目前,生物配体模型已被广泛应用到不同类型金属生物毒性的预测当中,受试生物种类也越来越丰富,预测结果与实验值大都具有很好的一致性。本论文首先从必需/非必需金属和金属价态两个角度,分析了不同类型金属之间的生物毒性差异。研究结果如下:（1）必需金属的生物毒性大多弱于非必需金属。具体来说,在陆生动植物中,金属的毒性顺序大多为:Cu>Cd≈Ni>Zn。在水生生物中,金属的毒性顺序大多为:Cd>Cu>Zn。（2）三价金属的生物毒性大多强于二价金属。具体来说,三价金属的亲和力常数log K值一般高于7.0 M^-1,甚至可达8.0 M^-1～9.0 M^-1,大多高于二价金属的log K值。三价金属的最大吸收通量J_max一般为10^-14 mol·cm^-2·s^-1,二价金属的J_max一般为10^-12-10^-14 mol·cm^-2·s^-1,差别基本上在两个数量级之间。也就是说,与二价金属相比,三价金属与生物膜上的敏感位点的结合能力更强,但其饱和吸收通量相对更小。基于之前不同类型金属的实验数据和之前研究金属生物毒性的定量预测方法,本论文建立起3种不同的金属生物毒性定量预测方法,分别对其不同的适用范围进行金属生物毒性的定量预测。将预测值与实验值进行比较分析后,对不同的定量预测方法对不同类型金属或生物的适用性进行了评价。研究结果如下:（1）运用3种定量预测方法得到的预测值与实验值的比值大多在0.9-1.1之间,表明这3种方法可以很好地对金属生物毒性进行预测。（2）分段函数定量预测法:主要适用于水质p H范围广泛的金属对陆生动植物的毒性预测。在预测中,需要适当调整竞争性阳离子的浓度。当Ca²⁺占总Ca浓度的70%～90%,Mg²⁺占总Mg浓度的50%～70%,水质p H的分段临界值m=6.5,n=7.0时,预测效果较好。（3）单因素控制定量预测法:主要适用于金属对陆生动植物以及一些水生生物的毒性预测。在预测中,需要适当调整竞争性阳离子的浓度。当Ca²⁺占总Ca浓度的70%～90%,Mg²⁺占总Mg浓度的50%～70%,Na⁺和K⁺大约占总浓度的90%时,预测效果较好。（4）米氏方程定量预测法:主要适用于不同价态金属对土壤和水体中的单细胞生物或微生物的毒性预测。在预测中,需要适当调整竞争性阳离子的浓度。当Ca²⁺占总Ca浓度的70%～90%,Mg²⁺占总Mg浓度的50%～70%,Na⁺和K⁺大约占总浓度的90%时,预测效果较好。