采用浓度梯度污染暴露室内模拟方法，研究了沙蚕暴露于不同浓度有机磷农药马拉硫磷的急性毒性效应，以及低浓度马拉硫磷对双齿围沙蚕乙酰胆碱酯酶（AChE）和过氧化氢酶（CAT）的影响。结果表明，马拉硫磷对沙蚕 48、72、96 h的LC50分别为71.68、49.21、33.16 mg·L-1，安全浓度为3.32 mg·L-1。在低浓度（0.001 8~9 mg·L-1）马拉硫磷中暴露3和6 d，沙蚕体内乙酰胆碱酯酶活性受到显著抑制，暴露6 d时9 mg·L-1浓度组最高抑制率达88.92%，且乙酰胆碱酯酶抑制率与马拉硫磷浓度对数具有显著的剂量效应。沙蚕CAT活性随马拉硫磷浓度增加表现出先降后升再降的趋势，暴露3 d时0.018 mg·L-1浓度组CAT活性最高, 6 d时0.18 mg·L-1浓度组CAT活性最高，分别比对照组高52.02%和53.42%（P<0.05），而浓度达1.8 mg·L-1时CAT活力均显著下降（P<0.05）。结果显示，沙蚕乙酰胆碱酯酶是较好的滩涂有机磷农药污染生物标记物。