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水生态模拟系统是用于高层次化学品生态风险评估的测试模型,目前在国外已经广泛用于工业化学品、农药、兽药、重金属等单一化学物质和复杂混合物的生态风险评估研究,而我国的相关研究比较匮乏。随着我国化学品风险评估体系的完善,水生态模拟系统测试必将作为作为单一生物毒性测试的有效补充。在此背景下,简述了水生态模拟系统的分类、研究方法和结果外推方法;从单一化学物质暴露作用下的生态危害评估、多种化学物质联合暴露作用下的生态危害评估以及目标化学物质的归趋分析三个方面阐述了水生态模拟系统在国内外化学品风险评估科学研究中的应用,对比了水生态模拟系统和单一物种毒性测试结果和基于两种测试数据的生态危害评估结果。与此同时,分析了水生态模拟系统在国内外化学品环境管理中的应用情况。在此基础上,对我国发展水生态模拟系统所存在的问题及解决方案提出了建议。 相似文献
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计算毒理学模型正逐渐成为我国化学物质环境管理的重要工具之一.为了推动建立面向我国化学物质环境管理的计算毒理学模型评估方法体系,掌握模型评估核心技术,本文分析了我国发展和评估计算毒理学模型的必要性,总结了我国计算毒理学模型评估的管理需求,系统梳理了美国、欧盟、国际经济合作与发展组织(OECD)的模型评估方法.研究发现,发达国家普遍建立了一套相对完善的计算毒理学模型评估技术,构建了包含模型开发、评估、验证和应用的模型生命周期评估体系.当前,我国尚未建立计算毒理学模型评估技术方法,借鉴发达国家的经验做法,构建具有我国国情特征的计算毒理学模型评估体系,指导我国计算毒理学模型征集与评估工作,具有重要意义. 相似文献
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基于多类支持向量机的化学物质生态危害分类研究 总被引:1,自引:1,他引:0
应用多类支持向量机(M-SVMs)方法研究了化学物质生态危害程度的分类,以提高分类的准确性和效率.对采集到的61种环境优先污染物的环境行为和生物毒性方面的7项指标进行相关性分析,建立了M-SVMs分类模型并对数据集进行10折交叉验证以评价模型的分类能力,运用所建模型对7种化学物质的生态危害进行预测.结果表明,去除与鱼毒有信息重叠的溞毒指标,选取鱼毒、藻毒、降解性、蓄积性、分配系数和吸附系数6项指标用于构建M-SVMs分类模型;M-SVMs模型识别率较高,交叉验证平均分类正确率达86.89%;对7种化学物质生态危害的预测结果与实际情况基本相符. 相似文献
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化学物质水体归趋与影响 (简称CAFE)数据库是一个允许快速并无限制访问数据的集中式数据库。CAFE将现有的32 377种化学物质的归趋数据和4 498种化学物质的毒性效果数据整合至用户友好的工具中,以物种敏感度分布(SSD)的形式总结毒性数据,并提供了相关的1%和5%危害浓度(HC1和HC5)。为探究CAFE数据与报道的化学事故之间的联系,一项数据可用性评估显示,2000年至2014年间在美国国家应急中心呈报的55种化学物质中,32种物质的归趋和20种物质的毒性在CAFE中均有记录;2003年至2014年间由美国海洋及大气管理局呈报的205种化学物质中,86种物质的归趋和103种物质的毒性在CAFE中也均有记录。我们假设2种化学物质在环境中溢出(丙烯腈,溢出量为625桶 ;变性乙醇,溢出量为857桶),根据模型对其环境浓度进行模拟,进而说明CAFE在实际中的应用。在24 h时程的SSD中,大多数物种很可能分别在溢出后最初的35 min内和15 h内受到丙烯腈和变性酒精的影响。丙烯腈浓度在溢出后45 min已低于HC5(17 mg?LL-1),变性酒精浓度在溢出后60 h已低于HC5(2 676 mg?LL-1)。将100种化学物质以CAFE数据为基础得出的HC5与发表的HC5进行对比,我们发现超过一半的数值都在2倍差异以内,较少的一部分数值则超过了10倍差异。CAFE的发展提高了获取相关环境信息的能力,并可能应用于水体环境污染物溢出分析之外的更多领域。
精选自Adriana C. Bejarano, James K. Farr, Polly Jenne, Valerie Chu, Al Hielscher. The chemical aquatic fate and effects database (CAFE), a tool that supports assessments of chemical spills in aquatic environments. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 7, pages 1576–1586, July 2016.
DOI: 10.1002/etc.3289
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计算毒理学利用分子致毒机制信息和数学模型预测化学物质对人体健康和环境的危害。有害结局路径(adverse outcome pathway, AOP)可将化学物质在个体水平的危害或有害结局(adverse outcome, AO)与其在分子水平上的启动事件(molecular initiating event, MIE)建立关联,为将表征分子致毒机制的体外生物测试数据应用到高通量的化学物质毒性预测中提供了可能。然而,目前缺乏基于有害结局路径的高通量预测化学物质毒性的研究。本研究基于AOP框架,联合ToxCast体外测试数据,选取101种典型环境化学物质进行毒性预测,并通过与PubChem内已报道的化学物质毒性比较,对预测结果进行评价。结果表明,基于AOP预测到101种化学物质共可潜在诱导58个AOs,覆盖了生殖毒性等在内的11个毒性类型。不同毒性类型的真阳性预测率(true positive rate, TPR)不同,其中致癌/遗传毒性、生殖毒性与消化系统毒性的TPR均超过了70%,而神经毒性与呼吸系统毒性的TPR均低于30%。不同毒性类型的TPR与AOP知识库中该毒性类型的AOP (P<0.02,r=0.685)、MIE(P<0.01,r=0.734)、体外生物测试的数量(P<0.01,r=0.752)和化学物质体外测试数量(P<0.01,r=0.293)呈显著正相关。综上,本研究的结果表明,增加高通量体外测试数据和丰富AOP知识库,将进一步提高对化学物质的潜在毒性预测的准确性,为未来化学物质的高通量筛查和风险评估提供支撑。 相似文献
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美国环境保护部负责评估超过10 000种化学物质的内分泌活动,而合理的实现评估不能仅仅利用体内化验。因此,使用以特定的内分泌系统为目标测定的体外高通量(HTP)数据提出了化学物质体内化验优先原则。最近聚焦于潜在雌激素化学物质—特别是关于能够激活雌激素受体α(ERα)的化学物质的研究工作大致证实了该方法的可行性。然而,该方法存在一个主要的不确定性,那就是基于哺乳动物(主要是人类)的HTP ER化验的优先级是否能够准确地反映chemical-ERα在非哺乳类物种中潜在的相互作用。这里我们对以下几方面进行了全面分析,包括基于ERs结构属性、体外绑定和ERα反式激活数据的相关信息研究chemical-ERα交互作用的跨物种相似性,以及一系列化学物质对体内雌激素信号通路的影响。总的来说,这种综合分析表明,在哺乳动物系统中具有中度到高度雌激素效能的化学物质在非哺乳类脊椎动物中同样是优先级的化学物质。然而,由于缺乏对可能的ERαorthologues的生物作用的了解,优先级方法在多大程度上能够适用于无脊椎动物是不确定的。进一步比较分析鱼类和爬行动物的体外数据表明基于哺乳类的试验可能不会有效地获取在所有脊椎动物门类中ERα与低亲和力的化学物质的交互作用。
精选自Gerald T. Ankley, Carlie A. LaLone, L. Earl Gray, Daniel L. Villeneuve, Michael W. Hornung. Evaluation of the Scientific Underpinnings for Identifying Estrogenic Chemicals in Non-Mammalian Taxa using Mammalian Test Systems. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2806–2816, November 2016.
DOI: 10.1002/etc.3456
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危害性识别是化学品环境风险评估工作的重要基础,危害性数据的质量直接影响化学品环境风险评估工作的结果与结论。通过介绍经济合作与发展组织(OECD)eChemPortal近几年来的主要变化,以上海地区涉及的30种重点环境管理危险化学品为例,比较分析我国《危险化学品分类信息表》及eChemPortal引用的按照《欧盟物质和混合物的分类、标签和包装法规》的公开分类和标签目录(ECHA CL inventory)、日本政府全球化学品统一分类和标签分类结果(GHS-J)的差异。结果表明:eChemPortal作为OECD建立的全球化学物质信息门户,加入的数据库多数经过政府机构或同行评审,准确性和可靠性相对较高,目前已有32个数据库加入到该平台,其中32个数据库支持化学物质检索,4个数据库支持化学性质检索,2个数据库支持GHS检索,并且数据库的数量和功能还在持续增加;相对于国家安全监管总局的《危险化学品分类信息表》和ECHA CL inventory,GHS-J的危害性分类结果较为完善,而且多数分类结果提供了具体的分类数据基础信息,这对于分类结果的评估十分有用。上述研究表明我国政府监管部门有必要结合eChemPortal等权威的数据信息平台发布我国重点环境管理危险化学品环境风险评估推荐数据库,从而规范重点环境管理危险化学品环境风险评估过程并推动对化学品的有效环境监管。 相似文献
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《环境化学》2015,(10)
羟基自由基(·OH)反应常数对于表征有机污染物在大气环境中持久性具有重要意义.依据经济合作与发展组织(OECD)关于QSAR模型构建与验证的导则,采用量子化学方法对覆盖了不同种类的722个化合物进行结构优化,遗传算法筛选最优结构描述符,运用多元线性回归构建化学品羟基自由基反应常数预测模型.拟合结果显示,多元线性回归模型决定系数R2和标准误差分别为0.819和0.508,基于leverage法评价模型的应用域,结果表明模型具有较强的稳健性、预测性和拟合能力.美国环保局EPI Suite中AOPWIN模块羟基自由基反应常数预测模型没有给出明确的应用域,利用所建模型与美国EPI Suite对化学物质进行比较,其中,有85个化学物质预测优于EPI Suite软件.通过定量结构-活性关系(QSAR)预测技术可弥补羟基自由基反应常数测试数据的缺失,减少测试费用和评估数据的不确定性. 相似文献
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考虑到人类社会中大量使用化学物质,想要准确有效地评估这些化学物质对人类和生态受体的潜在风险,研发有效的手段和方法是至关重要的。鱼胚胎急性毒性试验是其中一种工具,已表现出与幼鱼急性毒性标准试验的预测结果高度吻合,而幼鱼试验对资源消耗更多。然而,也有证据表明,对于某些类型的化学物质,包括神经毒素,鱼类胚胎的敏感性低于幼鱼。本文利用已发表的斑马鱼胚胎毒性数据,与3种常用检测用鱼幼鱼(虹鳟鱼、蓝鳃太阳鱼、羊鲷)的半致死浓度50%(LC50)数据进行比较,研究了鱼类胚胎对农药危害评估的效用。在将农药视为单因素的情况下,斑马鱼胚胎和幼鱼毒性数据相关性较差,差异显著(r2=0.28;p0.05),但将农药作用方式作为协方差分析的因子考虑时,两者呈现出较好的相关性(r2=0.64;p0.05)。数据库中的大量有关神经毒性农药的数据在一定程度上解释了这一差异性,也支持了先前发现的常用鱼类胚胎毒性测试终点对神经毒性特别不敏感的现象。这些结果表明,在农药常规危害评估中,尽管胚胎测试可以与其他筛选工具一起用于污染物优先性的初筛,但使用基于胚胎的测试(诸如经济合作与发展组织鱼类胚胎急性毒性试验等)来取代幼鱼类毒性测试仍为时过早。
精选自Glaberman, S., Padilla, S. and Barron, M. G. (2017), Evaluating the zebrafish embryo toxicity test for pesticide hazard screening. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 1221–1226. doi: 10.1002/etc.3641
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