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随着环境中有机化学品日益增多,定量结构-活性相关(QSAR)成为了一种环境生态风险评价的重要手段。QSAR技术最基本的功能有两个方面,一方面是预测和评价未知化合物的环境行为及其生物活性,另一方面则是探索有机污染物的活性作用机理,为控制污染和削减风险等提供理论指导。对QSAR研究而言,最核心工作久是如何选取和获得有足够结构信息和明确物理意义的分子结构参数。不但具有高度的预测能力,又有明确的物理意义理想的QSAR模型,才是最理想的。现在QSAR研究在环境科学领域已经发展成了二维定量构效关系(2D-QSAR)和三维定量构效关系(3D-QSAR)并行的趋势,2D-QSAR依靠量子化学计算获得分子结构参数,量子化学参数具有不依赖于实验测定、物理意义明确等优势,有利于探索污染物的毒性机理；3D-QSAR方法则是一种基于化合物结构而预测其活性,并深入分析活性作用模式的有力工具。这是由于3D-QSAR方法在建模时引入了与生物活性分子三维结构信息有关的量,考虑了生物活性分子三维构象的性质,从而能准确地反映生物活性分子与受体作用的真实图像,更深刻地揭示化合物与受体相互作用的机理。其中比较常用的就是两种就是比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数(CoMSIA)。它们通过叠合分子周围的三维空间立场的变化,研究化合物与受体分子的相互作用,进而揭示化合物生物活性的作用机理。本文采用实验方法系统测定了16个氟苯衍生物对青海弧菌(Q67)的毒性(EC50),在B3LYP/6-311G**水平计算了这些化合物的量子化学参数,建立了毒性与量子化学参数的2D-QSAR模型,采用变异膨胀因子(Variance Inflation Factors, VIF)、t值和交叉验证法(cross-validation)对模型进行了验证。同时应用了基于分子模拟技术的比较分子力场(CoMFA)技术研究了氟苯衍生物毒性与微观的3D-QSAR的模型,探讨了氟苯衍生物的致毒机制。模型度量数据表明,2D-QSAR模型与CoMFA模型均具有良好的稳定性和预测能力,可以预测同类化合物的毒性数据,并用这两种模型预测了12个氟苯衍生物对青海弧菌(Q67)的毒性(-lgEC50)。