本文利用生理生化反应测定、透射电镜及激光共聚焦扫描显微镜观察等实验手段，研究了汞(Hg²⁺)、镉(Cd²⁺)、铜(Cu²⁺)及其复合污染对沉水植物轮叶狐尾藻（Myriophyllum verticillarum Linn.）、菹草（Potawogeton crispus Linn.）、鱼草（Cabomba caroliniana A.Gray）的毒害作用，并对Hg²⁺在菹草叶细胞中的分布进行了荧光定位观察。研究结果表明：Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺均对沉水植物光合系统、保护酶系统、物质代谢系统、细胞结构等具有伤害和破坏作用，植物内源保护系统的抗胁迫能力及生物膜的稳定性是决定植物抗重金属胁迫的关键因素。光合系统对重金属离子的毒害较为敏感。在三种离子作用下，活性氧（ROS）含量升高，启动细胞的防御反应。植物体内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等保护酶活性发生了应激性的提高，清除、分解活性氧，用以维护膜系统的稳定性。随着毒害的加重，保护酶活性降低，细胞的防御系统不能完成对细胞的保护作用，同时产生较多的丙二醛（MDA）等膜脂过氧化产物，膜完整性被破坏。电镜结果显示：植物叶细胞受Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺毒害后：质壁分离；核中染色质凝集，核仁解体，核膜破裂；叶绿体中的类囊体和线粒体中的脊突膨胀，直至解体。同时，因植物材料、生理指标、离子的不同，3种离子存在不同的作用过程及作用浓度范围。沉水植物对重金属离子的敏感性和抗性也各不相同。菹草可作为Cu²⁺污染敏感的监测指示植物，鱼草具较强的抗Cd²⁺、Cu²⁺能力，可用作生物防治中的抗性植物。Hg²⁺、Cd²⁺复合污染对轮叶狐尾藻及Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺复合污染对菹草的毒害作用皆表现为协同作用。荧光定位结果显示：Hg²⁺在菹草叶细胞细胞壁中积累，在细胞质内也有分布。