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随着纳米科技的迅猛发展和纳米产品的广泛应用,大量人工纳米颗粒（Nanoparticles,NPs）不可避免的会进入到海洋环境中。研究表明,NPs会对海洋生物产生毒性效应,进而对整个海洋生态系统造成潜在威胁,所以NPs的海洋环境效应已经成为国内外研究的热点问题。同时,人类活动释放过量的CO2导致的海洋酸化问题也备受人们的关注。海洋微藻在生态系统中作为主要的初级生产者,对整个海洋生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。目前的研究主要集中于在正常pH值海水中NPs对海洋生物的毒性效应,但是在海洋酸化条件下NPs对海洋微藻的毒性作用的研究尚未见报道,其致毒机制尚不清楚。因此本论文以海洋单细胞真核绿藻-蛋白核小球藻（Chlorella Pyrenoidosa）为实验生物,纳米TiO2颗粒（TiO2NPs）为实验材料,设定对照组（pH为8.2,不加NPs）,酸化组（pH为7.77和7.47,不加NPs）,纳米组（pH为8.2,加NPs）和酸化纳米组（pH为7.77和7.47,加NPs）,分析TiO2NPs在正常pH和酸化条件下环境行为的变化;研究海洋酸化条件下TiO2NPs对小球藻生长的影响;运用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察TiO2NPs与藻细胞的相互作用;运用ICP-MS测定了藻细胞对TiO2NPs的富集量,探讨了海洋酸化对TiO2NPs生物有效性的影响;阐明了海洋酸化条件下TiO2NPs对小球藻的毒性效应,揭示了海洋酸化对TiO2NPs生物毒性效应的影响机制,为科学评估NPs的海洋环境风险提供了理论依据。主要研究结果概括如下:（1）通过透射电镜观察,发现TiO2NPs在正常pH海水中发生明显团聚,但是在酸化海水中团聚性能减弱,分散性增强。运用纳米激光粒度仪和紫外分光光度计分析,发现在海洋酸化条件下的TiO2NPs的水力半径明显减小,说明海洋酸化会抑制TiO2NPs的团聚,增强其悬浮性能,从而增加了在海水中以纳米形式存在的NPs的量。（2）研究表明,TiO2NPs对小球藻的生长抑制有明显的剂量-效应关系。在酸化纳米组（pH为7.47）,在TiO2NPs浓度低于5mg/L会对小球藻的生长产生一定的促进作用,而TiO2NPs浓度高于10mg/L时,海洋酸化会增强Ti O2NPs对小球藻生长的抑制作用。（3）通过扫描电镜（SEM）观察,发现在纳米组,藻细胞表面形态改变,细胞壁皱缩,细胞表面吸附着大量颗粒。而在酸化纳米组,藻细胞壁皱缩更严重,藻细胞表面也吸附着大量颗粒,但是这些TiO2颗粒粒径较小。这表明海洋酸化增强了TiO2NPs对小球藻表面形态的损伤。（4）通过透射电镜（TEM）观察,发现在酸化纳米组（pH为7.47）TiO2NPs吸附着在藻细胞壁上,并且进入液泡内,藻细胞出现质壁分离现象,叶绿体光合片层结构不清晰。这表明海洋酸化会增强TiO2NPs对小球藻超微结构的影响。（5）运用ICP-MS测定分析,两酸化纳米组中藻细胞内Ti的含量显著高于纳米组（p<0.05）,但两酸化纳米组之间无显著性差异（p>0.05）,这表明海洋酸化促进了藻细胞内置化Ti含量,从而增加了TiO2NPs的生物有效性。（6）在酸化组,藻细胞ROS含量,抗氧化酶（SOD和CAT）活性和脂质过氧化（MDA含量）与对照组没有明显的显著性差异（p>0.05）,在酸化纳米组（pH为7.47）,藻细胞内的ROS和MDA含量要显著高于纳米组（p<0.05）,抗氧化酶活性显著低于纳米组（p<0.05）,但是在pH为7.77的酸化纳米组,ROS和MDA含量高于纳米组,抗氧化酶活性低于纳米组,但不具有显著差异（p>0.05）。这表明海洋酸化会增强TiO2NPs对海洋微藻的毒性效应,并且酸化程度越大,这种增强效应越显著。