环境水体是所有污水的汇,其中的污染物种类多样且复杂,污染物的多样性与复杂性也决定了混合水体对人体和生态危害的复杂性与难预估性。因此,识别复合污染水体中主要致毒物质十分重要,如今污染物鉴别难点在于低剂量的混合和非致死效应的确定。为了解决致毒因子鉴定问题,美国环保署开发了毒性鉴别评估(Toxicity Identification&Evaluation,TIE)方法,思路是将化学品的分级分离与生物测试手段结合,确定致毒物质。TIE过程可有效测定重金属、氨氮和硫化物,但是仅仅针对于急性毒性的鉴别。经过对TIE发展改进的原位毒性鉴别评估(in situ TIE)设计了一种两管连接将物质分离和生物暴露集为一体的新装置,简化了实验的操作复杂性。但原位TIE同样只能鉴别致死效应的污染物,对于低剂量和非致死效应的污染物鉴别无能为力。分子毒性鉴别评估方法是一套正在发展的新型污染物鉴别方法,以分子指标进行快速敏感且综合的化合物识别,是对TIE的补充。已有研究仅针对单一暴露物质进行,对于混合体系是否适用还未有相应研究和定论。本研究以BPA和Cd为例,基于大型溞分子指标,围绕混合体系污染物识别的问题,探究分子毒性鉴别评估方法对混合体系污染物识别的适用性。本次实验结果如下:(1)基于树脂分离的iTIE装置对不同类型的物质分离效率差异显著,可以选择吸附性能有特异性的树脂进行污染物分离。(2)根据已有文献和数据库,查找选择出25个与大型溞发育、氧化应激、血红蛋白、金属响应相关的基因。对选取的25个基因进行了功能注释和引物设计。(3)基于分子基因表达的分子鉴别方法可以识别出单一加标水样中的BPA,同时对25个基因基于环境浓度单一暴露的Cd和BPA表达聚类明显,证明了分子鉴别评估在单一物质存在下对污染物的鉴别的可行性。证明了分子鉴别评估与iTIE装置联合对污染物鉴别的可能性。(4)Cd与BPA混合暴露下,大型溞基因表达表现出协同效应,导致分子指标无法确认基因效应针对哪种化合物产生,从而证明了分子指标在混合体系中存在的缺陷。因此,分子毒性鉴别方法无法识别可能有复合效应的混合体系中的化合物本研究验证了分子指标在单一物质体系中对污染物的鉴别能力,同时首次探究混合体系下利用分子指标对化合物的鉴别能力,指出分子指标在混合暴露体系中的不适用性,提出使用树脂分离手段将混合体系简化为单一体系进行分子鉴别,为利用分子手段进行污染物毒性鉴别评估提供了新的证据与思考方向。