第一章绪论
第一节环境毒理学概述
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。
二、毒理学发展简史
现代毒理学兴起的标志：
1、对组织和体液中的毒物进行化学分析与鉴别
2、试验动物的系统应用
三、毒理学的分类
按工作任务范围分：
工作毒理学；环境毒理学；生态毒理学；法医毒理学；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
现代毒理学分类
若以研究方向来区分，可分三大类：
叙述毒理学Descriptive Toxicology：测试毒物的毒性以了解其对生物的影响。
环境毒理学Environmental Toxicology：环境毒理学是研究环境污染物，特别是化学污染物对生物体、人体和人群健康的损害作用及其机制的科学。
毒理法规学Regulatory Toxicology：借助理论研究拟定和建立降低化学物质对人类或环境冲击的规范，包括法规、合理的毒害风险或暴露标准等制定。
化学污染物：指由于人类生产活动和生活活动人为地进入环境的化学物质，属外源化学物（Xenobiotics ）。
外源化学物：在人类生活的外界环境中存在，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质，又称为"外源生物活性物质" 。
内源化学物：是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。
生态毒理学:是研究各种有毒有害因素，特别是环境污染物对人类之外其他生物种类包括动物、植物和微生物等的损害作用规律及防治措施的科学。
在生态毒理学领域，环境污染物最终导致效应的评估涉及四个方面:
1)环境污染物被释放到环境中；
2)进入生物体，包括有化学形态改变的和没有改变的；
3)一个或多个靶器官受暴露；
4)发生个体、种群、群落的反应；
生态毒理学目前的研究主要集中在两方面：
（1）污染物对非哺乳类动物种群的毒性作用；
（2）将污染物对某种生物的效应建成模式，以便推测另一种生物可能发生的改变。
环境生态毒理学：应用毒理学的观点和方法，研究环境污染物对非人类生物乃至生态系统及其组成种群影响规律的一门科学。
环境生态毒理学主要研究对象不仅包括生物个体的变化，而且包括生物群体的改变；不仅研究环境化学污染物（简称环境化学物）对某一种群的损害，而且研究环境化学物对生态系统的影响。
环境毒物的种类：
金属毒物：汞、镉、铅、砷
有毒气体、蒸汽和烟雾：一氧化碳、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、香烟烟雾
持久性有机污染物：有机氯农药、二恶英
三致毒物和环境激素：多环芳烃、亚硝胺、黄曲霉素、邻苯二甲酸脂
放射性毒物：铀及其裂变产物、氡及其衰变产物
毒品：鸦片、吗啡、海洛因、大麻、可卡因、致幻药
细菌和病毒：大肠杆菌、蛋白病毒、艾滋病毒
物理性污染物：电磁幅射、噪声、放射性物质
当代环境污染物划分为：
1.工业污染物：如无机、有机化学品制造工业，电镀工业，塑料加工和制造工业，石油精练工业等排放的污染物。
2.农业污染物：化肥，农药（有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、除草剂等），重金属（农药、化肥、塑料薄膜的使用，污水灌溉，污泥施肥等）。
3.食品污染物：
蔬菜污染：蔬菜中残留的农药、污水灌溉和城市垃圾的农用造成的蔬菜污染。
果品污染：荔枝用硫酸浸泡、葡萄干染色。
粮食污染：“毒大米”、面粉中使用增白剂、海产品为了保鲜防腐加入甲醛等等。
食用油污染：用盛有机锡的容器盛猪油
母乳污染：母乳对新生儿应该是增强免疫能力的最佳营养来源，同时母乳中含有脂肪，而脂肪可以进一步富集有毒的有机污染物。
4. 战争污染：
贫铀弹：“贫”是相对于原子弹而言的，它对于人类和环境也是不折不扣的核武器。虽然它不象原子弹那样可以在数秒内将城市夷为平地，生物也不会在短期内
感受到它的放射性，但它的破坏性却不能低估。
5.自然污染物（地域微量元素过量或稀少）
钴：是维生素B12和一些酶的组成部分，缺乏会引起食欲不振、皮肤粗糙、贫血，过多则产生红细胞增多症。
锌：有18种酶含有锌，14种酶需要锌激活。锌在组织呼吸、蛋白质合成、核酸代谢中起重要作用。儿童长期缺锌可导致生长发育迟缓。
硒：是谷胱甘肽氧化酶的组成部分。能预防多种癌症，但过多摄入会引发硒中毒。
镉：引起人体肾功能不健全，骨损害（骨痛病-日本富山县）。汞：水银是常温下惟一呈液态的金属，含有它的用品一旦被打碎，水银就会蒸发（水俣病-日本九州熊本县水俣镇）。
氟：过量可损害牙釉质发生氟斑牙；损害骨骼引起氟骨病。
碘：地方性甲状腺肿大。
6.室内污染物：燃料的污染，烹调的油烟，吸烟的烟雾，建筑材料（氡、石棉），装饰材料（挥发性有机化合物及甲醛），噪声，电磁波，微波，宠物
7.生活习惯污染物：
化妆品与皮肤病
染发与癌症
食用油炸食品：营养遭到破坏；产生有毒物质：加热过程中产生大量的过氧化脂质，它是动脉硬化的主要元凶；不能长久储存：长久储存会逐渐氧化生成过氧化脂质；产生强致癌物：亚硝胺；蛋白质变性；
吸毒：罂粟-鸦片-吗啡-海洛因。
四、环境污染物
(一)环境污染物的种类
1．化学类（金属、非金属、有机等）：
环境类激素(内分泌干扰物)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：电离辐射x、υ射线，UV激光，CT、场；电磁辐射；噪声；光等。
3 生物类：细菌、病毒、自然疫源、生物毒素等。
(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
环境污染对人群健康作用的特点：
（1）污染物质种类繁多,影响范围大
（2）高危险人群,接触时间长
（3）污染物质浓度低,危害不易早期发现
（4）多种途径侵入,诸因素综合作用
（5）难治疗,预后差
第二节环境毒理学的研究对象、内容及意义
研究对象：对各种生物、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。
研究内容和任务：
①环境污染物及其转化产物对机体的损害及作用机理
②探索污染物对人体健康损害的早期观察指标
③定量评定有毒环境污染物对机体的影响
环境毒理学的作用和意义：
（1）环境有毒物的毒理学评价：毒性鉴定、危险度评估。
（2）在环境监测和人群健康影响研究中的应用
（3）在制定环境卫生基准中的应用
（4）污染物处理
（5）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
第三节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。
研究方法
1.整体试验：在整体动物中进行的体内实验；
2.体外试验：在植物、微生物、动物（非哺乳动物和哺乳动物）进行器官、组织、细胞、亚细胞、分子水平的试验。
3.调查研究：以已有试验结果、已有知识为基础，采用医学流行病学的调查方法
典型细胞株
HeLa细胞:子宫颈癌细胞，用作癌症研究，不限次分裂，用来研究细胞信号转导，由正常子宫颈细胞被一种人类乳突状瘤病毒转型成癌细胞；
CHO细胞:中国仓鼠卵巢细胞，生物工程广泛使用的细胞，用于疾病治疗预防；
V79:中国仓鼠肺细胞;
体内实验法多在整体动物进行，也称整体动物实验。
实验动物（laboratory animal）：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。
实验动物毒理学实验外推到人群接触安全性时存在的不确定性：
1、实验动物和人对外源化学物的反应敏感
性不同，有时甚至存在着质的差别
2、高剂量向低剂量外推的不确定性
3、小数量实验动物到大量人群外推的不确定性
4、成年健康动物向年老体弱及患病个体外推的不确定性
环境毒理学试验基本原则：
1、化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。基本假设①人是最敏感的动物物种；②人和实验动物的生物学过程与体重(或体表面积)相关。
2、实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需的和可靠的方法。
3、成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径基本一致。
按照染毒时间的长短：
急性毒性试验(acute toxicity)，一次或24小时；
亚急性毒性试验(sub-acute toxicity)，15-30天；
亚慢性毒性试验(sub-chronic toxicity)，1-3个月；
慢性毒性试验(chronic toxicity)，6个月-2年，低剂量反复染毒
按照实验目的的不同：
繁殖实验、蓄积实验、代谢实验及“三致实验”
第四节环境毒理学发展与应用
一、环境毒理学发展
从高度综合到高度分化
?靶器官毒理学已成为毒理学的主要组成部分，如肺毒理学、血液毒理学、免疫系统毒理学等
?以机制研究为基础的毒理学已形成许多重要的交叉学科，如分子毒理学、细胞毒理学、遗传毒理学等
?根据研究对象和学科领域的不同，毒理学又进一步分化为：药物毒理学、食品毒理学、临床毒理学等
?按照毒理学的不同性质，毒理学的分支学科主要划分为：农药毒理学、金属毒理学、有机溶剂毒理学等
?从整体动物试验到替代试验
替代法（alternatives）又称“3R”法，即
优化（refinement）试验方法和技术
减少（reduction）受试动物的数量和痛苦
取代（replacement）整体动物试验的方法
从阈剂量到基准剂量
?不可能获得准确的阈剂量和最大无作用剂量，但可以获得“观察到损害作用的最低剂量（LOAEL）”和“未观察到损害作用的剂量（NOAEL）”
?LOAEL和NOAEL是计算参考剂量（RfD）和确定SF时的关键参数。因其常受试验组数、每组样本量大小和剂量组距宽窄等因素的影响，故有一定的局限性。
?由Grump（1984）提出并由Kimmel和Gaylor（1988）进一步发展的基准剂量法（BMD），被推荐用来替代NOAEL或LOAEL。BMD是指ED1、ED5或ED10的95％可信区间。
从结构-活性关系到定量结构-活性关系
?根据化学物的结构、理化特性和某些生物学活性，即SARs，可初步预测其潜在危害性或致癌性
?SARs 法不能超越化学物的种类，尤其是避开多个毒性终点，而仅以一种生物学反应来预测化学物的毒性
?QSARs研究，尤其是包括多个毒性终点以及致突变、致畸和致癌的QSARs 研究，为开展环境中大量存在的混合化合物的危险度评价创造了良好的条件。
?QSARs（定量构效关系）作为一种重要的数据获取手段，由于其成本低，周期短，不需要复杂的实验设备，无环境污染等因素，越来越受到西方发达国家的重视。但QSARs方法并不是万能的，每个模型都有其适用性，需要和实验测试数据不断交互验证，才得以发展。
从危险度评价到危险度管理
?危险度评价程序
?危害性认定，即通过SARs或QSARs分析、体内和体外试验以及人群流行病学调查，评价特定化学物产生损害作用的可能性；
?剂量－反应关系评价，即通过分析接触一定剂量或浓度的化学物与人群中产生有害效应之间的关系，确定危险度的基准值；
?接触评定，即要明确人群接触特定化学物的总量，并阐明接触特征，例如接触类型、水平和持续时间等；
?危险度特征分析，即通过综合分析前三个时段提供的信息，阐明接触人群中产生损害作用的性质，并预测该损害作用在接触人群中的发生率。
?危险度评价的根本目的是危险度管理。
?从危险度评价到危险度管理，反应了从描述毒理学、机制毒理学到管理毒理学研究的全过程。
?我国政府陆续颁布了许多法规条例、毒理学评价程序或试验方法。例如，
?1983年试行、1994年批准的《食品安全性毒理学评价程序》，
?1987年颁布的《化妆品安全性评价程序和方法》，
?1991年颁布的《农药安全性毒理学评价程序》
?1995年颁布的《农药登记毒理学试验方法》，
?1999年试行的《药品非临床研究质量管理规范》
?2000年颁布的《化学品毒性鉴定管理规范》等。
二、环境毒理学应用
●鉴定新旧化学物的毒理以及对环境生态的影响
●工业和民用设施的施工和排放许可
●在新产品开发中的应用
第五节环境毒理学展望
一、基因水平上的研究
1、识别易感基因
环境应答(易感)基因：对环境因子具有特定的反应，影响人体对有害环境因子（特别是环境化学物）易感性的基因。
人类对环境因素易感的相关基因，总称为环境基因组。
易受环境有害因素影响的人群，称为敏感人群（susceptive group）。
机体对环境有害因素的反应，与人的健康状况、生理机能状态、遗传因素（易感基因）等有关。
易感性形成的原因：
①代谢酶的遗传多态性；
②修复能力的差异；
③受体因素；
④宿主因素等多方面。
2、以癌前病变为主，寻找相关的标志物，为癌的早期诊断、早期预测、早期治疗提供依据。
二、环境基因组计划(EGP)
两个主要目标：
①促进识别环境暴露后决定疾病危险差异的环境反应基因结构与功能上的多态性。
②促进疾病病因学中基因环境交互作用的流行病学研究。
最终目标：绘制所有环境反应基因中易感基因的多态性结构变异谱并阐明各自的功能，为疾病危险度的评价、病因学研究及疾病防治提供理论依据。
A 环境基因组学的研究
利用高效测序技术，对选择的靶基因在不同人群中进行再测序，了解该基因的多态性及其频率，
分析该基因多态性的形成与环境因素的关系，
研究基因多态性与功能的关系，
调查和研究基因多态性与人群疾病之间的关系，
定量建立环境－基因－疾病之间的关系网络，达到预防控制公害病或环境病、更好地保护易感人群的目的。
B 环境基因组计划
1997年10月，美国国立环境卫生科学研究所（NIEHS）提出环境基因组计划（Envionment Genome Project, EGP ）,并已于1998年4月4日正式启动。拟在美国人口中研究环境相关疾病的遗传基因序列的多样性，探索基因－环境相互作用与发病的关系。
该项计划研究的疾病有癌症、呼吸系统疾病、神经退行性疾病、发育障碍、先天缺陷、生殖障碍和自身免疫性疾病7大类。
该项计划还确定了10类候选基因，包括DNA修复、毒物代谢酶、激素代谢酶、受体、细胞周期、信号转导、介导免疫和感染反应、介导营养因素、细胞内氧化还原反应及药物敏感等基因，进行多态性研究。
实验环境基因组学：利用在美国佐治亚州Sapelo岛附近收集到的海水，构成的微型生态环境，该体系的操纵表明，沿海微生物群落被能利用多种有机化合物的代谢性泛食微生物所支配，而不是被专门代谢溶解的有机碳中某一特定成分的细菌菌种所支配。。
三、环境毒理学展望
1、多种环境污染物对机体的联合作用
2、环境污染物在环境中的降解和转化产物及其引起的生物学变化
3、进一步研究致畸作用的机理
4、早期观察的敏感指标：环境污染物对动物神经功能、行为表现、免疫机能的影响
5、环境污染物化学结构与毒性作用的关系
6、由细胞水平研究提高到分子水平
第二讲环境污染物的生物转运和生物转化
化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，都是反复通过生物膜的过程，统称为生物转运（Biotransport）。
化学物质在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程，称为生物转化（Biotransformation）。
第一节生物转运
一、生物膜的结构和功能
生物膜的结构：液态镶嵌模型
二、生物转运的主要方式
（一）被动转运
1、简单扩散simple diffusion：生物膜两侧的化学物分子顺浓度梯度扩散，称为简单扩散。大多数环境化学物可以此方式通过生物膜。
影响因素有：
（1）膜两侧化学物的浓度差
（2）脂/水分配系数：物质在脂质中的溶解度与其在水中的溶解度之比。脂/水分配系数越大越易透过生物膜。但过大也不易透过。只有脂溶性和水溶性均高的物质容易经过简单扩散的方式进入生物膜。
（3）化学物质的解离度和体液的pH：解离度越大越难以简单扩散的方式透过生物膜。体液的pH可以影响弱酸、弱碱的解离度。
2、滤过：是化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。孔道由嵌入脂质双分子层的蛋白质中的亲水性氨基酸组成，凡直径小于膜孔的化学物质都可随水流透过。（二）特殊转运
1、主动转运active transport：化学物伴随能量的消耗由低浓度向高浓度转运透过生物膜的过程。
主要特点：需有载体；消耗能量；载体具有选择性；载体有一定容量；共用一个载体的化学物之间可发生竞争性抑制。
2、易化扩散facilitated diffusion：不易溶于脂质的化学物，利用载体由高浓度向低浓度移动的过程。
特点：有载体参加；不消耗能量。
3、吞噬和胞饮——膜动转运cytosis
吞噬作用phagocytosis：一些固态颗粒物与细胞膜上的某种蛋白质发生作用，引起膜的外包或内凹，将异物包围进入细胞。
吞入物通常是较大的颗粒。吞噬作用只限于几种特殊的细胞类型，如巨噬细胞和中性粒细胞。
胞饮作用（pinocytosis）是一种非选择性的连续摄取细胞外基质中液滴的内吞过程。吞入的物质通常是液体或溶解物。
三、吸收
环境化学物经各种途径透过机体的生物膜而进入血液的过程称为吸收。主要通过消化道、呼吸道和皮肤吸收
1、消化道吸收
是吸收环境化学物的主要途径。消化道的任何部位均有吸收作用，主要在小肠。
经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式：
（1）简单扩散：是外源化学物在胃肠道吸收的主要方式。
（2）滤过：小肠粘膜细胞膜上有直径0.4nm左右的亲水性孔道，分子量100左右，直径小于亲水性孔道的小分子，可随同水分子一起滤过而被吸收。（3）主动转运：机体需要的某些营养物质如糖类、氨基酸、核酸、无机盐可由肠道通过主动转运逆浓度梯度被吸收，少数外源化学物，由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相似，也能通过主动转运进入机体。
（4）胞吞作用：偶氮色素及某些微生物毒素可通过胞吞作用进入肠粘膜上皮细胞。
影响吸收的因素：
（1）消化道中的酶类和菌丛，可改变某些化学物毒性
（2）胃肠道内容物的种类和数量、排空时间、蠕动状态。
（3）环境化学物的溶解度和分散度。分散度大，易于吸收。
2、呼吸道吸收：主要在肺。吸收最快的是气体、小颗粒气溶胶和脂/水分配系数高的物质。
吸收特点：吸收的外来化合物直接进入血液循环而分布全身，与胃肠道吸收不同。
主要方式：简单扩散
气态物质吸收的影响因素：
（1）分压差和血/气分配系数——主要决定因素
当分压差达到平衡时，血液中的浓度(mg/L)与肺泡中的浓度之比为血/气分配系数。
（2）分子量和溶解度：水溶性物质分子量越大的化学物吸收的越慢。脂溶性物质吸收速度与分子量大小关系不大，取决于脂/水分配系数。
（3）肺通气量和血流量
颗粒物的吸收主要取决于大小：
>10μm，沉积在上呼吸道→痰
5~10μm，沉积在气管和支气管
1~5μm，可到达呼吸道深处，部分到达肺泡
<1μm，在肺泡内扩散而沉积
3、皮肤吸收
皮肤对化学物的通透性较弱，存在脂质屏障。四氯化碳、有机磷农药等可经皮肤吸收
皮肤吸收的两条途径：
（1）表皮
（2）毛囊、汗腺、皮脂腺
影响因素：
（1）分子量大小、脂/水分配系数及角质层厚度
（2）种属不同：可能与角质层厚度不同有关。
（3）高温：易于吸收
（4）角质层损失因子：角质层被损坏，可使环境化学物通透性增加。
四、分布与贮存
（一）分布（distribution）
环境化学物被吸收进入血液和体液后，随血液和淋巴的流动分散到全身各组织的过程称为分布。
同种化学物在体内不同器官分布不同，不同化学物分布也不同，这与组织的血流量、亲和力及其他因素有关。
在分布的开始阶段，血液供应丰富的器官化学物浓度最高，随时间延长，分布取决于化学物与组织器官的亲和力。
影响分布的另一主要因素是体内屏障
1、血脑屏障（blood－brain barrier，BBB）
原因：脑部的毛细血管壁与一般的不同
①管壁由紧密联合在一起的扁平内皮细胞构成，中间不留小孔，近似于生物膜
②管壁外侧被星状胶质细胞紧密包围，亲脂性物质易于通过
③间液中蛋白质浓度很低
2、胎盘屏障
胎盘是由母体血液循环和胚胎胎盘之间的几层细胞构成。
大部分外来化合物透过胎盘的机理是简单扩散，而胚胎发育所必需的营养物质，则通过主动转运而进入胚胎。
（二）化学物的贮存
进入血液的环境化学物大部分积聚在特定部位。
有的化学物对其积聚部位发生毒性作用——靶部位、靶器官；
有的化学物对其积聚部位不发生毒性作用——贮存库（storage depot）。主要有几种：
1、血浆蛋白
外来化合物进入血液之后往往与血浆蛋白，尤其是血浆白蛋白结合，使之不易透过膜进入靶器官，也影响化学物的排泄、转化及再分布。这种结合大多为可逆的非共价结合。
2、肝和肾
含有特殊结合蛋白，如金属硫蛋白（metallothiontin，MT），可与Zn、Cd、Hg、Pb结合。
3、脂肪
脂溶性外来化合物如有机氯农药、有机汞农药、PCB等易于贮存于脂肪组织中，并不呈现生物学活性。只有在脂肪被动用、外来化合物重新成为游离状态时，才出现生物学作用。
4、骨骼
Pb、Si、Ba可取代骨质中的Ca而蓄积在骨质中。
有毒物质在体内贮存的生理意义：
1、保护作用；
2、可能成为慢性中毒的来源。
五、化学物的排泄
排泄是外来化合物及其代谢产物向机体外转运的过程。
主要途径：肾——尿液；肝——胆汁；
其他：汗液、乳汁、唾液、泪液及胃肠道分泌物、呼吸道。肾脏是主要的排泄器官。
（一）经肾随尿排出
1、肾小球被动滤过：大部分外来化合物或其代谢产物均可通过肾小球滤过进入肾小管
2、肾小管重吸收
3、肾小管排泄：即为肾小管主动分泌，此种主动转运可分为两种系统，一为供有机阴离子化学物质（有机酸）转运；一为供有机阳离子化学物质（有机碱）转运。
（二）经肝随胆汁排泄
外来化合物随同胆汁进入小肠后，可能有二种去路：①随粪便排出；②进行肠肝循环。
再有一部分外来化合物在生物转化过程中形成结合物，出现在胆汁中；肠内存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，可将一部分结合物水解，则外来化合物可重新被吸收并进入肠肝循环。
（三）其他排泄途径
1、肺：许多气态外来化合物可经呼吸道排出体外。其经肺排泄的主要机理是简单扩散，排泄的速度主要决定于气体在血液中的溶解度、呼吸速度和流经肺部的血液速度。
2、乳汁：许多外来化合物可通过简单扩散进入乳汁。有机氯杀虫剂、乙醚、多卤联苯类、咖啡碱和某些金属都可随同乳汁排出。
3、头发、指甲：可富集汞、铜、砷等毒物
4、未被吸收的化学物经粪便排出
第三节生物转化
外来化合物在体内经过一系列化学变化并形成其衍生物以及分解产物的过程称为生物转化，或称为代谢转化。所形成的衍生物即代谢物。
生物转化具有两面性
生物转化主要发生在肝脏，其次是肾、肺，胃肠道、血液、皮肤也有弱的代谢过程。
一、生物转化的反应类型
四种：氧化、还原、水解、结合。两阶段（两相）。 （一）氧化
氧化可分为由微粒体混合功能氧化酶催化和非微粒体混合功能氧化酶催化的两种氧化反应。 1、微粒体混合功能氧化酶(microsomal mixed function oxidase, MFO )
又称为混合功能氧化酶或微粒体单加氧酶。MFOs 催化的氧化反应是使被氧化的化合物分子中增加一个氧原子，故也称单加氧酶。在这一过程中还需要NADPH 提供电子，使细胞色素P-450还原，并与底物形成复合物，才能完成这一反应过程。 RH ＋NADPH ＋H +＋O 2→ROH＋H 2O ＋NADP +
混合功能氧化酶是细胞内质网膜上的一个酶系，组成较为复杂，主要有细胞色素P-450氧化酶，也称为细胞色素P-450依赖性单加氧酶，还有还原型辅酶Ⅱ－细胞色素P-450还原酶。此外还含有微粒体FDA －单加氧酶，它不含有细胞色素P-450，而含有黄素腺嘌呤二核苷酸，代替细胞色素P-450参与单加氧酶反应。 许多外来化合物都可经混合功能氧化酶催化，加氧形成各种羟化物。羟化物将进一步分解，形成各种产物，因此氧化反应可能有各种类型. 2.非微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应
肝组织胞液、血浆和线粒体中，有一些专一性不太强的酶，可催化某些外来化合物的氧化与还原。例如醇脱氢酶、醛脱氢酶、过氧化氢酶、黄嘌呤氧化酶等。 肝细胞胞液中含有单胺氧化酶和双胺氧化酶，可催化胺类氧化，形成醛类和氨。 3.前列腺素生物合成过程中共氧化反应
在前列腺素生物合成过程中有一些外来化合物可同时被氧化，称为共氧化反应。 （二）还原反应
一般情况下，机体细胞处于有氧状态，生物转化以MFOS 催化的氧化反应为主。在某些特定的局部环境中也可以发生还原反应。
可被还原的化合物主要是含有硝基－NO 2、偶氮基－N=N 和羰基－C=O 的外来化合物以及二硫化物、亚砜化合物等。催化反应的是还原酶或非酶反应，系NADPH 、NADH 等生物还原剂作用的结果。 1、羰基还原反应：醛、酮还原成醇 2、含氮基团还原反应：
（1）硝基还原反应：各种硝基还原酶，NADPH 或NADH 是供氢体。 （2）偶氮还原反应：偶氮还原酶 （3）N －氧化物还原
3、含硫基团还原反应：二硫化物、亚砜化合物可在体内被还原。
4、含卤素基团还原反应
5、无机化合物还原：五价砷化合物中的砷也可被还原成三价砷。 （三）水解反应
有许多毒物，如酯类、酰胺类和含有酯式键的磷酸盐取代物极易水解，水解后毒性大为降低。
水解反应不需要消耗代谢能量。在血浆、肝、肾、肠粘膜、肌肉和神组织中有许多水解酶，微粒体中也存在。酯酶、酰胺酶是广泛存在的水解酶，酯酶和酰胺酶可分别水解酯类和胺类。 1、酯类水解反应：
RCOOR’→RCOOH+R’OH
是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方式。 2、酰胺类水解反应：
酰胺是－COOH 中-OH 被－NH 2置换形成的， RCONHR→ RCOOH + R’－NH 2 3、水解脱卤反应 4、环氧化物的水化反应
环氧水解酶（epoxide hydrolases ）能够水合芳香和脂肪族的环氧化合物，在不需要辅助因子的情况下，形成反式二醇类化合物。 （四）结合反应
结合反应是进入机体的外来化合物在代谢过程中与某些其它内源性化合物或基团发生的生物合成反应。含有羟基、氨基、羰基以及环氧基的代谢物最易发生。在结合反应中需要有辅酶与转移酶并消耗代谢能量。
外来化合物在代谢过程中可以直接发生结合反应，也可先经过第一阶段反应(第一相反应)后再进行结合反应(第二相反应).
一般情况下，通过结合反应，一方面可使外来化合物分子上某些功能基团失去活性以及丧失毒性；另一方面，大多数外来化合物通过结合反应，可使其极性增强，脂溶性降低，加速由体内的排泄过程。
但也有化学物经过结合反应形成致癌物，有些化学物经反应后脂溶性增加，不易排出，尤其是酸、醇类化合物。 1.葡萄糖醛酸结合
是最常见最重要的结合反应。葡萄糖醛酸的来源是在糖类代谢过程中生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)，UDPG 再被氧化生成尿苷二磷酸葡萄糖醛酸；UDPGA 是葡萄糖醛酸的供体，在葡萄糖醛酸基转移酶的作用下与外来化合物及其代谢物的羟基、氨基和羧基等基团结合，反应产物是β－葡萄糖醛酸苷。 2、硫酸结合
内源性硫酸的来源是含硫氨基酸的代谢产物，但必须先经三磷酸腺苷活化，成为3'－磷酸腺苷－5'－磷酸硫酸(PAPS)，再在磺基转移酶的作用下与酚类、醇类或胺类结合为硫酸酯。苯酚与硫酸结合较为常见。 3.谷胱甘肽结合
机体内有毒金属和环氧化物能与谷胱甘肽结合而被解毒。谷胱甘肽结合反应是由谷胱甘肽转移酶催化进行。谷胱转移酶在肝、肾中都含有，肝细胞胞液含量较多。
谷胱甘肽与环氧化物结合反应非常重要。
4、乙酰结合
外来化合物中的芳香胺类，可通过其氨基与乙酰辅酶A反应，经乙酰转移酶催化使芳香胺类形成其乙酰衍生物。
5、甘氨酸结合
有些含有羧基的外来化合物可与氨基酸结合。此种结合反应的本质是一种肽式结合，与甘氨酸结合最为常见.
6、甲基结合
生物胺类在体内与甲基结合的反应，也称甲基化。甲基来自蛋氨酸，蛋氨酸的甲基经ATP活化，成为S－腺苷蛋氨酸，再经甲基转移酶催化，使生物胺类与甲基结合而被解毒排泄。
在外来化合物解毒中，甲基结合并不占重要地位
二、影响生物转化的因素
影响因素实质在于它们能对催化生物转化过程中的各种酶类的功能和活力产生影响。
（一）物种差异和个体差异: 主要在于体内酶的种类和活力。
1、物种差异
代谢酶活力不同——影响半衰期。
代谢酶种类不同——影响生物转化途径
2、个体差异：酶活力不同。
（二）饮食营养状况
生物体的营养状况也可引起体内代谢水平和酶活性的变化从而改变毒物在体内吸收、转化和排泄速度，影响动物对毒物的毒性反应。
（三）年龄、性别等生理因素
1、年龄：年龄的增长伴随着代谢酶活动的变化。初生到成年到老年呈钟形变化。
2、性别：性激素决定两性转化的差异。一般而言雄性大于雌性。
3、激素：除性别影响之外，性激素可使妊娠期间肝微粒体单加氧酶、甲基转移酶等活性下降，有些酶在妊娠后期下降。此外，甲状腺素、胰岛素、肾上腺皮质激素等都可影响酶活性。
4、昼夜节律：生理节律、光、季节。与内分泌功能的昼夜节律有关。
（四）代谢饱和状态
毒物的剂量或浓度可影响毒物的代谢状况，机体在单位时间内代谢毒物的容量有一定限度，当毒物达到一定浓度时，代谢酶催化能力达到饱和——代谢饱和，此时，毒物正常的代谢途径可能被改变。
（五）代谢酶的抑制和诱导
1、抑制
一种外来化合物的生物转化可受到另一种化合物的抑制，此种抑制与催化生物转化的酶类有关。参与生物转化的酶系统一般并不具有较高的底物专一性，几种不同化合物都可做为同一酶系的底物，当一种外来化合物在机体内出现或数量增多时，可影响某种酶对另一种外来化合物的催化作用，即两种化合物出现竞争性抑制。
2、诱导
有些外来化合物可使某些代谢过程催化酶系活力增强或酶的含量增加，此种现象称为酶的诱导，凡具有诱导效应的化合物称为诱导物，诱导的结果可促进其它外来化合物的生物转化过程，使其增强或加速。
第三讲环境污染物的毒作用机制及其影响因素
毒性作用是毒物与生物(人或动物)机体相互作用的结果。毒性作用性质和程度主要受三个方面的影响：
?毒物因素
?机体因素
?环境因素
第一部分毒物因素
一、化学结构
化学结构与毒作用性质
毒物的化学结构，决定着它在体内可能参与和干扰的生化过程，从而决定其毒作用性质。
化学结构与毒性大小
（1）同系物中碳原子数
烷、醇、酮等碳氢化合物与其同系物相比，碳原子愈多 毒性愈大(甲醇与甲醛除外)；碳原子数超过一定限度时(7-9个)，毒性反而迅速降低。
在烷烃中甲烷和乙烷是惰性气体，从丙烷至庚烷，随碳原子数增加，其麻醉作用增强，庚烷以后由于水溶性过小，麻醉作用反而减小
丁醇、戊醇的毒性较乙醇、丙醇大。
同系物中的碳原子数：
对ω-氟羧酸F(CH2)n COOH系列的毒性比较研究发现，分子为偶数碳原子的毒性大，奇数碳原子的毒性小。
同系物中，当碳原子数相同时，直链的毒性比支链的大，如庚烷＞异庚烷；成环的大于不成环的，如环戊烷＞戊烷。
卤素取代
烷烃类对肝脏的毒性可因取代的卤素原子的增加而使分子极化程度增加，更易与酶系统结合而使毒性增强。 氯化甲烷的肝毒性大小依次是：CCl 4＞CHCl 3＞CH 2Cl 2＞CH 3Cl 麻醉作用强度依次是：CHCl 3＞CH 2Cl 2＞CH 3Cl ＞CH 4 构型：同分异构体、旋光异构体
机体内的酶对化学物质的构型有高度特异性，当化学物分子为不对称分子时，酶只能作用于一种构型。 同分异构体
基团的位置不同毒性也不同，如带两个基团的苯环化合物，一般为：对位＞邻位＞间位； 分子对称的>不对称的。
机体内的酶对化学物质的构型有高度特异性，当化学物分子为不对称分子时，酶只能作用于一种构型。 旋光异构体
受体或酶一般只能与一种旋光异构体结合，产生生物效应，化学物旋光异构体之间的毒性不同 一般L-异构体易与酶、受体结合，具生物活性，而D-异构体反之。 分子饱和度：
碳原子数相同时，不饱和键增加其毒性增加。 如二碳烃类的麻醉作用为：乙炔>乙烯>乙烷。 二、理化性质 1、溶解度 1）水溶性
①毒物在水中的溶解度越大，毒性愈大。
As 2O 3(砒霜)溶解度较As 2S 3 (雄黄)大3万倍，其毒性远大于后者；一氧化铅>金属铅>硫酸铅>碳酸铅 ②影响毒性作用部位。
在水中易溶解的氟化氢(HF)、氨等刺激性气体主要作用于上呼吸道，而不易溶解的二氧化氮则可深入至肺泡，引起肺水肿。 2）脂溶性
一般脂溶性高的毒物易于被吸收且不易被排泄，在体内停留时间长，毒性较大。
如机体对二氯化汞、醋酸汞和苯基汞的吸收率分别为2％、50％、50％-80％，而对甲基汞的吸收率则高达90％以上。甲基汞脂溶性高，易进入神经系统，毒性较大。 2、分散度
粉尘、烟、雾等状态物质，其毒性与分散度有关。 颗粒越小分散度越大，比表面积越大，生物活性也越强。
毒物颗粒的大小可影响其进入呼吸道的深度和溶解度，从而可影响毒性。 大于10μm 颗粒在上呼吸道被阻， 5μm 以下的颗粒可达呼吸道深部， 大于0.5μm 的颗粒易经呼吸道再排出， 小于0.1μm 的颗粒因弥散作用易沉积于肺泡壁。 3、挥发度和蒸汽压
容易挥发或蒸汽压大的化学物，容易污染空气，并通过呼吸道吸入进入机体。
有些化学物的LD 50值相似，即其绝对毒性相当，但由于其各自的挥发度不同，实际毒性可以相差较大。
如苯与苯乙烯的LC 50值均为45 mg/L ，即其绝对毒性相同。但苯很易挥发，而苯乙烯的挥发度仅及苯的1/11，所以苯乙烯不易在空气中形成高浓度，比苯的实际危害性低。
三、 毒物侵入机体的途径
1）毒物侵入机体的途径不同，在体内的分布和吸收速度也不同，吸收量大的毒性大，产生的毒性反应强烈。 金属汞-消化道-毒性小；汞蒸气-呼吸道-强烈毒性
接触化合物吸收速度和毒性大小的顺序是：静脉注射最快，呼吸道吸入次之，其次为腹腔注射、肌肉注射、皮下注射、口服和直肠灌注与皮肤吸收。 2）机体接触外来化合物的途径不同，其首先到达的器官和组织也不同，尽管剂量相等，而中毒效应却有很大差异。 经口投予NaNO 3，在肠道细菌作用下，还原为亚硝酸盐，可引起高铁血红蛋白症，而静脉注射则没有这种毒效应。 第二部分 机体因素 （一）
种属、品系与个体感受性差异
解剖、生理、遗传的差异：
不同种属的动物的解剖、生理、遗传学均有差异。 肝脏分叶，狗为7叶，兔5叶，大鼠6叶，小鼠4叶；
体细胞染色体的数目狗为78条，兔44条，大鼠42条，小鼠40条，人46条；
以人心脏每分钟输出量占总血量的比值为1，则小鼠为20——化学物从血浆中清除的半衰期小鼠较人短，相同剂量的化学物对人体的作用时间比小鼠长；人比小鼠对毒物更敏感。 代谢的差异:
包括量和质的差异，是影响化学物毒性的主要因素。
量的差异意味着占优势的代谢途径不同，可导致毒性反应的不同。
小鼠每克肝脏的细胞色素氧化酶活性为141活性单位，大鼠为84，兔为22。
β-萘胺在人体内经N－羟化可诱发膀胱癌，而豚鼠肝脏内不能将其N-羟化，因而不诱发肿瘤。
代谢酶还存在质的差异。
猫，缺乏催化酚葡萄糖醛酸结合的同功酶，因而猫对苯酚的毒性反应比其他能通过葡萄糖醛酸结合解毒的动物敏感。
受体与毒作用的敏感性：
?高等生物体内有一类重要蛋白质--受体蛋白，它是毒作用的靶分子，不同毒物作用于不同的受体上。
?受体本身可产生变异，它在细胞表面上分布的数量在不同个体、不同的生理状态下均可有差异。
?对这些变化对于毒作用敏感性所产生的影响，目前的认识仍然处于起步阶段，但它的重要性已逐渐显露出来。
(二)年龄
幼年和老年对毒物的敏感性高
幼年——组织和生理功能未发育成熟，中枢神经系统、肾功能、血脑屏障作用、血浆蛋白的结合能力以及某些酶系统的活性等都较成年动物差。
老年——排泄能力、生物转化能力降低或体脂增加、体内水分减少。儿童对铅的吸收较成年人多4-5倍，对镉则多20倍。
对多数毒物，幼年较成年更敏感；新生大鼠对有机磷农药(马拉硫磷、对硫磷等)要比成年大鼠敏感--对中枢神经系统抑制剂较敏感
新生动物神经系统发育不全，对中枢神经系统的兴奋剂敏感性较差；如DDT对新生大鼠的LD50值为成年大鼠的20倍以上。
(三) 性别
雌雄动物性激素的不同——其他激素(如甲状腺素、肾上腺素、垂体素等)水平均不同。
激素水平的差别导致了机体生理活动的差异。
成年雌性动物比雄性动物对化学物质的毒性敏感。例如，苯、二硝基苯、对硫磷等对雌性动物毒性较大，但也有些化学物质如铅、乙醇、马拉硫磷等对雄性大鼠毒性较强。
激素——影响某些酶活性——影响生物转化
雌鼠可以耐受的氯仿剂量，对雄鼠就可能引起死亡；若将雄鼠去势，或给予雌激素或给雌鼠以雄激素，此种差异则可消除。
(四) 饮食营养状况
饮食营养状况不佳，可影响动物对毒物的耐受性。
等)及必需微量元素(如Zn、Fe、Se、Ca等)，都可使机体对外源化学物的代谢食物中缺乏必需的脂肪酸、磷脂、蛋白质、一些维生素(如维生素A、E、C、B
2
转化发生改变，尤其是MFO活性的改变将使外源化学物毒性发生变化。
对肝的毒性作用却降低，这些均与MFO活性低下有关。
例如，喂以低蛋白质饲料的大鼠，巴比妥将引起其睡眠时间的延长，而CCl
4
(五)健康状况
肝脏疾病——影响肝脏的解毒功能——使一些在肝脏中进行生物转化的毒物毒性增强。
动物的其他疾病亦会影响动物对毒物的毒性反应，如有呼吸系统疾病的动物对刺激性气体及飘尘的反应增强，缺血性心脏病患者对CO的毒性感受性增高。
肝脏——解毒器官，肾脏——排泄器官
肝、肾功能不良者接触毒物时，这两个脏器易于受损，或因造成毒物在体内蓄积而易发生中毒。
（六）遗传因素
研究表明，先天的代谢性疾病以及原因不明的特殊体质，可对某种化学物质产生异常反应。
遗传性红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症患者，对某些化合物(如苯、苯肼、乙酰苯胺等)比较敏感，接触后容易发生溶血。
芳烃羟化酶(AHH)，可使芳香烃类化合物羟化，并产生致癌活性；在吸烟量相同的情况下，AHH活力较高的人，患肝癌的危险度比活力低的人要高36倍。（七）精神心理因素
良好的精神心理环境能启动人体一切自我调节控制系统以增强抗病能力
精神忧愁、悲伤的情绪则会削弱抗病能力，导致疾病的发生。
第三部分环境因素
（一）化学物的联合作用
多种外来化学物同时或短期内先后作用于机体所产生的综合毒性作用——外来化学物的联合作用。
联合作用类型：
相加作用(additive effect)：指多种化学物的联合作用等于每一种化学物单独作用的总和。
例：甲拌磷与乙酰甲胺磷；谷硫磷与苯硫磷；谷硫磷与敌百虫
化学结构比较近似、或同系物、或毒作用的靶器官相同、作用机理类似的化学物同时存在时，易发生相加作用。
协同作用(synergistic effect)：指几种化学物的联合作用大于各种化学单独作用之和。
四氯化碳与乙醇对肝脏皆具有毒性，如同时进入机体，所引起的肝脏损害作用远比它们单独进入机体时严重。
一种外源化学物可以促进另一种外源化学物的吸收，或者阻止其生物转化或排泄，或者使其生物转化趋向于形成毒性更高的代谢物。
增强作用(potentiation)：如果一种物质本身无毒性，但与另一有毒物质同时存在时可使该危害物的毒性增加，这种作用称为增强作用。
异丙醇对肝脏无毒性作用，但可明显增强四氯化碳的肝脏毒作用。
拮抗作用(antagonistic effect)：几种化学物的联合作用小于每种化学物单独作用的总和。
①功能拮抗：相反的生理功能——彼此抵消各自
原有的生物学作用
②化学拮抗：发生化学反应——低毒或无毒产物
③受体拮抗：竞争与同一受体结合——削弱各自的生物学效应
④干扰拮抗：干扰另一种化学物的生物学作用——使其效应减弱甚至消失。
独立作用(independent effect)：两种或以上化学物由于对机体的作用的部位不同、靶器官不同、受体不同、酶不同等，而且化学物的靶位点之间的生理学关系较为不密切，此时各化学物所致的生物学效应表现为各个化学物本身的毒性效应，称之为独立作用。
联合作用类型评定
1、等效应线图法：只能评定两个化合物的联合作用
方法：
?相同试验条件和接触途径下分别求化合物甲、乙的LD50及其95%可信限，作等效应线。
?相同条件下求甲、乙的等毒性剂量(如各取0.5 LD50 )混合物的LD50。
?以混合物中甲、乙的实际剂量在图中各做垂线，以交点位置评价类型。
混合物预期混合物预期混合物实测
2、联合作用系数法
a, b,c....n—混合物中A,B...N化合物所占的重量百分比
K与联合作用类型
（二）外环境进行的联合作用
一些物理因素与化学毒物共同作用于机体时，可影响化学物的毒性。
温度在30℃以上时，酚和甲醛的联合毒性作用增强。
紫外线照射不足和高温都可使机体对六氯苯的抵抗力降低，而最适剂量的紫外线照射，可提高机体对六氯苯的耐受性。
噪声能增加耳毒性药物如卡那霉素对耳蜗的损害作用。
一些能引起代谢低下、体温下降的毒物，在低温条件下毒性作用增加。
第四讲环境中主要重金属的毒性研究
一、概述
金属与人体的关系
日本“水俣病”事件
日本“骨痛病”
黑脚病：上个世纪中叶，泰国西南部的广大地区爆发“黑脚病”，发病者先是脚部皮肤发黑，后发烂，最后坏死，得病者100％死亡。到80年代中期，泰国西南部一些地区的成年人100％都患有“黑脚病”，严重影响了劳动力。
大规模开矿造成地质中砷大量暴露，经水冲刷携带，沉积在水田中，长期浸泡农民的双脚所致。
矽肺病，是因吸入大量粉尘在肺部板结，促使肺功能逐步衰竭，最后致人死亡。根据肺部的板结程度，这种病分为三期。随着病情加重，患者会并发肺气肿、心力衰竭等症状。
环境中金属污染的来源
?地壳岩石
?人类的生产活动——环境金属元素污染的主要来源
?环境中金属的迁移与转化：通过水和食物链（网）进行迁移、浓集和转化；金属在生物链中的浓集放大
?生产者的作用：“植物—动物—人”方式，大大提高了人对金属的接触量，增加有毒金属对人体将抗危害性
?金属受各种因素的影响，其化学形态可能发生转化，从而影响毒性；金属的代谢
吸收
经消化道吸收
离子状态金属可直接被消化道吸收；与食物中的有机物形成复合物，被转化为可溶物质，被吸收；肠道内的可溶性金属盐类，一部分通过被动扩散、易化扩散和主动运输进入细胞，另一部分经微胞饮作用进入细胞；肠道内的不可溶金属盐类，被滤除，或被吞噬，或肠直接吸收
吞噬作用
一些固态颗粒物质与细胞膜上某种蛋白质有特殊亲和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，这种转运方式称为吞噬作用。
吞噬作用
一些固态颗粒物质与细胞膜上某种蛋白质有特殊亲和力，当其与细胞膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起外包或内凹，将异物包围进入细胞，这种转运方式称为吞噬作用。
胞饮作用
液滴异物也可通过此种方式进入细胞，称为吞饮或胞饮作用。
主动转运
化学物伴随能量的消耗由低浓度处向高浓度处转运以透过生物膜的过程称主动转运。
经呼吸道吸收
大气中的悬浮颗粒物和气体中的金属元素，越进入呼吸道深部，吸收越多。
经皮吸收
脂溶性金属及其化合，四乙基铅、有机汞化合物、有机锡化合物等。
通过表皮、毛囊、皮脂腺及汗腺吸收
转运——血液是主要介质
金属结合成分决定金属转运速度。
与低分子的结合是金属转运、分布、排泄重要形式
分布
开始阶段，取决于血流量；金属再分布受其与器官亲和力大小影响；
金属元素的分布与金属元素的侵入途径、溶解性、化学形式、代谢特点、毒性性质及器官特点等有关。
排泄：粪；经肾由尿液；经肺随呼吸道；随上皮和黏膜脱落；呼吸道黏液；泪；汗；乳汁
不同金属的排泄途径不同，同一种金属也可以由几种途径排泄；同一种金属的排泄途径也可因剂量和代谢转化而改变。
体内蓄积
金属蓄积作用可使金属形成惰性复合物贮存于组织内，不表现毒性作用，可预防急性中毒的发生，有一定的保护作用；但是在一定的生理条件下，如上述贮存的金属，可被释放入血引起毒效应。因此，金属的蓄积也是金属慢性中毒作用的基础。
金属的联合作用
多为独立作用，协同作用较少
汞
一、汞的理化性质
俗称水银，是唯一的液态金属
常温下以汞蒸气污染空气，蒸发量随着温度升高升高，汞蒸气密度为空气7倍
能溶于硝酸、硫酸和王水，但一般不与碱性溶液发生反应
汞齐：溶解钾、钠、金、银、锌、铅等
在室温下，能生成硫化汞和氯化汞
?汞的化合物
汞：金属汞、无机汞和有机汞的形式存在；有机汞的毒性较金属汞和无机汞大
无机汞
一价汞：硝酸亚汞可以溶于水，其它均微溶于水
二价汞：二价汞盐均微溶于水
有机汞化合物均为脂溶性；对热、氧、水都比较稳定；可与酸、碱、卤素、还原剂、金属等发生化学反应
无机汞的甲基化可通过生物代谢转化和物理化学甲基化反应达到
二、汞的来源
自然界
氯碱工业、塑料工业、电器工业、油漆工业以及农药、造纸和医疗卫生等行业
煤及石油燃烧
含汞农药
日本水俣病：
——食用蓄积了工业废水中的高浓度甲基汞的鱼。
伊拉克汞中毒：
——中毒人数6000多，死亡500人，食用汞杀菌剂处理的小麦种子。
汞的甲基化：环境中任何形式的汞（金属汞、有机汞、芳基汞等），均可以转化为剧毒的甲基汞，称为甲基化。
汞的生物富集：
三、汞的代谢
吸收：汞及其化合物可以经呼吸道、消化道和皮肤进入人体。
金属汞主要以蒸汽的形式通过呼吸道吸收，吞服后不易被消化道吸收；无机汞在消化道中的吸收率很低；消化道对有机汞的吸收效率很高，有机汞还可以通过呼吸道和皮肤吸收。
分布
金属汞：肝细胞和红细胞内，金属汞能够通过血脑屏障损害脑组织，也能分散到甲腺和垂体，并能长期存留在这些组织器官中，引起结构和功能的改变。
二价汞：全身组织器官，再转移到肾脏
结合型汞：与血液中血浆蛋白的巯基结合
扩散型汞：含巯基的低分子化合物等结合
汞蒸气：
和有机汞分布到脑、肾、肝、心脏等脏器和组织中
肺组织中的汞蒸汽可排入血液，再播散到身体的其他部位
进入中枢神经系统进入中枢神经系统
分布
甲基汞：进入中枢神经系统；初期，血液和肝脏的含汞量较高；逐渐向脑组织中转运
无机汞：
——70%～80%以汞结合硫蛋白的形式集中在肾脏皮质的近端小管细胞内
——以汞结合硫蛋白的形式分布在肝、脾等脏器的组织细胞中。金属硫蛋白和汞的结合约为1：10。
排泄与蓄积
主要经肾由尿和经肝由胆汁随粪便排出，以及随肠黏膜脱落和汗腺、唾液腺、乳腺、毛发和指甲排出。
甲基汞
以肾排泄为主；毛发
反应人体汞负荷和环境汞污染情况
400 ～500ug/g，神经中毒现象；50 ～200ug/g，无症状
与血汞成正比，发汞：50ug/g，血汞：200ug/L
蓄积——半减期
汞：70d；血液甲基汞：50d；脑组织甲基汞：240d；无机盐汞：40d；金属汞：58d；
四、汞的毒理作用及其机理
毒理作用
金属汞：二价汞离子与蛋白质和酶中的巯基反应形成牢固的硫汞键；短期的二价汞离子的毒害性是可逆的。
职业性长期吸入汞蒸汽和汞尘可引起慢性汞中毒
中枢神经系统症状：体力减退、头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力衰退等；
精神症状：胆怯，焦虑、不安、精神压抑、丧失信心等；
意向性震颤：注意力集中时震颤更明显；
皮肤：红斑疹、荨麻疹；
眼睛：汞毒性晶体炎（晶体前出现灰棕色或黄色晕斑）
无机汞化合物：汞的硫化物、氯化物、氧化物及汞盐
只有离子状态的汞才能被吸收
可引起急性汞中毒
有机汞化合物：两类
苯基汞和烷氧基汞：易降解成为汞离子
烷基汞：甲基汞、乙基汞、丙基汞，大脑感觉区和动力区蓄积量
甲基汞：高神经毒物质；
机制：影响乙酰胆碱的合成。δ-氨基-γ-酮羧酸脱水酶参与乙酰基代谢，甲基汞可与该酶的巯基结合，从而影响乙酰基胆碱的合成；甲基汞的亲脂性强，对神经系统细胞膜产生溶解作用；甲基汞与大量存在于脑组织中的缩醛磷脂结合。
胎儿致畸作用：
甲基汞化合物
慢性毒症状：感觉异常；语言障碍；动力失调；向心性视野缩小；管状视野、听力障碍。
毒理作用机理
1、与含巯基的蛋白质和多肽结合，改变或破坏蛋白质的结构和功能
2、与酶蛋白中的巯基结合，使酶蛋白的结构和功能发生改变
3、与细胞膜中组成成分的巯基结合，使膜的完整性受到损害
甲基汞属脂溶性化合物，引起中枢神经系统症状和胎儿畸形；无机汞化合物属4、水溶性，可作用于近端肾小管细胞内的微粒体和内质网，并抑制多种酶的活性，使肾脏受到损害；苯基汞在体内能迅速分解为无机汞化合物，故苯基汞的毒理作用与无机汞类似。
镉
一、镉的物理化学性质
镉为银白色金属，略带浅蓝色光泽。相对原子质量为112.4.相对密度8.65，熔点320.9℃，沸点767℃.镉蒸汽有毒，在空气中可形成氧化镉。在镉化合物中，氧化镉的毒性最大，且在体内有累积性。镉为银白色金属，略带浅蓝色光泽。相对原子质量为112.4.相对密度8.65，熔点320.9℃，沸点767℃.镉蒸汽有毒，在空气中可形成氧化镉。在镉化合物中，氧化镉的毒性最大，且在体内有累积性。
镉主要以正二价形式存在，有时可见正一价。金属镉和氢氧化镉难溶于水，硝酸镉、卤化镉（氟化镉除外）及硫酸镉均溶于水。镉及其化合物在酸性的胃液中比在碱性的肠液中溶解度大。
二、镉的来源及其环境行为
（1）自然界中——多以硫镉矿存在，并常与锌、铅、铜、锰等矿共存。
(2)有色金属矿开发和冶炼时排出的废水、废气和废渣
(3)煤和石油燃烧排放出来的烟气
(4)含镉肥料的施用
(5)电镀、制造合金、焊料、颜料、电池、雷达、电视荧光屏、半导体元件、照相材料、化肥、杀虫剂、塑料、枪械弹药等生产中
(6)餐饮具和食品包装
三、镉的代谢
吸收——经消化道、呼吸道和皮肤（镉溶液）吸收
消化道吸收率1%～2%（有的报道为5%～6%）
呼吸道吸收约为30%（有的报道为10%～40%）
每只卷烟约含镉1～2ug，吸烟时约10%的镉吸收
消化道对镉吸收率与镉化合物的种类、摄入量、共存的营养物质和化学元素物质等有关。高钙饮食后镉在肠道内吸收率降低；钙、铁、蛋白质摄入量低时，镉吸收明显增加。锌与镉化学性质非常相似，对镉的吸收可产生竞争性抑制作用。维生素D也可影响镉的吸收。
含量和分布
镉在体内的含量随年龄而变化，新生儿体内镉为痕剂量，20岁左右体内开始有镉的蓄积倾向，50岁时，体内蓄积最多，60岁以后渐趋减少。
镉一旦被人体吸收便会迅速转移到血液，其中约有2/3在红细胞中与血红蛋白结合。血镉大部分在红细胞中，一部分与血红蛋白结合，一部分与相对分子质量低的金属巯蛋白结合形成稳定的配合物，血清中的镉只占血镉的1%～7%。
镉从肠或肺吸入血液后，主要与含巯基的低相对分子质量（约10000）血浆蛋白结合，形成金属巯蛋白，随血流选择性地储存于肝和肾，其次为脾、胰腺、甲状腺、肾上腺、睾丸及卵巢组织中。
排泄：经口摄入的镉仅能吸收5%～7%，未吸收的部分随粪便排出，吸收后主要经肾由尿排出，少量随唾液、乳汁排出。正常人尿镉低于2ug/L。
四、镉的毒作用及其机理
骨痛病症状及其病因分析
骨痛病的主体是骨软化症状的一系列病理变化。由于镉慢性中毒首先引起肾脏与肝脏受损害，然后引起骨骼软化，若此时又有妊娠、分娩、授乳、内分泌失调、衰老营养不良、钙不足等诱导或促进因素，便会出现骨痛病。患者主诉症状为疼痛、，起初，劳累时腰、手、脚关节痛，休息半天即消失，疼痛逐渐严重，步行困难，步态摇摆。骨质软化萎缩，可在极轻微的活动中产生多发行病理性骨折、致使骨骼畸形，身体显著缩短（重症者身体可缩短20～30cm）。
镉引起骨痛病的原因可能是由镉对肾功能的损害使肾中维生素D
的合成受到抑制，影响人体对钙的吸收和成骨作用。同时，镉使骨胶原肽链上的羟脯氨酸不能
3
氧化产生醛基，妨碍骨胶原的固化和成熟，从而导致骨骼软化。
毒作用机理
镉的部分毒作用机理可能是镉与含羧基、氨基，特别是含巯基的蛋白质分子的结合，而使许多酶的活性受到抑制。镉离子可与组织蛋白羧基形成不溶性金属蛋白盐，也可与巯基形成稳定的金属硫醇盐，从而使许多酶系统的活性受到抑制和破坏，使肾、肝等组织中的酶系功能受到损害。此外，镉还可以干扰铜、钴和锌在体内的代谢而产生毒作用。
铅
铅主要蓄积在骨头里，作用于造血系统、神经系统、胃肠道
一、铅的物理化学性质
铅是一种银灰色质软的重金属，相对原子质量为207.19，相对密度为11.35，熔点为327.4℃，沸点1620℃.在400～500℃可蒸发，形成气溶胶污染环境。铅蒸汽在空气中可迅速氧化成氧化亚铅，并凝集为烟尘。铅在空气中易形成一层强氧化铅薄膜，使铅不能进一步氧化。潜在水中可形成一层铅盐防止进一步溶解。铅与稀硫酸反应生成一层难溶的铅盐覆盖在于表面，可防止继续腐蚀。除乙酸铅、氯酸铅、亚硝酸铅和氯化铅外，一般铅盐难溶或不溶于水。
铅及其化合物的毒性与其分散度和溶解度有关。硫化铅难溶于水，毒性小。三氯化二铅、氧化铅等较易溶于水，毒性较大。铅蒸汽形成的烟，颗粒小，化学性质活泼，且易经呼吸道吸入，毒性较铅尘大。
二、铅污染的来源
铅是构成地壳的元素之一，含量约为13mg/kg。
全世界每年消耗铅量约为400万吨，仅有1/4回收利用，其余大部分以不同形式污染环境。
铅污染来源广泛，主要来自汽车废气和冶炼、制造以及使用铅制品的行业，如蓄电池、铸造合金、电缆包铅，油漆、颜料、农药、陶瓷、塑料、辐射防护林料等
企业。
1969年日本东京，因汽车尾气污染空气，引起居民慢性铅中毒
三、铅在环境中的卫生标准
成人平均每日铅摄入量为0.3～0.5mg
儿童的铅日容许摄入量为0.1mg/kg体重
我国地面水铅的最高许浓底为0.1mg/L
第五讲农药的环境毒理学
第一节概论
农药是指人们为杀灭或抑制对农业有害的生物而使用的各种化学药剂。化学农药的生产和使用确实曾经给人类带来明显的经济效益。
在相当长的时期内，人们对农药的使用主要着眼于对有害生物的防治和提高经济效益上，而对农药施用后进入人类生存的生态环境中，乃至留存于人们的食物中可能产生的不良影响没有给予足够的重视，直到20世纪中期，大量的农药施用造成严重恶果之后才引起人们对这一问题的关注。
人们认识到，农药将随着物质循环在生态系统的生物之间及其环境之间进行广泛的传递和转移；
其次，农药通过降解、转化作用后所产生的一些物质对生态系统和人类自身都可能带来更大的危害；
第三，农药的研制和应用不能仅关注农药的使用效果和经济价值，而且更要注意农药对人类的安全和减少对环境的污染上。
一、农药在环境中的迁移和分布
农药在环境中的迁移和分布与环境中物理、化学、生物等多种因素都有关系。
内因有农药本身的溶解度、极性、分子大小等；
外因有农药的吸附作用、水及空气的流动、温度、pH值以及植物、动物、微生物等作用。
（一）农药在土壤中的迁移和分布
农药在农田上大量反复施用，首先使土壤受到污染。不论采用什么方式使用农药，黏附在作物上的药量一般占30%左右，其余大部分落于土壤。此外，还有雨水携带农药以及洗涤植物体表的农药进入土壤。
农药在土壤中的移动一般通过大量流动和扩散两种作用。
大量流动由外力造成，比如农田土壤翻耕、地表径流和土壤水淋溶作用引起的农药转移等。
扩散作用与土壤的性质有关：土壤含水量、土壤比重、紧实度、孔隙度、温度及吸附作用等都影响其扩散作用。
在土壤对农药行为的影响因素中吸附作用最重要。在土壤的无机颗粒中，粘粒对农药的吸附力最强；土壤有机质中以腐殖质为主体，它的表面积很大，在土壤和农药的相互作用中占主要地位。一种农药可以通过物理吸附、化学吸附和配位作用被吸附而固定于土壤中。
农药进入土壤生态系统后，也进行着一系列的变化。首先是农药的非生物降解，这是消除土壤中残留农药的重要途径，其主要降解过程包括化学水解、光化学分解和氧化还原等；其次是生物降解途径，土壤中能分解农药的微生物种类很多，如一些细菌、真菌、放线菌和一些单细胞，生物降解可以将农药分子分解为无机物，并且速度很快。
(二）农药在水体中的迁移和分布
水体受农药污染的主要途径有：
（1）农药直接施入水体；
（2）从含有农药的土壤中迁移而来；
（3）农药厂排污使大量农药进入水体，这种污染比较集中，浓度也较高。
水体中较多见的是有机氯农药，其中DDT、DDE、DDD最常见，其次为狄氏剂、艾氏剂、七氯等，这类农药溶解度很低，常附着在颗粒物上悬浮在水中后逐渐沉降，因而常富集在底泥中。在海洋环境中农药被大量稀释，一般不容易检测到。
(三)农药在大气中的迁移和分布
大气中农药的污染源有：
（1）喷洒农药时，一部分农药直接漂浮在大气中；
（2）附着在作物体表或落在土壤表层的农药，有一部分逐渐向大气扩散；
（3）从土表蒸发进入大气中；
（4）农药厂排放的废气。
（5）农药配置、加工生产运输、农作物废弃物燃烧、粮食保存等也可在一定时期内造成高浓度的大气污染
大量农药进入大气后，由于气流的作用，可以将农药由施用区带到非施用区，出现农药“重新分配”现象。
农药也可以在大气中消失，其降解途径有部分农药的光解，多数农药可以因雨水洗涤及微粒沉降而落在地面及水体中。但这些农药在适当条件下又可以重返大气中，形成循环过程。
（四)农药在生物间的迁移和分布
农药施入环境后，有一部分进入动物、植物和微生物等生物体内，近而随生物的移动而发生转移，尤其重要的是通过生态系统中的食物链而导致农药在生物体间的转移和分布。
生态系统是生物圈的重要组成部分和基本单元，它是由生物群落及其生存环境所组成的一个有机整体。生物的生存和繁殖需要不断从周围环境中取得物质和能量，同时又不断将代谢过程中所产生的物质和能量输送到周围的环境中。
化学农药作为一类非生物性物质进入生态系统后，将经过生物的吞噬和吸收并通过食物链发生转移。
农药在生物间的转移和分布特别应注意的是农药可能在食物链的转移过程中而导致生物浓缩现象的发生，最终可能导致处于食物链顶端的高位营养级生物以及人类发生中毒以及死亡的严重后果，尤其是那些难以被生物降解的农药更容易产生生物浓缩现象，由此造成对人类健康的严重威胁。
典型的例子就是DDT，有人曾对密执安湖中的水体和生物进行测定，DDT通过食物链转移后在海鸥和青鱼体内的浓度是水体中浓度的5千万倍。
二、农药的环境污染及对人体健康的影响
1. 急性中毒：急性农药中毒包括职业性中毒、用农药自杀或他杀以及误服、误用而引起的急性中毒。（高毒农药的急性毒性比较明显，尤其是高毒有机磷农药和氨基甲酸酯类农药。
2. 亚急性毒性：主要在实验动物体内有表现。
3.慢性毒性：毒性不高，但性质稳定，长期接触在体内积累后会引起内脏机能损伤，阻碍正常生理代谢过程（三致作用）。
4、长期临床效应：
运动、感觉和中枢神经系统损害；
多种神经病与中枢神经系统的损害；
皮炎、男性不育；
脑及末梢神经和肌肉的综合症等
5、已被禁用的农药：2.4.5－T：笨氧羧酸类除草剂；二噁英类；地乐酚：硝基苯酚类除草剂；杀虫脒：有机氮类杀虫剂；含砷、汞的农药：有致癌或致畸作用。第二节几种重要的农药及其毒性
一、有机氯农药1
农药用量较大的为六六六（六氯笨）和DDT。DDT是最早合成的高效广谱有机氯农药，广泛用于农业、畜牧业、林业及卫生保健事业。1874年由德国化学家首次合成，直到1939年才由瑞士人米勒发现其具有杀虫性能。
第二次世界大战后，将其作为强力杀虫剂在世界范围广泛应用，为农业丰产和预防传染疾病等方面做出了巨大贡献。为此，米勒获得了1948年的诺贝尔医学奖。DDT纯品为白色结晶，不溶于水，溶于多种有机溶剂。DDT化学性质稳定，挥发性小，日照下不易分解，药效持久，但遇碱性物质易分解失效。使用后在田间的半减期为2－15年。
过去人们一直认为有机氯农药是低毒安全的，后来发现它的理化性质稳定，在食品和自然界中可以长期残留，在环境中能通过食物链大大浓集；进入生物机体后，因脂溶性强，可长期在脂肪组织中蓄积。
此外，由于长期、广泛使用DDT使一些虫类产生了抗药性，以致使用剂量越来越大，造成了全球性的环境污染问题。
瑞典卡罗林斯卡医学院的诺贝尔医药奖评委会于1997年公开表示，为当年将奖项颁发给DDT的发明而感到羞耻，表示在今后评奖中应将奖项颁发给那些经得起实践检验的发明创造和研究成果。
由于有机氯农药的使用很广泛、用量大、化学性质稳定、在环境中不易被破坏和分解、易被土壤吸收，因此对环境污染很严重。平均消失时间，艾氏剂，3年；666，6.5年；狄氏剂，8年；DDT，10年。专家们估计，在全球范围内停止使用DDT以后，大约还需要经过25－100年，才能使地球环境回复到原先的状态。
1、代谢1
有机氯农药可以通过胃肠道、呼吸道和皮肤进入机体。DDT首先被作为农药施用于土壤，它也可能由此以有机胶体溶液、悬浮物、浆糊状和尘粒形式进入环境空气或水域。
土壤中DDT可能通过如下途径进入人体：
进入人体的DDT易积聚在脂肪组织，并通过在肝脏内的代谢转成其同系物，人体内DDT大多代谢为DDD和DDE，此外还有DDA，但其在人体内生成较慢，DDT和DDA均可从尿液或粪便中排出，而DDT、DDD和DDE尚可从乳汁中排出。（分布和贮存与组织中脂肪含量呈正比）
还能经胎盘传递给胎儿。对胎儿和婴儿存在潜在危害。
到目前为止，世界各国人体的脂肪样品中都可检测出有机氯农药。DDE和DDA在人体中的生物半衰期约分分别为8年和1年。
2、急性毒性作用
主要表现为对中枢神经系统的作用，症状有肌肉震颤等，最后可能由于全身麻痹而死亡。
3、慢性毒性作用
主要表现为肝脏和肾脏的损害。对神经系统、酶活性、类固醇激素的代谢、生殖机能等有一定的影响，另外还有致畸、致癌、致突变等作用。对生殖机能的影响以及三致作用人们已用动物做了大量实验来验证。
4、毒作用机理
（1）有机氯的去氯反应
有机氯进入血液循环后，与血液基质中的氧活性原子作用，发生去氯连锁反应，生成不稳定的氧化产物。未起作用的农药被血液带走溶于脂肪，并长期蓄积起来。（2）DDT与神经膜受体机构互补
（3）六六六、狄氏剂、艾氏剂、氯丹，引起乙酰胆碱的释放增加。
（4）六六六、狄氏剂，与γ-氨基丁酸受体结合，产生拮抗作用。
（5）DDT与雌性激素受体结合。
二、有机磷农药
1、化学结构
大多属于磷酸脂类或硫代磷酸脂类，其通式为R
1R
2
PXY，其中R
1
、R
2
碱基集团，X为氧或硫原子，Y为各种不同的酸性基团。
有机磷农药毒性大小和X、Y、R基团有关。R为乙基毒性最大，X为氧原子时较硫原子毒性大，Y为强酸根时毒性较强。
2、理化性质
有机磷农药除少数品种（敌百虫）外，多为淡黄色或棕色油状液体，具有类似大蒜样的特殊臭味。一般不溶于水，只溶于有机溶剂及动、植物油中。有机磷农药对光、热、氧较稳定，遇碱易分解。
3、代谢
在农药的生产和使用过程中，药液可污染皮肤，或以蒸气、雾、或粉尘形态经呼吸道吸入，也可由消化道进入体内而引起中毒。有机磷农药经吸收后很快由血液循环分布到全身，在体内发生生物转化
有机磷农药在动物体内的代谢类型：
（1）氧化作用：氧化脱硫反应；O-脱烷基反应；S-氧化反应。
（2）水解反应，参加水解反应的水解酶有三类：磷酸酯酶；羧基酯酶和酰胺酶。
4、毒性作用
急性中毒时智力活动、凝血等会受到干扰，有时还出现一时性糖尿。
对人类及哺乳动物的慢性危害有血液中胆碱酯酶活性降低、迷走神经兴奋性增高、嗜睡、震颤、语言失常等，另外视觉机能和生育能力会受到一定的影响，有些对生物有致畸作用，使得肿瘤发病率增高。临床症状一般是头疼、头晕、乏力、食欲不振、恶心、易出汗等。
世界卫生组织建议有机磷农药，乐果每日容许摄入量为每公斤体重0.02毫克，水果和蔬菜容许残留量为每公斤2.0毫克，番茄、辣椒每公斤1.0毫克。
5、毒作用机理
抑制胆碱酰酶使其失去分解乙酰胆碱的作用，导致乙酰胆碱体内蓄积，刺激胆碱能神经系统，产生毒性。
三、氨基甲酸酯类农药
1、化学结构
含有N-取代基的氨基甲酸脂化合物，基本结构式为R
1NHCOOR
2
，R
1
和R
2
为烷基或芳基。N-烷基多为杀虫剂，N-芳基多为除草剂。
2、理化性质
多为白色或淡黄色晶体，难溶于水，易溶于有机溶剂，对光、热、空气及酸性物质较稳定，遇碱易失效。低毒、高效、低残留。常用的有西维因、异丙威、呋喃丹、丁苯威、害扑威、混灭威、速灭威等。
3、代谢
氨基甲酸酯类农药可经过消化道、呼吸道和皮肤吸收，在体内可发生水解、氧化和结合转化，在哺乳动物体内其代谢物趋向于排泄，降解速度较快。
4、毒性作用
能与亚硝酸合成亚硝胺类，亚硝酸盐可能引起人体的血液缺氧中毒反应，亚硝胺类可使人体消化系统发生癌变。机体内硝酸盐、亚硝酸盐含量如果过高，也会干扰机体对维生素A的吸收利用，从而导致维生素A缺乏症，大量的亚硝酸盐可导致血质下降，抑制中枢神经系统，致使心动过速等。
急性中毒时表现有流泪、肌肉颤抖、瞳孔缩小等症状，有时还可以引起接触性皮炎；
慢性作用有致畸、致癌、致突变等作用。
4、毒作用机理
抑制胆碱酰酶的活性
四、除草剂
除草剂可经呼吸道、消化道和完整皮肤吸收，主要分布在肾脏、肝脏、脾和肺中。在体内基本不经过转化，以原形迅速经尿排出，少量随粪便排出。
其毒作用机理主要是抑制过氧化氢酶、醛缩酶等的活性，导致机体组织耗氧量减少，肌肉内磷酸肌酸含量降低。
急性中毒主要损害肝脏、肾脏及神经系统，对皮肤、黏膜有刺激作用。
慢性中毒时出现中枢神经系统运动调节机能障碍。除草剂对人体的急性中毒很少见，但除草剂会造成在农产品中残留而污染食物，通过食物链对人体发生慢性危害作用。
五、拟除虫菊酯类农药
1、化学结构
与天然除虫菊脂素类化学性质相似，物理和生物活性不同，具有顺反异构体。
2、理化性质
多为黄色黏稠液体或无色晶体，挥发性低、不溶于水、易溶于多种有机溶剂，遇碱分解。
3、体内代谢过程
吸收：通过消化道（被污染的食物和水）、呼吸道（被污染的空气）进入有机体，皮肤吸收甚微。
3、体内代谢过程
分布：脂肪以及神经等组织。
代谢：羟化、水解、结合进行转化。产生的酯类以游离形式排出，酸类（环丙烷羟酸、苯氧基苯甲酸）与葡萄糖醛酸结合后排出。
在体内代谢和排出过程都较快，在体内很少蓄积。
4、毒性作用
症状：
短时间内大量接触拟除虫菊脂后，轻——头晕、头痛、恶心、呕吐；重——精神萎靡、烦躁不安、肌肉跳动、抽搐、昏迷。
六、预防农药公害的措施
1、要实现农药的卫生标准，保障人群健康，必须采取多种措施减少和消除农药对环境的污染：
2、农药的更新换代；
3、开发和使用低毒或无毒、低残留或无残留的农药代替现有的毒性较强或残留量较大的农药；
4、对农药的生产和使用过程加强管理，进行安全生产和使用；
5、积极发展生物防治，控制和减少化学农药的使用。
第六讲环境物理因素的毒性研究
物质污染（化学性污染、生物性污染）
能量污染（物理性污染）
?细胞屏障对物理性污染不起作用
?局部性
?无残留（除放射性污染）
第一节环境噪声污染
一. 环境噪声源及污染特点
交通运输；工业生产；建筑施工；社会生活
噪声强度：声级（dB）
特点：能量污染；感觉公害；限性和分散性
二. 环境噪声对人体健康的影响
1. 对听觉系统的影响
（1）暂时性听阈位移
听觉适应：听阈↗10dB以上，几分钟恢复
听觉疲劳：听阈↗15dB以上，几小时至1天恢复
（2）永久性听阈位移
听力损伤：高频段听力下降
噪声性耳聋：语言频段听力也有下降
噪声：＜85dB，对听觉影响较小；＞85dB，强度越大、频率越高噪声性耳聋发病率越高；90dB环境～10年噪声性耳聋发病率10%；极强噪声听觉器官发生急性外伤及其他
损伤：高频部分比重越大，危害越大；断续噪声危害比连续噪声大；噪声影响与工作性质、环境、机体状态有关。
2. 对其它器官、系统的不良影响
神经系统：神经衰弱综合症候
心血管系统：植物神经功能紊乱
消化系统：消化功能不良
生殖功能：早产、死胎等
第二节放射性污染
一. 放射性污染的来源
1. 天然放射线
天然本底辐射；宇宙射线：随海拔高度和地磁高度↗而↗；地球射线：土壤、岩石
2. 人工放射线
（1）核燃料的开采、加工与再处理
（2）核反应：核武器、核电站
（3）工业、农业及医学应用
外照射；内照射
二. 放射性物质对人体健康的作用机理
α射线：内照射危害大
β射线：内照射危害次于α射线
X、γ射线：外照射危害很大
直接损伤：直接引起生物分子电离
间接损伤：首先引起生物体内水分子电离自由基、分子产物攻击生物大分子
三. 放射性污染对人体健康的影响
1. 急性辐射损伤
骨髓型急性放射病：骨髓等造血组织损伤
肠型急性放射病：胃肠道损伤
脑型急性放射病：脑组织损伤
2. 辐射的远期效应
（1）辐射致癌
（2）诱发白内障
晶体混浊白内障
晶体内：化学成分分布失调
水溶性蛋白质减少、变性
（3）寿命缩短
辐射：防御能力↘
免疫功能↘
（4）遗传效应
第三节电磁辐射污染
一. 电磁辐射污染源
天然电磁辐射：雷电、火山喷发、地震和
太阳黑子活动引起的磁暴
人工电磁辐射高空高频电磁辐射污染源
高空低频电磁辐射污染源
地面高频电磁辐射污染源
地面低频电磁辐射污染源
二. 电磁辐射对人体健康的影响
电磁波生物学活性：随频率↗而↗
生物效应：微波＞超短波＞短波＞中长波
热效应：由于过热引起的损伤
非热效应：神经衰弱症候
植物神经功能失调症状
眼睛
生殖系统
第七讲水环境毒理学
水域生态环境的组成
1.非生物组成：水及主要离子、溶解性气体、微量元素、胶体和悬浮物质等。
2. 生物组成
?生产者：各种藻类（浮游植物）。
?消费者：浮游动物、底栖动物和鱼类等。
?分解者：水底沉积物表面的数量为最多，因为这里积累了大量的死亡有机物质。
从环境科学的角度，根据污染物的物理、化学和生物性质及其污染特性，水体污染物分为：
? 1 无机无毒物质；
? 2 无机有毒物质，包括重金属毒性物质和非金属的无机毒性物质；
? 3 有机无毒物质；
? 4 有机有毒物质，包括农药、酚类化合物、多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）和表面活性剂。
从环境毒理学的角度，水体污染物分为：
?物理性污染物：包括非溶解性污染物、热污染、及放射性污染。
?化学性污染物：有机污染物，如酚类、苯类、卤烃类、油类等；无机污染物，如砷、铜、铅、镉、汞、氰化物等。
?生物性污染：包括致病细菌、致病病毒及寄生虫等。
水环境毒理学：就是研究水环境中的外源化学物质对水生生物的毒性作用及其规律的科学。
第一节污染物在水体与生物体内的迁移转化
一、污染物的来源及其进入水体的途径
1. 污染物的来源：
工业生产排污、城市生活污水、农业灌溉、、大气污染物及固体废弃物的淋溶作用等都是水体污染物的来源，
水生生态系统内部产生或贮存的一些污染物质的释放也是一个污染物质的来源，比如有些水生生物自身会产生一些生物毒物。
2. 污染物进入水体的途径
（1）通过大气沉降或污水直接排放进入地表水环境；
（2）通过下渗进入地下水环境；
（3）通过地表径流进入地表水环境：
在化学品生产、排放、流通和使用过程中，有毒化学物质或直接释放于环境，或随废水排入水体。
由于突发事故造成大量有毒化学品外泄，进而污染水体（如油污染）。
有毒有害废弃物处理、处置不当，有毒化学品经淋溶、渗透等途径进入水体。
二、污染物在水体中的分布和转移
1. 相对静水的水环境的特点（以湖泊为例）
湖边缘的潜水湖滨区，在这个区域内生存着大量的水生植物、无脊椎动物和小鱼，在这个区域内形成了完整的食物链关系。
由湖滨区向湖心的亚湖滨区，这个区域内的生物相对较少。
深水区，在这个区域内由于很少有水的对流运动，水体中氧气的含量也较低，几乎没有生物的活动。
另外在湖泊的底部有一些底栖生物存在，他们也可能构成一个独立的生物群落。
2. 污染物在水体中的分布：
一部分以悬浮物的形式分布在水体中
还有一部分沉积在水体的底泥中。
气象条件和季节等因素会影响到污染物在水体中的分布；
3、污染物在水体中的迁移转化：取决于污染物的性质以及水体的环境特点。
有机污染物：通过吸附、挥发、水解、光解、生物富集和生物降解等作用进行迁移转化。
重金属：通过沉淀、络合、吸附、氧化还原等反应发生形态间的相互转化及分散和富集过程。
三、污染物的吸收
1. 水生植物和微生物(受其生活型的影响）
水生微生物和浮游植物主要是吸收水中的污染物，尤其是离子态的污染物；
沉水植物既吸收水中的污染物，又利用底泥中的污染物；
挺水植物和浮叶植物的污染物来源最多，水、陆（底泥）、空都有。
2. 水生动物对污染物的吸收
水体中的污染物进入动物体主要有三条途径：动物的体表；鳃和肠道吸收污染物。
水生动物对污染物的吸收有如下特点：
（1）较小的动物体或处于食物链低营养级的生物，直接从水中吸收污染物是一条主要的途径；而个体较大或处于高营养级的生物，主要通过取食来吸收污染物。
（2）同一种动物对不同污染物的吸收途径是不同的。
（3）在急性污染的情况下，动物主要从水中吸收污染物；而在慢性污染的情况下，动物主要通过取食来吸收污染物。
（4）与食物的供应情况有关，食物充足时，主要通过取食的途径来吸收污染物。
四、污染物的代谢
水生生物可以通过体内的生物转化作用改变它从环境中吸收的污染物质。
污染物质发生生物转化作用以后会影响其在环境及生物体内的分布、积累及其毒性作用。
五、污染物的蓄积
化学物质的理化性质与其在生物体内的累积和生物富集有密切的关系，其中脂溶性是一个重要的因素。
一般不易被生物转化和具有脂溶性的物质容易在生物体内发生蓄积。
六、生物富集
不同种类生物、处在不同发育期的生物和不同的器官生物富集规律不同。
以链鱼为例，其不同器官富集重金属铅的量从大到小的顺序为：鳃＞鳞＞内脏＞骨骼>头部＞肌肉。
水稻各器官铅的富集量差别很大。各器官含铅量的大小顺序为：根＞叶＞茎＞谷壳＞米。
水生维管束植物各器官富集污染物的一般规律与陆生植物相似，但器官之间的差异没有陆生植物明显。它的所有器官都能吸收水中的污染物，都可称为吸收器官。
生物在不同生育期接触污染物，体内富集量有明显差异。
水稻的根在不同时期对铅富集量大小顺序为：拨节期＞分蘖期＞苗期＞抽穗期＞结实期。
七、影响污染物吸收和代谢的因素
1. 污染物的浓度：
2. 不同器官的差异：
链鱼体内铅的含量：鳃＞鳞＞内脏＞骨骼>头部＞肌肉。
水稻各器官含铅量为：根＞叶＞茎＞谷壳＞米。
3. 毒物的性质：渗透力强的种类，能穿透表皮并转移到内部组织，渗透力弱的种类，则多停留在植物表面上。
污染物的存在形态直接影响生物对污染物的吸收和积累。如污染物是以离子态、结合态、还是有机物的形式存在。
4.环境因子：温度、盐度和光照等环境物理因素，比如在较高的温度下，一些贝类的代谢率较高，以至对镉、汞的吸收量也较大。
5.生物因素：年龄、体重、不同发育阶段和性别等生物因素对污染物的吸收和代谢有一定的影响。
6.食物链和食物网：比较稳定的、能够被生物吸收的、以及不易被生物体代谢分解的污染物质容易通过食物链或食物网进行迁移和转化或者发生富集。
第二节污染物的毒性作用及机理
一、分子水平的毒性效应
由于分子生物学技术的快速发展，使人们可以尽快确定环境污染物的毒性效应进行早期预测。
检测的指标包括：DNA损伤、混合功能氧化酶和胆碱酯酶等。
鱼脑中乙酰胆碱酯酶的活性下降可以反映出水中有机磷和氨基甲酸酯的污染程度。
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。
二、细胞与亚细胞水平的毒性效应出现可见症状之前，植物在组织和细胞中出现的生理生化和亚细胞结构等微观方面的变化：
1.对植物根、叶细胞核的影响：如镉污染会引起根和叶细胞内核变形，外膜肿大，内腔扩大，严重的核膜内陷。
2.对植物根、叶线粒体、叶绿体等细胞结构的影响：如镉污染会使线粒体表现为凝聚性线粒体，膜扩张；铅污染导致叶绿体膜系统溃解，叶绿体呈球形皱缩等。
3. 对植物根尖细胞分裂和染色体的影响：大麦根尖经重金属离子处理后，细胞有丝分裂指数不同程度下降。重金属对根生长的抑制主要是由于抑制了细胞的有丝分裂。同时，重金属处理后的细胞中，有丝分裂出现异常，染色体畸变率与对照相比显著增高。一般来说，汞和镉的细胞学毒性最大，其次是铅和镍，再其次是铜和锌。
4. 对植物核仁的影响：在重金属作用下，大麦细胞中核仁的结构和数量也发生很大变化。如出现多核仁现象等。
三、个体水平的毒性效应
1. 对动、植物形态结构的影响：防腐漆添加剂TBT（三丁基锡）可引起软体动物的畸形等。
2. 对种子生活力的影响：由于种子中蛋白水解酶活性严重受抑制，贮藏蛋白质难以水解为简单氮化合物以满足幼胚发育的需要。
3. 对动物生长、繁殖的影响：
水体中污染物对动物内脏的破坏作用极明显。（如氯丹使鳟鱼肝脏退化；DDT使鳟鱼鱼苗肝脏出现空泡；有机氯和汞使鱼的肝脏受损导致血清中转氨酶含量增加等）
四、种群、群落水平的毒性效应
1. 种群效应：较高浓度污染物使水生生物种群在短时间内发生种群数量的减少甚至趋于灭亡，而较低浓度下长期接触污染物的生物种群可能对毒物产生耐性和抗性。
2. 群落效应：关于群落变化的研究多以大型底栖生物为对象，因为其种类和数量多，生活相对固定且易于采集。在受到严重污染之后，一些种类已不复存在，某些种类的种群明显减小，其他的种类具有很大的波动变化。
五、生态系统水平的毒性效应
在水环境中，污染物影响水生生物种群和群落结构变化，使生态系统结构与功能受到损害。生态系统中的相互作用亦可使水生生物种类组成发生变化。
当污染物在一定的时空范围内持续作用于水生生态系统时，生态系统物质循环和能量流动受阻，生态系统健康受到影响，逐步走向衰退。
长期环境污染对生态系统的生态效应：
1、生物多样性的丧失，包括遗传多样性的丧失、物种多样性的丧失和生态系统多样性的丧失；
2、生态系统复杂性降低；
3、自我调控能力下降。
六、不同生态环境因子对污染物毒性的影响
1. 水体温度：温度主要影响变温动物的生理过程，改变生物的代谢活动和生物积累能力，同时也影响污染物质的酶的诱导、生物转化作用、停滞时间和毒性大小，如温度增加鱼的好氧量增加，对污染物的吸收量也增加。
2. 水体pH：鱼类生长的最适pH为5－9；pH在5.5以下时鱼类生长受阻，产量下降；pH在5以下时鱼类生殖功能失调，繁殖停止。鱼胚和鱼苗阶段是鱼类生活周期中对低pH最为敏感而且最易死亡的阶段。某些污染物在酸性条件下对水生生物产生协同作用，如重金属。
3. 光照：太阳光可以直接诱发有机污染物发生光解作用，不可逆地改变了反应分子，影响其在水环境中的归趋。一个有毒化合物的光化学分解的产物可能还是有毒的。例如，辐照DDT反应的产物DDE在环境中滞留时间比DDT还长。
4.水流速和流量的影响：影响污染物在水中的稀释和沉淀量。
贝类通过滤食有毒藻类（主要是藻黄素），经过生物累积和放大转化为有机毒素，即贝毒。贝毒的形成与海洋中有毒藻类赤潮密切相关。
贝类毒素主要有：
麻痹性贝类毒素；腹泻性贝类毒素；神经性贝类毒素；记忆缺损性贝类毒素
海兔（有毒贝类）的体内有毒腺，含有一种海兔素，对神经系统有麻痹作用，接触部位可发生皮肤感觉障碍，有刺痛感。大量食用会引起多汗、流泪、流涎不止、头痛、腹泻、瞳孔缩小、呼吸困难等，严重时出现肌颤和全身痉挛，可因呼吸衰竭而死亡。
三、赤潮和水华的毒性作用
1. 赤潮：海洋中某些微小的浮游藻类、原生动物或更小的细菌，在一定的条件下爆发性繁殖或突然性聚集，引起水体变色的一种现象。赤潮是海洋环境污染的一种危险信号。
赤潮种中约有70余种能产生毒素，可通过食用鱼或贝类等对人体造成毒害，造成人类消化系统或神经系统中毒，严重的还可致死。
2. “水华”是一种普遍发生的淡水污染现象，发生时，水体呈蓝色或绿色。“水华”产生的藻毒素造成的最大危害是引起鱼类死亡，使饮用水源受到威胁并
第一章 1简述环境毒理学的研究对象，内容以及方法p241-08j1 环境毒理学的研究对象主要是环境污染物，环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化学性污染物以及一些环境物理因素如噪声、射频电磁辐射、电离辐射等。 研究内容主要有以下三点：1、研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物对集体相互作用的一般规律，包括吸收、分布、排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程2、环境污染物的毒性评定方法，即环境毒理学的研究方法，包括一般毒性试验（急性、亚急性、慢性实验）、繁殖实验、代谢实验、蓄积实验等3、各种重要的环境污染物和有害物理因素对机体的危害及其作用机理 环境毒理学的研究方法，以动物实验为主，包括体外实验和整体实验俩种基本类型。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。 2环境毒理学的研究方法主要包括哪些？p270-10j2 环境毒理学的研究方法，以动物实验为主，包括体外实验和整体实验俩种基本类型。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 体外实验包括器官水平、细胞水平、亚细胞水平和分子水平的实验，整体实验可分为急性、亚急性、慢性毒性实验。但动物学实验研究和人群流行病学调查结果往往不尽一致，假阳性、假阴性、过低或者过高估计毒物潜在危害程度等情况常存在。因此单纯依靠动物实验或者流行病学调查都是不可靠的，完整的方法是将实验室研究与人群流行病学调查有机结合起来，用微观研究进行毒性筛选、机理探讨，并为宏观研究提供所学的观察指标，而宏观则为微观提供选题方向，并进行验证对一项具体的研究来讲，如果某种毒性已经被广泛生产或应用，应首先分析对人群的影响，发现对健康损害的迹象，然后用微观实验手段进行深入研究。最后，将这些实验研究结过进一步在人群流行病学调查中加以验证，再确定病损的因果关系。3什么叫环境毒理学？它是怎样产生的？p259-09w1 环境毒理学是利用毒理学的方法研究环境，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. 随着现代工业的发展，环境污染日趋严重，人类生活居住环境日益受到污染，人体健康受到危害，特别是环境污染引起的公害事件的教训，促使人们进行深入的毒理学研究，以阐明环境中某种污染物或几种污染物对生物体得作用及其机理，以致环境毒理学迅速发展为一门毒理的分支学科，成为环境科学中不可缺少的重要组成部分 4环境毒理学的产生对环境科学研究有什么作用？p271-10w1 环境科学的最终目的是保护和改善环境，使之有利于人类现在和未来的正常生存，环境毒理学是环境科学的前沿领域，同时也是环境医学评价环境因素对人体健康危害的基础。随着现代工业的发展，环境污染日趋严重，人类生活居住环境日益受到污染，人体健康受到危害，特别是环境污染引起的公害事件的教训，促使人们进行深入的毒理学研究，以阐明环境中某种污染物或几种污染物对生物体得作用及其机理，以致环境毒理学迅速发展为一门毒理的分支学科，成为环境科学中不可缺少的重要组成部分 5环境毒理学主要任务是什么？p284-11w3 环境毒理学的主要任务有三点：1、判明环境污染物和其他有害因素对人体的危害作用及其作用机理。不断不要对现有物质进行研究，而且还必须对所有新的化学物质，在普遍应用之前，予以检测。2、探索环境污染物对人体健康损害的早期检测指标，即用最灵敏的探测手段，找出环境污染物与机体作用后最初出现的生物学变化3、定量评定环境污染物对机体的影响，确定其剂量—反应关系，为制定环境卫生标准提供科学依据。 6环境毒理学有哪些研究方法？p298-12.1 第二章 1简述环境中污染物的转化规律p241-08j2 污染物在环境中可通过物理的化学的或生物学的作用改变形态或者转变成另一物质的过程叫污染物的转化。根据其转化形式可以分为：物理转化、化学转化和生物转化三种类型，物理转化是指污染物通过蒸发、凝聚、吸附以及放射性元素蜕变等一种或几种物理过程实现的转化；化学转化是指污染物通过化学反应过程发生的转化，如：氧化还原反应、水解反应、络合反应、光化学反应等；生物转化是指污染物通过生物相应酶系统的催化作用所发生的变化过程 2什么是生物性迁移？如何定量研究生物性迁移？p271-10w2
环境生态学第五章生态系统服务 中国及全球生态系统服务的价值比较 中国和全球生态系统效益的价值的比值，及中国和全球面积的比值基本接近，但稍低，陆地所提供的生态系统效益价值低于全球平均水平较多。 环境生态学第七章环境污染的检测及评价 !污染物:进入环境后使环境的正常组成发生变化，直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的物质。污染物的作用对象包括人在内的所有生物。 环境污染物:指由于人类的活动进入环境，使环境正常组成和性质发生改变，直接或间接有害于生物和人类的物质。 !毒物:指对机体产生有害作用的化学物质。 外来化合物:指生物体内正常生命活动下不产生的化合物。 环境毒物:指通过各种途径排放至大气、水源和土壤等人类环境中的有毒化学物质。 重金属的环境毒理学效应 重金属毒作用的特性:重金属和配位体的相互作用，重金属的有机化，重金属的氧化还原反应，重金属的蓄积作用是重金属毒性作用的特性。 毒性原因:重金属及生物成分的相互作用，即和大分子物质的作用可能是大多数金属产生毒性效应的原因。 环境污染物的联合作用:独立作用、相加作用、协同作用、拮抗作用。
独立作用:多种化学物各自对机体产生不同的效应，其作用的方式、途径和部位也不相同，彼此之间互无影响。 相加作用:多种化学物混合产生的生物学作用强度是各种化学物分别产生的作用强度总和。 协同作用:两种或两种以上化学物同时或在数分钟内先后及机体接触，其对机体产生生物学作用的强度远远超过它们分别单独及机体接触时所产生的生物学作用的总和。 拮抗作用:两种化学物同时或在数分钟内先后输入机体，其中一种化学物可干扰另一种化学物原有的生物学作用，使其减弱，或两种化学物相互干扰，使混合物的生物学作用或毒性作用的强度低于两种化学物输入机体时强度的总和。 污染物在生物体内的吸收 （1）经消化道吸收,主要以简单扩散方式通过细胞膜被吸收。(浓度愈高吸收愈多。脂溶性物质较易吸收，水溶性易离解的物质不易吸收。) （2）经呼吸道吸收,经肺吸收直接进入血液循环而分布全身。在呼吸道的吸收主要通过简单扩散。 （3）经皮肤吸收,如有机磷农药可经皮肤吸收引起机体中毒。 污染物在生物体内的转化包括对有害物质的生物解毒作用和毒性强化的生物活化作用。 污染物的生物转化是指进入体内的外来化合物，在体内酶催化下发生一系列代谢变化的过程，亦称为生物代谢转化。 1．降解反应
药物毒理学简答总结 第三章 一、简述肝损伤的类型及主要代表药 1.肝细胞死亡：对乙酰氨基酚、烷化剂 2.脂肪肝：丙戊酸、四环素 3.小管胆汁淤积：第一代头孢菌素、环孢素 4.胆道损害：亚甲基二本胺 5.肝纤维化：甲氨蝶呤、维生素A 6.血管损伤：达卡巴嗪 7.过敏性肝炎：氯丙嗪、氟烷 8.肝肿瘤：雄激素类、亚硝酸盐 二、肝脏是药物毒性靶器官的原因 1.血供丰富（1.5L/min） 2双重血供（门静脉2/3） 3.肝脏是重要代谢器官 4.肝血窦结构特殊 5.胆汁形成排泄 三、简述肝损伤的类型和主要代表药 第四章 一、.药物引起肾脏损伤的类型有哪些 ①性肾小管坏死 药物：氨基糖苷类、一、二代头孢、多粘菌素、过量阿司匹林、过量对乙酰氨基酚、金属离子、两性霉素B、麻醉药 ②小球肾炎和肾病综合征 药物：非甾体类抗炎药、锂盐、含巯基药物、阿霉素、丝裂霉素C、金属、汞制剂、吲哚美素、保泰松、利福平、磺胺类、海洛因 ③质性肾炎 药物：青霉素、头孢菌素类、氨基糖苷类、利福平、非甾体抗炎药、磺胺类、普萘洛尔、干扰素等 ④阻性肾脏衰竭（原因：结晶在肾小管沉积）药物：呋塞米、抗癌药、磺胺类 ⑤疮样综合征圈6其它：锂盐 药物：异烟肼、普鲁卡因胺、甲基多巴、苯妥英钠、氯丙嗪、利血平、奎尼丁、金制剂
二、肾是药物毒性靶器官的原因 1.血流丰富 2.肾小管浓缩 3.尿液PH变化 4.也可进行生物转化 5.免疫复合物易沉着 第五章 一、请例举临床上常见的心血管毒性药物 抗心律失常药： 奎尼丁，利多卡因等，是心脏传导速率减慢，早期心律失常，心动过缓，传导阻滞等； 洋地黄毒苷，地高辛等影响动作电位延续时间，AV传导减慢； 儿茶酚胺类药物如多巴酚丁酚，扎莫特罗等导致心动过速，心肌细胞死亡； 支气管扩张药：如肾上腺素，异丙肾上腺素等导致心动过速； 抗肿瘤药：如多柔比星等导致心肌病，心力衰竭； 抗病毒药：如利巴韦林等导致心肌病。 二、药物对心血管损伤类型 1.心力衰竭 2.心律失常（冲动形成异常冲动传导异常） 3.心肌炎与心肌病 4.心包炎 5.心脏瓣膜病 6.高血压 7.低血压 8.血管炎 三、.药物对心血管系统的毒性作用的机制有哪些 ①干扰离子通道和离子稳定：干扰Na离子通道、K离子通道、Ca离子通道、影响细胞内Ca 离子稳定 ②改变冠脉流量和心肌能量代谢 ③细胞凋亡与坏死，可诱导心肌凋亡药物：可卡因、罗红霉素、异丙肾上腺 第六章 一、试述药物对呼吸系统的毒性作用 1、呼吸抑制 （1）吗啡：急性中毒致死的主要原因 （2）巴比妥类：抑制呼吸中枢 （3）筒箭毒碱：阻断呼吸及神经肌肉接头的N2受体，引起呼吸麻痹。 2、哮喘 （1）解热镇痛抗炎药：某些哮喘患者服阿司匹林或其他解热镇痛抗炎药后可诱发哮喘，称为“阿司匹林哮喘”。 （2）β-受体阻断药:阻断支气管平滑肌上β2受体，导致支气管收缩，引发哮喘。 （3）拟胆碱药:毛果芸香碱、乙酰胆碱等可兴奋支气管平滑肌上的M受体，导致支气管收缩，引发哮喘。 （4)麻醉性药物：氯胺酮、普鲁卡因胺、利多卡因可引起支气管痉挛，引发哮喘 (5)其他：青霉素、头孢、磺胺类、喹诺酮类、多粘菌素B、新霉素、四环素等抗菌药，疫苗、抗毒素、血清等生物制品（机制：1型变态反应）
1、简述环境毒理学的基础。 环境毒理学的基础包括医学，药理学，细胞生物学，分子生物学，生物化学，生物物理学，环境科学和生态学等。 2、简述环境毒理学的研究对象、任务和内容。 环境毒理学的研究对象：各种生物特别是对人体产生危害的各种环境污染物 （environmental pollutant）。环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化 学性污染物。 环境毒理学的主要任务：研究环境污染物对人体的损害作用及其机理，探索环境 污染物对人体健康的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有效防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据；此外，根据环境污染物对其他生物（包括动物、植物、微生物等）个体、种群及生态系统的危害，甚至在特定环境中对整个生物社会的危害，研究其损害作用及其机理、早期损害指标及防治理论和措施。环境毒理学的最终任务是保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。环境毒理学的主要内容：研究环境污染物及其在环境中降解和转化产物对机体相 互作用的一般规律，包括毒物在体内的吸收、分布和排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程，剂量与作用的关系，毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。 3、简述污染物的迁移规律和研究意义。 答：污染物的迁移（transport of pollution）是指污染物在环境中发生的空间 位置的相对移动过程。 污染物的迁移规律： Ⅰ机械性迁移，包括气的机械性迁移、水的机械性迁移和重力机械性迁移。 Ⅱ物理-化学性迁移：①风化淋溶作用：是指环境中的水在重力作用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中化学元素溶入水中的过程，其作用的结果是产生游离态的元素离子。②溶解挥发作用；③酸碱作用；④络合作用；⑤吸附作用；⑥氧化-还原作用。 Ⅲ生物性迁移①生物浓缩：指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，又叫生物富集。②生物积累：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
环境毒理学的研究对象是环境化学物。 环境基因组：人类对环境因子易感基因非常多，总称为环境基因组。 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，以及相关生物损害作用及其机理的科学。 化学物在体内组织器官初级分布取决于血流量，再次分布取决于化学物与组织的亲和力。（填空） 排泄是环境化学物及其代谢产物由体内向体外转运的过程，其主要途径是：①经肾随尿液排泄（机理：肾小球被动过滤，肾小球重吸收和主动转运）；②随胆汁进入小肠的环境化学物有两种去路：一部分随粪便排出，一部分进入肠肝循环。（填空） 毒物动力学：运用数学方法，定量地研究外来化学物吸收、分布、排泄和代谢转化随时间动态变化的规律和过程。分为线性动力学模型、非线性动力学模型、生理性毒理动力学模型。共氧化作用：在机体内的花生四烯酸经氧化作用形成前列腺素，在此氧化过程中，某些外源化合物可同时被氧化，即共氧化作用。 代谢饱和：机体吸收毒物后，随毒物在体内浓度的增高，单位时间内代谢酶对毒物催化代谢所形成的产物量也增大，但当毒物浓度达到一定水平时，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量就不再随毒物浓度升高而增大，这种代谢途径被饱和的现象称为代谢饱和。 毒物：指在一定条件下，较小剂量就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质。 致死剂量：指以机体死亡为观察指标而确定的外源化学物的剂量。 半数致死量(median lethal dose，LD50) 较为简单的定义是指引起一群受试对象50%个体死亡所需的剂量。 绝对致死剂量（absolute lethal dose，LD100）：指某实验总体中引起一组受试动物全部死亡的最低剂量。 最小致死剂量（minimal lethal dose，MLD或MLC或LD01）：指某实验总体的一组受试动物中仅引起个别动物死亡的剂量，其低一档的剂量即不再引起动物死亡。 最大耐受剂量（maximal tolerance dose，MTD或LD0或LC0）：指某实验总体的一组受试动物中不引起动物死亡的最大剂量。 半效应剂量：指外源化学物引起机体某项生物学效应发生50%改变所需的剂量。 联合作用的类型及评定方法： 作用类型： 相加作用：多种环境化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度是各自单独作用的总和，这种作用称为相加作用。 协同作用：两种或两种以上环境化学物同时作用于机体，所产生的生物学作用的强度远远超过各化学物单独作用强度的总和，这种作用称为协同作用。 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半环境化学物的毒性增强，这种作用称为增强作用。 拮抗作用：两种环境化学物同时作用于机体时，其中一种化学物可干扰另一种化学物的生物学作用，或两种化学物相互干扰，使混合物的毒性作用强度低于各自单独作用的强度之和，这种作用称为拮抗作用。 独立作用：两种或两种以上的环境化学物作用于机体，各自的作用方式、途径、受体和部位不同，彼此互无影响，仅表现为各自的毒性作用，对此称为独立作用。 评定方法：联合作用系数法、等效应线图法。
毒理学基础总结归纳 第一章绪论 一、名词解释 1、毒理学（Toxicology）：研究毒物性质与机体或生态系统相互作用规律的学科。（包括毒性、入侵途径、中毒机理和病理过程） 2、现代毒理学（modern Toxicology ）：研究所有外源因素（如化学、物理和生物因素）对生物系统（living systems）和生态系统（ecosystem）的损害作用/有害效应（adverse/harmful effects）与机制，以及中毒的预防、诊断和救治的科学。 二、问答题 1、简述毒理学的基本功能以及三大领域： 答：⑴毒理学两个基本功能： ①检测理化因素产生的有害作用的性质（危害性鉴定功能）； ②评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性（危险度评价功能）； ⑵三大研究领域： ①描述毒理学（descriptive toxicology） ②机制毒理学（mechanistic toxicology） ③管理毒理学（regulatory toxicology） 2、毒理学方法： 答：体内试验（整体动物试验），体外试验，人体试验，流行病学研究 3、3R原则： 答：替代，减少，优化和改良 第二章毒理学基本概念 一、名词解释 1、外源化学物（Xenobiotics）：是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的化学物质，又称为“外源生物活性物质”。
2、毒性（toxicity）：化学物引起有害作用的固有能力，毒性是一种内在的、不变的性质，取决于物质的化学结构。 3、毒物（toxic substance , poison ，toxicant）：在较低的剂量下可导致机体损伤的物质。 4、损害作用（adverse effect）：指影响机体行为的生物化学改变，功能紊乱或病理损害，或者降低对外界环境应激的反应能力。 5、非损害作用（non-adverse effect）：机体发生的生物学变化应在生物题适应代偿能力范围之内，生物体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。 6、速发型毒作用（immediate toxic effect）：某些外源化学物在一次暴露后的短时间内所引起的毒作用。 7、迟发型毒作用（delayed toxic effect）：在一次或多次暴露某种外源性化学物后，经一定时间间隔才出现的毒作用。 8、局部毒性作用（local toxic effect)：某些外源化学物在生物体暴露部位直接造成的损害作用。 9、全身毒作用（systemic toxic effect)：外源化学物被机体吸收后并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用。 10、剂量（dose）：是决定外源化学物对生物体损害作用的重要因素。 11、暴露剂量：表示个人或人群暴露的物质的量；动物的暴露剂量被称为给予剂量。 12、内剂量：为经吸收到机体血液的外源化学物的量。 13、靶器官剂量：为发生损害作用部位的外源化学物的量，可更好地反映剂量-效应关系，也称到达剂量和生物有效剂量。 14、靶器官：外源化学物直接发挥毒作用的器官。 15、生物标志（biomarker）：外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定指标。通常把生物标志分为暴露标志、效应标志和易感性标志。 16、暴露生物标志（biomarker of exposure）：是测定组织，体液或排泄物中吸收的外源化学物其代谢产物或与内源性物质的反应产物作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信息。包括内剂量标志和生物效应标志。 17、效应生物标志（biomarker of effect）：机体中可测出的生化生理行为和其他改变
一、填空题 1.接触频率与期限：分为三种，即。 2.外源化学物在体内的处置包括_____、_ ___、 _和_____四个过程。 3.毒物排出体外的主要途径有___、__、_____和__ _。 4.机体最重要是排泄器官是： 5.外来化合物经消化道吸收的主要方式是（）。 6.有机酸主要在内被吸收，有机碱主要在被吸收。 34.凡是分子量小的（）水溶性化合物通过生物膜的方式滤过 35.凡是逆浓度梯度而转运需要载体能量,脂溶性大分子量的化合物通过生物膜的 方式 36.凡是脂/水分配系数大，非离子性化合物通过生物膜方式 37.凡是水溶性的化合物，分子量大的利用载体，由高浓度向低浓度移动的通过 生物膜方式 38.凡是液滴或大颗粒的物质通过生物膜的方式 39.葡萄糖由胃肠道进入血液，由血浆进入红细胞再进入神经组织，一系列通过 生物膜的方式 40.铅、锰、镉、砷、铊通过生物膜的方式 主要的体内屏障有血脑屏障和胎盘屏障。 营养物质通过的方式透过胎盘进入胎儿，而大部分环境化学物透过胎盘的方式是。 9.化学物危险度评价主要由_____、____、________四个部分组成。 外来化合物联合作用的类型有 5.化学致癌的三阶段论中的三阶段是指： 3.根据致癌物在体内发挥作用的方式可分为 与细胞恶性转化有关的基因主要有___和____。 大气污染物可分为两类：土壤污染的特点是隐蔽性、蓄积性、恢复难。 血液是金属元素在体内转运的主要介质。 体内的铅90%以上存在于骨骼内。 二、选择题 1吸收速度最快的是： A：皮下注射B皮肤涂布C：经口摄入D：腹腔注射 2.一下那些物质不容易在骨骼中沉积：（） A：氟B：铅C：锶D：Hg 3.生物转化过程中最重要的器官是：（） A.心脏 B.肾脏 C.肝脏 D.肠胃 4.以下可通过钙转运系统吸收的是（） A.铅 B.铬 C.锰 D.铁 5.急性毒性实验的观察时间是：( ) A:7天B:14天C:30天 6.外来化合物的概念是（）。 A．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．并非人体成分和营养物质 E．以上都是
第一章绪论 1、环境毒理学定义：利用毒理学方法研究环境，特别是空气、水和土壤中己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、外来化学物质：是存在于人类生活环境和外界中，可能与机体接触并进入机体的一些化学物质。 3、环境毒理学的研究对象？环境毒理学的主要任务? ①研究对象：环境污染物 ②主要任务：Ⅰ、判明环境污染物和其他有害因素对人体的危害及其作用机理。 Ⅱ、探索环境污染物对人体健康损害的早期监测指标。Ⅲ、定量评定环境污染物对机体的影响，确定其剂量-反应（效应）关系，为制定环境卫生标准提供科学依据。 环境毒理学的最终任务是保护包括人类在的各种生物的生存和持续健康的发展。 4、环境毒理学的特点 根据人体接触环境化学物的方式、条件及其后果,环境毒理学具有下列特点: (1)研究的对象比较广泛,是整个居民人群,特别重视老幼、病弱等敏感人群; (2)它不仅研究环境毒物对居民偶然的急性危害,而且更注意研究其低浓度、长时间反复作用下对居民健康可能产生的慢性危害,包括致突变、致癌、致畸等对肌体本身及其后代的潜在影响; (3)研究有毒化学物及其在环境中的降解产物的毒性及通过不同途径对人体产生的综合影响。 5、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）； 4）分子水平（如研究毒物对生物体酶的影响）。 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。 体试验： 1）急性毒性试验（指一次染毒或24h重复染毒的毒性实验研究）； 2）亚性毒性试验（称为亚慢性毒性毒性试验—一般认为1~3各月为宜，但具体试验期限随实验要求而异）； 人群调查： 3）慢性毒性试验（一般指6各月以上到终生染毒的毒性试验） 6、环境毒理学的实际应用? 毒理学是研究化学物质对生物体毒作用性质和机理、对机体发生这些毒作用的严重程度和频率进行定量评价的科学。 应用：制定环境卫生标准、评价环境质量、采取防治对策提供了科学依据。 ⑴环境毒理学在环境监测中的应用：
毒理学试题及答案..
食品毒理学试题第一、二章 第一章： A型题（1×30） 1.关于半数致死剂量叙述正确的是( C ) A.半数致死剂量是一个统计学数值，能够全面反映外源化学物的毒性特征 B.半数致死剂量只与毒物本身和实验动物有关 C.半数致死剂量越大，表示毒物毒性越弱 D.表示半数致死剂量时，必须注明染毒时间 2、下列叙述正确的是( A ) A.慢性毒性试验一般连续染毒为3个月 B.亚慢性毒性试验应连续染毒3周 C.急性毒性试验一般观察时间是2周 D.急性毒性试验应选用初断乳的动物 3、发生慢性中毒的基本条件是毒物的( D ) A.剂量 B.作用时间 C.毒性 D.蓄积作用
4、下列哪一项效应属于量效应（B ） A. 尿中δ-ALA的含量 B. 中度铅中毒 C. 动物死亡 D. 持续性肌肉松弛 E. 正常细胞发生恶变 6、.评价毒物急性毒性大小最重要的参数是__B____。 A.LD100 B.LD50 C.LD01 D.LD0 7、急性毒作用带为___D____。 A.半数致死剂量与慢性阈剂量的比值 B.急性阈剂量与慢性阈剂量的比值 C.最小致死剂量与急性阈剂量的比值 D.半数致死剂量与急性阈剂量的比值 8、化学毒物与机体毒作用的剂量-反应(效应)关系最常见的曲线形式是__D____。 A.直线型曲线 B.抛物线型曲线 C.对称S 状曲线 D.非对称S状曲线 9、__A____是食品毒理学研究的主要方法和手
段。 A.动物试验 B.化学分析 C.流行病学调查 D.微生物试验系统 10、.MLD指的是___C____。 A.慢性阈剂量 B.观察到有害作用的最低剂量 C.最小致死剂量 D.最大无作用剂量 11、.LOAEL指的是__B_____。也称最低毒作用量(LTD)、最小作用剂量(MED)、阈剂量(TD) A.慢性阈剂量 B.观察到有害作用的最低剂量 C.最大耐受量 D.最大无作用剂量 12、化学毒物引起受试对象一半死亡所需的最低剂量 B.化学毒物引起受试对象大部分死亡所需的最低剂量 C.化学毒物引起受试对象全部死亡所需的最低剂量 D.化学毒物引起受试对象一半死亡所需的最高剂量 13、（ D ）是检查受试外源化学物能否通过妊娠母体引起胚胎毒性或后代畸形的动物试验。A、雌性生殖毒性试验B、急性毒性试验C、致突变试验D、致畸试验 14、毒理学研究的最终目的是研究（ B ）对人体的损害作用（毒作用）及其机制。 A、内源化学物 B、外源化学物 C、内分泌物质 D、体内代谢物
毒理学：研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 现代毒理学：研究所有外源因素（如化学、物理和生物因素）对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价与危险性分析的科学。 管理毒理学：是现代毒理学的重要组成部分，管理毒理学包括收集，处理和评价流行病学和实验毒理学数据，以及基于毒理学针对化学物有害效应保护健康和环境的决策。而且，管理毒理学支持标准方案和新测试方法的发展，改进决策程序的科学基础。 卫生毒理学：是与公共卫生工作有直接联系的各个毒理学分支，包括环境毒理学、工业毒理学、食品毒理学、农药毒理学、放射毒理学等的基础和总称。任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的，卫生毒理学的目的就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件，阐明剂量一效应(反应)关系，为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。 发育毒理学主要研究外源化学物对胚胎发育、胎仔发育以及出生幼仔发育的影响及其评定，评定方法称为发育毒性试验，其中主要为致畸试验。 （剂量）效应：是量反应，表示暴露一定剂量外源化学物后所引起的一个生物个体、器官或组织的生物学改变。 （剂量）反应：是质反应，指暴露某一化学物得群体中出现某种效应的个体在群体中所占比率，一般以百分率或比值表示，如死亡率、肿瘤发生率等。 剂量－效应关系，现称剂量-量反应关系：表示化学物质的剂量与个体中发生的量反应强度之间的关系。 剂量-反应关系，现称剂量-质反应关系表示化学物质的剂量与某一群体中质反应发生率之间的关系。 剂量--反应关系研究在毒理学中的重要意义：有助于发现化学物的毒效应性质;s所得到的有关参数可用于比较不同化学物的毒性；有助于确定机体易感性分布；是判断某种化学物与机体出现某种损伤作用存在因果关系的重要依据；是安全性评价和危险性评价的重要内容。危险度：也称危险性或风险度，系指在具体的暴露条件下，某一种因素对机体、系统或（亚）人群产生有害作用的概率。危险度可分为绝对危险度和相对危险度。 阈剂量：指化学物质引起受试对象（人或动物）开始发生效应的剂量。 ADME过程吸收(Absorption) 、分布(Distribution) 、代谢(Metabolism)、排泄(Excretion 致突变：外来因素，特别是化学物引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且次种改变可随细胞分裂过程而传递。 毒理学安全性评价：是利用规定的毒理学程序和方法评价化学物对机体产生有害效应（损伤、疾病或死亡），并外推和评价在规定条件下化学物暴露对人体和人群的健康是否安全。 自由基：是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。化学物通过接受一个电子、丢失一个电子或共价键均裂而形成自由基。 三段生殖毒性试验主要是根据以上发育阶段的区分来设计的，每一段试验大致相当于上述两个阶段。三段生殖毒性试验分别为： 1段：生育能力和早期胚胎发育毒性试验（一般生殖毒性试验） 2段：胚体—胎体毒性试验（致畸试验） 3段：出生前后发育毒性试验（围生期毒性试验） 3R原则：替代、减少和优化 致畸：致畸物引起畸形（发育物体解剖学上形态结构的缺陷）。 脂/水分配系数：当一种物质在脂相和水相之间的分配达到平衡时，其在脂相和水相中溶解度的比值。 生物学标志：指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物
《毒理学基础》重点大全： 简答题 1、简述经胃肠道、呼吸道和皮肤吸收的主要特点及影响因素。 答：⑴经胃肠道吸收：吸收方式主要通过简单扩散，还可以通过主动转运、滤过、胞饮或吞噬；吸收部位主要在小肠。影响胃肠道吸收的因素：①化学物的脂溶性和水溶性；②胃肠道的酸碱度；③消化道内容物的数量和性质、胃肠的蠕动 和排空速度以及肠道菌丛等也可对吸收产生一定的影响。 ⑵经呼吸道吸收：吸收对象气态物质（气体、蒸汽）气溶胶（烟、雾、粉尘）；吸收的方式——简单扩散；主要的吸收 器官——肺；经肺吸收的特点经肺吸收十分迅速，仅次于静脉注射；不经过肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布全身。影响因素：①主要取决于脂溶性和浓度；②外源化学物在肺泡气中与肺毛细血管血液中的浓度差；③血气分配系数；④肺通气量和经肺血流量；⑤气溶胶颗粒的直径大小。 ⑶经皮肤吸收：外源化学物经表皮分为两个阶段，第一阶段为穿透阶段，第二阶段为吸收阶段。主要的影响因素：①化学物溶解性：既有脂溶性，又有水溶性，脂/水分配系数接近于1，易被吸收进入血液。光有水溶性或光有脂溶性吸收困难；②皮肤条件表皮损伤可促进外源化学物吸收。皮肤潮湿，促进吸收充血和炎症。 2、简述体内主要的贮存库及分布的毒理学意义。 答：⑴毒物在组织中的贮存：①血浆蛋白作为贮存库（清蛋白）；②肝和肾作为贮存库；③脂肪组织作为贮存库；④骨骼组织作为贮存库。 ⑵意义：外源化学物在体内的贮存具有两重意义，一方面对急性中毒具有保护作用，可减少靶器官中外源化学物的量，毒效应强度降低；另一方面贮存库是不断释放毒物的源头，使毒物在机体作用的时间延长，并可能引起毒性反应，故认为贮存库中蓄积的毒物是慢性毒性作用发生的物质基础。 3、试述几种主要的排泄途径及排泄的主要物质。 答：⑴经肾脏（尿）排泄：分子量＜60000，且未与血浆蛋白结合的外源化学物分子，机制：肾小球滤过和肾小管排泌。⑵粪便排泄：①混入食物中的毒物；②随胆汁排出的毒物；③肠道排泄的毒物；④肠道菌群。⑶经肺排泄：体温下以气态存在的物质、挥发性液体。 4、简述生物转化的意义、主要类型以及影响生物转化的因素。 答：⑴毒物经过生物转化可以：①多数化学物经生物转化后毒性降低，毒效应减弱，水溶性增加，易于排泄；②一些化学物经过生物转化后，毒性明显增强，甚至产生致突变、致癌和致畸作用；生物转化是机体对外源化学物处置的重要的环节，是机体维持稳态的主要机制。 ⑵生物转化反应类型：I 相反应和II 相反应；①I 相反应的类型：氧化、还原和水解反应。 ②II 相反应主要——结合反应。 ⑶影响生物转化因素：①代谢酶的诱导和抑制；②代谢酶的种属差异和个体差异；③遗传与代谢酶的多态性；④代谢饱和状态；⑤其他。 5、简述毒物代谢酶的诱导和阻遏，以及酶诱导的意义。 答：⑴许多外源化学物可引起某些代谢酶的合成增加并伴有活力增强，这种现象称为酶的诱导（enzyme induction）⑵毒物代谢酶的阻遏（enzyme repression）指对某些代谢酶诱导的同时可阻遏另一些代谢酶的合成。⑶酶诱导的意义：①经生物转化后毒性降低的化学物，在诱导物作用下，毒性作用降低的速度加速；②经生物转化后毒性升高的化学物，在诱导物作用下，毒性作用增强。 6.毒物经口和经注射在体内代谢的特点？ a不同的进入机体的方式在吸收时的影响和吸收速度的不同；b两者在体内分布的差异性，毒物成峰时间的差异；c代谢前者在代谢的同时还有吸收，后者一次进入，代谢的时候无
《毒理学基础》名解、简答、问答题 一.名词解析： 1.毒理学（toxicology）：的传统定义是研究外源化学物对生物体损害作用的学科，现代毒理学已发展为所有外源因素对生物系统的损害作用，生物学机制，安全性评价与危险性分析的学科。 2.最大耐受剂量（maximal tolerance dose）：指化学物质不引起受试对象出现死亡的最高剂量。 3.联合作用：同时或先后接触两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效应被称为联合作用 4.致死剂量或浓度：指在急性毒性试验中外源化学物引起受实验动物死亡的剂量或浓度，通常按照引起动物不同死亡率所需剂量赖表示 5.半数致死剂量或浓度：LD50或LC50：指引起一组受试验动物半数死亡的剂量或浓度。 6.毒性（toxicity）：是指化学物引起有害作用的固有能力。 7.中毒（poisoning）：是生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。 8.毒物（poison）：是指在较低的剂量下可导致机体损伤的物质。 9.效应和反应：在毒理学研究中根据所测定的有害作用的生物学和统计学特点，将终点分为效应和反应两类。 效应effect是量反应：表示暴露一定剂量外源化学物后所引起的一个生物个体，器官或组织的生物学改变。 反应response是质反应：指暴露某一化学物的群体中出现某种效应的个体在群体中所占比率。 10、皮肤致敏试验2 阶段：诱导接触和激发接触。 11.急性毒性(acute toxicity)：是指机体（实验动物或人）一次或24小时内接触多次一定剂量外源化合物后在短期内所产生的毒作用及死亡。包括一般行为、大体形态变化及死亡效应。 12. chronic toxicity：慢性毒性。是指人或实验动物长期(甚至终生)反复接触低剂量的化学毒物所产生的毒性效应。 13. 血/气分配系数：当化学物质在血液和肺泡空气之间的分配达到平衡时，其在血液中浓度 和肺泡气中浓度的比值。 14.生物转化（Biotransformation）：又称代谢转化，指外源化学物在体内经历酶促反应或非酶促反应而形成的代谢产物的过程。 115.危险度（risk）：又称危险或危险性，指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病，甚至死亡的预期概率。 16.可接受的危险度:可接受的危险度系指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。 17.细胞凋亡（apoptosis）：是指细胞在一定的生理或病理条件下，受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程，是一种自然的生理过程。 18.外源化学物（xenobiotic）：是在人类生活的外界环境中存在可能与机体接触并进入机体在体内呈现一定生物学作用的化学物质。
《环境毒理学》教学大纲 课程编号：00712931 课程名称：环境毒理学 英文名称：Environmental Toxicology 学时：36 学分：2 适用学科：环境工程 课程性质：专业选修课 先修课程：大学化学 一、课程的性质及教学目标 环境毒理学是环境工程硕士学生专业教育的重要组成部分，是学习其它相关专业课程的基础。 教学目的：通过本课程的学习，使学生了解各种环境污染物对生物有机体，尤其是对人体的损害作用及机理，熟悉环境毒理学常用试验方法，以及环境健康危险评定、生态风险度评价的一般程序，同时使学生掌握一般的毒物安全防护知识，为学生进一步从事环境保护工作提供基本的理论和实验指导。促进学科交叉，活跃科学思维。 二、课程的教学内容及基本要求 1．绪论 2．环境污染物在环境中的迁移和转化 3．环境污染物在体内的生物运转和生物转化 4．环境污染物的毒作用 5．化学致癌、致突变和致畸作用 6．常见毒理学研究方法 7．金属的环境毒理学 8．常见化学致癌物的环境毒理学 9. 农药的环境毒理学 10. 有害物理因素的环境毒理学 11．环境内分泌干扰物的毒理学 12.大气污染的环境毒理学 13.土壤污染的环境毒理学 14.水污染的环境毒理学
课程教学的基本要求 1．绪论：了解环境毒理学的基本概念、研究对象与范围；环境毒理学的基本方法和应用，发展趋势。重点：环境毒理学基本概念、研究方法和应用。 2．环境污染物在环境中的迁移和转化：了解环境污染物的迁移和转化的方式。重点：环境污染物生物性迁移。 3．环境污染物在体内的生物运转和生物转化：了解污染物的生物转运的一般过程。掌握污染物的生物转化的I相反应和II相反应。重点：生物转化类型。 4．环境污染物的毒作用：了解毒作用基本类型，掌握毒作用的基本概念和基本术语、毒作用机制、各种因素对毒作用影响的一般规律。重点：毒作用的基本概念和基本术语、毒作用机制、联合毒性作用及其判定方法；环境污染物的结构与性质和机体状况对毒作用的影响。难点：环境污染物的结构与性质和毒性的关系。 5．化学致癌、致突变和致畸作用：了解诱发突变的类型，掌握DNA损伤的分子机理、突变的不良后果、化学致突变物的检测、化学致癌物及其分类、外源化学物致癌性的判别、化学致癌机理。重点：化学致突变物检测的常用方法；外源化学物致癌性的判别的基本方法；生殖毒性及发育毒性的评定方法。 6．常见毒理学研究方法：掌握急性毒性试验、慢性和慢性毒性试验、免疫毒性试验、行为毒理学试验的基本方案与应用。重点：掌握急性毒性试验、慢性和慢性毒性试验、免疫毒性试验、行为毒理学试验的基本方案。 7．金属的环境毒理学：了解并掌握；环境中重金属污染的来源、迁移与转化；金属的联合作用；金属的代谢；金属对健康的危害；主要重金属的理化性质、在生物体内的代谢和毒理作用。重点：金属之间相互作用的类型与机理；金属代谢的一般规律；主要重金属的理化性质、在生物体内的代谢和毒理作用。难点：金属间相互作用的机理；主要金属的毒作用机制。 8．常见化学致癌物的环境毒理学：了解各种化学致癌物的来源、致癌作用和机理、在环境中的迁移转化和降解。 9．农药的环境毒理学：了解并掌握农药在环境中的迁移与分布的一般规律；农药的环境污染对人体健康的影响的一般规律；几种重要的农药的毒作用；预防农药的公害的措施。重点：农药在环境中的迁移与分布的一般规律；有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药的毒理。 10．有害物理因素的环境毒理学：了解各种环境物理因素的来源、一般性质、生物效应。重点：各种环境物理因素的生物效应；电离辐射剂量。 11．环境内分泌干扰物的毒理学：了解和掌握环境分泌干扰物的分类、人类健康及野生生物的危害、作用机制及其筛检方法。难点：内分泌干扰物对机体可能的作用机制。 12．大气污染的环境毒理学：了解和掌握各种大气污染物的理化特性、来源、在环境中的转归、毒作用及其机理、环境标准。重点：各种大气污染物的毒作用及其机理。
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。 体内试验：1）急性毒性试验（指一次染毒或24h内重复染毒的毒性实验研究）；2）亚性毒性试验（称为亚慢性毒性毒性试验—一般认为1~3各月为宜，但具体试验期限随实验要求而异）；3）慢性毒性试验（一般指6各月以上到终生染毒的毒性试验） 第二章：污染物在环境中的迁移和转化 1.暴露：环境潜在有害物以任何方式与生物机体接触或进入机体，称为毒物的暴露。 2. 污染物的迁移转化：指污染物进入环境后,在空间和形态上发生一系列的变化,这种变化的总过程.（P14） 3. 风化淋溶作用：环境中的水在重力作用下运动时通过水解使岩石矿物的化学元素溶入水中的过程。 4. 生物性迁移：通过营养级在生物间迁移，并通过在生物体内的蓄积，随着生物体的迁移而迁移。 5. 生物浓缩：生物体从环境中积蓄某种污染物，出现生物体内的污染物浓度超过环境的现象； 6. 生物积累：生物体在生长发育的过程中，直接通过环境和食物蓄积污染物的过程，生物积累使污染物的积蓄随该生物的生长发育而不断增多。 7. 生物放大：在生态系统的同一食物链上，某种污染物在生物体内的浓度随着营养级的提
环境监测站招聘考试试题及答案 一、选择题（将正确答案序号填入空格中，单项或多项）（每1小题2分，共30分） 1、制定我国环境保护法，是为了保护和改善生活环境与生态环境，防治污染和其公害， B ，促进社会主义现代化建设的发展。 A．保护自然资源B．保障人体健康C．保障国家安全2、《环境空气质量标准》（GB3095-1996）分为 C 级。 A．五B．四C．三 3、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定，地表水环境质量评价应根据应实现的水域功能类别，选取相应的类别标准，进行C 评价，评价结果应说明水质达标情况，超标的应说明超标项目和超标倍数。 A．多因子B．多因子和单因子相结合C．单因子 4、下列各论述正确的是C、D 。 A．pH值表示酸的浓度。 B．pH值越大，酸性越强。 C．pH值表示稀溶液的酸碱性强弱程度。 D．pH值越小，酸性越强。 5、将下列各数字修约至小数后一位，结果错误的是 D 。 A．4.2468→4.2 B．23.4548→23.5 C．0.4643→0.5 D．1.0501→1.0
6、下列各项监测指标中，表征湖库富营养化的特定指标是B、D 。 A．挥发酚B．总磷C．氰化物D．叶绿素a 7、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）不适用于下面哪种水域 C 。 A．江河B．湖泊C．海洋D．水库 8、“三同时”制度中的三个同时，是指建设项目需要配套建设的环境保护设施，必须与主体工程B、C、E 。 A．同时立项B．同时设计C．同时施工D．同时申报E．同时投产使用 9、减少系统误差的方法有A、B、C、E 。 A．进行仪器校准B．空白试验C．使用有证标准物质D．平行双样E．加标回收试验 10、噪声污染的特点是A、B、D 。 A．局部性B．感觉性C．持久性D．无残余性 11、由于金属以不同形态存在时其毒性大小不同，所以可以分别测定A、B、C 。 A．可过滤金属B．不可过滤金属C．金属总量 12、下列污染物属于《污水综合排放标准》中第一类污染物的是C、 D 。 A．氰化物B．苯胺类C．六价铬D．总镉 13、光化学污染的表征是A、B、C、D 。 A．白色或淡棕色烟雾B．具有气味C．大气能见度降低