由于臭氧氧化工艺在水处理过程中具有许多优点而得到了广泛应用,但是如果水中含有溴离子,则经臭氧氧化后会产生能够诱导试验鼠发生肾脏细胞肿瘤的副产物-溴酸盐,因此对水质安全产生了较大的威胁。本文针对水中溴酸盐的毒性风险开展系统的研究,通过几种不同营养级的典型毒理学检测生物,分析溴酸盐的急性生物毒性以及毒性作用规律和特征,寻找对溴酸盐毒性效应较敏感的检测生物和检测指标,探讨溴酸盐对敏感检测生物的致毒机理,利用较敏感的检测指标对含溴水经臭氧氧化后的水质综合毒性效应进行评价。本文的研究结果对深入研究溴酸盐的毒性作用规律及其致毒机理提供理论支持,为保障水质安全的生物毒理学标准体系的建立提供重要参考依据。由于溴酸盐对不同检测生物的毒性效应之间可能存在差异,因此为全面评价溴酸盐的毒性效应,寻找对溴酸盐毒性效应较敏感的检测生物,需要利用多种生物,多种指标进行综合评价。本文分别以不同营养级的几种典型的毒性检测生物作为研究对象进行试验研究。研究发现,溴酸盐（以溴酸钾为例）对斜生栅藻的96 h EC₅₀为738.18 mg/L,对微囊藻的96 h EC₅₀为195.39 mg/L,对大型蚤的48 h EC₅₀和LC₅₀分别为154.01 mg/L和198.52 mg/L,对裸腹蚤的48 h EC₅₀和LC₅₀分别为161.80 mg/L和175.68 mg/L,对斑马鱼的96 h LC₅₀为931.4mg/L,对Wistar大鼠和ICR小鼠的14天LD50分别为215 mg/kg和464 mg/kg。由此可见,不同检测生物对溴酸盐毒性效应的敏感性不同,其中大型蚤、裸腹蚤和微囊藻非常敏感,斜生栅藻次之,然后是斑马鱼,而普通小球藻和发光菌对溴酸盐的毒性效应不敏感。溴酸盐没有明显的蓄积毒性和遗传毒性,对试验大鼠的生长发育、脏器发育和组织形态以及肝脏功能均没有显著影响,但溴酸盐会引起试验大鼠白细胞计数显著降低,并且对试验大鼠的肾脏功能、糖代谢和脂代谢具有一定程度的影响。针对微囊藻和大型蚤对溴酸盐毒性效应较敏感的结果,本文考察了溴酸盐对藻细胞和大型蚤的致毒机理。研究发现造成藻细胞生长及大型蚤运动受到抑制或死亡的原因是溴酸盐毒性综合作用的结果。溴酸盐引起藻细胞产生过多活性氧导致藻细胞发生过氧化损伤、生理功能异常和细胞结构受损是其对藻细胞重要的致毒机理,溴酸盐引起大型蚤抗氧化系统、神经系统以及能量代谢的异常是其对大型蚤的重要致毒机理。在试验所考察的检测生物和检测指标中,溴酸盐对大型蚤Ca²⁺/Mg²⁺-ATP酶活性的影响显著,它可以作为评价溴酸盐毒性效应的重要指标。由于在含溴水臭氧氧化过程中,不只产生溴酸盐这一种副产物,因此仅仅考察溴酸盐的毒性效应不能反映水质真实的毒性效应。本文以二溴乙酸作为臭氧氧化含溴水的另一种副产物,考察了溴酸盐和二溴乙酸对大型蚤的联合毒性,结果发现有协同作用和部分相加作用两种联合毒性作用,说明副产物之间的联合作用有增加水质毒性效应的风险,有必要对水质的综合毒性效应进行研究。针对溴酸盐对大型蚤Ca²⁺/Mg²⁺-ATP酶活性影响显著的结果,本文利用大型蚤存活率和Ca²⁺/Mg²⁺-ATP酶活性为指标,以淀粉、牛血清白蛋白和腐殖酸分别代表水体中的多糖、氨基酸和腐殖质,考察了这些有机物对含溴水经臭氧氧化后的水质综合毒性效应的影响。研究发现溴离子浓度、溶解性有机碳浓度、臭氧浓度以及是否氯化都会影响含溴水经臭氧氧化后的水质毒性。当水中无溴离子时,单独臭氧氧化对水质毒性无明显影响。随溴离子浓度升高水质毒性增强,当溴离子达到4 mg/L时,水质毒性达到最大,继续增加溴离子浓度水质毒性不再增强,甚至有所降低。臭氧氧化后再进行氯化氧化,水质毒性会进一步增强。最佳臭氧浓度因溶解性有机碳浓度的不同而不同,增加或降低臭氧浓度都会引起水质毒性增加。在试验所考察的3种有机物中,腐殖酸对臭氧氧化后水质毒性的影响最大,牛血清白蛋白次之,淀粉最小。大型蚤Ca²⁺/Mg²⁺-ATP酶活性对水质毒性非常敏感,能较好地反映水质毒性,是评价水质安全的重要指标。