八章水环境毒理学
水环境毒理学
▪ 一、分子水平毒性效应
▪ 因为分子生物学技术快速发展，使大家能够尽快 确定环境污染物毒性效应进行早期预测。
▪ 检测指标包含：DNA损伤、混合功效氧化酶和胆碱 酯酶等。
▪ 鱼脑中乙酰胆碱酯酶活性下降能够反应出水中有机磷和氨 基甲酸酯污染程度。
▪ 鱼血清中谷氨酸草酰乙酸转氨酶升高，指示水体中有机氯
杀虫剂和汞污染严重、鱼体内肝脏受损。
积累了大量死亡有机物质。
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▪ 伴随全球经济和社会发展，近50年来，生产和生 活过程中产生大量废水，不能循环利用，造成水 体污染，严重影响水生生态系统结构、功效和水 资源利用，还直接危害人类身体健康。
▪ 20世纪60年代美国把水中污染物大致分为8类： ▪ 1、耗氧污染物； 2、致病污染物； ▪ 3、合成有机物； 4、植物营养物； ▪ 5、无机及矿物质； ▪ 6、土壤、岩石等冲刷下来沉积物； ▪ 7、放射性物质； 8、热污染。
▪ 水稻各器官铅富集量差异很大。各器官含铅量大小 次序为：根＞叶＞茎＞谷壳＞米。
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▪ 水生维管束植物各器官富集污染物普通规律与陆 生植物相同，但器官之间差异没有陆生植物显著。 它全部器官都能吸收水中污染物，都可称为吸收 器官。
▪ 生物在不一样生育期接触污染物，体内富集量有 显著差异。
▪ 5.生物原因：年纪、体重、不一样发育阶段和性 别等生物原因对污染物吸收和代谢有一定影响。
▪ 6.食物链和食物网：比较稳定、能够被生物吸收、以及
不易被生物体代谢分解污染物质轻易经过食物链或食物网 进行迁移和转化或者发生富集。
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水环境毒理学ห้องสมุดไป่ตู้
水体中DDT浓度约为0.00005ppm
环境毒理学13
一些放射性物质污染水体之后，可以被浮 游生物吸收和蓄积，并通过食物链的放大作用 对环境中的高等生物产生危害。
污染水体最危险的放射性物质有90Sr、 137Cs等，这些物质半衰期长，化学性能与生命 必需元素Ca、K相似，进人生物和人体后，能 在一定部位积累而增加对人体的放射性辐照， 进而引起变异或癌症。
3）环境因子 环境物理因素如温度、盐度和光照等能明显 地影响海洋生物对污染物质的吸收和蓄积作用。 如较高的温度能促进巨蛎对Cd的吸收，也能 显著地促进墨角藻对Cd的累积。 又如海带吸收碘的试验说明，光照能够显著 促进藻叶对碘的吸收。
6.2.3 污染物在水环境中的生物转化与降解 污染物进入水生生态系统后，直接和 间接地接触各类水生生物，并发生生物转 化和降解作用。 一般认为，与微生物的降解作用相比， 其他水生生物的降解作用是很微弱的。
水生动物对水体中污染物的吸收主要有体表吸 收、鳃吸收和肠道吸收等三种途径。 无脊椎动物： 能够直接从水中吸收溶解性的有机物，如氨基酸 等。 瓣鳃类软体动物： 通过鳃大量吸收海水中的溶解态烃，鱼从海水 中吸收无机汞、甲基汞和卤代烃主要也是通过鳃来 吸收。 处于食物链高营养级的动物： 主要通过取食摄取被污染的食物、悬浮物和沉 积淤泥中的污染物。
介水传染病
水环境是病原微生物生存和传播的媒
介。 进入水体中的病原微生物大多来自人 或动物的排泄物，或死于传染病的人或动物， 如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌、钩端螺 旋体、肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒等。
6.4 石油污染海洋水体
①石油在水面上扩散，1L石油可扩散至100～ 2000m2，油膜覆盖海面会造成生物窒息作用，使 海洋生物因缺氧而死亡； ②在海浪等因素的作用下，乳化油比水面的油膜有 更大的危害性，大量的水生生物因接触中毒而死； ③石油的特殊气味影响海洋生物的回游路线和浅海 繁殖区，对于水生生物幼体的作用更为敏感；
环境毒理学
1、环境毒理学：是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极其机理的学科研究对象：各种生物特别是对人体产生危害的各种环境污染物包括物理性化学性及生物性污染物，其中以环境化学物为主要研究对象。
最终任务：保护人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展主要内容：1、环境毒理学的概念、理论和方法2、环境化学物在人体内的吸收分部转化规律3、环境化学物极其转化产物对人类和哺乳动物的三致毒性作用与机理4、环境污染物的毒性评判方法5各种环境污染物对人体损害作用的早发现，早防治的理论和方法和措施6、环境化学物在其他生物中的吸收转运代谢转化机器毒性作用的规律和预防措施2、简单扩散：生物膜两侧的化学分子从高浓度的一侧向低浓度一侧扩散。
影响因素1、生物膜两侧化学物的浓度梯变2脂/水分赔系数3化学物质的解离度和液体的PH3、吸收的主要途径1经消化道吸收饮水和食物中的污染物质主要是通过消化道被吸收入体内。
消化道的任何部位均有吸收作用，但其主要作用的是小肠2经呼吸道吸收，空气中的化学污染物主要经呼吸道进入机体。
经呼吸道吸收的化学物质不经过静脉血液进入肝脏，故未经肝脏的生物转化过程而直接进入体内循环并分部到全身。
3经皮肤吸收。
环境仅化学物经皮肤吸收主要通过两条途径一是表皮，二是毛囊汗腺级皮脂腺。
化学物质通过皮肤吸收需要通过三层屏障表皮角质层、连接角质层、基膜。
4、生物转化：环境化学物在生物体内经过一系列生物化学变化并形成其衍生物的过程。
外源化学物的生物转化过程：氧化、还原、水解和结合。
5、代谢饱和：集体吸收毒物后，随毒物在体内的浓度升高，单位时间内代谢酶对毒物催化代谢所形成的产物量也增加；但当毒物浓度达到一定值时，其代谢过程中所需的基质可能被耗尽，或者参与代谢的酶的催化能力不能满足其需要，这样单位时间内的代谢产物量就不再随毒物浓度升高而增大，这种代谢过程达到饱和的现象称之为~6、中毒：是指机体受到某种化学物质的作用而产生功能性或器质性的病变。
环境毒理学
环境毒理学1.环境毒理学的概念1.1环境毒理学简介1.1.1环境毒理学的定义环境毒理学是研究环境污染物，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，近年来有较快的发展。
1.1.2环境毒理学的研究对象环境毒理学的研究对象是：环境污染物，是人类生活活动和生产中所产生的化学性污染物，其种类非常繁多，有物理的、化学的、生物的等多种污染物。
1.1.3环境毒理学的主要任务（1）判明环境污染物及其他有害因素对人体的危害及其作用机理（2）探索环境污染物对人体健康损害的早期检测指标，急用灵敏的检测手段，找出环境污染物作用于机体后最初表现出来的生物学变化，以便于及早的发现并设法排除（3）定量评定环境污染物对集体的影响，确定剂量——反应（效应）关系。
1.1.4环境毒理学的研究内容（1）环境污染物及其在环境中的降解和转化产物对机体相互作用的一般规律（2）环境污染物毒性评定方法（3）各种重要的环境污染物及有害物理因素对机体的损害及其作用机理1.1.5环境毒理学的研究方法动物的一般毒性试验（急性、亚急性、慢性）繁殖试验代谢试验蓄积试验致突变试验致畸试验致癌试验1.2环境污染物的转运与转化1.2.1生物转运污染物进入人体后，经生物膜进入人体，其方式有：被动转运——简单扩散、滤过；特殊转运——易化扩散、主动转运、吞噬、胞饮。
进入人体后经消化道、呼吸道、皮肤吸收。
然后分布与贮存在人体的各器官和组织中，不同的物质有不同的位置进行积聚，主要的化学贮存库有：血浆蛋白、肝和肾、脂肪组织、骨骼组织。
环境污染物及其代谢物可经肾随尿排出和经肝随胆汁通过肠道随粪排出，以及其他的排泄途径。
1.2.2生物转化环境化学污染物在生物体内经过一系列的生物化学变化并形成其衍生物的过程称为生物转化，又称生物解毒、生物失活。
环境化学物的生物转化过程是酶促反应，需特定的酶类催化才能进行，其反应类型包括：氧化、还原、水解、结合反应。
影响生物转化的因素有：物种差异和个体差异、饮食营养状况、年龄性别等生理因素、代谢饱和状态、代谢酶的抑制和诱导。
水域环境中的生态毒理学研究
水域环境中的生态毒理学研究水域环境是地球上最重要的生态系统之一，它承载着无数的生物种群和提供着人类所需的许多资源。
然而，随着人类活动的不断增加，水域环境也面临着日益严重的污染问题。
生态毒理学研究就是为了解决这一问题而产生的一门学科，它研究的是污染物对水域生态系统中的生物体产生的毒性效应。
生态毒理学研究的一个重要方向是探索水域污染物对水生生物的影响。
水生生物包括了各种鱼类、浮游生物、底栖动物等，它们是水域生态系统的重要组成部分。
通过研究污染物对这些生物的毒性效应，我们可以了解到污染物对整个生态系统的影响程度。
例如，一些有机污染物如农药和工业废水中的有机物，可以对鱼类的生殖能力和行为产生不良影响，从而导致鱼类数量的减少和种群结构的改变。
这些研究结果可以为制定水域环境保护政策提供科学依据。
另一个重要的研究方向是探索污染物在水域生态系统中的迁移和转化规律。
污染物的迁移和转化过程决定了它们在水体中的分布和浓度，进而影响到生物体的暴露和毒性效应。
通过研究污染物的迁移和转化规律，我们可以了解到它们在水体中的寿命和生物体的累积情况。
例如，一些重金属污染物如铅和汞，可以在水体中长期存在，并通过食物链逐级富集，最终对鱼类等高级消费者产生毒性效应。
这些研究结果可以为预测和评估水域污染物的风险提供依据。
此外，生态毒理学研究还关注污染物对水域生态系统的整体稳定性和功能的影响。
水域生态系统是一个复杂的生物社会系统，其中各种生物体之间存在着复杂的相互关系和相互作用。
污染物的存在和毒性效应可能会破坏这些相互关系和相互作用，从而导致生态系统的不稳定和功能退化。
通过研究污染物对水域生态系统的影响，我们可以了解到生态系统的抗干扰能力和恢复能力，从而为保护和修复受损的水域生态系统提供科学依据。
为了开展生态毒理学研究，科学家们采用了各种各样的实验和调查方法。
实验方法包括了室内实验和野外实验，通过控制和观察不同条件下的生物体对污染物的反应，来研究其毒性效应。
《水环境毒理学》课件
基本概念和原理
1
生态毒理学
研究环境中污染物对生态系统的影响。
2
生物监测
通过检测生物体内污染物水平来评估环境质量。
3
物种敏感性
不同生物物种对污染物的毒性反应程度。
水环境毒理学的应用领域
1 环境保护
2 水资源管理
评估水体污染对生物多样性的影响，为环 境管理提供科水资源 的可持续利用。
水环境毒理学的重要性
水环境毒理学的研究对于保护水环境、维护生态平衡以及人类健康具有重要 意义。
水环境毒理学的研究内容
生物毒性评估
评估水体中污染物对生物的毒性效应。
环境风险评估
评估污染物对水环境生态系统的潜在风险。
毒性机制研究
探究污染物对生物的毒性机制。
废水处理与修复
研究废水处理与修复技术，减少污染物的毒 性。
《水环境毒理学》PPT课 件
欢迎来到《水环境毒理学》课程的世界！通过本课程，将深入了解水环境毒 理学的概述、重要性、研究内容、基本概念和原理、应用领域以及对今后的 展望。
概述
水环境毒理学是研究化学物质和其他污染物对水体生态系统中的生物的毒性效应及其机理的科学。
水环境毒理学的定义
水环境毒理学是研究水体中的毒性污染物对水生生物的毒性效应及其机理的 跨学科科学领域。
3 工业排放控制
4 新材料风险评估
监测和评估工业废水的毒性，提供排放控 制方案。
评估新材料对水环境的风险，以支持环境 友好的新材料的开发和应用。
总结和展望
水环境毒理学的发展将继续深入，为研究和解决水污染问题提供更有效的方法和策略，推动水环境的健 康和可持续发展。
第八章 水污染的环境毒理学
（一）生物地球化学性疾病
在一些地区的水土中，由于某种微 量元素过多或缺乏，会引起生物地球化学 性疾病，即地方病。
能够引起人和动物地方病的微量元素 主要有以下几种：镍、氟、砷、铜、硼、 钼、铝、碘、锌等。如“乌脚病”或“黑 脚病”是由于长期饮用含砷量高的水而引 起的皮肤色素沉着症、角化症、皮肤癌以 及周围血管疾病。
严重，几乎可全部死亡； ②赤潮引发甲藻产生杀鱼毒素，微小的含量即可造
成鱼类大批死亡； ③某些赤潮生物排出的分泌粘液及这些藻类死亡分
解产生的粘液能附着于贝类和鱼类的鳃上，造成 它们的呼吸困难，严重者可能致死。
生长的最适pH值为5—9；pH值在5．5以下鱼类生 长受阻，产量下降；pH值在5以下鱼类生殖功能失 调，繁殖停止。
由于酸雨的影响，鱼类在许多湖泊中消失。 根据统计，挪威5000个湖中现有50％无鱼，其中 90％是1960年后无鱼的；25％湖泊鱼的种类减少， 密度降低，敏感性鱼类消失。
鱼卵和鱼苗对pH值为最敏感的时期。 鱼类繁殖停止和消亡，是和水中钙、CO2含 量、硬度和电导率等因子密切有关。其中 钙是鱼类繁殖和生长的一个主业排放 的废水是水体中汞及其化合物的主要来源。 另外，大气和土壤中的汞亦可通过降落、 降水淋洗等进入水体。
4、其他污染物
（三）致突变、致癌和致畸作用
水中常见的致突变物有：氯化甲烷、溴代甲 烷、溴仿、二氯乙烷、氯乙烯、四氯乙烯等；而 四氯化碳、氯仿、氯丹、林丹、狄氏剂、艾氏剂、 四氯乙烯、苯并(a)芘、丙烯腈等具有潜在致癌作 用。
三、水体富营养化
天然水体中磷和氮的含量是控制浮游 生物量的因素。城市污水经过二级生化处 理，水中耗氧性有机物可达到规定的排放 标准，但是仍含相当量的磷、氮及其无机 盐。
第三节 水体污染对人及水生生物 的影响
《环境毒理学概论》实验教案
《环境毒理学概论》实验教案第一章：环境毒理学的概念与原理1.1 环境毒理学的定义1.2 环境毒理学的研究内容1.3 环境毒理学的研究方法1.4 环境毒理学的应用领域第二章：化学污染物的生物放大与生物积累2.1 生物放大与生物积累的概念2.2 生物放大与生物积累的机制2.3 生物放大与生物积累的评估方法2.4 生物放大与生物积累的环境管理意义第三章：化学污染物的毒性评价方法3.1 毒性评价概述3.2 急性毒性评价3.3 慢性毒性评价3.4 亚慢性毒性评价3.5 长期毒性评价第四章：环境毒理学实验设计与数据分析4.1 实验设计原则4.2 实验数据分析方法4.3 实验数据的可信度评估4.4 实验误差的来源与控制第五章：环境毒理学实验技术5.1 实验设备与材料5.2 实验操作步骤5.3 实验结果的观察与记录5.4 实验数据的处理与分析第六章：生态系统水平的环境毒理学研究6.1 生态系统毒理学的概念6.2 生态系统水平毒理学研究方法6.3 生态系统毒理学研究案例分析6.4 生态系统毒理学在环境保护中的应用第七章：生物标志物在环境毒理学中的应用7.1 生物标志物的概念与分类7.2 生物标志物在环境毒理学研究中的应用7.3 生物标志物的选择与检测方法7.4 生物标志物在环境风险评估中的应用第八章：环境毒理学在环境管理中的应用8.1 环境风险评估的基本概念8.2 环境风险评估的方法与步骤8.3 环境毒理学在环境风险评估中的应用8.4 环境管理中的案例分析第九章：大气环境毒理学9.1 大气污染与健康的关系9.2 大气环境毒理学的研究方法9.3 大气污染物的毒性评价9.4 大气环境毒理学在空气质量管理中的应用第十章：水环境毒理学10.1 水环境污染与健康的关系10.2 水环境毒理学的研究方法10.3 水污染物的毒性评价10.4 水环境毒理学在水质管理中的应用第十一章：土壤环境毒理学11.1 土壤污染与健康的关系11.2 土壤环境毒理学的研究方法11.3 土壤污染物的毒性评价11.4 土壤环境毒理学在土壤健康管理中的应用第十二章：生物降解与生物修复技术12.1 生物降解的概念与机制12.2 生物修复技术的分类与原理12.3 生物修复技术的应用案例12.4 生物修复技术的优缺点与发展趋势第十三章：化学污染物的人体健康风险评估13.1 人体健康风险评估的基本概念13.2 化学污染物人体健康风险评估的方法13.3 人体健康风险评估的应用案例13.4 降低化学污染物健康风险的策略与措施14.3 学术交流的技巧与注意事项14.4 提升环境毒理学研究影响力的策略第十五章：环境毒理学实验教学案例分析15.1 环境毒理学实验教学的目标与重要性15.2 环境毒理学实验教学案例设计15.3 实验教学的实施与评价15.4 实验教学中的问题与解决策略重点和难点解析本教案《环境毒理学概论》实验部分共分为十五个章节，涵盖了环境毒理学的概念、原理、研究方法、应用领域以及实验技术等多个方面。
环境毒理学概论》实验教案
《环境毒理学概论》实验教案第一章：环境毒理学的概念与原理1.1 环境毒理学的定义解释环境毒理学的概念，强调其研究环境因素对生物体的毒害作用。
强调环境毒理学的重要性和其在环境保护中的应用。
1.2 环境毒理学的研究方法介绍环境毒理学的研究方法，包括实验室研究和现场研究。
强调实验方法在环境毒理学研究中的应用，并解释实验设计的原则。
第二章：化学物质的毒性评估2.1 毒性评估方法介绍毒性评估的方法，包括体外实验和体内实验。
解释不同毒性评估方法的优缺点，并强调其适用性。
2.2 毒性参数的测定介绍毒性参数的测定方法，包括毒理学参数和生态学参数。
强调测定毒性参数的重要性，以评估化学物质的生态风险。
第三章：环境中有机污染物的毒理学研究3.1 有机污染物的来源和分布解释有机污染物的来源和其在环境中的分布情况。
强调有机污染物对生物体的毒害作用及其对生态系统的威胁。
3.2 有机污染物的毒性机制介绍有机污染物的毒性机制，包括吸收、分布、代谢和排泄过程。
强调不同有机污染物的毒性差异及其对生物体的影响。
第四章：环境中有机氯农药的毒理学研究4.1 有机氯农药的特性解释有机氯农药的化学特性和生物积累特性。
强调有机氯农药在环境中的持久性和对生物体的毒性。
4.2 有机氯农药的毒性评估介绍有机氯农药的毒性评估方法，包括急性毒性和慢性毒性实验。
强调有机氯农药对生态系统和人类健康的风险。
第五章：环境中有机磷农药的毒理学研究5.1 有机磷农药的特性解释有机磷农药的化学结构和作用机制。
强调有机磷农药在农业生产中的应用和环境分布。
5.2 有机磷农药的毒性评估介绍有机磷农药的毒性评估方法，包括神经毒性实验和代谢毒理学实验。
强调有机磷农药对生物体的毒性及其对生态系统的影响。
第六章：环境重金属污染的毒理学研究6.1 重金属的来源和毒性介绍环境中重金属污染的来源，如工业排放、农业使用等。
阐述重金属对生物体的毒性，包括它们的生物积累和生物放大作用。
6.2 重金属的毒性评估方法讲解评估重金属毒性的实验方法，包括急性毒性试验、慢性毒性试验和发育毒性试验。
水环境污染与生态毒理学
水环境污染与生态毒理学随着人口的增加和经济的发展，水环境污染问题日益严重。
水环境污染是指水中存在的某些物质对生态和人类健康造成不良影响的问题。
水体是所有生命活动的基础，如果水体被污染，就会对整个生态系统造成巨大影响。
生态毒理学是研究污染物对生物个体和生态系统的影响以及物种、群体和生态系统对污染物的响应和适应机制的学科。
下面将从水环境污染对人类和生态系统的影响以及生态毒理学的应用方向展开讨论。
一、水环境污染对人类的影响人类对水资源的需求日趋增加，而水资源的供给需求结构和地域分布存在着严重的不匹配问题，特别是水资源严重短缺的地区，水环境污染的影响更加严重。
水环境污染对人类的健康造成不良影响，比如饮用受污染的水可能会导致急性中毒、慢性疾病和癌症等。
此外，水环境污染也会对水环境的生态系统造成损害，如影响水中植物、动物群落和生物多样性。
因此，保护水环境的清洁和健康是人类社会的重要任务之一。
二、水环境污染对生态系统的影响水污染物的种类多样，涉及化学品、重金属、微生物等多个方面。
它们对生态系统的影响也很复杂。
其中，化学品和重金属等非生物因素对生态系统的影响比较明显。
污染物的侵染会对水中的生物造成直接毒性。
重金属元素是一类常见的水污染物，它们的毒性长期堆积，会引起植物、微生物和动物的生长和繁殖的异常。
同时，污染物还会影响生态系统的稳定性，使生态系统失去平衡。
三、生态毒理学的应用生态毒理学是一门交叉学科，在环境保护和生态修复等领域有着广泛的应用。
其主要应用方向有以下几个：1.生态环境评价。
生态毒理学为环境保护提供基础资料和数据，通过对污染物的毒性和环境容量的估算，评估生态环境的质量和风险。
2.环境监测。
生态毒理学评估方法和技术已经被广泛应用于现场环境监测中，从而及时掌握生物多样性、生态系统生态功能等状况。
3.环境修复。
生态毒理学为污染地区的修复提供了重要的指导，可以评估修复效果和修复方案的可行性。
4.食品安全。
生态毒理学应用于食品安全评价，通过对污染物的毒性研究和评估，为人们提供健康食品安全保障。
环境毒理学
毒理学：毒理学（toxicology）是一门研究外源因素（化学、物理、生物因素）对生物系统的有害作用的应用学科。
是一门研究化学物质对生物体的毒性反应、严重程度、发生频率和毒性作用机制的科学，也是对毒性作用进行定性和定量评价的科学。
是预测其对人体和生态环境的危害，为确定安全限值和采取防治措施提供科学依据的一门学科。
环境毒理学：《环境毒理学》是2010年6月化学工业出版社出版的图书，作者是李建政。
内容简介：《环境毒理学（第2版）》是针对环境科学、环境工程、安全工程、环境微生物、生命科学、生物技术等专业人才培养的需要而编写，涵盖了环境毒理学从分子到生态系统水平的大部分内容。
《环境毒理学（第2版）》不仅可以作为高等院校环境科学各专业本科生和研究生的教材，也可供从事环境毒理、安全工程和环境保护工作专业人员以及科研人员和管理人员阅读参考。
目录：第1章概论1.1 环境毒理学的概念及学科地位1.1.1 概念1.1.2 学科地位1.2 环境毒理学的研究对象、任务及内容1.2.1 研究对象1.2.2 主要任务1.2.3 研究内容1.3 环境毒理学的产生与发展1.3.1 毒理学溯源1.3.2 现代毒理学的产生与发展1.3.3 环境毒理学的发展1.4 环境毒理学发展趋势第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2.1.1 污染物在环境中的迁移2.1.2 污染物在环境中的形态和分布2.1.3 污染物在环境中的转化2.2 外源化学物在生物体内的转运2.2.1 生物膜的基本结构和物质的跨膜转运2.2.2 外源化学物的吸收2.2.3 外源化学物在生物体内的分布2.2.4 外源化学物的排泄2.3 外源化学物的生物转化2.3.1 基本概念和一般机理2.3.2 生物转化的反应类型2.3.3 外源化学物对生物转化酶的诱导和抑制2.3.4 生物转化的物种和个体差异2.4 外源化学物的生物蓄积与放大2.4.1 生物蓄积和生物浓缩2.4.2 超量蓄积2.4.3 生物放大2.5 外源化学物代谢动力学2.5.1 概述2.5.2 基本概念和基本参数2.5.3 外源化学物代谢动力学模型第3章化学污染物的毒性作用3.1 基本概念3.1.1 毒物和毒性3.1.2 危险性与危害性3.1.3 剂量3.1.4 效应和反应3.2 环境污染物的毒性作用3.2.1 毒性作用的类型3.2.2 环境化学物的毒性分级3.2.3 剂量与毒性3.2.4 环境污染物的联合毒性作用3.3 外源化合物的毒性效应3.3.1 个体水平的毒性效应3.3.2 种群水平的毒性效应3.3.3 群落和生态系统水平的毒性效应3.4 外源化学物的毒性作用机理3.4.1 分子水平的毒性作用3.4.2 化学污染物的三致作用3.4.3 细胞与亚细胞水平的毒性作用3.5 影响毒性作用的因素3.5.1 环境污染物的结构与性质3.5.2 生物因素3.5.3 非生物因素3.5.4 接触条件第4章环境毒理学方法论4.1 生物学指标的概念及应用原理- 4.1.1 生物学指标的概念4.1.2 生物学指标的选择与应用基础4.2 生物耐受性与指示作用4.2.1 生物耐受性机制4.2.2 敏感性指示种和耐污性指示种4.3 生物学指标4.3.1 生化标志物的选择原则4.3.2 常用分子生物标志物4.3.3 指示生物4.3.4 种群和群落指标4.4 环境毒理学模型4.4.1 毒理学模型的分类4.4.2 常见的模型种类4.4.3 环境毒理学模型的优点和不足4.5 生态系统毒理学研究方法4.5.1 中宇宙和微宇宙4.5.2 全系统操控4.6 研究方法的选择4.7 复合污染的研究方法4.7.1 研究的技术路线4.7.2 试验材料的选择4.7.3 实验方法的选择及条件确定4.7.4 实验设计第5章无机污染物的毒性效应5.1 金属污染物的生态行为和毒性5.l.1 汞5.1.2 铅5.1.3 镉5.1.4 铬5.1.5 铜5.1.6 镍5.1.7 铊5.2 非金属污染物的生态行为和毒性5.2.1 硒5.2.2 磷5.2.3 氟5.2.4 砷5.2.5 臭氧5.2.6 氯气5.3 非金属无机化合物的生态行为和毒性5.3.1 一氧化碳5.3.2 二氧化硫5.3.3 氮氧化物5.3.4 氰化物5.4 颗粒物5.4.1 性质5.4.2 污染源5.4.3 颗粒物的毒性第6章有机污染物的毒性效应6.1 农药6.1.1 农药的环境行为和环境效应6.1.2 有机氯农药6.1.3 有机磷农药6.1.4 氨基甲酸酯类农药6.1.5 苯氧羧酸类除草剂6.1.6 二吡啶基除草剂6.1.7 三嗪类除草剂6.2 多氯联苯6.2.1 理化性质6.2.2 吸收、分布与排泄6.2.3 毒性效应6.3 多环芳烃6.3.1 环境中多环芳烃的来源6.3.2 理化性质6.3.3 环境行为6.3.4 吸收、分布与排泄6.3.5 毒性效应6.3.6 致癌机理6.4 二噁英类化合物6.4.1 环境中二噁英的来源6.4.2 理化性质与环境行为特征6.4.3 吸收、分布与排泄6.4.4 毒性效应6.4.5 分子毒性机理6.5 环境内分泌干扰物6.5.1 来源与分类6.5.2 毒性作用机制6.5.3 对雄性生殖系统的影响6.5.4 对雌性生殖系统的影响6.5.5 致癌毒性6.6 石油6.6.1 石油污染物的环境行为6.6.2 石油污染的环境效应6.6.3 原油及石油馏分的毒性效应第7章辐射与超声波的毒性效应7.1 电离辐射的生物效应7.1.1 辐射源7.1.2 辐射生物效应的分类7.1.3 分子水平的毒性效应7.1.4 细胞与亚细胞水平的毒性作用7.1.5 个体水平的毒性效应7.1.6 生态效应7.1.7 实例研究——切尔诺贝利事件7.2 光辐射的生物效应7.2.1 光辐射及其生物吸收7.2.2 组织损伤效应7.2.3 生物大分子损伤效应7.3 电磁辐射的生物效应7.3.1 生物体对电磁能量的吸收7.3.2 热效应、非热效应和累积效应7.3.3 三致作用及对植物的诱变作用7.3.4 对生物体结构和功能的不良影响7.3.5 电磁辐射对基因的影响7.4 超声波与噪声的生物效应……第8章生理毒素与病原微生物的毒理学作用第9章环境毒理学分论第10章环境毒理学常用研究方法第11章生态风险评价参考文献。
水环境毒理学.
白磷酸酶广泛存在于细胞中, 对任何一种蛋白进行催化脱磷酸化作 用。蛋白磷酸化与脱磷酸化是细胞内无所不在的反应, 正是这两种反应 的特定平衡协调着细胞内许多生化反应过程。若这两种反应中的任意 一种改变了其活性, 则由之而来的将是细胞内一系列生化反应的紊乱, 包括肿瘤形成过程的促进。
❖ 采用生物标志物作为敏感的生物效应“早期预警”工具，在环境质 量评估中具有非常重要的意义。Goksoyr 等提出：生物标志物是生 物体暴露于亚致死剂量的有毒化合物时，在分子、细胞等水平上发 生异常变化的信号指标。如果这些异常变化先于严重的结构损伤， 标志物就有助于确定生物体所处的污染状态及其潜在危害，为严重 毒性伤害提供早期警报。
酶的催化活力是证明MFO 诱导作用存在最早和最常用的方法。在 正常鱼中, 由于EROD 和AHH 活力很低, 有时无法测出, 因此, 检测 EROD 和AHH 催化活力是确定鱼中诱导反应的最灵敏的方法。对胚胎 进行诱导剂微量注射可看到孵化后鱼苗中肝EROD 的诱导。用酶活力 测定证明诱导作用存在, 其方法较为成熟, 但是酶活性的表达需要酶蛋 白的一定结构的维持及辅因子的存在。由于野外条件的限制, 诱导剂和 内源性物质的存在, 这些都会影响酶活性的表达, 而且当样品量较少时 ( 如鱼卵、鱼苗) , 酶活性测定较为困难。
因此, 水环境中分子标志物作为污染的早期预警的研究要重点放在: ① 多种因子的综合污染研究; ② 生物标志物在野外水体的真实环境的早期诊 断和生态风险评价的应用研究; ③ 污染物对分子标志致毒机理的深入研究。
2.分子生物标志物在监测水体重金 属中的应用
❖ 重金属具有亲脂性、高富集性和难降解性，进入水体后容易在水生 生物体内积累，并随着生物营养级的升高而增大，增加重金属的潜 在危害；水体中的重金属还能对生物产生显著毒性作用。
环境毒理学
环境毒理学一，环境毒理学常用实验方法：1，急性毒性实验2，蓄积毒性实验3，亚慢性和慢性毒性实验4，致突变试验5，致畸试验6，致癌试验二，名称解释：1，环境毒理学：利用毒理学方法研究环境，特别是空气、水和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门科学。
,2，生物性迁移：污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、死亡等过程而发生的迁移。
3，毒物：在一定条件下，以较小剂量给予机体时，能与生物体相互作用，引发生物体功能或器官性损伤的化学物质，或剂量虽微，但积累到一定的量，就能干扰或破坏机体的正常生理功能，引起暂时或持久性的病理变化，甚至危及生命的化合物。
4，反应：有机体受到体内或体外的刺激而引起的相应的活动。
5，效应：在有限环境下，一些因素和一些结果而构成的一种因果现象。
6，最小作用剂量：指外源化学物按一定方式或途径与机体接触时，在一定时间内，使其灵敏的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害作用所需的最低剂量。
7，靶位点：当污染物在生物体内达到某一浓度，并足以引发一系列有害生物效应的部位。
8，金属硫蛋白：由微生物和植物产生的金属结合蛋白，富含半胱氨酸的短肽，对多种重金属有高度亲和性。
三，1，阐述环境毒理学的主要研究方法？答：以动物试验为主，包括体外试验和整体实验两种基本类型。
但动物学实验须与人群流行病学调查结果有机结合起来加以考虑。
一般选用哺乳动物体外试验，试验分四个水平：1，器官水平2，细胞水平3，亚细胞水平4，分子水平。
2，如何定量描述生物性迁移过程？答：生物性迁移过程的表现形式分为生物浓缩、生物积累和生物放大三种类型。
生物浓缩是指生物体从环境中蓄积某种污染物，出现生物体中浓度超过环境中浓度的现象，生物浓缩的程度用生物浓缩系数（BCF）表示BCF=生物体内污染物的浓度/环境中该污染物的浓度。
生物积累是指生物个体随其生长发育的不同阶段从环境中蓄积某种污染物，而使浓度系数不断增大的现象，生物积累的程度可用生物积累系数（BAF）表示BAF=某一生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的浓度（mg/kg）/同一生物个体生长发育较前阶段体内蓄积该污染物的浓度（mg/kg）。
《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
环境毒理学，是环境科学和毒理学的一个分支。
它是从医学及生物学的角度，利用毒理学方法研究环境中有害因素对人体健康影响的学科。
其主要任务是研究环境污染物质对机体可能发生的生物效应，作用机理及早期损害的检测指标，为制定环境卫生标准做好环境保护工作提供科学依据。
利用毒理学方法研究环境污染物对人体健康的影响及其机理的学科。
是环境医学的一个组成部分，也是毒理学的一个分支。
它主要通过动物实验来研究环境污染物的毒作用。
环境污染物对机体的作用一般具有下列特点:接触剂量较小；长时间内反复接触甚至终生接触;多种环境污染物同时作用于机体；接触的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差异极大。
内容环境毒理学是利用毒理学方法，研究环境污染物对人体健康的影响及其机理的学科。
它是环境医学的一个组成部分，也是毒理学的一个分支。
书籍环境毒理学主要通过动物实验来研究环境污染物的毒作用。
环境污染物对机体的作用一般有接触剂量较小；长时间内反复接触甚至终生接触；多种环境污染物同时作用于机体；接触的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差异极大等特点。
环境毒理学主要研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物在动植物体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程，和代谢转化等生物转化过程，阐明环境污染物对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。
其主要任务有以下三项：①研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物对机体造成的损害和作用机理；②探索环境污染物对人体健康损害的早期观察指标，即用最灵敏的探测手段，找出环境污染物作用于机体后最初出现的生物学变化，以便及早发现并设法排除；③定量评定有毒环境污染物对机体的影响，确定其剂量与效应或剂量－反应关系，为制定环境卫生标准提供依据。
实验方法环境污染物对机体毒作用的评定，主要是通过以下几种动物实验方法进行的：急性毒性试验：其目的是探明环境污染物与机体作短时间接触后所引起的损害作用，找出污染物的作用途径、剂量与效应的关系，并为进行各种动物实验提供设计依据。
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环境系
1.2可利用水资源状况
▪ 1、水资源情况： 地球表面70.8%被水覆盖,其中97.5%为海水,
淡水仅2.5%;淡水除南北极和地下水部分,只有 0.26%为江、河、湖等可利用。 2、我国现状：
南北方分布不均: 南水北调、引黄入津等； 污染严重。
长江水源的污染情况
滇池的富营养化污染
污染物在食物链的高端生物体内比低端生 物体内逐渐增加、放大。
指不同生物个体，绝对量和浓度均可。
第三节 污染物的毒性作用及机理
▪ 一.分子水平的毒性效应（混合功能氧化酶） ▪ 二.细胞与亚细胞水平的毒性效应（线粒体、染色体） ▪ 三.个体水平的毒性效应（形态、种子、生长和繁殖) ▪ 四.种群和群落水平的毒性效益（藻类） ▪ 五.生态系统水平的毒性效应（物质、能流） ▪ 六.不同生态环境因子对污染物毒性的影响 ▪ 1.水体温度 ▪ 2.水体PH ▪ 3.光照 （反应） ▪ 4.水流速和流量的影响（混合、沉积）
二、水域生态环境的组成
▪ 非生物：水 离子 气体 微量元素 胶体
▪
生产者
▪ 生物 消费者
▪
分解者
三、水中污染物的类型
▪ 水体污染指：
1、理、化、生、放射性等特性改变。 2、影响水的有效利用，如危害健康等。 3、超过水体自净能力，水质恶化。
水体污染物：
1、化学性（毒物、有机物等） 2、物理性（热、射线等） 3、生物性（致病微生物等）。
▪ There are 700 million people in China, whose drinking water is not safe.
▪ Fresh water availability per person in China, on average, are less than one third of the world average.
富营养化危害： 1、严重影响水产养殖业（DO下降）； 2、严重污染饮用水水源（有机物增加）。
典型合成洗掉剂化学配方：
十二烷基苯磺酸钠 Na5P3O10
剂 Na2SO4
污染 Na2SiO3 羧甲基纤维素 光学增白剂
1.5~20% 30~50%
活性剂成份 助洗、填充
5~15%
防止衣物再
4~8% 0.5~1.5% 微量
▪ Water is essential to life.
▪ Our health depends on the quality and safety of water.
▪ Water pollution and poor water resources are the big problem in China.
水体污染源
▪ 1、工业废水污染 工业生产未处理或处理不彻底的废水排
放，是目前最大污染源。在工业大发展时 期，导致公害病。
工业污染源
水污染对照图
2、生活污水污染
粪便污水：致病微生物造成介水传染病。 洗涤用水：高P洗涤剂造成水体富营养化。
富营养化：向水体排放营养元素后，使水中 植物和微生物大量生长，通过有氧代谢而 消耗水中DO，水质恶化。
性，调节，控制，净化，休闲娱乐）
第二节 污染物在水体与生物体内 的迁移转化
▪ 一.污染物进入水体的途径 ▪ 1.大气沉降－－－地表水 ▪ 2.下渗－－－地下水 ▪ 3.地表径流－－－地表水 ▪ 二.分布和转移（风，吸附，水解，光解） ▪ 三.生物对污染物的吸收（消化道、呼吸道、
皮肤） ▪ 四.生物富集
▪ 生物蓄积：bioaccumulation
指同一生物个体对某种物质的摄入量大于
排出量，体内绝对量不断增加。仅指绝对量。
▪ 生物浓缩：bioconcentration
指同一生物个体摄入某种物质后，在体内由 于浓度的分配不均，造成某些部位浓度不断增 加。
指浓度、无绝对量的概念。
▪ 生物放大：biomagnification
③ Protozoa 原虫，如隐孢子虫、贾第氏虫、溶 组织阿米巴原虫、血吸虫等。它们主要来自人 粪便、生活污水、医院以及畜牧屠宰、皮革和 食品工业等废水。
Pathogenic E coli
Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) 肠出血性大肠杆菌
灌溉，家禽和家畜饲养业迅速发展，带来了大量 的废物和污染物，造成水体的富营养化。
一、水污染对人体健康的影响 1.饮用水污染 2.水环境污染 3.使用受污染的食品（污水灌溉）
1.饮用水污染
▪ 介水传染病
Water-borne communicable diseases
▪ 通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病， 又称水性传染病。
▪ 大致有40多种传染病是通过介水而传播的。
▪ 常见的介水传染病有霍乱、伤寒、副伤寒、痢疾、 病毒性肝炎等肠道传染病以及血吸虫、贾第鞭毛 虫、隐孢子虫等寄生虫病和钩端螺旋体病。
主要有三类： ① Bacteria 细菌，如大肠杆菌、伤寒杆菌、霍
乱弧菌、痢疾杆菌等。
② Viruses 病毒，如甲型肝炎病毒、脊髓灰质炎 病毒、柯萨奇病毒和腺病毒等。
▪ 56% of 27 rivers, which are main sources of drinking water in China, are polluted with different degree.
第四节 水体环境污染对人类健康 的影响
1 . 迅速的工业化 — 向地面水大量排放化学污染物。 有毒有害物质增加，若处理不当或不加处理，
同上 同上 颜色明亮
3、农业污染
农药（有机氯农药）的滥用造成全球性 水源污染，从珠穆朗玛峰到南极、北极南极
四、环境污染对水域生态系统 的损害
▪ 1.水生生物的直接危害(死鱼） ▪ 2.水生生物群落结构与功能的影响（富营
养化） ▪ 3.生态系统服务功能的影响（合成，多样
污染水源后，可造成人群的急、慢性中毒，甚至引起致 突变、致癌和致畸作用。
2. 城市化发展 — 城市生活污水处理设施贫乏 水源受到生活污水的污染，加之饮水消毒设施不
完善，常可使饮水水质不良，从而导致肠道疾病患病率 增加，甚至引起介水传染病的流行。
3. 现代农业发展 — 对水资源的影响 大量使用化肥和农药，用未处理的污水进行