农药环境毒理学 有机汞农药
农药的环境毒理学上
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4、毒性作用
M样症状（毒蕈（xun）碱样症状）
➢ 起因：外周M受体过度兴奋使有关效应器功能失常
➢ 症状：恶心、呕吐、腹泻、大小便失禁、瞳孔缩小、 视物模糊、流涎、出汗、心率减慢、呼吸困难、紫绀 等。
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2、体内代谢过程
代谢：水解、氧化和结合转化，在植物体内 趋向蓄积，而在哺乳动物体内趋向排泄， 降解速度快。
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3、毒性作用
与有机磷农药中毒症状相似，但较有机磷农 药中毒时急而严重。
症状：流涎、流泪、肌肉震颤、瞳孔缩小等。
在体内代谢快，蓄积作用弱，呈现慢性毒性低。
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4、毒作用机理 抑制胆碱酰酶的活性
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3、体内代谢过程
吸收：通过消化道（被污染的食物和水）、 呼吸道（被污染的空气）进入有机体，皮 肤吸收甚微。
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3、体内代谢过程 分布：脂肪以及神经等组织。
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2、体内代谢过程
代谢：羟化、水解、结合进行转化。产生的 酯类以游离形式排出，酸类（环丙烷羟酸、 苯氧基苯甲酸）与葡萄糖醛酸结合后排出。
力模糊、恶心、呕吐、流涎、腹泻、出汗、失眠、噩 梦、全身乏力、肌肉轻度震颤；严重时阵痉挛、强制 性抽搐，失去知觉。
慢性毒作用：全身倦怠、四肢无力、头痛、头晕、
失眠、食欲减退、乏力、易倦、易激动、多汗、心悸 等，严重时引起震颤，肝、肾损害，末梢神经炎。
DDT影响人和动物的生殖功能 。
有机氯农药对人体危害的特点是有蓄积性和远期作用。
有机磷农药毒性大小和X、Y、R基团有关。 R为乙基毒性最大，X为氧原子时较硫原子 毒性大，Y为强酸根时毒性较强。
环境毒理学重点
十三、电离辐射的生物化学效应、对细胞的损伤、对躯体的效应。
I. 生物化学效应：电离辐射能使生物分子发生各种反应，如DNA分子的降解、核酸的破坏等。（一）细胞膜辐射效应 1.直接作用（氧化-SH，氧化不饱和脂肪酸等的不饱和键、使羰基断裂。）2.间接作用（使水分子产生自由基，这些自由基与膜组分发生多种反应）（二）电离辐射的遗传效应1.诱发基因突变2.诱发染色体畸变II. 对细胞的损伤效应（一）电离辐射对细胞的损伤的效应 1.细胞核改变（细胞核溶解、肿胀、固缩、破碎等）2.染色体畸变3.细胞器改变（主要是引起线粒体和溶酶体的改变）4.形成多倍体和巨柱细胞。染色体黏滞性增加，相互粘连而不能分离，形成巨柱细胞。
十四、电磁辐射的热效应和非热效应1.热效应 ①概念；电磁波辐射到生物体中，使其温度升高，由此引起的生理和病理变化的作用叫做热效应。②主要表现：体温升高，呼吸、心率加快。微波功率过大，组织产热大于组织散热能力，体温调节失去平衡，以至于死亡。 ③影响因素：辐射强度、时间、环境温湿度2.非热效应 ①概念：电磁场通过使生物体温升高的热作用以外的方式改变生理生化过程的效应。②症状：中枢神经系统症状、心率过缓或血压不稳等。
三、生物转化的反应类型以及I相反应、II相反应.生物转化过程主要包括4种反应：氧化、还原、水解、结合。前三种反应往往使分子上出现一个极性基团，使其易溶于水（并可进行结合反应，这是外源化学物质首先经过的第一阶段反应，也称为I相反应。然后经过结合反应，即第二阶段反应，也称为II相反应。结合反应是一种解毒反应。毒物及其代谢产物一般为受体，而内源性结合基团为供体。
环境毒理学(董国日)07-3 农药的毒性ppt课件
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P C2H5O
O CH2CH2 S
CH2CH3
C2H5O S
O
P CH2CH2 S CH2CH3
C2H5O
O
22
2、水解作用 a、磷酸酶：可使磷酸酯和硫代磷酸酯类发生水解，生 成烷基磷酸或烷基硫代磷酸。
O
O
C2H5O P O
NO2
+ C2H5O P OH HO
NO2
C2H5O
C2H5O
对氧磷
二乙基磷酸
S PS
+ CH2COOH H2NCH3
乐果酸
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（二）毒性作用 1、急性毒性
表现为头痛、恶心、呕吐、乏力、食欲不振，重者伴有心 律加快、血压升高、呼吸困难、震颤，进一步可出现惊厥 昏迷、循环衰竭，可因昏迷和呼吸衰竭而死亡。
主要是对乙酰胆碱酯酶的抑制。
2、迟发性神经毒性 急性中毒8-14天后，临床表现为从肢体远端向近端发展
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四、拟除虫菊酯类农药 拟除虫菊酯类农药是一类人工合成的、与天然除虫菊
素的化学结构相似的杀虫剂。其杀虫谱广、药效高，对 哺乳类动物毒性一般较低(对水生动物毒性较大)。我国常 用的品种有溴氰菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯、氯菊酯、 杀虫菊酯、甲醚菊酯等。
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（一）体内代谢 可经消化道和呼吸道吸收。主要分布在脂肪和神经组织。
1、2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸 。高毒。2,4,5涕中二恶英有三致作用，在许多国家被禁用。
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3、除草醚 C12H7O3Cl2N 对人畜低毒。长期接触可出现神经衰弱综合症。 致癌：可引起小鼠肿瘤。 致畸：使胎儿发育异常(因除草醚水解后生成2，4-
第八章 农药的毒性
第一节 概述
《农药环境毒理学实验》课程教学大纲
《农药环境毒理学实验》教学大纲1.课程中文名称（英文名称）：农药环境毒理学（Environmental Toxicology of Pesticide）2．课程代码：B031383．课程类别：☐公共课程☐学科基础课程 专业课程☐实践教学环节4．课程性质： 必修课☐选修课5．课程属性：☐独立设课 课内实验6．课程总学时: 32 学时总学分： 2学分实验学时：8 学时实验学分：7．适用专业：植物保护（农药方向），植物保护及其它相关专业8．先修课程：农药学、农药生物测定、农药制剂加工与分析、农药毒理学等一、实验课程简介主要介绍环境毒理学基础理论及最新研究进展，重点阐述农药在环境中的吸收、分布、转化、代谢不同农药的毒性作用及研究进展。
并介绍了农药环境毒理学的基本研究方法，对人体健康危险度及生态风险评价等。
二、实验教学目标与基本要求1.目的在于使学生了解并掌握农药环境毒理学基本研究方法2.要求学生进一步理解和掌握农药环境毒理学基本理论，熟练应用农药环境毒理学基本实验方法，可设计并能独立开展部分农药环境毒理学实验。
三、本实验课程的基本理论与实验技术知识本课程基于农药环境毒理学中农药对非靶标生物毒性实验的基础知识，参照农药登记实验中关于环境毒理试验标准进行。
四、实验方法、特点与基本要求实验教学以学生操作为主，辅以计算机多媒体演示。
1.基本操作技能正确掌握玻璃仪器的清洗与干燥，农药对非靶标生物毒性试验浓度设计、结果观察与计算方法；验证所学的科学知识、客观规律，加深和巩固对所学知识的认识和了解。
2.综合性实验学生根据实验指导书或教师的指导，按照有关的实验方法和步骤进行实验，验证所学的科学知识、客观规律，加深和巩固对所学知识的认识和了解，学会常用软件的使用方法。
综合性实验就是把学生学过的多方面知识、多学科内容、多因素影响，统筹考虑、综合应用开展实验，从而培养学生综合训练、分析问题、解决问题的能力。
五、主要仪器设备培养皿（10cm，160套）、三角瓶（250ml，160套）、移液枪（8套）、微量点滴器（8套）及生测用各种常规器材六、实验项目的设置与内容提要注1．“实验类型”：演示性、验证性、设计性、综合性、研究性；2．“实验要求”：必做、选做；3．“每组人数”：每套仪器设备上完成本实验项目的学生人数。
环境毒理学中的危险物质
环境毒理学中的危险物质环境毒理学是研究环境污染物对生态系统及人类健康的影响和作用，其中危险物质的研究显得尤为重要。
危险物质是指那些对生态系统及人类带来潜在危害的化学物质，如化学污染物、化学毒物等。
其中常见的危险物质包括重金属、有机污染物、药品及化学工业产品等，它们可能对生态和人类健康造成多种的损害和危害。
重金属是环境毒理学中常见的危险物质之一。
重金属包括汞、铅、镉、铬等，它们的毒性较高，能够在生物体内积累并对生命系统造成伤害。
比如铅在人体内积累，可能引起神经损害、智力下降、认知障碍等问题。
镉在土壤中污染，会被植物吸收，最终进入人类体内。
而汞对人体健康伤害尤为显著，它会引起神经、消化、免疫系统等多方面的损害。
有机污染物是另一种常见的危险物质。
这些有机化合物主要来自燃油、化工、化肥等行业的污染，包括苯、多氯联苯、氯仿、二恶英等。
其中，苯是一种常见的揮發性有机污染物，其粒径小、揮發性强，易被吸入肺中，最终会进入血液，并对人体的造血系统、免疫系统、神经系统等造成损害。
而多氯联苯污染则势必对生态环境造成严重危害。
药品也是环境毒理学中的危险物质之一。
随着现代化程度的提高，人们对药品的需求不断增加，药品制造的过程中也会产生大量的废水、废气和废渣等污染物。
一些含药污水如果未经处理直接排放也可能对生态环境和人类健康造成严重影响。
化学工业产品是另一类常见的危险物质。
化学工业产品主要指合成树脂、塑料、合成纤维、胶粘剂等产品，这些产品在生产过程中会产生大量的工业废水、废气等污染物。
这些排放物可能会滋生生物毒素，对周边环境和人类健康造成潜在危害。
以上只是环境毒理学中的一部分危险物质，随着人类生活、工业等领域的快速发展，环境毒理学所涉及的危险物质也逐渐多样化和复杂化。
为了保护生态环境和人类健康，我们需要对这些危险物质的性质和特点进行深入研究，制定相应的控制和预防措施。
只有这样，才能真正保障人类的生命健康和环境的可持续发展。
环境毒理学(1)
络合作用
+组氨酸的咪唑基的N
配位作用
+甘氨酸的氨基
配位作用
▪Hg 形成C- Hg +生物大分子的氨基、羧基、羰基、咪唑基、嘌呤基、嘧啶基、磷酸基等重要基团 共价键 细胞结构和功能改变、损伤
甲基Hg +脑中的缩醛脂 溶血磷脂
溶解细胞膜
环境毒理学(1)
金属对Hg毒性的抑制 Se
Se与Hg拮抗作用 Se与Hg的键合方式：-S-Se-Hg-阴离子
环境毒理学(1)
影响汞甲基化的环境化学因素有：
1、厌氧性微生物的活动。
厌氧性微生物活动需要厌氧环境，但汞的甲基化 过在程微，生主物要细是胞依外靠进微行生，物不的需代要谢厌产氧物环(境甲。基维生素B12)
2、pH值 水体中总甲基化取决于水的pH值 pH大，微生物以制造二甲基汞为主，此化合物
在水中不稳定，不溶于水，却易挥发，逸入大气，
环境毒理学(1)
吸附作用
水中胶体对汞有强烈的吸附作用。吸附 能力的强弱顺序：
硫醇 > 伊利石 > 蒙脱石 > 胺类化合物 > 高岭石> 含羟基的化合物 >细砂
胶体：絮状物、悬浮状、底泥
氯离子使胶体吸附汞作用明显减弱，但 是腐殖质吸附汞不受影响。
环境毒理学(1)
- 络合反应
Hg2+＋nXRHg+＋X-
生物半减期58天
无机Hg +体内汞基蛋白 胆汁
肠道
排出
肾脏（主要） +体内低分子物质
低分子蛋白结合物
尿 排出
+
织
肠道 血液和组 再吸收，重新进入
生物半减期40天
甲基Hg
胆汁
环境毒理学第六章
对硫磷
氧化
O
分解
葡萄糖醛酸
解毒，随尿排出
马拉硫磷
分解
氧化
分解 分解
单酸马拉氧磷
失活
• 还原反应
对硫磷
• 结合反应
抗胆碱酯能力低，失活解毒 失活解毒
毒作用机理
有机磷农药进入体内，抑制胆碱酯酶，使其 失去活性。
正常情况下，当胆碱能受到刺激时，其末梢 部位即释放出乙酰胆碱；将神经冲动向所支配 的效应器官传递。同时乙酰胆碱还迅速被该处 组织中的乙酰胆碱酯酶所分解，以保证神经生 理功能的平衡与协调。
生命元素包括两组元素：
⑴ 生命组成元素：它们在人体及生物体中的含量 最高，可占人体的99%以上，主要是元素周期表中 原子序数小的元素，包括：H、C、N、O、Ca、P、 K、S、Cl、Na、Mg、Si；
⑵ 生命必需元素：它们是人体维持正常机能所必 需的元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、 Cr、V、Ni、Br，约占人体重量的0.025%，它们在 人体中的不足或过剩都会影响健康，甚至危及生 命。
皮肤
• 消化道侵入的途径
贮存于脂肪。与脂肪含量成正比。
有机氯农药
生物转化 排出体外
血液：大脑白质：肝脏：脂肪
DDT
1 ： 4 ： 30 ： 300
狄氏剂 1 ： 5 ： 30 ： 150
▪ 代谢方式
脱氯化氢、脱氯、氧化反应
DDT
脱氯化氢
脱氯 加氢
脱氯 加氢
氧化
氧化
六六六
甲、乙、丙、丁、戊、已、庚等七种异构体
迟发性周围神经病：甲胺磷、丙胺磷、丙氟磷、对硫磷、马拉硫磷、伊 皮恩、乐果、敌敌畏、敌百虫、丙胺氟磷等中毒病情恢复后4～45天出现 四肢感觉-运动型多发性神经病。与胆碱酯酶活性无关。
环境毒理学有机磷农药
S – 氧化 反应 转
化
亚砜型或砜型 衍生物
毒性消除 脱去一个
(2)水解作用
重要的生物转化方式，在多种水解酶的催化作用下， 通过降解使毒性减低。主要水解酶：磷酸酯酶、羧 酸酯酶及酰胺水解酶。
有机磷农药在体内的还原反应和结合反应：
a.对硫磷、苯硫磷分子中的硝基，经还原酶催化，还原为氨基，此时化合 物抗胆碱酶的能力下降。 b.最重要的结合反应：有机磷农药与葡萄糖醛酸和谷胱甘肽结合，产物的 活性降低，易于从体内排出。 例如：
正常生理条件下，阴离子部位吸引乙酰胆碱的阳离子活性中心； 酯解部位吸引乙酰胆碱的乙酰基，形成复合物。随后乙酰胆碱中碳氢键断 裂，形成乙酰化酶和胆碱。
乙酰化酶本身带有负电荷，很不稳定，已迅 速水解形成乙酸，乙酰胆碱酯酶也随之恢复 原状。
有机磷化合物进入机体后，其磷酸根迅速与乙酰胆碱酯酶的活性中心结合， 形成磷酰化胆碱酯酶，因而失去分解乙酰胆碱的作用。
有机磷农药大部分是磷酸的酯类或酰胺类 化合物。按结构可分为磷酸酯、硫代磷酸酯、磷酸 酯和硫代磷酸酯类、磷酰胺和硫代磷酰胺类。
大多为液体，除少数品种（如乐果、敌百 虫）外，一般都难容溶于水，易溶于乙醇、丙酮、 氯仿等有机溶剂。不同的有机磷农药挥发性差别很 大。
几种常用有机磷农药
分类 磷酸酯 硫代磷酸酯 (即硫逐磷酸酯
胆碱酯酶是一类糖蛋白，以多种同功酶形式存在于体内。一般 可分为真性胆碱酯酶和假性胆碱脂酶。真性胆碱酯酶也称乙酰 胆碱酯酶主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙，特别是运动神 经终板突触后膜的皱摺中聚集较多；也存在于胆碱能神经元内 和红细胞中。一般常简称为胆碱酯酶。假性胆碱酯酶广泛存在 于神经胶质细胞、血浆、肝、肾、肠中。
) 二硫代磷酸酯
膦酸酯
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
——技术发展目标 到2015年，农药行业 整体技术水平将有较大提高，大型企业主导产 品的生产实现连续化、自动化；新开发品种的 技术指标、大部分老品种的质量达到国际先进 水平。 ——环境保护与资源综合利用目标 到 2015年，特殊污染物处理技术进一步提高和完 善，“三废”排放量减少15％。农药产品收率 提高5％，副产物资源化利用率提高30％。
有机汞农药
姓名：陈宇 学号：20104017015
ห้องสมุดไป่ตู้
有机汞
有机汞可引起肾浊肿、脂肪变性，部分肾 小管上皮细胞坏死，尤以近曲小管最显著， 肾小管受损后，由于重吸收不良，患者多 尿，烦渴，肾浓缩功能减退，尿比重低， 出现蛋白尿，尿内有红细胞、白细胞及管 型。 。
有机汞农药是含 有汞元素的有机 化合物农药。有 机汞杀菌剂由于 杀菌力高、杀菌 谱广，过去多年 来一直被农业上 应用。
——产品发展目标 在保持总量略有增长的情况下优化产品 结构，提高产品档次，保证产品质量，力争到2015年，杀 虫剂、杀菌剂和除草剂的比例调整为40：15：45。高效、 安全、经济和环境友好的新品种占总产量的50％以上，高 毒、高残留品种的产量由目前的5%降至3%以下。
——创新发展目标 全面提高行业自主创新能力，建立 并完善农药创制体系和创新机制，加强创制品种的市场开 发，提高市场分额。支持有条件的企业（集团）建立和完 善GLP体系及通过相关国际互认。到2015年，农药创制品 种累计达50个以上，重点农药企业研发投入占销售收入的 比重达到5%以上，农药全行业的研发投入占到销售收入的 2%以上。
目前治疗
1、呼吸道中毒者立即脱离中毒环境，皮肤污染时立即 用清水彻底清洗。 2、口服中毒者尽快催吐，用2%碳酸氢钠溶液或清水 反复彻底洗胃。 3、驱汞药物以二巯基丙磺酸钠或二巯基丁二酸钠为主， 在急性病重期，驱汞剂量酌减。 4、对症与支持疗法，应着重保护神经系统、心、肝、 肾，纠正低血钾。 5、严重神经精神障碍可考虑高压氧治疗。 6、皮肤损害时对症处理。病情严重者可考虑用肾上腺 糖皮质激素治疗。
如赛力散、西力生、富民隆等，主要用于 种子处理机防治稻瘟病。但由于汞的残留 毒性很大，我国在70年代即已禁止在长期 的作物上喷洒使用，并已停止生产。
国内曾生产使用过的有机汞农药有： 1、氯化乙基汞（C2H5HgCl，西力生含本品2%～ 2.5%）。 2、醋酸苯汞（C6H5HgOOCCH3、赛力散含本品 2.5%）。 3、磷酸乙基汞（C2H5Hg）3PO4、谷仁乐生含本品 5%）。 4、磺胺苯汞（富民隆，含2%～5%对甲苯磺酰苯胺 苯汞）。 上述几种有机汞农药都是固体结晶，微溶于水，具有一 定的挥发性，毒性都较强。
健康危害
健康危害表现 有机汞系亲脂性毒物，侵人人体后 主要侵犯神经系统。有机汞中毒的主要表现：无 论任何途径侵入(吸人、食人、经皮吸收)，均可 发生口腔炎，口服者引起胃肠炎。精神症状有神 经衰弱综合征、精神障碍、昏迷、瘫痪、震颤、 共济失调、向心性视野缩小等。可发生肾脏损害。 可致皮肤发生剥脱性炎症。 在日本发生的震惊全球的公害病——水俣病就是 有机汞中毒。病人脑组织的损害，神经系统症状 非常突出，全身抽搐，肌肉震颤，病人非常痛苦。
目前我国已明令禁止生产、使用;有机汞 作农药，也不能进口有机汞，应用其他 农药代替。
十二五”期间，我国农药行业产业升级、 兼并重组的脚步将会加快，农药生产将 进一步向大型化、集约化方向发展，农 药产品朝着高效、安全、经济和环境友 好的方向发展。
“十二五”农药工业发展目标包 括6个方面：
——总量目标 到2015年，农药行业产值达2300亿元，销 售收入2200亿元，实现利润150亿元，年均增长分别达到 7.7%，7.7%，9.6%。 ——产业组织发展目标 农药原药生产进一步集中，到 2015年，农药企业数量减少30%，销售额在50亿元以上的农 药生产企业5家以上，销售额在20亿元以上的农药生产企业20 家以上。前20位农药生产企业的原药产量将占总产量的50% 以上。到2015年，力争进入化工集中区的农药原药企业达到 全国农药原药企业总数的50％以上，培育2-3个销售额超过 100亿元、具有国际竞争力的大型企业集团。
发病原因
采食，误食或偷食喷洒过有有机汞农药不久， 有未经雨水冲洗的青草、蔬菜、瓜果等而引起 中毒。 对有机汞农药及其容器管理不当，盛装饲料， 饮水被误食而引起中毒。 在生产、施药以及包装、运输等过程中由于密 闭不严，有毒气体或粉尘大量逸出，麦种拌药 后保管不严。发生误食，或剩余的“药粮”日 久遗忘误食者均能引起中毒。
Pierce报道了一名 孕妇于妊娠早期阶段因 吃了烷基汞污染的猪肉 娩出的一名男婴，在生 后头几天有四肢间歇性 的明显的震颤，而后发 展成肌阵挛性惊厥。该 男婴快一岁时，虽然身 体发育正常，但却不能 坐起，也不能看东西。 而该孕妇本人无明显中 毒症状，血清及头发中 汞的含量也不高，表明 胎儿对有机汞的毒性比 母亲更敏感。
国外多次发生误食有机汞农药拌种药粮的 事故
1953年，在日本水俣湾由于甲基汞污染， 引起附近居民发病。1955～1959年约有6%的 该地区出生的婴儿发生脑性麻痹及舞蹈症，运动 失调，震颤以及精神发育迟缓等神经系统症状。 所有这些孩子的母亲均有吃 了被甲基汞污染的 鱼较多的历史，表明神经系统的症状是来自子宫 内的毒性作用。