第一章绪论与新兴的环境毒理科学

江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战EnvironmentalToxicology江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战主要参考杂志和书目参考杂志：1、卫生毒理学杂志2、卫生研究3、中国公共卫生4、中国地方病学杂志5、中国地方病防治杂志6、环境科学7、环境科学学报8、中华预防医学杂志江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战参考书目：1、《环境毒理学》，李建政，化学工业出版社2、《环境毒理学》，孔志明，南京大学出版社3、《环境毒理学》，孟紫强，高等教育出版社4、《生态毒理学原理与方法》，孟紫强，科学出版社5、《环境污染与人体健康》，石碧清，中国环境科学出版社江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战环境毒理学的基本概念、机理，并重点介绍了土壤环境毒理学、水环境毒理学、大气污染毒理学等环境毒理学的分支学科，以及毒理学研究常见的一些实验方法。《环境毒理学》教学内容本课程内容与重点江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战以介质为分类依据大气环境毒理学水环境毒理学土壤环境毒理学环境毒理学有机架构以环境污染物为分类依据重金属毒理学溶剂（石油）毒理学农药毒理学环境激素毒理学环境电离（电磁）辐射毒理学环境毒理学学科结构环境毒理学理论环境毒理学实验环境毒理学应用环境毒理学理论毒性与影响因素一般毒性与评价特殊毒性与评价安全与健康评价环境毒理学江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战学习安排计划第一讲、绪论与新兴的环境毒理科学第二讲、污染物的环境生态行为第三讲、化学污染物的毒性作用第四讲、物理性污染的毒性效应第五讲、土壤环境毒理学第六讲、水环境毒理学第七讲、大气污染毒理学第八讲、环境毒理学常用研究方法第九讲、环境化学物的生态风险评价江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战第一章绪论与新兴的环境毒理科学第一节环境毒理学概述第二节环境毒理学研究对象、任务与内容第三节环境毒理学的研究方法第四节环境毒理学发展与应用第五节环境毒理学展望江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战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：属于环境科学的范畴，也是生命科学和毒理学的分支学科。环境毒理学：运用毒理学研究方法研究环境污染物，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。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战生态毒理学毒理学的分支学科，着重研究自然的和人造的污染物对动物（包括人）、植物、微生物的整个生态系统的毒效应；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。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战环境毒理学与生态毒理学的区别区别点环境毒理学生态毒理学主要研究内容对人体健康的影响对生态系统健康的胁迫实验方法基于动物实验的观察结果进行推论或对病人进行实验观察以及流行病学调查直接采用相应的植物、动物和微生物进行实验与观测主要任务阐明环境毒物对人体健康的影响及其机理揭示环境毒物对生态系统及其不同组分的毒害效应及其机理学科归属环境、医学生态学江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战环境生态毒理学生态毒理学环境毒理学核心为非人类生物，扩展到人类核心为环境污染物对人的影响，扩展到动植物江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战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。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战毒物：可进入生物机体，具有累积效应，干扰机体生理平衡，导致其组织、器官或生理过程受到不良影响的外源性物质。（Toxin：毒素，生物产生（venom:毒液）；Poison：毒药，人工合成药物，有目的性；Toxicant：有毒物质，广义，不一定有目的性；pollutant,chemicals,contaminant,toxicsubstance）外源性化学物（Xenobiotics）：是一类“外来生物活性物质”，又称外来化学物，以区别于代谢过程中形成的产物和中间产物——内源化学物。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战临床毒理学营养毒理学环境毒理学职业毒理学医药学诊断化学病理学营养学食品学分析化学环境科学生态学环境化学生理学病理学生物化学免疫学遗传学其它职业医学毒理学毒理学、环境毒理学与其它基础科学的联系毒理学是典型的综合科学：江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战化学原料提取合成使用排放生物吸收分布伤害毒性调控污染源风险管理归趋风险评价效应自然的生物与非生物转化人畜排泄物暴露环境毒理学的基本组成江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战第二节环境毒理学研究对象、任务与内容由于环境污染物对人类之外的其他生物种类（包括动物、植物和微生物等）的损害日趋严重，地球上每天有100~300个物种遭灭绝，近50000km2森林被破坏。环境毒理学研究已扩展到环境污染物对各种生物机体及其种群的损害作用规律及防治措施的范围。研究外源化学物对生物体损害作用及其机制的科学。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战环境污染物的种类繁多，主要包括三个方面的污染物：物理性污染生物性污染化学性污染一、环境毒理学的研究对象江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战——游离辐射——电磁辐射——噪声污染——振动污染——温度（废热）……物理性污染：江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战游离辐射——种类背景辐射来源：宇宙射线、土壤岩石、人体内的放射性同位素医用辐射来源：诊断用X光机，核子医学、肿瘤照射职业上的暴露：非破坏性仪器检测、行李监测、核电厂操作、核武试爆、研究用仪器——游离辐射产生的问题急性暴露可引起皮肤、肠胃、造血系统异常，甚至死亡长期低剂量辐射会破坏染色体或引起基因突变。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战非游离辐射——紫外线来源：阳光、焊接、杀菌可引起皮肤红肿、灼伤及皮肤癌焊接工可患角结膜炎及白内障——红外线来源：具温度的物体可引起皮肤及眼角膜等的热伤害——微波可引起白内障及生殖系统危害——低频率电磁波江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战温度——温度过低会造成体温降低、冻疮甚至死亡——温度过高热痉挛热衰竭热中风目前存在的城市热岛效应江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战城市热岛效应示意图江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战噪音突发性噪音持续性噪音振动局部性振动全身性振动异常气压气压的变动可引起健康危害江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战生物性污染：——细菌——病毒——生物毒素江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战各种生物毒素江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战颜色鲜艳有疣有环有托不被虫咬毒蝇伞墨汁鬼伞豹斑毒伞白毒伞（极毒）江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战化学性污染（外源性化学物）：——农药——食品中的有毒成分——药物——化妆品及洗涤剂——金属——刺激性和窒息性气体——天然毒素——其他毒物江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战农药有机磷酸酯类农药：磷酸酯类（敌敌畏、敌百虫）、硫代和二硫代磷酸酯（乐果、对硫磷）、磷酰胺和硫代磷酰胺（甲胺磷、焦磷酸酯）。甲脒类农药：杀螨剂、杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、杀线虫剂等。拟除虫菊酯类农药氨基甲酸酯类农药：西维因、呋喃丹、异丙威、禾大壮。其它农药：鞣化过程抑制剂、GABA受体抑制剂、细胞分裂抑制剂。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战各种食品添加剂防腐剂：硼酸、甲酸、水杨酸、二碳酸酯、丙酸酯、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、对羟基苯甲酸酯。杀菌剂抗氧化剂食用色素发色剂和漂白剂：亚硝酸钠、硝酸钠。香精香料调味剂：谷氨酸钠、糖精江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战药物——药物与毒物的差别主要在于剂量的差异。化妆品与洗涤剂——化妆品：造成经皮吸收的一般性危害；对皮肤产生原发刺激；产生过敏性接触性皮炎；导致光敏性皮肤损害；一些有害物质具有诱变性和致癌性。——合成洗涤剂江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战重金属——列在EPA优先污染物表中的金属有12种：砷、铍、镉、铬、铜、铅、汞、镍、硒、银、铊及锌。有机溶剂有机实验常用江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战食品中的有毒成份——毒物的概念是相对的，任何化学物超过一定的剂量即成为毒物。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战军事毒物化学武器（chemicalweapon）是化学战剂、化学弹药及其施放器材的合称。化学战剂（chemicalwarfareagents，CWA）或简称毒剂：军事对抗中用以杀伤对方有生力量、牵制和扰乱对方军事行动的有毒物质的统称。化学弹药（chemicalmunitions）：装填有CWA的弹药，合称为化学弹药。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战化学武器大规模使用始于第一次世界大战。使用的毒剂有氯气、光气、双光气、二苯氯胂、氢氰酸、芥子气等多达40余种，毒剂用量达12万吨，伤亡人数约130万，占战争伤亡总人数的4.6％。第二次世界大战全面爆发前，意大利侵略阿比西尼亚时首次使用芥子气和光气。哈伯法固氮法的发明者德国科学家哈伯，在研发毒气炮弹的时候，得出著名哈伯定理，即暴露于低浓度毒气氛围所导致的毒性同高浓度毒气短时间暴露的毒性之间存在的某种联系（半经验公式）。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战2005年5月1日，越南胡志明市，4岁的NguyenXuanMinh。美国在越战中将包括橙剂(AgentOrange)在内的脱叶剂广泛用于军事目的，导致越南出现很多残疾儿童。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战二、环境毒理学的研究任务1.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类健康损害的早期检测指标和生物标记，从而为制定环境卫生标准和防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据和措施。2.最终任务：保护地球生物圈内包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战三、环境毒理学的研究内容环境毒理学的概念、理论和方法；环境化合物在生物体内的吸收、分布、转化和排除规律，及对生物体的一般毒性作用与机理；环境化学物及其转化产物对生物体的致突变、致癌变、致畸变等特殊毒性作用与机理；江汉大学化学与环境工程学院面对人类的环境问题迎接知识创新的挑战环境污染物的毒性评定方法，包括急性、亚急性和慢性毒性试验，代谢试验，蓄积试验，繁殖试验、迟发神经毒试验，以及各项致突变试验、致癌试验及致畸变试验等；各种环境污染物对生物体损害作用的早发现、早防治的理论、