【正文】 產(chǎn)量曲線 產(chǎn)量曲線 Log[A] (A) (1) (2) (3) (5) (9) e c (a) (c) (e) (b) (d) (f) (A) (A) (A) (A) (A) (1) (2) (2) Log[A] Log[A] Log[A] Log[A] Log[A] c e e e e c c c c e c:閾水平 e:污染物 B 過(guò)量時(shí)的產(chǎn)量 產(chǎn)量曲線的應(yīng)用 X， Y分別表示影響產(chǎn)量的兩個(gè)不同機(jī)制 ， 則有： X+Y?產(chǎn)量 ? 圖 (a)， 對(duì)單因子影響產(chǎn)量進(jìn)行量化 ， 以不同速率單獨(dú)使用一種化學(xué)污染物的劑量－響應(yīng)曲線； ? 圖 (b)， 污染物 A約束機(jī)制 X， 污染物約束機(jī)制 Y， 則曲線 (1)為序列加和反應(yīng) ， 與算術(shù)加和作用不同 ， 反映在各自限制機(jī)制上的差異； ? 圖 (c)， 若污染物 A和 B同時(shí)約束機(jī)制 X， 則曲線 (2)為算術(shù)加和作用 ， 曲線 (2)與 (1)平行； ? 圖 (d)， 若污染物 B同時(shí)約束機(jī)制 X和 Y， A只約束機(jī)制 X， 污染物 B和 A的交互作用為協(xié)同效應(yīng) ， 如方格區(qū) (3)的反應(yīng)曲線所示； ? 圖 (e)， 污染物 A降低污染物 B的效應(yīng)濃度 ， A約束機(jī)制 X， B約束機(jī)制 Y， 兩者的復(fù)合生態(tài)效應(yīng)為拮抗作用 ， 如方格區(qū) (5)所示； ? 圖 (f)， 污染物 A約束機(jī)制 X， 污染物 B約束機(jī)制 Y， A不完全約束機(jī)制 Y， B不完全約束機(jī)制 X， 則兩者的復(fù)合生態(tài)效應(yīng)為部分協(xié)同作用 。 生態(tài)系統(tǒng)中化學(xué)物質(zhì)交互作用 作用點(diǎn) 相似 不相似 生態(tài)學(xué)效應(yīng) 非交互作用 簡(jiǎn)單相似 獨(dú)立 交互作用 復(fù)雜相似 從屬 復(fù)合污染試驗(yàn)研究的設(shè)計(jì) 有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 例如三因素兩水平的試驗(yàn) ， 若考慮因素間的交互作用則需采用特殊的正交表安排試驗(yàn) ， 如 L8(27)正交表 。 并列法 將水平數(shù)相同的正交表改造為水平數(shù)不同的正交表的設(shè)計(jì)方法 。 應(yīng)用這種方法可以將多水平因素試驗(yàn)安排在較少水平的標(biāo)準(zhǔn)表上 ， 同時(shí)也考慮了交互作用 。 組合因素法 將兩個(gè)水平較少的因素組合成一個(gè)水平較多的因素 ，且安排至多水平正交表中進(jìn)行試驗(yàn) 。 均勻設(shè)計(jì)法 與正交設(shè)計(jì)相比 ， 有 五個(gè)優(yōu)勢(shì) ： 1. 試驗(yàn)次數(shù)少 ， 每個(gè)因素每個(gè)水平只作一次試驗(yàn) ， 試驗(yàn)次數(shù)與水平數(shù)相等； 2. 因素的水平可以適當(dāng)調(diào)整 ， 避免高檔次水平或低檔次水平相遇 ， 防止試驗(yàn)中發(fā)生意外或反應(yīng)速度過(guò)慢； 3. 自動(dòng)處理數(shù)據(jù) ， 迅速準(zhǔn)確求得有關(guān)方程式； 4. 便于分析各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響； 5. 可以定量預(yù)報(bào)優(yōu)化條件及優(yōu)化結(jié)果的區(qū)間估計(jì) 。 復(fù)合污染的特點(diǎn) 生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合污染普遍發(fā)生 如：污泥的土地處理 ， 采礦的土壤污染 ， 污水灌溉 ，冶煉等工業(yè) ， 水體疏浚的沉積物 ， 城市園地 ， 大氣混合污染物 ， 同一生物體中多種污染物； 復(fù)合污染生態(tài)效應(yīng)機(jī)制多樣化 協(xié)同作用 ， 拮抗作用 ， 競(jìng)爭(zhēng)作用 ， 保護(hù) /掩蓋作用 ， 加和作用 。 {序列加和 ： T1 = f([A]+[B]), T2 = f([B]+[C]), … , Tn = f([Y]+[Z]), T = f(T1, T2, … , Tn)； 部分加和 ： T = f(log[A]+[B]))； 濃度加和作用 ： T = f([A]+[B])； 超加和作用 ： T = f(log[A]+log[B])} 抑制作用 ， 獨(dú)立作用 ， 其它作用 (如互逆協(xié)同 ， 互逆拮抗 ， 互逆加和 )； 復(fù)合污染問(wèn)題的復(fù)雜性 重金屬之間 ， 有機(jī)污染物之間 ， 有機(jī)污染物與無(wú)機(jī)污染物之間的交互作用； 復(fù)合污染研究的復(fù)雜性 研究設(shè)計(jì)的組合數(shù)字龐大 。 復(fù)合污染的指標(biāo)體系 聯(lián)合毒性指標(biāo) 1) 毒性單元 2) 加和指數(shù) 3) 混合毒性指數(shù) 4) 半致死計(jì)量指數(shù) 5) 復(fù)合毒性指數(shù) 聯(lián)合作用模型的假設(shè)檢驗(yàn) 各自獨(dú)立發(fā)揮作用： P = P1+P2－ P1P2 獨(dú)立作用 于生物體： Pc = 1－ (1－ P1)(1－ P2)…(1 － Pn) 發(fā)生 交互作用 ， 對(duì)數(shù)計(jì)量－反應(yīng)關(guān)系呈線性關(guān)系： Y = a1 + blogX1 Y = a2 + blogX2 R = X1/X2, R = log－ 1[(a2－ a1)]/b] Y = am + logXm Y = a1 + blog{[X1+RX2+K(RX1X2)1/2]Xm}, K = [Rm1－ (X1+RX2)]/(RX1X2)1/2 U = (?m－ ??)/S?m－ ?? S?m－ ?? = {(1/(X1+RX2))[X12/1?nW+(RX2)2/2?nW+(X1+RX2)2/m?nW+[X1Y1’avg+XR2Y2’avg－ (X1+RX2)(Ym’avg－?m+??)]2/b2??nW(X－ Xavg)2]}1/2 不同反應(yīng)性代謝物的解毒或活化 藥物代謝酶體系的研究表明： 體系主要是由 肝臟 中 細(xì)胞色素 P450酶系構(gòu)成 ， 不僅參與藥物的代謝 ，而且也參與環(huán)境毒物的解毒或活化 ， 其代謝物的性質(zhì)取決于體內(nèi)的生化反應(yīng) 。 低反應(yīng)或中等 反應(yīng)代謝物 細(xì)胞色素 P450 NADPH 藥物或毒物 O2 e－ e－ I II 高反應(yīng)性代謝物 與 P450共價(jià)反應(yīng) P450滅活 途徑 I － 解毒過(guò)程； 途徑 II － 毒物活化過(guò)程。 自殺性底物的反應(yīng)類(lèi)型和靶作用部位 酶作用方式 反應(yīng)類(lèi)型 自殺性底物 在細(xì)胞色素中的主要靶部位 單加氧化酶 氧加入于： (1) 硫中心 (2) 不飽和側(cè)鏈 (1) 二硫化碳 (2) 乙烯乙炔 (1) 脫輔基蛋白 (2) 血紅素 氧化酶 電子轉(zhuǎn)移 (由藥物至血紅素 ) 3, 5－二乙氧羰基－ 1, 4－二氫可力丁 血紅素 還原酶 電子轉(zhuǎn)移 (由血紅素至藥物 ) 四氯化碳 血紅素 藥物 親電試劑 細(xì)胞色素內(nèi)的親核中心 共價(jià) 加合物 肝臟中 ， P450酶系代謝物的性質(zhì)取決于在體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng) 。 催化生物體內(nèi)環(huán)境毒物的生物化學(xué)反應(yīng)的酶包括：?jiǎn)渭友趺?、 氧化酶和還原酶 。 這些酶的一些外源性底物能引起組織細(xì)胞的損害 ， 被稱為自殺性底物 (suicide substrate)， 其反應(yīng)類(lèi)型和在細(xì)胞色素中的靶部位如下表所示 。 環(huán)境中致肝壞死化學(xué)物引發(fā)損傷的過(guò)程 環(huán)境中 致 肝壞 死 的化 學(xué)物 吸收 分布 生物轉(zhuǎn)化 排出 活化 滅活 最后致壞 死性產(chǎn)物 直接及間接 相互作用 與 DNA、 RNA、蛋 白質(zhì)、脂質(zhì)等反應(yīng) 肝壞死 有毒物肝外和肝內(nèi)代謝機(jī)理示意圖 機(jī)理 A 母體化學(xué)物是最終有毒物 ， 對(duì)肝內(nèi)或肝外組織 、 器官產(chǎn) 生損害 。 代謝只起到解毒功能 。 毒性作用點(diǎn)位特定性與 否取決于諸如選擇性暴露 、 優(yōu)先吸收 、 靶標(biāo)組織內(nèi)毒物 的累積 ， 或出現(xiàn)特定受體或高易受作用點(diǎn)位 。 機(jī)理 BI 機(jī)理 BII 肝外組織 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 血液 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 肝臟 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 肝外組織 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 血液 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 肝臟 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 有毒代謝物 有毒代謝物 肝外組織 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 血液 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 肝臟 有毒母體物質(zhì) 非活性代謝物 有毒代謝物 有毒代謝物 有毒代謝物 毒性是由活性代謝物而不是母體化學(xué)物引發(fā) 。 活性代謝物可以在肝內(nèi)或肝外細(xì)胞或組織原位生成 。 可以區(qū)分為兩 種機(jī)理類(lèi)型： 機(jī)理 I中 ， 有毒代謝物在肝外細(xì)胞或組織中原位生成； 機(jī)理 II中 ， 有毒代謝物在肝內(nèi)生成 ， 并循環(huán)到肝外組織 。 組織和器官的損害程度取決于類(lèi)似機(jī)理 A所述及的因素 。另外 ， 代謝系統(tǒng)的分布和活度也有重要影響 。 腎毒物在體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)和代謝 腎臟毒物的代謝轉(zhuǎn)化有四種形式： A. 毒物在腎臟內(nèi)的直接代謝轉(zhuǎn)化； B. 在腎外組織代謝活化后轉(zhuǎn)運(yùn)入腎； C. 腎外組織代謝后的無(wú)毒物在腎內(nèi)進(jìn)一步活化； D. 多器官組織共同參與的代謝轉(zhuǎn)化 。 D M1 M2 化學(xué)物 M2 M1 D 損傷 B/C A M M2為代謝產(chǎn)物 B D C 腎外組織 腎臟 目標(biāo)、基準(zhǔn)、指導(dǎo)方針、標(biāo)準(zhǔn) 目標(biāo) (objective) 環(huán)境控制努力所要達(dá)到的目標(biāo)或目的 。 目標(biāo)選擇涉及鑒定被保護(hù)的用途 。 基準(zhǔn) (criteria) 對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的編輯或處理 ， 以決定環(huán)境介質(zhì)質(zhì)量對(duì)某一選定目標(biāo)是否適合 。 基準(zhǔn)包括用于回答問(wèn)題所需的科學(xué)的支持?jǐn)?shù)據(jù) 。 與構(gòu)建目標(biāo)不同 ， 構(gòu)建基準(zhǔn)是嚴(yán)格的科學(xué)過(guò)程 ， 涉及收集有關(guān)