环境毒理学实验

化学化工学院环境毒理学实验报告专业：环境科学班级：09级02班姓名：学号：二〇一一年六月莱茵河污染事件（以DDT为例分析）1、污染事件发生原因及过程：1986年11月1日深夜，瑞士巴富尔市桑多斯化学公司仓库意外起火，装有1250吨剧毒农药的钢罐爆炸，硫、磷、汞等毒物随着百余吨灭火剂进入下水道，排入莱茵河。

警报传向下游瑞士、德国、法国、荷兰四国835公里沿岸城市。

剧毒物质构成70公里长的微红色飘带，以每小时4公里速度向下游流去，流经地区鱼类死亡，沿河自来水厂全部关闭，改用汽车向居民送水，接近海口的荷兰，全国与莱茵河相通的河闸全部关闭。

翌日，化工厂有毒物质继续流入莱茵河，后来用塑料塞堵下水道。

8天后，塞子在水的压力下脱落，几十吨含有汞的物质流入莱茵河，造成又一次污染。

11月21日，德国巴登市的苯胺和苏打化学公司冷却系统故障，又使2吨农药流入莱茵河，使河水含毒量超标准200倍。

这次污染使莱茵河的生态受到了严重破坏。

2、直接影响及经济损失：事故造成约160公里范围内多数鱼类死亡, 约480公里范围内的井水受到污染影响不能饮用。

污染事故警报传向下游瑞士、德国、法国、荷兰四国沿岸城市, 沿河自来水厂全部关闭, 改用汽车向居民定量供水。

由于莱茵河在德国境内长达865公里, 是德国最重要的河流, 因而遭受损失最大。

事故使德国几十年为治理莱茵河投资的210亿美元付诸东流。

接近海口的荷兰, 将与莱茵河相通的河闸全部关闭。

法国和前西德的一些报纸将这次事件与印度博帕尔毒气泄漏事件、前苏联的切尔诺贝利核电站爆炸事件相提并论。

《科普知识》总结了世纪世界上发生的最闻名的污染事故, 莱茵河水污染事故被列为“六大污染事故”之六。

3、毒理学相应原理：污染事故中，被迫排入河流的污染物多为有机农药，如：有机氯农药、有机磷农药、氨基钾酸酯类农药、拟除虫菊酯类农药等。

这里选择其中有机氯农药中具有代表性的一种——DDT，为例分析农药类污染物进入环境后会对环境产生怎样的影响。

《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。

环境毒理学的基础概念与实践应用环境毒理学是毒理学的一个分支，主要研究环境化学物质对生物体的毒性作用和影响，是研究环境污染及其对生态系统和人类健康影响的重要科学。

环境毒理学的研究方法通常采用人工实验和现场调查相结合的方法，运用环境化学、生物学、药理学、气象学、地球化学、土壤学、统计学等学科知识，通过实验模拟或现场监测，研究环境污染物对生物体的毒性效应、影响机制及危害程度，并提出相应的防治措施和管理建议。

环境毒理学的研究涉及到广泛的领域，包括空气、水、土壤、食物、宠物、野生动物、农作物、工业产品等，研究内容包括环境污染物的释放、传输、转化，以及它们与人类和自然环境的相互作用。

环境毒理学的研究范围涵盖了从分子水平到生态系统水平的广泛范围，既包括环境污染物的分子结构、作用机制和代谢途径，又涉及到环境污染物对生态系统的稳定性、物种多样性和生态良性循环的影响。

毒理学研究所涉及的化学品可以是天然存在于环境中的有机物或无机物，也可以是由人类生产或使用的化学品。

其中，化学品的毒性程度不同，有些也可影响生态域面积和人类健康。

常见的环境污染物有：多环芳烃、重金属、有机氯、氟、溴、氖和有机磷等。

大部分环境污染物都能造成生态系统失调、物种灭绝、肿瘤和生殖损伤等一系列严重问题。

在实践运用方面，环境毒理学是环境管理和公共卫生领域的重要工具。

它可以提供有关环境污染的客观和科学的数据，以支持环境政策的制定和实施。

特别是在工业化国家，环境毒理学研究已成为一个重要的社会需求，国家和地方政府、私人企业和科研机构都开展了与环境毒理学相关的研究和应用工作。

在环境污染的防治中，环境毒理学可以发挥重要作用。

通过深入了解化学品对生态系统和人类健康的毒性作用，并发展相应的检测方法和监测技术，可以提供有关环境污染物的数据和信息，帮助政府和公众了解环境问题的严重性和紧迫性。

通过制定有关规章制度和法律，加强目标管理和公众教育，促进资源的再利用，可以有效地减少环境污染的发生和扩散。

环境毒理学概论实验教案一、实验目的1. 理解环境毒理学的基本概念和研究方法。

2. 掌握环境中有害物质的毒性评价和风险评估方法。

3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。

二、实验原理1. 环境毒理学是研究有害物质在环境中的传播、转化、毒性效应及其控制措施的科学。

2. 毒性评价：通过实验方法评估化学物质对生物体的毒性。

3. 风险评估：评估环境中有害物质对人类和生态系统的风险。

三、实验内容1. 实验一：环境毒理学基本概念与原理实验目的：了解环境毒理学的基本概念和研究方法。

实验方法：阅读相关文献，进行小组讨论。

2. 实验二：毒性评价实验实验目的：学习毒性评价的方法和技巧。

实验方法：选用实验动物或细胞培养，给予不同剂量的化学物质，观察其毒性效应。

3. 实验三：风险评估实验实验目的：学习风险评估的方法和技巧。

实验方法：收集环境样本，测定有害物质的浓度，评估其对人类和生态系统的风险。

4. 实验四：有害物质检测实验实验目的：学习有害物质的检测方法。

实验方法：选用适当的检测仪器和试剂，对环境样本进行有害物质检测。

5. 实验五：环境毒理学案例分析实验目的：培养学生解决实际问题的能力。

实验方法：分析实际环境污染案例，提出解决方案。

四、实验材料与仪器1. 实验材料：实验动物、细胞培养、化学物质、环境样本等。

2. 实验仪器：显微镜、离心机、PCR仪、气相色谱仪等。

五、实验结果与分析1. 实验结果：记录实验过程中的观察数据和检测结果。

2. 结果分析：对实验结果进行分析和讨论，得出结论。

六、实验六：生态系统毒性评估实验目的：理解生态系统中毒性评估的方法和应用。

实验方法：通过模拟实验，观察化学物质对生态系统的毒性效应，如对植物、昆虫和微生物的影响。

七、实验七：生物标志物与毒性评估实验目的：学习生物标志物在毒性评估中的应用。

实验方法：通过实验室分析，检测生物体内的生物标志物，如肝脏和肾脏的酶活性，作为毒性评估的指标。

八、实验八：环境风险评估模型实验目的：掌握环境风险评估模型的构建与应用。

环境毒理学的理论和实践研究随着现代工业的发展，人类依赖化学物质的程度日益加深，但同时，这些化学物质也带来了环境污染和人类健康的威胁。

环境毒理学作为一门研究化学物质对环境和生物的毒性和危害的学科，已经成为了解决这一问题的重要手段。

本文将着重介绍环境毒理学的理论和实践研究。

一、环境毒理学的基本概念环境毒理学是研究化学物质在环境中的分布、转化和对生物的毒性与危害的学科。

毒性是指化学物质或其代谢产物引起生物结构或功能异常反应的能力。

环境毒理学的研究范围涉及到物质的分子层次、细胞层次、器官层次和个体层次，探究各个层次对化学物质的毒性反应。

环境毒理学的研究可以帮助人们了解和评估化学物质在生态系统中的风险，制定环境保护政策，以保证环境和人类健康。

二、环境毒理学的研究方法环境毒理学的研究方法包括实验室研究和野外调查。

在实验室研究中，研究者利用动物模型或体外实验来评估化学物质的毒性，研究所得数据可以建立剂量-反应关系，并确定各种化学物质的阈值。

野外调查则着重探究各种化学物质在真实环境中的分布和转化过程，根据野外数据可以评估化学物质在生态系统中的风险。

三、环境毒理学实践研究环境毒理学的实践研究范围广泛，包括以下方面：1.水生生物毒性测试：通过评估化学物质对水生生物的毒性，了解化学物质的生态效应。

2.农药残留与农产品安全：评估农药在土壤、植物和水中的分布、转化和生态效应，了解农产品中农药残留的安全性问题。

3.环境重金属污染及其生态效应：通过采样分析和动物试验，评估重金属在大气、水和土壤中的分布和生态效应。

4.全球污染物排放、生态风险和人类健康评估：研究各种污染物的生态风险评估，并评估其对人类健康的影响。

5.新化学物质判断模型：通过基于现有的实验数据，利用预测模型评估该特定化学物质的毒性和生态效应。

四、环境毒理学的前沿技术随着科技的发展，环境毒理学的研究方法也得到了不断完善和创新。

以下是环境毒理学的前沿技术：1.基于大数据的环境毒理学研究：利用大数据技术，将分布广泛的数据进行整合分析，挖掘出大规模数据集中的有价值信息，对化学物质的生态风险做出更为精准的风险评估和确定。

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）。

环境毒理学实验二、重金属对植物叶片的损伤作用测定- - -重金属胁迫下植物叶片丙二醛(MDA)含量的测定在某种外界干扰或者胁迫的存在下，植物的细胞内活性氧代谢的平衡被破坏而有利于活性氧的积累。

活性氧积累的危害之一是引发或加剧膜脂过氧化作用，造成细胞膜系统的损伤，严重时会导致植物细胞死亡。

活性氧包括含氧自由基。

自由基是具有未配对价电子的原子或原子团。

生物体内产生的活性氧主要有超氧自由基(O-2)、羟自由基(OH·)、过氧自由基(ROO·)、烷氧自由基(RO·)、过氧化氢（H2O2）、单线态氧（O21）等。

植物对活性氧产生有酶促和非酶促两类防御系统，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶POD和抗坏血酸过氧化物酶(ASA—POD)等是酶促防御系统的重要保护酶，抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)等是非酶促防御系统中的重要抗氧化剂。

丙二醛(MDA)是细胞膜脂过氧化作用的产物之一，它的产生还能加剧膜的损伤。

因此，丙二醛产生数量的多少能够代表膜脂过氧化的程度，也可间接反映植物组织的抗氧化能力的强弱。

所以在植物受损、衰老生理和抗性生理研究中，丙二醛含量是一个常用指标目前论是在水环境中、还是土壤环境中都存在不同程度的重金属无污染。

植物通过根系吸收环境介质中的重金属，浓度超过一定的阈值，则对植物产生损伤作用。

实验目的本实验的目的是通过给受试植物施加高、中、低三种不同浓度的重金属Cd，经过一定时间的培养，测定植物叶片中的丙二醛含量，通过比较高、中、低三种不同浓度的Cd处理的、以及对照组植物叶片的MDA，了解重金属Cd对该种植物的损伤作用。

实验原理丙二醛(MDA)是常用的膜脂过氧化指标，在酸性和高温度条件下，可以与硫代巴比妥酸(TBA)反应生成红棕色的三甲川(3，5，5—三甲基恶唑-2，4。

二酮)，其最大吸收波长在532nm，最小的在600 nm，消光系数为155 (mM)-1 cm-1。

环境毒理学是研究外源性物质对生物体的有害效应以及相关机制的学科。

在环境毒理学研究中，有多种方法用于评估和理解毒性效应。

以下是一些常用的环境毒理学研究方法：1. 急性毒性实验：定义： 通过短期暴露，评估对生物体的直接、短时间内的毒性效应。

方法： 通常使用小型模型生物，如小鼠、细菌、水生生物等，暴露于高浓度的毒物，观察短时间内的生理和生化效应。

2. 慢性毒性实验：定义： 通过长期或重复性暴露，评估对生物体的长期、慢性毒性效应。

方法： 使用较低浓度的毒物，持续或重复地暴露模型生物，观察长时间内的生理、生化和行为效应。

3. 遗传毒性研究：定义： 评估外源性物质对基因结构和遗传信息的影响。

方法： 使用细菌、哺乳动物细胞、果蝇等模型，通过基因突变、染色体畸变等指标来检测物质对遗传物质的潜在影响。

4. 生物标志物的测定：定义： 通过监测生物体内的特定化合物或指标来反映暴露和效应的程度。

方法： 包括血液、尿液、组织样本的采集，以及测定生物标志物，如代谢产物、酶活性等。

5. 生态毒理学研究：定义： 评估毒物对整个生态系统的影响，包括生物群体、群落和生态过程。

方法： 在野外或模拟条件下，观察毒物对水域、土壤或空气中的生物多样性和生态系统功能的影响。

6. 计量毒理学研究：定义： 研究毒物的剂量与效应之间的关系，包括剂量响应曲线的建立。

方法： 使用不同浓度或剂量的毒物，观察其对生物体的效应，并绘制剂量-响应关系图。

7. 生理学和生化学研究：定义： 揭示毒物对生物体的生理和生化过程的影响机制。

方法： 包括分析血液、组织样本中的生化指标、酶活性、代谢产物等，以了解毒物引起的生理和生化改变。

8. 计算毒理学研究：定义： 使用计算模型来预测物质的毒性效应，减少实验动物使用和成本。

方法： 利用计算机模型，基于已有的毒性数据，推测未知物质的毒性潜在影响。

这些方法可以单独或联合使用，以全面了解外源性物质对环境和生物体的毒性影响。

在实际应用中，选择合适的研究方法要根据具体的研究问题、研究目的和资源情况进行综合考虑。

1.实验室方法：体外试验和体内试验2.体内试验：体内实验法多在整体动物进行，也称整体动物实验。

3.体外试验：利用游离器官、培养的细胞、细胞器以及利用微生物学进行毒性研究的方法。

4.用于毒理学的体外试验的分子生物学新技术和方法有：基因引入、应激基因反应、荧光原位杂交。

单细胞凝胶电泳等。

5.体外试验的优点：①简单、快速、经济，能在一段时间内对大量化学物质的潜在毒性进行筛选②实验条件比较容易控制，可以用来测量生物体的某一特异性毒效，而不受集体多种复杂因素的影响③根据实验的目的和需要，选择不同种属动物的器官。

组织、细胞株、细胞受体等，用来比较种属差异，确定靶细胞甚至靶分子，探讨毒作用机制④为整体动物实验提供线索和依据，使体内试验的设计和研究更加合理⑤操作过程比较容易标准化、自动化或仪器化。

6.体外试验方法主要应用：①各种化学物质的初筛，包括环境样本、混合化学物以及化妆品的毒性测试②研究化学结构-生物活性关系，预测类似结构化学毒性③在新产品开发早期用各种体外试验方法比较候选化学物的毒性，直接为新产品的研究行和开发服务④研究探讨毒作用机制，特别是细胞分子水平的毒作用机制。

7.按照染毒时间分为：急性、亚急性、慢性毒性试验；按照实验目的分繁殖、蓄积、代谢试验及（致畸变，致癌变，致突变）8.化合物主要通过呼吸道（吸收大气污染物的主要途径）、消化道（吸收污染物质主要途径）和皮肤进入体内（限制体内外物质交流的主要屏障作用来自角质层的紧密结构）。

9.到达肺泡的固态毒物可通过以下途径消除：①直接从肺泡进入血流②从气管转运至肠胃道③游离的或被吞噬的颗粒可通过肺的间质进入淋巴系统。

10.影响消化道对环境化学物吸收的因素：消化道中的多种酶类和菌丛；胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态；环境化学物的溶解度和分散度。

11.环境化学物经皮肤吸收的途径：①表皮；②毛囊、汗腺及皮脂腺；12.化学物通过表皮吸收需通过三层屏障：①表皮角质层；②连接角质层；③基膜。