海南大學(xué)水化第八章污染物的毒性與毒性試驗(yàn)——2014

1、第八章第八章 污染物的毒性與毒性試驗(yàn)污染物的毒性與毒性試驗(yàn)第一節(jié)第一節(jié) 污染物與毒物污染物與毒物 1、污染物、污染物 污染物是指進(jìn)入環(huán)境后能夠直接或間接污染物是指進(jìn)入環(huán)境后能夠直接或間接危害人類(lèi)的物質(zhì)。危害人類(lèi)的物質(zhì)。 污染物可以定義為：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境污染物可以定義為：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生變化，直接或間接有害的正常組成發(fā)生變化，直接或間接有害于生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的物質(zhì)。于生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的物質(zhì)。2 2、毒物（、毒物（toxicanttoxicant） 毒物是指在一定條件下，較小濃度或劑量就能引毒物是指在一定條件下，較小濃度或劑量就能引起生物機(jī)體功能性或器質(zhì)性損傷的化學(xué)物質(zhì)，或

2、起生物機(jī)體功能性或器質(zhì)性損傷的化學(xué)物質(zhì)，或劑量雖微，但積累到一定的量，就能干擾或破壞劑量雖微，但積累到一定的量，就能干擾或破壞生物機(jī)體正常生理功能，引起暫時(shí)或永久性的病生物機(jī)體正常生理功能，引起暫時(shí)或永久性的病理變化，甚至危及生命的化學(xué)物質(zhì)。理變化，甚至危及生命的化學(xué)物質(zhì)。 3 3、環(huán)境毒物的分類(lèi)、環(huán)境毒物的分類(lèi) （1 1）化學(xué)性環(huán)境毒物）化學(xué)性環(huán)境毒物 （2 2）生物性環(huán)境毒物）生物性環(huán)境毒物 （3 3）物理性環(huán)境毒物）物理性環(huán)境毒物 進(jìn)入環(huán)境中的化學(xué)污染物數(shù)量進(jìn)入環(huán)境中的化學(xué)污染物數(shù)量驚人，僅由于煤燃燒，世界范圍內(nèi)每驚人，僅由于煤燃燒，世界范圍內(nèi)每年約有年約有3000 3000 噸汞進(jìn)入大

3、氣，經(jīng)檢測(cè)目噸汞進(jìn)入大氣，經(jīng)檢測(cè)目前存在于人體中的潛性毒物中約有前存在于人體中的潛性毒物中約有500500種是種是 19201920年前未見(jiàn)于環(huán)境中的。年前未見(jiàn)于環(huán)境中的。（1）化學(xué)性環(huán)境毒物）化學(xué)性環(huán)境毒物 存在于大氣中存在于大氣中 石油化工燃燒物，如石油化工燃燒物，如 1kg 1kg 汽油燃汽油燃燒可產(chǎn)生燒可產(chǎn)生COCO2 2 150-200g 150-200g，NONOx x 4-20g4-20g，CHCHx x 4-8g 4-8g 及相當(dāng)量的鉛；氟氯烴；光及相當(dāng)量的鉛；氟氯烴；光化學(xué)反應(yīng)的一次和二次污染物等?；瘜W(xué)反應(yīng)的一次和二次污染物等。 存在于水體中的環(huán)境毒物存在于水體中的環(huán)境毒物:

4、 : 重金屬、有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、重金屬、有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、增塑劑、表面活性劑、酚、醛、放增塑劑、表面活性劑、酚、醛、放射性元素等；射性元素等； 存在于土壤中存在于土壤中: : 重金屬、有機(jī)農(nóng)藥、表面活性劑、重金屬、有機(jī)農(nóng)藥、表面活性劑、化肥等其他有機(jī)污染物?；实绕渌袡C(jī)污染物。 此外，非正常的不良社會(huì)環(huán)境因素造成的此外，非正常的不良社會(huì)環(huán)境因素造成的污染即人為添加物，如污染即人為添加物，如: : 大米（工業(yè)石蠟油）；面粉（滑石粉）；大米（工業(yè)石蠟油）；面粉（滑石粉）；黑木耳（硫酸鎂）；茶葉（滑石粉黑木耳（硫酸鎂）；茶葉（滑石粉, ,顏料）；顏料）；粉絲（漂白劑）；粉絲（漂白劑）； 白木耳

5、（硫磺熏）；白木耳（硫磺熏）； 海鮮海鮮（甲醛泡）；味精（尿素）；豬飼料（瘦肉（甲醛泡）；味精（尿素）；豬飼料（瘦肉精）；豆制品（吊白塊，甲醛次硫酸氫鈉）人精）；豆制品（吊白塊，甲醛次硫酸氫鈉）人工合成色素、植物生長(zhǎng)刺激素和食品添加劑等。工合成色素、植物生長(zhǎng)刺激素和食品添加劑等。 天然存在于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)天然存在于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)的某些特定物質(zhì)或某些分泌物是有毒的，的某些特定物質(zhì)或某些分泌物是有毒的，通常稱(chēng)毒素。通常稱(chēng)毒素。 常見(jiàn)的帶毒生物: 苦杏仁(苦杏仁苷),大麻籽(大麻酚),蓖麻油(蓖麻毒蛋白), 棉籽(棉酚,毒蛋白)花生,大豆,玉米(黃曲霉素),河豚(河豚毒素), 貝類(lèi)(

6、貝類(lèi)毒素), 金槍魚(yú)(組織胺)。（2）生物性環(huán)境毒物）生物性環(huán)境毒物 蛇毒、銀杏毒、肉素蛇毒、銀杏毒、肉素( (桿菌桿菌) )等生物體內(nèi)等生物體內(nèi)含有的毒素含有的毒素, ,經(jīng)人為加工成毒品經(jīng)人為加工成毒品, , 毒素和毒品毒素和毒品通稱(chēng)為毒物。通稱(chēng)為毒物。 生物體除天生含有毒素外，還會(huì)從環(huán)境生物體除天生含有毒素外，還會(huì)從環(huán)境攝入毒物，并通過(guò)食物鏈發(fā)生生物放大作用，攝入毒物，并通過(guò)食物鏈發(fā)生生物放大作用，最終危害人類(lèi)。最終危害人類(lèi)。 如魚(yú)，蛇等動(dòng)物體內(nèi)有機(jī)汞蓄積和轉(zhuǎn)化： 0.45mg Hg/kg。 存在于環(huán)境中的放射性核素和電磁波存在于環(huán)境中的放射性核素和電磁波的致電離輻射的致電離輻射, , 也

7、稱(chēng)物理毒性因子。也稱(chēng)物理毒性因子。 存在: 天然建筑材料 ( 210Po、U、Tu )、核試驗(yàn)、核電站、核醫(yī)學(xué)、涂料 ( 147Pm )、日光燈起輝器、 煙草、茶葉 (40K)、 天然水 (210Pb)、 寶石、電器、 通訊設(shè)備等。（3）物理性環(huán)境毒物）物理性環(huán)境毒物 化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物體作用的性質(zhì)和強(qiáng)度，化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物體作用的性質(zhì)和強(qiáng)度，是生物體、化學(xué)物及環(huán)境條件三者相互是生物體、化學(xué)物及環(huán)境條件三者相互作用的結(jié)果。作用的結(jié)果。 毒物與非毒物沒(méi)有絕對(duì)的界限，只能以毒物與非毒物沒(méi)有絕對(duì)的界限，只能以中毒劑量的大小相對(duì)地加以區(qū)別。中毒劑量的大小相對(duì)地加以區(qū)別。 如水、維生素、生命必需的微量元素如水、

8、維生素、生命必需的微量元素 生物毒素等生物毒素等 因此一種化學(xué)物質(zhì)是不是毒物，受到多因此一種化學(xué)物質(zhì)是不是毒物，受到多種因素的限制種因素的限制, ,如進(jìn)入機(jī)體的物質(zhì)數(shù)量、如進(jìn)入機(jī)體的物質(zhì)數(shù)量、生物種類(lèi)、生物暴露于毒物的方式等。生物種類(lèi)、生物暴露于毒物的方式等。限制因素的改變，有可能使毒物變成非限制因素的改變，有可能使毒物變成非毒物，反之亦然。所以毒物于非毒物之毒物，反之亦然。所以毒物于非毒物之間并不存在絕對(duì)的界限。間并不存在絕對(duì)的界限。第二節(jié)第二節(jié) 毒性作用毒性作用一、毒性作用的一些基本概念一、毒性作用的一些基本概念1 1、毒物（、毒物（ToxicantToxicant）的概念）的概念毒物與非

9、毒物之間不存在絕對(duì)的界限，通常一毒物與非毒物之間不存在絕對(duì)的界限，通常一種物質(zhì)只有達(dá)到中毒種物質(zhì)只有達(dá)到中毒劑量劑量時(shí)才是毒物。時(shí)才是毒物。2 2、中毒（、中毒（IntoxicationIntoxication）中毒是受到毒物作用引起功能或器質(zhì)性改變后中毒是受到毒物作用引起功能或器質(zhì)性改變后出現(xiàn)疾病狀態(tài)，各種毒性作用的綜合表現(xiàn)，包出現(xiàn)疾病狀態(tài)，各種毒性作用的綜合表現(xiàn)，包括急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒。括急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒。3 3、 毒性（毒性（ToxicityToxicity） 指一種物質(zhì)引起機(jī)體損傷的能力。毒物毒性的大指一種物質(zhì)引起機(jī)體損傷的能力。毒物毒性的大小由毒物濃度（劑量

10、）及其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的損害性小由毒物濃度（劑量）及其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的損害性質(zhì)、程度來(lái)反映，一般用生物試驗(yàn)的方法測(cè)定。質(zhì)、程度來(lái)反映，一般用生物試驗(yàn)的方法測(cè)定。4 4、危險(xiǎn)性（、危險(xiǎn)性（riskrisk） 危險(xiǎn)性也稱(chēng)危險(xiǎn)度，是指某種物質(zhì)在具體的接觸危險(xiǎn)性也稱(chēng)危險(xiǎn)度，是指某種物質(zhì)在具體的接觸條件下，對(duì)機(jī)體造成損害可能性的定量估計(jì)。對(duì)條件下，對(duì)機(jī)體造成損害可能性的定量估計(jì)。對(duì)化學(xué)物危險(xiǎn)性的估計(jì)主要是根據(jù)化學(xué)物的毒性、化學(xué)物危險(xiǎn)性的估計(jì)主要是根據(jù)化學(xué)物的毒性、劑量與對(duì)機(jī)體損害作用的相互關(guān)系，群體中可能劑量與對(duì)機(jī)體損害作用的相互關(guān)系，群體中可能受損害的個(gè)體數(shù)和程度，以定量的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念進(jìn)受損害的個(gè)體數(shù)和程度，以定

11、量的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念進(jìn)行估計(jì)并用預(yù)期頻率表示。行估計(jì)并用預(yù)期頻率表示。5 5、 劑量（劑量（dosedose） 指給予機(jī)體的或機(jī)體接觸的外來(lái)化學(xué)物的指給予機(jī)體的或機(jī)體接觸的外來(lái)化學(xué)物的數(shù)量，通常以單位體重接觸的外源化學(xué)物數(shù)量，通常以單位體重接觸的外源化學(xué)物數(shù)量（數(shù)量（mg/kgmg/kg體重）或機(jī)體生存環(huán)境中的濃體重）或機(jī)體生存環(huán)境中的濃度（度（mg/mmg/m3 3空氣，空氣，mg/Lmg/L水）表示。水）表示。 劑量是決定外源化學(xué)物對(duì)機(jī)體造成損害作劑量是決定外源化學(xué)物對(duì)機(jī)體造成損害作用的最主要因素。同一種化學(xué)物，不同劑用的最主要因素。同一種化學(xué)物，不同劑量對(duì)機(jī)體作用的性質(zhì)和程度不同。量對(duì)機(jī)體作用

12、的性質(zhì)和程度不同。 幾個(gè)劑量概念如下：幾個(gè)劑量概念如下：（1 1） 致死劑量致死劑量（Lethal concentration Lethal concentration ，LCLC） 指在一定時(shí)間內(nèi)引起所觀察生物個(gè)體全部死亡的水中化合指在一定時(shí)間內(nèi)引起所觀察生物個(gè)體全部死亡的水中化合物的濃度。物的濃度。 按照可引起生物機(jī)體死亡率不同分：按照可引起生物機(jī)體死亡率不同分： 絕對(duì)致死濃度絕對(duì)致死濃度（absolutely lethal concentration absolutely lethal concentration ，LCLC100100） 指能在一定時(shí)間內(nèi)引起觀察生物個(gè)體全部死亡的水中化

13、指能在一定時(shí)間內(nèi)引起觀察生物個(gè)體全部死亡的水中化合物的最低濃度。合物的最低濃度。 半致死濃度半致死濃度（half lethal concentration half lethal concentration ，LCLC5050） 指在一定時(shí)間內(nèi)能引起試驗(yàn)生物群體中指在一定時(shí)間內(nèi)能引起試驗(yàn)生物群體中50%50%生物個(gè)體死生物個(gè)體死亡的水中化合物的濃度。亡的水中化合物的濃度。（2 2）耐受限度）耐受限度（tolerance limittolerance limit，TLTL） 指在一定時(shí)間內(nèi)一群生物中一定存活比率個(gè)體指在一定時(shí)間內(nèi)一群生物中一定存活比率個(gè)體能夠耐受的某種環(huán)境污染物在水中的濃度。能夠

14、耐受的某種環(huán)境污染物在水中的濃度。96h TL96h TL1010相當(dāng)于相當(dāng)于96h LC96h LC9090（3 3）有效濃度）有效濃度（effective concentrationeffective concentration， ECEC） 指外源化學(xué)物引起機(jī)體某項(xiàng)生物效應(yīng)發(fā)生改指外源化學(xué)物引起機(jī)體某項(xiàng)生物效應(yīng)發(fā)生改變所需的濃度。不以試驗(yàn)生物的死亡作為反應(yīng)變所需的濃度。不以試驗(yàn)生物的死亡作為反應(yīng)指標(biāo)，而是以通過(guò)測(cè)定或觀察生物對(duì)毒物的某指標(biāo)，而是以通過(guò)測(cè)定或觀察生物對(duì)毒物的某種特定的效應(yīng)。種特定的效應(yīng)。（4 4）最大允許毒物濃度與安全濃度）最大允許毒物濃度與安全濃度 最大允許毒物濃度（最大

15、允許毒物濃度（MATCMATC） 對(duì)受試生物沒(méi)有明顯影響的毒物濃度。對(duì)受試生物沒(méi)有明顯影響的毒物濃度。 最大無(wú)作用濃度（最大無(wú)作用濃度（NOECNOEC） 最小有作用濃度（最小有作用濃度（LOECLOEC） NOECMATCLOECNOECMATCLOEC 安全濃度安全濃度 對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物全生命周期都無(wú)有害影響的毒物濃度對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物全生命周期都無(wú)有害影響的毒物濃度 6 6、效應(yīng)和反應(yīng)、效應(yīng)和反應(yīng) 效應(yīng)（效應(yīng)（EffectEffect）也稱(chēng)為作用，指接觸一定劑量化學(xué)物后，使機(jī)也稱(chēng)為作用，指接觸一定劑量化學(xué)物后，使機(jī)體產(chǎn)生的生物學(xué)改變。效應(yīng)是對(duì)個(gè)體而言的，體產(chǎn)生的生物學(xué)改變。效應(yīng)是對(duì)個(gè)體而言的，這種改變

16、可用一定的計(jì)量單位表示。這種改變可用一定的計(jì)量單位表示。 反應(yīng)（反應(yīng)（ResponseResponse）指接觸一定劑量化學(xué)物后，產(chǎn)生某種效應(yīng)并達(dá)指接觸一定劑量化學(xué)物后，產(chǎn)生某種效應(yīng)并達(dá)到一定強(qiáng)度的個(gè)體在群體中所占的比例。反應(yīng)到一定強(qiáng)度的個(gè)體在群體中所占的比例。反應(yīng)是對(duì)群體而言的，用百分率或比值來(lái)表示，如是對(duì)群體而言的，用百分率或比值來(lái)表示，如發(fā)病率、死亡率等發(fā)病率、死亡率等7 7、劑量、劑量- -效應(yīng)關(guān)系和劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量- -反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)關(guān)系 劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系以劑量為橫坐標(biāo)，以表示效應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算單位以劑量為橫坐標(biāo)，以表示效應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算單位或表示反應(yīng)的百分

17、率或比值為縱坐標(biāo)繪制散點(diǎn)或表示反應(yīng)的百分率或比值為縱坐標(biāo)繪制散點(diǎn)圖所得到的曲線(xiàn)，即為劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量圖所得到的曲線(xiàn)，即為劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)。反應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)。不同的化學(xué)物或同一化學(xué)物在不同條件下，其不同的化學(xué)物或同一化學(xué)物在不同條件下，其劑量與效應(yīng)或反應(yīng)的相關(guān)關(guān)系不同，可呈現(xiàn)不劑量與效應(yīng)或反應(yīng)的相關(guān)關(guān)系不同，可呈現(xiàn)不同類(lèi)型的曲線(xiàn)。（見(jiàn)圖同類(lèi)型的曲線(xiàn)。（見(jiàn)圖8 81a1a， 8 81b 1b ， 8 81c 1c ， 8 81d 1d ）劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)圖劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)圖劑量10050反應(yīng)強(qiáng)度（）圖81a劑量反應(yīng)曲線(xiàn)（直線(xiàn)型）劑量10050死亡率（）圖81

18、b劑量反應(yīng)曲線(xiàn)（拋物線(xiàn)型）對(duì)數(shù)劑量10050死亡率（）圖81c劑量反應(yīng)曲線(xiàn)（S形線(xiàn)型）死亡率（概率單位）對(duì)數(shù)劑量10050圖81d劑量反應(yīng)曲線(xiàn)8 8、生物富集、生物富集 生物富集生物富集 生物從周?chē)h(huán)境中吸收積累化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)象生物從周?chē)h(huán)境中吸收積累化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)象 生物放大生物放大 生物通過(guò)食物鏈積累化學(xué)物質(zhì)、毒物隨著生物通過(guò)食物鏈積累化學(xué)物質(zhì)、毒物隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而增大的現(xiàn)象。營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而增大的現(xiàn)象。二、毒性作用的類(lèi)型二、毒性作用的類(lèi)型1 1、局部和全身毒性作用、局部和全身毒性作用某些外源化學(xué)物可引起機(jī)體直接接觸部位的損某些外源化學(xué)物可引起機(jī)體直接接觸部位的損傷，稱(chēng)為局部毒性作用傷，稱(chēng)為局

19、部毒性作用毒物被吸收后，隨學(xué)循環(huán)分布全身而呈現(xiàn)的毒毒物被吸收后，隨學(xué)循環(huán)分布全身而呈現(xiàn)的毒作用，稱(chēng)為全身毒性作用。作用，稱(chēng)為全身毒性作用。2 2、速發(fā)和遲發(fā)毒性作用、速發(fā)和遲發(fā)毒性作用某些化學(xué)物一次接觸后在短時(shí)間內(nèi)引起的毒性某些化學(xué)物一次接觸后在短時(shí)間內(nèi)引起的毒性作用，稱(chēng)為速發(fā)毒性作用作用，稱(chēng)為速發(fā)毒性作用指一次或多次接觸某些化學(xué)物后，需要經(jīng)過(guò)一指一次或多次接觸某些化學(xué)物后，需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才呈現(xiàn)的毒性作用，稱(chēng)為遲發(fā)性毒作段時(shí)間后才呈現(xiàn)的毒性作用，稱(chēng)為遲發(fā)性毒作用。用。3 3、可逆和不可逆毒作用、可逆和不可逆毒作用停止接觸化學(xué)物后可逐漸消退的毒性作用，稱(chēng)停止接觸化學(xué)物后可逐漸消退的毒性作用，

20、稱(chēng)為可逆毒性作用為可逆毒性作用指停止接觸化學(xué)物后，其作用繼續(xù)存在，甚至指停止接觸化學(xué)物后，其作用繼續(xù)存在，甚至損傷可進(jìn)一步發(fā)展的毒性作用，稱(chēng)為不可逆毒損傷可進(jìn)一步發(fā)展的毒性作用，稱(chēng)為不可逆毒作用。如化學(xué)物的致突變、致癌變作用等。作用。如化學(xué)物的致突變、致癌變作用等。4 4、過(guò)敏性反應(yīng)，特異體質(zhì)反應(yīng)等、過(guò)敏性反應(yīng)，特異體質(zhì)反應(yīng)等機(jī)體對(duì)化學(xué)物產(chǎn)生的一種有害免疫介導(dǎo)反應(yīng)稱(chēng)機(jī)體對(duì)化學(xué)物產(chǎn)生的一種有害免疫介導(dǎo)反應(yīng)稱(chēng)為過(guò)敏性反應(yīng)為過(guò)敏性反應(yīng)指遺傳所決定的特異體質(zhì)對(duì)某種化學(xué)物的異常指遺傳所決定的特異體質(zhì)對(duì)某種化學(xué)物的異常反應(yīng)，稱(chēng)為特異體質(zhì)反應(yīng)。反應(yīng)，稱(chēng)為特異體質(zhì)反應(yīng)。三、聯(lián)合毒性作用三、聯(lián)合毒性作用1 1、

21、凡兩種或兩種以上的化學(xué)物同時(shí)或短期內(nèi)先后作、凡兩種或兩種以上的化學(xué)物同時(shí)或短期內(nèi)先后作用于機(jī)體所產(chǎn)生的綜合毒性作用，稱(chēng)為化學(xué)物的用于機(jī)體所產(chǎn)生的綜合毒性作用，稱(chēng)為化學(xué)物的聯(lián)合毒性作用。聯(lián)合毒性作用。2 2、根據(jù)多種化學(xué)物同時(shí)作用于機(jī)體時(shí)所產(chǎn)生的毒性、根據(jù)多種化學(xué)物同時(shí)作用于機(jī)體時(shí)所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)，可分為如下四類(lèi)效應(yīng)，可分為如下四類(lèi)（1 1）獨(dú)立作用（）獨(dú)立作用（independent effectindependent effect）即多種化）即多種化學(xué)物各自對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不同的效應(yīng)其作用的方式、學(xué)物各自對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不同的效應(yīng)其作用的方式、途徑和部位也不相同，彼此之間互無(wú)影響。途徑和部位也不相同，彼

22、此之間互無(wú)影響。（2 2）相加作用（）相加作用（additive effectadditive effect）即多種化學(xué)物）即多種化學(xué)物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度是各種化學(xué)物分別混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度是各種化學(xué)物分別產(chǎn)生的作用強(qiáng)度的總和。產(chǎn)生的作用強(qiáng)度的總和。（3 3）協(xié)同作用（）協(xié)同作用（synergistic effectsynergistic effect）兩種或）兩種或兩種以上化學(xué)物同時(shí)或在數(shù)分鐘內(nèi)先后與機(jī)體兩種以上化學(xué)物同時(shí)或在數(shù)分鐘內(nèi)先后與機(jī)體接觸，其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生生物學(xué)作用的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超接觸，其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生生物學(xué)作用的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它們分別單獨(dú)與機(jī)體接觸時(shí)所產(chǎn)生的生物學(xué)過(guò)它們分別單獨(dú)與

23、機(jī)體接觸時(shí)所產(chǎn)生的生物學(xué)作用的總和。作用的總和。（4 4）拮抗作用（）拮抗作用（antagonistic effectantagonistic effect）兩種化）兩種化學(xué)物同時(shí)或在數(shù)分鐘內(nèi)先后輸入機(jī)體，其中一學(xué)物同時(shí)或在數(shù)分鐘內(nèi)先后輸入機(jī)體，其中一種化學(xué)物可干擾另一種化學(xué)物原有的生物學(xué)作種化學(xué)物可干擾另一種化學(xué)物原有的生物學(xué)作用，使其減弱，或兩種化學(xué)物相互干擾，使混用，使其減弱，或兩種化學(xué)物相互干擾，使混合物的生物學(xué)作用或毒性作用的強(qiáng)度低于兩化合物的生物學(xué)作用或毒性作用的強(qiáng)度低于兩化學(xué)物輸入機(jī)體時(shí)強(qiáng)度的總和。學(xué)物輸入機(jī)體時(shí)強(qiáng)度的總和。 第三節(jié)第三節(jié) 毒性試驗(yàn)毒性試驗(yàn)一、毒性試驗(yàn)的概念一、毒

24、性試驗(yàn)的概念毒性試驗(yàn)（毒性試驗(yàn)（toxic testtoxic test）是指人為地設(shè)置某種致毒方式使）是指人為地設(shè)置某種致毒方式使受試生物中毒，根據(jù)試驗(yàn)生物的中毒反應(yīng)來(lái)確定毒物毒受試生物中毒，根據(jù)試驗(yàn)生物的中毒反應(yīng)來(lái)確定毒物毒性的試驗(yàn)方法。性的試驗(yàn)方法。毒性試驗(yàn)中對(duì)生物的致毒方式主要采用三種方法：毒性試驗(yàn)中對(duì)生物的致毒方式主要采用三種方法： 一是接觸致毒；二是口服致毒；三是人工直接感染法一是接觸致毒；二是口服致毒；三是人工直接感染法 二、如何制定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化的試驗(yàn)步驟二、如何制定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化的試驗(yàn)步驟（1 1）試驗(yàn)方法能被科學(xué)團(tuán)體廣范接受）試驗(yàn)方法能被科學(xué)團(tuán)體廣范接受（2 2）試驗(yàn)方法比較經(jīng)

25、濟(jì)且易于做到。）試驗(yàn)方法比較經(jīng)濟(jì)且易于做到。（3 3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)的報(bào)告需包括實(shí)際暴露期間在毒物濃度范）試驗(yàn)數(shù)據(jù)的報(bào)告需包括實(shí)際暴露期間在毒物濃度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的效應(yīng)。圍內(nèi)所產(chǎn)生的效應(yīng)。（4 4）試驗(yàn)結(jié)果可以用于對(duì)野外類(lèi)似生物影響的預(yù)測(cè)）試驗(yàn)結(jié)果可以用于對(duì)野外類(lèi)似生物影響的預(yù)測(cè)（5 5）試驗(yàn)生物及試驗(yàn)條件要有代表性，使所得數(shù)據(jù)可以）試驗(yàn)生物及試驗(yàn)條件要有代表性，使所得數(shù)據(jù)可以用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（6 6）觀測(cè)所選擇的生物效應(yīng)應(yīng)是比較敏感的，且有代表）觀測(cè)所選擇的生物效應(yīng)應(yīng)是比較敏感的，且有代表性。性。 GB/T 22487-2008 水產(chǎn)飼料安全性評(píng)價(jià) 急性毒性試驗(yàn)規(guī)程 GB/T 216

26、07-2008 化學(xué)品 一代繁殖毒性試驗(yàn)方法 GB 15193.3-2003 急性毒性試驗(yàn) SC/T 1087.2-2006 漁藥毒性試驗(yàn)方法 第2部分：外用漁藥慢性毒性試驗(yàn) SC/T 1087.1-2006 漁藥毒性試驗(yàn)方法 第1部分：外用漁藥急性毒性試驗(yàn) 三、毒性試驗(yàn)的一般程序三、毒性試驗(yàn)的一般程序1 1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì) 毒物對(duì)水生生物的毒性試驗(yàn)包括毒物對(duì)水生生物的毒性試驗(yàn)包括：（：（1 1）選擇受試生）選擇受試生物；物；（2 2）設(shè)置毒物濃度；（）設(shè)置毒物濃度；（3 3）試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；（）試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；（4 4）受試生物的數(shù)量及分配；（受試生物的數(shù)量及分配；（5 5）確定觀測(cè)指標(biāo)及其

27、測(cè)定）確定觀測(cè)指標(biāo)及其測(cè)定方法。方法。2 2、試驗(yàn)溶液的配置、試驗(yàn)溶液的配置3 3、預(yù)備試驗(yàn)、預(yù)備試驗(yàn)4 4、試驗(yàn)濃度的選擇、試驗(yàn)濃度的選擇5 5、試驗(yàn)負(fù)荷、試驗(yàn)負(fù)荷6 6、試驗(yàn)期間的施肥和投餌、試驗(yàn)期間的施肥和投餌（1 1）受試生物選擇的一般原則）受試生物選擇的一般原則 受試生物的選擇范圍受試生物的選擇范圍 至少需要選擇至少需要選擇3 3個(gè)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的生物進(jìn)行試驗(yàn)才能個(gè)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的生物進(jìn)行試驗(yàn)才能全面評(píng)價(jià)化學(xué)物質(zhì)對(duì)水生生物的影響。全面評(píng)價(jià)化學(xué)物質(zhì)對(duì)水生生物的影響。 水中的初級(jí)生產(chǎn)者；初級(jí)消費(fèi)者；次級(jí)消費(fèi)者水中的初級(jí)生產(chǎn)者；初級(jí)消費(fèi)者；次級(jí)消費(fèi)者 受試生物選擇的一般條件受試生物選擇的一般條

28、件 敏感性；數(shù)量和分布，易于采集；生態(tài)學(xué)價(jià)值；易于敏感性；數(shù)量和分布，易于采集；生態(tài)學(xué)價(jià)值；易于培養(yǎng)和繁殖；遺傳背景清楚；可測(cè)定，并有標(biāo)準(zhǔn)方法和培養(yǎng)和繁殖；遺傳背景清楚；可測(cè)定，并有標(biāo)準(zhǔn)方法和技術(shù)；經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等。技術(shù)；經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等。四、毒性試驗(yàn)分類(lèi)四、毒性試驗(yàn)分類(lèi)（1 1）試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間）試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間急性急性、亞急性和慢性毒性試驗(yàn)、亞急性和慢性毒性試驗(yàn)（2 2）試驗(yàn)容器內(nèi)試驗(yàn)溶液的狀況）試驗(yàn)容器內(nèi)試驗(yàn)溶液的狀況靜水、半流水和流水試驗(yàn)靜水、半流水和流水試驗(yàn)（3 3）受試生物種類(lèi)）受試生物種類(lèi)藻類(lèi)、貝類(lèi)、魚(yú)類(lèi)藻類(lèi)、貝類(lèi)、魚(yú)類(lèi)急性毒性試驗(yàn)急性毒性試驗(yàn) 急性毒性試驗(yàn)：指在短時(shí)間內(nèi)（通常為急性毒性試驗(yàn)：指

29、在短時(shí)間內(nèi)（通常為242496h96h）生物接）生物接觸高濃度有毒物質(zhì)時(shí)，被測(cè)試化學(xué)物質(zhì)引起試驗(yàn)生物群體觸高濃度有毒物質(zhì)時(shí)，被測(cè)試化學(xué)物質(zhì)引起試驗(yàn)生物群體產(chǎn)生一特定百分?jǐn)?shù)有害影響的試驗(yàn)。產(chǎn)生一特定百分?jǐn)?shù)有害影響的試驗(yàn)。 急性毒性試驗(yàn)的目的急性毒性試驗(yàn)的目的 求出被測(cè)試化合物對(duì)一種或幾種受試生物的求出被測(cè)試化合物對(duì)一種或幾種受試生物的LC50LC50或某種效或某種效應(yīng)的應(yīng)的EC50EC50，初步估測(cè)該化合物的危險(xiǎn)性。，初步估測(cè)該化合物的危險(xiǎn)性。 闡明被測(cè)試化合物急性毒性的濃度闡明被測(cè)試化合物急性毒性的濃度反應(yīng)關(guān)系與生物中毒反應(yīng)關(guān)系與生物中毒癥狀。癥狀。 為進(jìn)一步進(jìn)行亞急性毒性和慢性毒性試驗(yàn)以及其

30、他特殊毒為進(jìn)一步進(jìn)行亞急性毒性和慢性毒性試驗(yàn)以及其他特殊毒性試驗(yàn)提供依據(jù)。性試驗(yàn)提供依據(jù)。 動(dòng)物急性毒性試驗(yàn)方法如下：動(dòng)物急性毒性試驗(yàn)方法如下： 按試驗(yàn)要求選擇受試生物按試驗(yàn)要求選擇受試生物常用成年大鼠或小鼠（魚(yú)類(lèi)），雌雄動(dòng)物同時(shí)試驗(yàn)，常用成年大鼠或小鼠（魚(yú)類(lèi)），雌雄動(dòng)物同時(shí)試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物預(yù)先觀察幾天后標(biāo)記編號(hào)并隨機(jī)分組。對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物預(yù)先觀察幾天后標(biāo)記編號(hào)并隨機(jī)分組。 預(yù)備試驗(yàn)和確定劑量組預(yù)備試驗(yàn)和確定劑量組選用少量動(dòng)物進(jìn)行預(yù)備試驗(yàn)，找出引起動(dòng)物選用少量動(dòng)物進(jìn)行預(yù)備試驗(yàn)，找出引起動(dòng)物9090（或（或全部）死亡的劑量（即最高劑量組劑量）和引起動(dòng)物全部）死亡的劑量（即最高劑量組劑量）和引起動(dòng)物10

31、10死亡（或不死亡）的劑量（即最低劑量組劑量）。死亡（或不死亡）的劑量（即最低劑量組劑量）。在最高劑量組劑量和最低劑量組劑量的范圍內(nèi)，按等在最高劑量組劑量和最低劑量組劑量的范圍內(nèi)，按等比級(jí)數(shù)插入若干個(gè)中間劑量（一般比級(jí)數(shù)插入若干個(gè)中間劑量（一般4 46 6組），從而確定組），從而確定正式試驗(yàn)的劑量組。正式試驗(yàn)的劑量組。 染毒方式和受試物的配制染毒方式和受試物的配制一般用灌胃法和人工熏氣法（腹腔注射和浸泡）。一般用灌胃法和人工熏氣法（腹腔注射和浸泡）。受試物的配制：配制試驗(yàn)所需的最高劑量濃度溶液，受試物的配制：配制試驗(yàn)所需的最高劑量濃度溶液，然后依次稀釋到所需濃度。然后依次稀釋到所需濃度。 觀察

32、指標(biāo)觀察指標(biāo)中毒癥狀：一般觀察中毒癥狀：一般觀察24244848小時(shí)，最好觀察到絕大多小時(shí)，最好觀察到絕大多數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)典型中毒癥狀。數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)典型中毒癥狀。動(dòng)物死亡數(shù)目和死亡時(shí)間動(dòng)物死亡數(shù)目和死亡時(shí)間病理檢查：對(duì)于試驗(yàn)時(shí)立即死亡的動(dòng)物，可解剖，分病理檢查：對(duì)于試驗(yàn)時(shí)立即死亡的動(dòng)物，可解剖，分析死亡原因，看是技術(shù)事故還是中毒引起的死亡。析死亡原因，看是技術(shù)事故還是中毒引起的死亡。 確定半數(shù)致死量（確定半數(shù)致死量（LDLD5050） 直線(xiàn)內(nèi)插法直線(xiàn)內(nèi)插法 試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果LDLD5050值越小，毒性越大。值越小，毒性越大。急性毒性試驗(yàn)結(jié)果只能粗略地表示某化學(xué)急性毒性試驗(yàn)結(jié)果只能粗略地表示某化學(xué)物質(zhì)

33、的毒性，而不能全面反映其毒性。物質(zhì)的毒性，而不能全面反映其毒性。由于動(dòng)物種屬、性別、染毒方式的不同，由于動(dòng)物種屬、性別、染毒方式的不同，所表現(xiàn)的毒性也不一致，故表示所表現(xiàn)的毒性也不一致，故表示LDLD5050應(yīng)注釋?xiě)?yīng)注釋明動(dòng)物種類(lèi)和染毒方式。明動(dòng)物種類(lèi)和染毒方式。級(jí)別級(jí)別水產(chǎn)動(dòng)物接觸致毒水產(chǎn)動(dòng)物接觸致毒LC50/(mg/L)水產(chǎn)動(dòng)物口服及注射致毒水產(chǎn)動(dòng)物口服及注射致毒LD50/(mg/kg)極毒極毒110 0005 00115 000急性毒性劑量分級(jí)表急性毒性劑量分級(jí)表第四節(jié)第四節(jié) 影響毒性作用的因素影響毒性作用的因素一、環(huán)境化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、環(huán)境化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（一）結(jié)構(gòu)與毒性（一

34、）結(jié)構(gòu)與毒性 1、同系物碳原子數(shù)、同系物碳原子數(shù) 麻醉作用能夠：從丙烷至庚烷增大麻醉作用能夠：從丙烷至庚烷增大 毒性：丁醇、戊醇大于乙醇和丙醇毒性：丁醇、戊醇大于乙醇和丙醇2、烴基、烴基 非烴類(lèi)化合物引入烴基，脂溶性增高，非烴類(lèi)化合物引入烴基，脂溶性增高，毒性增強(qiáng)毒性增強(qiáng)3、分子飽和度、分子飽和度 不飽和鍵增多，化學(xué)活性增大，毒性增加不飽和鍵增多，化學(xué)活性增大，毒性增加4、鹵素取代、鹵素取代 鹵素有強(qiáng)烈的吸電子效應(yīng)，結(jié)構(gòu)中增加鹵鹵素有強(qiáng)烈的吸電子效應(yīng)，結(jié)構(gòu)中增加鹵素分子，使其極性增加，更易于酶結(jié)合，素分子，使其極性增加，更易于酶結(jié)合，使毒性增高。使毒性增高。 氯化甲烷對(duì)肝臟的毒性：氯化甲烷對(duì)肝

35、臟的毒性：CCl4CH2Cl3CH2Cl2CH3ClCH45、羥基、羥基 芳香族化合物中引入羥基，分子記性增芳香族化合物中引入羥基，分子記性增強(qiáng)，毒性增加。如苯酚強(qiáng)，毒性增加。如苯酚苯苯6、酸基和酯基、酸基和酯基 如羧基和磺酸基，引入分子，水溶性和如羧基和磺酸基，引入分子，水溶性和電離增高，脂溶性降低，難于吸收和轉(zhuǎn)電離增高，脂溶性降低，難于吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，毒性降低。運(yùn)，毒性降低。 酸基經(jīng)酯化后，電離度降低、脂溶性增酸基經(jīng)酯化后，電離度降低、脂溶性增高，使吸收率增加，毒性增大。高，使吸收率增加，毒性增大。7、胺基、胺基 胺具堿性，易與核酸、蛋白質(zhì)的酸性集團(tuán)胺具堿性，易與核酸、蛋白質(zhì)的酸性集團(tuán)其反應(yīng)，

36、易于酶發(fā)生作用。其反應(yīng)，易于酶發(fā)生作用。8、構(gòu)型、構(gòu)型 機(jī)體內(nèi)的酶對(duì)化學(xué)物質(zhì)的構(gòu)型有高度特機(jī)體內(nèi)的酶對(duì)化學(xué)物質(zhì)的構(gòu)型有高度特異異 性，當(dāng)環(huán)境化合物為不對(duì)稱(chēng)分子時(shí)，性，當(dāng)環(huán)境化合物為不對(duì)稱(chēng)分子時(shí)，酶只能作用于一種構(gòu)型。酶只能作用于一種構(gòu)型。（二）物理性質(zhì)與毒性（二）物理性質(zhì)與毒性 1、脂、脂/水分配系數(shù)水分配系數(shù) 化合物在脂相和水相的溶解達(dá)到平衡時(shí)的化合物在脂相和水相的溶解達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)。該常數(shù)直接影響化合物的吸收、平衡常數(shù)。該常數(shù)直接影響化合物的吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和排泄，與其毒性密切分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和排泄，與其毒性密切相關(guān)。相關(guān)。 脂溶性高的毒物易被吸收且不易被排出，脂溶性高的毒物易

37、被吸收且不易被排出，在體內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，毒性較大。在體內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，毒性較大。 毒物的溶解度愈大，毒性愈強(qiáng)。如砒霜毒物的溶解度愈大，毒性愈強(qiáng)。如砒霜（As2O3）比雄黃（）比雄黃（As2O3）溶解度大）溶解度大3萬(wàn)萬(wàn)倍，因而毒性也比后者大。倍，因而毒性也比后者大。2、電離度、電離度在體內(nèi)在體內(nèi)pH條件下，電離度越低，越易被吸條件下，電離度越低，越易被吸收，毒性越大。收，毒性越大。3、揮發(fā)度和蒸氣壓、揮發(fā)度和蒸氣壓 液態(tài)毒物在常溫下越容易揮發(fā)，則越易液態(tài)毒物在常溫下越容易揮發(fā)，則越易形成較大蒸氣壓，易通過(guò)呼吸道和皮膚吸形成較大蒸氣壓，易通過(guò)呼吸道和皮膚吸收進(jìn)入機(jī)體，毒性也就越大。收進(jìn)入機(jī)體，毒性也

38、就越大。如苯與苯乙烯的如苯與苯乙烯的LC50值均為值均為45mg/L，絕，絕對(duì)毒性相同，但苯乙烯的揮發(fā)度為苯的對(duì)毒性相同，但苯乙烯的揮發(fā)度為苯的1/11，所以在空氣中苯比苯乙烯的濃度，所以在空氣中苯比苯乙烯的濃度高，危害性高。高，危害性高。4、分散度、分散度 顆粒愈小，分散度愈大，生物活性愈強(qiáng)，顆粒愈小，分散度愈大，生物活性愈強(qiáng)，越易進(jìn)入呼吸道深部。越易進(jìn)入呼吸道深部。5、純度、純度 聯(lián)合作用，會(huì)有影響聯(lián)合作用，會(huì)有影響 如除草劑如除草劑2，4，5-T的致畸性主要是由的致畸性主要是由于所含雜質(zhì)四氯二苯二惡英（于所含雜質(zhì)四氯二苯二惡英（TCDD）所致所致。二、機(jī)體（宿主）狀況二、機(jī)體（宿主）狀況1、種屬和個(gè)體差異、種屬和個(gè)體差異 不同種屬的動(dòng)物和同種動(dòng)物中的不同個(gè)不同種屬的動(dòng)物和同種動(dòng)物中的不同個(gè)體之間對(duì)同一毒物的感受性有差異，主體之間對(duì)同一毒物的感受性有差異，主要是由于毒物在體內(nèi)代謝的差異所致。要