农药环境毒理1
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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<<Archives of Toxicology>>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。
农药环境毒理学检测内容
1. 毒性测试,农药的毒性测试是评估其对环境中不同生物的毒性效应,包括对水生生物、陆生生物和微生物的影响。
这些测试通常包括急性毒性、慢性毒性、生殖毒性、毒素累积等方面的评估。
2. 生物富集和生物标志物,通过采集环境中的生物样本,如水生生物、植物或土壤中的生物,来评估农药在生物体内的富集情况以及对生物体的影响。
同时,还可以通过检测生物体内的特定标志物来评估农药的暴露情况和毒性效应。
3. 环境归趋分析,通过对农药在土壤、水体和空气中的分布和迁移进行分析,评估其在环境中的归趋和残留情况,以及对生态系统的长期影响。
4. 生态毒理学研究,通过对农药在生态系统中的行为和影响进行研究,评估其对生态系统结构和功能的影响,包括对群落结构、食物链传递、生物多样性等方面的影响。
5. 靶标分析,通过对环境中的非靶标生物和生态过程进行监测和分析,评估农药对非靶标生物和生态系统的影响,以及可能引起
的生态风险。
综上所述,农药环境毒理学检测内容涉及了对农药在环境中的毒性效应、富集情况、残留情况以及对生态系统的影响进行全面评估的过程,旨在揭示农药对环境的潜在风险,为环境保护和农药合理使用提供科学依据。
《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。
《农药环境毒理学》课程教学大纲课程编号:02048英文名称:Environmental Toxicology of Pesticide一、课程说明1. 课程类别专业课程2. 适应专业及课程性质制药工程专业选修3. 课程目的学习本课程的主要目的是使学生明确农药对环境的影响,系统掌握农药在环境中的分布、运转、积累、降解等过程及农药对生物体的影响和在生物体内的代谢途径等基本理论及研究方法。
4. 学分与学时学分为1.学时为245. 建议先修课程农药学、农药生物测定、农药制剂加工与分析、农药毒理学等6. 推荐教材或参考书目推荐教材:(1)农药环境毒理学.马志卿.自编教材.参考书目:(1)农药概论.韩熹莱主编.北京农业大学出版社.1998年(2)农药学原理.吴文君主编.中国农业出版社.2000年(3)杀虫药剂的环境毒理学.张宗炳、樊德芳、钱传范、施国涵著.农业出版社.1989年(4)环境毒理学基础.孟紫强主编.高等教育出版社.2003年(5)农药毒理学.韦兰.J.小海斯著,冯致英等译.化学工业出版社.1982年(6)土壤和水中的农药.W.D.冈吉[美]等编.夏增禄等译.科学出版社.1985年(7)环境毒理学.孔志明,许超.南京大学出版社.1995年(8)实用毒理学手册.纪云晶主编.中国环境科学出版社.1991年7. 教学方法与手段(1)课堂教学与实验教学相结合的方法(2)课题教学以制作多媒体课件讲述为主,共16学时(3)实验课程以验证性实验为主,共8个学时8. 考核及成绩评定考核方式:考试成绩评定:(1)平时成绩占20% ,形式有:考勤及实验报告成绩(2)考试成绩占80%,形式有:闭卷或开卷考试9. 课外自学要求教学期间,要求学生通过期刊、参考书及网络等媒体浏览农药环境毒理学相关资料及研究进展。
二、课程教学基本内容及要求第一章绪论(1)农药环境毒理学的定义、研究对象、研究方法、研究内容、意义及其与农药学、农药毒理学和环境科学的关系及其已有成就与未来发展趋向(2)本门课程讲授内容与实验内容概述基本要求:了解农药环境毒理学的学科发展背景及主要研究内容与意义教学重点:农药环境毒理学与农药学、农药毒理学及环境科学之间的关系教学难点:农药环境毒理学的定义、研究内容、意义第二章农药的降解与代谢基本内容:(1)农药降解的类型及其基本规律,如衍生、异构化、光解、裂解及轭合等(2)农药在代谢过程中的主要反应类型,如氧化、还原、水解等(3)农药在动物体内的代谢类型及规律(4)农药在植物上的代谢形式及相关的酶(5)农药光化学反应的类型及光稳定性与农药应用之间的关系(6)微生物对农药的代谢类型、代谢方式及降解机理基本要求:(1)掌握农药降解与代谢的基本原理(2)掌握农药在代谢过程中的主要反应类型(3)了解农药在动物、植物体内的代谢过程,土壤微生物对农药的降解机理等教学重点:(1)农药降解的类型及基本规律(2)农药在代谢过程中的主要反应类型(3)农药的光化学反反应的类型教学难点:(1)微生物对农药的代谢类型(2)代表性药剂的代谢规律第三章农药在环境中的转移与分布基本内容:(1)农药在土壤中的移动过程(2)土壤对农药的保留(3)土壤和水中农药污染的防止与消除(4)农药进入大气的方式(5)农药在大气中的变化(6)农药在生物体之间通过食物链的传播(7)生物富集的概念和危害基本要求:(1)掌握农药在土壤和水中的移动、保留及防止农药污染的措施及其消除方法(2)了解农药在大气中的变化(3)了解农药在生物体间的传带方式教学重点:(1)农药在土壤中的移动过程(2)生物富集的概念和危害(3)具体的事例分析(1)农药在土壤中的移动过程(2)土壤对农药的保留第四章农药的生态效应基本内容:(1)农药对土壤生物的影响(2)农药对水生动物的影响(3)农药对鸟类、兽类、其他脊椎动物及植物的影响基本要求:(1)掌握农药对土壤生物、水生动物、鸟类、兽类的影响(2)了解农药对其他脊椎动物及植物的影响教学重点:农药对土壤生物、水生动物、鸟类、兽类的影响教学难点:农药进入生物体内的途径第五章农药对人类的危害基本内容:(1)农药引起人类的急性毒性(2)农药引起人类的慢性毒性和细微效应,包括组织病变与生化改变、三致问题(致癌、致突变与致畸)基本要求:掌握农药对人类危害的类型教学重点:农药对人体造成的细微效应教学难点:农药的三致问题(致癌、致突变与致畸)第六章农药残留与分析方法※第七章农药环境管理※三、课程学时分配本课程计划24学时,其中讲课16学时,实验8学时。
《环境毒理学》——相关名词1.毒物(Toxicant):指在一定条件下,较小浓度或剂量就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质;或剂量虽微,但积累到一定的量,就能干扰或破坏生物机体正常生理功能,引起暂时或永久性的病理变化,甚至危及生命的化学物质。
2.中毒(toxicosis):生物体受到毒物作用引起功能或器质性改变后出现的疾病状态。
它是毒作用的综合外在表现。
根据中毒发生的速度,可分为急性中毒、亚急性中毒和慢性中毒。
3.危害性(Hazard):毒物与机体接触或在使用过程中引起中毒的可能性。
4.毒性(Toxicity):指有毒物质接触或进入生物机体后产生损害的能力。
毒物毒性的大小可通过对生物体所产生的损害性质和程度表现出来,一般用生物试验的方法检测。
分为:5.直接毒性:指有毒物质直接作用于生物或生物活性位点所产生的毒性作用。
6.间接毒性:指由于化学、物理和/或生物学环境改变的影响,导致化合物对生物机体产生毒性作用。
如食物生物质量和/或数量的改变或生态位的改变。
7.毒性分级:化学物质的生产、包装、运输、贮存和使用,均必须按所属毒性级别,采取相应的防护措施。
但是对毒物分级的方法尚难于统一。
我国通用的分级系统主要有:工业毒物急性毒性分级、农药急性毒性分级8.毒性作用或毒性效应:毒性作用或毒性效应是指外来化合物引起生物机体损害的总称。
9.无损害作用(Non-adverse effect):特点是不引起生物机体形态、生长发育和寿命的改变;不引起生物机体功能容量的降低和对额外应激状态代偿能力的损害;所引起的生物学变化一般是可逆的,当停止接触化学物质时,不能检出生物机体维持体内稳态能力的降低;不能使生物机体对其它环境因素不利影响的易感性增强。
10.损害作用(Adverse effect):生物体接触外来化合物期间或停止接触后,机体维持体内稳态能力下降是不可逆的,对某些环境因素不利影响的易感性增高,代谢速度降低和酶系的相对活力发生异常改变。
试题:论述农药的环境毒理学效应及其评估方法。
参考答案:
农药的环境毒理学是研究农药对生物体及其环境的相互作用,以及农药对生态系统中的非目标生物的影响。
这种影响可能涉及到生态系统中的多个层级,包括非目标的植物、昆虫、动物、微生物,甚至可能影响到人类。
因此,理解和评估农药的环境毒理学效应对于保护生态环境和人类健康具有重要意义。
农药的环境毒理学效应主要包括以下几个方面:
生物毒性:农药可能对非目标生物产生直接毒性效应,如导致生物体死亡、生殖能力下降、行为异常等。
生态毒性:农药可能通过食物链传递,对高级生物产生影响,或者通过改变物种间的竞争关系,影响到生态系统的结构和功能。
环境归趋:农药可能在环境中持久存在,通过空气、水、土壤等介质进行传播,对远离施药区的地区产生影响。
评估农药的环境毒理学效应主要采取以下方法:
实验室研究:通过设定控制条件,研究农药对单一物种或简单生态系统的影响。
田野试验:在真实环境中研究农药的实际效应,通常需要在多个地点和时间进行重复试验。
数学建模:基于已有数据,建立数学模型预测农药的环境毒理学效应,有助于理解农药在环境中的行为和归宿。
最后,需要指出的是,评估和管理农药的环境毒理学效应需要综合考虑多个因素,包括农药的效用、施用量、施用方式、环境条件等。
在此基础上,我们才能制定出科学合理的农药使用策略,最大限度地保护我们的生态环境和人类健康。