海洋约占地球总面积的71%,海洋不但为人类提供丰富的鱼类等海产品,而且能够稀释有害物质的浓度,降解大多数的垃圾,具有很强的稀释和降解作用。随着经济的发展,科技不断进步,人类活动日益加剧,大部分垃圾最终都是漂向了深海,因此造成了严重的海洋污染事件。其中海洋重金属污染越来越受到各国的重视,海产品中重金属污染一直是各国食品安全检测的重点。对海洋鱼类重金属含量进行检测及其生化指标的监测可以评估海洋重金属污染程度,对监测、防治海洋环境污染具有重要的意义。基于此,本文从以下几个方面展开研究:（1）采用原位沉积法制得锌汞齐薄膜电极,研究了快速扫描阳极溶出伏安法在测定海洋鱼类锌含量中的应用。原位沉积法就是让待测液中的锌离子完全被还原富集在玻碳电极的汞膜上,制备得到锌汞齐薄膜,把此薄膜用做工作电极。这种原位还原富集的方法省去了分析前的前处理过程,具有简便、快速,减少污染的优点。目前常用的普通扫描速度下,阳极溶出伏安法的峰电流很小,检测灵敏度低。文献资料和本文的研究结果证明,当锌离子浓度一样时,扫描速度越高,峰电流值越高,检测的灵敏度也越高。基于此,本文实验中使用了自制的具有电流反馈运算放大功能的印刷电路板（PCB）,这种电路可以在线补偿电阻下降,确保在高速扫描时无干扰峰出现。研究结果表明,500 V/s是最适宜的扫描速度,所测定Zn2+浓度为1×10-7g/m L～1×10-11g/m L溶液的峰电流的数据表明,这些浓度点与对应的峰电流成正比关系,可以得到一条用于检测Zn2+的标准工作曲线。根据这条标准工作曲线,可以推测出此种方法对Zn2+的检测限为3.33×10-12g/m L。由于反应中汞盐用量极少,所以处理得当时,对环境无污染。故此方法具有很好的研究和应用价值,可用广泛的用于灵敏检测海洋鱼类各组织器官中锌离子浓度,监测鱼类所在海域的锌污染程度。（2）利用杂交链反应（HCR）及脱氧核苷酸末端转移酶（Td T）扩增反应,研究开发了一种信号双重放大的高灵敏、高选择性的铅离子(Pb2+)检测方法。设计了四种DNA探针,包括一种含有巯基的DNA探针(Pb2+-DNAzyme)、一种可与DNA探针部分杂交及亦可引发HCR反应的辅助探针（H0）、以及两种可参与HCR放大反应的发夹DNA1（H1）和发夹DNA2（H2）探针。HCR扩增后,引入Td T以及一定配比的底物d NTP（d ATP:d GTP=4:6）,通过Td T特异性催化DNA链的3’-OH末端,生成随机排布富G DNA长链。在血红素（hemin）作用下,这种富G DNA链会从无规则的卷曲结构变成规则的G4结构,并具有辣根过氧化物酶活性,将3,3-二氨基联苯胺（DAB）被氧化形成不导电的不溶性沉淀物（IP）。使得电极界面和氧化还原探针之间的电子转移受到很大阻碍,导致电化学阻抗信号的显著放大,实现了铅离子的高灵敏、高选择性检测。本文通过添加加铅离子标准溶液来检测所制生物传感器的性能,测得的加标回收率在95.6%～105.0%之间,推测出检测下限为0.01 n M（S/N=3）。本文提供了一种具有较好前景的海洋相关重金属离子的电化学分析检测方法。（3）研究设计了一种G4-纳米线介导的开关调控电化学生物传感平台,用于灵敏检测镍离子(Ni2+)和组氨酸（His）。研究表明,电化学电流与Ni2+浓度的对数之间的良好线性关系,Ni2+浓度范围为0.5～500 n M,加标回收率为94.7%～100.7%,可推测出其检测下限为0.15 n M（S/N=3）。所设计的电化学传感策略主要依赖于以下三点:利用了高度稳定的四面体DNA作为电化学基底;通过末端脱氧核苷酸转移酶（Td T）聚合作用可以产生的随机G4-纳米线,并具有独特的过氧化物酶活性;利用Ni2+和His之间的特异性作用设置了一个可调控的电化学开关。由于Ni2+可破坏G4的形成变成一条直链DNA,通过His和Ni2+的竞争性结合,可以再次导致G4结构的形成,引起电化学信号的恢复。更重要的是,采用Ni2+和His作为模型输入,通过可读电化学信号变化完成NOT、YES和IMPLICATION逻辑门的设计。该G4-纳米线介导的独特电化学传感器在海洋相关的环境监测、药物分析和临床诊断等应用中具有很大潜力。（4）研究并合成了一种腺嘌呤/金离子（Au（III））配位化合物（腺嘌呤/Au配合物）,并基于此开发一种酶电化学生物传感器。首先,通过末端脱氧核苷酸转移酶（Td T）将三磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸（d TTP）聚合到原始DNA 3’端的-OH末端,形成一条富T的长链DNA,由于腺嘌呤/Au配合物含有丰富的A碱基,因此可以和富T的长链通过碱基互补配对作用结合在一起。同时我们发现该配合物对H2O2具有电催化活性,基于此提供了一种简便和经济的方法来实现对Td T活性的无标记检测,这是基于能够捕获腺嘌呤/Au配合物的极长富T DNA定量确定的。此外,本文提出的Td T介导的检测方法也适用于碱性磷酸酶（ALP）活性的分析检测,主要是因为DNA的3’末端磷酸基团经碱性磷酸酶消化后,可以得到一个新的3’-OH末端。因此,新暴露的3’-OH末端可以通过Td T聚合生富T DNA,从而实现对ALP活性的检测。这种具有腺嘌呤/Au配合物的低成本、灵活的电化学传感系统为定量监测重金属污染情况下海洋鱼类DNA相关酶活性提供了一种简单、快速、无标记的方法。利用该电化学传感器测定Td T浓度,其检测下限可达0.01 U/m L（S/N=3）;在测定ALP活性时,且其检测下限为0.003 U/L（S/N=3）。以上研究结果表明,基于自制的印刷电路板的快速扫描阳极溶出伏安法可以明显提高锌离子的检测限;利用杂交链反应及脱氧核苷酸末端转移酶扩增反应可以高灵敏度、高选择性地检测铅离子;基于G4-纳米线介导的开关调控的电化学生物传感平台可用于灵敏检测镍离子(Ni2+)和组氨酸（His）,基于两者之间的特异性结合作用还可设置成一个电化学调控开关;利用腺嘌呤/Au配合物的电催化活性研究开发了可灵敏检测脱氧核苷酸末端转移酶和碱性磷酸酶的电化学方法。最后,将这些无标记、高灵敏度、高选择性的电化学检测方法用于海洋鱼类重金属离子及其应答生化指标的电化学分析检测。这些研究结果既给重金属离子的检测提供了一种新的研究方法,也为快速高效的监测海洋环境及其它水环境提供了一种经济实用的检测方法,具有重要的应用前景。