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生态毒理学论文

生态毒理学论文
生态毒理学论文

大气生态毒理学Atmosphere ecological toxicology

2013年10月24日

摘要

生态毒理学是一门新兴学科。本文集中阐述了生态毒理学的发展历史、定义、基本原理和研究内容,并侧重介绍了大气生态毒理学。大气环境的污染问题越来越受到人们的重视。无论是对植物、昆虫还是我们人类本身,大气污染问题带来的各种问题都不容忽视。大气污染对人体的影响有三个途径:食用被大气污染的食物或水体,皮肤与污染空气接触,污染气体进入人的呼吸系统。大气污染对人体最大最直接的伤害表现为对人体呼吸系统的损害并增加各类疾病患病的风险。

关键词:生态毒理学,大气污染,呼吸系统疾病,解决措施

1 绪论

随着人类文明的发展,科学技术日益进步,人类对地球资源的开发利用越来越导致众多环境问题的出现,气候变暖,生态破坏,以及土地、水和大气污染等利用越来越导致众多环境问题的出现,气候变暖,生态破坏,以及土地、水和大气污染等。二十年前,随着生态环境问题的日益突出,产生了一门新兴学科,那就是生态毒理学。生态毒理学用多学科理论包括生理、生态、化学、医学、毒理学和数学等来解释自然界中污染物的暴露风险。因此,生态毒理学不仅是一门科学,而且是环境基准推导和标准制定以及污染防治中应用性很强的工具,已成为上世纪九十年代至今最有生命力的新兴学科之一。

1.1生态毒理学发展历史

20世纪90年代以前(是生态毒理学的奠基和初创期):1969年法国科学家Rene Truhaut 首次提出“生态毒理学”概念。1972年“生态毒理和环境安全学会”在欧洲成立,成员包括欧洲、远东和北美等国。1972-1985年在日本、德国、法国、奥地利、丹麦和意大利举行了一系列与生态毒理学相关的学术研讨会。1979年北美成立了“环境毒理和化学学会”。10年后在欧洲有了分支学会。1988年在丹麦的哥本哈根举行了第1届欧洲生态毒理学学术研讨会,并一直延续至今。1989年“生态毒理和环境安全学会”在都柏林举行了首次单独以“生态毒理学”为主题的国际会议。 20世纪90年代以来(是生态毒理学高速发展时期):1990年以来,生态毒理学研究重点集中于:微量毒物的长期效应、生态系统健康和生态风险评价三个方向。1992年英、美部分科学家首次提出“分子生态学”概念,将生态学研究基础从宏观拓展到微观。1995年中国毒理学会成立生态毒理专业委员会并召开了第1届全国性学术研讨会。1997年在法国召开了第1届欧洲分子毒理学大会。1998年在我国召开了有关的国际生态毒理学专题研讨会。2002年生态毒理专业委员会召开第2届全国生态毒理学研讨会。1992年De Kiruijf将生态毒理学定义为用多学科理论(生理、生态、化学和毒理学)解释自然界中污染物的作用过程和暴露风险。它不仅是一门科学而且是污染防治中应用性强的一种工具,用于支持环境政策、法律、标准和污染控制。

生态毒理学是研究外源化学、物理和生物因素对生物体和环境生态系统的损害效应及其机理,以及预防、救治或改善措施的综合性学科,是环境基准研究和环境标准制定与修订的基础,是实施污染控制的工具。因此,它实际上是“可持续发展”战略的一种技术支撑。几

乎所有在1980年代欧美各国出台的环境标准与管理方法中都需要生态毒理技术,如土壤质量标准的制定与修订,水质标准的制定与修订,化学品和排放物的安全性评价,产品生物降解能力测试,生物技术产品的管理,污染治理与修复的效果评估等,都需要生态毒理学参与并起着关键的技术支撑作用。当前,面对日益严重的环境复合污染的健康风险评估、新物质与新型材料(如纳米材料)以及转基因产品等的生物安全性与生态风险、中医药产品毒性评估等新问题时,毫无例外地需要生态毒理学知识和技术作为支撑。

1.2生态毒理学的定义

20世纪80年代以来在生态毒理学中发展较快的技术之一是模拟生态系统,它包括微生态系统和中生态系统,其中以微生态系统的研究成果最多。所谓微生态系统即微型的模拟生态系统,它的定义是“人工环境的试验系统,是一个世界的缩小,一个整体的代表”。美国国家科学委员会的定义是“将天然系统的样本放入人工容器内并在实验室环境中维持的系统,功能类似而结构不完全等同于天然系统,这类系统的能力在于它能以近似自然的方式检验许多生物与环境过程的最终结果”。这是其他研究技术所无法比拟的。整个生态系统是一个整体,它决不是部分的总合,对生态问题的分割研究是有很大局限的,而在系统水平上可以得出更为实际的结果。但它也不同于野外研究,它毕竟是受控系统。在近十几年的研究中模拟生态系统几乎用于各种污染的生态效应研究,如重金属、农药、有机物的污染、综合性排放物以及最近提出的生物安全问题等等。主要应用领域有河流污染的早期报警、水生生态系统恢复过程研究、化学品、农药的生态风险评价、综合性污染物的风险评价、沉积物生态效应、生物安全评价。微生态系统的组成部分主要有(以水生态系统为例):基本单位,储水库,过滤系统,动力系统和条件控制系统(温度,光照,流量,毒物分配和控制)五大系统。美国环保局(USEPA)、美国食品和药物管理局(FDA)均将从该系统获得的数据作为决策的依据并列入法规程序中。1996年12月美国国家科学委员会向政府提出的“21世纪研究重点”的报告中,第三个重点领域“化学品与环境的关系”所建议的研究内容是“降低化学品进入环境后的不利影响,发展实验性的微生态系统用于污染预测中”。

1.3生态毒理学的基本原理

1.3.1环境毒物的剂量—效应关系原理

是指污染物对生物危害的程度取决于污染物的毒性和进入机体的剂量,它们具有一定的

相关关系,即定量个体剂量-效应关系(描述不同剂量的环境毒物所引起的生物“个体”的某种生物效应的强度,以及两者之间的依存关系)和定性群体剂量-效应关系(反映不同剂量环境毒物引起的某种生物效应,在一个群体(试验动物或植物群落)中的分布情况,即该效应的发生率,实际上是环境毒物的剂量与生物体的质效应之间的关系)。

1.3.2环境毒物的结构—活性相关原理

首先是指化学结构功能团与毒性的关系:无机毒物随着分子量的增加,其毒性增强;有机毒物中的氢原子,被卤族元素取代,其毒性增强,取代的越多,毒性也就越大;芳香族环境毒物引入羟基后,由于极性增强而使其生物毒性提高,而且羟基越多,毒性越大;苯中引入羟基而成为苯酚,易与蛋白质中的碱性基团发生反应,导致与酶蛋白有较强的亲和力,促使其生物毒性增强;多羟基芳香族环境毒物的生物毒性很大。其次,是指结构-活性相关的广义性:不仅指毒物化学结构本身,还涉及毒物的物理化学特性、量子化学特性和立体化学特性,其中物理化学特性包括水溶性、脂溶性、熔点、沸点、蒸汽压力、电离常数、辛醇-水分配系数、活化能、反应热、氧化-还原电位、介电参数、偶极力矩、电荷比等,量子化学特性包括原子量、键能、共振能和电子密度等,立体化学特性包括分子容积、形状及表面积、次结构形状和分子反应能力等。此外,光学异构体具有明显的毒性差异,一般左旋异构体对生物机体的作用较大,右旋体往往无作用。

1.3.3毒理作用的多层次效应原理

生态系统尤其是生物组分对环境毒物作用的反应,表现为产生各种不同类型的毒性效应甚至相反的解毒作用。毒性效应包括急性中毒效应、亚急性中毒效应和慢性中毒效应,或者是个体、种群和系统水平的不良效应,或者是分子、细胞和器官水平的不良效应,包括基因突变或基因表达的改变,在基因、mRNA 、蛋白或代谢水平引起的改变,表现在细胞水平如细胞增值或分化等的改变或细胞代谢能力的改变等。动物和人体发生的一些疾病,通常也是环境毒物作用的结果,由于环境条件不同以及生物体各组织器官的不同,发生疾病的类型差异很大。

1.3.4毒理生态动力学原理

生态系统是一开放系统,毒物能够从外界进入生态系统,并在系统内与各组分之间进行各种化学的或生物化学的反应,将会可逆地或不可逆地干扰系统正常的循环规律和生态化学

过程,甚至造成细胞的损伤或对系统的破坏。毒物进入生态系统与各组分的毒性反应,大致可分为暴露阶段、化学动力学和生物动力学等 3 个阶段。暴露阶段的反应包括了各种毒物彼此之间以及温度、光和湿度等生态因子对其所造成的影响而发生的所有过程,包括化学转化与分解以及微生物生物降解等过程对毒物毒性产生的影响,以及毒物经由皮肤粘膜或呼吸道及肠胃道上皮细胞进行生物体的过程。毒物化学动力学阶段的反应,也称毒理宏观动力学(Toxicokinetics) ,包括了毒物被吸收至生态系统生命组分或生物体、机体体液的运输、组织及器官内的分布及累积、毒物的生物学转化与代谢、毒物的排除以及有机体代谢物的排除等。毒物生物动力学阶段的反应,也称毒理微观动力学(Toxicodynamics),乃是指以包含了分子、离子或胶体形式存在的毒性物质与细胞上或细胞内部的特定作用部位(即受体)的交互作用,最后乃产生毒性效应。

1.3.5环境毒物的生态适应性原理

涉及回避反应(鱼类、虾、蟹、水鸭、鹅和一些水生昆虫经常具有避开水中毒物或污染物,游向非污染清洁区的行为和能力;一些植物的叶子呈针状、鳞片状,或者叶片覆盖蜡质,叶面密生叶毛,以及气孔凹陷或者气孔及时关闭等反应,都在一定程度上减少或阻止环境毒物进入生物机体,或者避免有害气体的侵袭)、抗性(指生物体抵御环境毒物导致不良效应的能力。

1.4生态毒理学的研究内容

生态毒理学的研究内容包括理论生态毒理学、实验生态毒理学和应用生态毒理学,理论生态毒理学涉及大气生态毒理学、水生生态毒理学、陆生生态毒理学,植物生态毒理学、动物生态毒理学、微生物生态毒理学、分子生态毒理学等则归属实验生态毒理学,工业生态毒理学、农业生态毒理学、矿区生态毒理学、城镇生态毒理学以及军事生态毒理学。本论文着重阐述的是大气生态毒理学。

2大气生态毒理学

我们赖以生存的地球离不开大气环境,大气是人类赖以生存和发展的必不可少的环境要素之一。然而人口的增多,人类活动频繁,自然因素影响使大气污染严重。大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适,健康和福利或危害了环境环境的现象。按污染的范围,大气

污染可分为:局部地区大气污染,区域性大气污染,广域性大气污染和全球性大气污染。燃料的燃烧是造成大气污染的主要原因;石油工业和化工工业大规模的发展也增加了空气中污染物的种类和数量;在农业方面,由于各种农药的喷洒而造成的大气污染也是不可忽视的问题。

2.1大气污染对植物的影响

众所周知绿色植物通过光合作用保持着大气层中O2和CO2的循环。大气污染对生物构成了严重的危害。各种各样的大气污染物对于植物来说完全是新出现的环境因素,植物所表现出的不同抗性、以及对空气污染的敏感程度,成为指示性的评定大气环境的重要指标。

大气污染对植物的生长发育有很多方面的危害,首先,大气污染可以伤害植物的细胞和细胞器。细胞的膜系统在大气污染的作用下,通透性被破坏,引起水分子和离子平衡失调,造成代谢紊乱。破坏严重时,细胞内分隔作用消失,细胞器崩溃,导致最后死亡。其中膜类脂是污染物的一个主要作用点。O3能使膜类脂发生过氧化,干扰其生物合成过程;植物接触SO2产生伤害乙烯使植物花、叶、果等器官脱落;HF是一种强酸,能对植物产生灼烧型伤害;除此以外,形成的酸雨对陆地和森林系统都会造成长期而巨大的破坏。

植物对大气污染物表现出的适应态就是净化环境,主要是通过叶片吸收大气中的有毒物质,某些物质在植物体内分解消化。植物对环境的适应性取决于其遗传特性,其抗性也有阈值,过高的环境污染物浓度,植物会枯萎甚至死亡。

2.2大气污染对昆虫的影响

以昆虫为代表的节肢动物群落是生态系统的重要组成部分,并在维持生态系统的结构和功能方面发挥着极其重要的作用。伴随19世纪产业革命出现的污染问题目前仍然是困扰世界的难题之一,在广大发展中国家污染问题尤为严重。环境污染已经越来越多的受到人们的关注和重视。大气污染物作为一个新的环境胁迫因素的介入,势必会引起长期协同进化形成的昆虫一植物一天敌之间动态平衡的变更或破坏,进而导致昆虫种群的变动。而土壤重金属污染对人类的生存和生态维持构成了严重威胁。

对人工饲养的昆虫进行暴露实验,若将许多昆虫直接暴露于SO2、O3和NO x之下,其发育进度、存活率、产卵量锐减。由大气和酸雨的输送而附着在植物表面的有毒物质被昆虫摄入后也会引起昆虫的变异和死亡,植食性昆虫更加明显。在大气污染环境下,植物体中营养物质的变化,特别是可溶性氮的增多将改善昆虫的食物质量,从而提高昆虫的相对生长率和繁殖力。另一方面是植物产生的次生代谢产物的质和量的变化。多数次生代谢物对植食性昆

虫具有化学保卫功能。它可以分为微量即显示毒性的生物碱和萜类等质的防卫物质以及通过阻碍食物消化而发生作用的多元酚,单宁和木质素等量的防卫物质。不少研究都证实这些物质对植食性昆虫的生存率、生长发育和繁殖等产生负面影响。大气污染物如果给这些次生代谢物生成过程带来某些变化,那么昆虫的适应度也将受到很大的影响。

2.3大气污染对人体的影响

大气污染对人体的影响主要表现为对人体呼吸系统的影响而引起呼吸系统疾病。呼吸系统疾病是指感冒、气管炎、支气管炎、肺炎等呼吸道的急慢性炎症,是常见的多发疾病,危害较大。呼吸道疾病是由多种病毒感染所引起的。呼吸道疾病的发病率与大气污染和气象条件的变化有着直接的关系。当大气污染严重时,呼吸道疾病的发病率明显上升。美国的研究人员在研究纽约地区呼吸道疾病与污染物之间的关系时。得出如下结论:呼吸道疾病与污染物之间有明显相关.呼吸道疾病出现的高峰比污染物浓度高峰落后36h。在流动人口中,呼吸道疾病在污染严重区最多,中度污染区次之,轻度污染区最少。当太气中的污染严重时,人们能够明显感觉到呼吸困难,喉咙发痒,从而引起咳嗽等呼吸系统疾病,气管炎、支气管炎的发病与大气污染存在着密切的关系。空气污染特别是颗粒物污染对居民的呼吸疾病和肺功能有不利影响。

关于大气污染对人群健康影响的研究,国内外已有很多研究,一般多集中在儿童、哮喘病人等特殊人群的研究。本次研究探讨了煤烟型大气污染对成人呼吸系统疾病和症状发生的影响。由于影响成人呼吸系统疾病和症状发生的因素很多,诸如年龄、性别、吸烟、接触粉尘史、接触有毒气体史、家庭燃料以及父母是否患有慢性支气管炎、肺气肿、哮喘、肺癌等等,因此在分析煤烟型大气污染对成人呼吸系统疾病和症状发生的影响时,采用了多因素Logistic回归模型对其影响进行了分析,结果表明,在控制了相关影响因素后,煤烟型大气污染物SO2、TSP、PM10、PM2.5对成人呼吸系统疾病和症状的发生有一定的影响。

以一次强沙尘天气对北京城区的影响为例。沙尘天气是指在特定地理环境和大尺度环流背景下诱发的一种灾害性天气,分为:浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类。其中浮尘指尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10km;扬沙指大风将地面尘沙吹起,使空气混浊,水平能见度在l~10km以内。据统计,北京地区自1970-2001年间的沙尘天气累计233次,主要以浮尘和扬沙为主,其中扬沙148次,浮尘70次。发生沙尘天气时,空气中较大粒径的颗粒往往会在发源地附近依靠重力作用降落,而较小粒径的颗粒则会随气流输送至其它地方,研究证明粒径小于12um的颗粒可以传输至7000km外造成污染,所以沙尘对

非发源地的污染以细颗粒物为主。

PM10可吸附重金属、硫酸盐、有机物、病毒等,而且由于粒径较小,可被人体吸入,对人体呼吸系统造成很大伤害,引起急性和慢性支气管炎、哮喘、肺炎、甚至肺癌等呼吸道疾病,对易感人群(老人及儿童)伤害更大。大气污染对人的身体健康的影响不可忽视。

3结语

大气污染的治理需要全社会一起努力,应该重点从以下几点解决:

(1)合理安排工业布局和城镇功能分区。应结合城镇规划,全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在城市的边缘或郊区,位置应当在当地最大频率风向的下风侧,使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。

(2)加强绿化。植物除美化环境外,还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘,吸收大气中的有害气体等功能。

(3)加强对居住区内局部污染源的管理。如饭馆、公共浴室等的烟囱、废品堆放处、垃圾箱等均可散发有害气体污染大气,并影响室内空气,卫生部门应与有关部门配合、加强管理。(4)控制燃煤污染。①采用原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。②改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。③开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.

(5)加强工艺措施。①加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。②加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。③综合利用变废为宝。例如电厂排出的大量煤灰可制成水泥、砖等建筑材料。又可回收氮,制造氮肥等。

(6)区域集中供暖供热设立大的电热厂和供热站,实行区域集中供暖供热,尤其是将热电厂、供热站设在郊外,对于矮烟囱密集、冬天供暖的北方城市来说,是消除烟尘的十分有效的措施。

(7)交通运输工具废气的治理。减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器,使燃料充分燃烧,减少有害物质的排放。转化器中催化剂用高温多孔陶瓷载体,上涂微细分散的钯

和铂,可将NO X、HC、CO等转化为氮气、水和二氧化碳等无害物质。另外,也可以开发新型燃料,如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料,降低汽车尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、扩大地铁的运输范围和能力、使用绿色公共汽车(采用液化石油气和压缩燃气)等环保车辆,也是解决环境污染的有效途径。

(8)烟囱除尘。烟气中二氧化硫控制技术分干法(以固体粉末或颗粒为吸收剂)和湿法(以液体为吸收剂)两大类。高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释,一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显,过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。

随着科技的进步,人们的物质生活水平日益提高,但环境问题越来越严重,特别是大气环境问题,大气环境生态毒理学还有待各方面的研究。

参考文献

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生态毒理学论文

大气生态毒理学Atmosphere ecological toxicology 2013年10月24日

摘要 生态毒理学是一门新兴学科。本文集中阐述了生态毒理学的发展历史、定义、基本原理和研究内容,并侧重介绍了大气生态毒理学。大气环境的污染问题越来越受到人们的重视。无论是对植物、昆虫还是我们人类本身,大气污染问题带来的各种问题都不容忽视。大气污染对人体的影响有三个途径:食用被大气污染的食物或水体,皮肤与污染空气接触,污染气体进入人的呼吸系统。大气污染对人体最大最直接的伤害表现为对人体呼吸系统的损害并增加各类疾病患病的风险。 关键词:生态毒理学,大气污染,呼吸系统疾病,解决措施

1 绪论 随着人类文明的发展,科学技术日益进步,人类对地球资源的开发利用越来越导致众多环境问题的出现,气候变暖,生态破坏,以及土地、水和大气污染等利用越来越导致众多环境问题的出现,气候变暖,生态破坏,以及土地、水和大气污染等。二十年前,随着生态环境问题的日益突出,产生了一门新兴学科,那就是生态毒理学。生态毒理学用多学科理论包括生理、生态、化学、医学、毒理学和数学等来解释自然界中污染物的暴露风险。因此,生态毒理学不仅是一门科学,而且是环境基准推导和标准制定以及污染防治中应用性很强的工具,已成为上世纪九十年代至今最有生命力的新兴学科之一。 1.1生态毒理学发展历史 20世纪90年代以前(是生态毒理学的奠基和初创期):1969年法国科学家Rene Truhaut 首次提出“生态毒理学”概念。1972年“生态毒理和环境安全学会”在欧洲成立,成员包括欧洲、远东和北美等国。1972-1985年在日本、德国、法国、奥地利、丹麦和意大利举行了一系列与生态毒理学相关的学术研讨会。1979年北美成立了“环境毒理和化学学会”。10年后在欧洲有了分支学会。1988年在丹麦的哥本哈根举行了第1届欧洲生态毒理学学术研讨会,并一直延续至今。1989年“生态毒理和环境安全学会”在都柏林举行了首次单独以“生态毒理学”为主题的国际会议。 20世纪90年代以来(是生态毒理学高速发展时期):1990年以来,生态毒理学研究重点集中于:微量毒物的长期效应、生态系统健康和生态风险评价三个方向。1992年英、美部分科学家首次提出“分子生态学”概念,将生态学研究基础从宏观拓展到微观。1995年中国毒理学会成立生态毒理专业委员会并召开了第1届全国性学术研讨会。1997年在法国召开了第1届欧洲分子毒理学大会。1998年在我国召开了有关的国际生态毒理学专题研讨会。2002年生态毒理专业委员会召开第2届全国生态毒理学研讨会。1992年De Kiruijf将生态毒理学定义为用多学科理论(生理、生态、化学和毒理学)解释自然界中污染物的作用过程和暴露风险。它不仅是一门科学而且是污染防治中应用性强的一种工具,用于支持环境政策、法律、标准和污染控制。 生态毒理学是研究外源化学、物理和生物因素对生物体和环境生态系统的损害效应及其机理,以及预防、救治或改善措施的综合性学科,是环境基准研究和环境标准制定与修订的基础,是实施污染控制的工具。因此,它实际上是“可持续发展”战略的一种技术支撑。几

环境工程专业培养方案

环境工程专业培养方案 (工学,环境类,专业代码 081001) 一、培养目标 秉承学校“致力于人的全面发展,服务于区域经济建设和社会进步”的办学宗旨,根据创新型国家发展战略对人才培养的需求,培养知识、能力、素质全面发展,具有一定国际视野和可持续发展理念、良好人文社会科学素养和社会责任感、较强协作能力和创新精神,系统掌握环境科学与工程的基本理论,具备扎实的环境工程专业基础知识和工程实践能力,具备环境污染控制技术开发与工程设计、污染治理设施运营管理、环境规划与管理以及环境监测与评价等综合专业技能,能在相关行业或部门从事环境污染控制科学研究、技术开发、工程设计及运营管理、环境管理和环境评价等工作的高素质工程技术人才。 二、毕业要求 (1)能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂环境工程问题; (2)能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂环境工程问题,以获得有效结论; (3)能够设计针对复杂环境工程问题的解决方案,设计满足环境污染控制工程的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在环境污染控制工程设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素; (4)能够基于科学原理并采用科学方法对复杂环境工程问题进行研究,包括环境污染控制工程实验设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论; (5)能够针对复杂环境工程问题,开发、选择与使用现代环境检测技术、资源、现代环境工程工具和信息技术工具,包括对复杂环境工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性; (6)能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价环境工程实践和复杂环境工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解自身在从事环境工程专业相关工作所应承担的责任; (7)能够理解和评价针对复杂工程问题的环境工程实践对环境、社会可持续发展的影响; (8)具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在环境工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任; (9)能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色; (10)能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流;

《环境毒理学》课程教学大纲

《环境毒理学》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码:260378 课程名称:环境毒理学 英文名称:Environmental toxicology 课程类别:专业选修课 学时:36 学分:2 适用对象:环境工程、环境科学 考核方式:考查(平时成绩占总成绩的30%) 先修课程:环境化学、环境监测、环境生态学 二、课程简介 中文简介:环境毒理学是运用物理学、化学、医学和生命科学等多种学科的理论和方法,研究各种环境因素,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、与生态平衡、与生物多样性等重要问题的工具和手段。本课程主要介绍环境毒理学基础理论,首先对环境化学污染物的生物吸收、体内分布、代谢转化及排泄进行讲解。继之讲述环境化学污染物的一般毒性、特殊毒性(致癌变、致畸变及致突变作用)的基本理论及其评价方法,然后介绍环境化学物对人群健康危险度和安全的评价理论和技术。最后简单介绍环境主要污染因素的毒性作用。 三、课程性质与教学目的 《环境毒理学》是环境工程本科生的一门专业选修课。学生学习该课程的目的是了解和掌握环境毒理学的基本理论和方法,能够认识环境问题的实质并懂得寻求解决环境问题的途径。 四、教学内容及要求 第一章绪论 (一)目的与要求 1.了解环境毒理学的研究对象 2.了解环境毒理学的研究任务 3.了解环境毒理学的研究内容 4.了解环境毒理学的研究方法

(二)教学内容 1.主要内容 概论;环境毒理学的研究对象、任务及内容;环境毒理学的研究方法2.基本概念和知识点 环境毒理学的研究方法 3.问题与应用 环境毒理学有哪些主要研究方法 (三)课后练习 什么叫环境毒理学? 阐述环境毒理学的主要研究方法。 (四)教学方法与手段 多媒体教学,教师讲授 第二章环境化学物的生物转运和生物转化 (一)目的与要求 1.了解环境化学物通过生物膜的方式 2.了解化学物的吸收、分布与贮存、排泄等过程 3.了解生物转化的反应类型 4. 了解影响生物转化的因素 (二)教学内容 第一节生物转运 1.主要内容 生物膜的结构与功能;环境化学物通过生物膜的方式;吸收;分布与贮存; 化学物的排泄 2.基本概念和知识点 生物膜的结构与功能 3.问题与应用 环境化学物通过生物膜的方式 第二节生物转化 1.主要内容 生物转化的反应类型;影响生物转化的因素 2.基本概念和知识点 氧化、还原、水解、结合 3.问题与应用 影响生物转化的因素

药物毒理学课程论文

本科生课程论文封面(2014至2015学年度第一学期)课程名称:药物毒理学 学生姓名: 学号: 年级:2012级药物制剂 任课教师: 陈惠杰 成绩:__________________

柴胡皂苷对肝脏的药理毒理作用研究进展 [摘要]介绍柴胡皂苷对肝脏功效与肝毒性的最新研究进展,为相关研究提供文献依据和研究思路。对柴胡皂苷近5~10年来国内外相关文献21篇进行整理、分析与归纳。研究认为柴胡皂苷是柴胡发挥疏肝解郁功效的主要物质基础,临床应用和现代研究过程中亦逐渐认识到柴胡皂苷具有肝脏毒性,其肝损伤机制与途径主要与多途径的氧化应激损伤有关。柴胡的毒性研究及毒性物质的安全控制需在其功效表达和功效物质分离与控制过程中进行,才能提出切合柴胡临床使用过程中不良反应的预警方案和旱期诊疗措施,保证其临床用药安全,科学应对国内外有关柴胡毒性的相关问题。 「关键词〕柴胡皂苷,肝脏,抗肝损伤,抗肝纤维化,肝毒性 前言:柴胡皂苷( saikosaponins, SS)是/)\伞形科植物柴胡Bupleurum chinen.se DC.和狭叶柴胡B..scoaoner沙lium W illd.的十燥根中获得的一类成分,是柴胡的主要化学和生物活性成分[1]。关于SS的化学成分研究已经较为深入,至今为止,共研究了该属20多种柴胡,从柴胡属植物已分离出90多种皂苷类成分,发现了30多种新化合物。近10年分离鉴定的皂苷为43个,文献报道较多的是SSa,SSb,SSc,SSd等。现代药理研究表明,SS具有解热、镇静、抗炎、免疫调节、抗病毒、抗肝纤维化、抗肿瘤等药理活性[2],一般认为SSa和SSd为其主要活性成分,而尤以SSd的药理活性最强曰。目前,国内外学者把ss应用于肾病、肝纤维化、肿瘤等疾病治疗取得了显著疗效,但以保肝作用效果最佳,这也与传统中医记载柴胡疏肝解郁功效一致。虽然历代木草未将柴胡列为有毒之品,但在历史漫长的应用过程中,一些医家逐渐认识到柴胡亦有一定的毒副作用,尤以叶天士在《幼科要略》中提到的“柴胡劫肝阴”为后世所重视。目前国内外关于柴胡毒副作用报道口益增多,尤其是日本大规模的柴胡中毒事件报道,引起了国内外医学界的重视。近5年来关于柴胡以及SS的肝毒性研究日益引起人们的高度重视,也进行了一系列肝毒性“定性、定位、定量”的实验研究。那么SS 的保肝作用与肝毒性究竟是柴胡发挥“疏肝解郁”功效过程中不同的“剂量与效应”关系表达,还是各自的“药效物质基础”与“毒性物质基础”有所不同所产生的不同的生物效应,这些问题对于将来临床合理、安全应用柴胡、柴胡制剂乃至含柴胡的复方,尤其是能否“安全、有效、可控”研发SS的相关创新性药物至关重要。木文就SS近5~10年来的保肝作用与肝毒性研究进展作一综述,为进一步深入开展功效和毒性导向下的化学成分分离、控制和功效与毒性成分的“量-效关系”和“量-毒关系”研究以及SS的旱期ADMET的过程研究提供文献依据和研究思路。 1对肝脏的药理作用 柴胡功善疏肝解郁,升举清气,历代医家常以其治肝郁气滞等症,临床疗效显著。现代药理研究发现SS保肝作用的特点为:①降低细胞色素P450的活性,对肝细胞坏死具有保护作用,同时还促进肝细胞再生,②刺激垂体肾上腺皮质系统,使内原性糖皮质激素分泌增加,③降低细胞色素C还原酶的活性,使得脱氢酶活性下降,激素样副作用降低,④使巨噬细胞活化,促进抗体、干扰素产生,增强NK细胞和LA K细胞活性,调节免疫,⑤促进蛋白合成,增加肝糖原,降低过氧化脂质,促进肝细胞再生。近年来,在研究柴胡皂苷对肝脏的药理作用方面,主要进展为发现其具有对抗多种因素导致的肝损伤和肝纤维化。 1. 1抗肝损伤SS对CCI4氛基半乳糖、脂多糖及卡介苗致小鼠慢性肝损伤均有显著的修复保护作用,其有效成分是SS单体Ⅲ,VI和XIII[4]。周世文等发现SS对CCI4实验性肝损伤小鼠有保护和促进肝内脂质代谢的作用,使肝内过氧化脂质含量降低,A LT和TG含量降低,而GSH含量升高,提示SS通过减少氧及其他自由基对肝脏损伤和提高细胞色素P450等其他毒物结合酶系统,加强肝脏对毒物代谢而发挥保肝作用[2]。近年来,用SS治疗CCI4所致

环境工程方向

研究方向简介: 水环境恢复工程 以水环境恢复为目标,综合考虑水量、水质、城市区域水的良性循环、节水技术、城市污水综合利用与资源化和科学化管理等因素对水环境恢复的影响,研究水环境恢复工程的理论与技术。研究领域包括:城市污水深度处理技术和超深度处理与技术、城市污水综合利用与资源化、城市区域水循环生态特征、饮用水除铁除锰理论与技术、城市区域水良性循环系统科学化管理与计算机模拟仿真技术等。 水污染研究与控制工程 本研究方向是围绕着城市污水与工业废水处理理论、控制与应用展开的。其中主要以污水生物处理系统理论、控制与应用等方面的研究为主,包括高浓度有机工业废水处理、污水处理的新工艺与新技术、活性污泥法污泥膨胀的防止与控制、活性污泥法处理系统智能控制的理论、方法与技术、水环境与污水处理的地理信息系统等。 主要特色是以活性污泥法污水处理系统为核心研究内容,紧跟本领域的世界前沿研究方向,并密切结合我国实际,基础研究与应用研究并重。近年来,主要开展活性污泥法处理系统的控制理论与应用,特别是活性污泥法非稳定条件下的最优控制、模糊控制及其他智能控制等方面的基础研究与应用研究。 环境毒理学与预防工程 环境毒理学与预防工程的研究方向包括:1、环境污染物构效关系研究、环境污染物及其代谢产物与生物大分子作用的理论与实验等方面的研究;以及将上述研究所得到的理论成果应用于环境污染的防治、高效低毒抗癌药、抗爱滋病药物、防癌剂或其它低毒无污染化学品的设计与合成、仿生催化剂的研制与绿色化学生产工艺过程的开发等过程中。2、环境病毒学与相应疾病的防治研究,尤其是涉及病毒作用的各类疾病,包括肝炎、爱滋病、癌症等严重影响人类健康的重要疾病的病毒学、病理学、早期诊断与预防方法、药物治疗与药理学方面的研究等。 催化技术与污染控制 在催化剂的作用下,有机物在较低温度下迅速氧化成CO2和H2O,有害气体迅速转化为无害的物质,这种方法具有净化效率高,工作温度低,能耗少,操作简便和安全性好等特点,已成为控制气态化学物质污染的主要手段之一。30年来形成了以下五个研究内容:1.汽车尾气的催化净化;2.二氧化碳激光器工作气体的催化净化;3.氮氧化物的选择催化还原;4.燃料电池用催化剂;5.基于催化原理的化学传感器。 水环境工程与系统优化 本方向围绕水环境工程与城市给排水系统优化、管理、模拟和防灾等几个很有发展前途的研究领域开展研究工作。用生态学理论进行水环境工程理论研究,将计算数学、计算机技术与

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摘要: 黄曲霉毒素是一类真菌毒素,黄曲霉菌是空气和土壤中存在的非常普遍的微生物,世界范围内的绝大多数食品原料和制成品均有不同程度的污染,给人类及动物健康造成严重威胁。本文从黄曲霉毒素的分类、发现、污染、毒理学试验评价、毒理作用、预防和去除等方面来描述食品中的黄曲霉毒素。 关键词:黄曲霉毒素、发现和污染、毒理学试验评价、作用机理、防治和去除

1、概述 随着经济的高速发展,食品安全面临的形式越来越严峻。4年前震惊国内外乳业界的“三聚氰胺”事件刚平,前不久蒙牛牛奶被检测出致癌物黄曲霉毒素M 1 超标,又一次将乳品的污染话题推上了舆论的风口浪尖。同时,消费者对黄曲霉毒素也有了一定的了解。 黄曲霉毒素(aflatoxin,AF)是黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)产生的一组化学结构类似的二呋喃香豆素衍生化合物。从结构上看,各种黄曲霉毒素彼此十分相似,均为含C、H、O三种元素的二氢呋喃氧杂萘邻酮(Coumarin,又 叫香豆素)。目前已分离鉴定出18种,主要是黄曲霉毒素B 1、B 2 、G 1 、G 2 以及由B 1 和B 2 在体 内经过羟化而衍生成的代谢产物M 1、M 2 等。 根据在紫外光下发出的荧光颜色的不同,将黄曲霉毒素分为发蓝色荧光的B族和发绿 色荧光的G族。其中B 1、B 2 、G 1 、G 2 、M 1 和M 2 有很强的毒性,而B 1 的毒性和致癌性都最强, M 1、G 1 次之,B 2 、G 2 、M 2 稍弱。M 1 是黄曲霉毒素B 1 在体内经过羟化而衍生成的代谢产物,M 1 和M 2 主要存在于牛奶中。 黄曲霉毒素难溶于水、己烷、石油醚,可溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、二甲基甲酰胺等溶液中。黄曲霉毒素是迄今为止已发现的各种真菌毒素中最稳定的一种。结晶的黄曲 霉毒素B 1 非常稳定,高温(200℃)、紫外线照射都不能使之破坏,将其加热到268-269℃时,才开始分解。所以,一般的烹饪处理温度是不能使黄曲霉毒素分解的。 2、黄曲霉毒素的发现 1960年,英国发生了10万只雏火鸡突然死亡的事件,当时由于未能查明病因,就把这种疾病称为“火鸡X病”。后来又在其他动物和鱼类中也发现患有类似症状的疾病。经过解剖后发现,肉眼可见肝脏已严重坏死。病理检查时发现肝实质细胞退行性变,胆管上皮细胞异常增生。现已证明这种疾病是由于火鸡食用了发霉的花生饼造成其肝坏死和中毒死亡。1961年,科学家从这种花生饼粉中培养分离出了一株霉菌,经鉴定是黄曲霉。正是这种黄曲霉产生的一种毒素造成火鸡的大量迅速死亡。此毒素被命名为黄曲霉毒素。 3、黄曲霉毒素的污染 世界范围内,众多研究人员对许多农作物进行了黄曲霉毒素的检测,黄曲霉毒素的污染范围和污染程度相当广泛,除了大家较为熟悉的玉米、花生、牛乳及其制品外,水稻、棉籽、油菜籽、开心果、坚果、南瓜子、葵花籽、核桃仁、枣、薯类、调味品以及中草药等均有因储藏不当而受到黄曲霉毒素污染的报道。其中仍以玉米、花生及混合饲料的污染最为严重。其中玉米的阳性检出率为3.2%~94%,黄曲霉毒素含量为0.18~12.mg/kg;花生的阳性检出率为6.2%~97.5%,黄曲霉毒素含量为3.3~10mg/kg。我国南方地区、印度、美

生态毒理学报告_6 实验六

实验六硫氰酸钠对斑马鱼的蓄积毒性实验 硫氰酸钠对斑马鱼的蓄积毒性实验 一、实验目的 1、了解蓄积毒性实验方法 2、评价硫氰酸钠对斑马鱼的蓄积作用强度。 二、实验原理 蓄积毒性作用(cumulative coefficient action)是当低于中毒剂量的环境毒物或外来化合物反复多次的与生物体持续接触,经一定时间后使生物体出现明显的中毒表现。 蓄积毒性实验分为:蓄积系数法、20天蓄积试验法和受试物生物半衰期测定法。 蓄积系数法(cumulative coefficient method)是一种常用来评价环境污染物蓄积作用的方法。 1、蓄积系数法 蓄积系数法是一种用来评估毒物和污染物蓄积作用的方法。 蓄积系数(comulative coefficient,K),是分次给予受试物后引起50%受试动物出现某种毒效应的总剂量(以ED 50(n))表示),与一次给予受试物后引起50%受试动物出现同一毒效应的剂量(以ED 50(1)表示)的比值,即K=ED 50(n)/ED 50(1) 若以死亡为毒效应指标,上式为K越小,受试化合物的蓄积毒性越大。 测定方法: 固定剂量每天连续染毒法 剂量定期递增染毒法 1)固定计量法 固定每天染毒剂量为1/20—1/5 LD50,连续染毒,直至实验动物半数死亡。如果染毒剂量累计已达5个LD50动物死亡仍末达半数,实验均可告结束,计算蓄积系数,作出评价。 2)递增剂量法 2、先测定LC50,然后对另一组动物每天染毒,以4天为一期,开始给予0.1LC50。 以后每期按1.5倍递增剂量,直至动物半数死亡,或实验已达20天,可结束实验,计算系数。 染毒时间/天每日染毒剂量 /mg/L 每四天染毒总剂量 /mg/L 累计染毒总剂量 /mg/L

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水体重金属污染及其对人体的影响 ---《环境毒理学》课程论文 水体是人类赖以生存的主要自然资源之一,又是人类生态环境的重要组成部分,也是地球物质生物化学循环的储库。由于人类活动的影响,进入水体环境中的污染物越来越多,这些污染物给环境和人体健康造成了许多问题。多年来人们非常关注水体富营养化问题,因为其宏观破坏性能引起人们的注意,而水体重金属污染问题人们重视程度相对不够,近年研究证明甲基汞是水俣病致病因,镉是骨痛病致病因。同时随着采矿、冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业的发展,以及民用固体废弃物不合理填埋和堆放,重金属污染物事故性排放以及大量化肥、农药的施用,使得各种重金属污染物进入水体。重金属污染物难以治理,它们在水体中具有相当高的稳定性和难降解性,在水体中积累到一定的限度就会对水体、水生植物及水生动物系统产生严重危害,并可通过食物链而在水产品体内累积,最终作为食品进入人体,影响人的健康,因此水体重金属污染日益成为人们关注的焦点。 对人体健康构成危害的重金属绝大多数来自于工矿企业所排放的废水,采矿、冶金、化工、电镀等多种工业行业的生产废水都含有重金属,排放到水体引起水质的污染,进入水体的重金属还会发生一系列的物理化学反应,诸如氧化、还原、沉淀与溶解、吸附与解析、络合作用以及生物甲基化等,这主要取决于重金属的性质和水体的理化指标。还有一部分就是城市道路上的机动车尾气污染,对人体健康构成典型危害的是铅污染。进人大气、水体和土壤的重金属均可以通过呼吸道、消化道、皮肤3种途径侵入人体,进入体内的重金属借助体内某些有机成分可结合成金属络合物或金属螯合物,对人体的各个发育阶段都会产生影响,尤其对母婴的毒害更为明显。机体内可以同重金属发生反应的物质不少,如蛋白质(氨基酸)、核酸等;儿茶酚胺、维生素、激素等微量活性物质和含氧脂肪酸、磷酸等也能与重金属发生作用,使上述物质丧失或改变了原来的生化功能而引起病变。许多重金属离子可因微生物甲基化作用而生成相应的甲基化合物,此类化合物多属毒性很强的挥发性物质,极易通过呼吸道进人人体,其中具有重要病理学意义的,当首推甲基汞化合物。另有一些重金属离子通过口腔、皮肤进入体内后,与人体某些酶的活性中心巯基(一SH)有着特别强的亲和力,金属离子极易取代巯基上的氢,从而使酶丧失其生物活性,即重金属的致害作用就在于使生物酶失去活性。还有一些重金属离子可以通过与酶的非活性部位相结合,从而改变活性部位的构象,或与起辅酶作用的金属离子置换,同样能使生物酶的活性减弱甚至丧失。 汞是金属中毒性较高的元素之一。以汞为原料的工业生产过程中产生的含汞废水、废气和废渣对环境的汞污染非常严重,此外煤及石油燃烧释放出来的汞,含汞农药的广泛运用造成对大气和土壤的污染。目前由于人类活动向大气、水体和土壤中排放的总汞量,每年已超过2万吨。汞的致毒主要存在于三种形态:1)金属汞:常以蒸气态污染大气,可通过呼吸道进人人体。职业性长期吸人汞蒸气可引起慢性汞中毒,其主要表现出体力减退、头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退等中枢神经系统症状;2)无机汞化合物:在短期内摄人大量无机汞盐或误食含汞物质,可引起急性汞中毒;3)有机汞化合物:分为苯基汞和烷氧基汞。甲基汞属于高神经毒物质。主要侵犯中枢神经系统,其慢性中毒症状出现的顿序一般为感觉障碍、运动失调、语言障碍、视野缩小、听力障碍等。 铅污染来源广泛,主要来自汽车废气和冶炼、制造以及使用铅制品的工矿企业。1909年日本东京因汽车尾气污染空气引起居民慢性铅中毒,该事件发生后世界各国都十分重视环境铅污染对人体健康的危害,明令禁止或限制在汽油中加入四乙基铅。铅的毒理作用主要有:1)急性中毒:意外摄大量铅时可发生急性中毒。如含铅餐具将大量铅溶出进入食物时,食入后可引起中毒。服用过量的含铅药物同样可引起中毒;2)慢性中毒:对于血液系统,铅能抑制血液中氨基乙酚丙酸脱氢酶和血红素合成酶,血红素合成受到抑制而出现贫血,面色苍白

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耳毒性药物你知道多少 药物可以治疗疾病,但药物也具有一定的毒性。我国七岁以下的耳聋儿童中,超过30%是由药物毒副作用导致的耳聋。这对儿童的生活和人生伤害非常大。这也是一些不注意的耳毒性药物所造成的无法挽回的后果。 耳毒性药物是指那些有可能造成内耳结构性损伤的药物,这种损伤将会导致临时或者永久的听力缺失,也会加重已存的感音性听觉缺失。迄今已知的耳毒性药物有近百种,但主要分为抗生素类,抗肿瘤药物,利尿药,抗疟药奎宁,水杨酸类药。此外,抗霉菌的药物可以引起严重的耳蜗毛细胞损伤。 2002年11月25号,怀孕已满十个月的刘静住进了山东省临沂市人民医院。11月29日,医生为刘静做了剖腹产手术。女儿刘淇畅降生了,可是孩子还没出产房,却又被马上送入了儿科病房。医生说孩子得的是吸入性肺炎,是新生儿的易发病,只要消炎治疗,不会有危险。9天后,小淇畅病情好转,出院回家了。可是4天后,小淇畅又出现呼吸急促的现象,于是再次到临沂市人民医院小儿科住院治疗。不久,只有13天大的小淇畅被医院下了病危通知书。 原来小淇畅的肺炎没有治好,而且又并发心衰。为了救治孩子,临沂市人民医院除了继续使用抗生素治疗肺炎外还使用了治疗心衰的药物。两周后小淇畅终于痊愈了,出院后小淇畅再也没有生过大病,全家人为孩子能够健康成长感到欣慰。 可是随着孩子长大,姥姥发现自己的外孙女和别的孩子有不

一样。刘静的母亲说:这个也拍手叫她看,那个也拍手叫她看,她就是不看,不回头,声音最大的时候她就看看。孩子对声音没反应。怀着一种担心,刘静带着孩子去临沂市妇幼保健院做了检查。 医生告诉刘静,小淇畅是听神经受损,属于药毒性耳聋。果然,在小淇畅住院治疗时的用药单上,刘静发现了导致耳聋的药物庆大霉素和速尿,原来,在住院期间,临沂市人民医院进行了两次庆大霉素雾化治疗,更严重的是,在12月12号到14号的三天时间里,医院给小淇畅注射了七次速尿。 庆大霉素、速尿等药物对儿童的听力有很大损害,特别是对于婴幼儿来说,用了此类药物,后果不堪设想。 作为母亲,刘静无论如何也不相信女儿的听力就这样失去了。为了给女儿治病,她几乎跑遍了山东省内所有的大医院。小淇畅的听力损失达到了80分贝。要听到声音就必须依靠助听器或人工耳蜗。两年后,小淇畅三岁了,她终于戴上了助听器。由于助听器配戴得比较晚,小淇畅一直听不到声音,她错过了儿童语言发育的最佳时期。如今,小淇畅已经4岁了,但开口说话还是很吃力。 在孩子失去听力的这些年里,刘静一边照顾小淇畅,一边和当初给孩子用药的临沂市人民医院打官司。2005年9月,经过临沂市中级人民法院协调,小淇畅最终获得了15万元人民币的听力伤残赔偿。拿到赔偿后,刘静做的第一件事就是给小淇畅买了一个最好的助听器,可是再好的助听器也代替不了女儿的听力。 人们都知道用药治病,却很少有人注意到药物的另一面,往往是

生活中的毒理学

影响人体健康的因素 在这个世界上,人类生活处处受着环境的影响,其中主要有三大因素:1.物理因素;2.化学因素;3.生物因素。又被细分为大气污染,水污染,等等。 其中物理污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动.目前,全球范围内的环境污染对人体健康的危害已受到人们越来越多的关注.环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,具体包括:水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。 而化学因素,指的是生活使用的化学药品对人体的影响,也有的是农药之类进入水中,对人类进行的二次污染,化学与人的生活息息相关,所以很多化学药品对人体的影响也是极大,特别是那些剧毒,或者严重污染环境的药品,对我们人体的健康影响极大。 跟我们关系最密切的还是生物因素,比如微生物。微生物在自然界中可以说是无处不在。不管我们生活的周围环境,还是我们体内都有大量微生物的存在,微生物不光分布广,而且种类繁多,数目庞大,让我们无法想象。我们每时每刻都在与微生物打交道,所以微生物与人类的关系非常密切。实际上微生物与人类的关系有两个方面:有对人类有益的一面,也有对人类有害的一面。以及食物。还有最近流行的转基因技术产生的新物种对人体的影响,生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用,对改善人类的医疗与生存环境、提高疾病预防、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响。还有赵霖教授发表了题为《食品、营养与人类健康》的主题报告中,他明确提出吃什么和怎么吃关系着民族的命运,这说明食物是最突出的生物影响。 空气污染概述(参考文献《大气污染物对人体健康影响的研究》) 大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混和物.就干洁空气而言,按体积计算,在标准状态下,氮气占%,氧气占%,氩气占%,二氧化碳占%,而其他气体的体积则是微乎其微的.各种自然变化往往会引起大气成分的变化.例如,火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中,造成火山喷发地区烟雾弥漫,毒气熏人;雷电等自然原因引起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等.一般来说,这种自然变化是局部的,短时间的.随着现代工业和交通运输的发展,向大气中持续排放的物质数量越来越多,种类越来越复杂,引起大气成分发生急剧的变化.当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候,我们就说大气受了污染. 2、对人体健康的危害 人需要呼吸空气以维持生命.一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米.因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响.大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病. 比如,1952年12月5~8日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡4000人.人们把这个灾难的烟雾称为"杀人的烟雾".据分析,这是因为那几天伦敦无风有雾,工厂烟囱和居民取暖排出的废气烟尘弥漫在伦敦市区经久不散,烟尘最高浓度达毫克/米3,二氧化硫的日平均浓度竟达到毫升/米3.二氧化硫经过某种化学反应,生成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上,随呼吸进入器官,使人发病或加速慢性病患者的死亡. 3、空气污染物的种类

生态毒理学题目整理

《生态毒理学》试题整理 一、名词解释: 生态毒理学: 毒物: 一次污染物: 二次污染物: 持久性有机污染物: 半数致死剂量: 毒物兴奋效应: 水体富营养化: 生物放大: 生物转化: 诱变剂: 生长余力: 环境内分泌干扰物: 代谢抗性: 靶标抗性: 多样性指数: 模拟微系统试验: PFU法: 生态风险: 生态风险评估: 生态受体: 风险商值: 二、判断题: 1.Ecotoxicology是由Rachel Carson于1969年首先提出并使用这个词.() 2.二次污染物的危害程度一般比一次污染物轻。() 3.进入动物体内的外源化合物在分布过程中主要与脂蛋白结合。() 4.呼吸道是动物吸收污染物质最主要的途径。() 5.易化扩散需要消耗代谢能量。() 6.生物迁移是污染物在环境中迁移的最重要的形式。() 7.排泄是生物转运的最后一个环节。() 8.水溶性外源化合物可不经过生物转化直接排出体外。() 9.进入机体的极性物质可以不经Ⅰ相反应而直接发生Ⅱ相反应。() 10.在生物转化中,大多数外源化合物代谢产物的毒性低于母体化合物。( ) 11.所有外源化合物经过生物转化后,其生物活性都会减弱或消失。 ( ) 12.有机磷农药通过抑制乙酰胆碱脂酶而产生毒理学效应。() 13.经酶催化而形成自由基是大多数外源化合物形成自由基的方式。() 14.重金属镉离子可引起钙稳态失调。() 15.缺失、重复与易位发生在同源染色体之间,倒位发生在两对非同源染色体之间。() 16.由于排除毒物需要消耗能量,接触毒物总是引起生物呼吸率的降低。() 17.在器官形成期易于发生胚胎致畸,也可导致胚胎死亡。() 18.“反应停”事件是毒物胚胎致畸的一个典型事件。()

生态毒理学1 (3)

第一节常规毒性试验 一、急性毒性试验 急性毒性试验是研究化学物质大剂量一次染毒或24h内多次染毒生物所引起的毒性试验。其目的是确定化学物质的毒性程度以及剂量—反应关系,确定此化学物质与其他化学物质的相对毒性,确定具体的急性毒作用以及提供毒作用模式方面资料,并为进一步开展其他毒性试验提供理论依据。 一项设计合理的急性毒性试验,可以得到用以计算LD50的资料。 (一)水生生物急性毒性试验 1.鱼类毒性试验 鱼类急性毒性试验,是水生生态毒理学的重要内容之一,并广泛应用于水域环境污染监测工作中,对控制工业废水的排放,保护水域环境,发展渔业生产,制定渔业水质指标,具有重要意义。 (1) 试验用鱼的选择 应具有代表性,便于在实验室条件下饲养的当地经济鱼类,对毒物敏感,个体健康。 短期试验多采用我国的青鱼、草鱼、鲢鱼及鳙鱼四大养殖淡水鱼,一般体长在7cm以下为宜。 也可采用金鱼,一般在3cm以下。 选择行动活泼、体色光泽、鱼鳍舒展完整、逆水性强和食欲好的当年鱼种,在实验室内驯化培养7—10天使用 (2) 试验条件 试验容器采用玻璃缸或白搪瓷桶, 其盛水量以每条鱼2—3L为宜,水的PH值为6.5—8.0, 冷水温度为12—18℃,温水温度为20—28℃,一次试验中水温变化范围为±2℃。 水中溶解氧不能低于4mg/L,可用清洁的河水、湖水或放置3天以上的自来水。 (3)半数致死浓度(LC50)的测定 先做预备试验,确定100%致死浓度和不引起死亡的最大浓度, 然后以此浓度范围,按等对数间距确定5-6个浓度组,另加一空白对照组,每组10-20尾鱼,染毒48-96h。 染毒刚开始8h内经常观察,以后可作24h、48h、72h、96h的定期观察,记录中毒反应及死亡时间。 死亡鱼立即取出剖检。试验期间保持溶解氧、pH值、水温等条件的稳定。 根据24h、48h、96h各组鱼的死亡数,按LC50计算方法,求出相应时间的LC50 。一般采用直线内插法或对数-概率模式法。 2.水蚤类急性毒性试验 水蚤类是淡水生物的重要类群,水蚤对许多毒物很敏感。早在100多年前,就有人用它来检测药物的毒性。 水蚤类的世代周期短,实验室易培养,产仔量较多,是一类很好的试验生物。 由于该试验装置简单,省人力,故在水毒理学研究上广泛应用。 大型水蚤(Daphnia magna Straus)是水蚤属中个体最大的种类,系水蚤类毒性试验的标准生物,试验用水蚤一般为孤雌生殖新生蚤(<24h)。 详细试验方法可参照美国公共卫生协会等编著的《水和废水标准检验法》。 1.种子发芽和根伸长的急性毒性试验 本方法可用于测定受试物对陆生植物种子萌发和根部伸长的抑制作用,以评定受试物对陆生植物胚胎发育的影响。

环境毒理学论文

环境毒理学,是环境科学和毒理学的一个分支。它是从医学及生物学的角度,利用毒理学方法研究环境中有害因素对人体健康影响的学科。其主要任务是研究环境污染物质对机体可能发生的生物效应,作用机理及早期损害的检测指标,为制定环境卫生标准做好环境保护工作提供科学依据。利用毒理学方法研究环境污染物对人体健康的影响及其机理的学科。是环境医学的一个组成部分,也是毒理学的一个分支。它主要通过动物实验来研究环境污染物的毒作用。环境污染物对机体的作用一般具有下列特点:接触剂量较小;长时间内反复接触甚至终生接触;多种环境污染物同时作用于机体;接触的人群既有青少年和成年人,又有老幼病弱,易感性差异极大。 环境毒理学主要通过动物实验来研究环境污染物的毒作用。环境污染物对机体的作用一般有接触剂量较小;长时间内反复接触甚至终生接触;多种环境污染物同时作用于机体;接触的人群既有青少年和成年人,又有老幼病弱,易感性差异极大等特点。 环境毒理学的任务主要有三项:研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物,对机体造成的损害和作用机理;探索环境污染物对人体健康损害的早期观察指标,即用最灵敏的探测手段,找出环境污染物作用于机体后最初出现的生物学变化;定量评定有毒环境污染物对机体的影响,确定其剂量与效应或剂量一反应关系,为制定环境卫生标准提供依据。 环境毒理学主要研究环境污染物及其在环境中的降解和

转化产物在动植物体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程,和代谢转化等生物转化过程,阐明环境污染物对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。 ①研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物对机体造成的损害和作用机理; ②探索环境污染物对人体健康损害的早期观察指标,即用最灵敏的探测手段,找出环境污染物作用于机体后最初出现的生物学变化,以便及早发现并设法排除; ③定量评定有毒环境污染物对机体的影响,确定其剂量与效应或剂量-反应关系,为制定环境卫生标准提供依据。 研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物在体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程,阐明环境污染物对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。 环境污染物对机体毒作用的评定,主要是通过以下几种动物实验方法进行的: 急性毒性试验 其目的是探明环境污染物与机体作短时间接触后所引起的损害作用,找出污染物的作用途径、剂量与效应的关系,并为进行各种动物实验提供设计依据。一般用半数致死量 (LD50)、半数致死浓度(LC50)或半数有效量(ED50)来表示急性毒作用的程度。 亚急性毒性试验

生态毒理学

生态毒理学与技术进步 21世纪整个毒理学呈现出蓬勃发展的态势:研究层次同时向宏观和微观两个方向深入并有机结合;从整体动物实验到替代试验;从阈剂量到基准剂量;从传统毒理学到系统毒理学;从构效关系到定量构效关系;从危险度评定到危险度管理。 毒理学的发展与技术进步有很大的关系。这可以从以下两方面说明。首先,随着科技进步,工业化越来越广泛,大量外源化学物涌入我们的生产、生活及周围环境,严重影响人们的生活。更多对化学物质的识别及其毒性危害的认识,需要毒理学的全面发展。这就导致了21世纪的毒理学面临着前所未有的挑战。例如,我国目前乃至今后一段时间内,正逐步将视野从此前一直关注的农药和工业毒物上过渡和转移到分布广、危害性高或毒性不明并且与社会经济发展和大众健康密切相关的优先化合物中来,包括重金属、纳米及其他新材料、持久性有机污染物、环境内分泌干扰物、营养素及营养补充剂等等,并对这些优先化合物对机体、环境和生态所造成的有害影响进行研究。其次,毒理学随着生命科学新理论和新技术的飞速发展和不断渗透,而得到进一步发展。近年来,细胞与分子生物学理论与技术的飞速发展赋予毒理学工作者新的启迪和工具,从而改变了传统毒理学研究的基本格局,真正实现了从整体和器官水平向细胞和分子水平的飞跃,在阐明毒物对机体损伤作用和致癌过程的分子机制方面取得了重要的突破,形成了一些新的研究热点,比如氧化应激损伤的信号通路及通路串话。生物标志物也是近年来毒理学研究的前沿性领域。它几乎包括反映生物系统与环境中化学、物理或生物因素之间相互作用的任何测定指标,并用于阐明外源性物质与健康损害的关系。表观遗传学是近年来毒理学机制研究的又一热点。 生态毒理学是研究有毒、有害物质以及各种不良生态因子对生命系统产生毒性效应以及生命系统反馈解毒与适应进化及其机理与调控的一门综合性科学。技术进步促进其发展,其发展又反作用于技术进步,二者关系密不可分。人类发展必然需要科技进步,科技进步定能促进人类文明进步,使得毒理进一步发展,然而科技进步又会给环境和人体健康带来一定危害。而生态毒理学主要研究的就是已知或可疑有害物质特别是环境中的污染物质对生态系统产生的影响和机理,包

考研《环境毒理学》简答题知识点总结手写版-环境工程考研适用

第一章 1简述环境毒理学的研究对象,内容以及方法p241-08j1 环境毒理学的研究对象主要是环境污染物,环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化学性污染物以及一些环境物理因素如噪声、射频电磁辐射、电离辐射等。 研究内容主要有以下三点:1、研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物对集体相互作用的一般规律,包括吸收、分布、排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程2、环境污染物的毒性评定方法,即环境毒理学的研究方法,包括一般毒性试验(急性、亚急性、慢性实验)、繁殖实验、代谢实验、蓄积实验等3、各种重要的环境污染物和有害物理因素对机体的危害及其作用机理 环境毒理学的研究方法,以动物实验为主,包括体外实验和整体实验俩种基本类型。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。 2环境毒理学的研究方法主要包括哪些?p270-10j2 环境毒理学的研究方法,以动物实验为主,包括体外实验和整体实验俩种基本类型。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 体外实验包括器官水平、细胞水平、亚细胞水平和分子水平的实验,整体实验可分为急性、亚急性、慢性毒性实验。但动物学实验研究和人群流行病学调查结果往往不尽一致,假阳性、假阴性、过低或者过高估计毒物潜在危害程度等情况常存在。因此单纯依靠动物实验或者流行病学调查都是不可靠的,完整的方法是将实验室研究与人群流行病学调查有机结合起来,用微观研究进行毒性筛选、机理探讨,并为宏观研究提供所学的观察指标,而宏观则为微观提供选题方向,并进行验证对一项具体的研究来讲,如果某种毒性已经被广泛生产或应用,应首先分析对人群的影响,发现对健康损害的迹象,然后用微观实验手段进行深入研究。最后,将这些实验研究结过进一步在人群流行病学调查中加以验证,再确定病损的因果关系。3什么叫环境毒理学?它是怎样产生的?p259-09w1 环境毒理学是利用毒理学的方法研究环境,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. 随着现代工业的发展,环境污染日趋严重,人类生活居住环境日益受到污染,人体健康受到危害,特别是环境污染引起的公害事件的教训,促使人们进行深入的毒理学研究,以阐明环境中某种污染物或几种污染物对生物体得作用及其机理,以致环境毒理学迅速发展为一门毒理的分支学科,成为环境科学中不可缺少的重要组成部分 4环境毒理学的产生对环境科学研究有什么作用?p271-10w1 环境科学的最终目的是保护和改善环境,使之有利于人类现在和未来的正常生存,环境毒理学是环境科学的前沿领域,同时也是环境医学评价环境因素对人体健康危害的基础。随着现代工业的发展,环境污染日趋严重,人类生活居住环境日益受到污染,人体健康受到危害,特别是环境污染引起的公害事件的教训,促使人们进行深入的毒理学研究,以阐明环境中某种污染物或几种污染物对生物体得作用及其机理,以致环境毒理学迅速发展为一门毒理的分支学科,成为环境科学中不可缺少的重要组成部分 5环境毒理学主要任务是什么?p284-11w3 环境毒理学的主要任务有三点:1、判明环境污染物和其他有害因素对人体的危害作用及其作用机理。不断不要对现有物质进行研究,而且还必须对所有新的化学物质,在普遍应用之前,予以检测。2、探索环境污染物对人体健康损害的早期检测指标,即用最灵敏的探测手段,找出环境污染物与机体作用后最初出现的生物学变化3、定量评定环境污染物对机体的影响,确定其剂量—反应关系,为制定环境卫生标准提供科学依据。 6环境毒理学有哪些研究方法?p298-12.1 第二章 1简述环境中污染物的转化规律p241-08j2 污染物在环境中可通过物理的化学的或生物学的作用改变形态或者转变成另一物质的过程叫污染物的转化。根据其转化形式可以分为:物理转化、化学转化和生物转化三种类型,物理转化是指污染物通过蒸发、凝聚、吸附以及放射性元素蜕变等一种或几种物理过程实现的转化;化学转化是指污染物通过化学反应过程发生的转化,如:氧化还原反应、水解反应、络合反应、光化学反应等;生物转化是指污染物通过生物相应酶系统的催化作用所发生的变化过程 2什么是生物性迁移?如何定量研究生物性迁移?p271-10w2

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