《有毒物质》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 水环境污染,水污染,是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。,第一节 水中有毒物质来源及对水生生物的影响,毒物,-,指在一定条件下，较小浓度或剂量就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质，或剂量虽微，但积累到一定的量，就能干扰或破坏生物机体正常生理功能，引起暂时或永久性的病理变化，甚至危及生命的化学物质。,毒性,-,一定量的毒物触或进入生物机体后，对生物能够产生不同程度的损害。毒 物对生物引起这种损害的能力称为毒物的毒 性。,有毒性的物质不一定是毒物，而毒物只有在一定浓度，一定接触时间后才表现出毒性。,效应,-,毒物作用于生物体引起生物个体发生的生物学变化，称为效应。,反应,毒物作用于生物群体后产生某种效应的生物个体数量在生物群体中所占的比率，被称为反应。,中毒,-,生物体受到毒物作用引起功能和器质性改变后出现疾病状态，即,中毒,。,根据中毒发生的速度，可分为,急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒。,一、,有毒物质的种类与来源,1,、内部来源,-,水体内部因物质循环失调而生成、积累的毒物,1,）非离子氨,2,）亚硝酸盐,3,）硫化氢,4,）高浓度的,CO,2,2,、,外部来源,-,外来有毒物质（工业、农业、生活等）,1,）工业废水,2,）农业退水,3,）生活污水,4,）偶发性污染事件,3,、水污染类型,物理污染（色度、浊度、温度、放射性,生理性污染（异味、臭味,病源微生物污染（病菌、病毒。,化学物质污染（耗氧有机物、植物营养素、无机有害物、无机有毒物、重金属、易分解有机毒物、难分解有机毒物、油）,二、对水生生物的影响,1,、,毒性参数,（,1,）致死浓度（,LC,）,指在一定时间内以生物机体死亡为标准而确定的水中外来化合物的浓度。,半数致死浓度（,LC50,）、绝对致死浓度（,LC100,）、最小致死浓度（,MLC,或,LC01,）,（,LC,50,),指能引起一群受试对象,50%,个体死亡所需的,浓度,。,（,2,）耐受限度（,TL,）：,指在一定时间内以生物机体存活比率为标准而确定的水中外来化合物的浓度。,中间耐受限度（,TLm,）,指受试生物群体,50%,生物个体存活时的毒物浓度。,（,3,）有效浓度（,EC,）与抑制浓度（,IC,）,以测定或观察生物对毒物的,某种特定的效应,时采用,有效浓度（,EC,）,来反映毒物对试验生物的毒性。,24h EC5048h EC50,、,48h EC5,半数抑制浓度或半数失能浓度（,IC50),是引起,50%,受试生物某种效应被抑制的毒物浓度。,如,指一种毒物能将,某种酶活力抑制,50%,所需的浓度。,动物失去平衡能力、产生畸形、酶活力变化等,（,4,）最大允许毒物浓度（,MATC,）与安全浓度（,SC,）,MATC-,对受试生物没有明显影响的毒物浓度。,NOECMATCLOEC,参考,P183,安全浓度（,SC,）,长期、连续接触仍对生物的生存、生长、繁殖都无不良影响的浓度。,以,Tlm,值（或,LC,）计算出的安全浓度需进行生物试验加以验证。,验证试验的时间较长，至少一个月或几个月。试验期间按正常方式投饵管理、确保水质正常，并定时观察记录理化指标及生物指标。,（,5,）应用系数（,AF,）,（,6,）富集系数（,BCF,）,需要进行一系列的慢性生物毒性试验,2、毒物对水生生物的影响,1,）毒物作用的途径,2,）生物受害的表现,急性中毒,高浓度有毒物质进入水体后可在短时间内对生物造成毁灭性的危害。,慢性中毒,当较低浓度有毒物质进入水体后，可长期缓慢地作用于生物体，防碍其生长、繁殖和生理代谢活动。,积累残毒,其他受害表现：破坏渔场、产卵场等,影响表现在细胞、器官、组织、个体、群落等不同水平,不良影响,代谢过程出现故障，进而使器官、组织的机能下降，,最终影响生物个体的活动及群落的消长。,诸如防碍鱼类生殖器官的发育、抑制产卵、受精、个体的发育、,损坏感觉器官、影响索饵摄食、损害呼吸机能、降低游泳能力,生殖受阻、体重下降、对病害抵抗力减弱、易生鱼病、易发生,畸形等，严重时会逐渐衰竭死亡,慢性中毒,二、分类,急性毒性试验、,亚急性毒性试验、,慢性毒性试验,静水式试验、,半流水式试验,流水式试验,受试生物种类,鱼类毒性试验,溞类毒性试验,原生动物毒性试验,藻类毒性试验,试验容器溶液的状态,试验持续时间,第二节、毒性作用与毒性试验,一、毒性试验的定义,毒性试验,-,测试化学物质对生物机体是否会引起损害作用而进行的一系列试验称为,毒性试验,。,三、毒性试验生物检定的一般程序,（,1,）试验设计,选择受试生物、设置毒物浓度、设定持续试验时间、受试生物的数量及分配、确定观测指标及其测定方法,（,2,）试验溶液的配制,直接配制或配制高浓度后稀释后使用,（如不能有效溶解可用无毒不参,与反应的溶剂溶解）,（,3,）预备试验,选择,35,个间隔较大的浓度范围和少量的受试,生物。观察,2496h,，求得,LC,100,和,LC0,；,急性试验按等对数间距：选择,57,个试验浓度。,LoglLC100-logLC0/(n-1),确定各实验组浓度对数间距。慢性试验按等差数列设置试验浓度,*,（,4,）正式试验浓度选择,（,5,）正式试验期间日常管理,水质条件密度、用水、用药、施肥、投饵、流速等,（,6,）,.,试验观察与结果记录,（一）实验生物,（,1,）藻类,试验生物,-,见书,198200,绿藻：聚镰藻、小球藻、斜生栅藻、衣藻等；,蓝藻：铜绿微囊藻、水华鱼腥藻等；,硅藻：小环藻、菱形藻、针杆藻等；,裸藻：纤细裸藻等。,（,2,）蚤类,目前用于毒性试验的蚤有大型蚤、蚤状蚤、隆线蚤、锯顶低额蚤、多刺裸腹蚤等。,（,3,）,美国,：银大马哈鱼、虹鳟、溪红点鲑、金鱼、黑头软口鲦、蓝鳃鱼等。,日本,：鲤鱼、麦穗鱼等。,波兰,：河鳟、杜父鱼、虹鳟、拟鲤、红眼鱼、河鲈、鲂鱼、金鱼、鲤鱼、银鲫等。,国际标准化组织,：斑马鱼、蓝鳃鱼、黑头软口鲦等。,中国常用鱼,：小青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、鲫鱼、团头鲂、麦穗鱼、罗非鱼、尼罗罗非鱼、乌苏大马哈鱼等。,（二）、浓度设计,（,1,）按,0.1,对数间距选择浓度,按,0.1,对数间距选择试验浓度,浓,度,浓度对数,一,二,10.00,1.00,7.94,（或,7.9,）,0.90,6.31,（或,6.3,）,0.80,5.01,（或,5.0,）,0.70,3.98,（或,4.0,）,0.60,3.16,（或,3.15,）,0.50,2.51,（或,2.5,）,0.40,1.99,（或,2.0,）,0.30,1.58,（或,1.6,）,0.20,1.26,（或,1.25,）,0.10,1.00,0.00,（三）、半致死浓度的求算,LC,50,的求算,-,直线内插法,使用,半对数坐标纸,上，以对数轴（纵轴）表示试验溶液的浓度，算术坐标（横轴）表示试验动物的死亡百分数，绘出与试验所得数据相应的各点。将死亡率,50%,上下的两点作一直线，再自所作直线与,50%,死亡线的交点作一垂直于纵轴的垂线，该垂线与纵轴的交点即为所求的半致死浓度,使用用,普通座标,（方格）纸代替，先将,浓度,转化为,浓度对数,，然后以,纵轴,表示之。算术坐标（,横轴,）表示试验动物的,死亡百分数,，垂线与纵轴的交点即为,LC,50,的对数。,浓度,浓度对数,24h,48h,96h,10,1,100,100,100,7.5,0.875,70,100,100,5.6,0.75,20,80,90,4.2,0.625,10,10,80,3.2,0.5,0,0,30,2.4,0.376,0,0,10,0.825=24h LC50,对数,50%,安全浓度的求算,。,f,称为安全系数，其取值随毒物不同而异，具体决定于毒物的毒理作用特点、毒物在水生生物体内的积累情况以及慢性中毒效应等，可在,0.1-0.001,之间变化。,1,、不稳定毒物,1,、非积累性毒物，应用系数多取,0.1,；,2,、其他毒物在上述条件下，浓度不应超过,96,小时,Tlm,的,1/20,1/100,，即安全系数为,0.05,0.01,；,3,、对人类健康有长远影响的积累性毒物（稳定且可在生物体内高积累的化学物质），安全系数取值更小，可为,0.005,0.001.,如、汞、卤代烃类农药等,注：,1,不稳定毒物,-,与水体混合后毒物半衰期不超过,96h,者。,式中：可用,LC,50,替代,TLm,，参考书,P194,四、联合毒性作用试验,联合作用：指两种或两种以上化学物质同时或相继对生物体所产生的综合生物学效应,（指两种或两种以上化学物质同时或相继对生物体发生作用所产生的毒性称联合毒性）,独立作用,：两种或两种以上的有毒化学物质同时作用于生物体后，由于各自的作用方式、途径、受体、部位等的不同，产生的生物学效应相互无影响，仅表现为各自毒性效应的毒物联合作用,相加（加和）作用,：两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度等于它们分别作用于生物体所产生的生物学效应之和的毒物联合作用。,协同作用,：两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度大于它们分别作用于生物体所产生的生物学效应强度的毒物联合作用。,拮抗（颉颃）作用,：两种或两种以上有毒化学物质同时或相继作用于生物体后，对生物机体产生的生物学效应强度小于它们分别单独作用于生物体所产生的生物学效应强度的毒物联合物用。,拮抗（颉颃）作用,相加（加和）作用,协同作用,独立作用,五,.,影响毒物毒性的因素,pugao,（,1,）温度,-,水温升高，有毒物质的毒性增强。,（,2,）溶解氧,-,温度及毒物浓度一定时，溶解氧减少，有毒物质的毒性往往增强。,（,3,）,pH,值,-,pH,值超出,5-10,的范围时，其本身就对水生生物不利。,（,4,）硬度,-,金属离子的毒性，在软水中要比硬水中强,（,5,）联合作用,-,当一种或数种物质同时存在于养殖水体中时，其中的某些成分之间可能发生相加、拮抗、协同等联合作用，从而影响各自的毒性。,六、,水体污染对人体健康的影响,水体污染的危害是多方面的，这里简单介绍一下水体污染对人体健康的影响。,引起急性和慢性中毒,。,著名的水俣病、痛痛病是由水体污染引起的。,致癌作用,。,发生以水为媒介的传染病,。,间接影响,。,正常低浓度,的,某些重金属,元素对于水生生物的生命过程,起着重要,的,作用,，,是,许多生物大分子，如蛋白质、维生素和激素等的组成部分，是很多酶的激活剂。,当水体受到污染，,重金属含量严重超标,时，它们与众多生物活性物质发生反应，,严重干扰水生生物的新陈代谢,。,重金属对水生生物的危害具有稳定性和累积性的特点，各种水生生物都对金属具有较大的富集能力，其富集系数可高达数十倍甚至数十万倍。,第二节 水中重金属污染,一、,天然水中重金属的来源及毒性,重金属,一、来源,地质风化作用,各种工业过程,生活污水和城市地表径流,农业退水,燃烧引起大气散落,环境特征：不能被微生物分解，只能在环境中发生迁移和形态转化,污染特征：分布广泛、可以在水环境中迁移、毒性强、具有生物积累作用,相对密度大于,5,百科名片,重金属原义是指比重大于,5,的金属，包括金、银、铜、铁、铅等，重金属在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。,金属污染物,Cd,、,Hg,、,Pb,、,As,、,Cr,、,Cu,、,Zn,、,Tl,、,Ni,、,Be,二、水中重金属的存在形态及影响因素,影响水中金属形态的因素：无机阴离子、有机物的种类和浓度、悬浮颗粒物水解作用、,水中金属存在形态：参考书中,P253,表,10-1,和图,10-1,2007年中国海洋环境质量公报,镉：,工业含镉废水的排放，大气镉尘的沉降。,镉是水迁移性元素。在水体中镉主要