离子液体被认为是环境友好型溶剂，在有机合成、催化、电化学和分离等过程中得到了广泛的应用。但离子液体的环境友好特性，仅局限于对大气环境污染程度低，而离子液体具有的稳定性和低生物降解性等特性，排放到环境中可能造成水体污染及对生态的潜在危害。由此在设计离子液体及其大规模生产和应用之前，不仅要考虑到技术的需要，同时也要考虑其对生态环境的影响。本文以蛋白核小球藻（C. pyrenoidosa）为指示性生物，通过生物检测法考察了咪唑类离子液体对藻种的急性毒性，实验测定了16种离子液体对藻种致毒的半抑制浓度EC₅₀。在此基础上，测定了溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[OMIM][Br]）对藻种部分生理生化指标的影响，并分析了其抗氧化机制。此外，用流式细胞术研究了[OMIM][Br]对藻细胞细胞周期的影响，用激光共聚焦扫描电镜检测了[OMIM][Br]对藻细胞细胞凋亡程度的影响。最后，以16种离子液体的理化参数为自变量，以它们对藻细胞的急性毒性数据为因变量，采用多元线性回归法构建了离子液体的急性毒性定量构效关系（QSAR）模型，采用去一法交叉验证（Leave-one-out cross validation）评价了模型的稳健性和预测能力，通过对模型参数的分析，导出离子液体与藻细胞之间致毒机制。主要研究成果如下：（1）离子液体对蛋白核小球藻急性毒性实验发现，离子液体对蛋白核小球藻具有一定毒性，且该效应表现出一定的剂量和时间依赖性。[OMIM][Br]对蛋白核小球藻处理4d后，与对照组相比，蛋白核小球藻细胞内总蛋白质含量和叶绿素含量最高分别下降到96.59%、57.18%，并发现藻细胞的超氧化性歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（POD）活性下降、抗氧化能力降低。藻体内发生H₂O₂积累，导致脂质过氧化，细胞膜通透性增大，藻细胞内MDA含量上升，这一现象随暴露组浓度增大表现出剂量-效应关系。分析实验结果，[OMIM][Br]浓度不断增加，藻细胞中SOD和POD酶活性下降越严重，藻细胞清除活性氧自由基的能力越弱，抗氧化能力也相应的降低，造成藻细胞内H₂O₂的积累，导致脂质过氧化造成细胞膜通透性增大，表明[OMIM][Br]对藻细胞产生活性氧自由基引起脂质及其他生物大分子的氧化损伤可能是其毒性作用的主要机制。（2）采用流式细胞术研究了离子液体对藻细胞细胞周期影响进行检测，发现[OMIM][Br]使细胞阻滞在S期和G₂/M期，G₀/G₁期的细胞数量所占比例降低，而S期和G₂/M期的细胞所占含量增加，且随着[OMIM][Br]浓度的升高，这一现象越明显，同时[OMIM][Br]能够引起蛋白核小球藻中凋亡细胞和粘连体细胞的产生。应用激光共聚焦扫描电镜检测藻细胞凋亡情况，实验发现[OMIM][Br]能够诱导蛋白核小球藻的凋亡，且呈现出剂量-效应。（3）以离子液体阴阳离子的理化参数为自变量，以离子液体的急性毒性pEC₅₀为因变量，进行多元线性回归法构建离子液体对蛋白核小球藻的急性毒性QSAR模型。由模型方程可以发现，离子液体的毒性与G_rad（阳离子梯度范数）和D_en（阴离子的密度）呈正相关，与C_hain（阳离子烷基链上的碳原子数）负相关，同时可以看出咪唑类离子液体的阳离子对毒性的贡献远远大于阴离子。另外，从模型也可以得到C_hain值越大，其对藻细胞的毒性越强。