敏感性比率SR

目前，人們廣泛地利用敏感性比率（Sensitivity ratio，SR）判別生物受有機污染物毒性的敏感性。理論上，有機污染物對不同生物的log TR臨界值取決於有機物對該生物的敏感度。

對於不同毒性機理類型的化合物來說，高敏感性生物的logTR分布幅度要寬於低敏感性生物，另外高敏感性生物的反應性化合物和弱惰性化合物log TR平均值（即最高點log TR值）要大於低敏感性生物logTR平均值。如果對不同敏感性生物統一用logTR=1作為過剩毒性臨界值，從log TR=1與三種敏感性生物的基線毒性化合物log TR交叉點（三個紅色交點）可以看出，對於高敏感性生物，一些基線毒性化合物的logTR值將高於1，將被誤判為反應性化合物；反之，對於低敏感性生物，一些反應性化合物logTR值將低於1，將被誤判為基線毒性化合物。

基本介紹

• 中文名：敏感性比率
• 外文名：Sensitivity ratio
• 縮寫：SR
• 評價：生物受有機污染物毒性的敏感性
• 指標：log TR
• 基線：用logTR=1作為過剩毒性臨界值

影響有機物毒性作用機理分類的因素

眾所周知，不同的生物有機體對某一化學物質具有不同的適應能力或敏感度。因此物種對有機物敏感性的不同會影響有機污染物毒性作用機制的判別。此外，有機化合物的生物富集、離子化率也是影響毒性作用機理判別的主要因素。

物種敏感性

有機污染物對生物的毒性作用是個複雜的過程，不同生物的生理組織結構差異和毒性作用靶位不同，都會導致不同物種對不同類型的有機物具有不同的敏感度。因此探討有機污染物對不同生物的敏感度，研究有機污染物對不同敏感度生物毒性機理的判別標準，有助於我們深入了解有機污染物對生物的毒性作用機理，為有機污染物對生物毒性的預測和安全性評價提供科學依據。

物種對化合物的敏感性受到有機體生理結構、毒性實驗標準和暴露時間、毒性效應參數以及生命體在不同生命周期敏感性等因素的影響。不同的生物有機體對某一化學物質具有不同的適應能力或敏感度。通過研究不同類型的有機污染物的敏感度發現，一些類別的有機物對綠藻的敏感度高於其對魚、大型溞及其它生物的敏感度，還有一些類別的有機物對大型溞的毒性敏感度要高於其對綠藻和魚的敏感度。通過研究苯胺類化合物和腈類化合物對各種水生生物的毒性敏感度發現，各種水生生物對苯胺類化合物的敏感度存在顯著差異，大型溞和發光菌的敏感性較高，魚和梨形四膜蟲的敏感性較低；而對腈類化合物的毒性敏感度則是魚和梨形四膜蟲敏感高，大型溞和發光菌敏感性低。以上研究結果表明不同性質的化合物對不同生物的敏感度可能具有顯著的差異，這種差異產生的原因，一方面是由於不同物種間生理特徵的差異，導致有機體生物富集能力不同引起的，另一方面則是由於有機物毒性作用機制不同引起的，有機污染物與不同的生物發生毒性作用的靶位不同。因此，套用有機污染物對魚的毒性比率臨界值研究有機污染物對其它不同敏感度生物的毒性機理時，必然會產生一定的偏差。

目前，人們廣泛地利用敏感性比率（Sensitivity ratio，SR）（logTR=1）判別生物受有機污染物毒性的敏感性。理論上，有機污染物對不同生物的logTR臨界值取決於有機物對該生物的敏感度。基線毒性化合物、弱惰性毒性化合物和反應性毒性化合物（包含特殊作用反應性化合物）對三種不同敏感性生物的毒性比率logTR的分布可用圖1描述。

其中黑實線為中等敏感性生物、綠虛線為高敏感性生物、藍點線為低敏感性生物。對於不同毒性機理類型的化合物來說，高敏感性生物的logTR分布幅度要寬於低敏感性生物，另外高敏感性生物的反應性化合物和弱惰性化合物logTR平均值（即最高點logTR值）要大於低敏感性生物logTR平均值。如果對不同敏感性生物統一用logTR=1作為過剩毒性臨界值，從logTR=1與三種敏感性生物的基線毒性化合物logTR交叉點（三個紅色交點）可以看出，對於高敏感性生物，一些基線毒性化合物的logTR值將高於1，將被誤判為反應性化合物；反之，對於低敏感性生物，一些反應性化合物logTR值將低於1，將被誤判為基線毒性化合物。

針對不同敏感性生物的毒性，區分化合物毒性作用機理的最理想的方法是根據生物的敏感性的不同，找出不同的毒性比率臨界值（高敏感性生物的臨界值logTR將大於1，低敏感性生物的臨界值logTR將小於1）來判別化合物的毒性作用機理。但對於不同敏感性生物的毒性機理臨界值的研究目前國內外文獻還沒有報導。

生物富集作用

生物富集是指有機化合物通過非吞食的方式從周圍環境（水、土壤和大氣）蓄積，使其在機體內的濃度超過周圍環境中的濃度的現象。常用的水生生物毒性測試的物種是綠藻、大型溞、魚、梨形四膜蟲和發光菌，魚是高等水生生物具有複雜的細胞器和脂質含量豐富的皮膚，大型溞是水生生物，梨形四膜蟲是一種單細胞真核生物，綠藻是真核生物，發光菌是原核生物。這幾種生物的生理結構有明顯的差異，對化合物的生物富集能力也不同。通過研究苯甲酸類化合物對魚、大型溞和發光菌的毒性發現，各種水生生物對苯甲酸類化合物的毒性存在顯著差異，發光菌的毒性較大，大型溞和魚類的毒性較低，引入表征有機生物富集能力的logKOW和表征化合物與受體反應能力的Elumo後，各物種的毒性的相關性明顯提高。該結果表明有機體對化合物的生物富集能力和有機物與受體之間的毒性作用方式共同影響著化合物的毒性效應。因此，研究有機污染物生物富集能力，闡明物質在生態系統內的遷移和轉化規律，有助於評價和判別化合物進入機體內後的毒性作用機制。

離子化

對可離子化有機污染物，離子化率是一個影響生物毒性的重要因素。有機弱酸或有機弱鹼等可離子化有機污染物，在水中以非離子態和離子態兩種形態存在。目前研究結果表明，這兩種形態對水生生物的毒性貢獻不同，水生生物對可離子化化合物兩種形態的吸收速率不同，與離子態相比，有機體對非離子態的吸收速率較大，非離子態易於被有機體吸收，對毒性的貢獻比較大。因此，可離子化有機污染物的離子化率對化合物的毒性有很大的影響。可離子化有機物的水生生物毒性隨pH的變化規律也證明了這一點，酸性有機物的離子化率隨pH的增大而增大，而毒性隨pH的增大而減小；鹼性有機物的離子化率隨pH的增大而減小，而毒性隨pH的增大而增大。苯酚和苯胺類化合物是有機化工的基本原料，取代苯甲酸類化合物是一類重要的植物生長調節劑被廣泛套用在農業生產中，這些物質大量地進入到水體中，對生物體造成較強的毒害作用。因此，基於苯酚、苯胺和苯甲酸等可離子化有機污染物，研究pH對可離子化有機污染物毒性的影響，有助於探明可離子化有機污染物的毒性作用機制，對環境毒理學和風險評價具有重要的意義。