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1绪论1

1.1经济高速发展带来的环境问题1

1.2生态毒理学研究进展1

1.3生态风险评价及生态风险早期诊断研究4

1.3.1生态风险评价4

1.3.2生态风险早期诊断研究4

1.4生态风险早期诊断的意义及研究展望7

参考文献8

2持久性有机污染物在环境中的分布特征、毒性效应及生态风险研究11

2.1水环境中POPs的分布特征、来源识别和生态风险研究12

2.1.1海南五指山地区水环境中POPs的分布特征和来源识别12

2.1.2海南铜鼓岭地区水环境中POPs的分布特征及生态风险初探23

2.1.3太湖沉积物POPs的分布特征和生态风险初探33

2.1.4江苏近海沉积物中POPs的分布特征和生态风险初探38

2.2 POPs在生物体中的分布特征和健康风险研究48

2.2.1江苏近海地区POPs在生物体中的分布特征和健康风险48

2.2.2太湖地区POPs在生物体中的分布特征和健康风险58

2.3新型有机污染物污染现状、毒性效应及进展65

2.3.1水环境中全氟化合物污染现状和研究进展65

2.3.2 PBDEs研究进展69

2.3.3药物和个人护理品研究进展79

2.4研究展望82

2.4.1开展精准的生态风险评价方法研究82

2.4.2关注新型POPs的环境行为和生态毒理效应研究83

参考文献84

3土壤的重金属污染及其生物有效性研究96

3.1江苏沿江典型农业土壤和蔬菜中重金属的分布特征97

3.1.1南京沿江几个主要蔬菜产区土壤和蔬菜中重金属的分布特征97

3.1.2苏州主要农业土壤及农作物中重金属的分布102

3.1.3扬中市主要农业土壤及蔬菜中重金属的分布103

3.1.4邗江主要农业土壤及蔬菜中重金属的分布105

3.2重金属的生物有效性和影响因素106

3.2.1土壤重金属的赋存形态的生物有效性107

3.2.2 pH对土壤Cd赋存形态及其生物有效性的影响108

3.2.3老化效应对土壤重金属形态及其生物有效性的影响110

3.2.4土壤有机质和配体对重金属生物有效性的影响114

3.3土壤重金属生物有效性的测定和预测模型研究116

3.3.1重金属生物有效性研究方法进展116

3.3.2应用DGT技术预测田间农作物的生物有效性118

3.3.3金属的生物有效性模型125

参考文献127

4环境生态风险早期预警方法原理132

4.1生态毒理学研究进展132

4.1.1生物标志物的定义和发展134

4.1.2生物体敏感指标相互作用的分子机制136

4.2主要生物标志物的研究与应用137

4.2.1细胞色素P450系统作为生物标志物的研究138

4.2.2应激蛋白的研究和应用140

4.2.3抗氧化防御系统用做生物标志物的研究143

4.2.4活性氧及其用于生态风险早期预警的潜力145

4.3活性氧引起的氧化应激与损伤152

4.3.1氧化应激的概念与产生机制152

4.3.2污染物胁迫下活性氧的产生与氧化损伤153

4.4植物络合素作为生物标志物的研究156

4.5生态风险早期预警的研究方法157

4.5.1生物标志物的筛选157

4.5.2生态风险早期预警的研究方法157

4.5.3应用多种生物标志物综合诊断污染环境的早期生态风险157

参考文献158

5生物体内P450酶系对污染物胁迫的响应169

5.1 P450的组成、功能及其多样性169

5.1.1 P450的组成和功能169

5.1.2 P450的多样性170

5.2 P450基因的诱导表达和抑制效应173

5.2.1 P450基因的诱导表达173

5.2.2 P450基因的抑制效应174

5.3 P450在污染物降解和环境污染诊断中的应用研究175

5.3.1动物P450在环境污染诊断中的应用研究175

5.3.2植物P450在环境污染早期诊断中的研究184

参考文献185

6污染物的氧化胁迫及氧化损伤机制研究191

6.1鱼体内活性氧捕获方法的建立、鉴定和定量191

6.1.1活体异位捕获技术的建立192

6.1.2活体原位捕获技术的建立194

6.1.3体外捕获技术的建立195

6.1.4活性氧的鉴定和定量197

6.2活性氧用做生物标志物对污染物的早期预警研究200

6.2.1鲫鱼对酚类污染物胁迫的响应200

6.2.2鲫鱼对多环芳烃类污染物胁迫的响应213

6.3植物体内活性氧和自由基的定量及分析方法220

6.3.1 O2·-的定量方法研究221

6.3.2氮氧自由基和过氧自由基224

6.3.3碳中心自由基的测定方法226

6.3.4 H202的定量研究227

6.3.5.OH的定量研究229

6.4生物体氧化损伤的研究方法230

6.4.1膜脂质过氧化的研究230

6.4.2蛋白质氧化损伤的研究233

6.4.3 DNA断裂、DNA加合物和DNA交联的研究236

参考文献240

7污染物对生物体内谷胱甘肽系列的影响250

7.1生物体内的谷胱甘肽系列250

7.1.1谷胱甘肽的结构特征250

7.1.2谷胱甘肽系列的生物学作用与机制251

7.2重金属对生物体内谷胱甘肽系列的影响253

7.2.1单一重金属污染对生物体内谷胱甘肽系列的影响254

7.2.2重金属复合污染对生物体内谷胱甘肽系列的影响256

7.2.3有机配体存在下重金属对生物体内谷胱甘肽系列的影响258

7.3有机污染物对生物体内谷胱甘肽系列的影响260

7.3.1石油烃类污染物对生物体内谷胱甘肽系列的影响260

7.3.2酚类污染物对生物体内谷胱甘肽系列的影响261

7.3.3苯胺类污染物对生物体内谷胱甘肽系列的影响267

7.3.4 PAHs对生物体内谷胱甘肽系列的影响268

7.3.5溴化阻燃剂对生物体内谷胱甘肽系列的影响271

7.4谷胱甘肽系列在环境生态安全早期诊断中的作用272

参考文献274

8污染物的遗传毒性与发育毒性研究——以五氯酚为例278

8.1五氯酚及其生物毒性278

8.1.1 PCP的生物毒性278

8.1.2 PCP致毒机制280

8.2遗传毒性及其检测技术280

8.2.1遗传毒性280

8.2.2 DNA损伤及检测技术280

8.2.3基因点突变及检测技术281

8.3 PCP诱导斑马鱼p 53基因点突变研究283

8.3.1 p 53基因在遗传毒性研究中的应用283

8.3.2 PCP诱导斑马鱼p 53基因点突变的巢式PCR-RFLP分析284

8.3.3 PCP诱导斑马鱼p 53基因点突变的克隆测序分析286

8.3.4 DHPLC及其分析方法的建立287

8.3.5 DHPLC分析PCP对斑马鱼p 53基因的作用289

8.4五氯酚对斑马鱼毒理基因组学研究294

8.4.1毒理基因组学294

8.4.2 PCP暴露下斑马鱼胚胎基因芯片分析295

8.4.3 PCP对斑马鱼细胞凋亡的影响299

8.5五氯酚对斑马鱼发育毒性研究302

8.5.1发育毒性302

8.5.2以斑马鱼为模式动物的发育毒性检测方法302

8.5.3 PCP对斑马鱼发育毒性研究304

8.6展望306

参考文献307

9污染物对生物体的内分泌干扰效应及其机制研究312

9.1环境内分泌干扰物312

9.1.1环境内分泌干扰物简介312

9.1.2环境内分泌干扰物的种类和来源313

9.1.3环境内分泌干扰物的生物学效应及其作用机制315

9.2污染物对鱼类和腹足类的性激素干扰效应及其作用机制321

9.2.1氯代芳烃对鲫鱼血清性激素水平及肝脏代谢关键酶的影响321

9.2.2三丁基锡对腹足类的雄激素干扰效应及其作用机制328

9.3污染物对鱼类和两栖类动物的甲状腺激素干扰效应及其作用机制336

9.3.1污染物对鱼类的甲状腺激素干扰效应及其作用机制336

9.3.2污染物对两栖类动物的甲状腺激素干扰效应及其作用机制342

9.4鲫鱼淋巴细胞增殖实验在环境内分泌干扰物筛选中的应用355

9.4.1天然激素和双酚A对鲫鱼免疫细胞体外暴露的研究356

9.4.2天然激素和双酚A对鲫鱼免疫细胞体内暴露的研究358

9.4.3天然激素和双酚A对鲫鱼免疫细胞影响的分析359

9.4.4应用鲫鱼淋巴细胞增殖实验筛选环境内分泌干扰物362

9.4.5小鼠前脂肪细胞（3T3-L1）在环境肥胖激素筛选中的应用368

9.5展望373

9.5.1新的内分泌干扰物和内分泌干扰效应373

9.5.2典型内分泌干扰物的作用机制374

9.5.3内分泌干扰物的分子作用机制与种群水平上的生态效应的联系375

9.5.4内分泌干扰物的筛选和生物监测方法375

参考文献377

10生物体内应激蛋白对污染物胁迫的响应研究384

10.1 HSPs检测方法385

10.1.1 Western blotting技术385

10.1.2酶联免疫技术385

10.1.3其他研究方法385

10.2动物应激蛋白在水生生态环境污染监测中的研究和应用386

10.2.1水生动物应激蛋白在水生生态环境污染监测中的研究现状386

10.2.2鲫鱼不同组织HSP70对重金属胁迫的响应387

10.2.3鲫鱼肝脏HSP70对有机污染物胁迫的应激响应391

10.2.4动物应激蛋白在陆生生态环境污染监测中的研究进展400

10.3植物应激蛋白在环境污染监测中的研究402

10.3.1蚕豆幼苗HSP70对土壤重金属污染胁迫的响应402

10.3.2番茄幼苗HSP70对土壤重金属胁迫的响应405

10.4植物HSP70对稀土元素氧化胁迫的应激响应406

10.4.1叶片组织La含量的测定406

10.4.2叶片组织O2·-和H202的原位显色407

10.4.3叶片组织4种抗氧化酶同工酶图谱的变化407

10.5 La 3+通过介导HSP70等生理指标的变化干扰植物细胞的增殖周期410

10.5.1受试蚕豆幼苗的培养和染毒411

10.5.2根部组织La、 Ca、 Fe和K元素含量的变化411

10.5.3根尖细胞增殖周期和增殖指数的变化412

10.5.4根尖组织HSP70诱导表达水平的变化413

10.6稀土元素拮抗重金属对植物氧化胁迫的研究414

10.6.1以蚕豆叶片作为研究对象414

10.6.2以蚕豆根部组织作为研究对象419

10.7转基因模式动物和植物的Hsps作为环境污染监测的生物标志物423

10.8应激蛋白作为分子标志物需要注意的事项423

参考文献424

11植物络合素对重金属污染胁迫的响应研究431

11.1 PCs的发现、命名及其结构431

11.1.1 PCs的发现431

11.1.2 PCs和M- PCs复合物的合成432

11.2 PCs的检测方法435

11.2.1差减法435

11.2.2高效液相色谱柱前衍生化法437

11.2.3毛细管电泳法440

11.2.4电化学法440

11.2.5高效液相色谱-质谱联用法441

11.2.6其他的仪器联用技术441

11.3重金属胁迫下生物体内PCs的响应442

11.3.1 PCs的生物标记物作用442

11.3.2 PCs的重金属解毒作用444

11.3.3 PCs调节和维持植物体内金属离子的平衡作用457

11.3.4 PCs的抗氧化胁迫作用457

11.3.5 PCs的其他作用458

11.4 PCs作为生物标记物的潜力458

11.4.1陆生植物体内PCs的响应与重金属生物毒性的关系459

11.4.2水生植物体内PCs的响应与重金属生物毒性的关系465

11.5 PCs研究存在的问题与值得进一步研究的方向467

参考文献467

12多种生物标志物在环境生态风险早期诊断中的应用研究475

12.1多种生物标志物对进行生态风险早期诊断的意义475

12.2应用多种生物标志物对水环境生态风险的早期诊断476

12.2.1敏感分子生物标志物的筛选476

12.2.2不同生物对同一污染物胁迫响应的比较研究483

12.2.3生物对不同化合物胁迫响应的差异性490

12.2.4腐殖酸对生物受污染物胁迫响应的影响491

12.2.5太湖蓝藻水华对鲤鱼生态毒理效应的原位研究及其早期预警初探496

12.3应用多种生物标志物对土壤环境生态风险的早期诊断506

12.3.1 Cd污染土壤对作物胁迫的生态风险早期诊断研究507

12.3.2应用蚯蚓生物标志物对Cd污染土壤的生态风险早期诊断513

12.3.3 Pb污染土壤对蔬菜胁迫的生态风险早期诊断及微观致毒机理522

12.4污染物的兴奋效应与致毒关键阈值研究方法的探讨533

12.4.1 Pb污染土壤诱导蚕豆幼苗的Hormesis效应及其风险性评价方法535

12.4.2 La3+诱导蚕豆幼苗的Hormesis效应及其风险性评价方法539

12.5应用与展望545

12.5.1继续应用多种分子生物标志物综合诊断水环境早期生态风险545

12.5.2继续开展基于重金属形态生物有效性的多种分子生物标志物综合诊断方法的应用546

12.5.3应用多种分子生物标志物对生态风险综合早期诊断技术应关注的问题547

参考文献548

13生态毒理组学技术研究及其应用554

13.1生态毒理基因组学554

13.1.1基因芯片555

13.1.2差异显示反转录技术556

13.1.3基因表达系列分析技术在毒理基因组学的应用557

13.2生态毒理蛋白质组学557

13.2.1蛋白质组学技术557

13.2.2磷酸化蛋白质组学技术559

13.2.3从生态毒理基因组学到蛋白质组学561

13.3代谢组学技术561

13.4生态毒理组学技术研究内容562

13.4.1生态毒理组学研究常用生物平台562

13.4.2生态毒理基因组和生态毒理蛋白质组学研究内容563

13.5应用生态毒理组学技术研究蓝藻水华衍生物毒性效应564

13.5.1水环境富营养化污染现状564

13.5.2微囊藻毒素的分子致毒机理565

13.5.3与微囊藻毒素致毒机制密切相关的蛋白566

13.5.4太湖蓝藻水华对鲤鱼肝脏毒性效应的蛋白质组学研究567

13.6生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学研究展望580

13.6.1生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学研究存在问题580

13.6.2生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学研究的发展趋势580

参考文献581