环境化学物的一般毒性及其评价
环境中的有毒物质及环境影响评价
环境中有毒化学物质及生态影响评价在解决了温饱和初步达到小康水平之后，人们更加关注的是生活、工作的环境质量和自身的健康水平。
这也是建设全面小康、构造和谐社会，提高人民生活素质的必然要求。
因此今天环境污染与健康成为全社会共同关注的热点，人们期望呼吸上清洁的空气，喝上干净的水，吃上放心的食物。
环境保护首先就要解决好关系人民生命、健康的紧迫问题。
而现今我国的环境状况却不容乐观，从查到的数据上看，2009年，我国监测340个城市空气质量，有142个城市达到或优于Ⅱ级标准，占41．7％。
空气质量为Ⅲ级或超Ⅲ级的城市198个，占58．3％。
若按城市人口统计，生活在符合适宜居住的空气质量标准(Ⅱ级或优于Ⅱ级)的人口，36．4％。
生活在空气质量不达标的城市人口占63．6％空气首要污染物(超标比例最高者)是颗粒物；其次是二氧化硫；第三是氮氧化物(或二氧化氮)。
冶金、石油化工、燃煤及机动车尾气排放是空气重金属污染的主要来源。
在工业及化石燃料燃烧过程中金属以蒸汽态(如汞)或以氧化物的形式(如PbO，As20，)释放到空气中，并且附着在空气的细颗粒上。
而在水方面，我国七大水系407个重点监测断面能达到I～1／I水质标准要求的仅占38．1％，属Ⅳ、V类水质的占32．2％，属劣V类水质占29．7％，可见污染仍然很严重。
主要污染物是高锰酸盐指数、总氮、BOD氨氮、挥发酚、石油类和某些重金属⋯。
城市饮用水源水的污染对市民饮水安全构成了一定程度的威胁和危害。
当然，还有令几乎所有专家都头疼的固体废弃物的处理，掩埋会造成土壤以及地下水的污染，焚烧会产生大量剧毒的二噁英。
今天我们则主要讨论一下环境中有毒化学物质的来源、毒性以及危害。
环境中有很多有毒有害物质，它们的来源也不尽相同，今天我们只举几个具体的实例来简单的探讨一下1.电子垃圾及其回收加工中产生的有毒物质现代科技的飞速发展促使电子产品频繁的更新换代，一系列范围广泛且不断增加电子淘汰品正以惊人的速度增加着，电子垃圾或者说电子废物已经成为世界上增长最快的垃圾。
环境污染物毒性与毒性评估方法
环境污染物毒性与毒性评估方法随着现代工业的快速发展，环境污染日益突出，人类居住的地球也面临着巨大的环境和健康危害。
环境污染物是指自然界与人类活动所产生的物质，会对生态环境和人的健康造成不良影响。
部分环境污染物还可能在生态系统中发生富集、转化和生物放大作用，最终导致食物链中有害物质的积累和危害加剧。
环境污染物的毒性表现形式多样，如有些污染物可引起急性中毒反应，而有些污染物则是慢性毒素，只有长期接触才会对人体造成危害。
毒性是评价化学物质危险性的关键标志之一，了解各种污染物的毒性特征是控制环境污染的基础和前提，也是环境评价和生态风险评估的必需内容。
环境污染物的毒性评估分为两种主要方法，一是实验室毒理学方法，二是模拟生态系统实验。
实验室毒理学方法是研究化学物质与生物的相互作用，确定其毒性的定量或定性方法。
主要包括急性毒性和慢性毒性评估方法。
急性毒性评估方法包括LD50(半数致死量)、LC50(半数致死浓度)、IC50(半数抑制浓度)、MIC(最小毒性浓度)等。
这些方法是研究化学物质是否会在短时间内对生物产生不良影响的基础上，通过测定某一剂量下的反应情况来进行评估。
慢性毒性评估方法是研究化学物质对生物的长期毒性影响，如生殖、发育、免疫、神经和内分泌系统等的损伤，主要采用NOAEL(无观察到不良影响水平)、LOAEL(最低观察到不良影响水平)等方法。
模拟生态系统实验是在实验室中使用代表性的生态微观体系，评估化学物质对生态系统和其组成成分的影响。
这种方法能够较好地模拟真实环境中化学物质的毒性行为和影响程度，但需要大量的时间和成本。
生态学评估方法包括结构和功能等的评估，其中生物学指标和物种多样性是最主要的评估内容。
当需要针对一种化学物质进行毒性评估时，需要考虑多方面因素，如暴露途径、剂量-响应关系、物种特异性、毒性暴露剂量、毒性作用机理等。
评估完毕后要根据评估结果确定污染物是否对人体或生态系统有毒害性，如果有需要采取相应对策减少其危害。
环境化学物的毒性作用及其影响因素
质对某种化学物的异常反应，又称特发性反应。
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三 环境化学物的联合毒性作用 （一）联合作用的类型 + 协同作用：指两种或两种以上化学污染物同
时或数分钟内先后与机体接触，其对机体产生 的生物学作用强度远远超过它们分别单独与机 体接触时所产生的生物学作用的总和。 + 相加作用：指多种化学污染物混合所产生的 生物学作用强度等于䀩化学污染分别产生的作 用强度的总和。
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+ 独立作用：指多种化学污染物各自对机体产 生毒性作用的机理不同，互不影响。
+ 拮抗作用：是两种或两种以上的化学污染物 同时或数分钟内先后输入机体，其中一种化学 污染物可干扰另一化学污染物原有的生物学作 用，使其减弱，或两种化学污染物相互干扰， 使混合物的生物作用或毒性作用的强度低于两 种化学污染物任何一种单独输入机体的强度。
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+ 增强作用：一种环境化学物本身对机体并无 毒性，但能使与其同时进入机体的另一种环 境化学物的毒性增强，这种作称为增强作用 或增效作用。
（二）联合作用类型的评定 1 联合作用系数法 2 等效应线图法
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四 毒性作用的机理 + 一、直接损伤作用 + 二、受体配体的相互作用与立体选择性作用 + 三、干扰易兴奋细胞膜的功能 + 四、干扰细胞能量的产生 + 五、与生物大分子结合：蛋白质、核酸、脂质 + 六、膜自由基损伤 + 七、细胞内钙稳态失调 + 八、选择性细胞死亡 + 九、体细胞非致死性遗传改变 + 十、诱发凋亡(程序性死亡)
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一 环境化学物的结构与性质 （一）结构与毒性 1 同系物的碳原子数 2 烃基 3 分子饱和度 4 卤素取代 5 羟基 6 酸基和酯基 7胺基 8构型 9 有机磷化合物的结构
化学物的一般毒性及其评价
几种动物不同注射染毒途径注射量范围(ml)
注射途径 静脉
肌内 皮下 腹腔
小鼠 0.2-0.5
0.1-0.2 0.1-0.5 0.2-1.0
大鼠 1.0-2.0
0.2-0.5 0.5-1.0 1.0-3.0
豚鼠 1.0-5.0
0.2-0.5 0.5-1.0 2.0-5.0
兔 3.0-10.0
0.5-1.0 1.0-3.0 5.0-10.0
1. 经口染毒
经口染毒可分为灌胃、喂饲、吞咽胶囊 等方式 .一般来说新物质均先进行经口染毒 途径的急性毒性试验,求出LD50值,通常用该 LD50值来比较不同化学物急性毒性大小
2. 经呼吸道染毒
气管内注入：在动物麻醉情况下，将已消毒 灭菌的受试物（粉尘混悬液或液体） 注入气管，使之分布于左右肺内。 动式吸入 吸入 静式吸入
(六)观察时间和周期
• 急性毒性的观察周期一般为１４天，LD50计 算时以观察周期内各组动物的总死亡数为依 据．不同化学物其中毒体征出现的时间和特 点各有不同，而且引起动物死亡的时间也存 在很大的个体差别．如氰化物多数动物在染 毒后几分钟至几个小时内死亡；羰基镍染毒 早期出现上呼吸道体征，很快就缓解，但２ －３天后甚至更迟些又出现明显的中毒体征， 表现为严重的肺水肿，呼吸困难，然后死 亡．
静式吸入染毒
将实验动物置于一个具有固定体积的容器内(染毒 柜)，定量加入易挥发的液态或气态受试物，在容 器内形成试验设计所需要的空气浓度，在一定时 间内，使动物连续吸入并观察毒性反应。 优点：该染毒方式设备简单、操作方便、消耗受试 物较少。 缺点：实验期间，实验动物得不到氧气补充；且随 实验的进行，染毒柜内受试物的浓度会逐渐降低 为保障实验顺利进行，应注意染毒柜容积、放置实 验动物的种类与数量以及放置时间之间的关系。 小鼠最低需气量：3.45L/h, 大鼠30.5L/h
6 第6章 一般毒性作用及其试验与评价方法
2、剂量设计与分组
• 根据受试物或其近似物的物理、化学性质选择与本实 验相同动物物种或品系，相同染毒途径的LD50值作为 参考值，选择剂量系列。 • 一般分四组：高中低三个剂量组及一个阴性对照组
3、确定实验动物染毒方法： 灌胃
4、观察周期及观察内容
观察周期：一般为14天或24h，但计算出LD50时应注明
• 品种、品系的选择 • 健康状况：健康成年动物
小鼠、大鼠测半数致死量，狗观察毒性反应。
• 年龄：大鼠180-240g，小鼠18-25g（35-50日 龄），家兔2-2.5kg，豚鼠200-250g，狗10-15kg。 • 性别：雌、雄各半，雌性实验动物要求是未 经交配和受孕的。 • 各剂量组动物数： 小动物数量为每组 10 只，大动物也应每组 6 只。
‘一次接触’
(P122)
经口接触和各种方式的注射接触，“一次接触”，是指 在瞬间将受试化合物输入实验动物的体内；
而经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次接触”是指在一
个特定的期间内实验动物持续地接触受试化合物的过程; 此外，当化学物毒性较低时，需要给予动物较大剂量时， 可在 24 小时内分多次给予，这时的急性接触即为“多 次”。
免费茶水的重金属严重超标
一份外国学者的研究指出， 中国13个品牌的香烟重金属含量超标
第二节 蓄积毒性
一、基本概念 P138
当化学毒物连续、反复进入机体，而且进 入的速度（或总量）超过代谢转化与排出的速度 （或总量）时，物质就有可能在体内逐渐增加并 贮留的现象--蓄积作用（accumulation） 化学毒物容易蓄积的组织和器官——贮存库
急 以性 死毒 亡性 为的 终上 点限 参 数 急 非性 毒 作致 性 用死 的 为性 下 终急 限 点性 毒参 性数 ，
一般毒性作用及评价
急性毒性的参数
✓ 急性毒作用带：Zac=LD50/Limac
• 急性毒作用带（acute toxic effect zone,Zac）为：
半数致死剂量与急性阈剂量的比值，表示为： Zac=LD50/Limac
Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急 性死亡的剂量范围窄，引起死亡的危险性大。
式中：Xm——最高剂量对数
i——组距，或公比的对数值
∑p——各组死亡率的总和
LD50标准误差SlgLD50 SlgLD50=i × √∑pq/n
式中：p—各实验组死亡率；q—各实验组存活率
i—组距 n—试验动物组数
LD5095% 可信限= lg-1(lgLD50±1.96 × SlgLD50)
： 例题 小鼠腹腔注射敌百虫的急毒及LD50计算，n=5
• ②通过观察动物中毒表现和死亡的情况，了解急性毒 作用性质、可能的靶器官和致死原因，提供化学毒物 的急性中毒资料、初步评价对人体产生损害的危险性。
急性毒性的参数
✓ 半数致死剂量(LD50)：能引起50%的实验动物出现死 亡反应时的药物剂量。
急性毒性的参数 ✓ 剂量-反应曲线
✓ ED,TD
急性毒性的参数
组，以4为公比，或0.6组距向上、下个推两个剂量组。
组别 1 2 3 4 5
剂量 2.5 10.0 40.0 160.0 640.0
对数值 1.6021-0.6*2 1.6021-0.6 1.6021 1.6021+0.6 1.6021+0.6*2
LD50计算
lgLD50=Xm-i(∑p-0.5)
⑤实验动物的预检
✓ 给药前检疫观察:
实验动物选择
第五章 环境化学物的特殊毒性及其评价
（六）环境基因组计划研究项目
1.生命统计学 2.DNA测序 3.社会、法律和伦理学的应用 4.功能分析 5.人群研究 6.技术的发展
第二节 环境化学物的致癌作 用及其评价
一、环境致癌、化学致癌 二、化学致癌的机制 三、环境化学致癌物的分类 四、环境化学致癌物的评价
一、环境致癌、化学致癌
1.化学致癌(chemical carcinogenesis) 化学物质引起正常细胞发生恶性转化并
染色体
基因Ⅰ 基因Ⅱ DNA
带有遗传信息的DNA片段
一、基本概念
● 遗传毒理学 (Genetic Toxicology ) ●突变(mutation) ●化学致突变作用（chemical mutagenesis) ●诱变剂（mutagen)
直接诱变剂（direct-acting mutagen) 间接诱变剂（indirect-acting mutagen)
第五章 环境化学物的特 殊毒性及其评价
第一节 环境化学物的致突变性及其评价 第二节 环境化学物的致癌作用及其评价
第一节 环境化学物的致突变性 及其评价
遗传与变异是一切生物最本质的属性，而DNA是生物遗传与变 异的物质基础。
• DNA(脱氧核糖核酸):由四种碱基、核糖、 磷酸组成。
基本单位－脱氧核苷酸
其他备选试验：显性致死试验，果蝇伴性隐性致 死试验，UDS试验
《农药安全性毒理学评价程序》 （1991）
Ames试验和大肠杆菌回复突变试验，骨髓细胞微核
试验或骨髓细胞染色体畸变试验，睾丸细胞染色体 畸变试验或显性致死试验（必做项目） 选择试验：精子畸形试验、体外培养细胞染色体畸 变试验、UDS、果蝇伴性隐性致死试验等
• ➢突变（mutation）：是指遗传结构本身的 变化及其引起的变异。
第7章一般毒性作用及其实验与评鉴方法
第7章⼀般毒性作⽤及其实验与评鉴⽅法第六章⼀般毒性作⽤及其试验与评价⽅法⼀般毒性作⽤：是指毒物对动物机体产⽣的综合毒性效应，也称基本毒性作⽤根据接触毒物的时间长短可将产⽣的毒性作⽤分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。
第⼀节急性毒性作⽤及其试验与评价⽅法⼀、急性毒性试验的概念急性毒性试验是指动物机体⼀次或24h内多次接触受试物后在短期内所产⽜的毒性效应及反应。
观察内容⼀般包括⾏为变化、外观改变以及致死效应。
观察时间⼀般为7d，观察范围可为7～28d（迟发毒性效应）。
凡经⼝或经注射给毒，“⼀次”的含义是指瞬间将受试物输⼊试验动物体内；若经呼吸或⽪肤给毒，“⼀次”则指在⼀个特定的时间内，使试验动物持续接受受试物的过程。
“24h内多次接触受试物”的概念是指当受试物毒性很低，⼀次接触还不能达到充分了解该受试物的毒性作⽤，或⼀次不能导⼊设计剂量的受试物时，需在24h内分次染毒。
⼆、急性毒性试验的⽬的（1）测定和计算出受试物的致死量及其他急性毒试参数，主要获得受试物对某种实验动物以某种接触途径的LD50值；(2)了解受试物对动物机体的急性毒性特征，靶器官和剂量⼀反应关系；(3)研究受试物在动物体内的动⼒学变化规律；(4)为下⼀步的亚慢性、慢性毒性试验及其他毒理学试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。
三、急性毒性试验⽅法1．实验动物的选择和要求(1)品种、品系的选择实验动物选择的原则是以哺乳动物为主，选择两种或两种以上的动物，包括啮齿类(rodentspecies)和⾮啮齿类(nonrodenl species)，其中⾄少有⼀种⾮啮齿类动物。
啮齿类多选⽤⼩⿏和⼤⿏，⾮啮齿类常选⽤⽝或猴。
(2)性别和年龄或体重的要求对于实验动物的性别⼀般要求雌雄(早6)各半。
如果试验仅为某些特殊试验研究⽬标，也可选⽤单⼀性别。
如致畸试验可仅选雌性动物，对精⼦毒性试验可仅选雄性动物。
急性毒性试验通常要求刚成年的动物。
⼀般按体重选购，通常要求⼩⿏18～25g、⼤⿏180～240g、豚⿏．200～250g、家兔2～2．5kg、猫1．5～2kg、⽝4～6kg(⽝⼀般为1岁左右)。
题目版环境毒理学复习资料1资料
题⽬版环境毒理学复习资料1资料第⼀章绪论【选择题】1. 环境毒理学研究对象是 DA．有机污染物B．细菌C．病毒D．各种化学物质2. 外源化学物的概念 DA．存在于⼈类⽣活和外界环境中B．与⼈类接触并进⼊机体C．具有⽣物活性，并有损害作⽤D．以上都是【名词解释】1.环境毒理学是研究环境污染物，特别是化学污染物对⼈体和⼈群，以及相关⽣物的损害作⽤及其机理的科学。
2.⽣态毒理学是研究物理、化学和⽣物因素，特别是环境污染物对⾮⼈类⽣物个体和群体以及⽣态系统的损害作⽤及其规律的科学。
【问答题】1.环境毒理学的任务和⽬的 P22.环境毒理学的研究⽅法有哪⼏种？P3-53.环境毒理学的研究趋势是什么？P5第⼆章环境化学物的⽣物转运和⽣物转化【选择题】1.外源化学物经消化道吸收的主要⽅式是A．通过营养物质作载体B．滤过C．简单扩散D．载体扩散2.影响化学物质经呼吸道吸收的因素是A．肺泡的通⽓量与⾎流量之⽐B．溶解度C．⽓⾎分配系数D．以上都是3.pKa为A．胃B．⼗⼆指肠C．⼩肠D．结肠4.⾎脑及胎盘屏障受以下因素的影响A．动物种属B．年龄C．⽣理状态D．以上都是5.毒物排泄的主要途径是A．肠道B．唾液C．汗液D．肾脏6.肾脏排泄主要的机理是A．肾⼩球简单扩散B．肾⼩球主动转运C．肾⼩球滤过D．肾⼩管主动转运7.外源化学物⽣物转化的两重性表现在A．N⼀氧化．苯胺 N羟基苯胺（毒性增强）B．脱硫反应，对硫磷对氧磷（⽔溶性增加，毒性增强）C．环氧化，苯并（α）芘 7，8-⼆醇-9，10环氧化物（致癌）D．以上都是⽣物转化两重性的典型例⼦8.外来化合物代谢酶的诱导是指A．某些化合物可使某些代谢酶活⼒增强B．酶的含量增加C．⽣物转化速度增⾼D．以上都是9.对于呈⽓体状态或易挥发的化学毒物的排泄，下列哪⼀项描述是正确的A．通过主动转运的⽅式经肺泡壁排出⽓体B．排出的速度与吸收的速度成正⽐C．⾎液中溶解度低可减缓其排除速度D．肺通⽓量加⼤可加速其排除速度10.能沿浓度梯度扩散，需要载体参加但不消耗能量的转运⽅式称为A．简单扩散11.外源化学物在体内⽣物转化的最主要器官是A．肝B．肾C．肺D．⼩肠12.外源化学物⽣物转化的I相反应，不包括下列哪⼀种反应A．甲基化B．羟化C．共氧化D．环氧化13.外源化学物在器官和组织中的分布最主要受哪项因素影响A．化学毒物与器官的亲和⼒B．⾎流量C．特定部位的屏障作⽤D．器官和组织所在部位14.外源化学物在胃肠道吸收的主要⽅式为 AA．简单扩散B．主动转运C．易化扩散D．胞吞15.外源化学物经⽪吸收必须具备下述哪项条件A．⽔溶性B．脂溶性C．⽔溶性和脂溶性D．分⼦量⼩于10016.外源化学物在消化道吸收的主要部位是A．⾷管B．胃C．⼩肠D．⼤肠17. 外源化学物体内⽣物转化I相反应的酶主要存在于A．微粒体18.外源化学物及其代谢产物的肠肝循环可影响化学毒物的A．毒作⽤发⽣快慢B．毒作⽤性质C．代谢解毒D．毒作⽤持续时间【名词解释】1.⽣物转运：环境化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，均是反复通过⽣物膜的过程，统称为⽣物转运。
生物学中的环境毒理学知识点
生物学中的环境毒理学知识点生物学中的环境毒理学是研究生物体在环境中接触到的化学物质所产生的毒性效应的学科。
它主要关注化学物质对生物体的毒性、机制和评估，并研究如何减少或消除毒理效应。
本文将介绍一些环境毒理学的知识点。
一、毒物的分类1. 有机毒物和无机毒物：有机毒物是由碳元素构成的化合物，如农药、柴胡酮等；无机毒物是无机物质，如重金属（铅、汞）、酸碱等。
2. 急性毒物和慢性毒物：急性毒物是在短时间内接触下产生急性毒性的物质，如氰化物；慢性毒物是长期接触或低剂量接触下产生慢性毒性的物质，如苯等。
二、毒性评估1. 毒物的吸收、分布、代谢和排泄：毒物通过吸入、经皮肤吸收、摄入等途径进入生物体后，会经过吸收、分布、代谢和排泄过程。
这些过程直接影响毒物的毒性程度和持续时间。
2. 毒物对细胞的作用机制：毒物可以对细胞和器官产生直接或间接的毒性作用，如损害细胞膜、干扰细胞代谢等。
3. 毒性评估方法：毒性评估是判断化学物质毒性及其潜在危害的过程。
常用的评估方法包括实验动物模型、细胞毒性实验和体外试验等。
三、环境毒理学的应用领域1. 环境污染监测：环境毒理学可以用于监测环境中的化学物质污染情况，对于发现和评估潜在的污染源及其对生物体的危害起到重要作用。
2. 毒性评估与风险评估：环境毒理学可以对环境中存在的化学物质进行毒性评估，并结合暴露评估，综合判断其对人类及生态环境的潜在风险。
3. 毒物治疗与防护：环境毒理学还涉及对毒物中毒的治疗和防护措施的研究，寻找相应的解毒剂及防护手段。
四、环境毒理学的挑战与前景1. 多因素交互作用：环境毒理学研究中，需要考虑到化学物质之间、化学物质与环境之间的相互作用，以及环境因素对化学物质毒理的调节作用。
2. 系统毒理学的发展：系统毒理学是最近发展起来的一种研究方法，它将多学科知识相结合，从分子水平到整体水平，全面了解化学物质对生物体的影响。
3. 毒性预测与替代方法：为了减少动物实验的使用，环境毒理学研究也在不断发展替代方法，如体外试验、计算机模拟等，以更准确地预测化学物质的毒性。
第四章 环境化学物的一般毒性及其评价
小鼠 11 20
4～5 1
1～12 3 2 1
任何时间
大鼠 10～12
21 4～5
1 6～9 3～4 2～3
1 任何时间
豚鼠 出生当天
67 16～19
1 1～5
2 3 3 任何时间
环境温度(℃) 血容量( ML/Kg)
凝血时间(s) HCT(％红细胞)
Hb(g／bl)
19～25 80 14 41 16.0
致病细菌丛，没有致病病原体
IV 级
无菌动物，在全封闭无菌条件下饲养的纯系动物，动物体外不带 有任何微生物和寄生虫(包括绝大部分病毒)
1.1.2.1 实验动物的选择——选择方法
实验动物对外来化学物的毒性反应还存在个体差异，应注 意实验动物的个体选择。重点是动物的性别、年龄、体重、 生理状态和健康状况。
1.2 毒理学试验的设计原则
1.2.1 体外毒理学试验 1.2.2 体内毒理学试验
1.3 毒理学试验结果处理和分析
1.3.1 毒理学试验的数据处理和统计方法 1.3.2 统计学意义和生物学意义
目的与要求
掌握实验动物的选择原则和方法； 熟悉实验动物的常规处置、染毒方式、采样和
乳腺癌自发率低，肺癌发病率为26％， 网状细胞瘤8％，血管瘤6％，淋巴肉瘤45 ％，乳腺癌3％，对放射线极为敏感。
可用于营养与肝癌发生率关系的研究， 对鼠伤寒沙门氏菌C5有抵抗力，对酒精过 敏。也可作为许多瘤株的宿主。
特点： a. 实验结果比较准确，可以避免遗传组成不同或
个体差异太大等所引起的误差。 b. 实验结果的平均性较一致。每组仅用较少数
1.1.2.2 实验动物的处理
4. 实处理
4. 实验动物的编号和标记方法
环境污染物的毒性效应及其分析方法
环境污染物的毒性效应及其分析方法近年来，环境污染日益严重，各种污染物质不断释放进入环境中，引起了人们的高度关注。
环境污染物的毒性效应是对生物的影响，其研究对于环境监测和保护具有重要意义。
本文将从环境污染物的毒性效应及其分析方法两个方面进行阐述。
一、环境污染物的毒性效应环境污染物的毒性效应是环境化学领域重要的研究方向，对环境市场贡献重大。
污染物在环境中分布广泛，对人类健康造成了严重威胁，长期接触可能引发多种疾病。
其中主要分为以下三个方面：1. 对生物的毒性影响环境污染物对于生物产生毒性影响，长期暴露于污染环境中的生物体被危害的情况越来越严重。
环境污染物中的重金属、有机物质等破坏了生物体的正常身体机能，认为地影响到其发育、免疫等方面。
2. 影响生态系统平衡环境污染物的释放导致生态系统平衡被破坏，植物和动物之间相互关系发生变化，造成各种生态问题。
集中在某一区域污染物的释放对于当地生活环境造成很大的影响，对生态系统的稳定性也很有影响。
3. 对医学造成负面影响环境污染物中的毒性物质会进入人体，对医学也造成负面影响。
尤其是致癌物，在长期接触后会引发严重的疾病。
人们应该关注环境的卫生问题，减少污染物的排放，降低污染物浓度。
二、环境污染物的分析方法环境污染物的分析方法是整个毒性效应研究的基础，只有准确了解各种污染物的浓度才能确定侵害程度，进而制定有效的控制措施。
1. 生物监测法生物监测法是指通过一种生物体来监测其中污染物浓度的方法。
这种方法是无创的，可以直接从生物体内提取或分析生物体的污染物质。
生物体的选择要与污染物种类相对应，常见的有鱼类监测、海洋贝壳、羊等动物。
2. 土壤监测法土壤监测法是指检测土壤中化学物质的浓度，以确定土壤受污染程度的方法。
该方法的特点是准确度较高、响应速度快、花费较少等诸多优势。
3. 物理化学监测法物理化学监测法指在物理化学方法条件下，对污染物浓度进行测定的方法。
这种方法通常要求对污染物进行物理、化学处理，然后才能进行分析。
毒理学--第五章一般毒性作用及其评价(含多选题及答案解析)
第五章一般毒性作用及其评价一、学习的目的要求（一）学习目标1. 掌握一般毒性概念、分类及研究意义；2. 掌握急性毒性的概念、急性毒性试验的目的、常用参数、设计原则和方法；熟悉急性毒性常用的替代方法和原理；了解急性毒性的分级标准;3.掌握常用局部毒性评价的方法；了解局部毒性评价的替代方法；4.掌握短期重复剂量试验、亚慢性和慢性毒性试验的目的和设计原则。
（二）重点与难点1. 急性毒性试验的目的、主要参数、设计原则和试验方法；2. 短期重复剂量试验、亚慢性和慢性毒性试验的目的和设计原则；3. 亚慢性和慢性试验的结果评价。
二、学习笔记（一）一般毒性1．概念：一般毒性是相对于特殊毒性（通常指致癌、致畸、致突变作用和生殖毒性等）而言的，它是指外源化学物在一定的剂量、接触时间和接触方式下对机体产生综合毒性效应的能力，也称为基础毒性。
根据外源化学物接触时间的长短，可分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。
2. 一般毒性研究的目的：探讨外源化学物对机体损伤的重要基础资料，为毒作用机制和靶器官毒性研究提供线索；是进行外源化学物安全性评价和危险度评估的重要组成部分，为制定卫生标准、进行卫生决策提供依据。
（二）急性毒性试验1. 急性毒性：指人或实验动物一次或24小时内多次接触某外源化学物短期内所产生的毒效应。
经口或注射途径染毒“一次”指瞬间给予实验动物染毒；经呼吸道吸入或皮肤染毒时，“一次”接触是指实验动物在特定时间内持续接触外源化学物的过程。
“24小时内多次”指外源化学物毒性很低，一次染毒难以达到其规定限量，需24小时内多次染毒。
通常24小时内染毒不超过3次，且应有一定的时间间隔，如经口灌胃每次间隔至少4小时。
2. 急性毒性试验目的（1）确定一系列急性毒性参数，评价其急性毒性大小。
获得以死亡为终点的毒性上限参数（如LD50或LC50），并进行急性毒性分级。
（2）通过观察动物中毒表现、毒作用强度和死亡情况，初步评价外源化学物对机体产生危害性的大小、毒效应特征、靶器官、剂量-反应（效应）关系等。
环境毒理学中的化学物质毒性和生态影响
环境毒理学中的化学物质毒性和生态影响化学物质在环境中的毒性和生态影响一直是环境毒理学研究领域的重点之一。
大量的人工化合物被广泛使用，如：农药、杀虫剂、溶剂、医药品和有机污染物等，这些人工化合物通过工业排放、农业施用、废弃物处理等途径进入环境，对人类和生态系统产生了不同程度的影响。
而环境毒理学的任务就是探究这些化学物质对生物体、群落和生态系统的危害程度，以及对环境的长期影响。
在环境毒理学中，化学物质被分为两类：一类是生物可降解的（如天然有机物），另一类是具有持久性（如合成有机物）的。
持久性有机污染物（POPs）是指那些在环境中被大多数生物蓄积而难以降解的有机物质。
它们主要由人类活动引入，包括有机氯农药、多环芳烃、聚氯联苯等，这些物质在环境中持久存在，而且对生物的毒性较大。
化学物质毒性的发现通常需要使用实验室动物，例如，大鼠、小鼠、兔子和猴子等。
生物毒性实验被广泛地用于检测潜在的有毒物质。
在实验室中，一种化学物质可能会被注射、灌胃或吸入，评估物质的毒性和安全性。
根据这些实验，毒性学家能够确定一种化学物质的最低致死剂量、毒性等级和潜在的健康影响。
化学物质对生物体的毒性是多种多样的，不同化学物质会对不同生物体产生不同的危害。
例如，有机氯农药可以干扰神经生理学和生殖生理学；多环芳烃可以致癌和干扰内分泌系统；重金属可以对骨骼、肝脏、肺和肾脏产生毒性。
此外，有些化学物质还会干扰生物体的免疫系统，导致疾病的增多。
除了对生物个体造成损害之外，化学物质还会对生物群落和生态系统产生影响。
化学物质的入侵可能会导致群落和生态系统的生物多样性丧失。
例如，通过消除掠食者和脉动的连锁反应，气溶胶对森林群落产生了负面影响。
然后，鱼虾在大量存在时，对河流和湖泊产生了显著负面影响。
同时，大量的有机污染物可能会通过食物链逐步提升，蓄积在食物链最高端的掠食者中，从而导致人类食用有毒污染食物的风险增加。
化学物质的毒性和生态影响一直是环境毒理学研究的热门话题。
环境中化学污染和生物毒性的分析与评估
环境中化学污染和生物毒性的分析与评估近年来，我们不断地看到新闻报道称，大气、水源和土壤中的化学污染物越来越严重。
这些污染物往往来自于工业、农业、化工和交通等领域，对环境和人体健康造成了巨大的威胁。
对于这些污染物的分析和评估是非常重要的，以便我们能够理解它们对环境的影响和生物毒性，并制定合适的措施来减少它们的排放和影响。
化学污染物通常通过三种途径进入环境：大气沉降、水源和土壤。
它们会造成不同程度的影响，例如空气污染导致呼吸系统疾病，水污染会给动植物和人类健康带来风险，土壤污染会导致农作物品质降低和地下水源污染。
针对这些污染物的分析和评估需要我们了解它们的特点和性质。
例如，有些污染物是挥发性的，它们可以进入大气，而有些则是水溶性的，它们会在水体中传播。
我们还需要了解这些物质的毒性，包括急性毒性和慢性毒性。
急性毒性会导致直接的、即时的影响，而慢性毒性则会在长时间内对我们的身体产生负面影响。
对于生物毒性的评估，我们可以使用实验室测试来评估样本中的污染物。
例如，对细菌进行抑制实验可以确定有多少污染物会对细菌产生影响。
对于水生生物来说，可以评估有害物质对它们的摄食、生长和繁殖的影响。
我们还可以使用体外测试来评估对哺乳动物细胞的毒性和基因毒性，以确定污染物是否会对人类产生影响。
对于实际环境中的污染物，我们通常需要使用化学分析方法来检测它们的存在和浓度。
例如，质谱仪和气相色谱法能够检测空气中的有害气体，液相色谱法和电化学分析法能够检测水体和土壤中的有害物质。
有了这些分析数据，我们能够更好地了解环境中的污染状况，并制定相应的治理方案。
总的来说，对于环境中的化学污染和生物毒性，分析和评估是必不可少的。
只有通过深入分析和评估，我们才能够制定出适当的措施来保护我们的环境，并减少它们对人类健康的威胁。
化学物质对环境的毒性影响
化学物质对环境的毒性影响化学物质是现代社会中广泛使用的一种物质，它们在我们的生活中起着重要的作用。
但是，很多化学物质在被使用后会对环境造成毒性影响。
本文将详细介绍化学物质对环境的毒性影响，并提供一些可能的解决方案。
一、化学物质对水体的毒性影响1. 有机溶剂：许多有机溶剂如苯、甲醛等被广泛应用于工业生产和家庭使用中。
然而，这些有机溶剂易溶于水，一旦进入水体会对水生生物造成严重危害。
2. 重金属离子：例如，汞和铅是常见的有毒重金属。
它们可以通过工业废水排放进入水环境，对水中的生物和生态系统造成严重破坏。
解决方案：- 建立严格的工业废水处理制度，确保废水排放达到环保标准。
- 水体监测措施：加强对水体中有机溶剂和重金属离子等有害物质的监测，及时采取措施减少其对水环境的污染。
二、化学物质对土壤的毒性影响1. 农药：农药在现代农业生产中广泛应用，可有效控制害虫和杂草。
然而，农药残留在土壤中会对土壤微生物、作物生长和生态系统产生不可逆的影响。
2. 化肥：过量使用化肥会导致土壤质量下降，造成土壤酸化和养分失衡，严重影响植物生长和土壤生物多样性。
解决方案：- 提倡可持续农业：鼓励使用有机农业和生物农药，减少对土壤的毒性影响。
- 教育农民注意用药量，遵守农药使用规范和时机，减少不必要的农药使用。
三、化学物质对空气的毒性影响1. VOCs：挥发性有机化合物是广泛存在于工厂、汽车尾气和油漆等地方的化学物质。
它们的挥发会导致空气污染，对人体健康和环境造成威胁。
2. 大气污染物：例如，二氧化硫和氮氧化物是燃煤和交通尾气等活动的常见排放物，对空气质量和人类健康产生重要影响。
解决方案：- 加强环境监管：建立和实施相关排放标准和法规，限制工厂和交通尾气污染，减少空气中有害化学物质的浓度。
- 鼓励使用清洁能源：推广可再生能源和清洁能源，减少对化石燃料的依赖。
综上所述，化学物质的使用对环境造成了不可忽视的毒性影响。
为了保护环境和人类健康，我们需要加强对化学物质的管理和监控，推广可持续发展的生产模式和生活方式，以减少其对环境的负面影响。
第四章环境化学物的一般毒性及其评价
第四章环境化学物的一般毒性及其评价第一节化学物毒性评价的实验基础一、实验动物的选择实验动物是指经人工培育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确，来源清楚，可用于科学研究的动物。
（一）物种选择种类选择的依据：对化合物的毒性反应及代谢过程与人相似；自然寿命不太长；易于饲养和实验操作；经济并易于获得已知生理指标的数量、繁殖性能、已知的药理与生理特性等。
以选择哺乳动物为主。
可采用2－3种，啮齿类和非啮齿类。
常用大鼠、小鼠、豚鼠、家兔和狗，尤以大鼠使用很多。
家兔或豚鼠常用于研究化合物的皮肤毒性，包括对粘膜的刺激。
猫、狗也用于急性毒性试验，但因价贵不易于大量使用。
猪为杂食动物，对一些化合物的生物效应表现与人有相似之处，尤其是皮肤结构与人较近似，适合研究经皮对人的危害。
灵长类在物种上与人类接近，但因体大、价贵，不便大量使用。
此外还可选用某些昆虫（蜜蜂）或水生生物。
（二）品系选择品系指计划交配的办法获得的起源于共同祖先的一群动物。
同一品系的动物具有共同的遗传来源、相似的外貌特征、独特的生物学特性及稳定的遗传性能。
1、近交系动物指采用连续20代以上兄妹交配或亲子交配而培育的纯品系动物。
遗传上高度一致，基因纯合度可达98.6-99.8%。
优点：个体差异小，消耗实验动物少；结果易于重复和定量比较；组织相容性一致。
近交系特点：a.实验结果比较准确，可以避免遗传组成不同或个体差异太大等所引起的误差。
b.实验结果的平均性较一致。
因此每组仅用较少数的动物，即能看出显著性来。
c.实验结果的重复性较大，因此，一次实验结果即具有实际意义，可以减少重复实验，缩短实验时间。
e.易于获得预期结果，近交系动物遗传背景明确，对每个品系的生物学特性、生理学特点、易感病原等都有完整的背景材料。
f.近交衰退，生活力弱，对生产环境要求高、产仔少、营养要求高。
是胚胎学、生理学、遗传学研究的理想材料，也用于药效试验、安全评价等的动物实验。
进行组织或肿瘤移植实验时，制作某些有遗传因素的人类疾病的动物模型时，近交系是必不可少的材料。
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1、霍恩氏( Ho r n ) 法
所查表见急 性 毒 性 试 验(GB 1 5 1 9 3 . 3 -2 0 0)附录A
查表示例
2、概率单位法(机率单位— 对数图解法)
(1)预试验 以每组2只一3 只动物找出全死和全不死的剂量。 (2)动物数 每组不少于1 0 只， 各组动物数量不一定要求
4健康状况
在试验前检疫观察5-7天。 大动物的亚慢性和慢性试验， 在试验前还
应采血进行血液学和血液生化学检查， 剔 除异常的动物； 如对狗进行试验， 应常规 驱除肠道寄生虫。
二、染毒途径和方式
1、经口染毒 ① 灌胃 ② 喂饲 ③ 吞咽胶囊 2、经呼吸道染毒 ①静式吸入染毒：短时间染毒的试验 ②动式吸入染毒：较长时间以及反复染毒的试验 ③气管注入：仅限制造化学物对肺脏损伤模型
✓与SPF动物不同:抗体检查常发现脑 脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒等抗体滴度 ，但不应有临床症状、病理改变及自 然死亡。 ✓饲养在半屏蔽系统中。
开放系统：饲育环境与外界相同，有强力通风设 施、饲料、饮水和垫料要求不被污染。应防鼠和 防昆虫措施。
屏蔽系统：饲育环境是密闭的。送入的空气需经 过滤，洁净度达万级。饲料、饮水和垫料要需经 灭菌，饲养人员进入要经过淋浴、穿无菌工作服、 戴口罩、手套。
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
BALB/c
雌性 雄性
短期内：一般为7天。
二、急性毒性试验的目的
确定化学物的致死剂量，评价化学物对机体的 急性毒性的大小、毒效应的特征和剂量-反应(效 应)关系，并根据LD50值进行急性毒性分级
为亚慢性、慢性毒性研究及其他毒理试验染毒 剂量的设计和观察指标的选择提供依据，为毒 作用机制研究提供线索。
三、实验动物的选择
隔离系统：是以一个隔离器为主体及其客观存在 附属装置组成的饲养系统。送入的全新风要经百 级以上洁净度过滤，一切物品都要经严格灭菌后 经传递仓送入，饲养人员不得入内。
一、实验动物的选择
(四)个体选择
1 年龄 2 性别 3 生理状态 4 健康状况
1 年龄
取决于试验的类型。
– 急性试验:成年动物； – 亚慢性、慢性试验:较年幼的或初断乳的动物，
观察期限：如受试动物于接触受试物后24～48h 内中毒死亡，未发现有迟发中毒作用时，一般 观察7～14d 即可。否则应适当延长观察期限， 直到中毒症状基本恢复正常为止，延长观察需 要2～4周。
五、经典急性致死毒性实验
(一) LD50的测定
查阅文献，确定预试剂量。 先用少量动物， 以较大的剂量间隔 （一般是按
1、霍恩氏( Ho r n ) 法
限定使用 4个剂量组， 剂量按等比级数。根据化 学毒物致死剂量范围的宽窄考虑两个剂量染毒系 列。
每组动物数相等 （如 4只系列或5 只系列） 根据死亡情况直接查表求出LD50及95%可信限。 方法简便， 使用动物数相对较少， 但是其95%可
信限的范围较大。
(1)预试验
剂量：10、100 和1000 m g / k g 体重 各以2只~3只动物预试。以24 h内死亡情况， 确定正式试
验的剂量组。 也可简单地采用一个剂量， 用5 只动物预试。观察2h内动
物的中毒表现。如症状严重， 估计多数动物可能死亡， 即可采用低于该剂量的剂量系列， 反之可采用高于此剂 量的剂量系列。 如有相应的文献资料时可不进行预试。
1.58 4.64 7.96 9.83 19.00 22.58 25.96 27.96 28.83
2性别
同一物种、 同一品系但不同性别的实验动物对化 学物毒性的敏感程度有时会有差别。
如试验对动物性别无特殊要求， 一般应选用雌雄 两种性别；
如果已知不同性别的动物对受试物的敏感程度不 同， 应选择敏感的性别；
相等。
2、概率单位法(机率单位— 对数图解法)
(3)剂量及分组 在预试得到的两个剂量组之间拟出等比的六个
剂量组或更多的组。 不要求剂量组间一定呈等比关系， 但等比可使
各点距离相等，有利于作图。
2、概率单位法(机率单位— 对数图解法)
(3)剂量及分组 在预试得到的两个剂量组之间拟出等比的六个
急性毒性实验 ：研究机体一次或24h内多次接触外源化 学物后，短期内发生的毒性效应的实验。
一次：含有时间因素。经口/注射染毒，指瞬间染毒； 经呼吸道/皮肤染毒，指在特定期间内持续接触化学物。
多次：当外源化学物毒性过低，或一次染毒剂量受机体 容量限制，需给予实验动物较大剂量时，则可在24h内 分次染毒。
1.40 3.35 5.50 7.32 11.60 14.75 15.60 16.10 18.16
1.46 3.50 5.60 7.40 12.45 16.10 17.40 18.65 20.25
系
C57BL/6
615
雌性 雄性 雌性 雄性
1.40 1.44 1.58 3.42 3.50 4.64 5.55 5.60 7.96 6.40 6.90 9.83 12.20 12.57 15.75 16.90 18.10 20.75 18.40 20.50 21.88 19.00 21.60 23.12 20.25 22.40 24.16
➢无 特 定 病 原 体 动 物 (Specific pathogen Free,SPF)：指体内无特定 的微生物和寄生虫存在的动物。实际 上是无传染病的动物，容许携带非特 定微生物。
✓来源于无菌动物和悉生动物，饲养于 封闭的系统中。 ✓国际上进行毒理学试验的标准实验动 物。
➢清洁动物 （ clean animal，CL ）: 又称最低限度疾病动物，动物体内 外不携带人畜共患疾病的病原体或 动物传染病病原体。
(二)品系选择
4、封闭群动物 ➢5年以上不从外部引进新血缘，仅由同一 品系的动物在固定场所保存繁殖的动物群 ➢可分为起源于近交系和不起源于近交系两 类 ➢不进行兄妹交配， 避免亲子、 表兄妹、 伯侄间交配，以保持遗传差异性。 ➢个体间具有一定程度的遗传学差异。
(二)品系选择
4、封闭群动物 ➢不同品系对外源化学物的毒性反应可能会 有差别， 要选择适宜的品系； ➢对某种外源化学物毒理学系列研究应固定 使用同一品系的动物，以求研究结果的稳 定性。
如实验中发现毒性反应存在性别差异， 则应对不 同性别动物的实验结果分别统计分析。
3生理状态
特殊生理状态 （如妊娠、 哺乳等） 对实验 结果影响很大
一般应选用未产未孕的雌性动物。 除进行与生殖有关的试验时需有计划地合
笼交配外， 雌雄动物应分笼饲养。
4健康状况
应选用健康的动物。
健康动物的要求：发育正常， 活动灵活， 体形健壮， 无外观畸形， 被毛浓密而有光 泽、 顺贴而不蓬乱， 眼睛明亮， 表皮无溃 疡和结痂， 眼、 呼吸道等孔道无分泌物， 饮食和排便正进行试验。 实验开始前应观察一周以上。
初成年者
➢ 大白鼠、小白鼠为出生后2～3个月左右，体重 分别为180～220g和18～22g；
➢ 家兔为2～2.5kg； ➢ 猫为1.5～2kg； ➢ 狗为出生后一年左右。
四、毒性反应的观察与检查
观察项目： 中毒症状的特点和出现时间，中毒 症状恢复时间，动物发生中毒死亡的时间及死 亡数，死亡动物必须的病理解剖检查观察等。
3、经皮肤染毒 皮肤接触化学物的面积、时间长短、环境中温、
湿度均应控制统一的条件。
4、注射途径染毒 包括：静脉注射、肌肉注射、皮下注射及小动
物腹腔注射染毒
用于：绝对毒性或比较毒性研究，或进行一些 必要的特殊研究(如静脉注射毒物动力学、代谢 研究、急救药物筛选等)
一、急性毒性(acute toxicity)实验
1、霍恩氏( Ho r n ) 法
(2)正式试验 动物在实验动物房饲养观察3 天一5 天， 适应环
境， 证明健康后， 随机分组。 给予受试物后一般观察7 天或1 4天， 若给予后的
第4天继续有死亡时， 需观察 1 4 天， 必要时延 长到2 8天。 记录死亡数， 查表求得LD 50 ， 并记录死亡时间 及中毒表现等。
首选受试物在体内代谢情况与人体内相近的或对受试物 最敏感的品系(如对黄曲霉素选择雏鸭， 对氰化物选择 鸟类。)
一般选用两种以上的实验动物。 动物应注明来源及品系。 除特殊要求外，动物年龄一般选用初成年者。 体重差异≤平均体重的10%。 数量：大白鼠和小白鼠每组10只以上；较大的动物如狗、家兔等
(二)品系选择
2、突变系动物 ➢动物在生长繁殖过程中，通过自然突变或 人工定向突变的办法，使其某基因发生突 变并丧失原有的正常功能。这种突变的基 因可以世代相传并保持遗传基因特性的品 系动物，称为突变系动物。 ➢在免疫毒理学、化学致癌作用等研究中得 到应用。
(二)品系选择
3、杂交群动物
➢两个不同近交系之间有目的进行交配，所产生 的第一代动物，亦称杂交一代动物。 ➢有两系双亲所有遗传特性，子代个体是杂种， 但杂合的程度一致， 具有与纯种动物局部相同的 遗传均质性，个体差异小； ➢具备杂交优势，生命力强； ➢无近亲衰退现象。 ➢但只能供实验用，不能继续繁殖育种， 因在子 二代时，会发生遗传性状的分离。
一、实验动物的选择
(三)微生物控制的选择
➢无菌动物(germ-free animal;GF ) ：指体内外均无任何微生物和寄生 虫的动物。经人工剖腹产净化培育 出来的。
➢悉生动物 (gnotobiotic animal;GN ) ：又称已知菌动物，指体内带有已知 微生物的动物。
✓经人工有计划地将已知菌投入动物体 内。 ✓比无菌动物生命力强。 ✓有些化学物质的毒性作用与肠道细菌 的代谢产物有关，用含肠道菌的悉生动 物进行试验比用无菌动物可得到更真实 的毒性反应结果。