中文摘要：

工、农业生产过程中产生的有机污染物和重金属可能同时或先后进入到水环境中，对水环境构成复合污染，关于它们复合体系对水生生物的毒性是目前研究的热点和难点。本课题拟以有机弱酸碱类污染物（取代苯酚类、取代苯胺类化合物）与重金属（Cu、Cd）复合体系为研究对象，研究复合体系对水生生物的生态毒性效应，研究重金属浓度变化对复合体系的影响；依据结构活性相关的原理和方法，建立不同浓度重金属胁迫下的系列有机弱酸碱类污染对水生生物毒性的构效关系方程，探讨毒性与有机弱酸碱的离子化率的相关关系；采用多种联合毒性的评价方法确定复合体系的联合作用类型，结合构效关系模型揭示联合致毒机理，同时筛选适用此类复合污染的敏感指示生物。本课题的研究不仅可以为这类有机-无机复合体系的毒性预测和生态风险评价提供科学依据，也可为此类复合污染条件下的环境质量标准的制定提供理论依据。

结论摘要：

长期的毒理学研究已揭示出大量单一化学品的物理化学性质和环境毒性效应，由于化合物之间相互作用具有复杂性，致毒机制存在差异性，因此不能简单地根据单一毒性来估计联合效应。为了更好的掌握化学品的环境风险，开展关于复合污染体系的生态毒性效应、预测手段与联合致毒机理等方面的研究更具实际意义。本项研究以有机弱酸碱类污染物与重金属（镉和铜）为研究对象，在深入研究单一毒性致毒机理的基础上，开展了有机弱酸碱与重金属复合体系的联合毒性实验测定，采用毒性单位法（TU）、相加指数法（AI）和混合毒性指数法（MTI）对联合毒性进行了评价与分析，同时结合QSAR手段进行了联合毒性预测和复合作用机理解析。本研究可为有机弱酸碱类污染物与重金属单一及复合污染的生态风险评价提供科学依据与理论支撑。 本项目取得如下研究成果。1、开展了环境污染物（含有机弱酸碱类化合物）对不同水生生物的单一毒性研究，通过大数据分析，研究了化合物的疏水性参数、电性参数、空间参数对毒性的贡献和影响,发现有机弱酸碱的离子化形态和非离子化形态对生物致毒有不同的作用机理。本研究还进一步比较和分析了不同水生生物对污染物的敏感性差异，发现发光菌因其结构简单，相对较敏感。2、含有机弱酸碱的硝基取代有机污染物与铜对发光菌的联合毒性测定及QSAR研究。研究发现铜在低浓度时进入方程的描述符与单一毒性相同，说明低浓度铜对联合毒性影响并不大，而随着铜浓度的增加，铜可能会与有机物形成络合物，从而削弱其与生命体内靶位的作用，从而降低其毒性。3、有机弱酸苯酚类化合物与镉对发光菌的联合毒性及QSAR研究。研究发现取代苯酚类化合物与镉组成混合体系主要表现为相加作用或近于相加作用的弱拮抗或弱协同，QSAR研究表明镉的浓度变化对复合体系的联合毒性影响不大,它们都和相同的描述符相关，即辛醇水分配系数和生成热。4、有机弱酸碱与重金属（镉和铜）对大型溞的联合毒性研究，本部分测定了有机弱酸碱与重金属（镉和铜）在不同浓度配比下的联合毒性，发现它们的联合作用主要表现为相加和拮抗作用。5、有机弱酸碱与重金属对不同水生生物和毒性指标的联合毒性及敏感性分析。以2-氨基酚和镉为研究对象，研究它们单一及复合体系对3种水生生物（发光菌、大型溞、斑马鱼）以及MCF-7细胞的毒性，发现在联合毒性中，发光菌和细胞是比较敏感的测试指标。