环境毒理学课件
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《环境毒理学》PPT课件
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1.2.3 环境毒理学的产生与发展
1) 环境污染及其危害推动了环境毒理学的诞生
时间 1930 1948 1956 1943
地点 马斯河谷 多诺拉城 伦敦 洛杉矶
1955 1953 1968 1960
富山县 水俣、新泻 日本安知 日本四日
主要污染物
中毒人数
SO2 /氟化物/粉尘 死亡60人
生理学家Claude Bernard（1813-1878）开 创了利用动物受控实验以探索毒作用机制的实 验室研究方法。
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21
现代毒理学的分支学科
按照知识结构：理论毒理学、实验毒理学
从生物学角度：昆虫毒理学、动物毒理学、 植物毒理学、微生物毒理学等
从应用领域和行业角度：环境毒理学、地 理毒理学、工业毒理学、农业毒理学、食 品毒理学、药物毒理学、放射毒理学等
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19
All substances are poisons, there is
none which is not a poison. The right
dose differentiates a poison and remedy.
No substance is a poison by itself. It
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4
讲授内容
第1章 绪论 1.1 环境毒理学的概念、研究对象及研究内容 1.2 环境毒理学的产生与发展 1.3 环境毒理学常用研究方法
第2章 污染物的环境生态行为
2.1 污染物在环境中的迁移和转化
2.2 外源化学物在生物体内的转运
2.3 外源化学物的生物转化
2.4 外源化学物的生物蓄积与放大
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环境毒理学实验ppt课件
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
4、质量控制 可在实验中加入阳性对照组（氯乙酰 胺），空白组用去离子水代替受试物，实验 结束后空白对照组死亡率应不超过10%。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
五、结果及实验报告 记录不同受试物浓度对应的死亡情况， 实验报告就包括以下内容： 受试物的基本物化性质；实验动物的饲 养条件等；试验条件包括温度、湿度、光照 条件、实验介质的成分级成和制备条件；实 验结果报告。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
四、方法和步骤 1、清肠 用蒸馏水清洗蚯蚓，然后置于铺有滤纸 的磁盘上清肠24h，用去离子水冲洗后，滤纸 吸干称重，供试。 注：清肠过程用薄膜包紧磁盘，防止蚯 蚓爬出磁盘死亡。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
2、滤纸实验 在平底试管内壁衬滤纸，铺满不重叠； 设5个浓度梯度（见附表）及对照共6组 试管，每组≥10个重复，每个试管内首先移 取1ml对应浓度的受试物溶液，用洁净空气吹 干，然后每个试管加入1ml去离子水，然后加 入1条蚯蚓，用薄膜封口，在黑暗、20±2℃ 环境培养48h，每24h观察一次，记录死亡情 况，同时还有蚯蚓的病理症状和行为。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验二 有机磷农药对胆碱酯酶的抑制实验
3、各小组向2ml管加入0.5ml正常虫浆，然 后由老师帮忙加入20µl0.1%敌百虫液，放置15 分钟；
4、向1-6号管分别添加0.2、0.4、0.6、0.8、 1.0、1.0ml试剂（1），再分别加入1.3、1.1、 0.9、0.7、0.5、0.5磷酸盐缓冲液，摇匀；向7 号管中分别加入0.5ml无处理的正常虫浆，向8 号管中加入0.5ml敌百虫处理过的虫浆，然后分 别向7-9号管加入1ml试剂（1），摇匀；
实验一 蚯蚓急性毒性实验
4、质量控制 可在实验中加入阳性对照组（氯乙酰 胺），空白组用去离子水代替受试物，实验 结束后空白对照组死亡率应不超过10%。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
五、结果及实验报告 记录不同受试物浓度对应的死亡情况， 实验报告就包括以下内容： 受试物的基本物化性质；实验动物的饲 养条件等；试验条件包括温度、湿度、光照 条件、实验介质的成分级成和制备条件；实 验结果报告。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
四、方法和步骤 1、清肠 用蒸馏水清洗蚯蚓，然后置于铺有滤纸 的磁盘上清肠24h，用去离子水冲洗后，滤纸 吸干称重，供试。 注：清肠过程用薄膜包紧磁盘，防止蚯 蚓爬出磁盘死亡。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验一 蚯蚓急性毒性实验
2、滤纸实验 在平底试管内壁衬滤纸，铺满不重叠； 设5个浓度梯度（见附表）及对照共6组 试管，每组≥10个重复，每个试管内首先移 取1ml对应浓度的受试物溶液，用洁净空气吹 干，然后每个试管加入1ml去离子水，然后加 入1条蚯蚓，用薄膜封口，在黑暗、20±2℃ 环境培养48h，每24h观察一次，记录死亡情 况，同时还有蚯蚓的病理症状和行为。
海南大学环境与植物保护学院 苏增建
实验二 有机磷农药对胆碱酯酶的抑制实验
3、各小组向2ml管加入0.5ml正常虫浆，然 后由老师帮忙加入20µl0.1%敌百虫液，放置15 分钟；
4、向1-6号管分别添加0.2、0.4、0.6、0.8、 1.0、1.0ml试剂（1），再分别加入1.3、1.1、 0.9、0.7、0.5、0.5磷酸盐缓冲液，摇匀；向7 号管中分别加入0.5ml无处理的正常虫浆，向8 号管中加入0.5ml敌百虫处理过的虫浆，然后分 别向7-9号管加入1ml试剂（1），摇匀；
环境毒理学绪论培训课件
环境毒理学绪论
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三、生态毒理学de基本框架
五. 生态毒理学de分支学科
•理论生态毒理学 •实验生态毒理学 •应用生态毒理学
•工业生态毒理学 •农业生态毒理学 •矿区生态毒理学 •城镇生态毒理学
生态 毒理学
•大气生态毒理学 •水生生态毒理学 •陆生生态毒理学
环境毒理学绪论
•植物生态毒理学 •动物生态毒理学 •微生物生态毒理学 •分子生态毒理学
环境毒理学绪论
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四、生态（环境）毒理学de社会学领域
二. 管理:
❖ 对环境退化de一般性认识始于二零世纪六零年代,并在七零 年代得到较快发展,环境问题受到公众de关注,很大程度源于环 境运动de成功,它作为一种破坏形式与人类de经济行为联系在 了一起.（区域性管理） ❖ 到二零世纪八零年代,许多局部污染源和点源都已被发现并得 到控制.随着人们对污染成因和影响de深入理解,以及其带动de 工程和分析化学技术de提高,许多污染严重de点源向大气和水 体中de排放已经受到相关法规、法令和排污许可等de制约. （国家层面管理） ❖ 在过去de二、三十年中,国与国之间缔结关于环境保护方面 de友好条约已经成为一种趋势.（国际化管理）
三.一 呼吸、皮肤接触 三.二 饮水 三.三 饮食、食物链转移
环境毒理学绪论
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几种污染物de人体健康效应
环境毒理学绪论
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三、生态毒理学de基本框架
❖ 一. 基本框架
人体健康核心 论
个体生态毒 性为中心
生态
?
毒理学
?
生态健康核心 论
系统生态毒 性为重点
环境毒理学绪论Leabharlann 11三、生态毒理学de基本框架
❖ 二. 基本内涵
环境毒理绪论ppt课件
生物性：如细菌、病毒及生物毒素污染等） 物理性：如电离辐射、电磁辐射、噪声污染等）
二、环境毒理学的主要任务
环境毒理学的主要研究任务是：阐述环境污染物 对人体的损害作用及其机理；探索环境污染物对环境 生物健康损害的早期监测指标和生物标记物。即用最 灵敏的检测手段，找出环境污染物作用与生物体后最 初出现的生物化学变化，以便及早发现并加以控制； 定量评定环境污染物对生物机体的影响，确定其剂量 -效应（反应）关系，从而为制定环境卫生标准和防 治环境污染对环境生物健康的危害提供理论依据和措 施。最终任务是保护地球生物圈内包括人类在内的各 种生物的生存和持续健康的发展。
环境毒理学
§1 概论 §2 环境毒理学的研究对象、主要任务及内容 §3 环境毒理学的研究方法 §4 环境毒理学的应用 §5 环境毒理学的史
1、古代人类对毒物和毒性的认识 早在公元前3000年，我们的祖先就曾用毒乌头捣汁
涂在箭(矛)上，来进行射罔狩猎。古希腊医生 Dioscorrides(公元50-100年)把毒物分成植物毒素、动 物毒素和金属毒物三大类。这些都表明古代人类经过 实践，已学会通过物质的外观形态和色、味等感官性 状来辨别区分毒物。
§2 环境毒理学的研究对象、主要任务 及内容
一、环境毒理学的研究对象
环境污染物的种类繁多，包括化学性、生物性、 物理性等多种污染物，其中，化学污染物是当前最 为严重的环境污染物，通常将化学污染物称之为外 源化学物（xenobiotics）。泛指自然界存在着的或人 工合成的各种具有生物活性的物质，它不是环境或 人体的组成成分，也非环境或人体所需的营养物质 或维持正常生理功能所必需的物质，但它们可由人 类生活环境通过一定环节和途径进入环境或与人体 接触并进入人体，且产生一定的生物学作用。
二、环境毒理学的主要任务
环境毒理学的主要研究任务是：阐述环境污染物 对人体的损害作用及其机理；探索环境污染物对环境 生物健康损害的早期监测指标和生物标记物。即用最 灵敏的检测手段，找出环境污染物作用与生物体后最 初出现的生物化学变化，以便及早发现并加以控制； 定量评定环境污染物对生物机体的影响，确定其剂量 -效应（反应）关系，从而为制定环境卫生标准和防 治环境污染对环境生物健康的危害提供理论依据和措 施。最终任务是保护地球生物圈内包括人类在内的各 种生物的生存和持续健康的发展。
环境毒理学
§1 概论 §2 环境毒理学的研究对象、主要任务及内容 §3 环境毒理学的研究方法 §4 环境毒理学的应用 §5 环境毒理学的史
1、古代人类对毒物和毒性的认识 早在公元前3000年，我们的祖先就曾用毒乌头捣汁
涂在箭(矛)上，来进行射罔狩猎。古希腊医生 Dioscorrides(公元50-100年)把毒物分成植物毒素、动 物毒素和金属毒物三大类。这些都表明古代人类经过 实践，已学会通过物质的外观形态和色、味等感官性 状来辨别区分毒物。
§2 环境毒理学的研究对象、主要任务 及内容
一、环境毒理学的研究对象
环境污染物的种类繁多，包括化学性、生物性、 物理性等多种污染物，其中，化学污染物是当前最 为严重的环境污染物，通常将化学污染物称之为外 源化学物（xenobiotics）。泛指自然界存在着的或人 工合成的各种具有生物活性的物质，它不是环境或 人体的组成成分，也非环境或人体所需的营养物质 或维持正常生理功能所必需的物质，但它们可由人 类生活环境通过一定环节和途径进入环境或与人体 接触并进入人体，且产生一定的生物学作用。
环境毒理学 ppt课件
第二章
Chapter 2
环境毒理学
Environmental Toxicology
ppt课件
1
Brief
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 环境毒理学概述 中毒机理研究 环境毒理学实验 要介绍环境毒理学与环境风险评价相关的内容，包括毒物、毒 性、毒效应、剂量的概念，毒物对生物体的损害与非损害作用，毒物的生 物转运与转化、毒性评价和中毒机理研究等。
（引自好好学习网， 2005) ppt课件 18
第一节 环境毒理学概述
• 经皮肤吸收
• 经皮肤吸收是毒物由外界进入皮肤并经血管和淋巴管进入血 液和淋巴液的过程。
• 经皮肤吸收主要分为两个阶段：第一阶段为穿透角质层的屏 障作用；第二阶段为吸收阶段，须经过颗粒层、棘细胞层、 生发层和真皮。 • 影响因素主要有：毒物的理化性质、皮肤的完整性、人体健 康状况等。
第一节 环境毒理学概述
• 毒理学的研究对象主要为各种来源的外来化学物
工业化学物
环境污染物
食品中的有害成分
农用化学物
生活日用品中的有害成分
生物毒素
医用药物
军用毒剂
放射性核素
ppt课件 6
第一节 环境毒理学概述
• 毒物
• 毒物是指在一定条件下，以较小剂量暴露就能引起生物机体 功能性或器质性损伤的化学物质。反之则为非毒物。
ppt课件 9
第一节 环境毒理学概述
• 常见剂量
• • • • • • • 绝对致死量（LD100） 半数致死量（LD50） 最小致死量（LDmin） 最大耐受量（LDmax） 半数效应剂量（ED50） 最小有作用剂量（MEL） * 最大无作用剂量（MNEL）
* 毒物与机体接触的时间、方式或途径和观察指标发生改变时， MEL和MNEL也将随之改变。
Chapter 2
环境毒理学
Environmental Toxicology
ppt课件
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Brief
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 环境毒理学概述 中毒机理研究 环境毒理学实验 要介绍环境毒理学与环境风险评价相关的内容，包括毒物、毒 性、毒效应、剂量的概念，毒物对生物体的损害与非损害作用，毒物的生 物转运与转化、毒性评价和中毒机理研究等。
（引自好好学习网， 2005) ppt课件 18
第一节 环境毒理学概述
• 经皮肤吸收
• 经皮肤吸收是毒物由外界进入皮肤并经血管和淋巴管进入血 液和淋巴液的过程。
• 经皮肤吸收主要分为两个阶段：第一阶段为穿透角质层的屏 障作用；第二阶段为吸收阶段，须经过颗粒层、棘细胞层、 生发层和真皮。 • 影响因素主要有：毒物的理化性质、皮肤的完整性、人体健 康状况等。
第一节 环境毒理学概述
• 毒理学的研究对象主要为各种来源的外来化学物
工业化学物
环境污染物
食品中的有害成分
农用化学物
生活日用品中的有害成分
生物毒素
医用药物
军用毒剂
放射性核素
ppt课件 6
第一节 环境毒理学概述
• 毒物
• 毒物是指在一定条件下，以较小剂量暴露就能引起生物机体 功能性或器质性损伤的化学物质。反之则为非毒物。
ppt课件 9
第一节 环境毒理学概述
• 常见剂量
• • • • • • • 绝对致死量（LD100） 半数致死量（LD50） 最小致死量（LDmin） 最大耐受量（LDmax） 半数效应剂量（ED50） 最小有作用剂量（MEL） * 最大无作用剂量（MNEL）
* 毒物与机体接触的时间、方式或途径和观察指标发生改变时， MEL和MNEL也将随之改变。
环境毒理学_课件-非常好
拮抗作用可以有不同的形式：如巴比妥可引起血压下降，如果同 时静脉注射血管增压剂正肾上腺素，则产生功能拮抗，使血压下降减 小；又如硫代硫酸钠与氰化物混合发生化学反应，生成毒性较小的硫 氰酸盐，这是一种化学拮抗；两种化学物同时竞争同一受体，被称为 受体拮抗，如氧气对CO中毒的拮抗作用。
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环境毒理学
5．独立作用
18
环境毒理学
1．致死剂量（Lethal dose，LD）
（3）最小致死量（MLD或LDmin或LD01）：指在一群 个体中仅引起个别死亡的最低剂量，低于此剂量即不能使 机体出现死亡。 （4）最大耐受量（MTD或LD0）：指在一群个体中不 引起死亡的最高剂量。
19
环境毒理学
2．半数效应剂量（median effective dose, ED50）
23
环境毒理学
4．最大无作用剂量（maximal no-effect level，MNEL）
一外源化学物不引起任何损害作用的剂量。
ADI是指人类终生每日随同食物、饮水和空气摄入的某 MAC是指环境中某种外源化学物对人体不造成任何损
害作用的浓度。由于人类生活与生产活动的情况不同，同一 外源化学物在生活环境和生产环境中的MAC也不相同。
正常情况下细胞内的钙浓度较低（10-7~10-8 mol/L）， 细胞外浓度较高（10-3mol/L），内外浓度相差103104倍。 钙作为细胞的第二信使，在调节细胞内功能方面起着关键 性作用。 环境化学物可以通过干扰细胞内钙稳态引起细胞损伤 和死亡。
38
环境毒理学
（三）干扰细胞内钙稳态
各种细胞毒物如硝基酚、醌、过氧化物、醛类、二噁英类、卤化 链烷、链烯和Cd3+，Pb2+，Hg2+等重金属离子均能干扰细胞内钙稳态。 例如，非生理性地增加细胞内钙浓度可激活磷脂酶而促进膜磷脂 分解，引起细胞损伤和死 亡。增加细胞内的Ca2+，还可激活非溶酶体 蛋白酶而作用于细胞骨架蛋白，引起细胞损伤。使用Ca2+激活蛋白酶 的抑制剂可延缓或消除细胞毒作用。Ca2+也能激活某些可引起DNA链断 裂和染色质浓缩的核酸内切酶，某些环境化学物可能通过这一途径引 起细胞损伤甚至死亡。
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环境毒理学
5．独立作用
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环境毒理学
1．致死剂量（Lethal dose，LD）
（3）最小致死量（MLD或LDmin或LD01）：指在一群 个体中仅引起个别死亡的最低剂量，低于此剂量即不能使 机体出现死亡。 （4）最大耐受量（MTD或LD0）：指在一群个体中不 引起死亡的最高剂量。
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环境毒理学
2．半数效应剂量（median effective dose, ED50）
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环境毒理学
4．最大无作用剂量（maximal no-effect level，MNEL）
一外源化学物不引起任何损害作用的剂量。
ADI是指人类终生每日随同食物、饮水和空气摄入的某 MAC是指环境中某种外源化学物对人体不造成任何损
害作用的浓度。由于人类生活与生产活动的情况不同，同一 外源化学物在生活环境和生产环境中的MAC也不相同。
正常情况下细胞内的钙浓度较低（10-7~10-8 mol/L）， 细胞外浓度较高（10-3mol/L），内外浓度相差103104倍。 钙作为细胞的第二信使，在调节细胞内功能方面起着关键 性作用。 环境化学物可以通过干扰细胞内钙稳态引起细胞损伤 和死亡。
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环境毒理学
（三）干扰细胞内钙稳态
各种细胞毒物如硝基酚、醌、过氧化物、醛类、二噁英类、卤化 链烷、链烯和Cd3+，Pb2+，Hg2+等重金属离子均能干扰细胞内钙稳态。 例如，非生理性地增加细胞内钙浓度可激活磷脂酶而促进膜磷脂 分解，引起细胞损伤和死 亡。增加细胞内的Ca2+，还可激活非溶酶体 蛋白酶而作用于细胞骨架蛋白，引起细胞损伤。使用Ca2+激活蛋白酶 的抑制剂可延缓或消除细胞毒作用。Ca2+也能激活某些可引起DNA链断 裂和染色质浓缩的核酸内切酶，某些环境化学物可能通过这一途径引 起细胞损伤甚至死亡。
环境毒理学概述
生理学 病理学 生物化学 免疫学 遗传学 其它
职业毒理学 职业医学
四、环境污染物
(一)环境污染物的种类
1．化学类：
环境类激素(内分秘干扰物)可分3类：外源性 雌激素、外源性雄激素、拟甲状腺激素。
2．物理类：医源电离辐射x、υ射线，CT等等； 环境电离辐射；环境中紫外线的强化；激光与电 磁辐射场等。
3 生物类：细菌、病毒等。
(二)环境污染对机体作用的特点 1、接触剂量小 2、长时间内反复接触甚至终生接触 3、多种污染物同时作用于机体 4、接触人群的易感性差异较大
(三)环境污染物与机体的交互作用
编码功能蛋白：适应或代偿环境因素的不利影响
环境因子 信息传递通路 细胞基因组
错误应答：周期调控失常
第一章 环境毒理学概述
一、毒理学(Toxicology)
毒理学：是研究物理、化学和生物因素，特别 是化学因素对生物机体的损害作用及其机 理的科学。
环境毒理学:研究环境污染物，特别是化学污 染物对生物有机体，尤其是对人体的损害 作用及其机理的科学。
环境生态毒理学
核心为非人类 生物，扩展到 人类
环境毒理学
环境毒理学的作用和意义：
环境有毒物的毒理学评价：毒性鉴定、危险度评估。 在环境监测和人群健康影响研究中的应用 在制定环境卫生基准中的应用 污染物处理
保护地球生物圈包括人类在内的各种生物的生存和持 续发展
六、环境毒理学的研究方法
试验材料：根据研究目的可选用植物、微生 物、非哺乳类动物及哺乳类动物。
二、毒理学发展简史
早在远古时代，人们对一些动植物的有毒作用就已有认识。 1550 BC已有文献记载。 在16世纪，瑞士著名医生Paracelsus提出有毒物的剂量反应。
《环境毒理学》课件
污染物进入生物体的途径
吸入
通过空气吸入污染物颗 粒。
食入
通过食物或饮用水摄入 污染物。
皮肤接触
通过皮肤接触污染物。
生物富集
通过食物链的传递，使 低级生物体内富集高浓
度的污染物。
污染物对生物体的影响
致癌作用
某些污染物可增加生物体患癌症的风险。
免疫毒性
某些污染物可影响生物体的免疫系统，降低 抵抗力，易感染疾病。
确保实验动物处于健康状态，建立适 当的动物模型以模拟人类暴露条件。
暴露途径与实验方法
暴露途径的选择
01
根据研究目的，选择合适的暴露途径，如吸入、食入、皮肤接
触等。
实验方法的设计
02
确定暴露时间和剂量，设计合理的实验方法，确保实验数据的
准确性和可靠性。
实验操作规范
03
遵循实验操作规范，确保实验过程的安全性和有效性。
02
CATALOGUE
环境污染物及其对生物体的影响
常见的环境污染物
重金属
如铅、汞、镉等，主要来自工 业排放和采矿活动。
有机污染物
如多环芳烃、苯并芘等，主要 来自化石燃料的燃烧和化工生 产。
农药
如滴滴涕、六六六等，主要来 自农业生产和杀虫剂使用。
放射性物质
如铀、铯等，主要来自核工业 和核废料处理。
环境毒理学的研究成果可以应用于新型环保技术和产品的开发，如低毒或无毒的化学品替 代品、环境友好的生产工艺等。
环境污染事故的应急处理
快速响应和评估
在发生环境污染事故时，环境毒 理学专家需要对事故进行快速响 应和评估，确定污染物的种类、 浓度、扩散范围以及评估结果，制定应急处理方 案，包括污染物控制、人员疏散 、医疗救治等措施，以最大程度 地减少环境污染对环境和人群的
环境毒理学第二章 污染物的环境生态行为 PPT课件
环境污染物的迁移
3）重力的机械性迁移作用
指污染物及其搬运载体在重力作用下 的迁移运动。
环境中吸附了污染物的气溶胶、颗粒物、 悬浮物等主要以重力沉降的方式在环境中 自然迁移.
环境污染物的迁移
2、物理化学迁移---最重要的迁移方式
包括风化淋溶作用、溶解挥发作用、酸 碱作用、络合作用、吸附作用以及氧化还 原作用。 物理化学迁移常伴随污染物的转化!
游生物吃绿藻。
环境污染物的迁移—生物放大
生物浓缩、生物蓄积和生物放大的程度，都用 来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩系数 表示，但却是三个不同的概念。
生物浓缩是生物体内某种物质的浓度和环境中 的浓度相比；
络合作用：是一种广泛存在于环境中的作
用力。当污染物在环境中迁移时，经常和 其他离子、离子团或有机大分子络合。络 合分子或离子具有特殊的化学性质，因而 大大改变了污染物的迁移能力及归宿。
环境污染物的迁移
吸附作用：吸附是发生在固体或液体表面对 其他物质的一种吸着现象，也是一种影响 污染物在环境中迁移转化的重要作用力。
环境毒理学
第二章 污染物的环境生态行为
2.1 环境污染物的迁移与转化 2.2 环境化学物的生物转运 2.3 环境化学物的生物转化 2.4 生物蓄积与生物放大
第一节 环境污染物的迁移与转化
1.概述 2. 环境污染物的迁移 3.环境污染物的转化
污染物的迁移和转化
外源性污染物进入环境以后，由于其自身物理化学性质 的决定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征 等方面发生一系列复杂的变化。在这些变化过程中，污染 物直接或间接的作用于人体或其它生物体，发生作用时的 污染物距离污染源可能已经很远很远， 而且很可能污染 物的状态、浓度、组分等都已发生了巨大的变化。这种从 污染源释放出的污染物在环境中发生的各种变化过程称为 污染物的迁移和转化，有时也称其为污染物的环境行为或 环境转归。（environmental fate）
《环境毒理学实验》课件
环境毒理学实验在化学品安全性评价中的作用
毒性测试
对化学物质进行急性、亚慢性及慢性毒性测试，评估其对生物体 的危害程度。
致癌性研究
通过环境毒理学实验研究化学物质的致癌性，为化学品的风险评估 提供依据。
生殖与发育毒性研究
探究化学物质对生殖和发育过程的影响，保障人类后代的健康。
环境毒理学实验的发展趋势与展望
跨学科融合
环境毒理学实验将与生物学、化学、 医学等学科深度融合，拓展研究领域 和应用范围。
新型实验技术应用
借助基因组学、蛋白质组学、代谢组 学等新型实验技术，提高环境毒理学 实验的精准度和可靠性。
绿色化学与可持续发展
环境毒理学实验将更加关注绿色化学 和可持续发展，推动化学品的安全生 产和合理应用。
国际合作与交流
《环境毒理学实验》ppt 课件
目 录
• 环境毒理学概述 • 环境毒理学实验方法 • 环境毒理学实验设计 • 环境毒理学实验结果分析 • 环境毒理学实验的应用与展望
01
环境毒理学概述
环境毒理学的定义与特点
总结词
环境毒理学是一门研究环境污染物对生物体，特别是人类和动物的毒性作用的学科。它具有跨学科性、预防性和 实验性的特点。
Байду номын сангаас
致癌性实验
总结词
确定化学物质是否具有致癌作用
详细描述
致癌性实验是通过长期给予实验动物一定剂量的化学物质， 观察其是否引发肿瘤的发生和发展，以评估化学物质的致癌 风险。
03
环境毒理学实验设计
实验动物选择
实验动物种类
01
选择与人类生理、代谢和疾病特征相似的动物种类，如小鼠、
大鼠、豚鼠、仓鼠等。
实验动物品系
第三章_环境毒理学的基本研究方法 ppt课件
缺点
· 耗资、耗时多
· 耗资多
·多为回顾性，无健康 ·较低浓度和较短时
保护
间的暴露
·难以确定暴露，有混杂 ·限于较少量的人群
暴露问题
(一般<50)
·可检测的危险性增加必 ·限于暂时、微小、
需达到2倍以上
可逆的效应
·测定指标较粗(发病率， ·一般不适于研究最
死亡率)
敏感的人群
· 动物暴露与人暴露相关 的不确定性
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d.求LC50的可信限 先求LC50的标准误差(Sm)： S(校准差)=1/k
本例中：S=1/2.78
Sm
S
4
2
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平均致死量法（又名寇氏法）
试验要求： ①每个试验组动物数相同； ②各组剂量按等比级数分组； ③最大剂量的死亡率最好为100％或与之
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3．试验程序：
（1）剂量与分组 ①预试验：找出受试物大致致死量范围(死亡率为 10%~90%)；
例：欲做化合物A的经口预试验。 化合物B的化学结构与A相似，已知B的=LD50 =40(预期
毒性中值)。 则预试验取2.5、10、40、160、640 (上下各推1~2组，
组距应较大，初始4倍差)
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12
小鼠体重与周龄的关系
周龄 昆明
雌性 雄性
0 1.95 2.10 1 5.54 5.82 2 7.90 8.35 3 13.55 14.80 4 21.35 22.60 5 27.90 33.25 6 32.80 39.25 7 34.70 39.90 8 34.80 40.05
品
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均是简单扩散方式
三、吸收
生物膜 环境化学物 血液 自然
饮水 胃：弱有机酸较易吸收 消化道 食物 小肠：弱有机碱较易吸收 影响因素 酶和菌类、 胃肠道本身的因素 环境化学物的溶解度和分散度
呼吸道：不经肝脏的生物转化直接进入人体循环分布全身
肺 分压差和气/血分配系数 溶解度和相对分子量 通气量/血流量比值 颗粒物大小 3、皮肤：通透性较弱，但一些化学污染物还是能透过
环境污染物种类多
物理：微小气候（生活环境中的温度、湿度、风速和热辐射等因素） 噪声、振动、辐射等 化学物 现估计化学物有1000多万种 ，进入社会：6-7万种，每年新投入 使用 500-1000种。如工业、农用、日用化学品及染料。 内源化学物 化学物 外源化学物（外来化学物） 环境化学污染物：简称环境化学物 生物学：细菌、病毒、真菌等微生物和寄生虫 见图
环境中有害因素与人体健康 化学工业出版社 第二版
4、以人为本与生命多样化 蔡永海 ——漫谈环境与自然生态哲学 黑龙江出版社
5、环境污染与生物变异 孙胜龙 化学工业出版社 6、污染生态学 王焕校 高等教育出版社 7、人类——环境系统及可持续性 商务印书馆
陈静生等
第一章
绪论
1.1 概论 一、学科性质：环境毒理学是人类研究探索环境压力因素对生命系统影响的一
门分支学科。它利用毒理学方法研究环境污染物，特别是空气、水和土壤中已存 在的或即将进入的有毒物质及其在环境中的转化产物对生物有机体，尤其是人体 的损害作用及其机理的科学。 环境工程学 环境化学 生命科学 生物个体（人体） 环境科学 环境生物学 环境毒理学 生物群体 损伤作用及防治对策 环境经济学 毒理学 生态系统 环境毒理学 整个生物社会（特定环境下） 全世界每天：100-300个物种灭绝 约50000Km2森林被破坏 发展 已扩展到环境污染物对各种生物有机体及其种群的损害作用及 防治措施的范围。
六、环境毒理学研究的主要内容：
1.环境毒理学的基本概念、理论和方法。
2.环境污染物及其在环境中的降解和转化产物与机体相互作用 的一般规律。 3.毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。
4.环境污染物及其转化产物对人体的致突变、致癌变、致畸变 等的特殊毒性作用与机理。
5.环境污染物的毒性评定方法。
角质层 ：分子量< 300 表皮 连接角质层：脂溶性物质能通过 基膜： 透过速度、相对分子量 脂水分配系数、 角质层厚度：不同种属动物不同 方式：简单扩散 影响因素 温度 角质层损伤因子：农药中加DMSO 血液
乳突毛细管 毛囊 汗腺 皮脂腺
真皮：电解质和一些金属：汞
四、分布与贮存
（一）分布 1、概念 p.12 分布不均匀； 2、特点 在各组织器官中 （无毒性作用）贮存 游离（毒性作用）
（三）其他排泄途径
肺：乙醚，CO等； 乳汁：有机氯杀虫剂等； 指甲和毛发：重金属等； 粪便 1.2 毒物动力学 线性：V∞浓度 非线性 动力学 生理性毒理 基本概念： (1)室：假设机体由一个或多个室组成。在室内，外来化学物 的浓度随时间而变化。 （2）一线速率过程。 dc/dt=-kec dc/dt:化学物浓度随时间的变化率； ke:速度常数； c : 体内化合物浓度。
细菌 种群变异 饮用水 病毒 微生物 人体：霍乱、痢疾和甲型病毒性肝炎等 真菌 水质污染 食物 空气
人体：呼吸道传染病、肺结核、非典型肺炎等
环境毒理学几个基本概念： 1、最高可接受毒性浓度（maximum acceptable toxic
concerntration, MATC) 特指实验期间观察到的不致于对水生生物造成有害影响的 最高浓度； 2、预测环境浓度（ predicted environmental concertration, PEC): 根据环境转运资料，预测计算的受试物释放到环境后可能发 生或存在的浓度。
（三）二室模型
1、概念 2、ka I中心室 k12 k10 k21
II周边室
k12代表化学物从I室向II室的分布常数； k21代表化学物从 II室向I室的反分布常数； k10代表化学物自I室清除的速率常数。
（一）静注二室模型 （二）非静脉注射二室模型
２.３ 生物转化 1、概念
毒性下降 两重性 毒性上升 2、特点 复杂性 多种转化途径 多样性 多种代谢产物 连续性 3、场所：主要是肝脏 一、反应类型 氧化 还原 极性基团，易溶于水（第一相反应） 水解 结合 （第二相反应） 场所 MFOS催化的氧化反应 肝细胞内质网 （一）氧化 非MFOS催化的氧化反应
胺 [o]
RNH2+酮
醛类、酮类
杀虫剂
细胞核核酸分子上的 G甲基化，诱发突变 或癌变
N-羟化反应
2、非MFOS催化的氧化反应
场所：肝细胞线粒体和胞液； 主要是具醇、醛、酮功能基团的外源化学物的氧化反应； 参与的酶有：醇脱氢酶 醛脱氢酶 胺氧化酶 3、共氧化反应 机体内：花生四烯酸 氧化 PGG2氧化物酶PGH2 共氧化反应 外源化学物
二、环境化学物通过生物膜的方式
（一）被动转运：顺着浓度差，不需能量 浓度 简单扩散 脂/水分配系数 解离度：“成反比” 弱酸类：易于透过
（二）特殊转运
1、主动转运： 载体
逆浓度差，需要能量 载体对化学物有一定的选择性 载体有一定的容量 相似化学物间有竞争性抑制 2、易化扩散：不易溶于脂质的化学物 顺浓度差 需载体 如葡萄糖的转运 3、入胞作用：分子较大
七、环境毒理学的研究方法： 研究方法随着研究对象和目的的不同而异。 器官 1.体外试验 细胞 分子（环境应答基因或环境易感基因） 2.体内试验：急性、亚急性（亚慢性）和慢性试验 3.流行病学调查－－人群调查 4、现代化学分析方法:PCR技术、DNA序列分析、免疫组化方法
分子杂交技术等 八、环境毒理学的应用： 1.鉴定新旧化学物的毒性以及对环境和生态的影响。 2.污染物处理。 3.工业和民用设施的施工和排放许可。 4.自然资源和管理
（三）主要参数
1、生物半衰期：指化学物在体内减少一半所需要的时间，单位 为min 或h。t1/2=0.693/ ke 2、血浓度-时间曲线下面积（AUC）：指对血液中化学物浓度 与时间作图，其曲线下的面积，单位为ug.min.mL-1，反映对 毒物的吸收量。 AUC可用梯形法、重量法或积分法等求出。 一室模型的积分法公式： AUC=c0/ke ， c0代表时血液中化学物浓度。 3、表观分布容积(Vd)：指外来化学物在体内达到动态平衡时体 内毒物的总量与血中毒物浓度的比值，表示毒物以血毒物浓 度计算应占有的体液容积，用于推测毒物在体内分布范围的 大小，单位：L, mL/kg或L/kg 公式： Vd=D/ c0或Vd=D0/ c0 D0代表静脉注射毒物量。
环境毒理学
2012、9
主要参考杂志和参考书
参考杂志： 1、卫生毒理学杂志 2、卫生研究 3、中国公共卫生 4、中国地方病学杂志 5、中国地方病防治杂志 6、环境科学 7、环境科学学报 8、中华预防医学杂志
参考书
1、环境毒理学 惠秀娟 化学工业出版社 2、生态.环境知识读本 王豪 ——生态的恶化与环境治理 第二版 化学工业出版社 3、生活环境中有害因素防护丛书 常元勋
特点 需要一个O2参与； 多酶系统参与； 产物增加一个O； 与“二致”有关；
1、MFOS催化的氧化反应
类型
脂肪族羟化
芳香族羟化 环氧化
N-脱烷基反应
反应式
RCH3 [o] RCH2OH
C6H5R [o] RCH2OH
产物
形成羟基
实例
OMPA等
效应
毒性增高
同上
环氧化物
诱发突变或癌变
苯并[a]芘 +生物大分子共价结合，
3、肾小管排泄
方式：主动转运 部位：近曲小管 有机阴离子转运系统：对氨基马尿酸 机理： 有机阳离子转运系统 （初生婴儿对环境化学物敏感，为什么？） （二）经肝脏随胆汁泄
生物转化 粪便
重吸收再利用
环境化学物
门静脉
肠肝循环 毒性增强 应用实例：治疗水误病（甲基汞），常服阻止重吸收的药物
肝脏 小肠 +胆汁
：
环境污染物的直接毒害和间接毒害问题
二、关于其起源： 1.一种观点认为环境毒理学是自20世纪60年代初期始。 2.认为早在19世纪初就已开始。
二、学科定义及其应用
研究毒物对非人类环境的影响的学科； 两种观点 （植物和动物） 研究毒物人类的影响的学科；
三、学习本课程的意义
化学物管理不当的污染事故和惨案 1、日本的水俣病 2、伦敦的“雾都”事件 3、1984年印度博帕尔农药厂的异氰酸甲酯泄漏 事故：数万人中毒，2000多人丧生 ——化学工业史上最大的悲剧 发展中国家：50万人遭受化学物的危害， 其中有5000人死亡
4、消除速率常数（ ke ）：表示单位时间内毒物从体内消除的
量与体内的量之比。 ke=(dD/dt)/D ke 的单位为时间（h-1)的倒数， ke 越大，毒物消除越快。 5、清除率（CL）：指单位时间内从体内清除的表观分布容积， 即单位时间血液中毒物的清除量。 CL=D/AUC或 CL=Vd. ke 单位：L/h或L/(h.kg-1) 二、一室模型（单室模型） 1、概念：将机体视作一个系统，按动力学特点分成若干部分， 每个部分称为室。 2、 ka 室 ke 3 c=c0- ke t Inc=Inc0- ke t
动态平衡
大部分+血浆蛋白质；
起始浓度与血液 供应有关；
器官 最终与化学物与 组织 的 亲和力有关；
3、分布不均匀的原因 毛细血管内皮细胞间连接紧密； （1）血脑屏障 组成 ：CNS内毛细血管被星状胶质细胞包围；
间液中protein很低；
（2）胎盘屏障 （3）皮肤 （二）化学物的贮存 靶组织或靶器官 形式：非共价结合 血红蛋白 结合力不同，竞争 化学物贮存库 肝：配体蛋白 肾 金属巯蛋白+锌、镉 脂肪组织；+脂溶性环境有机化合物 骨骼组织；氟 OH-,氟骨症 铅（90%）、锶 钙 ，骨肉瘤等