随着工农业的迅猛发展，人类活动范围的不断扩大，大量的重金属离子进入水体，成为环境的主要污染物之一。浮游动物是水体主要的生物类群之一，也是水体重金属污染的直接受害者。因为食物链的富集作用，重金属污染物最终会进入人体内，从而对人类自身产生极大的危害。本研究以三种典型的重金属铜（Cu）、镉（Cd）和硒（Se）为实验毒物，以浮游动物大型溞（Daphnia magna）为实验动物，在实验室条件下，从三种重金属对大型溞的单一毒性、联合毒性、抗氧化防御系统的影响以及胚胎发育毒性等方面，研究了水环境中重金属污染对水生生物的影响，以期为水生生物的环境监测提供更敏感的生化指标，并为防治水环境的污染提供科学参考。Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢对大型溞的单一毒性实验结果表明，Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢对大型溞24h的EC₅₀分别为0.16、0.28、3.20mg/L，LC50分别为0.22、0.38、7.32mg/L；48h的EC₅₀分别为0.13、0.16、2.22mg/L，LC50分别为0.16、0.25、2.90mg/L。三者对大型溞的毒性大小为：Cu^2﹢＞Cd^2﹢＞Se^4﹢。联合毒性实验中，分别按照毒性比1:1和浓度比1:1设置Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢两两以及三者联合时的浓度。采用水生毒理联合毒性相加指数法，对Cu^2﹢、Cd2﹢和Se^4﹢的联合毒性效应进行评价。实验结果表明，Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢对大型溞的联合毒性比较复杂，Cu^2﹢-Cd^2﹢，Cu^2﹢-Se^4﹢，Cd^2﹢-Se^4﹢及Cu^2﹢-Cd^2﹢-Se^4﹢三者共存时，随着浓度配比方式的不同，联合毒性效应发生变化，显示出一定的复杂性。值得注意的是，Cu^2﹢-Cd^2﹢在毒性1:1配比时，联合毒性效应随暴露时间的延长由拮抗作用转变为协同作用，与其他几种联合方式相比，表现出一定的特殊性。在三种重金属对大型溞抗氧化防御系统影响的实验中，分别研究了Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢对大型溞体内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽硫转移酶（GST）活性的影响。实验结果表明，Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢均对大型溞体内SOD、CAT和GST的活性有显著影响。随着Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢暴露浓度以及暴露时间的改变，三种抗氧化酶的活性被不同程度的抑制或激活，SOD、CAT、GST的活性变化均可以考虑作为Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢对大型溞伤害的早期预警指标。重金属对大型溞的胚胎发育毒性实验中，首先观察了大型溞胚胎的发育过程，根据各个阶段的典型特征，大型溞的胚胎发育过程可以分为卵裂、原肠胚、胚胎早期成熟、胚胎中期成熟、胚胎晚期成熟和发育完成六个阶段。同时研究了Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢对大型溞胚胎畸形率的影响，实验结果表明，三种重金属对大型溞的胚胎毒性大小为：Cu^2﹢＞Cd^2﹢＞Se^4﹢，Cu^2﹢和Se^4﹢导致大型溞胚胎产生了四种畸形类型，Cd^2﹢则使胚胎产生了三种畸形类型，通过对数据进行分析检验，Cu^2﹢、Cd^2﹢和Se^4﹢与壳刺弯曲和第二触角未完全发育这两种畸形类型有明显的剂量-效应关系。