纳米材料是指至少一维尺寸在100 nm以内的物质，近年来得到了越来越广泛的应用，作为重要的纳米材料，纳米二氧化钛已被广泛的应用于涂料、化妆品、陶瓷、杀菌剂等与人们生活息息相关的多种行业中。在其生产与使用的过程中，不可避免的会进入水环境，并最终汇入海洋，对海洋生物和环境带来潜在的危害，但目前关于这方面的研究非常有限。本文研究了纳米二氧化钛在盐度及pH不同的海水中的沉降行为，不同盐度下纳米二氧化钛对海洋桡足类日本虎斑猛水蚤的毒性效应，以及纳米二氧化钛分别与菲、芘、壬基酚联合的毒性效应，以探讨纳米材料在海洋环境中的生态风险和致毒机制。具体结果如下:　　 1.研究了纳米二氧化钛在不同盐度(8、18、28、38)以及不同pH值(4.3、5.4、6.9、8.1)的海水中的沉降行为。实验结果显示，纳米二氧化钛溶液在最初0.5h内沉降的最快，在前4h内沉降较快，在6h后趋于平缓。在高盐度(S=38)时沉降最多，这可以用DLVO理论来解释，增大离子强度会压缩双电层，使双电层斥力减小，促进聚合，从而使沉降加强;在较低盐度时，盐度与沉降现象之间不存在简单的化学剂量关系。在pH为4.3时沉降最快，在前3h，pH为8.1时沉降最慢，在4h后，pH为6.9时沉降最慢，这可能与形成聚合物的分形维数有关，pH越低，形成的聚合物的分形维数就越大，越密实，越易于沉淀。　　 2.研究了不同盐度(8、18、28、38)下纳米二氧化钛对日本虎斑猛水蚤96 h存活率的影响，以及暴露后生物体内累积的钛元素的含量。实验结果表明，不同盐度按对实验生物存活率影响从大到小依次为:38＞28＞8和18。在低盐度（8和18）时，不同浓度纳米二氧化钛对日本虎斑猛水蚤的存活率影响不显著，此时，纳米二氧化钛表现出低毒性;在较高盐度（28和38）时，较高浓度的纳米二氧化钛（＞20 mg/L和＞5 mg/L）对实验生物的存活率有显著性的影响。总的来说，生物体内累积的钛元素含量随纳米二氧化钛浓度的增加而增加;不同盐度对生物体内累积的钛元素的含量的影响有显著差异。　　 3.研究了纳米二氧化钛分别与有机污染物（菲、芘、壬基酚）联合的急性毒性效应。实验结果表明，菲、芘、壬基酚与低浓度的纳米二氧化钛(1 mg/L)联合都表现出比单一污染物更大的毒性效应，其中芘与纳米二氧化钛存在显著性的联合协同效应。这可能是由于纳米二氧化钛和这三种污染物形成的聚合物对实验生物的损伤作用。暴露后实验生物体内累积的钛元素的含量显示，当纳米二氧化钛与菲联合，随菲浓度的增加，生物体内累积的钛元素含量也有所增加;与芘联合，随着芘浓度的增加，生物体内的二氧化钛含量有先增加后又降低的趋势。本研究表明纳米材料会与环境中其它的污染物之间相互作用，从而对水生生物表现出间接的毒性作用，因此在海洋环境中纳米材料的潜在危害不容忽视。