Badania nad toksycznością nanorurek węglowych skupiają się na ich wpływie na zdrowie człowieka i niewiele wiadomo o ich oddziaływaniu na naturalne ekosystemy. Naukowcy z Uniwersytetu Waterloo (Ontario, Kanada) do swoich badań wytypowali orzęski Tetrahymena thermophila ze względu na ich dużą rolę w regulowaniu liczebności bakterii oraz ze względu na ich znaczenie w oczyszczaniu wody oraz wskaźnika świadczącego o jakości wody wypływającej z  oczyszczalni ścieków.

W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że jednowarstwowe nanorurki węglowe są pochłaniane przez  T. Thermophila, co stwarza możliwość ich przeniknięcia dalej do łańcucha pokarmowego. Pochłanianie nanorurek węglowych powoduje również skłonność orzęsków do tworzenia skupisk, co wpływa hamująco na ich zdolność do żerowania i pobierania pokarmu bakteryjnego, jednak jak zauważają naukowcy można również wykorzystać nanorurki do podniesienia sprawności oczyszczania ścieków.