生態(tài)毒理學(xué)

前言

　　本書是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，是環(huán)境類、生態(tài)類及資源類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材。　　生態(tài)毒理學(xué)是運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生態(tài)學(xué)及毒理學(xué)等多種學(xué)科的理論和方法，研究各種有毒有害因素，特別是環(huán)境污染物對(duì)動(dòng)物、植物、微生物等非人類生物及其生態(tài)系統(tǒng)的損害作用及其防護(hù)的科學(xué)。目前它著重研究各種環(huán)境污染物，尤其是化學(xué)污染物，對(duì)非人類生物的不良效應(yīng)及其機(jī)制、對(duì)生物群落和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響及規(guī)律、對(duì)生物種群和生物多樣性的破壞及防治；同時(shí)，探討污染物在環(huán)境中的遷移、分布與轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，及在食物網(wǎng)中的傳遞、積累和放大的規(guī)律，探討適用的生物標(biāo)志物，并建立生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，研究和建立各種生態(tài)毒理學(xué)模型，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、治理及發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)服務(wù)。因此，生態(tài)毒理學(xué)為研究和解決重要的生態(tài)資源及環(huán)境問(wèn)題提供了必需的理論和工具。由此可知，不論是對(duì)于認(rèn)識(shí)環(huán)境變化對(duì)生態(tài)危害的實(shí)質(zhì)，還是尋求解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的途徑，學(xué)習(xí)和掌握生態(tài)毒理學(xué)的知識(shí)和技能都是非常重要的?！　…h(huán)境毒理學(xué)是研究環(huán)境中有毒有害因素對(duì)人體和人群健康的危害及其規(guī)律的科學(xué)。目前它主要研究環(huán)境污染物對(duì)人體和人群健康的毒性作用及其生物標(biāo)志物，包括研究污染物對(duì)人群健康的風(fēng)險(xiǎn)及其評(píng)價(jià)，從而為環(huán)境質(zhì)量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的制定提供科學(xué)依據(jù)等?！　【C上所述，雖然生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境毒理學(xué)均屬于毒理學(xué)范疇，二者的理論基礎(chǔ)與研究方法有很多交叉和相似之處，但這兩門學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)、研究對(duì)象、研究目標(biāo)及主要解決的環(huán)境問(wèn)題卻是不相同的。因此，這兩門學(xué)科只能相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)，而不能相互取代?！　”緯饕榻B生態(tài)毒理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其研究方法，是各位編者在長(zhǎng)期從事相關(guān)教學(xué)的基礎(chǔ)上，參考了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外出版的生態(tài)毒理學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、毒理學(xué)及生態(tài)學(xué)專著和研究論文，根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)的生態(tài)學(xué)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)工作對(duì)生態(tài)毒理學(xué)知識(shí)的需求編寫的。

內(nèi)容概要

　　普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，可供環(huán)境類、生態(tài)類及資源類專業(yè)本科教學(xué)使用，也可供相關(guān)專業(yè)的學(xué)生、科研工作者及管理人員學(xué)習(xí)參考。全書分三大部分，共十三章。第一部分為第一至六章，系統(tǒng)闡述生態(tài)毒理學(xué)的基礎(chǔ)理論，包括生態(tài)毒理學(xué)概念與任務(wù)、環(huán)境污染與生態(tài)系統(tǒng)基本理論、毒物毒性作用的概念與基本機(jī)制、污染物的生物吸收與轉(zhuǎn)化規(guī)律、生物富集及不同水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)等。第二部分為第七至九章，論述動(dòng)物、植物及微生物生態(tài)毒理學(xué)，主要闡述實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究成果和理論。第三部分為第十至十三章，其中第十至十二章對(duì)陸地、淡水、海洋與河口生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)毒理學(xué)進(jìn)行介紹，主要闡述野外研究的成果和建樹。第十三章對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)在理論和應(yīng)用方面作了論述。

書籍目錄

第一章 概論一、生態(tài)毒理學(xué)概念二、生態(tài)毒理學(xué)任務(wù)三、生態(tài)毒理學(xué)的分支學(xué)科四、生態(tài)毒理學(xué)發(fā)展的歷史與展望五、生態(tài)毒理學(xué)基本研究方法思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第二章 環(huán)境污染與生態(tài)系統(tǒng)第一節(jié) 環(huán)境與環(huán)境污染物概論、環(huán)境與環(huán)境污染二、環(huán)境污染物概論第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)及其特征一、生態(tài)因子及其作用特征二、生物種、種群及群落三、生態(tài)系統(tǒng)及其特征思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第三章 毒物毒性作用的主要概念與基本機(jī)制第一節(jié) 毒性作用的主要概念與類型一、主要概念二、毒性作用的類型三、聯(lián)合毒性作用第二節(jié) 毒性作用的機(jī)制一、干擾正常受體一配體的相互作用二、細(xì)胞膜損傷三、干擾細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞能量的產(chǎn)生四、自由基與氧化損傷五、其他第三節(jié) 影響毒性作用的因素一、毒物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)二、機(jī)體(宿主)狀況三、接觸條件四、環(huán)境因素思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第四章 環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)化第一節(jié) 生物膜的結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)一、生物膜的結(jié)構(gòu)與功能二、生物轉(zhuǎn)運(yùn)的方式三、環(huán)境污染物的吸收、分布及排泄第二節(jié) 環(huán)境污染物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化一、生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型二、影響生物轉(zhuǎn)化的因素思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第五章 生物富集第一節(jié) 生物富集的基本概念第二節(jié) 生物富集動(dòng)力學(xué)一、吸附動(dòng)力學(xué)二、生物富集動(dòng)力學(xué)第三節(jié) 影響生物富集的因素一、環(huán)境污染物的物理化學(xué)性質(zhì)二、生物特性三、環(huán)境因素第四節(jié) 生物放大及其研究一、生物放大的生態(tài)毒理學(xué)意義二、金屬和類金屬的生物放大三、有機(jī)化合物的生物放大四、生物放大研究技術(shù)第五節(jié) 生物富集對(duì)人體健康的影響與對(duì)策思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第六章 環(huán)境污染物的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)第一節(jié) 環(huán)境污染物生態(tài)毒性作用的特點(diǎn)一、涉及面廣、范圍大，接觸污染的生物種類多、數(shù)量大二、在不同生物學(xué)水平上產(chǎn)生毒性作用三、低濃度、長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)作用四、多種途徑進(jìn)入體內(nèi)五、多種污染物同時(shí)存在、作用類型多樣、作用機(jī)制復(fù)雜第二節(jié) 分子水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)一、環(huán)境污染物的酶效應(yīng)二、DNA損傷三、蛋白質(zhì)合成的誘導(dǎo)四、氧化應(yīng)激與抗氧化狀態(tài)五、對(duì)卟啉合成的影響第三節(jié) 細(xì)胞、組織及器官水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)一、細(xì)胞水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)二、亞細(xì)胞水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)三、細(xì)胞突變與癌變四、組織、器官水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)第四節(jié) 個(gè)體水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)一、亞致死效應(yīng)二、致死效應(yīng)三、影響致死效應(yīng)的因素第五節(jié) 種群、群落及生態(tài)系統(tǒng)水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)一、環(huán)境污染物對(duì)種群的影響二、環(huán)境污染對(duì)生物群落的影響三、環(huán)境污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響第六節(jié) 景觀及全球水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)一、景觀水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)與研究二、大陸和半球范圍的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)三、生物圈水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第七章 動(dòng)物生態(tài)毒理學(xué)第一節(jié) 動(dòng)物對(duì)環(huán)境污染物的吸收、分布、排泄及轉(zhuǎn)化一、吸收二、分布與貯存三、環(huán)境污染物的排泄四、環(huán)境污染物的生物轉(zhuǎn)化第二節(jié) 環(huán)境污染物對(duì)動(dòng)物的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)及機(jī)制一、環(huán)境污染物對(duì)動(dòng)物生態(tài)毒性的主要類型二、農(nóng)藥三、多氯聯(lián)苯及其他鹵代芳烴四、金屬和類金屬五、環(huán)境氣體污染物?第三節(jié) 人工飼養(yǎng)動(dòng)物生態(tài)毒理學(xué)一、有毒植物和微生物引起的中毒二、化學(xué)物引起的中毒第四節(jié) 環(huán)境污染物對(duì)動(dòng)物毒性作用的研究及評(píng)價(jià)方法一、對(duì)動(dòng)物中毒的病因調(diào)查與診斷二、環(huán)境污染物對(duì)動(dòng)物一般毒性的研究及評(píng)價(jià)方法?三、致突變、致癌變研究及評(píng)價(jià)方法四、生殖發(fā)育毒性的研究及評(píng)價(jià)方法思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第八章 植物生態(tài)毒理學(xué)第一節(jié) 植物對(duì)環(huán)境污染物的吸收、運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化一、黏附和吸收二、運(yùn)輸?三、分布與積累貯藏四、轉(zhuǎn)化第二節(jié) 環(huán)境污染物對(duì)植物的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)及機(jī)制一、不同水平的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)?二、農(nóng)藥、化肥及其他化合物三、大氣氣體污染物?四、重金屬五、物理因素第三節(jié) 植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響一、植物毒素二、外來(lái)入侵植物三、植物對(duì)生態(tài)環(huán)境的凈化作用第四節(jié) 研究方法與技術(shù)一、有害氣體對(duì)植物毒性作用的染毒技術(shù)二、環(huán)境污染物對(duì)植物毒性作用的形態(tài)學(xué)與解剖學(xué)研究技術(shù)三、環(huán)境污染物對(duì)植物毒性作用的生理生化研究技術(shù)四、環(huán)境污染物對(duì)植物細(xì)胞遺傳毒理學(xué)效應(yīng)的研究技術(shù)五、重金屬在植物中的殘留量研究技術(shù)六、農(nóng)藥在植物中的殘留量研究技術(shù)思考題推薦閱讀文獻(xiàn)第九章 微生物生態(tài)毒理學(xué)第一節(jié) 微生物在自然環(huán)境中的作用與地位一、自然界微生物的種類與分布二、微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用三、微生物在生態(tài)平衡中的作用四、環(huán)境污染物對(duì)微生物物質(zhì)循環(huán)作用的影響第二節(jié) 環(huán)境污染物對(duì)微生物的生態(tài)毒理學(xué)作用一、環(huán)境污染物的種類與侵害途徑二、環(huán)境污染物對(duì)微生物的生態(tài)毒理學(xué)作用與機(jī)制第三節(jié) 微生物污染的生態(tài)毒理學(xué)作用一、微生物污染的種類與特點(diǎn)二、有害微生物種群對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響三、病原微生物對(duì)人與動(dòng)物的生態(tài)毒理學(xué)作用四、病原微生物對(duì)植物的生態(tài)毒理學(xué)作用五、病毒對(duì)微生物的生態(tài)毒理學(xué)作用六、微生物污染的防治對(duì)策第四節(jié) 研究方法與技術(shù)一、樣品的采集與微生物計(jì)數(shù)二、富集培養(yǎng)、菌種分離與微生物鑒別三、環(huán)境污染物對(duì)微生物毒性作用的研究方法四、環(huán)境污染物對(duì)微生物群落影響的研究方法第十章 陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)毒理學(xué)第十一章 淡水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)毒理學(xué)第十二章 海洋與河口生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)毒理學(xué)第十三章 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要參考文獻(xiàn)附錄中英文關(guān)鍵詞對(duì)照索引

章節(jié)摘錄

　　生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境毒理學(xué)最主要的區(qū)別是在研究對(duì)象和研究目標(biāo)的不同上，而不在于研究對(duì)象的數(shù)量（個(gè)體或群體）上。環(huán)境毒理學(xué)的研究目標(biāo)是探討和闡明環(huán)境有毒有害因素對(duì)人體和人群的生物學(xué)效應(yīng)和健康損害及其規(guī)律，其主要研究對(duì)象是個(gè)人和人群，由于以人體為研究對(duì)象的局限性，常常采用非人類的實(shí)驗(yàn)室模式生物進(jìn)行毒理學(xué)試驗(yàn)，如采用哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)植物及實(shí)驗(yàn)微生物等。生態(tài)毒理學(xué)的研究目標(biāo)是探討和闡明有毒有害因素對(duì)動(dòng)物、植物、微生物的個(gè)體和群體的生物學(xué)效應(yīng)及其規(guī)律，其主要研究對(duì)象是非人類生物，特別是野生生物，其中包括一些非人類的模式生物（如試驗(yàn)用的哺乳類和非哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)植物及實(shí)驗(yàn)微生物等）?！　∩鷳B(tài)系統(tǒng)由生物和非生物共同構(gòu)成，生態(tài)環(huán)境是人類和非人類生物共同生存的空間，它們既相互依存，又相互制約；對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的任何干擾都會(huì)在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中傳播、擴(kuò)展，并發(fā)生連鎖反應(yīng)，受到危害的生物不僅是非人類生物種群，而且也要涉及人群，甚至人類。加之，人類在生態(tài)系統(tǒng)中的重要位置及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響和作用越來(lái)越被認(rèn)識(shí)和關(guān)注。因此，當(dāng)生態(tài)毒理學(xué)研究環(huán)境污染物危害生態(tài)系統(tǒng)并通過(guò)連鎖反應(yīng)危及人類安全時(shí)，也可能把研究環(huán)境有毒有害因素對(duì)人體及人群健康的影響作為該研究的一部分。在這種情況下，生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境毒理學(xué)之間的研究領(lǐng)域就要發(fā)生部分交叉甚至重疊?！　《纠韺W(xué)研究的有害因素更為廣泛，例如毒理學(xué)研究的有毒有害因素包括：藥物、食品添加劑、飼料添加劑、T業(yè)用品、農(nóng)業(yè)用品甚至宇宙射線等，環(huán)境污染物也被包括在毒理學(xué)研究的有害因素之中。環(huán)境毒理學(xué)是以研究環(huán)境有毒有害因素對(duì)人體和人群健康危害為中心的學(xué)科，但是由于人類和非人類物種之間相互依存、相互制約，是不可分割的統(tǒng)一體，非人類生物受到環(huán)境污染的傷害時(shí)也可能通過(guò)連鎖反應(yīng)危及人類，這時(shí)環(huán)境毒理學(xué)的研究勢(shì)必要涉及環(huán)境污染物對(duì)非人類生物毒性作用的研究，從而使環(huán)境毒理學(xué)這一研究領(lǐng)域與生態(tài)毒理學(xué)發(fā)生交叉和重疊。例如，為了揭示水俁病的病因和發(fā)病機(jī)制，除了研究甲基汞對(duì)人體的毒性作用外，還要研究當(dāng)?shù)睾Ｋ袩o(wú)機(jī)汞污染物在微生物體內(nèi)如何轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆倪^(guò)程，以及后者如何在魚體內(nèi)富集并通過(guò)捕食海魚進(jìn)入漁民體內(nèi)的整個(gè)過(guò)程。

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