污染物质毒性.ppt

5.7 污染物质的毒性 毒物 毒物的毒性 毒物的联合作用 毒作用的过程 毒作用的生物化学机制 毒物(poison)： 指进入生物体后能干扰或破坏机体的正常生理功能，并引起暂时性或永久性的病理损害，甚至危及生命的物质。 毒物与非毒物之间没有绝对的界限。 多种限制因素（物质数量、生物种类、暴露方式等）的改变，有可能使毒物变为非毒物，反之亦然。 如血清中钙适宜浓度90-95mg/L，过多(肾功能障碍）和缺乏（肌肉痉挛）均不好。 毒物的种类: 按作用的主要部位，可分为作用于神经系统、造血系统、心血管系统、呼吸系统、肝、肾、眼、皮肤的毒物等。 根据作用性质，可分为刺激性、腐蚀性、窒息性、致突变、致癌、致畸、致敏的毒物等。 在环境化学研究中，最引人关注的毒物包括重金属、放射性元素、化学农药、苯及其同系物、稠环芳烃、氯代烃、酚、氰、N-亚硝基化合物、胺类化合物、多氯代二苯并噁英（PCDD）和多氯代二苯并呋喃（PCDF）等。 2,3,7,8-四氯二苯并二恶英（TCDD）是目前已知的有机毒物中毒性最强的化合物，毒性是DDT的10000倍，只要摄入0. 001mg就会严重损害人体健康。 影响毒物毒性的因素 影响毒物毒性的因素很多，也很复杂。概括来说包括： （1） 毒物的化学结构及理化性质（分子立体构型、分子大小、官能团、溶解度、电离度、脂溶性等） （2）毒物所处的基体因素（基体组成、性质等） （3）机体暴露于毒物的状况（毒物剂量、浓度、暴露时间、频率、总时间、部位及途径等） （4）生物因素（物种差异、年龄、体重、性别、遗传及免疫情况、营养及健康状况等） （5）生物所处的环境（温度、湿度、气压、季节及昼夜节律的变化、光照、噪声等） 其中，关键因素是毒物的剂量（浓度）。 毒性表示方法 毒性分为急性、慢性、亚急性（或亚慢性）三种。 急性毒作用：高剂量(浓度)毒物在短时间内进入机体致毒。 慢性中毒：低剂量(浓度)毒物长期逐渐进入机体，累积到一定程度后而致毒。 介于上述两者之间的为亚急性(慢性)毒作用。 急性毒作用一般以半数有效剂量（ED50）或半数有效浓度（EC50）来表示。 ED50和EC50分别是引起一群受试生物的半数产生同一毒作用所需的毒物剂量和浓度。 ED50和EC50越小，毒性越高，反之则相反。 ED50或EC50若以死亡率作为毒作用的观察指标，则称为半数致死剂量（LD50）或半数致死浓度（LC50）。 两种或两种以上的毒物同时作用于生物体所产生的综合毒性称为毒物的联合作用。 毒物的联合作用通常分为四类： （1）协同作用（synergistic effect ） 指联合毒性大于其中各个毒性成分单独作用毒性的总和。即某种毒物的存在能增加其他毒物的毒性，使混合物的毒性增加。如四氯化碳与乙醇。 协同作用的机理很复杂，不同的毒物之间所产生协同作用的机理也不相同。通常，某一毒物可促进生物体对另一毒物成分的吸收加强、降解受阻、排泄迟缓、蓄积增加或产生高毒代谢物等，从而加大毒性。 MM1+M2 （2）相加作用（addition effect ） 指联合毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。即其中各毒物成分之间均可按比例取代另一毒物成分，使混合物毒性无改变。 当各毒物成分的化学结构和性质相似，对机体的作用部位、机理等相同时，其联合作用往往呈现毒性相加作用。如丙烯腈与乙腈。 M=M1+M2 （3）独立作用（independent effect ） 各毒物对生物体的侵入途径、作用部位、毒性作用机理等均不相同，其联合作用中各毒物生物学效应彼此无关，互不影响。 独立作用的毒性低于相加作用，但高于其中任一单项的毒性。如苯巴比妥与二甲苯。 max{M1，M2} MM1+M2 或 M = M1+M2(1-M1) （4）拮抗作用（antagonistic effect ） 指联合毒性小于其中各组分单独作用的毒性，即其中某一毒物成分的存在能减小其他毒物对生物体的毒性，使混合物的毒性降低。如硒与汞。 毒物之间的抗拮作用机理也相当复杂，不同毒物之间的拮抗作用机理不同。如，某一毒物的存在能够抑制生物体对另一毒物的吸收，加速降解，加速排泄或产生低毒代谢物等。 Mmin{M1，M2} 自机体暴露于毒物至其出现毒性，一般要经三个过程: （1）毒物被机体吸收入体液后，经分布、代谢转化，并有一定程度的排泄。 其间，毒物或被解毒，转化为无毒或低毒代谢物而排出体外；或被增毒，转化为毒性更大的代谢物而到达靶器官中的受体；或直接以原形毒物到达靶器官中的受体。 靶器官是毒物首先在机体中达到毒作用临界浓度的器官。 受体是靶器官中相应毒物分子的专一性作用部位。受体成分几乎都是蛋白质类分子，通常是酶，非酶受体如神经受体等。 （2）毒物或活性代谢产