环境毒理学简答题

环境毒理学简答题

第一章

1、试述环境毒理学的研究对象、任务及内容。

（1）环境毒理学的研究对象主要是对各种生物特别是对人体产生危害的各种环境污染物。环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化学性污染物。

（2）环境毒理学的主要任务是研究环境污染物对人体的损害作用及其机理，探索环境污染物对人体健康的损害的早期检测指标和生物标志物，从而为制定环境卫生标准和有效防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据；此外，根据环境污染物对其他生物（包括动物、植物、微生物等）个体、种群及生态系统的危害，甚至在特定环境中对整个生物社会的危害，研究其损害作用和机理、早期损害指标及防治理论和措施。环境毒理学的最终任务是保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。

（3）环境毒理学的主要内容是研究环境污染物及其在环境中降解和转化产物对机体相互作用的一般规律，包括毒物在体内的吸收、分布和排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程，剂量与作用的关系，毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。

2、简述环境毒理学的主要研究方法及其发展进展。

环境毒理学的研究方法主要分体外试验和体内试验。

（1）体外试验：

器官水平（包括器官灌流和组织培养，基本保持器官完整性，常用于毒物代谢研究）；

细胞水平（应用的细胞包括已建株的细胞系（株）和原代细胞（可用不同的器官进行制备），可用于外来化合物的毒性和致癌性的各种过筛试验，也可用来研究化合物的代谢和中毒机理的探讨）；

亚细胞水平：（研究中毒机理、毒物引起损伤的亚细胞定位以及化合物代谢）；

分子水平（如研究毒物对生物体内酶的影响）。

体外试验的优点：简单、快速、经济、条件易于控制，缺点：缺乏神经—体液调节因素等的控制，不能全面反映整体状况下的生物学效应。

（2）体内试验：

急性毒性实验（指一次染毒或24h内重复染毒的毒性实验研究）；

亚急性毒性实验（或称为亚慢性毒性实验一般认为1~3个月为宜，但具体实验期限随实验要求而异）

慢性毒性实验（一般指六个月以上到终身染毒的毒性实验）。

流行病学调查

第二章

3、简述生物膜的结构和功能。

生物膜是将细胞、细胞器与周围环境分隔开的一层半渗透性薄膜

质膜是包围在细胞外的膜

生物膜主要由液晶态脂质双分子层和蛋白质构成，能保持细胞核细胞器内部理化性质的稳定，可选择性地允许某些物质透过以便吸收和排出一些物质，能传递信息，膜上的酶对化学物的生物转化过程起催化作用，生物膜在物质转运、能量转换、物质代谢、细胞识别及信息传递等过程起重要作用

4、环境化学物通过生物膜的方式并详述影响简单扩散的主要因素。

（1）被动转运

简单扩散：膜两侧的化学物从高浓度向低浓度扩散，化学物并不与膜起反应，不消耗能量。

滤过：化学物通过细胞膜的亲水性孔道的过程

（2）特殊转运（被转运的化学物必需与生物膜组成成分发生可逆性结合，并形成复合物）

主动转运：外来化合物通过生物膜由低浓度处转运并需要消耗能量的过程。其特点是需要通过蛋白质载体作用，载体可逆浓度梯度，是化学物通过细胞膜，因此需要消耗能量。

易化扩散：不易溶于脂质的化学物利用载体由高浓度向低浓度转运的过程。膜上蛋白质载体特异性地与某种化学物结合后，其分子内部发生构型变化而形成适合该物质透过的通道而进入细胞。易化扩散只能按照顺浓度梯度方向转运，因为不需要消耗能量。

（3）膜动转运（颗粒物和大分子物质的转运常伴随有膜的运动）

吞噬作用：由于生物膜具有可塑性和流动性，因此，对颗粒状物质（如大气中的烟尘）和液粒，细胞可以通过细胞膜的变形移动和收缩，把它们包围起来最后摄入细胞内。

胞吐：某些大分子物质也可以通过胞吐方式从细胞内转运到细胞外。

影响简单扩散的主要因素：

（1）生物膜两则浓度梯度。

（2）外源化学物的脂水分配系数：即外源化合物在脂相中的浓度与在水相中浓度的比值（脂相中的浓度/水相中的浓度）。

（3）外来化合物的电离或离解状态。

5、试阐述主动转运及其特点

主动转运：外来化合物通过生物膜由低浓度处转运并需要消耗能量的过程。其特点是需要通过蛋白质载体作用，载体可逆浓度梯度，是化学物通过细胞膜，因此需要消耗能量。

6、试述人体对环境化学物吸收的途径及其影响因素。

途径：环境化学物主要通过消化管、呼吸道和皮肤吸收。

影响：

（1）经消化管吸收

①消化管中的多种酶类和菌从，可使某些化学物转化成新的化学物而改变其毒性。

②胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态都会影响消化管对环境化学物的吸收。

③环境化学物的溶解度和分散度也是影响吸收的因素。

（2）经呼吸道吸收

①分压差和血/气分配系数：俺扩散规律，气体从高分压（浓度）处向低分压（浓度）处通透，肺泡气和血液中该气态物质的分压差越大，吸收越快。

②溶解度和相对分子质量：非脂溶性的物质通过亲水性孔道而被吸收，其吸收速率主要受相对分子质量大小影响，相对分子质量大的化学物吸收较慢。

③肺的通气量和血流量的比值：肺泡通气量与血流量的比值称通气/血液

比值。

（3）经皮肤吸收

①化学物透过角质层的速率与化学物相对分子质量的大小、脂/水分配系数及角质层厚度有关。

②不同种属的动物表皮通透性不同，可能与其角质层的厚度不同有关。

③高温促进皮肤血液和间质液流动，使化学物较易被皮肤吸收。

④角质层损伤因子。

7、生物转化的概念、主要反应类型及其影响因素。

概念：

环境化学物在生物体内经过一系列物理化学变化并形成其衍生物的过程称为生物转化。

主要反应类型：氧化、还原、水解和结合。

影响因素：

多种因素可影响外源化学物的生物转化过程，其实质在于这些因素能对催化生物转化过程的各种酶类的功能和活力产生影响，使外源化学物生物转化的途径和速率发生变化，导致其对机体的生物学作用和机体对该化学物的反应等发生改变。因此，研究代谢酶的变化是研究各种因素对生物转化影响的关键所在。

第三章

8、毒物与非毒物的概念、区别。

毒物：毒物（poison，toxicant）是指在一定条件下以较小剂量进入生物体后，能与生物体之间发生化学作用并导致生物体器官组织功能和（或）形态结构损害性变化的化学物。

毒物与非毒物没有绝对的界限，只是相对而言的。从广义上讲，世界上没有绝对有毒和绝对无毒的物质。任何外源化学物只要剂量足够，均可成为毒物。

9、毒理学常用的剂量概念有哪些解释之。

(1)致死剂量

致死剂量指以机体死亡为观察指标而确定的外源化学物的剂量。按照可引起机体死亡率不同而有以下几种致死剂量：绝对致死剂量、半数致死剂量、最小致死剂

量、最大耐受剂量

(2)半数效应剂量

半数效应剂量是指外源化学物引起机体某项生物学效应发生50%改变所需要的剂量。

(3)最小有作用剂量

最小有作用剂量也称中毒阈剂量或中毒阈值，指外源化学物以一定方式或途径与机体接触时，在一定时间内，使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害所需要的最低剂量。

(4)最大无作用剂量

又称未观察到作用剂量或未观察到有害作用剂量，指外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后，采用目前最为灵敏的方法和观察指标，而未能观察到任何对机体损害作用的最高剂量。

10、阐述按照引起机体死亡率不同而划分的几种常用致死剂量的概念

(1)绝对致死剂量：指在实验中能引起实验动物全部死亡的最低剂量。

(2)半数致死剂量：又称致死中量，指引起一群个体50%死亡所需的剂量。

(3)最小致死剂量：指引起一群个体中个别个体死亡的最低剂量。

(4)最大耐受剂量：指在一群个体中不引起死亡的某化学物的最高剂量。

11、何为剂量效应关系基本类型有哪些

是指外源化学物的剂量大小与其在个体或群体中引起的量效应大小之间的相关关系。

类型：直线形、抛物线形、S形。

12、试阐述毒性作用及联合毒性作用的类型。（5分）

毒性作用类型：局部和全身毒性作用，速发和迟发毒性作用，可逆和不可逆毒性作用，变态反应和特异体质反应。

联合毒性作用类型：相加作用、协同作用、增强作用、拮抗作用

13、简述联合毒性作用的类型、含义及评定方法。

联合毒性作用类型

（1）相加作用：指多种化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度等于每一种化学物单独作用的总和。

（2）协同作用：指几种化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度大于每一种化学物单独作用的总和。

（3）增强作用：一种化学物本身对机体无毒性，但与另一种有毒物质同时存在时可使该危害物的毒性增加。

（4）拮抗作用：指同时作用于机体其中一种化学物可干扰另外一种化学物的生物学作用，或互相干扰，使产生的毒性作用强度小于每种化学物单独作用的总和。

（5）独立作用：指多种化学物各自对机体产生不同的效应，其作用方式、途径和部位也不同，彼此之间互无影响，仅表现为各自的毒性作用。

评定方法：

一般采用急性毒性试验方法，检测单个化学物和混合物的LD50，再用联合作用系数法和等效应线图法。

14、列举外源化学物对组织细胞毒性作用的机理

干扰正常受体-配体的相互作用、细胞膜损伤、干扰细胞内钙稳态、干扰细胞能量的产生、自由基与脂质过氧化、有生物大分子结合、选择性细胞致死、非致死性遗传改变

15、简述环境化学物对机体毒性作用的影响因素。

环境化学物的结构与性质：结构与毒性、物理性质与毒性

机体状况：种属与个体差异、性别与激素、年龄、营养与健康、生物节律

接触条件：接触途径、溶剂、毒物浓度与容积、交叉接触

环境因素：气温、气湿、气压

第四章

16、环境毒理学中常用的试验动物有哪些选择试验动物的原则是什么

常用的试验动物：大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、狗等

原则：选择对外源化学物的毒性反应及代谢特点与人类接近的物种

选择自然寿命不太长的物种

选择易于饲养和实验操作的物种

选择经济并易于获得的物种

17、简述经典急性致死性毒性试验的设计原则和基本要求。

设计原则：

设一定数量的剂量组，组间有适当的剂量间距，以得到化学物引起死亡的剂量-反应效应关系和求得LD50

基本要求

实验动物：成年健康，常用大小鼠，雌雄各半

染毒剂量设计

观察：染毒后一般观察14天

病理学检查

LD50计算

18、简述急性毒性、亚慢性毒性、慢性毒性试验的目的。

急性毒性研究目的：

确定化学物的致死剂量，评价化学物对机体急性毒性的大小，毒效应的特征和剂量-反应关系，根据LD50值进行急性毒性分级

亚慢性毒性研究目的：

分析化学物长期接触的毒性作用特征及可能的毒性作用靶器官，求出亚慢性毒性的阈剂量或NOAEL，在无慢性毒性的资料时，依次进行受试化学物的危险度评价，为慢性毒性研究选择剂量计筛选观察指标提供依据

慢性毒性研究目的：

确定受试化学物毒性作用的LOAEL和NOAEL，依次进行受试化学物的危险度评价，并为制定人接触该化学物的安全限量提供毒理学依据，确定受试物慢性毒性作用的特征及靶器官，慢性毒性损害的可逆性。

19、亚慢性毒性、慢性毒性试验的观察指标主要有哪些（必考）

中毒症状、体重、食物利用率、实验室检查、病理及病理组织学检查、特异性指标

第五章

20、简述致突变作用的不良后果。

细胞突变分为体细胞突变与生殖细胞突变、可遗传改变

体细胞突变被认为是引起细胞癌变的重要原因；胚胎的体细胞发生突变将干扰胚胎的正常发生、发育过程，使胎儿出现形态结构的异常或生长发育迟缓，也可能导致流产、死胎；还有人提出生物体的衰老与突变也有关系。

生殖细胞的突变可以是致死性的，这种突变不具有遗传性，而是造成配子死亡、死胎、自发流产等。

非致死性突变会影响后代，表现为先天性畸形等遗传性疾病、胚胎发育迟缓或导致遗传易感性改变。

21、简述致突变试验组合应用的原因和原则。

原因：为了尽可能防止在预测外源化学物致癌性及遗传危害性中的假阴性结果，需要组成应用致突变试验。

原则：

①应包括多个遗传学终点

②试验指示生物包括若干进化阶段的物种，如包括原核生物和真核生物

③应包括体外试验和体内试验

④在预测可遗传的危害时，应包括体细胞及生殖细胞的试验

22、试阐述化学致癌的多阶段学说的三个阶段

引发阶段：引发阶段是化学致癌的第一个阶段，是化学致癌物本身或其活性代谢物作用于DNA，诱发体细胞突变的过程，可能涉及原癌基因的活化及肿瘤抑制基因的失活

促长阶段：促长阶段指引发细胞增殖成为癌前病变或良性肿瘤的过程

进展阶段：指从癌前病变或良性肿瘤转变为恶性肿瘤的过程

23、试列举常用的致突变试验（至少五项）。（必考）

细菌回复突变试验

哺乳动物细胞基因突变试验

染色体畸变试验

微核试验

显性致死试验

小鼠精子畸形试验

24、简述致突变的作用机理（必考）

突变可分为基因突变、染色体突变及基因组突变

（1）DNA损伤、突变

基因突变和染色体畸变的基础是DNA结构的变化，外源化学物引起DNA损伤、诱发突变的机理主要有：碱基类似物的取代、与DNA分子共价结合形成加合物、改变碱基的结构、大分子嵌入DNA链等

（2）非整倍体及整倍体的诱发

非整倍体可由细胞在第一次减数分裂时同源染色体不分离

（3）DNA损伤的修复与突变

分为DNA损伤修复系统和DNA损伤修复与突变

生物体DNA损伤修复系统包括许多修复途径，每个修复途径都是一个复杂的过程，有一系列的酶参与。

DNA损伤修复机制关系到生物体清楚大部分因环境因素诱导而产生的DNA损伤。第六章

24、简述安全性评价的程序。

通常可划分为四个阶段

第一阶段（急性毒性试验、眼刺激试验、皮肤次级试验、皮肤致敏试验）

本阶段主要是急性毒性参数的测定和了解受试物对皮肤、黏膜的刺激性，以及致敏性，为毒性分级和标签管理提供依据

第二阶段（亚急性毒性试验和，致突变试验）

第三阶段（亚慢性毒性试验、致畸试验、繁殖试验和引发性神经毒性试验）

第四阶段（慢性毒性试验、致癌试验和代谢动力学试验）

25、安全性评价试验的选用原则。

(1)受试样品的染毒途径应与人体可能接触的一致

(2)对有可能与皮肤或眼睛接触的化学品，应进行皮肤或眼睛刺激性试验

(3)对有可能与皮肤反复接触的化学品，应进行皮肤致敏试验

(4)我国首创或首次生产应用的化学品，原则上需进行四个阶段的毒理学试验

(5)生产国外的或已批准的可先进行第一阶段和两项致突变试验

(6)与国内已获批生产的化学品属同类化学品的，可先进行急性毒性试验和一项

致突变试验

(7)凡将两种以上的化学品混配成新的制剂时，除必须按显影要求对其他成分分

别进行试验外，还应进行急性联合毒性试验，如有明显的协同作用，则依情况进行其他试验

26、简述环境健康危险度评价的基本步骤。

(1)危害鉴定

(2)剂量-反应关系评定

(3)暴露评价

(4)危险特性分析

27、什么是BMD方法其主要步骤和内容是什么

BMD是可引起与本底2相比发生一定有害反应率（通常为1%~10%）的95%置信区间的下限值，此方法称为基线反应。

步骤

1、选择用于计算BMD的反应

2、计算BMD

3、决定RfD

内容

1、选择可用的试验资料及反应

2、数据的转化、模型的选择、曲线拟合、确定BMR、计算置信限

3、选择用于计算RfD的BMD、选择不确定系数

第七章

28、论述酸雨的形成及危害。

形成：大气中酸性气体如SO2和氮氧化物浓度增高，在大气颗粒物中所含的金属氧化物的催化下，分别氧化成三氧化硫和二氧化氮，溶于雨水中，使降水呈酸性，形成酸雨

危害：

(1)空气中的酸雾可吸入肺部组织，引起肺部炎症、肺水肿；尤其对婴儿的影响

更大，可引起突发性婴儿死亡综合征

(2)酸雨可使水体pH过低，会降低突然pH,从而抑制土壤硝化和反硝化细菌的繁

殖和生长，降低腐殖质的合成和分解，生物固氮作用也受到抑制