目的随着工农业和医药事业的迅速发展,大量的重金属离子、有机毒性物质和医药相关化学品排放到水环境中,给人们的身体健康带来了极大的危害,因此水环境中毒性物质的检测及日常水质监控已经成为世界各国关注的热点。传统的毒性检测方法操作复杂、成本高、检测时间长,在实际应用中难免会有局限;开发操作简单、成本较低,更适用于实际应用的检测方法势在必行。以此为出发点,本研究开发了一种无呼吸底物的两步媒介体方法（简称RS-less两步法）用于毒性检测。该方法基于微生物的呼吸作用强度受毒性物质影响而改变的机理,以电化学方法为检测手段,以人工媒介体代替天然电子受体氧,采取两步法避免媒介体与被测物质接触反应,且在第一步中不添加呼吸底物的策略。本方法用于评价水环境中几种典型污染物质的单一毒性及联合毒性,结果满意。方法（1）RS-less两步法:以大肠杆菌（E.coli）或啤酒酵母（S.cerev is iae）为受试体,以K₃[Fe（CN）₆]为电化学探针,电化学测试采用三电极体系:微阵列Pt电极（27根×25μm）为工作电极,Ag/Ag Cl（饱和KCl）为参比电极、铂丝为对电极。本工作筛选了稀释液的种类,受试体微生物的浓度,呼吸底物添加与否等因素对灵敏度的影响。（2）多种受试体的比较:分别以E.coli、S.cerevisiae和鱼作为典型的原核、真核和脊椎生物受试体,相应采用电化学方法和记录鱼死亡时间的方法作为结果记录形式。（3）多种毒性检测方法的比较:采用生物膜传感器法和酶-底物法对水环境中污染物的单一毒性及联合毒性进行评价,并与RS-less两步法进行对比。其中,联合毒性的评价采用毒性单位（TU）模型评价。结果（1）RS-less两步法:以E.coli作为受试体,检测重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺和Ni²⁺的IC₅₀值分别为0.39 mg/L、5.99 mg/L、3.99mg/L、0.23 mg/L和5.74 mg/L;对典型有机毒性物质3,5-二氯苯酚（DCP）和水杨酸（SA）的检测结果表明,本方法有较好的响应;对庆大霉素、阿奇霉素和克拉霉素的检测结果表明,本方法中E.coli对三种抗生素均响应较弱。通过对当地湖泊实际水样的微生物可降解有机物的检测表明,与以往加呼吸底物的媒介体电化学方法相比较,RS-less的设置更符合实际水样的情况。（2）不同受试体的比较:采用RS-less两步法,以S.cerevisiae作为受试体,检测Cu²⁺和Zn²⁺的IC50值分别为50 mg/L和无明显毒性。在Cu²⁺-Zn²⁺的联合毒性测试中,从TU模型判断,E.coli显示出明显的协同效应（Vt2+浓度的增加,协同效应逐渐被拮抗效应（Vt>Vp）代替的趋势;而鱼作为受试体时,表现出相加效应和轻微的拮抗效应。（3）多种毒性检测方法的比较:应用生物膜传感器对Cu²⁺和Zn²⁺进行检测时明显具有促进呼吸作用,其联合作用为协同作用。酶-底物法中,2 mg/L Zn²⁺表现出38%的抑制率;但是对于低于2 mg/L Cu²⁺,抑制作用为负,即促进酶活性;而Cu²⁺-Zn²⁺的联合作用是剂量依赖性的,并且比基于呼吸方法的毒性试验结果更为复杂。结论（1）本研究开发了一种RS-less两步法,该方法对金属离子、有机毒性物质和湖泊水样有较强的敏感性,但是对单一抗生素的灵敏度较差。（2）传统检测方法只采用单一物种作为毒性评价受试体具有一定的局限性,开发多级生物体系考察和综合评估势在必行。不同的检测方法由于评价标准不同,在评价相同毒性物质时,所得的结果有所不同。因此在毒性风险评价中应慎重考虑检测方法以免得出错误结论。