01第一章生态毒理学绪论探究.ppt

日本的骨痛病—铬中毒 * 2.生态毒理学的研究任务和内容 2.为控制和治理环境污染提供科学方法 5.促进绿色GDP增长 4.生态标志物研究 3.为环境管理提供科学依据 1.阐明环境污染物的生态风险 复杂性 从单一物种到生态系 从小时到世纪 时间尺度 空间尺度 从厘米到全球 生态毒理学起源 理想的生态毒理学实验 * 生态毒理学研究内容 阐明生态系统中有毒有害因素对动物、植物及微生物在分子、细胞、器官、个体、种群及群落等不同生命层次的损害作用及作用机理, 揭示这些因素对生态系统的影响，进而为生态风险控制技术提供科学依据. 环境有害因素 动物、植物、微生物 分子、细胞、器官 个体、种群和群落 损害作用及其规律 生态影响 生态风险控制技术 * 生态毒理学的分支科学（1） (根据知识结构分类) 理论生态毒理学 应用生态毒理学 实验生态毒理学 现代相关基础学科和技术成果 研究有关概念,基本理论,基本研究模型 综合分析和逻辑推理 根据室内,室外实验获取生态毒理学资料 新理论,新知识 归纳和整理 运用生态毒理学和相关学科的理论和方法 保护生态系统的方法和措施 现场调查 * 生态毒理学的分支科学（2） 根据对象分类 植物生态毒理学 动物生态毒理学 微生生态物毒理学 细胞生态毒理学 分子生态毒理学 根据领域和行业分类 工业生态毒理学 农业生态毒理学 城市生态物毒理学 矿区生态毒理学 交通生态毒理学 根据系统分类 大气生态毒理学 陆地生态毒理学 湿地生态物毒理学 淡水生态毒理学 河口生态毒理学 海洋生态毒理学 3. 生态毒理学研究方法 体外实验 in vitro 1 组织和器官水平 2 细胞水平 3 亚细胞水平 4 分子水平 优点： 简单，快速，经济，实验条件易于控制 缺点： 不能反映代谢过程及代谢产物的毒性 缺乏体内的反馈和负反馈调节 体内实验 in vivo 1 急性毒性实验：一次染毒或24小时内重复染毒 2 亚急性或亚慢性毒性实验：1~3个月之内连续染毒 3 慢性毒性实验：6个月以上或终生染毒 4 特殊毒性：致突变、致癌、致畸毒性 优点： 反映受试物的综合性生物学效应和整体状态下，各种生物学效应，可控制干扰因素、重现性好等 缺点： 剂量问题、种属差异、暴露时间、假阳、阴性问题 时间和财力 4. 环境毒理学研究方法 Rachel Carson (1962年) “寂静的春天（Silent Spring）” 科学给人类带来好处，同时应该关注科学的负面效应 法国科学院Rene Truhaut提出Ecotoxicology(1969) 为保护自然物种和种群研究化学物质的负面作用 20世纪60年代 对流域环境进行环境调查，探讨污染成因、污染的生态危害、毒理学研究以及污染水域恢复途径等 70年代以后 发达国家投入大量资金治理污染。点源污染得到较好的控制，水域污染的势头受到有效抑制，不少水域环境质量已有明显的改善和恢复。 国外生态毒理学研究状况 * 当前我国的主要生态和环境问题 自然环境先天不足 旧账新债叠加共存 生态恶化形势严峻 环境污染严重 生态危害和健康问题日渐突出 新一轮社会、经济发展的压力 全球变暖加剧我国生态、环境恶化 资料来源：国家科技长远规划 “六五”、“七五”期间 水源保护课题、京津地区水系和全国重要河流、湖泊环境质量的污染状况评估 “八五”期间 全国湖泊富营养化状况评价，开展污水净化治理研究 “九五”期间 “三河”（淮河、海河、辽河）、“三湖”（太湖、巢湖、滇池）的治理与恢复 “十五”期间 实施“三河”、“三湖”水污染防治 我国生态毒理学发展概况 现代科学技术发展对环境毒理学发展的影响 细胞生物学 分子生物学 生物化学 生物物理学 细胞、亚细胞、分子水平研究 遗传毒性、发育毒性 从器官水平研究 一般毒性研究 基因组学，蛋白组学 代谢组学等 生物学技术 先进的分析设备 神经行为学，脏器毒理学等 实验方法的进步 现代技术在环境毒理学领域的应用 应用膜片钳技术研究细胞膜离子通道的影响 荧光标记法研究细胞膜结构和功能 自旋共振技术直接测定生物样品中的自由基 核磁共振技术研究生物大分子构象，或直接观察环境污染物在动物体内的代谢转化过程 近年来，人类基因组、小鼠基因组及水稻基因组测定的完成，随着各种动、植物基因组学和蛋白质组学的研究进展，环境基因组学、环境蛋白质组学及环境酶学、环境代谢组学正在兴起。 这些研究领域的迅速发展，促进了现代环境毒理学的发展。 组学研究 环境基因组学 人类某些基因对环境因子具有特定