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第一部分 总论3

第一章 金属化学性质3

第一节 金属性质与人类健康3

一、金属与健康需求3

二、重金属对人类健康的危害4

三、稀土元素对人类健康的危害6

四、放射性核素对人类健康的危害7

五、金属的性质与代谢8

第二节 金属化学性质与毒性10

一、金属结构与化学性质10

二、金属化学性质与毒性16

三、金属结构-毒性关系19

第三节 金属化学形态与毒性20

一、金属的化学形态20

二、金属化学形态与毒性23

主要参考文献26

第二章 环境中金属的来源、迁移与转化28

第一节 环境中金属的来源28

一、环境中金属的生活来源28

二、环境中金属的生产来源28

第二节 环境中金属的迁移和转化30

一、金属在大气环境中的迁移和转化30

二、金属在水体和沉积物环境中的迁移转化规律31

三、金属在土壤环境中的迁移转化规律34

第三节 常见金属、稀土元素及放射性核素的存在形态与暴露现状36

一、铅36

二、砷37

三、汞38

四、铜39

五、镉39

六、铝40

七、铬40

八、镍41

九、铍41

十、锰42

十一、稀土元素42

十二、放射性核素43

主要参考文献44

第三章 金属的生物转运45

第一节 金属的毒物动力学概述45

第二节 金属与生物膜46

一、生物膜的性质与功能46

二、D类金属与细胞膜的反应47

三、金属跨膜转运过程的特点48

四、金属的转运系统50

五、金属之间的相互作用对转运过程的影响52

第三节 细胞对金属的转运53

一、小肠黏膜上皮细胞53

二、肺泡上皮细胞54

三、肾小管细胞54

四、肝细胞54

五、红细胞55

六、其他动物细胞55

七、微生物55

第四节 金属的吸收55

一、概述55

二、金属的肠道吸收及其影响因素56

第五节 D类金属的经血液转运58

第六节 D类金属在靶器官内的转运58

一、概述58

二、肾脏59

三、脑60

四、其他组织60

第七节 细胞对D类金属的贮存和释放60

一、细胞对D类金属的贮存60

二、细胞对D类金属的排出61

第八节 D类金属的排泄61

第九节 体内金属浓度的稳定状态62

主要参考文献63

第四章 金属毒性的剂量-效应（反应）关系66

第一节 剂量-效应（反应）的基本概念66

一、剂量66

二、效应与反应66

第二节 剂量-效应（反应）关系建立的条件与影响因素67

一、建立剂量-效应（反应）关系的前提67

二、剂量-效应（反应）关系的表述方法68

三、研究剂量-效应（反应）的方法71

四、剂量-效应出现的可能机制—受体和受体理论71

五、剂量-效应关系与剂量-反应关系的比较72

六、影响剂量-效应（反应）关系的因素72

七、剂量-效应（反应）的研究意义74

八、剂量-效应（反应）关系研究趋势75

第三节 常见的剂量-效应关系76

一、剂量与生物效应的关系76

二、剂量与生物-时间-效应的关系76

三、剂量与生物症状的关系77

第四节 不同水平的剂量-效应关系77

一、细胞／分子水平的剂量-效应的关系77

二、器官水平的剂量-效应的关系77

三、个体水平的剂量-效应的关系78

四、群体水平的剂量-效应关系78

第五节 剂量-效应（反应）关系的评价78

一、急性毒性78

二、亚急性毒性79

三、亚慢性毒性79

四、慢性毒性80

第六节 常见金属的剂量-效应关系80

一、铅的剂量-效应关系80

二、镉的剂量-效应关系82

三、砷的剂量-效应关系83

四、镍的剂量-效应关系85

五、锌的剂量-效应关系86

六、铜的剂量-效应关系86

七、铬的剂量-效应关系87

八、汞的剂量-效应关系87

九、铝的剂量-效应关系88

十、钡的剂量-效应关系89

十一、铊的剂量-效应关系89

十二、金属的联合作用的剂量-效应关系90

主要参考文献91

第五章 影响金属毒性的因素92

第一节 金属的特性92

一、形态与毒性92

二、理化性质与毒性93

三、环境中迁移转化与毒性95

四、金属的联合作用97

五、金属与机体必需金属之间的相互作用97

第二节 机体的状况99

一、种属及遗传易感性99

二、年龄及发育阶段100

三、营养与健康状况100

第三节 金属的接触条件及代谢101

一、接触途径101

二、生物转运102

三、在体内的分布、蓄积和贮存库102

四、金属硫蛋白与金属毒性103

五、细胞包涵体104

第四节 环境因素105

一、环境pH105

二、环境氧化-还原电位105

三、环境气象因素106

主要参考文献106

第六章 评价金属毒性的生物标志物108

第一节 生物监测的意义108

一、生物监测优点109

二、生物监测不足109

第二节 生物标志物的基本概念109

一、生物标志物的意义109

二、生物标志物的分类109

第三节 金属毒性生物标志物的选择110

一、选择理想生物标志物的条件110

二、选择合适的生物标志物注意事项111

第四节 生物标志物的检测技术112

一、新材料的生物监测112

二、稀土元素的生物监测113

三、硬质金属的生物监测113

四、放射性核素的生物监测114

第五节 常见金属的生物标志物及其生物监测116

一、镉116

二、铅117

三、汞119

四、铝120

五、钴121

六、铬121

七、锰122

八、镍123

九、砷123

主要参考文献124

第七章 金属中毒总论125

第一节 概述125

第二节 金属中毒临床表现125

一、神经系统的表现126

二、呼吸系统的表现126

三、血液系统的表现127

四、消化系统的表现127

五、肾脏和心脏的损害表现127

六、免疫系统的表现128

七、致癌性128

八、其他损害的表现128

第三节 金属中毒及机体解毒机制128

一、与蛋白质结合129

二、氧自由基机制130

三、贮存库130

第四节 金属中毒诊断与治疗131

一、金属中毒的诊断131

二、金属中毒的治疗133

第五节 金属中毒预防140

主要参考文献141

第八章 常见金属中毒的防治142

第一节 铅142

一、概述142

二、接触机会与毒性142

三、临床表现143

四、处理143

五、预防143

第二节 汞144

一、概述144

二、接触机会与毒性144

三、临床表现145

四、处理146

五、预防146

第三节 锰146

一、概述146

二、接触机会与毒性146

三、临床表现147

四、处理147

五、预防147

第四节 铊148

一、概述148

二、接触机会与毒性148

三、临床表现148

四、处理148

五、预防149

第五节 砷149

一、概述149

二、接触机会与毒性149

三、临床表现150

四、处理151

五、预防151

第六节 镉151

一、概述151

二、接触机会与毒性151

三、临床表现152

四、处理153

五、预防153

第七节 铬153

一、概述153

二、接触机会与毒性153

三、临床表现154

四、处理154

五、预防155

第八节 铍155

一、概述155

二、接触机会与毒性155

三、临床表现155

四、处理156

五、预防157

第九节 镍157

一、概述157

二、接触机会与毒性157

三、临床表现158

四、处理158

五、预防158

主要参考文献159

第九章 安全性评价和危险度评定160

第一节 安全性评价160

一、毒理学安全性评价的意义160

二、毒理学安全性评价程序的基本内容161

三、毒理学安全性评价结果的解释164

四、安全性评价需注意的问题165

第二节 危险度评定166

一、基本概念166

二、危险度评定166

三、危险度管理172

四、危险性交流175

主要参考文献176

第十章 金属卫生标准177

第一节 标准概念与分类177

一、标准的概念177

二、标准的分类178

第二节 卫生标准和职业卫生标准180

一、卫生标准180

二、职业卫生标准181

第三节 卫生标准制定原则、依据和方法182

一、卫生标准的制定原则182

二、卫生标准编制的依据184

三、卫生标准编制的方法和途径185

第四节 常见金属卫生标准186

一、水卫生标准186

二、大气卫生标准193

三、土壤卫生标准193

四、化妆品卫生标准194

五、食品卫生标准194

主要参考文献200

第十一章 金属纳米材料及毒性201

第一节 纳米材料的定义201

第二节 金属纳米材料202

一、金属纳米材料的生产202

二、金属纳米材料的特性203

第三节 金属纳米材料毒性206

一、金属纳米材料的暴露途径206

二、金属纳米材料的生物效应206

三、几种金属纳米材料的研究进展208

第四节 金属纳米材料生产中的防护策略及措施210

一、颗粒物监测211

二、暴露控制程序211

主要参考文献213

第二部分 金属靶器官毒性217

第十二章 金属的神经系统毒性217

第一节 神经系统的结构与生理功能217

一、神经系统的组成和结构特点217

二、神经系统的生理功能特点218

第二节 金属及其化合物的神经系统毒性概述220

一、中枢神经系统轻微损伤220

二、神经元损害（神经元病）220

三、轴索损伤（轴索病）220

第三节 常见金属及其化合物的神经系统毒性221

一、汞和有机汞221

二、铅和有机铅224

三、铝及其化合物228

四、锡及其化合物230

五、铊及其化合物231

六、砷及其化合物232

七、锰及其化合物232

主要参考文献233

第十三章 金属的呼吸系统毒性236

第一节 呼吸系统的结构与生理功能236

一、呼吸系统的结构236

二、呼吸系统的生理功能237

第二节 金属及其化合物的呼吸系统毒性概述239

一、急性损害表现239

二、慢性损害表现240

三、变态反应性损害241

四、肺部肿瘤241

第三节 常见金属及其化合物的呼吸系统毒性241

一、铍及其化合物241

二、铝及其化合物243

三、铬及其化合物244

四、镍及其化合物、羰基镍245

五、砷及其化合物246

六、锑及其化合物247

七、钴及其化合物247

八、铂及其化合物248

九、锡及其化合物249

十、铁及其化合物249

十一、电焊工尘肺250

主要参考文献252

第十四章 金属的心血管系统毒性254

第一节 心血管系统的结构和功能254

一、心脏组织结构与功能254

二、血管组织结构与功能256

第二节 金属及其化合物心血管系统毒性概述258

一、心脏毒性258

二、血管毒性258

第三节 常见金属及其化合物的心血管系统毒性259

一、镉及其化合物259

二、铅及其化合物260

三、砷及其化合物260

四、汞及其化合物261

五、锌及其化合物262

六、钴及其化合物262

七、铜及其化合物263

主要参考文献263

第十五章 金属的血液系统毒性265

第一节 血液系统结构与功能265

一、血液的组成与功能265

二、造血器官的结构和功能266

第二节 金属及其化合物的血液系统毒性概述268

一、对红细胞影响268

二、对白细胞的影响269

三、对血小板影响269

四、出凝血障碍269

第三节 常见金属及其化合物的血液系统毒性270

一、铅及其化合物270

二、砷及其化合物271

三、砷化氢271

四、铜及其化合物272

五、稀土及其化合物272

六、放射性核素273

主要参考文献275

第十六章 金属的免疫系统毒性276

第一节 免疫系统概述276

一、T淋巴细胞和细胞免疫276

二、B淋巴细胞和体液免疫277

三、单核一吞噬细胞系统280

四、自然杀伤细胞功能281

五、红细胞免疫功能282

第二节 金属及其化合物免疫系统毒性概述283

一、免疫抑制283

二、变态反应284

三、自身免疫284

第三节 常见金属及其化合物的免疫系统毒性284

一、镉及其化合物284

二、铜及其化合物286

三、锌及其化合物287

四、铍及其化合物287

五、硒及其化合物289

六、汞及其化合物289

七、铅及其化合物290

八、镍及其化合物291

九、铬及其化合物291

十、砷及其化合物292

主要参考文献292

第十七章 金属的消化系统毒性294

第一节 消化系统结构294

第二节 金属在消化系统的吸收、转运和蓄积294

一、胃、肠道吸收294

二、转运金属的相关蛋白294

三、肠一肝循环和金属蓄积296

第三节 金属及其化合物消化系统毒性概述297

一、口腔炎297

二、胃、肠病变297

三、肝脏病变298

第四节 常见金属及其化合物的消化系统毒性298

一、汞及其化合物298

二、甲基汞299

三、砷及其化合物300

四、锡及其化合物303

五、铊及其化合物304

六、铬及其化合物304

七、镉及其化合物305

主要参考文献307

第十八章 金属的肾脏毒性309

第一节 肾脏的结构与功能309

一、肾脏的结构309

二、肾脏的生理功能312

第二节 金属及其化合物肾脏毒性概述314

一、金属对肾小球和肾小管的损伤314

二、金属的肾脏毒性表现315

三、金属肾脏毒性机制315

第三节 常见金属及其化合物的肾脏毒性316

一、汞及其化合物317

二、镉及其化合物318

三、铂及其化合物319

四、镍及其化合物321

五、铬及其化合物321

六、铅及其化合物323

七、铊及其化合物323

八、镓及其化合物324

九、铋及其化合物324

十、金及其化合物324

十一、铟及其化合物324

十二、铀及其化合物325

主要参考文献325

第十九章 金属的生殖系统毒性328

第一节 生殖系统概述328

一、性腺328

二、生殖轴的概念和功能329

第二节 性腺的组织结构与功能331

一、女（雌）性性腺—卵巢331

二、男（雄）性性腺—睾丸332

第三节 金属及其化合物生殖系统毒性概述333

一、对生殖功能的影响333

二、职业接触金属对职工子代的影响334

第四节 常见金属及其化合物的生殖系统毒性334

一、铅及其化合物334

二、汞及其化合物337

三、镉及其化合物340

四、锰及其化合物342

五、镍及其化合物345

主要参考文献346

第二十章 金属的皮肤与骨骼毒性348

第一节 金属及其化合物致皮肤损伤概述348

一、皮肤的屏障作用348

二、金属及其化合物所致皮肤损伤主要类型348

第二节 常见金属及其化合物的皮肤毒性349

一、铬及其化合物349

二、铍及其化合物350

三、镍及其化合物350

四、砷350

第三节 金属及其化合物致骨骼损伤概述351

一、骨骼的组织结构351

二、金属对骨骼的影响352

第四节 常见金属及其化合物的骨骼毒性352

一、铝及其化合物352

二、镉及其化合物352

三、铅及其化合物353

主要参考文献354

第三部分 金属的遗传毒性与致癌性359

第二十一章 金属遗传毒性总论359

第一节 遗传毒性的类型359

一、基因突变的类型359

二、染色体畸变361

三、染色体数目异常363

第二节 金属遗传毒性的机制363

一、DNA损伤363

二、DNA修复与突变364

三、金属对靶位点的作用366

四、金属一金属相互作用367

第三节 金属毒性的二元性369

一、生理作用与遗传毒性369

二、遗传毒性与抗遗传毒性370

第四节 金属遗传毒性的后果370

一、体细胞突变的后果371

二、生殖细胞突变的后果372

三、金属遗传毒性评价中的问题373

主要参考文献376

第二十二章 人类致癌金属377

第一节 砷及其化合物377

一、致突变377

二、生殖发育毒性377

三、致癌性378

四、毒性机制379

第二节 铍及其化合物380

一、致突变380

二、生殖发育毒性380

三、致癌性381

第三节 镉及其化合物381

一、致突变381

二、生殖发育毒性381

三、致癌性384

四、毒性机制385

第四节 六价铬及其化合物386

一、致突变386

二、生殖发育毒性387

三、致癌性388

四、毒性机制388

第五节 镍及其化合物389

一、致突变389

二、生殖发育毒性390

三、致癌性390

四、毒性机制391

第六节 二氧化硅及石棉392

一、二氧化硅392

二、石棉393

主要参考文献396

第二十三章 可疑人类致癌金属398

第一节 铅及其化合物398

一、致突变398

二、生殖发育毒性398

三、致癌性400

四、毒性机制400

第二节 汞及其化合物401

一、致突变401

二、生殖发育毒性401

三、致癌性404

四、毒性机制404

第三节 焊接烟尘405

一、致突变405

二、生殖发育毒性407

三、致癌性407

四、毒性机制408

第四节 铁及其化合物409

一、致癌性409

二、毒性机制409

第五节 镍合金410

主要参考文献410