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纳米材料具有许多优良并且特殊的物理或者化学性质，诸如尺寸效应、量子效应、界面效应以及巨大的表面效应等，并逐渐在光电、生物医药、化妆品、能源及催化等领域得到较广泛的应用。然而，纳米材料对环境、人体健康的潜在影响也已引起各国政府和学者的日益关注。研究纳米材料的生态毒理特性，建立纳米材料的环境安全评价重视度不够。纳米材料产品也渐渐进入市场。特别是中国加入了世贸组织，欧美等国的纳米材料产品已涌入国内市场。在这种情况下，急需研究纳米材料的环境性评估技术，已成为化学品环境领域的重要研究课题。 本论文以生态毒理学理论为基础，选择若干种金属氧化物纳米材料，评估了它们对不同营养水平级环境生物（藻、溞、鱼）的毒性效应，开展纳米ZnO(30nm、50nm)，CuO(40nm)，TiO2(＜20nm、30nm)对模式生物——斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、小球藻（Chlorella vulgaris）、大型溞(Daphnia magna)和斑马鱼（胚胎及成鱼）的毒性效应，并对其毒性机制进行了初步的分析，取得了满意的创新性研究结果。 (1)通过纳米材料对水生生物绿藻和大型溞的暴露实验，发现纳米材料可对水生生物产生毒性效应。在21.3mg/L浓度水平下，ZnO（30nm、50nm）、CuO(40nm)、TiO2（＜20nm、30nm）纳米材料悬浮液均对斜生栅藻和小球藻产生了显著的生长抑制作用，ZnO（30nm、50nm）、CuO(40nm)、TiO2（＜20nm、30nm）悬浮液对小球藻72 h EC50值分别为0.77mg/L、2.37 mg/L、17.57 mg/L、11.55 mg/L、21.30 mg/L;ZnO(30nm、50nm)、CuO（40nm）、Au（20nm）对大型溞的活动具有抑制作用，并且还可导致大型溞的死亡，其48h EC50值分别为1.78 mg/L、6.73 mg/L、5.66 mg/L、0.32mg/L; LOEC分别是0.5 mg/L、1.0 mg/L0.5 mg/L、0.2 mg/L。与其他纳米材料相比，纳米ZnO对藻、溞的毒性最大;在大型溞的慢性毒性试验中，纳米材料悬浮液中的金属氧化物是抑制大型溞繁殖的原因。 (2)采用鱼类生命早期发育阶段试验方法，进一步研究了四种纳米材料，包括纳米ZnO（30nm、50nm）、CuO（40nm）、Au(20nm)进入水体后对斑马鱼(Daniorerio)胚胎和仔鱼的发育毒性及其相关作用模式。ZnO（30nm、50nm）纳米颗粒悬浮液显著影响斑马鱼胚胎的孵化和发育，斑马鱼胚胎—仔鱼发生心包囊水肿等病变，其LOEC（最低可观察效应浓度）分别为10 mg/L、10 mg/L。纳米材料对仔鱼的生长有明显的抑制作用，其中纳米Au对斑马鱼仔鱼体长抑制作用最为明显，LOEC为0.5 mg/L。四种纳米材料对斑马鱼的急性半致死浓度96h-LC50均大于100mg/L，表明它们对斑马鱼成鱼的毒性较低。 (3)对纳米颗粒悬浮液对斑马鱼胚胎的相关毒性机理分析发现:在斑马鱼胚胎（仔鱼）发育过程中，ZnO(30nm、50nm)、CuO(40nm)、Au(20nm)纳米材料通过产生活性氧自由基(ROS)使生物体引起氧化损伤而引发发育毒性，导致斑马鱼仔鱼发生了氧化应激，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽酶(GSH)活性下降，仔鱼机体抗氧化系统防御功能受到伤害。