近年来，在环境科学领域，重金属污染问题越来越引起世界各国的高度关注，重金属污染及其消除方法的研究工作日益深入开展。世界各国的科学家正在探索各种方法应对重金属污染带来的一系列的危害问题。 本文结合分子发光光谱中的三种方法，即分子荧光光谱法、荧光共振能量转移光谱法、共振光散射光谱法，对重金属离子与生物大分子间的结合反应的机理和过程进行了较为深入的研究，通过实验得到了重金属离子与蛋白质结合的部分理论数据。本文还利用重金属与分子发光光谱探针结合的特性建立了新的分析方法，这些方法的建立及其理论体系的探讨，为环境科学对于重金属污染的研究工作提供了一些重要的参考数据，通过创建新的分析方法为环境检测中重金属的研究领域做了一些基础工作。 本文主要利用分子荧光光谱法的荧光猝灭理论，研究了重金属铅离子与牛血清白蛋白质之间的结合反应。研究表明重金属铅离子单独存在时无荧光，而在BSA浓度一定的条件下，随着铅离子浓度的增加，BSA的内源荧光强度有规律地降低，铅离子与BSA形成复合物而使BSA的荧光猝灭，并且铅离子与BSA相互结合造成的这种荧光猝灭为单一的荧光静态猝灭过程。同时铅离子的加入引起了BSA构象的变化，BSA与铅离子结合数n=1.366，平衡常数KA=2.07×107L·mol-1，结合距离r=2.11nm。 本文利用荧光共振能量转移光谱法建立了一个新的荧光共振能量转移体系，在ex/em=450/590nm，1.0mol/L的H2SO4溶液中，荧光素和罗丹明B能够发生有效的荧光共振能量转移，使得罗丹明B荧光大大增强，同时荧光素的荧光猝灭.而As(V)与钼酸铵的加入使得罗丹明B的荧光强度减弱并且As(V)的加入量与体系的呈良好的线性关系，由此建立了一种新的测定痕量的As(V)的方法。研究结果表明，As(V)的含量在0.02～10ug/mL范围内与染料的荧光强度减弱程度呈良好的线性关系，方法最低检出限为12.5ng/ml；该法用于合成样和食品中As(V)的测定，回收率为96％~105％。本文以曙红Y和罗丹明B染料对的荧光共振能量转移现象为基础，在该体系中加入汞离子，发现在加入汞离子后曙红Y和罗丹明B的荧光强度都明显降低，且汞离子的加入量与曙红Y和罗丹明B体系的荧光猝灭程度呈良好的线性关系-据此提出了曙红Y和罗丹明B能量转移体系测定汞离子的新方法。实验表明，在ex/em=480/530 nm，0.Imol/L的HCL溶液存在下，曙红Y和罗丹明B能够发生有效的荧光共振能量转移。汞含量lOug/ml~40ug/ml的范围内与体系猝灭程度呈.良好的线性关系，方法的最低检出限为9.8ng/mL.应用该体系测定了含汞废水中的汞离子含量，回收率达到96.5％～104％。 本文采用共振光散射比浊法建立了测定痕量银离子的分析方法.研究结果表明，空白液本身共振光散射微弱，一旦形成氯化银胶体溶液，共振光散射强度显著增加。在cX=cm=510 nm波长下，0~14ug/ml范围内共振光散射强度与银离子浓度呈线性关系，检出限为0.04ug/ml。由此本文建立了一种共振光散射比浊法测定银离子的新方法，同时也从理论上探讨了无机难溶盐形成胶体溶液产生RLS现象的机理。 本文运用分子荧光光谱法的荧光猝灭理论初步探索了重金属离子与生物大分子结合反应的化学机理，为金属毒理分析做了一些基础研究工作，为寻找测定重金属离子的光谱探针提供了理论依据。同时本文还研究了荧光共振能量转移光谱法和共振光散射光谱法在重金属测定中的应用，本文建立的这些新方法灵敏度高、选择性好、简便快速，成本低廉，具有实际应用价值，同时也对新方法的作用机理进行了探讨。