饮用水是否安全直接关系到人体的健康。随着工业和科学技术的发展,化学物质对饮用水的污染越来越引起人们的关注。根据国外的调查,在饮用水中已鉴定出数百种化学物质,其中绝大多数对人体有害,因此研究能够快速判断饮用水毒性的检测方法成为现今国内外研究的热点。传统的生物毒性评价以哺乳类、鱼类等为受试对象,因此实验操作复杂、周期长,且仅适合于实验室内进行,不能满足快速监测需要。近年来,国内外研究人员一直在致力于生物毒性试验新方法的探索和研究。本论文基于细菌发光检测毒性以及生物统计学原理,建立了一套快速检测饮用水生物毒性的方法。本文利用发光细菌发光原理,以青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.nov)作为毒性测试物种,采用二次二、三和四因子回归通用旋转组合实验设计和统计学方法,以及相加指数法对重金属、农药和其它毒物等饮用水污染物进行了单一毒性和联合毒性研究,揭示了多种污染物共存时产生的总毒性效应、交互和主因子作用,为各混合物构建了总生物毒性专用数学模型;并初步建立一套发光细菌法饮用水安全性的快速评价体系,包括发光细菌法瓶装饮用纯净水、瓶装饮用矿泉水安全性快速评价方法;该体系符合饮用水安全检测快速、综合的需求,可为完善饮用水安全预警体系和监督检测体系服务。本研究所获的主要结论如下:1研究7种重金属和11种农药表明,不同单一污染物对发光细菌的急性毒性不同,在一定浓度范围内,相对发光强度与污染物浓度呈负相关,相关系数大于0.84。2不同浓度的多元重金属混合物对发光细菌的联合毒性不同。根据试验结果,分别拟合出了17个相对发光率与重金属化合物浓度的回归模型,经检验显著(P<0.01)且拟合效果好(R为0.865～0.985)。本实验条件下,多元重金属混合物的联合毒性效应,因他们浓度区间而异。3不同浓度的多元农药混合物对青海弧菌的毒性作用不同。运用统计学方法研究2组二元农药混合物对发光细菌的联合毒性,分别拟合出了2个相对发光率与农药浓度的回归模型,高效氯氰菊酯和杀虫单(R=0.652)的拟合效果一般;恶霜灵和敌敌畏(R=0.926)的回归模型的拟合效果较好。在我们的实验条件下,运用相加指数法研究了8组农药混合体系联合毒性作用,得出的结果都是拮抗作用。分别检测了11种、10种、9种、8种、7种、6种、5种和4种农药最低检出限混合液对发光细菌的毒性作用。结果表明,各混合液稀释度越大对青海弧菌的毒性越小。4氰化钾、三氧化二砷对青海弧菌的急性毒性不同。在一定浓度范围内,青海弧菌的相对发光强度与毒物浓度呈负相关,相关系数大于0.9。用统计学方法研究了氰化钾、三氧化二砷、重铬酸钾和氯化铜四元混合物在不同作用时间对青海弧菌的毒性作用。结果表明,拟合效果一般(相关系数0.586～0.850)。分别研究了三聚氰胺和微囊藻毒素对青海弧菌发光强度的影响,结果表明,在作用15min后,一定量的三聚氰胺和微囊藻毒素对发光强度有明显的抑制作用。5应用青海弧菌Q67检测了用生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)限制检出的14种物质配制的混合液在不同pH值时的毒性及其不同稀释度对发光细菌发光抑制的动力学曲线。研究表明14种限制检出物质,尽管它们的浓度均符合国标有关限制浓度值,但他们共存时的联合毒性十分显著,可能对生物和人体有害。6在前面工作的基础上,通过构建饮用水安全性评价等级与15min相对发光率的关系,初步建立了发光细菌法饮用水安全性快速评价体系,包括发光细菌法瓶装饮用纯净水、瓶装饮用矿泉水安全性快速评价方法。5发光细菌法是一种可以用来进行多元体系联合毒性研究的快速生物测试技术。它可快速评价饮用水的综合生物毒性,对污染饮用水进行初筛,可对多种有毒有害物质共存时产生的综合生物毒性进行评价,可对饮用水中潜在的危险因素进行生物毒性的分析,具有实时检测,前处理简单,成本低廉等优点,在定性、半定量的现场快速检测中逐渐显现出了其优势,它将是现代饮用水安全监测技术的一个新的发展领域。