纳米技术和纳米材料的不断发展为许多环境难题的解决提供了参考，纳米技术被认为是下一次的工业革命。纳米铁由于其粒径较小、比表面积大以及较强的还原性能，对重金属、有机污染物以及无机盐类等都有较强的去除效果，并且可以直接注射到污染位点实现原位修复，近年来越来越成为研究的热点，国外已在有些场址开展试点，取得了很好的效果。　　纳米铁的广泛应用不可避免地会增大其环境暴露的可能性，同时由于纳米颗粒可以直接穿透生物体的一些防御屏障，很可能会给生态环境和人类健康带来负面效应，逐渐引起了人们的关注，有些研究已经指出了纳米铁可能的负面影响，然而目前对其毒性效应和毒性机制的研究尚存在一些问题。其一，现阶段的研究大多以微生物作为受试生物，鉴于纳米铁主要是运用于土壤和地下水修复，因此有必要选取一种有代表性的土壤生物作为研究对象;其二，目前对于纳米铁的毒性机制尚没有明确的定论，仍需要进一步的研究和论证。　　基于此，本文利用液相还原法合成了纳米铁，以赤子爱胜蚓作为受试生物，首先根据OCED推荐的滤纸接触法研究纳米铁的急性毒性效应，测定了不同浓度及染毒方式下各生理指标的变化，在此基础上利用实时定量PCR(Real-timePCR，RT-PCR)研究了纳米铁染毒下蚯蚓超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和金属硫蛋白(MT)三种基因的表达情况，主要研究内容如下:　　1、分别研究了纳米铁、Fe2+、Fe3+以及纳米铁和聚乙二醇的联合急性毒性，各物质的24h半数致死浓度分别为0.598、0.024、0.007和0.735mg·cm-2，根据Roberts的毒性分级标准，Fe3+为高毒级，Fe2+为中毒级，而纳米铁在有无聚乙二醇存在条件下均为低毒级;　　2、分别研究了在水溶液和聚乙二醇溶液中纳米铁释放铁离子的规律，结果表明聚乙二醇促进了铁离子的释放，这可能是聚乙二醇增强纳米铁毒性的一个原因，表明铁离子的释放是纳米铁的毒性机制之一;　　3、测定染毒24h、染毒48h和染毒24h后恢复24h三种染毒方式下，低浓度(0.056 mg·cm-2)、中浓度(0.28 mg·cm-2)和高浓度(0.56 mg·cm-2)的纳米铁对蚯蚓抗氧化酶活性(SOD、CAT)、抗氧化物含量(GSH、MT)以及脂质过氧化物产物MDA含量等生理指标的影响，主要得出以下结论:　　(1)不同浓度纳米铁对抗氧化酶SOD和CAT活性产生了不同程度的影响，染毒24h组表现为先上升后下降，染毒48h时无明显变化，而染毒24h恢复24h条件下则表现为先下降后上升，可见纳米铁的毒性效应也受染毒时间的影响，但是由于急性毒性试验的染毒时间较短，尚无法得知纳米铁的毒性效应是否具有累积效果。　　(2)总谷胱甘肽含量在三种染毒方式下均是表现为在低浓度下无明显影响，随着浓度的升高，在中浓度和高浓度下被显著诱导，可能是由于谷胱甘肽对纳米铁具有解毒作用，为了对抗纳米铁的毒性，诱导了谷胱甘肽含量的上升。　　(3)金属硫蛋白的含量在三种染毒方式下均表现为显著升高，并且染毒48h组和染毒24h恢复24h组的含量都明显高于同等浓度染毒24h组。金属硫蛋白含量对纳米铁暴露比较敏感，是纳米铁暴露较为理想的生物标志物。　　(4)脂质氧化产物MDA含量总体上表现为随着染毒浓度增大先下降后上升，可能是因为低浓度下由于机体抗氧化防御系统的作用，MDA含量轻微下降，而较高浓度的纳米铁超出了机体的自我调节能力范围，造成氧化损伤，MDA含量上升，因此可以推测氧化损伤是纳米铁的主要毒性机制之一。　　4、运用RT-PCR技术研究纳米铁对SOD、CAT和MT三种蛋白相对应的基因表达的影响，得出以下结论:　　(1)三种基因的熔解曲线显示扩增产物单一，非特异性扩增产物较少，且目标基因和管家基因的扩增效率都接近100％，说明引物选取适当，可运用2-△△Ct法对结果进行处理。　　(2)各基因表达量的变化和生理指标的变化趋势有明显的对应关系，蚯蚓对纳米铁暴露产生了基因层面的响应，且基因表达的变化更加敏感，基因层面的结果和生理指标的变化相互支持，表明纳米铁暴露引起机体抗氧化系统的响应，氧化胁迫是纳米铁的主要毒性机制之一。　　纳米铁对环境和人类健康的影响已经引起了世界各国专家和学者的关注，本文的结果表明纳米铁的毒性效应已经不容忽视，亟待进一步更加全面系统的生态毒理研究，以保护生态环境和人类健康，同时促进纳米铁的安全应用和发展。