環(huán)境毒理學(xué)-課件

第二章環(huán)境毒理學(xué)Chapter2EnvironmentalToxicology1ppt課件Brief第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述第二節(jié)中毒機(jī)理研究第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)

本章主要介紹環(huán)境毒理學(xué)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相關(guān)的內(nèi)容，包括毒物、毒性、毒效應(yīng)、劑量的概念，毒物對(duì)生物體的損害與非損害作用，毒物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)化、毒性評(píng)價(jià)和中毒機(jī)理研究等。2ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述環(huán)境毒理學(xué)是環(huán)境科學(xué)的重要組成部分，也是目前毒理學(xué)中一個(gè)發(fā)展迅速的分支學(xué)科。環(huán)境毒理學(xué)是研究環(huán)境污染物、特別是化學(xué)污染物或有毒有害因素對(duì)人體和人群的生物學(xué)效應(yīng)和健康損害及其規(guī)律。3ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述環(huán)境毒理學(xué)的研究范圍不僅僅包括毒物直接對(duì)人類(lèi)健康的損害，還包括毒物對(duì)人類(lèi)健康的間接損害，也就是毒物對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的影響。例如含氯氟烴對(duì)臭氧層的破壞等。4ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述隨著人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和生活條件的改善，人們?cè)趶氖律a(chǎn)和日常生活中接觸化學(xué)物的品種和數(shù)量越來(lái)越多。從外界環(huán)境中攝入而非機(jī)體內(nèi)源產(chǎn)生，在一定條件下具有生物活性，直接或間接損害人的健康的化學(xué)物質(zhì)，被稱(chēng)為外來(lái)化學(xué)物。(王寶慶攝，2011)5ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述毒理學(xué)的研究對(duì)象主要為各種來(lái)源的外來(lái)化學(xué)物工業(yè)化學(xué)物環(huán)境污染物食品中的有害成分農(nóng)用化學(xué)物生活日用品中的有害成分生物毒素醫(yī)用藥物軍用毒劑放射性核素6ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述毒物毒物是指在一定條件下，以較小劑量暴露就能引起生物機(jī)體功能性或器質(zhì)性損傷的化學(xué)物質(zhì)。反之則為非毒物。自然界存在的所有物質(zhì)都具有潛在的毒性。物質(zhì)的毒性作用和無(wú)毒性作用是相對(duì)的，并不存在絕對(duì)的界限。7ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述毒性不同化學(xué)物對(duì)機(jī)體引起毒效應(yīng)所需的劑量差別很大。有些化學(xué)物，只要接觸幾微克即可導(dǎo)致死亡，常被稱(chēng)為極毒化學(xué)物；另一些化學(xué)物，即使給予幾克或更多，也不會(huì)引起有毒效應(yīng)。毒效應(yīng)化學(xué)物的有害效應(yīng)或毒效應(yīng)是指進(jìn)入體內(nèi)的化學(xué)物其代謝物達(dá)到一定劑量，并與靶（器官、組織、細(xì)胞、分子）相互作用所引起的不良生物學(xué)改變。8ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述劑量劑量是決定外來(lái)化學(xué)物對(duì)生物機(jī)體損害作用的重要因素。劑量的概念較為廣泛。給予機(jī)體的數(shù)量與機(jī)體接觸的毒物的數(shù)量毒物吸收進(jìn)入機(jī)體的數(shù)量毒物在靶器官作用部位或體液中的濃度或含量劑量概念的不同表述9ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述常見(jiàn)劑量絕對(duì)致死量（LD100）半數(shù)致死量（LD50）最小致死量（LDmin）最大耐受量（LDmax）半數(shù)效應(yīng)劑量（ED50）最小有作用劑量（MEL）最大無(wú)作用劑量（MNEL）**毒物與機(jī)體接觸的時(shí)間、方式或途徑和觀察指標(biāo)發(fā)生改變時(shí)，MEL和MNEL也將隨之改變。

10ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述損害作用與非損害作用損害作用。機(jī)體的正常形態(tài)、生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程受到嚴(yán)重影響，壽命亦將縮短；機(jī)體功能容量或額外應(yīng)激狀態(tài)代償能力降低；機(jī)體維持穩(wěn)定能力下降；機(jī)體對(duì)其他某些因素不利影響的易感性增高。

11ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述損害作用與非損害作用非損害作用。不引起機(jī)體機(jī)能形態(tài)、生長(zhǎng)發(fā)育和壽命的改變；不引起機(jī)體某種功能容量的降低，也不引起機(jī)體對(duì)額外應(yīng)激狀態(tài)代償能力的損傷。機(jī)體發(fā)生的一切生物學(xué)變化應(yīng)在機(jī)體代償能力范圍之內(nèi)，當(dāng)機(jī)體停止接觸該種外毒化合物后，機(jī)體維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的能力不應(yīng)有所降低。12ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述確定損害作用與非損害作用對(duì)正常值范圍進(jìn)行測(cè)定。觀測(cè)指標(biāo)與對(duì)照組相比，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異（P＜0.05），并且符合以下條件，則認(rèn)為是損害作用。數(shù)值不在正常值范圍內(nèi)損害作用其數(shù)值在一般公認(rèn)“正常值”范圍內(nèi)，但如在停止接觸后，此種差異仍然持續(xù)一段時(shí)間損害作用其數(shù)值在一般公認(rèn)的“正常值”范圍內(nèi)，但如機(jī)體處于功能或生物化學(xué)應(yīng)激狀態(tài)下，此種差異更為明顯損害作用13ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述毒物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)化毒物與機(jī)體接觸、吸收、分布、代謝和排泄的過(guò)程稱(chēng)為毒物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)。被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、特殊轉(zhuǎn)運(yùn)和膜動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中生物膜不具有主動(dòng)性，不消耗能量，被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)只能從高濃度流入低濃度。簡(jiǎn)單擴(kuò)散和濾過(guò)。14ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述特殊轉(zhuǎn)運(yùn)

特殊轉(zhuǎn)運(yùn)指有一定的載體，具有較強(qiáng)的專(zhuān)一性，有一定的選擇性和主動(dòng)性，生物膜主動(dòng)選擇某種機(jī)體需要或由機(jī)體排出的物質(zhì)進(jìn)行的轉(zhuǎn)運(yùn)。特殊轉(zhuǎn)運(yùn)分主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和促進(jìn)擴(kuò)散。

膜動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

是細(xì)胞與外界環(huán)境交換一些大分子物質(zhì)的過(guò)程，其主要特點(diǎn)是在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中生物膜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程具有特異性，生物膜呈現(xiàn)主動(dòng)選擇性并消耗一定的能量。胞吞作用和胞吐作用。15ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述毒物的吸收一般情況下，毒物的吸收途徑主要是胃腸道、呼吸道和皮膚。

16ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述胃腸道吸收毒物進(jìn)入機(jī)體的重要途徑，小腸是主要吸收部位。影響胃腸道吸收的因素主要有：毒物的性質(zhì)（分散度、解離狀態(tài)等）；機(jī)體方面的影響（pH等）；同時(shí)存在的食物和毒物。（引自好好學(xué)習(xí)網(wǎng)，2005)17ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述經(jīng)呼吸道吸收經(jīng)呼吸道吸收的毒物主要有各種氣體、可揮發(fā)性固體或液體的蒸氣、各種氣溶膠以及較為細(xì)微的顆粒物質(zhì)。影響呼吸道吸收的因素主要有：氣體的吸收動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程；顆粒物、氣溶膠的吸收和沉積。（引自好好學(xué)習(xí)網(wǎng)，2005)18ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述經(jīng)皮膚吸收經(jīng)皮膚吸收是毒物由外界進(jìn)入皮膚并經(jīng)血管和淋巴管進(jìn)入血液和淋巴液的過(guò)程。經(jīng)皮膚吸收主要分為兩個(gè)階段：第一階段為穿透角質(zhì)層的屏障作用；第二階段為吸收階段，須經(jīng)過(guò)顆粒層、棘細(xì)胞層、生發(fā)層和真皮。影響因素主要有：毒物的理化性質(zhì)、皮膚的完整性、人體健康狀況等。（引自好好學(xué)習(xí)網(wǎng)，2005)19ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述毒物的生物轉(zhuǎn)化毒物通過(guò)不同途徑被吸收進(jìn)入體內(nèi)后，將發(fā)生一系列化學(xué)變化并形成一些分解產(chǎn)物或衍生物。主要在肝部進(jìn)行。包括降解反應(yīng)和結(jié)合反應(yīng)。

生物轉(zhuǎn)化的意義對(duì)于判定毒物對(duì)機(jī)體的影響有重要作用。通過(guò)對(duì)生物轉(zhuǎn)化作用的研究，可以探求毒物活性基因、活性分子的重要規(guī)律，為防治其對(duì)機(jī)體損傷有重要意義。20ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述劑量-效應(yīng)化學(xué)物作用于生物機(jī)體時(shí)的劑量與引起生物作用的發(fā)生率或計(jì)量強(qiáng)度之間的相互關(guān)系。

最小有作用劑量或稱(chēng)閾劑量或閾濃度：是指在一定時(shí)間內(nèi)，一種毒物按一定方式或途徑與機(jī)體接觸，能使某項(xiàng)靈敏的觀察指標(biāo)開(kāi)始出現(xiàn)異常變化或使機(jī)體開(kāi)始出現(xiàn)損害作用所需的最低劑量，也稱(chēng)中毒閾劑量。最大無(wú)作用劑量是指在一定時(shí)間內(nèi)，一種外源化學(xué)物按一定方式或途徑與機(jī)體接觸，根據(jù)目前認(rèn)識(shí)水平，用最靈敏的實(shí)驗(yàn)方法和觀察指標(biāo)，未能觀察到任何對(duì)機(jī)體的損害作用的最高劑量，也稱(chēng)為未觀察到損害作用的劑量。

21ppt課件第一節(jié)環(huán)境毒理學(xué)概述劑量-效應(yīng)類(lèi)型直線型。效應(yīng)或反應(yīng)強(qiáng)度與劑量呈直線關(guān)系拋物線型。劑量與效應(yīng)或反應(yīng)呈非線性關(guān)系S曲線型。特點(diǎn)是在低劑量范圍內(nèi)，隨著劑量增加，反應(yīng)或效應(yīng)強(qiáng)度增高較為緩慢，然后劑量較高時(shí)，反應(yīng)或效應(yīng)強(qiáng)度也隨之急速增加，但當(dāng)劑量繼續(xù)增加時(shí)，反應(yīng)或效應(yīng)強(qiáng)度增高又趨向緩慢。曲線開(kāi)始平緩，繼之陡嵴，然后又趨平緩，成不甚規(guī)則的S形曲線。22ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究在環(huán)境毒理學(xué)史中，對(duì)砷、氟乙酸、四氯化碳與農(nóng)藥有機(jī)磷等中毒機(jī)理的研究具有重要的歷史意義。研究中毒機(jī)理主要有兩方面：確定靶點(diǎn)；分離活性代謝產(chǎn)物。

23ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究確定靶點(diǎn)確定生物大分子靶點(diǎn)或內(nèi)源靶分子（如受體、酶、DNA、微絲蛋白、脂質(zhì)），即要回答何種生物大分子是該毒物的靶點(diǎn)。化學(xué)毒物吸收、分布、代謝、排泄與靶分子相互作用細(xì)胞功能失調(diào)、損傷細(xì)胞修復(fù)功能失調(diào)毒性24ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究分離活性代謝產(chǎn)物絕大多數(shù)毒物的毒性，主要是由于其代謝產(chǎn)物引起的。最為多見(jiàn)的情況是增毒使外源化學(xué)物如氧和氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)椋河H電子、自由基、親核物、氧化還原性反應(yīng)物。25ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究親電子反應(yīng)物含有一個(gè)缺電子原子（帶部分或全部正電荷）的分子。毒物在代謝活化時(shí)形成非離子親電子劑。親電子反應(yīng)物經(jīng)常是在毒物被細(xì)胞色素P-450或其他酶氧化成酮類(lèi)、環(huán)氧化物及芳烴氧化物、α，β-不飽和酮及醛類(lèi)、醌類(lèi)或醌亞胺類(lèi)以及?；u等過(guò)程中形成的。26ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究自由基自由基在機(jī)體內(nèi)主要來(lái)源有兩個(gè)：一是細(xì)胞正常生理過(guò)程產(chǎn)生；二是化學(xué)毒物在體內(nèi)代謝過(guò)程產(chǎn)生。許多毒物可通過(guò)各種不同途徑產(chǎn)生自由基，但其中最主要的途徑是通過(guò)氧化-還原反應(yīng)。27ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究親核物親核物的形成是毒物活化作用較少見(jiàn)的一種機(jī)制。例如：苦杏仁經(jīng)腸道β-糖苷酶催化形成氰化物，丙烯氰環(huán)氧化和隨后谷胱甘肽結(jié)合形成的氰化物，以及硝普鈉經(jīng)巰基誘導(dǎo)降解后形成氰化物等。28ppt課件第二節(jié)中毒機(jī)理研究活性氧體內(nèi)的自由基以含氧自由基為主，活性氧包括：超氧陰離子自由基、羥自由基、單線態(tài)氧、過(guò)氧化氫以及由此衍生的氫過(guò)氧基、烷氧自由基、烷基過(guò)氧化物自由基、氫過(guò)氧化物。它們一般都是高度活化的，具有很強(qiáng)的氧化反應(yīng)能力，總是試圖奪取其它原子或基團(tuán)的電子?；钚匝跛鸬膿p害也稱(chēng)氧化性應(yīng)激作用。29ppt課件急性毒性性作用實(shí)驗(yàn)探明毒物與機(jī)體發(fā)生短時(shí)間接觸后所引起的損害作用，找出毒物的作用途徑、劑量與效應(yīng)的關(guān)系，并為進(jìn)行各種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。亞急性毒性作用實(shí)驗(yàn)研究環(huán)境毒物反復(fù)作用于機(jī)體引起的損害。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以初步估計(jì)環(huán)境毒物的最大無(wú)作用劑量和中毒閾劑量，了解有無(wú)蓄積作用，確定作用的靶器官。慢性毒性作用實(shí)驗(yàn)

探查低劑量環(huán)境毒物長(zhǎng)期作用于機(jī)體所引起的損害，確定一種環(huán)境毒物對(duì)機(jī)體的最大無(wú)作用劑量和中毒閾劑量，為制定環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)30ppt課件第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)急性毒性作用實(shí)驗(yàn)急性毒性是指機(jī)體（人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物）一次（或24小時(shí)內(nèi)多次）接觸毒物之后所引起的中毒效應(yīng)，甚至引起死亡。目的主要是求出受試化合物對(duì)一種或幾種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的致死劑量（通常以LD50為參數(shù)）。31ppt課件第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)急性毒性作用實(shí)驗(yàn)選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí)，要求在其接觸毒物之后的毒性反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)與人接觸該毒物的毒性反應(yīng)基本一致。對(duì)一個(gè)未知毒性的毒物求其LD50（LC50），應(yīng)先做預(yù)實(shí)驗(yàn)。計(jì)算實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接觸化合物之后兩周內(nèi)的總死亡數(shù)。

32ppt課件第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)急性毒性作用實(shí)驗(yàn)在觀察期間應(yīng)保障實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有完全的膳食、充足的飲水及適宜的溫濕度環(huán)境，以防止動(dòng)物出現(xiàn)非中毒性死亡。觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接觸毒物的中毒癥狀。病理組織學(xué)檢查。33ppt課件第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)亞急性毒性作用實(shí)驗(yàn)亞急性毒性是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物連續(xù)多日接觸較大劑量的毒物所出現(xiàn)的中毒效應(yīng)。較大劑量，是指小于急性LD50的劑量。34ppt課件第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)亞急性毒性作用實(shí)驗(yàn)接觸時(shí)間，食品一般為3～6個(gè)月，工業(yè)毒物一般1～3個(gè)月。觀察并記錄動(dòng)物的飲食情況。在接觸毒物過(guò)程中所出現(xiàn)的中毒癥狀及出現(xiàn)各癥狀的先后次序、時(shí)間均應(yīng)記錄和分析。應(yīng)重視病理學(xué)檢查。35ppt課件第三節(jié)環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)慢性毒性作用實(shí)驗(yàn)以低劑量毒物長(zhǎng)期給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接觸，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)。一般認(rèn)為工業(yè)毒理慢性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物染毒6個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間；而食品毒理學(xué)則要求實(shí)驗(yàn)動(dòng)物染毒1年以上或2年。指標(biāo)包括體重、食物攝取、臨床癥狀、行為、血象和血液化學(xué)、尿的性狀及生化成分以及重點(diǎn)觀察在亞急性毒性實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)顯現(xiàn)的陽(yáng)性指標(biāo)。36ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)大氣環(huán)境毒理學(xué)大氣環(huán)境毒理學(xué)是研究大氣污染物對(duì)生物體，特別是人體的損害效應(yīng)及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。大氣污染物主要是指進(jìn)入大氣中的有害污染物的量超過(guò)了大氣自?xún)裟芰Γ瑢?duì)人類(lèi)健康構(gòu)成直接、間接和潛在危害的化學(xué)物質(zhì)。與一般大氣科學(xué)不同，室內(nèi)空氣污染通常由于其健康損害效應(yīng)，也歸為大氣環(huán)境毒理學(xué)研究的范疇。（王寶慶攝，2011）37ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)大氣污染物的毒性作用大氣污染物主要通過(guò)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)可通過(guò)消化道和皮膚進(jìn)入體內(nèi)可不經(jīng)過(guò)吸收而直接刺激呼吸道黏膜、眼睛和體表皮膚，甚至直接接觸產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用。大氣污染物一般濃度較低，接觸時(shí)間長(zhǎng)，反復(fù)多次乃至終生接觸，所以其往往造成長(zhǎng)期慢性毒性作用。38ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)大氣污染物的毒性作用急性中毒大氣污染物濃度在較短時(shí)間內(nèi)急劇增加超過(guò)一定濃度作用于人體時(shí)，可引起感官和生理機(jī)能的不良反應(yīng)，導(dǎo)致居民急性中毒和死亡。39ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)大氣污染物的毒性作用慢性中毒一般情況下大氣污染物的濃度較低，但由于呼吸道長(zhǎng)期持續(xù)地暴露于污染空氣中，所以給人體帶來(lái)了長(zhǎng)期反復(fù)的中毒效應(yīng)。

1952年的倫敦?zé)熿F事件

1984年的印度博帕爾農(nóng)藥廠毒氣泄露事件40ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)大氣污染物的毒性作用損害免疫功能大氣污染可以使兒童呼吸道患病率增加，還可以使兒童唾液溶菌酶活性降低，從而使其非特異性免疫功能下降。41ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)大氣污染物的毒性作用致癌作用研究表明，大氣污染與肺癌的發(fā)生有密切關(guān)系。國(guó)內(nèi)外大量流行病學(xué)調(diào)查表明，隨著大氣污染的加劇，肺癌死亡率也在升高。另外，工業(yè)發(fā)展、能源消耗也會(huì)帶來(lái)肺癌發(fā)病率和死亡率的上升。42ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)常見(jiàn)的有毒大氣污染物

二氧化硫SO2易溶于水，在呼吸系統(tǒng)中主要被鼻腔和上呼吸道黏膜吸收，而不易進(jìn)入肺部。但是SO2可以通過(guò)顆粒物載帶進(jìn)入呼吸道深部。短期接觸SO2會(huì)對(duì)動(dòng)物呼吸道和眼睛有強(qiáng)烈刺激作用。長(zhǎng)期接觸SO2可引起疾病，如增生性肺炎、支氣管炎和氣管炎，并引起呼吸系統(tǒng)功能紊亂，甚至導(dǎo)致死亡。此外，SO2還會(huì)對(duì)植物造成不同程度的損傷。43ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)常見(jiàn)的有毒大氣污染物

氮氧化物NOx主要來(lái)自于石油、煤、天然氣等燃料的燃燒。NO和NO2均難溶，所以不易在上呼吸道吸收，容易進(jìn)入下呼吸道直至肺部深處。短時(shí)間內(nèi)吸入高濃度NO2，會(huì)表現(xiàn)為輕度刺激癥狀，長(zhǎng)期吸入則會(huì)導(dǎo)致化學(xué)性肺炎和肺水腫，直至昏迷、死亡。NO2會(huì)降低肺部吞噬細(xì)胞和白細(xì)胞的吞噬能力、抑制抗體形成，從而影響機(jī)體免疫功能。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，NO2還具有促癌和致癌作用。44ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)常見(jiàn)的有毒大氣污染物

一氧化碳一氧化碳（CO）主要是由于含碳物質(zhì)不充分燃燒所產(chǎn)生的。CO主要經(jīng)過(guò)呼吸道吸入，再通過(guò)肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合。CO與血紅蛋白的結(jié)合削弱了紅細(xì)胞攜帶和運(yùn)輸氧氣的能力，導(dǎo)致低氧血癥。由于神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)缺氧非常敏感，所以空氣中CO濃度可引起人類(lèi)行為改變和工作能力下降。45ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)常見(jiàn)的有毒大氣污染物

臭氧臭氧（O3）是光化學(xué)煙霧的主要成分之一。近年來(lái)，世界各地均發(fā)生過(guò)不同程度的大氣光化學(xué)煙霧污染。O3的主要毒性是由于其氧化性所致。長(zhǎng)期低濃度的O3暴露還可以損傷淋巴細(xì)胞的功能，從而降低免疫功能，增加呼吸道的易感性。O3對(duì)眼睛也具有強(qiáng)烈的刺激作用，是眼結(jié)膜炎的主要成因之一。46ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)常見(jiàn)的有毒大氣污染物顆粒物PM是我國(guó)大氣中的主要污染物。其中可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物對(duì)人體危害較大。顆粒物進(jìn)入呼吸道后，能刺激和腐蝕呼吸道黏膜和肺細(xì)胞，降低呼吸道防御機(jī)能。顆粒物成分復(fù)雜，往往含有多種致癌物和促癌物。47ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)水環(huán)境毒理學(xué)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。生態(tài)后果表現(xiàn)為生物多樣性銳減、近海赤潮頻繁、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重、河流酸化和水質(zhì)惡化，直接損害了水體中藻類(lèi)、浮游動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)和底棲生物的生長(zhǎng)繁殖，改變了正常水生生物群落結(jié)構(gòu)與功能，影響了水生生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值。（王寶慶攝，2011）48ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)水體污染物按照環(huán)境毒理學(xué)的分類(lèi)方法，可以把水體污染物分為三類(lèi)，即物理性、化學(xué)性和生物性污染物。物理性污染物包括非溶解性污染物，熱污染及放射性污染?；瘜W(xué)性污染物包括有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物。生物性污染物包括致病病菌、致病病毒和寄生蟲(chóng)等。49ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)污染物進(jìn)入水體的途徑一般說(shuō)來(lái)，污染物進(jìn)入水體有三種途徑：空氣中的污染物質(zhì)通過(guò)大氣沉降進(jìn)入地表水環(huán)境；地表污染通過(guò)下滲進(jìn)入地下水環(huán)境；通過(guò)地表徑流進(jìn)入水體，如淋溶、滲透等。50ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)水體污染物的分布和轉(zhuǎn)移在等溫條件下，風(fēng)的作用通過(guò)水體使沉淀物重新懸浮，使污染物混合。浮游植物在淺水層的大量繁殖也改變了河、湖水的污染物結(jié)構(gòu)。較大顆粒與污染物結(jié)合沉降到深水層，一些污染物被水體的沉淀物吸附結(jié)合，不均勻地分布在河流或湖水的沉淀中。污染物進(jìn)入水體后發(fā)生各種反應(yīng)，根據(jù)污染物的不同性質(zhì)可產(chǎn)生不同的污染過(guò)程。51ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)污染物的吸收人與動(dòng)物水體污染物的吸收途徑主要有經(jīng)消化道、經(jīng)呼吸道、經(jīng)皮膚的吸收。陸生植物可以通過(guò)根和葉的表面吸收污染物，質(zhì)體流是其主要吸收途徑。水生植物中，挺水植物主要通過(guò)根吸收污染物，浮水植物和沉水植物則通過(guò)根莖葉的表面吸收污染物。52ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)水體污染物的毒性分子水平細(xì)胞與亞細(xì)胞水平個(gè)體水平種群和群落水平生態(tài)系統(tǒng)水平污染物毒性的影響因素水體溫度水體pH光照水流速和流量53ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)水體污染對(duì)人類(lèi)健康的影響水是自然環(huán)境中物質(zhì)遷移和循環(huán)的重要媒介，與人類(lèi)的衣食住行關(guān)系密切。人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物很大一部分以水溶液的形式排放。經(jīng)飲用水傳播的疾病，包括霍亂、傷寒、痢疾、腸胃炎及肝炎等。飲用水經(jīng)氯化物消毒后的副產(chǎn)物具有生殖毒性甚至致癌變作用。54ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)水體污染對(duì)人類(lèi)健康的影響赤潮和水華也具有一定的毒性作用。赤潮是指海洋中浮游藻類(lèi)、原生動(dòng)物和細(xì)菌，在一定條件下暴發(fā)性繁殖和突然聚集的現(xiàn)象。水華是一種較為普遍的淡水污染現(xiàn)象，由水中的藻類(lèi)引起。55ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)土壤環(huán)境毒理學(xué)人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，超過(guò)土壤自?xún)裟芰Φ南薅龋鹜寥拉h(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象，稱(chēng)為土壤污染。土壤是一個(gè)處于半穩(wěn)定狀態(tài)的物質(zhì)體系，對(duì)外界環(huán)境條件的變化和外來(lái)物質(zhì)有很大的緩沖能力，即土壤自?xún)裟芰Α５峭寥纼艋蔷徛陀邢薜?，因此必須合理利用和充分保護(hù)土壤的自?xún)裟芰Α?6ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)土壤污染物人類(lèi)在生產(chǎn)生活活動(dòng)中產(chǎn)生的污染物，通過(guò)大氣、水、生物等途經(jīng)直接或間接進(jìn)入土壤，使土壤中增加了某些本不存在的有害物質(zhì)，或是土壤中固有成分增加，改變土壤的組成，使土壤劣化。這些污染物即稱(chēng)為土壤污染物。57ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)土壤污染物根據(jù)性質(zhì)不同，土壤污染物可分為無(wú)機(jī)物、有機(jī)農(nóng)藥、化學(xué)肥料、廢棄物、放射性物質(zhì)和病原微生物等。根據(jù)污染物來(lái)源，又可以將土壤污染分為五種類(lèi)型：水體污染型、大氣污染型、農(nóng)業(yè)污染型、生物污染型、固體廢棄物污染型。土壤污染具有隱蔽性、蓄積性和恢復(fù)難的特點(diǎn)。58ppt課件第四節(jié)不同介質(zhì)的環(huán)境毒理學(xué)土壤污染的生物效應(yīng)對(duì)于依賴(lài)土壤生存的動(dòng)物、植物和微生物，土壤環(huán)境受到污染后，生長(zhǎng)發(fā)育甚至生命活動(dòng)會(huì)受到嚴(yán)重破壞。大風(fēng)也可以將土壤微粒揚(yáng)入空氣并進(jìn)入人和動(dòng)物的口腔和鼻腔，通過(guò)消化道和呼吸道進(jìn)入體內(nèi)。土壤污染物還可以通過(guò)植物、動(dòng)物和微生物的富集作用，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人、畜和禽體內(nèi)，間接對(duì)人體造成傷害。由于土壤污染的復(fù)雜性和諸多不確定性因素的存在，關(guān)于土壤污染與人體間的直接危害和簡(jiǎn)介毒害的研究很少。目前主要土壤污染的生物效應(yīng)還是針對(duì)植物和微生物。59ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)傳統(tǒng)的毒理學(xué)已經(jīng)為人類(lèi)提供了重要的以劑量-效應(yīng)關(guān)系為中心的數(shù)據(jù)資料，為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了基本依據(jù)。但傳統(tǒng)毒理學(xué)研究依然存在許多不足，如對(duì)外源性物質(zhì)的損害機(jī)制了解有限、研究進(jìn)展較慢等，在危險(xiǎn)度的定量評(píng)價(jià)方面也存在許多缺點(diǎn)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和越來(lái)越多的外源性物質(zhì)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)毒理學(xué)的研究方法有待革新，系統(tǒng)毒理學(xué)也應(yīng)運(yùn)而生。60ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的完成和高通量技術(shù)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了一門(mén)在系統(tǒng)水平研究生命的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)科—系統(tǒng)生物學(xué)。系統(tǒng)毒理學(xué)是通過(guò)機(jī)體暴露后在不同劑量、不同時(shí)點(diǎn)的基因表達(dá)譜、蛋白質(zhì)譜和代謝物譜的改變，結(jié)合傳統(tǒng)毒理學(xué)的研究參數(shù)，借助生物信息學(xué)和計(jì)算毒理學(xué)技術(shù)，系統(tǒng)地研究外源性化學(xué)物和環(huán)境應(yīng)激等與機(jī)體的相互作用。系統(tǒng)毒理學(xué)有望在闡明毒物對(duì)機(jī)體損傷分子機(jī)制、分子生物標(biāo)志物和危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)等方面取得突破。61ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)動(dòng)物染毒病理學(xué)檢查體重、生理檢查吸收、分布、代謝、排泄過(guò)程基因、蛋白質(zhì)代謝物—表達(dá)譜組學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)基因組數(shù)據(jù)庫(kù)分子表達(dá)的序列計(jì)算機(jī)分析文獻(xiàn)利用多區(qū)域多基因組資料庫(kù)傳統(tǒng)毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)分子表達(dá)的表型映射明確基因蛋白質(zhì)功能群、通路和網(wǎng)絡(luò)整合后的系統(tǒng)毒理學(xué)生物模型的多次論證系統(tǒng)毒理學(xué)的技術(shù)路線62ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的技術(shù)

表達(dá)譜分析技術(shù)表達(dá)譜基因芯片是指將幾千個(gè)基因特異的探針或互補(bǔ)DNA（cDNA）片段固定在一塊芯片上，用于對(duì)不同狀態(tài)下的組織、器官或細(xì)胞的基因表達(dá)差異進(jìn)行檢測(cè)，是一種快速研究基因表達(dá)差異的高通量工具。檢測(cè)原理就是核酸雜交，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析得出這些基因在不同組織中表達(dá)的差異。優(yōu)點(diǎn)是用微量樣品同時(shí)平行研究上萬(wàn)條基因的表達(dá),缺點(diǎn)在于易出現(xiàn)假陽(yáng)性，但可以通過(guò)將RNA的反轉(zhuǎn)錄（RT）和cDNA的聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增（PCR）相結(jié)合的技術(shù)等進(jìn)行驗(yàn)證。63ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的技術(shù)蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)蛋白質(zhì)組學(xué)研究是以二維凝膠電泳蛋白質(zhì)分離識(shí)別技術(shù)和質(zhì)譜分析鑒定技術(shù)兩大技術(shù)為核心。常用的蛋白質(zhì)分離方法是二維電泳，它具有一次分離、用計(jì)算機(jī)分析處理并且能與質(zhì)譜等分析鑒定方法相匹配的優(yōu)點(diǎn)。蛋白質(zhì)分析技術(shù)有質(zhì)譜、蛋白序列分析、氨基酸組成分析等。將蛋白固定在一些固相物質(zhì)上可制成蛋白質(zhì)芯片。64ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的技術(shù)代謝組學(xué)分析技術(shù)代謝組學(xué)關(guān)注的是各種代謝路徑底物和產(chǎn)物的小分子代謝物，反映細(xì)胞或組織在外界刺激或是遺傳修飾下代謝應(yīng)答的變化。代謝產(chǎn)物的檢測(cè)、分析與鑒定是代謝組學(xué)研究的主要內(nèi)容，最常用的分析技術(shù)是核磁共振技術(shù)（NMR）和質(zhì)譜。65ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析方法系統(tǒng)毒理學(xué)研究最常用的統(tǒng)計(jì)分析方法有聚類(lèi)分析和主成分分析（PCA）兩種。聚類(lèi)分析主要分為樣本聚類(lèi)和指標(biāo)聚類(lèi)，較難環(huán)節(jié)在于特征抽取和模式表示。PCA的特點(diǎn)是將分散在一組變量上的信息集中到幾個(gè)綜合指標(biāo)即主成分上。66ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的應(yīng)用研究毒物作用機(jī)制毒理學(xué)的首要任務(wù)之一是研究毒物作用的方式和機(jī)制，由于傳統(tǒng)毒理學(xué)將暴露與各種損傷終點(diǎn)直接聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行研究，所以對(duì)于毒物損傷機(jī)制的信息了解比較有限。系統(tǒng)毒理學(xué)的檢測(cè)涵蓋整個(gè)損傷發(fā)生的主要環(huán)節(jié)，結(jié)合傳統(tǒng)毒理學(xué)終點(diǎn)，可對(duì)毒物作用的分子機(jī)制進(jìn)行深入的研究。67ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物系統(tǒng)毒理學(xué)可以通過(guò)高通量技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)篩選出眾多的毒物相關(guān)特征性表達(dá)基因、蛋白質(zhì)和代謝物群。68ppt課件第五節(jié)系統(tǒng)毒理學(xué)系統(tǒng)毒理學(xué)的應(yīng)用劑量-效應(yīng)關(guān)系推斷毒物低劑量作用于人體時(shí)的效應(yīng)是安全性評(píng)估的核心，傳統(tǒng)毒理學(xué)為了減少漏篩毒物毒性的機(jī)會(huì)，總是采用過(guò)大的劑量，并用各種方法外推至低劑量