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藻类属于单细胞植物，依靠光合作用繁殖生长。当水中存在某些污染物，且极低浓度时即能够对藻类的光合作用产生抑制作用，这种现象使得荧光强度出现微小变化。2001年德国Screiber教授发明了毒性物质脉冲振幅调制双光束荧光分析仪（ToxY-PAM）用于检测这种变化。
环境中污染物的特点是种类多，浓度低，会同时作用于机体，对人体健康存在潜在危害，目前尚无相应的方法能够快速鉴定污染物在低浓度时的综合毒性。本研究利用水中污染物对藻类光合作用的抑制现象，建立ToxY-PAM测试水中污染物综合毒性的方法，使之能够灵敏，快速，经济的判定水体综合毒性，为环境污染对人体健康危害、危险性评估提供基础依据。
本研究进行了指示藻的选择与驯养，培养环境条件的确定；ToxY-PAM检测条件的选择；并分别进行了不同类型的化合物对藻类光合作用的抑制效应分析，初步探讨了在ToxY-PAM检测水中毒物对指示藻光合抑制作用的机理；同时还选择莠去津作为参数进行了ToxY-PAM测试结果的毒性当量的研究。
1、选择三角褐指藻作为ToxY-PAM检测方法的指示生物。通过比较不同生长条件下藻液的生长曲线和相对生长速率，对影响三角褐指藻生长的主要因子光照强度、温度和培养液中氮、磷浓度进行了优化选择。确定了三角褐指藻的最佳培养条件：2000Lux光照强度、温度20℃、培养液12mg／L氮和1.3mg／L磷。
2、建立了水中毒物的ToxY-PAM检测方法。从不同毒物剂量效应曲线中发现，在15％以下抑制作用时，毒物的浓度和效应值之间呈线性关系，相关系数大于0.99。不同毒物不同浓度精密度试验的RSD均在15％以内，平均回收率在77.8％～99.5％之间。
3、通过分析化学毒物的分子结构与空间构象，比较了化学毒物光合抑制作用的强弱，初步探讨了在ToxY-PAM检测水中毒物对指示藻光合抑制作用的机理。结果发现：毒物在ToxY-PAM上的抑制效应大小与毒物的亲脂性、环的电子云密度和空间构象有关。通过比较六种除草剂的分子结构式，初步断定苯环或三氮苯环、NH基和羰基是其作用的关键构象。推测具有以上基团的化合物可能会在ToxY-PAM上有响应。
4、对西玛津、扑草净、绿麦隆和敌稗四种除草剂的不同组合的混合效应进行了ToxY-PAM的检测。结果发现在除草剂的线性范围内，各除草剂的混合作用是单种除草剂的作用之和。在这四种除草剂的混合作用中，绿麦隆和扑草净起着主导作用。二者之间的混合效应是否存在竞争和拮抗，需要进一步的研究验证。
5、莠去津产生1％藻类发光抑制作用时的浓度为0.36μg/L，即为莠去津因子。以此为基础，建立了莠去津毒性当量。折算方式是将现场水样在ToxY-PAM检测得到的抑制百分比乘上莠去津因子。莠去津毒性当量的大小反映了一定条件下水样的综合毒性，其含义是水体中的毒性物质对生物的综合毒性相当于多大浓度的莠去津引起的毒性效应。