纳米TiO2对水生凋落物食物网产生影响
1 实验目的
1.1纳米TiO2是使用最广泛的ENM之一，在超级电容器，光催化，传感器，个人护理产品，生物医学，太阳能电池，电池，涂料和食品中均有应用。
1.2纳米TiO2可能通过直接施用、垃圾回收不完全、洗护用品清洗，外墙涂料脱落等途径进入生态系统。
1.3由于纳米TiO2带隙较大，仅UV光波段对其有较好的催化效果。掺有铒等稀土金属的纳米TiO2（nano-Er：TiO2）可以增强光催化性能。
1.4钴铁氧化纳米颗粒（nano-CoFe2O4）在生物医学工程，磁分离和纯化，生物传感器，癌症治疗和热疗方面的应用越来越多。
2 实验材料与预处理
2.1纳米颗粒来源
二氧化钛纳米颗粒（nano-TiO2）：直接购入。P25，〜21 nm；纯度≥99.5％
钴铁氧化纳米颗粒（nano-CoFe2O4）：直接购入。直径35–55 nm；纯度98％，密度：〜 5.3 g cm -3
掺铒掺的二氧化钛纳米颗粒（nano-Er：TiO2）：实验室合成
2.2凋落物选择
凋落物：板栗Castanea sativa(L.)
板栗是葡萄牙西北部的优势河岸植物之一。
于2016年秋季从葡萄牙布拉加的一棵树上采集的，并在室温下风干。
2.3选取无脊椎动物
ericostoma sp（毛石蛾课）的幼虫，收集于葡萄牙西北部，卡瓦多河的上游
2.4凋落物处理
将栗叶切成直径12毫米的圆片，每60片圆片放入0.5毫米孔径的细网袋，在溪流中中浸泡12天，进行微生物定殖。
3 凋落物分解与微生物生长状况实验
3.1目的：研究叶片分解量、微生物生长状况是否受到纳米颗粒影响
3.2处理组设置
3（纳米颗粒种类）X 5（不同浓度：0.25,1,10,50，150mg/L）X 3（重复）=45
3.3实验装置
三种纳米氧化金属颗粒，用矿泉水配成悬浮液，遮光振荡14℃条件下培育21天（每7天更换悬浮液）
3.4测定项目
3.5实验结果
凋落物质量损失：对照组为44.4％；各处理组与对照组无显著差异。
真菌生物量：对照组约90mg/g，各处理组与对照组无显著差异。
（3）浓度、种类均显著影响抗氧化酶释放。其中对于过氧化氢酶（CAT），纳米TiO2处理的增加倍率为837.5％；对于谷胱甘肽过氧化物酶（GPx），纳米TiO2处理的增加倍率为1546.8％
；谷胱甘肽S-转移酶（GST），纳米TiO2处理的增加倍率为1154.6％
无脊椎动物取食实验
4.1处理组设置
3（纳米颗粒种类）X2（不同浓度：,1,50mg/L）X2（不同方式：叶源，水源）X3（重复）=36
4.2实验步骤
处理1：使无脊椎动物在正常矿泉水中取食5天受纳米颗粒污染（如实验1中操作）过的叶片
处理2：使无脊椎动物在纳米颗粒悬浮液中取食5天正常叶片
4.3实验结果
（1）取食率受浓度显著影响，而与接触方式、纳米颗粒种类无显著影响。最高减少率可达99.3%（叶处理组，掺铒二氧化钛）
5 实验结论
三种纳米颗粒都在微生物中诱导氧化应激，应激作用强度随ENM类型和浓度而变化。
三种纳米颗粒都使无脊椎动物进食量下降，其中受污染叶片组的影响更为明显。
6创新点
加入微生物抗氧化酶释放状况，表征微生物受到胁迫的状态
加入无脊椎动物取食量
选取不同纳米颗粒作为横向对照
From：陈思远