本研究在弄清试验区域污染特征的基础上，研制集成薄膜扩散梯度技术(DGT)的被动采样器与无脊椎甲壳动物虾的试验装置并同时原位暴露于水体，分别测定暴露结束后DGT中重金属有效态浓度、试验生物的抗氧化酶(SOD,CAT,GPx,GSTs)标志物变化、以及同时测定暴露前后采集水样的重金属含量，分析不同重金属在水体中的分布特征以及与生物效应之间的关系。 研究结果表明，不同重金属污染物在水体中的分布具有一定的特异性，其中Cd,Ni,Cu在水体中以溶解态存在的含量分别为61.3~81.5％,40.6~74.5%,51.5~67.8%，Pb与Zn在水体中颗粒态存在的含量分别为64.5~84.7%与54.8~80.5%;Cd,Pb,Ni,Cu,Zn中有效态占溶解态的比例分别为2.9~5.6%,5.2~16.4%,6.7~30.5%,3.2~30.3%,5.0~20.7%，表明水体溶解态中的重金属大部分以络合态存在;暴露生物关键组织肝胰腺的重金属含量显著性高于对照生物，但与这一趋势相反，其抗氧化酶标志物的活性显著性低于对照生物，表明试验生物在原位暴露中受到氧化胁迫。进一步回归分析表明有效态Cu能够很好的预测Cu在暴露生物体内的吸收及其GSTs变化的产生，因此本研究为将来运用被动采样器测定重金属生物有效态浓度提供了直接的证据。