生态毒理学 第一章 环境和有毒物质
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第1章__毒理学绪论
1986年4月26日凌晨， 位于苏联乌克兰加 盟共和国首府基辅以北130公里处的切尔诺 贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆机房的 建筑遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆 内的放射物质大量外泄，周围环境受到严 重污染，造成了核电史上迄今为止最严重 的事故
切尔诺贝利核电站共有4个功率均为100万 千瓦的核反应堆，其发电量占乌克兰总发 电量的50%，并向大多数东欧国家提供重 要电力。但该核电站的反应堆是20世纪70 年代引进的水冷式石墨慢化反应堆，铀燃 料棒放在一大堆石墨中，由石墨有效地控 制反应的速度，从而产生推动涡轮机的蒸 汽。
2013-12-24
41
Casarett 和 Doull 1975年编写了第1 本现代毒理学教材
第二节 毒理学发展简史
/historyoftox/index.php
2013-12-24 43
毒理学的3个发展阶段
1. 2.
古代与中世纪毒理学 启蒙时代毒理学
2005年
苏丹红 ，辣椒、 丙稀酰铵，炸土豆 啤酒中甲醛，甲醛除去酒中絮状物 牙膏 三氯砷 哈尔滨水污染，苯 特富龙，teflon,所有碳氢树脂的总称，包括 聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种共聚物 。杜邦公司。全氟辛酸铵
2006
甘肃徽县 血铅超标，截至11日，因血铅超标问题住 院的徽县水阳乡群众共179人。其中14岁以 下171人，14岁以上的8人。
1423年，明朝周满船队的放射事件。澳大利亚伽比鲁漫 游者矿区是世界最大的铀235储存地之一，铅是铀235自 然衰减物。由于采铅，周满舰队的死亡率为90%。
46
2013-12-24
转基因食物是安全的吗?
食品,是一类很特殊的消费品,是所有人必须 消费的,终生不断. 担心:1)遗传工程育种与传统育种;2)插入的 外源转基因是否长期稳定从而发生”非预 期效应”;3)长期食用转基因食物;4)作为主 食和添加剂的转基因事物是否一样;5)会引 起过敏反应吗;6)吃进食物中的转基因DNA 有危险吗
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
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
《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。
3
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。
2
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2009复习
* 生态毒理学研究需要毒物的多种特性参数，有些很容易测定，但另一些却很难。因此，必须根据易测的特性参数推算难以测定获得的参数
* 化合物的结构特性与其生物活性之间存在的定量关系，被称为定量结构活性关系(QSARs)。因此可以用这种关系，由结构参数来推测活性参数
* QSARs在环境独立学研究中得到广泛应用，尤其在预测水生生态中毒物的分布、生物有效浓度和毒效方面非常有效，而且对那些很少进行生物降解的亲脂性化合物，非常成功。
* 两相分配——Freundlich方程
CA=KCB1/n logCA=logk+1/nlogCB
K是分配系数，n是非线性常数，CA和CB分别为物质在A相和B相中的浓度。
部分情况下或大部分化合物在低浓度下n=1, 即：CA=KCB K=CA/CB
分配系数可以通过实验获得，关键是达到平衡，化合物稳定，无吸收现象。
* 半衰期Half-life
半衰期是化合物降解转化一半所需要的时间t1/2
由于：ln(C0/Ct)=kt，所以：t=ln(C0/Ct)/k
故： t1/2 =ln(2/1)/k= ln2/k=常数
在特定环境的特定降解过程中，不同化合物具有其固定的半衰期。但环境中实测数据常变异较大，主要因为受环境酸度、温度、有效的水和氧、以及其他一些因子变异的影响。
四、生物有效性Bioavailability
* 是指环境中的化合物能否被生物吸收的性能。
* 分布进入环境相的化合物都可以被环境相中的生物接触，但只有部分化合物被生物吸收。
* 在生态毒理学研究中，必须考虑毒物的生物有效性，因为这样才能获得进入靶标位点的浓度，而不是进入环境相中的浓度。
五、定量结构活性关系Quantitative Structure Activity Relationships (QSARs)
* 化合物的结构特性与其生物活性之间存在的定量关系，被称为定量结构活性关系(QSARs)。因此可以用这种关系，由结构参数来推测活性参数
* QSARs在环境独立学研究中得到广泛应用，尤其在预测水生生态中毒物的分布、生物有效浓度和毒效方面非常有效，而且对那些很少进行生物降解的亲脂性化合物，非常成功。
* 两相分配——Freundlich方程
CA=KCB1/n logCA=logk+1/nlogCB
K是分配系数，n是非线性常数，CA和CB分别为物质在A相和B相中的浓度。
部分情况下或大部分化合物在低浓度下n=1, 即：CA=KCB K=CA/CB
分配系数可以通过实验获得，关键是达到平衡，化合物稳定，无吸收现象。
* 半衰期Half-life
半衰期是化合物降解转化一半所需要的时间t1/2
由于：ln(C0/Ct)=kt，所以：t=ln(C0/Ct)/k
故： t1/2 =ln(2/1)/k= ln2/k=常数
在特定环境的特定降解过程中，不同化合物具有其固定的半衰期。但环境中实测数据常变异较大，主要因为受环境酸度、温度、有效的水和氧、以及其他一些因子变异的影响。
四、生物有效性Bioavailability
* 是指环境中的化合物能否被生物吸收的性能。
* 分布进入环境相的化合物都可以被环境相中的生物接触，但只有部分化合物被生物吸收。
* 在生态毒理学研究中，必须考虑毒物的生物有效性，因为这样才能获得进入靶标位点的浓度，而不是进入环境相中的浓度。
五、定量结构活性关系Quantitative Structure Activity Relationships (QSARs)
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 第一章 环境和有毒物质.
物理因素 环 境 因 素
气候条件 光照时间 活动时间 温度 气压 季节和昼夜节律
生长密度
社会心理
心理压力
物种
敏感度 构造 吸收代谢能力
分布\排泄作用
生 物 因
性别
内分泌状态
生殖角色与行为 成熟度
素
年龄
器官功能退化
对幼年个体的发育毒性
健康状况 疾病\病菌的感染等
拮抗作用
交互作用
相加作用
协同作用
毒
溶解性
主要的环境毒物
金属与 类金属
铝砷镉 铬铜铅汞 镍硒锌
有机化 合物物
氯代烃、多 环芳烃、二 恶英
有机化合物 PAH PCB PBB CFC TCP PCP CHCL3
(POPs)
二垩英 有机磷杀虫剂 芳香族除草剂
致癌致畸致突变 环境激素效应
有毒物质的结构与性质、效应 的基本原理
★ 环境毒物的剂量-效应关系原理 ★环境毒物的结构-活性相关原理 ★毒物作用的多层次效应原理 ★毒物生态动力学原理 ★环境毒物的生态适应性原理 ★复合污染物的联合效应理论
第一章 环境和有毒物质
主要内容
环境的基本概念、主要特点与分类
有毒物质的基本概念、主要特点与 分类
有毒物质的结构、性质与效应的基 本原理
《中华人民共和国环境保护法》把 环境定义为：“影响人类生存和发展
的各种天然的和经过人工改造的自然 因素的总体，包括大气、水、海洋、 土地、矿藏、森林、草原、野生生物、 自然保护区、风景名胜、城市和乡村 等。”
巯基易与金属离子生成巯醇 盐，脂溶性增高，渗透力增 强，比醇更易于渗入生物组 织而产生毒害效应。最易与 带双键的化合物进行加成作 用，因此其具很高的生物活 性
生态毒理学：绪论
➢ 非挥发性毒物。采用有机溶剂提取法分离的毒物。如巴比妥催 眠药、生物碱、吗啡等。
➢ 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)
➢ 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
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)
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
毒理学在19世纪得到快速发展。
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
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
环境毒理学与生态安全防护
环境毒理学与生态安全防护第一章环境毒理学概述环境毒理学是生物学和化学相结合的一门学科，主要研究有害化学物质对生物体和生态系统的影响。
它的产生是为了解决环境污染和环境保护工作中的问题，因此这门学科的主要研究任务就是研究影响生物体运作的化学物质及其作用机理。
毒理学研究的物质多为针对人类的，而环境毒理学则针对动物和植物及其栖息地的环境。
因此，环境毒理学不仅是一门基础科学，也是一门应用科学，它涉及到生态系统的稳定性、人类和动植物的健康以及社会发展的可持续性。
第二章环境毒理学对生态安全的影响环境毒理学的研究成果对于环境保护和生态安全具有重要的意义。
首先，毒理学家们研究和评估有毒化学物质对环境、动植物和人类的影响，能够提供重要的数据和信息，为环境管理部门制定环境保护政策和规章提供可靠的依据。
其次，环境毒理学可以为人类健康提供有用的信息。
人们关注环境污染会对健康造成怎样的危害，因此毒理学家需要不断研究环境污染与人类健康之间的关系，并提出相应的预防和控制措施。
最后，环境毒理学对于生态系统的稳定性具有重要的影响。
环境毒理学家研究有毒物质在生态系统中的传递和转化，并评估其对于生态系统中生物多样性和自然生境的影响。
这样就能够及时采取对策并实施控制措施，保护生态系统的稳定性和可持续性。
第三章生态安全防护的措施生态安全保护是一项长期而复杂的任务，需要综合考虑环境毒理学、生态学、环境管理学等多个学科的知识。
以下是几项生态安全防护的措施：1. 绿色化发展。
随着全球经济和人类活动的不断增长，生态化发展已逐渐成为了各国政府治理环境和可持续经济发展的必选路线。
绿色化发展促进了经济向环保型转型，有助于实现环境、经济和社会的协同发展，保障了生态安全。
2. 推广清洁技术。
清洁技术对于保护生态安全意义重大，是实现可持续发展的重要方式之一。
例如工业领域可以采用清洁生产技术，农业领域可以采用无农药、无污染的生产技术，医药领域可以采用绿色的药物生产技术。
《生态毒理学》课件
03
生态毒理学研究方法
野外研究
野外研究是指在自然环境中对生物进行直接观察和实验的方法，以评估污 染物对生物的影响。
野外研究通常包括对污染物的监测、生物种群和群落的调查以及生态效应 的评估。
野外研究能够提供更接近自然条件下的数据，但实验控制难度较大，且容 易受到其他环境因素的影响。
实验室研究
实验室研究是在人工控制的条件 下，模拟污染物对生物的影响。
无机毒物是指不含碳元素的化 合物，常见的无机毒物包括重 金属、硫化物、氮化物等。
天然毒物
天然毒物是指自然界中存在的 有毒物质，如生物碱、植物毒 素等。
合成毒物
合成毒物是指通过化学合成方 法制备的有毒物质，如农药、
除草剂等。
毒物暴露途径与剂量
01
02
03
暴露途径
生态毒理学中的暴露途径 主要包括吸入、食入、皮 肤接触等。
跨学科合作
生态毒理学需要与生物学、化学、环 境科学等多个学科进行交叉合作，跨 学科合作难度大。
伦理与法规
生态毒理学实验涉及伦理和法规问题 ，需要遵守相关规定和标准。
未来发展方向与趋势
大数据与人工智能应用
多学科交叉融合
利用大数据和人工智能技术，提高数据获 取和处理效率，深入挖掘生态毒理学规律 。
加强生物学、化学、环境科学等学科的交 叉融合，推动生态毒理学研究深入发展。
实验技术创新
生态毒理学应用拓展
开发新的实验技术与方法，提高实验效率 和准确性，降低实验成本。
将生态毒理学研究成果应用于环境保护、 生态修复等领域，推动生态文明建设。
毒理学研究
总结词
重金属对水生生物的毒性影响
详细描述
该研究通过实验室模拟和实地调查，评估了 某河流中重金属污染对水生生物的影响。研 究发现，重金属会对水生生物的生理机能产 生负面影响，如降低繁殖率、生长速度和免 疫力等，严重时可导致生物死亡。
环境化学污染物的生态毒理
环境化学污染物的生态 毒理
2020/11/23
环境化学污染物的生态毒理
• 内容
•
第一节 毒理学与生态毒
理学
•
第二节 吸收、分布、代
谢、排泄
•
第三节 生物富集、放大
与积累
•
第四节 污染物生物转化
环境化学污染物的生态毒理
• 内容
• 第一节 毒理学与生态毒理学
• 一、毒理学 (Toxicology) • 二、生态毒理学
•口腔
•食管 •消化道 •胃
•肠
•被动扩散 •被动扩散
•污染物质的脂溶性 •血液流速 •pH与酸碱性
•呼吸道是吸收大气 •污染物的主要途径
•被动扩散 •滤过 •吞噬
•皮肤：一般分子量低于300，液态或溶解态脂溶性强的物质。
环境化学污染物的生态毒理
• 二、污染物质在生物体内的转运
•2. 分布 • 污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，由血液运 送至机体各组织；或与组织成分结合；以及在再反复等过程。 在污染物质的转运过程中，以被动扩散为主。
• 二、 生物 放大
环境化学污染物的生态毒理
• 一、生物富集
•Bioconcentratio n • 生物富集是指生物通过非吞食方式，从周围环境中蓄积 某种元素或难降解性物质，使其在机体内的浓度超过周围环 境中的浓度的现象。生物富集常用生物富集系数(生物浓缩系 数、生物富集因子)表示：
•Bioconcentration factors (BCF)
环境化学污染物的生态毒理
• 一、生物富集
•如果富集过程中生物量增长不明显，则kg 可以忽略不计，得 • 通常水体足够大，水中浓度 CW可视为恒定。又t = 0 时， Cf = 0，在此条件下求解上面二式，分别得到：
2020/11/23
环境化学污染物的生态毒理
• 内容
•
第一节 毒理学与生态毒
理学
•
第二节 吸收、分布、代
谢、排泄
•
第三节 生物富集、放大
与积累
•
第四节 污染物生物转化
环境化学污染物的生态毒理
• 内容
• 第一节 毒理学与生态毒理学
• 一、毒理学 (Toxicology) • 二、生态毒理学
•口腔
•食管 •消化道 •胃
•肠
•被动扩散 •被动扩散
•污染物质的脂溶性 •血液流速 •pH与酸碱性
•呼吸道是吸收大气 •污染物的主要途径
•被动扩散 •滤过 •吞噬
•皮肤：一般分子量低于300，液态或溶解态脂溶性强的物质。
环境化学污染物的生态毒理
• 二、污染物质在生物体内的转运
•2. 分布 • 污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，由血液运 送至机体各组织；或与组织成分结合；以及在再反复等过程。 在污染物质的转运过程中，以被动扩散为主。
• 二、 生物 放大
环境化学污染物的生态毒理
• 一、生物富集
•Bioconcentratio n • 生物富集是指生物通过非吞食方式，从周围环境中蓄积 某种元素或难降解性物质，使其在机体内的浓度超过周围环 境中的浓度的现象。生物富集常用生物富集系数(生物浓缩系 数、生物富集因子)表示：
•Bioconcentration factors (BCF)
环境化学污染物的生态毒理
• 一、生物富集
•如果富集过程中生物量增长不明显，则kg 可以忽略不计，得 • 通常水体足够大，水中浓度 CW可视为恒定。又t = 0 时， Cf = 0，在此条件下求解上面二式，分别得到：
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。
环境毒理学资料总结
环境毒理学第一章：绪论1. 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。
2. 环境毒理学研究的三个层次：对个体的损害作用及其机理；对种群的损害作用及防治措施；对生态系统的影响与防护3. .环境毒理学的任务和内容答：任务：阐述环境污染物对人体的损害及其机理；探索环境污染物对生物健康损害的早期监测指标和生物标记物，以便及早发现并控制污染；定量评价环境污染物对生物体的影响，确定剂量-效应关系，为相关环境卫生标准的制定以及保护生物健康提供依据；最终任务：保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康发展。
内容：环境污染物在环境介质中的迁移转化；污染物在人体内的吸收、转运、代谢转化、排泄规律，毒性作用机制；污染物的结构、毒性及其机理及影响毒性的因素；环境污染物的毒性评价；对人体损害的早期诊断与预警理论、方法、措施；4. 环境毒理学的研究方法：体外实验、体内实验、模拟生态系统实验（ P6-P9）5 临床观察和现场调查：（ P8）6. 现代毒理学的特点：（ P13）7. 环境毒理学的发展趋势：1、从高度综合到高度分化；2、从整体试验到替代试验；3、从阈剂量到基准剂量；4、从结构-活性关系到定量结构 -活性关系；5、从危险度评价到危险度管理；8. 替代原则 ,及 3R, 即,优化、减少、取代、9. 环境毒理学的研究方法？答：体外实验1）器官水平（包括器官灌流和组织培养，基本保持器官完整性，常用于毒物代谢的研究）；2）细胞水平（应用的细胞包括已建株的细胞系（株）和原代细胞（可用不同的器官进行制备）、可用于外来化合物毒性的致癌性的各种过筛试验，也可用来研究化合物的代谢和中毒机理的探讨）； 3）亚细胞水平（研究中毒机理、毒物引起损伤的亚细胞定位以及化合物代谢）；4）分子水平（如研究毒物对生物体内酶的影响）。
体外试验的优点：简快速、经济、条件易于控制。
缺点：缺乏神经—体液调节因素等的控制，不能全面反映整体状况下的生物效应。
[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)
• 毒理学过程与毒物的选择性？
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）。
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）。
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环境: 指某一特定生物体或生物群体外围的空间
以及各种生物的和非生物的因素
环境主体 分 类 环境性质
人类环境 生物环境
自然环境 半自然 环境 社会环境
宇宙环境 地球环境
区域环境
微环境
内环境
分子环境
环境范围
环境污染
当物理、化学和生物因素进入大气、水、土 壤环境,而且其数量、浓度和持续时间超过了 环境的自净能力,以致影响生态平衡和人体健 康,此时的环境状态即被称为环境污染
巯基易与金属离子生成巯醇 盐，脂溶性增高，渗透力增 强，比醇更易于渗入生物组 织而产生毒害效应。最易与 带双键的化合物进行加成作 用，因此其具很高的生物活 性
胺基具有碱性易与核酸或蛋 白质的酸性基团起反应，极 易与体内的酶发生作用。脂 溶性增高，渗透力增强，胺 基在生物体内可形成NH4+， 易与生物组织中带负电荷的 部位作用，干扰体内代谢
功能蓄积
毒物蓄积作用:某种
污染物不能及时被个 体排除,或吸收速率大 于排除速率,使其不断 积累,由低浓度蓄积成 具毒性效应的高剂量, 导致出现中毒症状
物质蓄积
生物富集效应
生物富集效应(bioaccumulation):污染物从环 境中包括水、空气和固相物质等所有来源,向 生物体内,或者在某些情况下在生物体表的净 积累
中毒：机体受到某种化学物质的作用而 引起功能性的病变 不良效应：随着对环境毒物或潜在有毒物 质的暴露而产生异常的令人不快的或有害 的生物学变化（ 中毒,死亡） 危险度：在一定暴露条件下引起机体某种 不良效应发生的概率,或指某种物质在具体 的接触条件下,对机体造成损害可能性的定 量估计
生
急性毒性：在极短的时间内(<24h)毒性突 然发作,中毒症状也立即显示 慢性毒性：毒物导致生物机体病症持续 时间很长而且连续 不可逆毒性:个体停止接触污染物后,其 毒性作用继续存在损伤甚至进一步加重 可逆毒性:个体停止接触污染物后,其毒 性作用可逐渐消退
定义
生态系统
组成
非生物环境 结构
在一定空间 中栖居的所 有的生物与 环境之间所 形成的不断 进行物质循 环和能量流 动的统一整 体
生产者
消费者 分解者
形态结构
营养结构
食物链：在生态系统中由食性关系所 建立的各种生物之间的营养联系，所 形成一系列营养者与消费者之间连锁 的关系
食物网：由多条食物链连接所形成的 复杂食物网
不同胺基的毒性大小
伯胺 >仲胺 >叔胺
羧基与磺酸基被脂化后，电 离度降低，脂溶性增高，吸 收力增强，生物毒性增高
光学异构与毒性的关系
酶对光学异构体具有明显 的特异性
光学异构体具有明显的毒性差 异，通常，左旋异构体对生物 机体的作用较大，右旋体往往 无作用。
结构-活性的相关性 （SAR）
环境毒物的结构不仅指化学上的结构 本身，其物理化学特性、量子化学特 性和立体化学特性都应被考虑。 环境毒物的水溶性越大，毒性会增强 环境毒物的脂溶性越大，毒性也会变大 环境毒物的带电性也影响毒性变化
器质性病变 :在疾病过程中出 现的脏器或组织的病理形态学 变化。包括肉眼可观察到的病 理形态学改变、光学显微镜下 见到的组织学病变以及电子显 微镜下所见到的亚细胞病变等。 器质性病变多伴有所累及组织 或器官的功能改变，如肝硬变 常伴有肝功能障碍。但有一些 器质构病变因种种原因（如早 期、机体代偿等）而无明显的 功能障碍，如血管瘤、皮肤脂 肪瘤等。
1854年，俄国毒理学家Polikan最 先对物质的化学结构与其生物活性 之间的关系进行研究
化学结构功能团与毒性的关系 有机毒物不同的功能团 羟基、烃基、巯基、胺基、羧基 芳香族引入羟基后，毒性因极性增 强而增加，羟基越多，毒性越大， 多羟基芳香族环境毒物的生物毒性 很大
环境毒物含有烃基结构，脂 溶性较高，渗透力增强，毒 性增大。烃基结构可增加分 子空间位阻，影响毒性和其 在环境中的持久性
敏感度 构造 吸收代谢能力 分布\排泄作用 内分泌状态 生殖角色与行为 成熟度 器官功能退化 对幼年个体的发育毒性 疾病\病菌的感染等
交互作用 毒 物 自 身 因 素 物理特性 化学特性
接触方式
剂量
拮抗作用 相加作用 协同作用 溶解性 状态 蒸气压等 结构式 化学反应性 腐蚀性 pH Kow 极性等 吸入 食入 皮肤接触 注射 剂量决定毒性
半效应浓度:指在实 验系统中或在某一 生态系统中50%的 实验生物或生物种 群表现出可观察到 的有效反应或不良 效应时污染物的剂 量（ED50）
影响毒物效应的因素
气候条件 光照时间 活动时间 温度 气压 季节和昼夜节律 生长密度
环 境 因 素
物理因素
社会心理
心理压力
物种 生 物 因 素 性别 年龄 健康状况
毒性：指能引起机体损害的性质和能力 毒物暴露：所涉及的环境毒物的数量或浓度 以及与处于风险中的生物机体相互作用时间 的函数 生物毒性：生物体由于毒物的作用在毒理 学上产生不良症状的程度或状况,是毒理学 的一个基本概念 生态毒性：生物系统由于污染物质的作用产 生不良效应的程度,是生态效应的一种表现形 式
环境因子
指特定生物体之外围所有的生物因子和非生 物因子
生态因子
环境中对生物生长、发育、生殖、行为及分 布有直接或间接影响的环境要素
气候因子
非生物因子
土壤因子 地形因子 植物因子 动物因子
分 类
生物因子
人为因子
生态因子作用特征
综合作用
主导因子作用
直接和间接作用
阶段性作用 不可替代和补偿作用
限制性作用
生物浓缩 (bioconcentration)
污染物从水中,向生 物体内,或者在某些 情况下在生物体表 的净积累
生物富集系数 (bioconcentration /bioaccumulation factor BCF/BAF ） （ biota-sediment accumulation factor ） BSAF 平衡态时生物个体中积累的环境污染物 的浓度Ct与其溶解在环境中的平均浓度 的比值Ce
环境的功 能特性
整体性 有限性 不可逆性 隐显性 持续反应性 灾害放大性
环境效应
自然过程或人类的生产和生活活动 会对环境造成污染和破坏，从而导致环 境系统的结构和功能发生变化，称为环 境效应。
按环境变化的性质划分，可分为
环境物理效应 环境化学效应 环境生物效应
由物理作用引起的环境效应，比如噪声、 地面沉降、热岛效应、温室效应等。 在各种环境因素影响下，物质间发生 化学反应产生的环境效应，如酸雨、 湖泊和土壤的酸化、臭氧层破坏、光 化学烟雾、地下水污染。
环境因素变化导致生态系统变异而产 生的后果。如大型水利工程可能破坏 水生生物的回游途径并影响它们的繁 殖、大量工业废水排放对水生生物的 毒性效应。
环境污染物对生物体的性质和强度通常是生物体、 化学物及环境条件三者相互作用的结果
生物种、种群与群落
生物种：形态相似的个体的集合概念
种群：在一定空间中同种个体的组合， 是物种在自然界存在的基本单位 群落：在特定空间内，由一定的生物种 类组成的具有一定的外貌和形态结构与 营养结构，并具有特定功能的生物集合 体。是生态系统的结构单元
★ 环境毒物的剂量-效应关系原理 ★环境毒物的结构-活性相关原理 ★毒物作用的多层次效应原理 ★毒物生态动力学原理 ★环境毒物的生态适应性原理
★复合污染物的联合效应理论
★环境毒物的剂量-效应关系原理
内剂量：指环境毒物及其代谢产物在生物 体作用部位的浓度或剂量
剂量
定 量
定 性
外剂量：指环境毒物暴露或者给予的剂量 量效应：具有程度上差别的各种生物学效 应 质效应：在程度上无明显差别但效应性质 不同
第一章 环境和有毒物质
主要内容
环境的基本概念、主要特点与分类 有毒物质的基本概念、主要特点与 分类 有毒物质的结构、性质与效应的基 本原理
《中华人民共和国环境保护法》把 环境定义为：“影响人类生存和发展
的各种天然的和经过人工改造的自然 因素的总体，包括大气、水、海洋、 土地、矿藏、森林、草原、野生生物、 自然保护区、风景名胜、城市和乡村 等。”
剂量:指环境毒物被用于生物机体而 能发挥一定作用的分量
致死剂量：指经过短暂高强度的暴露后所导 致的死亡（绝对致死剂量、非致死剂量、半 数致死剂量、最小致死剂量、最大耐受剂量）
个体有效剂量( IED )：杀死某个体所需的最 小剂量或浓度, IED是该个体的特有属性 无损害作用：指毒物所引起的生物学变化是 可逆的,当停止暴露后,不能检测出生物个体维 持体内稳定能力的降低,也不能使生物体对其 他环境因素不利影响的易感性增强。
环境毒物的定量结构-活性相关
反映污染物数量、不同性质和生态效 应以及不同降解途径的降解能力等各 种各样的参数和信息的定量描述
定量结构-活性相关原理主要 研究即将进入环境的新型化合 物对生态系统与人体健康所构 成的生态效应与其分子化学结 构之间的因果关系和量变规律
定量结构-活性相关原理假定:
每种混合物的亚结构都对其性质有 特殊的影响因此相似化合物(具有相 同的官能团)对于靶生物体或受体具 相似的作用方式，常用一元或多元 回归将一个或多个代表结构的物化 参数与被研究的化学物质特性联系 起来
因毒性只是个相对概念,其LD50值与生物种类、 环境条件均有关。不同的应用目标,毒性分级也 不同
蓄积毒性作用:环境污染物毒性作用累积增大 的现象
物质 蓄积 慢性和亚慢性毒性
功能 蓄积
评估环境污染 毒性作用的指 标之一
蓄积毒性作用包括损伤蓄积作用和毒物蓄积作用 损伤蓄积作用:由于
低浓度污染物反复不 断对靶器官或靶细胞 产生毒性效应,随着时 间延长损伤程度加剧 直至出现中毒症状
生态系统基本功能
生物 生产