生态毒理学：第一章环境毒物与生态毒理效应
环境毒理学C1
第一章 绪论
毒物分类通常采用的一些方法 分类 物理状态 用途 化学结构 一般作用 效应 目标器官 作用机制 毒作用潜力 标签需要 一般分类 范畴 气体、液体、固体、尘 农药、溶剂、添加剂 芳香胺类、脂肪族类、乙二醇 大气污染物、慢性毒物、工业毒品 致癌物质、致突变物质、致畸物质 神经毒素、肝毒素、肾毒素 刺激剂、抑制剂、阻碍剂 轻度毒性物质、中度毒性物质、超毒性物质 氧化剂、酸、爆炸物质 塑料、有机化学品、重金属
人体健康效应 污染物 铅 不育，流产，死产，神经错乱，神经衰弱，腹部不适，便泌、贫血，记忆力低下
砷
镉 H2 S NOx SO2 粉尘 光化学烟雾 CmHn CO 氟和氟化氢 Cl2和HCl 铬 苯 二溴氯丙烷 氯乙烯 石棉 多氯联苯
呼吸道皮癌；淋巴瘤；白血病；皮肤癌；肝血管瘤
呼吸道皮癌；前列腺癌 恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和神经系统，昏迷，中毒 死亡 闻到有异味，支气管炎、气管炎，肺水肿、肺气肿，呼吸困难，直至死亡 视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症，呼吸困难，肺水肿，迅 速窒息死亡 伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡率增加，能见度降低，交通事 故增多 眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水肿，严重的在1小时内死亡 皮肤和肝脏损害，致癌死亡 头晕、头疼，贫血、心肌损伤，中枢神经麻痹、呼吸困难，严重的在1小时内死亡 强烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起气管炎，肺水肿、氟骨症和斑釉齿， 刺激眼睛、上呼吸道，严重时引起中毒性肺水肿 皮肤病；消化道或呼吸道皮癌 对血造成不良影响，白血病 精子数量减少，不育症 血管肉瘤，肝癌 肺癌 氯痤疮
第一章 绪论
2. 生态毒理效应 2.1 大气污染：植物、陆生动物；土壤微生物、水生 生物 2.2 水体污染：直接毒害、间接危害（富营养化、 pH、缺氧） 2.3 土壤污染：直接、间接（土壤特性、生态结构） 3. 人体健康影响 3.1 呼吸、皮肤接触 3.2 饮水 3.3 饮食、食物链转移
环境污染物的生态毒理学效应和监测方法
环境污染物的生态毒理学效应和监测方法环境污染物是现代社会面临的一个严重问题。
它们来自于人类的日常生活和工业活动，通过不同方式进入自然环境中。
这些污染物对生态系统和人类健康产生不良影响。
他们的毒性机制已经得到了足够的研究，在环境污染控制和监测方面产生了巨大的影响。
一、环境污染物的生态毒理学效应环境污染物包括了许多有机化学物和无机污染物。
它们通过直接或间接的途径进入各种生物体中，产生毒性效应。
这些毒性机制包括了细胞毒性、基因毒性、免疫毒性等。
有些污染物可以通过内分泌干扰素的机制检测到。
这些效应不仅可以在分子和细胞水平上发现，也可以看到它们在生态系统和生态组织中的表现。
二、环境污染物的监测方法监测环境污染物可以帮助了解环境污染对生态系统的影响。
监测有两种基本方法。
一种是被动的方法，另一种是主动的方法。
被动方法通常使用生物标志物来检测环境污染物的存在。
生物标志物是生物体内或生物体表面的化学或生物学变化，与出现在环境中的特定化学物或生物物质的存在相关。
这些标志物的形成是污染物影响的个体反应。
生物标志物将本来很难测量的环境污染物拓宽到了检测的范围内。
主动方法是直接检测环境污染物存在的方法。
这种方法涉及到高吞吐量的分析，如气相色谱、液相色谱、电化学测量和光谱学等技术。
它们在现场和实验室检测中都广泛应用。
三、总结环境污染是全球性问题，产生的影响范围很广。
生态毒理学是研究环境污染物的影响范围和机制的重要领域之一。
选择什么样的方法来监测环境污染也是至关重要的。
不管使用哪种监测方法，都需要适当的技术和检测标准来保证监测的准确性和有效性。
未来，环境污染监控领域将会有更多更先进的技术被开发出来。
这将有助于有效地监测和控制环境污染，确保环境保护和人类健康。
1章-生态毒理学绪论
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
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
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环境毒理学与生态毒理学的区别
区别 点
主要 研究 内容
实验 ห้องสมุดไป่ตู้法
主要 任务
学科 归属
环境毒理学
生态毒理学
对人体健康的影响
对生态系统健康的胁迫
基于动物实验的观察结果 进行推论或对病人进行实
(2) 水环境毒物 重金属和有机物，前者包括危害较小但人体必 需的微量元素和危害较大的累积性毒物；后者 包括石油化工产品和人工合成的有机物质（如 石油、杀虫剂、除草剂、农药、多环芳烃 等），其中许多物质具有致癌作用。
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(3) 土壤环境毒物 包括了自然界几乎所有存在的物质，其中以 重金属、石油烃、持久性有机污染物(POPs)、 其他工业化学品、富营养的废弃物、放射性 核素和致病生物等为主。
(5)随着细胞生物学和分子生物学的迅速发展，分 子水平的生态毒理学研究成为可能，尤其在西 方发达国家，由于排放到环境中的污染物浓度 在逐渐下降，随着环境暴露浓度的降低，寻找 新的生物标志物成为迫切的任务。
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3. 生态毒理学分支学科
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
粉尘
伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡 率增加，能见度降低，交通事故增多
光化学烟雾 眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛。麻痹，肺水肿， 严重的在1h内死亡
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三、生态毒理学的基本框架及研究方法 1. 学科定义与内涵
人体健康 核心论
个体生态毒 性为中心
生态毒理学及环境污染的生物学效应
生态毒理学及环境污染的生物学效应环境污染是一个全球性的问题，它对生态系统的影响不仅在当地，还会扩散到其他地区。
生态毒理学是研究环境污染对生界生物的毒害效应的一门学科。
它不仅仅是研究环境污染的物理化学效应，还涉及到环境污染对生物体内物质代谢、免疫系统及生殖系统等方面的影响。
本文将讨论环境污染对生物的毒害效应及生态毒理学的相关研究。
I. 环境污染对生物的毒害效应环境污染的来源很广泛，包括工业废水、废气、化学品、农业化肥、医疗废物等。
这些污染物质或其代谢产物可聚集在生态系统的各个环节，从而影响生物体的生长、繁殖、行为等生物学特征。
这些毒害效应包括以下几方面：1. 营养不良环境污染物质对生物的应激反应会导致营养摄取不足，影响生物体内蛋白质、脂肪等物质的代谢。
例如，重金属汞对鱼类的生长发育会产生影响，锰对植物的营养吸收也会产生影响。
2. 生物体内毒性反应环境污染物质不仅能影响生物体内物质代谢，还会对生物体内的蛋白质、DNA 等有毒作用。
例如，多氯联苯等有机氯农药在生繁殖时会影响生物的生理基础，如对鱼虾类、哺乳动物、鸟类等影响极大。
3. 免疫系统抑制环境污染物质能影响生物的免疫系统功能，导致生物免疫力下降。
例如，某些有机氯农药可以降低植物的免疫力，使得植物更容易受到病原体和真菌的感染。
4. 生殖系统损伤环境污染物质对生物的生殖系统有害作用。
例如，苯并芘等化学物质能影响生物的重要生殖指标，如精子数量、体形、性腺大小等。
II. 生态毒理学研究进展生态毒理学在探究环境污染对生物的影响方面使得人们更加了解了生态系统的变化和生物体内的生化、遗传等方面的变化。
生态毒理学研究在以下几个方面有了进展：1. 污染源追踪污染源追踪是生态毒理学研究的重要内容，主要依赖于物质的稳定同位素技术和化学标记技术。
这些技术可以通过分析生物体内的污染物质，确定污染源和污染物质的迁移和积累。
2. 细胞和分子水平的毒性研究细胞和分子水平的研究是生态毒理学研究的另一个重要方面。
《生态毒理学》课件
生态风险评估包括问题识别、风险特征描述、暴露评估、效应评估和风险决策等 步骤。
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生态风险评估的案例分析
实际案例分析将帮助我们理解和应用生态风险评估方法。
第六部分：环境毒理学应用
生物监测
生物监测通过对生物体的 观察和测量，评估环境中 化学物质的存在和生物暴 露的潜在危害。
生态毒理学对环境保 护的重要性
污染物的生物转化
污染物在生物体内发生代谢和 转化，可能产生更有毒的代谢 产物。
污染物的生物毒性
污染物对生物体产生有害的生 理和行为效应，可能导致生物 的生存和繁殖能力受损。
第五部分：生态风定活动或污染物对生态系统和生物体造成的潜在危害程度。
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生态风险评估的步骤
生态质量评价的方 法
生态质量评价通常通过监测 和评估生态系统的结构、功 能和物质的状态来进行。
生态风险评价
生态风险评价是一种评估特 定化学物质对生态系统和生 物体的潜在危害程度的方法。
第四部分：污染物的生物学效应
污染物的生物累积
污染物在生物体内积累，可能 导致生态系统的不稳定和生物 多样性的下降。
《生态毒理学》PPT课件
欢迎来到《生态毒理学》PPT课件！本课程将带你深入了解生态毒理学的基 本概念、毒性评价方法、生态风险评估以及生态毒理学在环境保护中的应用。
第一部分：概述
什么是生态毒理学
生态毒理学研究生物与环境之间相互作用的 科学领域，关注物质对生态系统和生物体的 影响。
生态毒理学的重要性
生态毒理学有助于评估和管理环境中的化学 物质对生物体和生态系统的潜在危害。
第二部分：毒理学基础知识
1 毒性的定义
毒性是指化学物质对生 物体产生的有害效应。
生态毒理学2011-I
• 切尔诺贝利核污染事件
• 1986年原苏联基辅地区的切尔诺贝利核电站反应堆爆炸，大量放 射性物质外泄，上万人受到辐射伤害，直接死亡31人，13万居民 被疏散，污染范围波及邻国，核尘埃遍布欧洲。
现代文明
必需研究环境毒物
及其影响 并进行治理
环境毒理学、ห้องสมุดไป่ตู้态毒理学、污染生态学
环境毒理学
• 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。
• 研究毒物在生态系统中的效应和归宿的科学。
• Jorgensen (1990): the science of toxic substances in the environment and their impact on living organisms.
• 环境中有毒物质及其生物效应的科学。
• Suter (1993): the study of toxic effects on nonhuman organisms, populations, and communities.
现代毒理学学科体系
划分依据 生物学分类 研究手段 应用目标 学科 动物毒理学、植物毒理学、昆虫毒 理学等 生化毒理学、分子毒理学、免疫毒 理学等 生态毒理学、环境毒理学、药物毒 理学、农药毒理学、法医毒理学、 军事毒理学等
医学与损伤部 神经毒理学、生殖毒理学、发育毒 位 理学、血液毒理学、肝脏毒理学等
• 研究化合物对非人生物、种群和群落毒效的科学。
• Shane (1994): the study of the fate and effect of a toxic compound on an ecosystem.
第一章生态毒理学绪论ppt课件
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日本米糠油事件
日本的九州、四国等地区 几十万只鸡突然死亡
• 对后代的影响 ——米糠油事件，女性育龄患者的孩子，头
胎多为流产、畸形（黑体婴、鬼齿）、行 为异常、智力不足
日本的水俣病—甲基汞中毒
《入浴的智子》
日本的骨痛病—铬中毒
2.生态毒理学的研究任务和内容
复杂性
1.阐明环境污染物的生态风险
Paracelsus(1493-1548，瑞士) 化学品低剂量时可以治疗疾病，
但高剂量时就变成了毒物。
1567年，《矿工肺尘病和矿工的其他疾病》发表 ---- 开创职业毒理学研究
暴露剂量与生物效应之间的关系
大 死亡
疾病
暴 露
失代偿状态
亚临床变化
剂 量
代偿状态
生理学反应
可逆状态
体内环境污染物负荷增加 小
污染规模和影响区域的扩大
污染物种类增多、流域或跨国界污染、全球性环境影响
效应的复杂性和长期性
急性毒性、慢性毒性、食物链转移、 “三致”作用 多种生物同时受累
稀释模式
飞返模式
公害病 放射线（核素暴露）等
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2. 毒理学的历史沿革
经典毒理学
生态毒理学 环境毒理学
• 古代：利用动物毒汁或植物提取物用于狩猎、战争或行刺 。
人口问题 产业规模扩大 资源过度开发 环境污染问题
环境污染 生态破坏
公害病
生态系统破坏
保障社会可持续发展
环境与资源保护
3
核污染、生化和化学武器
4
海洋石油泄漏
石油污染成海洋 生态噩梦
5
海湾战争对当地生态系统的影响
生态环境脆弱带
被代替几率大，竞争程度高 可恢复原状机会小
生态毒理学：绪论
➢ 金属毒。采用破坏有机物的方法分离的毒物。如砷、汞、钡、 铬、锌等。
➢ 阴离子毒物。采用透析法或离子交换法分离的毒物。如强酸、 强碱、亚硝酸盐等。
➢ 其他毒物。其他须根据其化学性质采用特殊方法分离的毒物。 如箭毒碱、一氧化碳、硫化氢等。
Death cap
墨汁鬼伞
毒蝇伞
豹斑毒伞
臭黄菇
褐鳞小伞
白毒伞 （极毒）
鳞柄白毒伞
Hale Waihona Puke 毒伞乌克兰总统尤先科
候选人尤先科分别摄于2004年7月6日（左）和2004年12月10日
肉毒杆菌
肉毒杆菌毒素A（Botox）在2004年成为美国的一个热门词。在这一 年的总统竞选中，民主党的总统候选人克里数次被问及是否使用了 肉毒杆菌毒素来去除面部皱纹 。
2、农业性毒物：农药 。
3、生活性毒物：指日常生活中接触或使用的有毒物质，如 煤气（含CO）、杀鼠剂、除垢剂、消毒剂、灭蚊剂、染 发剂及细菌性毒素等。
4、药物性毒物：指原本用来治疗疾病用的药物，由于用药 过量或使用方式不当也可成为毒物。如催眠药、麻醉药、 水杨酸类止痛药、某些抗生素及中草药。
5、军事性毒物 ：指战争中应用的有毒物质，主要是毒气， 如沙林、芥子气等。
微生物毒素
细菌毒素 真菌毒素 霉菌毒素
内毒素(endotoxin) 外毒素(exotoxin)
动物毒素
蛇毒：海蛇、蝰蛇、眼睛蛇、响尾蛇 爬虫类：毒蜥蜴 两栖类：青蛙、蟾蜍和蝾螈 鱼类：鲀毒鱼类、胆毒鱼类、卵毒鱼类
肉毒鱼类 海洋生物：大约有4万种 昆虫：蜈蚣、蝎子、蜘蛛、蜜蜂、蚂蚁等
通过叮咬或刺蛰释放的动物毒素叫毒液(venom)
生态毒理学：第一章环境毒物与生态毒理效应
蒸发加大，改变降水量及降水 分布格局，降水极端事件增加
蒸发增强
第一个因全球变暖 而将要消失的国家
温室效应对人类健康的影响
对发病率的影响
病原微生物繁殖↑ 改变生物传媒和病原体的地理分布 原始病毒从冰川融化而进入环境
对死亡率的影响
炎热地区、炎热季节：死亡率↑
寒冷地区、寒冷季节：死亡率↓
全球对策
fine particle
particulate matter PM2.5
（1）易进
对健在康空的气危中害悬极浮大的。时间更长易入道。进深；入部（血呼2液）吸；
（3）易吸
附其他毒物。
空气污染带来的生态问题
影响小气候和太阳辐射
间接危害
产生温室效应 （Greenhouse effect）
臭氧层空洞（Ozone depletion)
3.对无生命物质的损害
酸雨使非金属建筑材料如混凝土、砂 浆和灰砂砖等的水泥溶解，出现裂缝， 导致建筑物损坏。酸雨使古迹文物面目 全非。
此外，桥梁以更快的速度被腐蚀，铁 路工业和飞机工业同样的必须花费更多 的钱来修补由酸雨造成的损害。
酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蚀 ，这造成文化资产的破坏，令许多人担 忧。
1985年，英国科学 家首次在南极上空 发现臭氧层空洞 ；
1986年，美国南极 考察队证实臭氧层 空洞存在；
1987年，西德考察 队在北极上空发现 臭氧层空洞；
臭氧层空洞的成因
卤化碳理论是为大多数科学家接受的臭 氧层空洞形成理论。
含氯氟烃（chlorofluorocarbon CFCs， 又称氟利昂） 和溴代氟烃（哈龙）的破 坏作用最大。
人类 活动
燃料燃烧 及加热
家用 电器
【环境课件】第一章 环境毒理学概述
三、毒理学的分类
按工作任务范围分学； 临床毒理学。
按外源性化合物的类型分：
食品毒理学； 金属毒理学； 药物毒理学； 放射毒理学。
按研究手段分：
分子毒理学； 细胞毒理学； 组织毒理学； 遗传毒理学；
免疫毒理学。
毒理学、环境毒理学与其它基础科学的联系 毒理学是典型的综合科学：
临床毒理学
营养毒理学
医药学 诊断化学 病理学
毒理学
营养学 食品学 分析化学
环境毒理学
环境科学 生态学 环境化学
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。
总学时:40
环
学分:2
境
考查
毒
理
学
资源环境学院
第一章 环境毒理学概述
第二章 环境毒理学的基本原理
第一节 环境有毒物的接触和暴露方式
第二节 环境有毒物的吸收、分布和排泄
讲
第三节 环境化学物的生物转化
授
第四节 毒物代谢动力学 第五节 有毒物毒性作用的一般原理
内
第六节 环境化学物的毒性评定方法
容
第三章 环境毒理学的基本研究
方法
第一节 急性毒性试验 第二节 亚慢性和慢性毒性试验
第三节 环境流行病学方法
第四章 环境毒理学的应用 第一节 环境有毒物的毒理学评价 第二节 在环境监测和人群健康影响研究 中的应用 第三节 在制定环境卫生基准中的应用
第五章 环境毒理学各论 第一节 环境有毒物的分类 第二节 环境农药污染 第三节 环境重金属污染
生态毒理学：绪论
（2）毒物分类系统：
1.Discorides分类系统：是否有毒或有疗效； 2.Orfila分类系统：早期按动物、植物或矿物起源分； 3.常用的其他分类方法：按物理状态、用途、化学结构、
目标器官等。
Ⅰ、按毒物的毒性作用分类:
（1）腐蚀毒。指对机体局部有强烈腐蚀作用的毒物。如强酸、强 碱及酚类等:
（2）实质毒。吸收后引进脏器组织病理损害的毒物。如砷、汞重金 属毒.
内源性毒物(endotoxin)是指在动物体内形成的毒物，主要 是机体内代谢产物。它们在正常生理活动过程中，由 于自体解毒机制或排泄作用而不会发生显示有害作用。
外源性化学物：侧重于生物个体，外界物质对生物个体产生 的危害。
污染物：由于人类活动进入环境，使环境正常组成和性质发 生改变，直接或间接有害于人类的物质，侧重于环境、生态 系统。
毒物魅影:了解日常生活中的有毒物质 作者:(英)约翰·亭布瑞 译者:庄胜雄 ( 2007年03月 )
➢食盐是毒物吗? ➢酒是毒物吗? ➢水是毒物吗? ➢氧气是毒物吗?
➢ 毒物与非毒物之间并无截然分明的界限，从广义 上讲，世界上没有绝对有毒和绝对无毒的物质。
➢ 就是人们赖以生存的氧和水，如果超过正常需要进入体 内，如纯氧输入过多或输液过量过快时，即会发生氧中 毒或水中毒。
微生物毒素
细菌毒素 真菌毒素 霉菌毒素
内毒素(endotoxin) 外毒素(exotoxin)
动物毒素
蛇毒：海蛇、蝰蛇、眼睛蛇、响尾蛇 爬虫类：毒蜥蜴 两栖类：青蛙、蟾蜍和蝾螈 鱼类：鲀毒鱼类、胆毒鱼类、卵毒鱼类
肉毒鱼类 海洋生物：大约有4万种 昆虫：蜈蚣、蝎子、蜘蛛、蜜蜂、蚂蚁等
通过叮咬或刺蛰释放的动物毒素叫毒液(venom)
生态毒理学1（1）
生态毒理学1（1）第一章绪论第一节毒物与毒理学第二节环境毒物与生态毒理效应第三节生态毒理学的基本框架第四节生态毒理学的研究意义与展望第一节毒物与毒理学一、毒物及其分类毒物：一般是指与生命体或生命组织发生相互作用能引起生物受到严重伤害甚至导致死亡的物质；或者说，毒物是指那些以相对较小的剂量就能导致生物受害或严重的细胞功能损伤以及生态系统产生不良效应的物质。
可从衣食住行来举例说明食盐和酒（量的问题）毒物分类通常采用的一些方法分类范畴物理状态气体、液体、固体、尘用途农药、溶剂、添加剂化学结构芳香胺类、脂肪族类、乙二醇一般作用大气污染物、慢性毒物、工业毒品效应致癌物质、致突变物质、致畸物质目标器官神经毒素、肝毒素、肾毒素作用机制刺激剂、抑制剂、阻碍剂毒作用潜力轻度、中度、超毒性物质标签需要氧化剂、酸、爆炸物质一般分类塑料、有机化学品、重金属二毒理学及其发展（一）古代毒理学毒理学一词源于希腊文字“toxikon”《淮南子》、《诸病源候论》、《外台秘要》等公元前1500年，一个系列的8本埃及纸草文“书籍”（800多个医药和毒药处方）一股来说，公元9~15世纪的中世纪．有关毒理学的研究，更多的是基于教条和经验，而不是实验证据16世纪德国医生Paracelsus(1493—1541)，把毒理学的研究带到了—个新的高度，强调实验的作用。
二）现代毒理学的开端和发展意大利内科医生Ramazzini(1633－1714) 《工人的疾病》意大利内科医生Fontana(1720-1853)进一步发展了靶器官毒性概念。
西班牙医生Orfila（1787-1853）被认为是现代毒理学的奠基人，他是系统利用实验动物的第一个科学家，并发展了在组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法。
1930年实验毒理学的第一本杂志<>创刊，同年在美国成立了NIH 1937年引起急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”，促使了美国FDA 的成立（Food and Drug Admistration )，1955年，美国人Lehman和他的同事共同出版了《食品、药品和化妆品中化学物的安全性评价》通过了许多新的法规，创办了许多新的杂志，成立了国际毒理学协会（1965）二次世界大战后，工农业快速发展，特别是化学工业, 环境污染严重，发生公害事件基础生物学、化学、生物化学和生态学取得的进展，促进了毒理学的进一步发展。
环境毒理学第1章
在社会和经济发展的推动下，随着生命科 学、物理学、化学、数学及其他基础科学的发 展和渗透，环境毒理学的理论和方法也将不断 向前发展。环境毒理学工作者必将担负起保护 生态平衡、保障人类健康的使命，为保护和建 设人类的地球家园作出贡献。
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二、环境毒理学的研究对象、 任务及内容
（一）环境毒理学的研究对象
环境毒理学的研究对象是对人体产生 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。
（二）环境毒理学的主要研究任务
环境毒理学的主要研究任务是：研究环境
污染物对人体的损害作用及其机制，探索环境 污染物对人体健康损害的早期检测指标和生物 标志物，从而为制定环境卫生标准和为防治环 境污染对人体健康的危害提供理论依据和措施。
三、环境毒理学的研究方法
(一) 实验材料
• 根据环境毒理学研究目的可选用实验室模式植 物、动物和微生物, 以哺乳类动物最为常用。 • 环境毒理学研究中, 为探讨环境污染物对人体 的生物学作用, 常以实验室哺乳类动物为主要 研究材料进行体内研究和体外试验。 • 环境生态毒理学主要对植物和非哺乳类动物群 体进行研究，常常将收集到的毒理学资料通过 数学和计算机科学的方法编制成生态毒理模型， 以预测未来的生态毒理学现象。
第一章
绪
论
本章内容
一、概述 二、环境毒理学的研究对象、任务及内容 三、环境毒理学的研究方法
一、概
述
(一)环境毒理学
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健康 的损害作用及 其机制的科学。 环境毒理学的任务不仅要研究环境污染 物对人类个体的损害作用，而且要研究环境 污染物对人类群体的损害作用及其防治对策。
[课件]生态毒理学2011-VPPT
![[课件]生态毒理学2011-VPPT](https://img.taocdn.com/s3/m/cbb1414f1eb91a37f0115c13.png)
第五章池和基因频率的变化、种群结 构的变化。 • 毒物对群落和生态系统的影响主要反应在两个方 面，即结构和功能。 • 群落和生态系统的结构和功能均有许多可以测定 和计算的描述参数，生态毒理学研究可以通过比 较群落和生态系统的这些参数，分析污染前后或 处理和对照的变化，确定毒物对群落和生态系统 的作用和危害。
• 生物的解毒主要通过3种途径，即解毒代谢、分泌排泄、结 合贮存。
• 毒物代谢通常包括两级代谢，初级代谢主要是在毒物分子内引入 水溶性的活性基团；次级代谢是内源性代谢中间体与初级代谢产 物结合，形成极性更强，可溶于水的代谢物。 • 多功能氧化酶是毒物代谢的重要酶，可以被诱导，不同物种或个 体的活力有明显差异。 • 毒物的代谢，大多是解毒代谢，但也有一些代谢是增毒的 • 吸持作用sequestration(贮存代谢)即将毒物贮存在惰性组织中， 避免其与靶标结合的解毒途径 • 毒物可以诱导生物产生大量特殊的蛋白质，如金属硫蛋白、应激 蛋白等，它们可以结合毒物分子使之失活，保护生物功能大分子， 或修复受伤害的生物大分子。其量的变化可以作为接触毒物的测 试指标。 • 贮存解毒有明显的缺点：饱和、置换和库的消耗。
• 分泌排泄excretion是通过分泌系统从体内 清除毒物及其代谢物的重要解毒途径 • 不同性质的毒物的主要分泌排泄途径不同； 毒物在生物体内的滞留时间通常用生物半衰 期表示。 • 毒理动力学toxicodynamics过程：主要是 毒物如何作用于靶标，并产生毒理学效应。 又称毒理微观动力学 • 干扰和破坏DNA分子的毒物，都具有遗传毒 性。
第四章
结 语
• 毒物必须从环境中被吸收后，并运输至靶标位点，才能发挥 毒效。
• 毒物代谢动力学toxicokinetics过程包括：吸收、运输、代 谢、贮存和分泌5个方面，它决定有多少毒物分子进入靶标 位点并与之作用。又称毒理宏观动力学 • 化合物的吸收必须经过生物膜，涉及的跨膜运输机制有4种， 不同毒物的跨膜机制和运输速率取决于化合物的性质。 • 毒物在特定位点吸收后，可以通过体液循环运输至不同的组 织器官（体内分布）。
环境科学中的生态毒理学：探索环境污染物对生态系统与生物体的毒性效应与机制
环境科学中的生态毒理学：探索环境污染物对生态系统与生物体的毒性效应与机制摘要生态毒理学是环境科学的重要分支，研究环境污染物对生态系统和生物体的毒性效应及其机制。
本文深入探讨了生态毒理学的概念、研究方法、主要研究方向以及在环境保护中的应用。
通过分析污染物的来源、迁移转化、生物累积和毒性作用机制，本文旨在阐明生态毒理学在评估环境风险、制定环境标准和保护生态健康方面的重要作用。
引言随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严峻。
各种污染物通过大气、水体和土壤等途径进入生态系统，对生物体和生态系统造成潜在危害。
生态毒理学作为一门研究环境污染物对生态系统和生物体毒性效应及其机制的学科，为环境保护和生态健康提供了重要的科学依据。
生态毒理学的概念与研究方法生态毒理学研究环境污染物在生态系统中的行为和归宿，以及对生物体和生态系统的毒性效应。
其研究对象包括各种污染物，如重金属、农药、持久性有机污染物（POPs）、药物和个人护理品（PPCPs）等。
生态毒理学的研究方法主要包括：1. 实验室毒性试验：在实验室条件下，通过控制实验条件，研究污染物对生物体的毒性效应，包括急性毒性、慢性毒性、致癌性、致畸性、遗传毒性等。
2. 野外调查与监测：在自然环境中，通过对生物体和生态系统的监测，评估污染物的实际毒性效应。
3. 模型模拟：利用数学模型模拟污染物在环境中的迁移转化过程，预测其对生态系统的影响。
4. 生物标志物：利用生物标志物（如酶活性、基因表达、行为改变等）来评估污染物对生物体的毒性效应。
生态毒理学的主要研究方向1. 污染物毒性效应机制：研究污染物在分子、细胞、组织和个体水平上的毒性作用机制，揭示其对生物体生理生化过程的影响。
2. 污染物在生态系统中的行为与归宿：研究污染物在环境中的迁移、转化、降解和生物累积过程，评估其对生态系统的长期影响。
3. 生态风险评估：综合考虑污染物的毒性、暴露水平和生态敏感性，评估污染物对生态系统和人类健康的风险。
环境毒物生态毒理学效应研究
环境毒物生态毒理学效应研究引言：环境毒物对生态系统的影响已成为全球关注的焦点。
环境毒物的存在危害着许多生物体，从微生物到高等动物，进而对整个生态系统产生重要的影响。
因此，了解环境毒物的生态毒理学效应是至关重要的，以便采取有效的保护和修复措施。
本文将探讨环境毒物生态毒理学效应的研究，旨在揭示环境毒物对生态系统的危害和潜在的应对策略。
1. 环境毒物的来源与特征环境毒物是指存在于环境中的化学物质，具有对生物体产生有害影响的特性。
它们可以来自于工业排放物、农药、重金属污染以及废弃物等，通过空气、水、土壤等途径进入生态系统。
环境毒物的特征包括稳定性、生物积累性和生物活性。
这些特征决定了环境毒物的迁移途径和潜在的危害效应。
2. 环境毒物对生态系统的影响环境毒物对生态系统的影响主要体现在生物多样性损失、种群结构改变、生态服务功能丧失等方面。
（1）生物多样性损失：环境毒物可以对生态系统中的植物、动物和微生物群落造成严重损害，导致物种灭绝、退化和失去生态位。
（2）种群结构改变：环境毒物的暴露导致个体生存和繁殖能力的下降，从而影响种群数量和结构。
这可能导致生态系统中的生态过程和物质循环被打乱。
（3）生态服务功能丧失：环境毒物的影响还会导致生态系统中的生态服务功能丧失，如水源保护、空气净化和土壤养分循环等。
这将直接影响人类的生存和福祉。
3. 环境毒物生态毒理学的研究方法环境毒物生态毒理学的研究方法主要包括实验室和田间试验、生物学监测和生态模型等。
（1）实验室和田间试验：通过在受控条件下暴露生物体于不同浓度的环境毒物，可以评估其对生物体的毒性效应和潜在的机制。
这些试验可以帮助我们了解环境毒物的暴露剂量-效应关系以及作用机制。
（2）生物学监测：通过采集环境样本中的生物体，分析其组织或体液中环境毒物的存在和累积情况，可以评估环境毒物对生物体的影响程度。
这对监测环境毒物的暴露水平和生态风险具有重要意义。
（3）生态模型：生态模型是基于生态学原理和生物学过程建立的数学模型，可以模拟环境毒物在生态系统中的传输和转化过程，预测其潜在的影响范围。
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fine particle
particulate matter PM2.5
（1）易进
对健在康空的气危中害悬极浮大的。时间更长易入道。进深；入部（血呼2液）吸；
（3）易吸
附其他毒物。
空气污染带来的生态问题
影响小气候和太阳辐射
间接危害
产生温室效应 （Greenhouse effect）
臭氧层空洞（Ozone depletion)
包括液体、固体或者液体和固体结合 存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒。
inhalabal particulates IP
可吸入颗粒物 Dp≤10um
particulate matter PM10
能进入人体呼吸道 ，且能长期漂浮于
空气中， 也称飘尘（suspended dusts）。
细粒子 Dp≤2.5um
蒸发加大，改变降水量及降水 分布格局，降水极端事件增加
蒸发增强
第一个因全球变暖 而将要消失的国家
大气污染:大气接纳有害污染物质的量超过大气的自净 能力，污染物浓度增高，甚至超出大气卫生标准的 要求，对居民的身心造成直接或间接的甚至是潜在 的影响和危害，这种大气质量恶化的状态称为大气 污染。
大气的正常组成
0.93% 20.93%
0.03%
78.10%
0.01%
氮 氧 氩 二氧化碳 其他气体
大气结构
颗粒污染物
大气颗粒物有固体和液体两种形态。固体颗粒中较小 的有碳黑、碘化银、燃烧颗粒等，较大的有水泥粉尘 、土尘、铸造尘和煤尘等。液体颗粒物主要有雨滴、 雾和硫酸雾等。
粒径是颗粒物的最重要的性质。它反映了颗粒物来源 的本质，并可影响光散射性质和气候效应。
1. 粉尘 (dust) 2. 烟 (fume) 3. 飞灰 (fly ash) 4. 黑烟 (smoke) 5. 雾 (fog) 6. 煤烟尘 (soot) 7. 总悬浮微粒 (TSP)
（一）空气污染来源
空气污染的来源 1、室外空气污染来源 2、室内空气污染的来源
1.室外空气污染的来源
生产性污染 交通性污染
燃料燃烧 生产废气
生活性污染
其它
2.室内空气污染的来源
人类活动 燃料燃烧及加热 建筑材料和装饰材料 家用电器的电磁辐射 室外来源
室外 来源
建筑材 料及装 饰材料
排入大气的污染物在物理、化学等因素 的作用下发生变化，或与环境中的其它物质 发生反应所形成的理化性质不同于一次污染物的 新的、毒性更大的污染物，称为二次污染物。
气态污染物
包括气体和蒸汽。
气体是某些物质在常温、常压下所形成的气态形式。 蒸汽是某些固态或液态物质受热后，引起固体升华或液体挥发而
形成的气态物质。气态污染物种类很多。已经过鉴定的大气污染 物有 100 多种。 气态污染物分为5类： 1. 含硫化合物; 2. 含氮化合物; 3. 碳氧 化合物 ; 4. 碳氢化合物 ; 5. 卤素化合物 。
电离层
平流层：空气稀ห้องสมุดไป่ตู้，只有水
平流动；含臭氧层。
对流层：含空气、水蒸气、
烟尘、微生物等。空气垂直、 水平流动；有气象现象。
环境空气质量标准
中华人民共和国国家标准——《环境空气 质量标准（GB 3095—2012）
标准规定了总悬浮颗粒物 (TSP) 、可吸人 颗 C物O(粒F、物)01(30P、M 种P污1b0)染、、物苯S的0并2浓[、a度]N芘限O(B值x、a及PN监)0及2测氟、采化样 和分析方法
（改变海岸线、沿海低地被淹）
生态系统变化
后果及表现
成因
海平面 上升
改变海岸线 沿海低地被淹
农业 生产 变化
低纬度国家农作物减产 高纬度国家农作物增产
海水升温，海水热膨胀， 极地增温，冰川融化
温度升高，蒸发加剧， 干旱加重，供水不足
温度升高，积温增加 ，生长期延长
水资源 不稳定 与供需 矛盾
旱涝的频次、强度增加 径流减少
酸雨（Acid rain)
影响小气候和太阳辐射
烟尘
形成
云雾
吸收太阳辐射
颗粒性污染物
1、影响UV 生物学作用
2、冷化效应
3、遮天蔽日
波动上升,平均升高了0.6--0.80C 持续增加
1860年以来，全球平 均气温变化状况
全球大气中的CO2含量变化
温室效应产生的环境生态的影响
全球气候变暖
全球海平面变化
人类 活动
燃料燃烧 及加热
家用 电器
（二）大气污染物的种类
物理性污染物 生物性污染物 化学性污染物
按存在形态 气态污染物 颗粒性污染物
按形成过程 一次污染物
二次污染物
一次污染物 （primary pollutant）
由污染源直接排入大气环境中，其 物理和化学性质未发生变化的污染物。
二次污染物(secondary pollutant)
1
第一章
内容
第一节 环境污染与环境毒物 1.大气污染与大气毒物 2.水体污染与水环境毒物 3.土壤污染及其环境毒物 第二节 环境污染的生态毒理效应 第三节 环境污染的人体健康效应
第一节 环境污染与环境毒物
环境污染：由于科学技术迅猛发展,工业现代化和 城市现代化等人为的因素,使环境的状态发生了 改变,环境质量日趋恶化,生态糸统遭到破坏,扰乱 了人们正常的生活和生产条件。
环境破坏：对生态系统产生严重影响或严重的环 境污染。
环境污染物: 人们在生产生活过程中，排入大气、 水、土壤中，并引起环境污染或导致环境破坏 的物质。
1.大气污染与大气毒物
大气毒物：当大气环境中出现了原来没有的微量物质， 其数量和持续时间，都有可能对人、动物、植物及 物品、材料产生不利影响和危害，成为大气毒物。
空气动力学等效直径（Dp）
在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密度 和形状）与一个单位密度的球形颗粒物的空气 动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就 定义为所研究颗粒物的Dp。
可按Dp大小对颗粒性污染物进行分类。
总悬浮颗粒物 Dp≤100um
total suspended particulates TSP
一次污染物 ：二氧化硫为主的含硫化合物、一氧化氮和二氧化氮为 主的含氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物、及卤素化合物等。
二次污染物 ----光化学烟雾
光化学烟雾
主要污染源：汽车尾气
NOx ＋ CH
UV
浅蓝色混和烟雾
O3(85%)
过氧酰基硝酸酯(10%) 其它（5％）
主要为过氧 乙酰硝酸酯
醛类、酮类、 过氧化氢等