生态毒理学.pptx
《生态毒理学.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生态毒理学.pptx(27页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、生态毒理学研究方法生态毒理学研究方法其中一类研究方法:n从复杂系统中发现某些环境要素,研究在此环境要素条件下,污染物的行为(模拟分析);n利用自然生态系研究污染物的变化;n详细分析环境中的样品,确定污染物定量方法。毒性的影响因素毒性的影响因素n生物因素生物因素(1)生物分类组别(taxonomic group)种属和个体差异:不同种属的生物或同一种属不同个体之间对同一毒物的反应差异,原因复杂,但主体原因是毒物在体内代谢差异(包括代谢酶)所致。在进行毒性实验时,应尽可能选择条件一致的生物以减少个体差异造成的影响。(2)年龄阶段/机体大小反应灵敏度差异。新生和幼年生物通常对毒物较成年生物敏感。新生
2、生物中枢神经系统发育不完全,对有关的兴奋剂敏感性差,而对抑制剂则较为灵敏。新生生物的膜通透性较强,对某些脂溶性神经毒物的毒性反应较大。经代谢转化后毒性增强的化学物,对新生和幼年生物毒性较成年低,反之,在体内可迅速代谢失活的化学物,对新生和幼年生物毒性可能较大。(3)营养与健康营养不足或失调影响化学物毒性作用。如蛋白质缺乏引起酶蛋白合成减少、活性降低,解毒能力降低,毒性增加。维生素缺乏也有类似情况。健康状况也有影响。(4)生物节律即生物钟,化学物的毒性与其进入体内发挥作用的时间有关。n非生物因素非生物因素(1)温度(每增加10C,多数有毒物的毒性会变化2到4倍)影响方式复杂。适应温度和实验温度。
3、毒性的影响因素毒性的影响因素适应温度耐受温度抑制水平(产卵)负载水平(活动生长)致死阈值 5%致死阈值 50%最终初始致死温度三种毒性终点(死亡、生长、产卵)下的适应温度和耐受温度的关系。虚线各自内部面积指示耐受区。毒性的影响因素毒性的影响因素(2)pH和碱度pH对毒性的影响是多方面的,在酸性条件下(pH5)时,H+自身对水生生物便是致命的。酸对鱼生理影响的集成模型如下图所示:2H+Ca3(PO4)2 3Ca2+2HPO422H+CaCO3 Ca2+CO2+H2OH+CO2+H2OK+Na+HPrH+Na+PrH+H+鳃ECFH+NH4NaH+H+HP42H+NH3Ca2+肾骨骼ICFH+HC
4、O3K+HPrH+K+PrK+HP42+NH3H+NH4H2PO4ECF:外细胞液ICF:内细胞液Pr:蛋白质H+还能影响痕量金属的毒性,方式为:(1)影响水中的金属形态;(2)与金属竞争生物膜上的表面反应位。下图为天然水中痕量金属的主要形态及其转化。毒性的影响因素毒性的影响因素不稳定有机络合物稳定有机络合物游离离子颗粒态吸附无机络合物胶体形态按操作定义的金属形态按操作定义的金属形态样品原始样品在室温下风干,然后在105C的烘箱中烘干。用玛瑙研钵研磨后,过尼龙筛,筛选一定孔径的颗粒。取一定量样品,按下述方法对金属进行化学逐级提取:蒸馏水(W/V1:20,2h,25C)液相:水可溶态固相1M/0
5、.5M MgCl2(pH=7,W/V=1:20,2h,25C)固相液相:离子交换态1M NaOAc(pH=5.1,W/V=1:20,2h,25C)固相固相固相液相:碳酸盐结合态液相:中等可还原态液相:有机硫化物结合态0.04M NH2OHHCl(在25%HOAc中,W/V=1:20,2h,96C)液相:残渣态30%H2O2+0.02M HNO3(pH=2,W/V=1:20,4h,85C)浓HNO3HClO4HF(8h,160C)HendersonHasselbach方程式方程式对于弱酸HA H+AKa=(H+)(A)/(HA)logKa=log(H+)(A)/(HA)logKa=log(H+)
6、+log(A)/(HA)log(H+)=logKa+log(A)/(HA)pH=pKa+log(A)/(HA)对于弱碱HB+H+BKa=(H+)(B)/(HB+)logKa=log(H+)(B)/(HB+)logKa=log(H+)+log(B+)/(HB+)log(H+)=logKa+log(B+)/(HB+)pH=pKa+log(B)/(HB+)解离常数pKa与弱酸和弱碱pH的关系污染物处于pH变化的水介质中,其吸收进入机体内在相当程度上受pH影响,即在肠胃消化道内的酸碱反应。由上述关系,pH影响弱酸和弱碱的水溶解度。此外,pH还能影响亲脂金属形态的生物有效性,不经形成表面络合物而穿过细胞
7、膜。(3)盐度主要应用于盐度变化明显得海湾地区。对大多数金属而言,低盐度会增加毒性。盐度对金属生物有效性的影响主要与其形态有关。(4)硬度硬度的主要成份是二价钙离子和镁离子。美国环保局USEPA定义硬度通常以CaCO3等价值。(5)化学混合物(isobologram,等热辐射测量图)一般地,同一化学分类的化学物具有相似的毒性。混合物毒性并非是简单加和关系。毒性的影响因素毒性的影响因素化学物BLC50化学物ALC50直接化学物相加协同/增强无相互作用无相互作用联合毒性行为(中间加和响应)拮抗作用有毒混合物模型:条目定义化学物A:96小时LC501mg/L化学物B:96小时LC50=10mg/L两
8、者分别按1mg/L和10mg/L加入96小时死亡描述定义50%死亡50%死亡(1)倍数比例增加(2)低于情形(1)(3)高于情形(1)无相互作用,各自反应拮抗作用,混合低于各自相加直接相加低于加和增强作用(6)溶解有机碳(DOC)溶解有机分子,分子量跨度从低于1000高至100000以上。作为金属离子的络合剂。(7)脂水分配系数(化合物的毒性除与其在脂水相的相对溶解度有关,还与其体液绝对溶解度有关)(8)电离度(弱酸或弱碱型有机物在体内pH条件下,电离度低,非离子行比例高,容易被吸收发挥毒性)(9)挥发度和蒸气压(暴露接触的机率)(10)分散度(粉尘、烟雾等固态物质毒性与分散度即颗粒粒径大小有
9、关)(11)纯度(杂质:剩余原料、合成副产品、添加剂、赋形剂)(12)湿度(伴随高温时,化学物经皮肤吸收速率加快)(13)气压n颗粒物的作用颗粒物的作用:食物的重要性气态污染物除去呼吸吸入和气孔/表皮进入植物外,还有两条基本进入途径:以溶解态形式直接通过生物膜传输;摄取污染颗粒物质(仅对异养生物)。有机污染物孔隙水相和沉积物相之间分配:Cw/Cs=Kocfoc,Koc,foc分别为有机相分配系数和沉积物有机碳分数。沉积物水,土壤水分配系数可以由辛醇水分配系数近似:logKoc=a Kow+b。毒性的影响因素毒性的影响因素沉积环境中影响化学物生物有效性的许多重要过程受沉积物氧化还原条件影响。其中
10、,常处于厌氧环境的沉积物中硫化物对金属的作用很大。酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)与酸化过程中同步提取金属含量的关系是重要的描述沉积物中金属生物有效性的指标。比率形式:AVS/SEM邻位间位,但也有例外。由于受体和或酶一般只能与一种旋光异构体结合,产生生物效应,化学旋光异构体之间的毒性不同。(9)有机磷化合物:主要指五价磷有机杀虫剂。n接触条件接触条件(1)接触途径:接触途径不同,则吸收、分布不同,其代谢转化、毒性反应的性质和程度也不同。(2)溶剂和助溶剂:不同溶剂和助溶剂可加速或减缓毒物吸收、排泄,从而影响其毒性。(3)毒物浓度和容积:稀释作用情况不一致
11、,有的浓溶液毒性强,有的则稀释后反而强。(4)交叉接触:不同暴露途径交叉作用。毒性的影响因素毒性的影响因素群落种群个体组织细胞群落个体种群组织细胞群落个体种群 组织细胞情形A情形B情形C生态毒理学应包含各种组织水平上的研究生态毒理学应包含各种组织水平上的研究不同类型生物组织水平之间的关系不同类型生物组织水平之间的关系不同类型生物组织水平之间的关系不同类型生物组织水平之间的关系“嵌套形式嵌套形式”,细胞效应即简单地意味着所有生物水平的效应。,细胞效应即简单地意味着所有生物水平的效应。情形B和C中的竖条纹区域代表不确定性(Uncertainty)。低级生物响应(如酶活性或免疫响应的改变)可能代表从
12、健康反应直至压迫(stress)的广谱范围。因此,难以确定这种响应和有机体适应性的定量关系。从个体水平响应结果外推至种群或群落水平属于另一类问题(如情形C)。生态毒理学方法学方法生态毒理学方法学方法n生态毒理学研究的特点生态毒理学研究的特点(1)研究目标:保护多物种的种群和群落免受造成现实或潜在危害有毒物浓度的暴露。(2)关注物种:受控于直接实验法的需要。(3)鉴定不穷尽性:无法鉴别所有关心的受试物种。因此,结果外推程度不确定。有机体在生态系统中的反应与实验室内受控条件下的结果可能不一致。(4)受试有机体:尤其指水生生物,生活在多变的环境中,体温随环境温度改变,有些与温度有关的毒性预测性较差。
13、外部或暴露剂量及暴露时间直接从测定结果获得。(5)毒性作用机理和结构活性关系:偏重于基础研究,重点在于测定效应和临界(阈值)浓度。(6)常用检测方法:通常较新,有些已标准化,但对于生态系统层次的有效性尚未确定。在介绍、讨论和评价各种方法的理论和实践意义时,经常涉及生物指示物、在介绍、讨论和评价各种方法的理论和实践意义时,经常涉及生物指示物、标记物,生态指示物和模型。标记物,生态指示物和模型。n生物指示物的一般概念和原理生物指示物的一般概念和原理生物指示物可被视为了解一种条件和状态的手段。利用生物指示物所依托的一般原理在于有机体对生态环境特定条件或特定条件变化的产生响应,而且生物响应可加以测定。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生态 毒理学
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。