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1环境毒理学教案2011-2012学年第2学期环境科学专业2009级计划学时：48学时(理论48)教材：环境毒理学（孟紫强主编）参考书：《环境毒理学》，惠秀娟主编，化学工业出版社《环境生化毒理学》，毛德寿主编，辽宁大学出版社《环境毒物》，何燧源主编，化学工业出版社《家庭环保知识问答》，孙胜龙主编，化学工业出版社《环境污染与生物变异》，孙胜龙主编，化学工业出版社（该教案与多媒体课件配套使用）2011.22第一章绪论要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：环境毒理学基本概念、研究对象、研究方法和内容。要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：环境毒理学的主要任务、应用和主要进展。第二章环境污染物体内的生物转运和生物转化要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、环境污染物体内的生物转运，包括：生物膜的结构和功能，化学物质通过生物膜的方式，吸收，污染物分布，化学物的排泄；AbsorptionDistributionandelimination2、环境污染物体内的生物转化，包括：生物转化的反应机理，生物转化的复杂性，影响生物转化的因素。要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：3、污染物的代谢动力学。难点：化学物质通过生物膜的方式，生物转化的反应机理。第三章环境污染物的毒作用及其影响因素要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、环境污染物的毒作用的基本概念和几个剂量参数；2、毒作用类型；3、毒作用机制的研究，包括：毒物的转运，毒物对靶位点（分子）的作用，毒物引起的细胞功能障碍，修复和修复失调。4、TheDose-ResponseRelationship要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：1、影响毒性作用的因素，包括：环境化学物质的结构与性质，机体的状况，接触条件，环境因素的影响，环境化合物的联合毒性作用；2、遗传毒理学的研究进展。难点：毒物的转运，毒物对靶位点（分子）的作用，毒物引起的细胞功能障碍，修复和修复失调。第四章环境化学物的一般毒性及其评价要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性的基本概念；2、掌握一般毒性的评价方法；3.Surveyoftoxicsubntances;4.RiskAssessmentandAcuteexposuretreatment.要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性的异同点，试验目的和研究结果的优缺点。第五章环境化学物的致突变性及其评价要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1.致突变作用机理；2.致突变作用的评价；3.化学物之癌变作用机理及其评价。要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：1.遗传损伤的类型；2.环境化学物的生殖发育毒性及其评价。难点：对致突变作用评价方法的理解和掌握第六章环境化学物的安全性和健康危险度评价要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1.环境化学物安全评价的内容；2.环境健康安全性评价的基本步骤；3.对Biolobicaleffectsoflow—levelexposures的理解要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：1.安全评价的几个基本概念；2.儿童的环境健康危险度评价。3第七章大气环境毒理学和第八章水环境毒理学本章内容以自学为主，补充大气环境污染对健康危害的案例，水环境污染对机体毒害作用的案例。第九章土壤环境毒理学和第十章重金属的毒性简要介绍土壤环境毒理学的内容，要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、金属与人体的关系；2、环境中金属污染的来源；3、环境中金属的迁移与转化；4、金属的代谢；5、金属的联合作用。要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：1.汞、铅、镉、铬、砷污染物的来源及其毒理作用。难点：金属的联合作用。第十一至十三章，石油，溶剂和农药的毒性简单介绍石油和溶剂的毒性，重点学习农药的毒性要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、农药在环境中的迁移与分布；2、农药的环境污染及对人体健康的影响。要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：3、几种重要的农药及其毒性，包括：有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药和拟除虫菊酯类农药。第十四至十六章环境内分泌干扰物，电离、电磁辐射简单介绍电离辐射，电磁辐射对健康的影响，重点学习环境内分泌干扰物。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、物理因素的定义、分类；2、物理因素的生物学作用以及对人体的影响。要求一般理解与熟练掌握的重点内容有：3、物理因素危害的预防措施。难点：紫外辐射对DNA的破坏。第一章绪论1、教学目的和要求通过本章的课堂教学，引导学生走进环境毒理学的世界，了解什么是环境毒理学什么？做什4么？以及它们与人类的特殊关系；明确环境毒理学作为一门独立学科在环境科学发展中的重要作用和地位；展望未来，激发学生的学习兴趣和明确肩负的重任。2、教学重点、难点难点是：环境毒理学的研究对象、内容等重点是：环境毒理学的研究方法3、教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、辅助手段)一.环境毒理学的定义及其概述二.环境毒理学的研究对象、内容等三环境毒理学的研究方法第一章绪论A.环境毒理学的定义及其概述一、毒理学(Toxicology)毒理学：是研究物理、化学和生物因素，特别是化学因素对生物机体的损害作用及其机理的科学。环境毒理学:研究环境污染物，特别是化学污染物对生物有机体，尤其是对人体的损害作用及其机理的科学。由于环境污染物对人类之外其他生物种类包括动物、植物和微生物等的损害作用更加严重。环境毒理学研究已扩展到环境污染物对各种生物机体及其种群的损害作用规律及防治措施的范围。环境生态毒理学：应用毒理学的观点和方法，从环境生态学角度研究环境污染物对生态系统及其组成种群的影响规律的一门科学。环境生态毒理学是应用毒理学的观点和方法，从环境生态学角度研究环境污染物对生态系统及其组成种群影响规律的一门科学。是环境毒理学的一部分，也是环境生态学的分支学科。环境生态毒理学主要研究对象不是生物个体的变化，而是生物群体的改变；不仅研究环境化学物对某一种群的损害，而且研究环境化学物对生态系统的影响。毒物：进入生物机体的外源性物质，累积到一定程度后，可以达到干扰机体生理平衡，导致其组织、器官或生理过程受到不良影响的程度。外源性化学物(Xenobiotics):是一类“外来生物活性物质”，又可称为外来化学物，以区别于机体内代谢过程中形成的产物和中间产物——内源化学物。超过800万种，常用65725种。工、商业应用；化妆品；食品添加剂；农药；药品等。环境化学污染物通常简称为环境化学物,是由于人类的生产活动和生活活动人为地进入环境的化学物质，它们属于外源化学物的范畴。环境毒理学是利用毒理学方法，研究环境污染物对人体健康的影响及其机理的学科。它是环境医学的一个组成部分，也是毒理学的一个分支。环境毒理学主要通过动物实验来研究环境污染物的毒作用。环境污染物对机体的作用一般有接触剂量较小；长时间内反复接触甚至终生接触；多种环境污染物同时作用于机体；接触的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差异极大等特点。5环境毒理学的任务主要有三项：研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物，对机体造成的损害和作用机理；探索环境污染物对人体健康损害的早期观察指标，即用最灵敏的探测手段，找出环境污染物作用于机体后最初出现的生物学变化；定量评定有毒环境污染物对机体的影响，确定其剂量与效应或剂量一反应关系，为制定环境卫生标准提供依据。环境毒理学主要研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物在动植物体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程，和代谢转化等生物转化过程，阐明环境污染物对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。环境污染物对机体毒作用的评定，主要是通过以下几种动物实验方法进行的：急性毒性试验：其目的是探明环境污染物与机体作短时间接触后所引起的损害作用，找出污染物的作用途径、剂量与效应的关系，并为进行各种动物实验提供设计依据。一般用半数致死量、半数致死浓度或半数有效量来表示急性毒作用的程度。亚急性毒性试验：研究环境污染物反复多次作用于机体引起的损害。通过这种试验，可以初步估计环境污染物的最大无作用剂量和中毒阈剂量，了解有无蓄积作用，确定作用的靶器官，并为设计慢性毒性试验提供依据。慢性毒性试验：探查低剂量环境污染物长期作用于机体所引起的损害，确定一种环境污染物对机体的最大无作用剂量和中毒阈剂量，为制订环境卫生标准提供依据。为了探明环境污染物对机体是否有蓄积毒作用，致畸、致突变、致癌等作用，随着毒理学的不断进展，人们又建立了蓄积试验、致突变试验、致畸试验和致癌试验等特殊的试验方法。环境毒理学的研究主要以动物实验研究为主，观察实验动物通过各种方式和途径，接触不同剂量的环境污染物后出现的各种生物学变化。实验动物一般为哺乳动物，也可利用其他的脊椎动物、昆虫以及微生物和动物细胞株等。用动物实验来观察环境污染物对机体的毒作用，条件容易控制，结果明确，便于分析，是评定环境污染物毒作用的基本方法。但动物与人毕竟有差异，动物实验的结果，不能直接应用于人。因此，一种环境污染物经过系统的动物毒性试验后，还必须结合环境流行病学对人群的调查研究结果进行综合分析，才能作出比较全面和正确的估价。随着人类对环境污染物认识的不断深入，环境毒理学将在多个方向发展，其中主要是探讨多种环境污染物同时对机体产生的相加、协同或拮抗等联合作用；深入研究环境污染物在环境中的降解和转化产物以及各种环境污染物在环境因素影响下，相互反应形成的各种转化产物所引起的生物学变化；一步研究致畸作用的机理，完善致突变作用的试验方法，找出致癌作用与致突变作用的确切关系；深入研究环境污染物对动物神经功能、行为表现以及免疫机能的早期敏感指标；深入研究环境污染物的化学结构同它们的毒性作用的性质和强度的密切关系，以便根据化学结构，作出毒性的估计，减少动物毒性试验，并为合成某些低毒化合物提供依据。二、毒理学发展简史古代与中世纪毒理学毒理学一词源于希腊文字“toxikon”6公元前2735年，神农编辑完成了40卷“本草”典籍公元前2650年，黄帝撰写了《内经》古埃及、古希腊及古罗马等有关文献中都有关于有毒植物和矿物的描述，积累了关于有毒物质及中毒的知识。宋代宋慈著《洗冤集录》(公元1247年)，是世界上第一部法医毒理学启蒙时代毒理学16世纪瑞士医生Paracelsus(1493—1541)意大利内科医生Ramazzini(1633－1714)1775年英国外科医生Pott(1714-1788)意大利内科医生Fontana(1720-1853)进一步发展了靶器官毒性概念。西班牙医生Orfila被认为是现代毒理学的奠基人，他是系统利用实验动物的第一个科学家，并发展了在组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法。19世纪的Megendie、Bernard对依米丁、士的宁和箭毒、CO中毒的作用机制进行了研究。在16世纪，瑞士著名医生Paracelsus提出有毒物的剂量反应。“Everythingisapoison…itisonlythedosethatmakesitnotapoison现代毒理学1930年实验毒理学的第一本杂志ArchivesofToxicology毒理学文献创刊，同年在美国成立了NIH（美国国立卫生研究院（NationalInstitutesofHealth，NIH）是世界上从事生命科学研究最重要的研究机构之一）1937年引起急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”，促使了美国FDA的成立（食品和药物管理局）1955年，Lehman和他的同事共同出版了《食品、药品和化妆品中化学物的安全性评价》通过了许多新的法规，创办了许多新的杂志，成立了国际毒理学协会（1965）1935年药学家们发现磺胺的抗菌作用，各种磺胺片剂、胶囊相继问世。1937年美国一家制药公司的主任药师瓦特金斯为使小儿服用方便，用二甘醇和水作溶媒，配制色、香、味俱全的口服液体制剂--即磺胺醑剂，未做动物实验（当时美国法律是允许的）。1938年磺胺醑剂造成107人中毒死亡。后来动物试验证明磺胺本身并无毒性，而造成中毒死亡的是工业用