常见化学致癌物的环境毒理学

致癌环境污染物及其健康风险评估环境污染物是指存在于环境中的各种有害物质，它们对人类健康产生潜在的威胁。

其中，致癌环境污染物是最为危险的一类污染物，因其可能导致癌症的发生而备受关注。

本文将重点介绍常见的致癌环境污染物，并探讨其对人类健康的风险评估。

一、常见的致癌环境污染物1. 粒子物质：包括细微颗粒物（PM2.5）和可吸入颗粒物（PM10），来源包括工业废气、汽车尾气以及燃煤等。

这些颗粒物在空气中悬浮的时间较长，容易被人体吸入，影响呼吸系统健康，并可能诱发肺癌等恶性肿瘤。

2. 食品中的致癌物质：食品中常见的致癌物质包括黄曲霉毒素、亚硝胺和多环芳烃等。

黄曲霉毒素主要存在于霉变粮食中，摄入过量可能导致肝癌；亚硝胺主要存在于含有硝酸盐的食物中，如腌制食品和烟熏食品，过量摄入则可能增加胃癌风险；多环芳烃主要存在于煤尘、油烟和烤肉等来源中，长期接触可能导致皮肤癌和肺癌等。

3. 有机溶剂：包括苯、甲醛、二甲苯等，广泛应用于工业生产中。

长期暴露于有机溶剂环境中可能导致血液系统疾病和各种癌症，如白血病、肝癌等。

4. 辐射物质：包括电离辐射和非电离辐射两类。

电离辐射如X射线和γ射线等，长期接触可能增加白血病、甲状腺癌等的风险；非电离辐射如紫外线，长期紫外线照射可导致皮肤癌。

二、健康风险评估的方法对致癌环境污染物的健康风险进行评估是非常重要的，它可以为环境管理和健康保护提供科学依据。

以下是常见的健康风险评估方法：1. 毒性学研究：通过动物实验或细胞实验，研究特定环境污染物的毒性效应，探究其对人体的危害程度和作用机制。

2. 流行病学调查：通过对人群进行调查和观察，分析特定环境因素与癌症发生的相关性。

流行病学调查可以帮助确定致癌环境污染物的暴露水平和癌症发病率之间的关系。

3. 生物标志物监测：通过检测人体内特定物质的含量或特定基因的变化，评估人体对致癌环境污染物的暴露程度和潜在风险。

生物标志物监测可以提供个体的暴露信息和风险评估结果，有助于早期发现潜在的致癌问题。

皮肤接触
将受试物涂抹在动物皮肤 上，观察其对皮肤的影响 。
吸入暴露
使动物吸入受试物，模拟 人类在环境中的暴露方式 。
实验结果评价
观察临床症状
观察动物的行为、生理和生化指标的变化， 判断受试物对动物的毒性作用。
体重和生长速率
监测动物体重和生长速率的变化，评估受试 物对动物生长的影响。
脏器重量和病理学检查
如激素水平、酶活性等，用于评估 生理功能。
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生长发育指标
如体重、身长、器官发育等，用于 评估发育状况。
行为学指标
如学习记忆、运动能力等，用于评 估行为表现。
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04
CATALOGUE
致突变和致癌实验
实验动物选择
哺乳动物
如小鼠、大鼠、豚鼠等，是研究致突变和致癌作用 的主要动物模型。
鸟类
如鸡、鸭等，常用于研究环境致癌物的致癌作用。
昆虫
如果蝇、蚕等，常用于研究致突变作用。
实验方法选择
体内实验
通过将受试物直接或间接给予动物，观察其致突变和致癌作 用。
体外实验
利用离体细胞或组织进行实验，如细胞培养、染色体畸变分 析等。
实验结果评价
观察指标
包括突变率、肿瘤发生率、病理学改变等。
数据处理
对实验数据进行统计分析，比较不同组之间的差 异。
实验方法选择
母体-胎盘暴露法
通过给母体注射或喂食有毒物质，观察对胎 儿发育的影响。
全身暴露法
将动物暴露于有毒物质的环境中，观察其对 生殖和发育的影响。
胚胎暴露法
将胚胎直接暴露于有毒物质中，观察对胚胎 发育的影响。
实验结果评价
01
生殖能力指标

失活有不同程度关联。
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7
➢ 肿瘤发生是一个多阶段的过程，通常涉及到多个基因。 ➢ 既有肿瘤抑制基因的失活，也有癌基因的活化，而且
活化或失活的基因不只是一种。 ➢ 癌基因异常可增强细胞的生长和增殖，
抑癌基因异常可消除细胞正常的生长抑制与分化。
7
8
癌基因
癌基因（oncogene）是指其编码的产物与细胞的恶 性转化有关的基因。
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28
第四节 化学致癌作用的影响因素
23
29
PAHs分布极为广泛，空气、土壤、水、植物以及食物 中都发现了PAHs的存在。有许多苯并（a）芘污染源， 如工业废气，香烟烟雾，厨房油烟，烧烤和熏制食品 等。人群和动物研究均证实PAHs是人类肺癌及胃癌等 重要病因之一。然而并不是所有人接触PAHs都会产生 不良的健康效应,即使暴露的环境相同，年龄相近，有 些人患了肿瘤，而有些人却安然无恙。
✓ microRNA突变或异位表达与多种人类肿瘤相关。 ✓ microRNA可以起到肿瘤抑制基因或者癌基因的功能。
17
22
Nature 杂志评论称：由麻省理工学院和哈 佛大学等单位开展的这些研究“改变了癌症 遗传学的前景，开启了理解和诊断癌症的新 篇章，将引来肿瘤诊断的潜在革命”， “是肿瘤遗传学的新的里程碑”。
①基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames试验 );
②染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小鼠骨髓 微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验;
③原发性DNA损伤：DNA加合物，链断裂，DNA修复诱导 (细菌SOS反应，大鼠肝UDS诱导)，SCE试验；
④体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，Balb/c 3T3细胞。
（二）哺乳动物短期致癌试验：

环境毒理学教学大纲01.教学单位名称：环境与资源学院02.课程代码：64106503.课程名称：环境毒理学B04.课程英文名称：Environmental Toxicology05.课程类别：专业教育06.课程性质：选修07.课程学时：30学时08.课程学分：209.授课对象：环境科学专业本科生.开课学期：4学期（春季）10.选用教材：孔志明主编：环境毒理学，南京：南京大学出版社，2012年8月第5版12.主要参考书：李建政主编：环境毒理学，化学工业出版社，2010年5月第二版孟紫强主编：环境毒理学基础，高等教育出版社，2003年12月第一版赖特和韦尔伯恩编著，朱琳主译：环境毒理学，高等教育出版社，2007年1月第一版.大纲执笔人：13.课程中文简介：环境毒理学是运用医学，生物学，化学和物理学等多学科的理论与方法，研究各种不同因素，特别是化学污染物对生物有机体的损害作用及其规律的一门新兴边缘学科。

它是研究和理解环境与健康，环境与生态平衡，环境与生物多样性等重要问题的工具和手段。

学习和掌握环境毒理学的基本理论和方法，对于认识环境问题的实质并寻求解决环境问题的途径势必不可少的。

14.课程英文简介：Environmental toxicology is an emerging discipline that investigates the adverse effects of various environmental factors, especially chemical pollutants to organisms using an array of principles and methods from multiple disciplines including medical sciences, biological sciences, chemistry and physics. Environmental toxicology is a major tool for understanding the relationships between environment and health, ecological balance and biodiversity. Through studying the environmental toxicology, students should master the principles and methods widely applied in this field. The knowledge obtained in the class should be of great value for the students toward a better understanding of the essentials of environmental issues, and it is also of great helpful for the students toward finding solutions to the environmental problems.15.课程包含的教学任务、晟学要求和教学目的（1）教学任务第一章绪论（1学时）第一节环境毒理学的产生及其在环境科学中的地位第二节环境毒理学的研究对象、主要任务第三节环境毒理学的研究方法及其实际应用第四节环境毒理学的开展趋势及研究热点第二章污染物在环境中的迁移和转化（2学时）第一节概述第二节环境污染物的迁移第三节环境污染物的转化第三章环境污染物在体内的生物转运和生物转化（4学时）第一节污染物的吸收、分布与排泄第二节污染物的生物转化第三节污染物代谢动力学第四章环境污染物的毒作用及其影响因素（4学时）第一节环境污染物的毒作用第二节毒作用的分子机理第三节影响毒作用的因素第五章环境毒理学常用实脸方法（3学时）第一节急性毒性实脸第二节蓄积毒性实脸第三节亚慢性和慢性毒性实验第四节致突变试验第五节致畸试验第六节致癌试验第六章化学物质的毒理学安全性评价程序（1学时）第一节毒理学安全性评价程序的内容第二节不同阶段安全性评价的毒理学工程第三节安全性评价中需要注意的问题第四节现有的化学物安全性毒理学评价程序第五节毒理学安全性评价任务面临的挑战第七章常见化学致癌物的环境毒理学（2学时）第一节多环芳屋类第二节芳香胺类化合物第三节N-亚硝基化合物第四节烧化剂第五节黄曲霉毒素第八章金属的环境毒理学（2学时）第一节汞第二节镉第三节铅第四节格第九章农药的环境毒理学（2学时）第一节有机氯农药第二节有机磷农药第三节氨基甲酸酯类农药第四节拟除虫菊酯类农药第十章内分泌干扰物的环境毒理学（2学时）第一节内分泌干扰物的分类、特点及来源第二节内分泌干扰物对人体健康及野生生物的危害第三节内分泌干扰物的毒作用机制第四节内分泌干扰物筛检方法第十一章有害物理因素的环境毒理学（2学时）第一节环境噪声污染第二节放射性污染第三节电磁辐射污染第十二章大气污染的环境毒理学（1学时）飘尘二氧化碳一氧化碳氮氧化物第十三章土壤污染的环境毒理学（2学时）土塘污染的来源污染物在土壤中的迁移，转化和残留土壤污染对人体健康的危害土壤污染的生态学诊断第十四章水污染的环境毒理学（2学时）水体污染的来源及其特点水体污染的自净和污染物的转归水体污染对生生生物的影响水体污染对人群健康的危害水体中有机物魂晶安全评价⑵教学要求第一章了解环境毒理学的研究内容，开展趋势和研究热点等。

說)
原癌基因及抑癌基因
➢ 原癌基因
對細胞的生長和分化均起著重要的作用。當受 到外界致癌因素的反復作用後，原癌基因就被 啟動成為活性形式的癌基因引起細胞癌變。
➢ 抑癌基因
人類細胞中有一類轉化基因。在胚胎發育過程 中，這類轉化基因活性漸漸被抑制基因抑制， 使細胞處於正常狀態，若抑制基因失活而喪失 功能，就可使細胞癌變
多環芳烴在環境中的迴圈
苯並（a）芘可能的致癌機理
芳香胺類化合物
芳香胺類化合物
芳香胺致癌過程
N-亞硝基化合物
N-亞硝基化合物的可能致癌機 理
小鼠胃癌
黃麯黴毒素
幾種黃麯黴毒素的化學結構
黃麯黴毒素活化及與堿基作用示意圖
烷化劑
化學致癌作用的特點
➢ 絕大多數化學致癌物都需經過體內代謝活化才呈現致
是指引發細胞群進一步的表型改變，包括惡 性前型轉變為惡性型細胞等變化過程
DNA結構發生可能產生三種後果
➢ 細胞以切除修復等方式糾正這種改變，DNA 受損傷的細胞恢復成為正常細胞
➢ 由於DNA受損傷嚴重，細胞好的修復機制不能 恢復所造成的損傷，細胞死亡
➢ 細胞採取了不正常的修復方式，即以易錯誤性 修復方式來修復受損傷的DNA，成為 DNA已 突變而表現型仍正常的細胞潛伏下來，這些細 胞叫做癌前細胞，至此，體細胞完成了癌變過 程的第一步，也就是化學致癌好的引發階段， 或者叫起動階段
癌性
➢ 化學致癌作用除有種屬、品系、性別、年齡差異外， 還表現出明顯的組織易感性和臟器特異性
➢ 化學致癌物的生物學效應持久，即使停止接觸仍可能 出現腫瘤，而且從接觸致癌物到發生腫瘤的潛伏期較 長
➢ 致癌作用潛伏期相對較長，發生率亦較低、難於確定 其閾劑量或安全無害的最大無作用劑量

生活环境中的多环芳烃及其致癌性摘要：多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs)是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的环境和食品污染物。

迄今已发现有200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性，如苯并(a)芘，苯并(a)蒽等。

PAHs广泛分布于环境中，关键词：致癌 PAHs 污染苯并[α]芘前言：多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物。

多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。

英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon，简称PAHs。

有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷，常见的具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。

国际癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94种对实验动物致癌的化合物。

其中15种属于多环芳烃，由于苯并a芘是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以苯并(a)芘作为多环芳的代表，它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。

可以在我们生活的每一个角落发现。

多环芳烃的来源可以简单的分为自然产生和人为活动产生，自然来源主要包括燃烧（森林大火和火山喷发）和生物合成（沉积物成岩过程、生物转化过程和焦油矿坑内气体），未开采的煤、石油中也含有大量的多环芳烃。

PAHs人为源来自于工业工艺过程、缺氧燃烧、垃圾焚烧和填埋、食品制作及直接的交通排放和同时伴随的轮胎磨损、路面磨损产生的沥青颗粒以及道路扬尘中，其数量随着工业生产的发展大大增加，占环境中多环芳烃总量的绝大部分；溢油事件也成为PAHs人为源的一部分。

在自然界中这类化合物存在着生物降解、水解、光作用裂解等消除方式，使得环境中的PAHs含量始终有一个动态的平衡，从而保持在一个较低的浓度水平上，但是近些年来，随着人类生产活动的加剧，破坏了其在环境中的动态平衡，使环境中的PAHs大量的增加。

第八章
外源化学物致癌 作用
chemical carcinogenesis
卫生毒理学教研室 2004.5




1775年——英国Pott 阴囊癌 1895年——德国Rehn 职业性膀胱癌 1915年——日本山极和市川 试验性皮肤癌 1922年——英国Kennway 动物皮肤癌 1945年——英国Case 职业性膀胱癌
不分化的癌
转移
细胞死亡
细胞含错 配碱基
第二节 化学致癌物的分类


IARC将化学物对人类致癌性资料(流行病学调查和病例报 告)和对实验动物致癌性资料分为四级（2002，878）： 组 1，对人类是致癌物。对人类致癌性证据充分者属于本 组。87 组 2，对人类是很可能或可能致癌物。又分为两组，即组 2A和组2B。 组2A，对人类很可能(probably)是致癌物，指对人 类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据充分。63 组 2B ，对人类是可能 (possible) 致癌物，指对人类 致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据并不充分；或 指对人类致癌性证据不足，对实验动物致癌性证据充分。 234 组3，现有的证据不能对人类致癌性进行分类。493 组4，对人类可能是非致癌物。1
第二节 化学致癌物的分类

根据致癌机制分类

1.genotoxic carcinogens
直接致癌物 间接致癌物 无机致癌物


2.non- genotoxic carcinogens
促长剂 细胞毒剂 免疫抑制剂

● 激素调控剂 ● 过氧化物酶体增殖剂 ● 固态物质

3.未分类：美舍吡伦
第一节 化学致癌机制
二、与致癌作用有关的代谢活化与灭活： 前致癌物 近致癌物 终致癌物

III类 人类致癌性未定
381 452 480 483 493 508 504 123
IV类 人类很可能不致癌
11121110
组织专家评定
出版专辑 (~2004年，Vol 85)
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IARC(国际癌症研究所)
人类致癌性资料 (流行病学调查和病例报告)
实验动物致癌性资料
证据充分 证据有限 证据不足
证据提示缺 乏致癌性
致癌物与人癌症有因果关系 因果解释可信；但其他解释不能完全排除 资料不足以判断因果关系，或没有人的资料 已知的充分暴露范围内，无关联
(4)通过改进现行治疗方法使 之降低10-28%
健康美国人—2000 (Healthy People 2000)
8
肿瘤预防要解决的关键问题
环境化学致癌物 致 癌 过 程
肿瘤发生
查找病因 寻找生物标记物 明确致癌机制 筛查高危人群 完善风险评价体系
以目前四大杀手中肿瘤的主要病因为例
癌症 行为生活方式(烟酒、膳食、生活不规律) 机体因素(遗传、精神、其他) 环境生物因素(Ebv、HBv) 环境物理因素(电离辐射) 环境化学因素(环境污染物)
分类 I类 确证的人类致癌物
前后 1987 1994 1997 2000 2007 2011 2014 增加 50 63 74 78 101 107 114 64
II类 A组 对人类很可能致癌 37 50 56 63 69 59 69 32
B组 对人类可能致癌 159 209 225 235 245 267 283 124
1915
Yamagiwa K 兔耳涂煤焦油皮肤癌 Ichikawa K
1925~ Kennawy L PAH及其代谢动物致

02
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六环芳烃 部分六环芳烃致癌 二苯并芘常有较强致癌性 七环以上芳烃 研究很少
多环芳烃的致癌作用 结构与致癌活性 K区理论
K区：易与核酸、蛋白质反应 致癌
L区：对致癌反应起拮抗作用的区域 苯并(a)蒽：L区活泼 不致癌 第7、12位被甲基取代，L区不 活泼 致癌
湾区理论
湾区环氧化 环氧化物 氧环打开
第五章 常见化学致癌物的环境毒理学 直接致癌物 间接致癌物：肝微粒体混合功能氧化酶系统催 化活化 第一节 多环芳烃类 ➣ 最早认识 ➣ 数量最多：致癌物中占1/3以上 ➣ 分布最广 ➣ 与人类关系密切
01
引起皮肤癌、肺癌和胃癌 多环芳烃类（稠环芳烃）：由多个苯环缩合而成 的化合物及其衍生物。（ 4～7个苯环）
第二节 芳香胺类化合物 芳香胺类化合物：苯及其同系物芳香烃环上的氢原子被 氨基（NH2）取代 一. 芳香胺类化合物的污染来源 原料、化工合成的中间体 有机物燃烧 ➣ 中等毒到低毒：作用于血液 高铁血红蛋白 溶血作用 其它急、慢性中毒 ➣ 有致癌作用：2-萘胺（煤焦油）、联苯胺、2-乙酰氨 基芴、4-氨基联苯等
03
6个苯环：部分致癌
02
4～5个苯环：往往致癌
04
6个以上苯环：致癌可能性较小 苯并(a环类
芴及胆蒽类
杂环类
双环芳烃
萘无致癌性
萘的氨基衍生物对膀胱有致癌性
01
02
03
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三环芳烃
蒽和菲：没有致癌性
蒽的大部分烷基衍生物没有致癌性
菲的一些烷基衍生物有轻微致癌性
➣ 黄曲霉毒素B1 ：目前已知作用最强的化学致癌物
1
致癌作用：二甲基亚硝胺的75倍

三、化学致癌物的代谢活化
▪ 许多化学致癌物的活性很低 ▪ 多数哺乳动物的大多数细胞具有复杂的解毒酶
系统
➢P450系统的作用是促进有毒物质的消除 ➢由P450酶催化反应形成的活性中间体能与DNA形成复
合物
▪ 致癌物的代谢激活具有种属或组织特异性 ▪ 直接致癌物和间接致癌物都具有能与DNA进行
化学反应的特点
五、几种化学致癌物
▪亚硝胺类化合物
➢自然界中的存在和生物合成 ➢亚硝胺类化合物的毒性作用 ➢亚硝胺的致癌作用
五、几种化学致癌物
▪生物烷化剂——生物烷化剂是一类化
学性质活泼，能提供烷基使蛋白质和核酸 等细胞大分子化合物烷基化的化学物质。 主要有芥子气、双氯甲醚和氯甲甲醚。
▪黄曲霉毒素
常见化学致癌物的环境毒理学
一、概述 二、化学致癌物的分类 三、化学致癌物的代谢活化
四、化学致癌机制 五、几种化学致癌物
一、概述
▪化学因素是引起人类肿瘤的主要因素
➢煤焦油涂抹兔耳诱发，诱发皮肤癌 ➢煤焦油涂抹小鼠皮肤，诱发肺癌 ➢1，2苯并蒽诱发小鼠皮肤癌 ➢强致癌物苯并苾 ➢述
▪癌发生的三阶段
➢癌前阶段（潜伏阶段） ➢增强致癌作用阶段 ➢恶化转化阶段
▪1956年，成功诱发了大鼠肝癌
▪化学致癌物是指具有诱发肿瘤形成能力的化学 物质 ➢WHO指出人类癌症90%与化学因素有关
二、化学致癌物的分类
常见的主要致癌物
类别
烷化剂类 直接烷化剂 间接烷化剂
多环芳烃类 芳香胺类 金属和类金属 亚硝胺及亚硝酰胺 霉菌和植物毒素 结晶硅及石棉 嗜好品 食物的热裂解产物 药物（含某些激素）
▪化学致癌的多阶段过程 ➢启动阶段：致癌物直接作用于DNA初级序列 ➢促进阶段：启动细胞克隆扩增 ➢演变过程：良性肿瘤转变为恶性肿瘤

同时应设阴性(溶剂或赋形剂)对照组。必要时可设阳性对照 组，阳性致癌物最好与受试物的化学结构相近。
精选课件
3、染毒途径 尽可能模拟人体可能的暴露途径，主要途径有经口
、经皮和吸入三种，应根据受试物的理化性质和接触 方式选择确定。
4、试验期限 一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为18个月，大
鼠为24个月；然而对于某些生命期较长或自发肿瘤率 低的动物品系，小鼠和仓鼠可持续24个月，大鼠可持 续30个月。
精选课件
癌细胞的生物学特点： 1、持续性增殖，分化不良，体外培养无接触性抑制。永生 性。 2、浸润性生长：可侵入其他组织，并发生转移 3、过分旺盛地合成核酸和氨基酸 4、强烈的有氧酵解：在供氧充分时，仍能将葡萄糖转化为 乳酸，大量的乳酸使pH下降，影响细胞酶活力，破坏内稳 态的维持。 5、可将上述特征遗传给子代细胞
在进行试验的两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳 性，即认为该受试物有致癌性。两个物种两种性别动物试验结 果均为阴性时，方能认为未观察到致癌作用。
精选课件
（二）致突变试验用于致癌物筛选 预测致癌性的理想致突变试验应能灵敏地预测
出受试物的致癌性，也能特ห้องสมุดไป่ตู้地预测出受试物的 非致癌性，即要有高的灵敏性和特异性。
-
84／104(81)
-
77／106(73) 4／18(22)
40/54(74)
24／44(55)
8／9(89)
9／15(60)
100／
精选课件
（二）化学致癌的非遗传机制学说 一部分致癌物用目前的致突变试验不能检出其致突变性。
这些非遗传毒性致癌物促进细胞分裂增殖的机制多种多样：
具有细胞毒性的致癌剂可引起细胞变性坏死，细胞释放出的 物质具有刺激细胞分裂增殖的作用。

（5）其它无机物 如砷、铬、镍等及其化合物， 以及石棉均有致癌作用。


黄曲霉素的发现
20世纪60年代在英国发生的十万只火鸡突发 性死亡事件被确认与从巴西进口的花生粕有 关.进一步的调研证明，这些花生粕被一种来 自真菌的有毒物质污染。 1966年，研究者找了一批严重发霉的花生进 行试验。中国的现行标准是花生中不超过 20ppb，而那批花生中的含量是5500ppb，无 异于毒药。

黄曲霉素的危害
危害
1、毒性大：1类致癌物，毒性是氰化钾 的10倍，砒霜的68倍
2、分布：主防和鉴别
1、控制温度、湿度、氧气及 水分含量，可达到防霉效果
L/O/G/O
什么是化学致癌物
指凡能引起动物和人类肿瘤、增加其发病率或死 亡率的化合物。例如：黄曲霉毒素、苯并芘及苯 等。
已知诱发癌症的化学物质已有一千多种。包括天 然的和人工合成的，较常见的有
（1）多环性碳氢化合物： 煤焦油、沥青、粗石 蜡、杂酚油、蒽油等 （2）染料 ：如偶氮染料、乙苯胺、联苯胺等。 （4）霉菌毒素 ：如黄曲霉毒素等。

黄曲霉素事件
• 2012年7月22日，南山奶粉被曝黄曲霉素M1超标。 • 微博曝光有苦味的瓜子确实可能含有黄曲霉毒素 • 江西海斯易 “多多呗”米粉被检出黄曲霉毒素B1 项目不合格 • 台湾地区半数花生酱样品检出黄曲霉素
• 临安山核桃陈货重新加工流入市场，黄曲霉素B1 严重超标。
预防 措施
2、去毒处理：物理去除法、 化学去除法和生物去除法。 3、快速辨别：食用干果时若 有苦味应立刻吐出并漱口。

L/O/G/O

蒙牛牛奶黄曲霉毒素M1超标
• 原因：不合格的液体乳是
由于奶牛食用了霉变饲料 ，导致乳汁中黄曲霉毒素 M1超标。奶牛停止食用 霉变饲料后，乳汁中黄曲 霉毒素M1就会消失。

世界卫生组织（WHO）公布的19种主要的环境致癌物质世界卫生组织（WHO）公布的19种主要的环境致癌物质环境中三级化学致癌物整理公布如下：一、肯定致癌物下列18种化学物质或工业生产过程，在实验动物致癌中证据充分，同时在人类致癌中证据充分，对人癌危险性评价为一级，即对人类具有比较确凿肯定的致癌性。

1、砒霜2、石棉3、一氨基联苯4、苯5、联苯氨6、氯萘亚嗪7、双氯甲醚及工业品位氯甲醚8、铬及某些铬化物9、乙烯友邻酚10、放射性氡气11、左旋苯丙氨酸氮芥12、芥子气13、α萘胺14、煤焦油和矿物油15、氯乙稀16、偶联雌激素17、金胺制造过程18、异丙醇制作的强酸处理过程19、镍的冶炼过程。

二、可能致癌物下列18种化学物质，在实验动物致癌中证据充分，但对人类致癌中证据有限，对人癌危险性评价为二级，即可能对人类具有致癌性。

1、黄曲霉毒素类2、环磷酰胺3、苯丁酸氮芥4、噻替哌5、京胺6、丙烯腈7、康复龙8、阿米脱（氨基三唑）9、非那西汀10、四氯化碳11、环氧乙烷12、硫酸二甲酯13、右旋糖酐铁14、多氯联苯类15、二甲基氨基甲酰氯16、镉和某些镉化合物17、镍和某些镍化合物18、铍和某些铍化合物三、可疑致癌物下列18种化学物质和化学物质组团，在实验动物致癌中证据充分，但在人类致癌中证据有限或不足，对人癌危险性评价为三级，即怀疑对人类具有致癌性。

1、氯霉素2、苯乙烯3、六六六（六氯环乙烷）4、利血平5、异烟井6、苯妥因7、三胺醌8、狄氏剂（氧桥氯甲桥奈）9、滴滴涕（二氯二苯三氯乙烷）10、表氯醇（环氧氯丙烷）11、赤铁矿12、三氯乙烯13、氯丁二烯14、苯巴比妥15、防老剂丁（N-苯基-2-奈胺）16、氯丹及七氯17、异丙基油类18、铅和某些铅化合物这份关于人类化学致癌物的研究报告，是在国际癌症研究中心广泛收集世界各地有关癌症研究资料和研究成果基础之上，集中了欧美、日本等世界20位著名癌症专家、医学专家组成的特别工作组，给予严格的仔细的科学分析和总结后作出的。

• 石棉（英语：Asbestos，又称石绵），是天然纤 维状的硅质矿物的泛称，是一种被广泛应用于 建材防火板的硅酸盐类矿物纤维，也是唯一的 天然矿物纤维，它具有良好的抗拉强度和良好 的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧，故被广泛应 用。石棉纤维被吸入到人体的肺后，经过20到 40年的潜伏期，很容易诱发肺癌等肺部疾病。
环境化学致癌物
多环芳烃
其他环境有机化 学致癌物
环境无机化学致 癌物
环境生物化学致 癌物
芳香族氨基和硝基化 合物
亚硝胺类化合物 多氯联苯 生物烷化剂 氯乙烯
重金属 石棉
黄曲霉毒素
植物中的致癌物
多环芳烃
• 多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs) 是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等 有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物， 是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多 种PAHs,其中有相当部分具有致癌性，如苯并α芘， 苯并α蒽等。PAHs广泛分布于环境中，可以在我 们生活的每一个角落发现，任何有有机物加工， 废弃，燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。
• 2）不具有L区：K区活泼程度不太高
• 芳香族氨基和硝基化合物
• 苯或其同系物如萘、蒽、联苯等芳烃环上的氢原子被氨基 （—NH2）或硝基（—NO2）取代形成芳香族氨基化合物或 硝基化合物，其代表物如联苯和硝基苯。
• 芳香族氨基化合物
• 芳香族氨基化合物在常温下大多为固体或液体，挥发性低， 易容于脂肪，简单的芳香族微溶于水。这类化合物用途很广， 是现代化学工业、国防工业、医药工业等方面不可缺少的原 料或化工合成的中间体。
多环芳烃的性质及种类
• 多环芳烃是指两个以上的苯环连在一起的化合物。

多环芳烃的毒理学特征多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs)是指由两个或两个以上苯环以线状、角状或簇状排列的中性或非极性碳氢化合物，可分为芳香稠环型。

芳香稠环型是指分子中相邻的苯环至少有两个共用碳氢化合物，如萘、蒽、菲、芘等；芳香非稠环型是指分子中相邻的苯环之间只有一个碳原子相连的化合物，如联苯、三联苯等。

多环芳烃化合物被证实是具有致癌、致畸、致突变的作用，而且由于其物理化学性质稳定，在自然界中难以降解，是自然环境中持久性有机污染物的主要代表，受到国际上科学界的广泛关注。

多环芳烃的性质多环芳烃大都是无色或淡黄色的结晶，个别颜色较深，具有蒸汽压低、疏水性强、辛醇-水分配系数高、易溶于苯类芳香性溶剂中等特点。

它的分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余种化合物。

有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷，常见的具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。

多环芳烃的来源和分布环境中存在的PAHs主要有天然和人为两种来源。

天然来源（1）某些细菌、藻类和植物的生物合成产物；（2）森林、草原燃起的野火及火山喷发物；（3）从化石燃料、木质素、底泥等散发出的PAHs是长期地质年代中由生物降解再合成的产物。

人为来源（1）废物焚烧和化工燃料不完全燃烧产生的烟气（包括汽车尾气）；（2）工厂（特别是炼焦、炼油、煤气厂）排出物。

（3）水体中的PAHs主要来源于工业废水、大气降落物、表面敷沥青道路的径流及污染土壤的沥滤流。

与地下水、湖水相比，河水更易受污染，其中多被吸附在悬浮粒子上，仅少量呈溶解态。

（4）室内PAHs则来源于取暖、烹饪以及吸烟等，由含碳氢化合物不完全燃烧产生。

特别是有研究报道，从香烟中已检测到300种以上的PAHs。

分布人类在工农业生产,交通运输和日常生活中大量使用的煤炭,石油,汽油,木柴等燃料,可产生多环芳烃的污染.每公斤燃料燃烧所排出的苯并[α]芘量分别约为:煤炭67～137mg,木柴61～125mg,原油40～68mg,汽油12～50.4.因此,人类的外环境如大气,土壤和水中都不同程度地含有苯并[α]芘等多环芳烃.多环芳烃在大气的污染为其直接进入食品—落在蔬菜,水果,谷物和露天存放的粮食表面创造了条件.食用植物也可以从受多环芳烃污染的土壤及灌溉水中聚集这类物质,多环芳烃污染水体,可以使之通过海藻,甲壳类动物,软体动物和鱼组成的食物链向人体转移,最终都有可能聚集在人体中.多环芳烃的毒性和致癌性多环芳烃的致癌性已被人们研究了200多年.早在1775年,英国医生波特就确认烟囱清洁工阴囊癌的高发病率与他们频繁接触烟灰(煤焦油)有关.然而直到1932年,最重要的多环芳烃—苯并[α]芘才从煤矿焦油和矿物油中被分离出来,并在实验动物中发现有高度致癌性.多环芳烃的种类很多,其致癌活性各有差异. 苯并[α]芘是一种较强的致癌物,主要导致上皮组织产生肿瘤,如皮肤癌,肺癌,胃癌和消化道癌.用含25μg/k g苯并[α]芘的饲料饲喂小鼠140d,除使小鼠产生胃癌外还可诱导其白血球增多和产生肺腺瘤.每周三次摄入100mg的苯并[α]芘,有超过60%的大鼠发生皮肤肿瘤;当剂量降为3mg时,大鼠皮肤肿瘤的发生率下降到约20%;当剂量恢复到10mg后,皮肤肿瘤的发生率又可急剧上升至近100%.因此,大鼠皮肤肿瘤与苯并[α]芘有明显的量效关系.1973年,沙巴特等人的研究表明,苯并[α]芘除诱导胃癌和皮肤癌外,还可引起食管癌,上呼吸道癌和白血病,并可通过母体使胎儿致畸. 随食物摄入人体内的苯并[α]芘大部分可被人体吸收,经过消化道吸收后,经过血液很快遍布人体,人体乳腺和脂肪组织可蓄积苯并[α]芘.人体吸收的苯并[α]芘一部分与蛋白质结合,另一部分则参与代谢分解.与蛋白质结合的苯并[α]芘可与亲电子的细胞受体结合,使控制细胞生长的酶发生变异,使细胞失去控制生长的能力而发生癌变.参与代谢分解的苯并[α]芘在肝组织氧化酶系中的芳烃羟化酶(Aryl hydrocarbon hydroxylase,AHH导致癌的发生. 鉴于种种原因,FAO/WHO对食品中的PAHs允许含量未作出)介导下生成其活化产物—7,8-苯并[α]芘环氧化物,该物质可在葡萄糖醛酸和谷胱甘肽结合,或在环氧化物水化酶催化下生成二羟二醇衍生物随尿排出.但苯并[α]芘二羟二醇衍生物经细胞色素P450进一步氧化可产生最终的致癌物—苯并[α]芘二醇环氧化物(Benzo[α] pyrene diolepoxide).该物质不可被转化且具有极强的致突变性,可以直接和细胞中不同成分(包括DNA)反应,形成基因突变,从而规定.有人估计,成年人每年从食物中摄取的PAHs总量为1～2mg,如果累积摄入PAHs超过80mg即可能诱发癌症,因此建议每人每天的摄入总量不可超过10μg.多环芳烃的毒理学特征目前已知多种PAHs具有DNA损伤、诱导有机体基因突变以及染色体畸变等毒性作用,能引发呼吸、消化、生殖等多系统癌变,而且还具有肝脏毒性和神经毒性。

环境毒理学中的致癌物质和污染物质近年来，环境污染和人类疾病不断增加，有一部分原因是环境毒理学中的致癌物质和污染物质的存在。

环境毒理学是一门研究外界环境物质对生命体的影响与危害，特别是有害化学物质对生命健康危害的科学学科。

本文将从迄今为止已知的一些致癌物质和污染物质的来源，危害以及预防措施等方面进行探讨。

一、致癌物质的来源致癌物质是指能引起人类或动物发生癌症的物质，多数致癌物质具有化学性质。

一些常见的致癌物质如苯、甲醛、氯乙烯等源于一些化工厂等工业生产过程中，这些工业废水、废气等可以导致环境污染，从而对生物体的健康造成巨大的威胁。

除此之外，有些食品中也可能存在致癌物质，如亚硝酸盐、甜味剂等。

亚硝酸盐作为一种保鲜剂常用于腌制食品，但过量食用亚硝酸盐会增加人类患上癌症的风险；某些甜味剂也可能成为致癌物质，研究表明，人们长期摄入含甜味剂的饮料或食品会增加患上癌症的概率。

二、污染物质与人类健康污染物质是指对人体和生态环境不利的、对人有害的各种化学物质。

常见的污染物质有重金属污染、农业污染、工业污染、空气污染等。

此外，紫外线、电离辐射、声音和抗生素等物质也被列入污染物质之类。

人类摄入了这些污染物质之后，有可能会引起一些健康问题。

例如，重金属污染导致的慢性中毒、农业污染导致的食品污染以及空气污染导致的呼吸系统疾病等。

这些疾病可能导致人们的寿命减少，即使不致命，也会对人类的生活质量造成明显的影响。

三、预防措施预防致癌物质和污染物质对人体的危害，需要采取一系列措施。

首先，加强监管和管理。

政府应该增加对化工厂、农业等行业的监管，以防止产生过多致癌物质和污染物质的废水、废气等；同时，应该建立健全的污染控制和治理体系，推广清洁生产，加强环保法规的制定和强制执行。

其次，改变个人生活习惯。

减少在工业污染物质环境下工作的时间，多参加户外活动，保持空气流通，避免过量食用含亚硝酸盐的食品，减少甜味剂的摄入等等。

最后，加强公共健康意识。

第九章农药的环境毒理学1、为什么近年来开始停止生产和使用有机氯农药？有机氯农药多为白色或淡黄色结晶，少数为粘稠液体，挥发性一般不高，不溶于水而溶于脂肪、脂类或其他有机溶媒中，化学性质稳定，在土壤、水体和动植物体内降解缓慢，在人体内也有一定的累积，有较长的残留致毒期，是一种重要的环境污染物。

2、有机磷农药毒性大小与化学结构有何关系？并阐述有机磷农药急性毒性作用机理。

有机磷农药毒性大小与化学结构之间的关系：多数有机磷农药属于磷酸脂类或硫代磷酸脂类，其通式为R1R2PXY，其中R1、R2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。

有机磷农药急性毒性作用机理：抑制胆碱酰酶使其失去分解乙酰胆碱的作用，导致乙酰胆碱在体内蓄积，刺激胆碱能神经系统，产生毒性。

4、什么叫生物防治技术？与传统的化学合成农药相比，具有哪些优点？生物防治技术是指利用有害生物的天敌生物如鸟类、青蛙、昆虫等对有害生物进行调节、控制，对作物虫害进行以虫治虫,微生物治虫，使用其它真菌杀虫剂等。

与传统化学合成农药相比，生物防治技术具有对环境污染小，风险很小（并不是说完全没有风险），能有效地保护天敌，发挥持续控制作用的优点。

第八章金属的环境毒理学4、何谓金属硫蛋白？试述其结构与功能。

金属硫蛋白(metallothionein)是由微生物和动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。

它是分子质量较低，半胱氨酸残基和金属含量极高的蛋白质。

与其结合的金属主要是镉、铜和锌，广泛地存在于从微生物到人类各种生物中，其结构高度保守。

MT一般是由60-68个氨基酸残基组成的多肽单链.肽链氨基端有一个乙酰化的甲硫氨酸,分子内半胱氨酸的数目和位置及碱性氨基酸残基都有一定的保守性。

不同MT中氨基酸顺序不同,但空间结构却相似,即MT整个分子呈哑铃形,由α和β两个大小相近的球形结构域组成,两个结构域通过第30,31位的Lys残基(铰链区)相连,MT铰链区的存在使2个结构域存在较大的柔性和可变性,从而使MT中的金属离子与溶液中的金属离子易于交换,为其调节体内金属离子的代谢提供了结构基础。