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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pH 105

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