环境化学-第四章污染物的生态毒理-大连理工大学精品课程.ppt

3. 毒性计算 No. 1 2 3 4 5 浓度： 10, 20 40 80 120 mg/L 死亡率：0 1% 50% 90% 100% 化合物甲 死亡率：0 0 0 0 80% 化合物乙 死亡率：10% 46% 72% 100% 100% 化合物丙 对照 (Control) 空白 (Blank) ? 一、剂量-反应关系与剂量-效应关系 将死亡率或其它效应以概率单位表示，剂量以对数表示，转化剂量与反应间的S形曲线为直线，然后用最小二乘法拟合该直线，求出概率单位为 5 时相对应的浓度值，便是半数致死浓度 (LC50) 或半数效应浓度 (EC50)。在此方法中，死亡率为 0 % 和 100 % 的数据不计算在内。 (1) 概率单位法 logLC50的 95% 可信限为：± 1.96 Sm b: 是当死亡率以概率单位表示时，死亡率与浓度对数之间拟合直线的斜率， N 为实验动物总数。 ? 一、剂量-反应关系与剂量-效应关系 实验要求：① 每个实验组动物数相同。② 各组间剂量按等比级数设置。③ 最大剂量的死亡率最好为 100% 或与之相近，最小剂量的死亡率最好为 0% 或与之相近。 (2) 寇氏法 logLC50 = Xm - i(∑p - 0.5) logLC50的 95%可信限为：± 1.96Sm p: 为一个组的死亡率，q: 相对存活率，n: 各组实验生物数。 Xm:最大剂量的对数，i:相邻组剂量比值的对数，∑p为各组死亡率的总和。 ? 一、剂量-反应关系与剂量-效应关系 估计LC50或EC50的方法还有图解法，极大似然估计法等，图解法由于太简单而给出的估计值不精确，极大似然估计法则在数学计算上太复杂，不便于操作。 (3) Trimmed Spearman-Karber 法 类似于寇氏法，但该法允许选择一个整理参数 (α)， 以便对死亡率数据进行整理。 ? 一、剂量-反应关系与剂量-效应关系 ? 二、毒物的联合作用 1. 联合作用类型 独立作用 协同作用 (含相加作用和加强作用) 拮抗作用 相加作用 简单相似作用、 复杂相似作用、 独立作用、 依赖作用、 2. 联合作用评价方法(毒性单位、加河指数、相似指数) MOA：Mechanism of Action, Mode of Action 3. 联合作用的定量预测(CA, IA, TSP…) 毒性作用方式：描述负面生物效应的生理和行为迹象的集合； 毒性作用机制：关键的生物化学过程或者是潜在于已知作用方式之下的外源性物质与生物间的相互作用； ? 三、毒作用的生物化学机制 1. 酶活性抑制(激活) 4. 干扰细胞能量产生 某些有机化合物与酶的共价结合；某些重金属离子与含巯基的酶的强烈结合；某些金属取代金属酶中的不同金属； 2. 细胞膜损伤 3. 自由基与脂质过氧化 5. 与生物大分子共价结合 ? 三、毒作用的生物化学机制 基因突变 染色体突变 基因突变是指DNA碱基对排列顺序发生改变。包括碱基对的转换、颠换、插入和缺失四种类型。 6. 致突变作用：指生物细胞内DNA改变。 转换是同型碱基之间的置换； 颠换是异型碱基之间的置换；颠换和转换统称为碱型置换。 插入和缺失分别是DNA碱基对顺序种增加和减少一对碱基或几对碱基，使遗传读码格式发生改变，这两种突变统称为移码突变。 如果上述改变只限于基因范围，就是基因突变；若涉及到整个染色体，就是染色体畸变。染色体畸变属于细胞水平的变化，基因突变属于分子水平上的变化。 ? 三、毒作用的生物化学机制 7. 致癌作用 物理致癌物 生物性致癌物 确证致癌物 可疑致癌物 潜在致癌物 遗传毒性致癌物 非遗传毒性致癌物 其它致癌物 直接致癌物 间接致癌物 促癌物 助致癌物 癌就是体细胞不受控制的疯长。 人类癌症80-85%与化学致癌物有关。 化学致癌物 ? 三、毒作用的生物化学机制 全国环保模范城市、卫生城市； 联合国环境保护500佳城市； 最适合人居城市； 环境质量改善：SO2, NOx, COD,  BOD, ……; ? 三、毒作用的生物化学机制 ?