环境和有毒物质.ppt

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1、关于环境和有毒物质现在学习的是第1页，共86页环境的基本概念、主要特点与分类环境的基本概念、主要特点与分类有毒物质的基本概念、主要特点与分有毒物质的基本概念、主要特点与分类类有毒物质的结构、性质与效应的基本原有毒物质的结构、性质与效应的基本原理理主要内容主要内容现在学习的是第2页，共86页 中华人民共和国环境保护法中华人民共和国环境保护法把环境把环境定义为定义为：“影响人类生存和发展的各种天影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然保护区、风景

2、名胜、草原、野生生物、自然保护区、风景名胜、城市和乡村等。城市和乡村等。”现在学习的是第3页，共86页环境环境:指某一特定生物体或生物群体外围的空间以及指某一特定生物体或生物群体外围的空间以及各种生物的和非生物的因素各种生物的和非生物的因素分分 类类人类环境人类环境 生物环境生物环境环境主体环境主体环境性质环境性质自然环境自然环境 半自然环半自然环境境 社会环境社会环境宇宙环境宇宙环境 地球环境地球环境 区域环境区域环境 微环境微环境 内环境内环境 分子环境分子环境环境范围环境范围现在学习的是第4页，共86页环境污染环境污染环境因子环境因子 指特定生物体之外围所有的生物因子和非生物因指特定生物

3、体之外围所有的生物因子和非生物因子子当物理、化学和生物因素进入大气、水、土壤环当物理、化学和生物因素进入大气、水、土壤环境境,而且其数量、浓度和持续时间超过了环境的自而且其数量、浓度和持续时间超过了环境的自净能力净能力,以致影响生态平衡和人体健康以致影响生态平衡和人体健康,此时的环境此时的环境状态即被称为环境污染状态即被称为环境污染现在学习的是第5页，共86页生态因子生态因子环境中对生物生长、发育、生殖、行为及分布有直接或间接影响的环境要素分分类类非生物因子非生物因子生物因子生物因子气候因子气候因子土壤因子土壤因子地形因子地形因子植物因子植物因子动物因子动物因子人为因子人为因子现在学习的是第6

4、页，共86页生态因子作用特征生态因子作用特征直接和间接作用直接和间接作用主导因子作用主导因子作用阶段性作用阶段性作用限制性作用限制性作用综合作用综合作用不可替代和补偿作用不可替代和补偿作用现在学习的是第7页，共86页环境的功环境的功能特性能特性 整体性 有限性 不可逆性 隐显性 持续反应性 灾害放大性现在学习的是第8页，共86页环境效应环境效应 自自然然过过程程或或人人类类的的生生产产和和生生活活活活动动会会对对环环境境造造成成污污染染和和破破坏坏，从从而而导导致致环环境境系系统统的的结构和功能发生变化，称为环境效应。结构和功能发生变化，称为环境效应。现在学习的是第9页，共86页环境物理效应环

5、境物理效应由物理作用引起的环境效应，比如噪声、地由物理作用引起的环境效应，比如噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等。面沉降、热岛效应、温室效应等。环境化学效应环境化学效应 在各种环境因素影响下，物质间发生化在各种环境因素影响下，物质间发生化学反应产生的环境效应，如酸雨、湖泊学反应产生的环境效应，如酸雨、湖泊和土壤的酸化、臭氧层破坏、光化学烟和土壤的酸化、臭氧层破坏、光化学烟雾、地下水污染。雾、地下水污染。环境生物效应环境生物效应环境因素变化导致生态系统变异而产生环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果。如大型水利工程可能破坏水生的后果。如大型水利工程可能破坏水生生物的回游途径并影响它们的繁殖、

6、大生物的回游途径并影响它们的繁殖、大量工业废水排放对水生生物的毒性效应。量工业废水排放对水生生物的毒性效应。按环境变化的性质划分，可分为按环境变化的性质划分，可分为 环境污染物对生物体的性质和强度通常是生物体、化学环境污染物对生物体的性质和强度通常是生物体、化学物及环境条件三者相互作用的结果物及环境条件三者相互作用的结果现在学习的是第10页，共86页生物种、种群与群落生物种、种群与群落生物种：形态相似的个体的集合概念生物种：形态相似的个体的集合概念种群：在一定空间中同种个体的组合，是物种群：在一定空间中同种个体的组合，是物种在自然界存在的基本单位种在自然界存在的基本单位群落：在特定空间内，由一

7、定的生物种群落：在特定空间内，由一定的生物种类组成的具有一定的外貌和形态结构与类组成的具有一定的外貌和形态结构与营养结构，并具有特定功能的生物集合营养结构，并具有特定功能的生物集合体。是生态系统的结构单元体。是生态系统的结构单元现在学习的是第11页，共86页生态系统生态系统定义定义在一定空间在一定空间中栖居的所中栖居的所有的生物与有的生物与环境之间所环境之间所形成的不断形成的不断进行物质循进行物质循环和能量流环和能量流动的统一整动的统一整体体组成组成非生物环境非生物环境 生产者生产者消费者消费者分解者分解者结构结构形态结构形态结构营养结构营养结构现在学习的是第12页，共86页食物链：在生态系统

8、中由食性关系所建立食物链：在生态系统中由食性关系所建立的各种生物之间的营养联系，所形成一系的各种生物之间的营养联系，所形成一系列营养者与消费者之间连锁的关系列营养者与消费者之间连锁的关系食物网：由多条食物链连接所形成的复食物网：由多条食物链连接所形成的复杂食物网杂食物网现在学习的是第13页，共86页生态系统基本功能生态系统基本功能生物生物 生产生产能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递生态系统基本特征生态系统基本特征功能性功能性区域性区域性开放性开放性动态性动态性稳定性稳定性生态平衡生态平衡分分类NP=GP-R现在学习的是第14页，共86页有毒物质的基本概念、有毒物质的基本概念、主要

9、特点与分类主要特点与分类现在学习的是第15页，共86页毒物：指在一定条件下毒物：指在一定条件下,以较小剂量就能引以较小剂量就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质。质。Toxin,poison,toxicant,venom,xenobiotic 的区别？的区别？现在学习的是第16页，共86页 器质性病变器质性病变 :在疾病过程中出在疾病过程中出现的脏器或组织的病理形态学现的脏器或组织的病理形态学变化。包括肉眼可观察到的病变化。包括肉眼可观察到的病理形态学改变、光学显微镜下理形态学改变、光学显微镜下见到的组织学病变以及电子显见到的组织学病变以及电子显微镜下

10、所见到的亚细胞病变等。微镜下所见到的亚细胞病变等。器质性病变多伴有所累及组织器质性病变多伴有所累及组织或器官的功能改变，如肝硬变或器官的功能改变，如肝硬变常伴有肝功能障碍。但有一些常伴有肝功能障碍。但有一些器质构病变因种种原因（如早器质构病变因种种原因（如早期、机体代偿等）而无明显的期、机体代偿等）而无明显的功能障碍，如血管瘤、皮肤脂功能障碍，如血管瘤、皮肤脂肪瘤等。肪瘤等。现在学习的是第17页，共86页毒物暴露：所涉及的环境毒物的数量或浓度以及毒物暴露：所涉及的环境毒物的数量或浓度以及与处于风险中的生物机体相互作用时间的函数与处于风险中的生物机体相互作用时间的函数生物毒性：生物体由于毒物的作

11、用在毒理学上产生物毒性：生物体由于毒物的作用在毒理学上产生不良症状的程度或状况生不良症状的程度或状况,是毒理学的一个基本是毒理学的一个基本概念概念生态毒性：生物系统由于污染物质的作用产生不生态毒性：生物系统由于污染物质的作用产生不良效应的程度良效应的程度,是生态效应的一种表现形式是生态效应的一种表现形式毒性：指能引起机体损害的性质和能力毒性：指能引起机体损害的性质和能力现在学习的是第18页，共86页中毒：机体受到某种化学物质的作用而引起中毒：机体受到某种化学物质的作用而引起功能性的病变功能性的病变不良效应：随着对环境毒物或潜在有毒物质不良效应：随着对环境毒物或潜在有毒物质的暴露而产生异常的令人

12、不快的或有害的生的暴露而产生异常的令人不快的或有害的生物学变化（物学变化（中毒中毒,死亡）死亡）危险度：在一定暴露条件下引起机体某种不良危险度：在一定暴露条件下引起机体某种不良效应发生的概率效应发生的概率,或指某种物质在具体的接触或指某种物质在具体的接触条件下条件下,对机体造成损害可能性的定量估计对机体造成损害可能性的定量估计现在学习的是第19页，共86页生生物物毒毒性性分分类类急性毒性：在极短的时间内急性毒性：在极短的时间内(仲胺仲胺 叔胺叔胺现在学习的是第59页，共86页羧基与磺酸基被脂化后，电离度降低，脂溶性增高，吸收力增强，生物毒性增高酶对光学异构体具有明显的特异性光学异构与毒性的关系

13、光学异构与毒性的关系现在学习的是第60页，共86页光学异构体具有明显的毒性差异，通常，左旋异构体对生物机体的作用较大，右旋体往往无作用。结构结构-活性的相关性活性的相关性（SARSAR）现在学习的是第61页，共86页环境毒物的结构不仅指化学上的结构本身，其物理化学特性、量子化学特性和立体化学特性都应被考虑。环境毒物的水溶性越大，毒性会增强环境毒物的脂溶性越大，毒性也会变大环境毒物的带电性也影响毒性变化现在学习的是第62页，共86页反映污染物数量、不同性质和生态效应反映污染物数量、不同性质和生态效应以及不同降解途径的降解能力等各种各以及不同降解途径的降解能力等各种各样的参数和信息的定量描述样的参

14、数和信息的定量描述环境毒物的定量结构环境毒物的定量结构-活性相关活性相关现在学习的是第63页，共86页定量结构定量结构-活性相关原理主要研活性相关原理主要研究即将进入环境的新型化合物究即将进入环境的新型化合物对生态系统与人体健康所构成对生态系统与人体健康所构成的生态效应与其分子化学结构的生态效应与其分子化学结构之间的因果关系和量变规律之间的因果关系和量变规律现在学习的是第64页，共86页定量结构定量结构-活性相关原理假定活性相关原理假定:每种混合物的亚结构都对其性质有特每种混合物的亚结构都对其性质有特殊的影响因此相似化合物殊的影响因此相似化合物(具有相同具有相同的官能团的官能团)对于靶生物体或

15、受体具相似对于靶生物体或受体具相似的作用方式，常用一元或多元回归将的作用方式，常用一元或多元回归将一个或多个代表结构的物化参数与被一个或多个代表结构的物化参数与被研究的化学物质特性联系起来研究的化学物质特性联系起来目前目前QSARQSAR方法已经用于检测新的工业、方法已经用于检测新的工业、制药和农业上的化学物质制药和农业上的化学物质现在学习的是第65页，共86页现在学习的是第66页，共86页毒物作用的多层次效应原理毒物作用的多层次效应原理现在学习的是第67页，共86页现在学习的是第68页，共86页现在学习的是第69页，共86页毒物生态动力学原理毒物生态动力学原理现在学习的是第70页，共86页现

16、在学习的是第71页，共86页毒物与受体位置的相互反应与毒性效应的系列诱导，被称为毒物动力学作用。现在学习的是第72页，共86页毒物化学动力学阶段的反应，被称为毒物生物动力学阶段的反应，被称为分子、离子或胶体形式存在的毒物与特定受体的交互作用并产生毒性效应现在学习的是第73页，共86页环境毒物的生态适应性原理环境毒物的生态适应性原理现在学习的是第74页，共86页回回避避反反应应抗抗性性与与耐耐性性耐受指标与半数耐受限度耐受指标与半数耐受限度现在学习的是第75页，共86页回避反应回避反应抗性与耐性抗性与耐性生物体抵御环境导致不良效应的生物体抵御环境导致不良效应的能力即为生物抗性包括天然的和获得性的

17、；能力即为生物抗性包括天然的和获得性的；而生物体所具有的生理生化特性保护机制，而生物体所具有的生理生化特性保护机制，以避免或减轻环境毒物危害的能力即以避免或减轻环境毒物危害的能力即耐性，耐性，又被称为生理学抗性又被称为生理学抗性耐受指标耐受指标半数耐受限度半数耐受限度现在学习的是第76页，共86页复合污染物的联合效应理论复合污染物的联合效应理论现在学习的是第77页，共86页复合污染物复合污染物 污染物以各种混合形式暴露于水体、土壤、污染物以各种混合形式暴露于水体、土壤、大气等各种环境介质中，发生交互作用，可对人体和环大气等各种环境介质中，发生交互作用，可对人体和环境带来威胁的污染物混合体境带来

18、威胁的污染物混合体毒物浓度组合关系的支配作用毒物浓度组合关系的支配作用在单因子污染胁迫下，环境毒物对生物体的毒在单因子污染胁迫下，环境毒物对生物体的毒害效应，取决于其本身的理化性质，但暴露浓害效应，取决于其本身的理化性质，但暴露浓度水平的影响极为重要；在多元复合污染条件度水平的影响极为重要；在多元复合污染条件下，除污染物的理化性质本身的作用外，污染下，除污染物的理化性质本身的作用外，污染物的组合浓度起到了致关重要的作用物的组合浓度起到了致关重要的作用现在学习的是第78页，共86页复合污染物的作用类型复合污染物的作用类型增强作用：一种在暴露浓度或剂量下本身无毒的化学物质，提高增强作用：一种在暴露

19、浓度或剂量下本身无毒的化学物质，提高了混合物中另一种化学物质的毒性，就发生了了混合物中另一种化学物质的毒性，就发生了 相加作用：指测出的混合物效应是预期的单个毒物效应的相加作用：指测出的混合物效应是预期的单个毒物效应的简单相加简单相加协同作用：指观察到的混合物效应水平大于预期的单个协同作用：指观察到的混合物效应水平大于预期的单个毒物效应水平之和毒物效应水平之和拮抗作用：指观察到的混合物效应水平拮抗作用：指观察到的混合物效应水平小于预期的单个毒物效应水平之和小于预期的单个毒物效应水平之和现在学习的是第79页，共86页功能性拮抗作用：由于两种化学混合物表现出相反的生理功能性拮抗作用：由于两种化学混

20、合物表现出相反的生理效应互相抵消毒性的拮抗作用效应互相抵消毒性的拮抗作用化学性拮抗作用：两种毒物互相反应生成毒性较小的复化学性拮抗作用：两种毒物互相反应生成毒性较小的复合物的拮抗作用合物的拮抗作用处置性拮抗作用：涉及毒物的吸收、在生物体内移动、在特处置性拮抗作用：涉及毒物的吸收、在生物体内移动、在特定地点沉积以及消除。两种毒物同时存在改变了这些过程中定地点沉积以及消除。两种毒物同时存在改变了这些过程中的一种或几种，从而降低了毒物对作用地点或靶器官的影响的一种或几种，从而降低了毒物对作用地点或靶器官的影响受体拮抗作用：两种或多种毒物与相同的受体结合，每受体拮抗作用：两种或多种毒物与相同的受体结合

21、，每个毒物都阻碍其他毒物毒性的完全表达个毒物都阻碍其他毒物毒性的完全表达现在学习的是第80页，共86页对生物种类、生态系统类型的影响对生物种类、生态系统类型的影响不同的生物种类，对同一复合污染条件各个污不同的生物种类，对同一复合污染条件各个污染物以及污染物之间的交互作用有不同的反应染物以及污染物之间的交互作用有不同的反应模式。不同生物种类和生态系统面临同一类型模式。不同生物种类和生态系统面临同一类型的复合污染胁迫，产生不同的生态毒理效应；的复合污染胁迫，产生不同的生态毒理效应；导致不同的生物积累和生物毒性。导致不同的生物积累和生物毒性。对生物作用部位的影响对生物作用部位的影响污染物与污染物之间

22、、污染物与生物体内污染物与污染物之间、污染物与生物体内各种组分之间都有可能发生不同的交互作各种组分之间都有可能发生不同的交互作用，导致不同的生态毒理效应，包括导致用，导致不同的生态毒理效应，包括导致生物体不同组织、部位对污染物的积累能生物体不同组织、部位对污染物的积累能力力现在学习的是第81页，共86页复合污染物生态效应的矢量特性由于复合污染物生态效应是个矢量，其协同作用是指当总效由于复合污染物生态效应是个矢量，其协同作用是指当总效应大于单独作用时效应总和，会出现多种反应模式，至少包应大于单独作用时效应总和，会出现多种反应模式，至少包括括正向促进正向促进/逆向促进、逆向促进、正向促进正向促进/

23、逆向抑制、逆向抑制、正向抑制正向抑制/逆向逆向促进促进3 3大类作用形式，其中大类作用形式，其中正向抑制正向抑制/逆向促进属严格意义逆向促进属严格意义的拮抗作用的拮抗作用现在学习的是第82页，共86页不同物质间的混合效应不同物质间的混合效应现在学习的是第83页，共86页现在学习的是第84页，共86页思考题思考题:n环境污染物与毒物的区别？环境因环境污染物与毒物的区别？环境因素对毒物毒性的影响有哪些？素对毒物毒性的影响有哪些？n常用的有关毒性评价的基本原理有常用的有关毒性评价的基本原理有哪些？它们适用的研究对象是什么哪些？它们适用的研究对象是什么？现在学习的是第85页，共86页感谢大家观看现在学习的是第86页，共86页