根据半致死浓度如何区分毒性大小

【专家解说】：在动物急性毒性试验中，使受试动物半数死亡的毒 物浓度，用 LC50表示。使受试动物半数死亡的毒物剂量， 则称为半数致死量，用LD50表示。 半数致死浓度是衡量存在于水中的毒物对水生动物 和存在于空气中的毒物对哺乳动物乃至人类的毒性大小 的重要参数。毒物的致死效应与受试动物暴露时间有密 切关系。如果用 LC50表示水中毒物对水生生物的急性毒 性，必须在LC50前标明暴露时间，如24小时LC50、48小时 LC50和96小时LC50等。如果用LC50表示空气中毒物对哺乳 动物的急性毒性，一般是指受试动物吸入毒物2小时或4 小时后的试验结果，可不注明吸入时间，但有时也可写 明时间参数。例如LC□50是指引起动物半数死亡的浓度和 吸入时间的乘积，时间(□)一般用分钟表示。 概念的形成和发展 1945年美国学者提出工业废水 或化学物质对淡水鱼的急性毒性试验方法，后来发展成 为测定工业废水和其他化学物质对鱼类等水生生物的急 性毒性试验方法，以在一定暴露时间内的“平均耐受限” (TL□)表示。TL□是指在急性毒性试验中使受试水生动物 半数存活或半数死亡的毒物浓度。1975年美国公共卫生 协会、给水工程协会和水污染控制联合会提出以半数致 死浓度(LC50)和半数效应浓度(EC50)代替平均耐受限。平 均耐受限和半数致死浓度是意义相同的两个术语,即TL□ 等于 LC50。半数效应浓度是在一定暴露时间内使半数受 试水生动物产生某一效应（如丧失平衡、发育异常或畸 形等）的毒物浓度，用以表示短期暴露的亚致死毒性。 由于以LC50和EC50分别表示毒物短期暴露的致死毒性和亚 致死毒性较为明确,自70年代中期以来，LC50已逐渐成为 水生动物急性毒性研究的常用术语，用TL□者渐少。 环境中化学物质还对人类产生毒理学后果，因此环 境毒理学还必须阐明化学物质对哺乳动物的毒作用规律。 1927年特里文采用“半数致死量”(LD50)的概念,并提出 剂量－反应关系。由于化学物质的广泛应用，毒理学实 验也必须考虑和模拟人暴露或接触毒物的真实情况。在 环境毒理学中,经口服，腹腔、静脉或皮下注入,皮肤染 毒方式引起急性中毒的半数致死量以LD50表示;以吸入的 染毒方式引起急性中毒的半数致死浓度以 LC50表示。但 空气中的物理因素（如核辐射）引起哺乳动物半数死亡 的剂量用LD50表示。 计算方法 计算毒物对水生动物的 LC50常用直线内 插法,即根据不同暴露时间,以及在等对数间距的各个试 验浓度下测试动物的死亡率,求出不同暴露时间的LC50值。 计算时必须有使受试动物存活半数以上和半数以下的各 种试验浓度。根据毒物或废水试验浓度和受试动物的死 亡率用半对数纸作图，在死亡率50％处划一垂线至浓度 坐标,即可求出不同暴露时间内的LC50。增加试验次数和 适当缩小试验浓度间距,可提高LC50值的精确度。运用图 解法（Litchfield and Wilcoxon法），可计算出LC50值 的可信限，从而估算出与受试动物同类的动物死亡50％ 的毒物浓度范围。 计算毒物对哺乳动物的 LD50和LC50,较为简便、精确 的方法是图解法。由于染毒方式不同，动物的中毒反应 往往有很大差异。为便于对吸入染毒和其他方式染毒引 起的动物急性中毒进行比较，可按一定的换算公式将染 毒浓度换算成吸入的毒物剂量。 意义和作用 在比较各种污染物的毒性，不同种或 不同发育阶段的动物对污染物的敏感性以及环境因素对 毒性影响等方面的研究中，都以LC50为依据。 水生动物的种类不同，对毒物的感受性有很大差异。 如镉对金鱼的96小时LC50为2.13毫克/升，而对一种端足 类动物则为0.085毫克/升。同一种毒物对处于不同发育 阶段的同一种动物的毒性也不同。如镍对刚孵化出的鲤 鱼苗的96小时LC50为6.10毫克/升，而对体长为4～5厘米 的鲤鱼鱼种则为35.0毫克/升。因此,目前国内外用于研 究污染物对水生动物急性毒性试验的动物，除鱼类以外， 还有浮游动物、软体动物、甲壳类、环节动物、棘皮动 物、水生昆虫和蠕虫等。水的温度、pH值、溶解氧量、 硬度、盐度等环境因素对污染物的毒性也有明显影响， 因此报告某种毒物毒性时要有环境因素的记录。 影响毒物对哺乳动物的毒性的因素很多，而且情况 比对水生动物复杂。如纯度为95％以上的八氟异丁烯分 别给小鼠吸入染毒和腹腔注入染毒，其试验结果前者的 LC50为2ppm，后者LC50在500毫克/升以上。经换算并进行 比较,前者属于剧毒类，而后者属于中等毒类。此外,毒 物的化学结构和性质，受试动物种类、种系、性别、年 龄、体重和健康状况以及诸如气温、气压、湿度、季节 等环境因素也与LC50或LD50有密切关系。 在水污染控制方面,化学物质对水生动物的LC50值有 以下用途：①对可能进入水体的化学物质进行毒性过筛， 以控制剧毒物质的生产和应用;②根据LC50值并运用应用 系数推算出安全浓度，为制订水质标准提供依据；③检 查废水处理效果，为制订废水排放标准提供依据；④作 为污染源监测和水污染生物评价的依据。由于新的化学 制品不断增多，广泛进行水生动物的慢性毒性试验受到 许多限制，评定毒物安全浓度的简易生物测试法还不完 善，因此 LC50仍然是控制水污染必不可少的生物学参数。 哺乳动物毒理学研究已积累了丰富的资料。根据人 类的经验和从动物实验获得的化学物质LD50和LC50值，可 以估计化学物质对人的可能致死剂量。根据对人的可能 致死剂量，中国一般将化学物质的毒性分为剧毒、高毒、 中等毒、低毒和微毒等五个等级。尽管目前对毒性分级 的方法、标准以及毒性等级的用语还不统一，但在新的 化学制品不断出现和广泛应用的情况下，测定化学物质 对哺乳动物的LD50和LC50，进行毒性分级，对于保护人类 环境和预防职业性中毒都有重大意义。您可参考GB/T 18664的附录B，美国的标准请参照ACGIH_TLV