BLM对不同类型金属生物毒性的差异性分析*

肖皋艺 杨光

(1.河北工程大学能源与环境工程学院 河北邯郸 056000；2.河北省大气污染成因与影响重点实验室 河北邯郸 056000)

*基金项目：国家自然科学基金(41703088)；河北省重点研发计划项目(19273707D)；邯郸市科学技术研究与发展计划项(1723209055-3)。

0 引言

重金属污染主要是指重金属(密度>4.5 g/cm3)在环境中达到一定浓度后对环境和生物产生的毒害效应。在1983年MOREL FMM[1]提出自由离子活度模型(FIAM)，认为水中的自由金属离子可以与生物敏感位点结合，然后通过生物膜对生物产生毒性。同年，PAGENKOPF G K[2]提出鱼鳃络合模型(GSIM)，认为水中金属离子可以与生物的特定位点结合，且硬度离子、H+等可以与金属竞争位点减弱金属的生物毒性。李波等[3]在FIAM和GSIM的基础上，建立了生物配体模型(BLM)来预测金属生物毒性，目前已经建立了多种金属的BLM版本。目前，关于BLM预测金属生物毒性的相关研究中缺乏对不同类型金属之间以及不同生物之间的毒性指标的比较分析。本文从必需金属和非必需金属以及金属价态两个角度，对金属生物毒性预测数据进行比较，并分析BLM预测不同类型金属之间生物毒性的差异。

1 研究方法

BLM考虑的3个主要因素是：浓度、竞争和络合。BLM认为，水中金属进入生物体并对其产生毒性有3步：①金属离子扩散到细胞膜表面；②金属离子与细胞膜上生物配体敏感位点结合；③金属离子穿过细胞膜进入生物体内。在这个连续过程中，一般认为金属离子通过细胞膜传输过程为限制步骤，图1为运用BLM模拟金属对生物产生毒性的过程。