環(huán)境計(jì)算化學(xué)與毒理學(xué)是面向化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與管理需求的新興研究領(lǐng)域�！董h(huán)境計(jì)算化學(xué)與毒理學(xué)》介紹有害化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)品、化學(xué)污染物及環(huán)境暴露、危害與風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)概念，討論學(xué)科的發(fā)展背景、內(nèi)涵與外延，闡述分子模擬以及環(huán)境科學(xué)中定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）的原理和方法；結(jié)合作者的研究工作，介紹基于分子模擬而預(yù)測(cè)有機(jī)物環(huán)境行為和代謝轉(zhuǎn)化的方法案例、有機(jī)物環(huán)境行為與毒理效應(yīng)參數(shù)的QSAR模型。

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目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 有害化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 1
1.1 有害化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)品與化學(xué)污染物 1
1.1.1 有害化學(xué)物質(zhì) 1
1.1.2 化學(xué)品與環(huán)境污染物 2
1.2 化學(xué)品的環(huán)境暴露、危害性與風(fēng)險(xiǎn)性 4
1.2.1 化學(xué)品的環(huán)境暴露 4
1.2.2 化學(xué)品的環(huán)境危害性 5
1.2.3 化學(xué)品的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 7
參考文獻(xiàn) 10
第2章 環(huán)境計(jì)算化學(xué)與預(yù)測(cè)毒理學(xué)概述 12
2.1 環(huán)境計(jì)算化學(xué) 12
2.1.1 化學(xué)污染物的源解析 13
2.1.2 環(huán)境系統(tǒng)與環(huán)境過(guò)程 17
2.1.3 化學(xué)物質(zhì)環(huán)境行為參數(shù)的獲取方法 20
2.1.4 化學(xué)物質(zhì)毒性機(jī)制與效應(yīng) 22
2.2 計(jì)算（預(yù)測(cè)）毒理學(xué) 22
2.2.1 計(jì)算毒理學(xué)與化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 22
2.2.2 環(huán)境化學(xué)物質(zhì)的暴露模擬 25
2.2.3 環(huán)境化學(xué)物質(zhì)與毒理學(xué)關(guān)鍵事件 29
2.2.4 計(jì)算毒理學(xué)模型參數(shù)的快速預(yù)測(cè) 33
2.2.5 計(jì)算生態(tài)毒理學(xué) 34
參考文獻(xiàn) 35
第3章 分子模擬基礎(chǔ) 40
3.1 量子化學(xué)方法 41
3.1.1 基本原理 41
3.1.2 理論方法 42
3.1.3 計(jì)算軟件 48
3.2 分子力學(xué)方法 49
3.2.1 分子內(nèi)鍵連關(guān)系的經(jīng)典力學(xué)描述 49
3.2.2 非鍵關(guān)系的經(jīng)典力學(xué)描述 51
3.2.3 分子力場(chǎng)與分子力學(xué) 54
3.2.4 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)和系綜 58
3.2.5 分子動(dòng)力學(xué)模擬 60
3.2.6 蒙特卡羅模擬 62
3.2.7 基于分子力場(chǎng)的模擬軟件 63
3.3 耦合量子力學(xué)/分子力學(xué)（QM/MM）方法 64
3.3.1 QM/MM概念及發(fā)展 64
3.3.2 QM/MM理論方法 65
3.3.3 QM/MM方法結(jié)合的優(yōu)化和模擬技術(shù) 70
3.3.4 QM/MM的應(yīng)用 71
參考文獻(xiàn) 75
第4章 定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）理論與方法 81
4.1 QSAR的基本原理 81
4.1.1 線性自由能關(guān)系 81
4.1.2 QSAR的廣義表達(dá) 84
4.1.3 QSAR與OECD導(dǎo)則 88
4.2 QSAR模型的構(gòu)建方法 88
4.2.1 數(shù)據(jù)集的獲取及拆分 88
4.2.2 分子結(jié)構(gòu)描述符與擬預(yù)測(cè)變量關(guān)系的揭示 91
4.3 QSAR模型的驗(yàn)證、表征與登記 93
4.3.1 模型驗(yàn)證與應(yīng)用域 93
4.3.2 QSAR的登記 98
4.4 QSAR工具包、數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件平臺(tái) 98
4.4.1 美國(guó)EPA開(kāi)發(fā)的EPI Suite軟件 98
4.4.2 OECD開(kāi)發(fā)的QSAR工具包 99
4.4.3 預(yù)測(cè)毒理學(xué)軟件平臺(tái)（CPTP） 100
4.5 QSAR面臨的挑戰(zhàn)與展望 100
參考文獻(xiàn) 102
第5章 化學(xué)品的環(huán)境吸附分配行為及其模擬預(yù)測(cè) 106
5.1 典型環(huán)境吸附分配行為參數(shù)的預(yù)測(cè) 107
5.1.1 正辛醇/空氣分配系數(shù)（KOA）的模擬預(yù)測(cè) 107
5.1.2 （過(guò)冷）液體蒸氣壓（PL）的QSAR預(yù)測(cè)模型 114
5.1.3 生物富集因子（BCF）的QSAR預(yù)測(cè)模型 116
5.1.4 土壤/沉積物吸附系數(shù)（KOC）的QSAR預(yù)測(cè)模型 118
5.2 納米材料對(duì)有機(jī)物吸附的計(jì)算模擬 119
5.2.1 碳納米管對(duì)有機(jī)物的吸附模擬預(yù)測(cè) 120
5.2.2 石墨烯對(duì)有機(jī)物的吸附模擬預(yù)測(cè) 123
5.2.3 C60對(duì)天然有機(jī)物的吸附模擬預(yù)測(cè) 126
參考文獻(xiàn) 131
第6章 污染物環(huán)境轉(zhuǎn)化行為的模擬預(yù)測(cè) 135
6.1 水中污染物光降解動(dòng)力學(xué)和途徑的模擬預(yù)測(cè) 135
6.1.1 水中污染物直接光解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的QSAR預(yù)測(cè)模型 136
6.1.2 水中溶解性物質(zhì)對(duì)污染物光解影響的預(yù)測(cè)與驗(yàn)證 141
6.1.3 水中污染物羥基自由基氧化降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的QSAR模型 149
6.1.4 采用量子化學(xué)計(jì)算揭示有機(jī)污染物的光降解機(jī)制 151
6.1.5 環(huán)境水體中污染物光降解動(dòng)力學(xué)的預(yù)測(cè)模型 155
6.2 污染物水解途徑和動(dòng)力學(xué)的模擬預(yù)測(cè) 161
6.2.1 污染物水解原理及影響因素 161
6.2.2 污染物水解途徑及動(dòng)力學(xué)模擬 162
6.3 污染物氣相自由基反應(yīng)途徑與動(dòng)力學(xué)的模擬預(yù)測(cè) 166
6.3.1 ·OH引發(fā)有機(jī)污染物的大氣轉(zhuǎn)化機(jī)制和動(dòng)力學(xué) 166
6.3.2 大氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物·OH氧化降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的QSAR模型 169
6.3.3 大氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物臭氧氧化降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的QSAR預(yù)測(cè)模型 172
6.3.4 ·Cl引發(fā)有機(jī)污染物的大氣轉(zhuǎn)化機(jī)制和動(dòng)力學(xué) 173
6.4 有機(jī)污染物生物降解性的模擬預(yù)測(cè) 175
6.4.1 生物降解性概述 175
6.4.2 污染物生物降解性測(cè)試方法 176
6.4.3 污染物生物降解性預(yù)測(cè)方法 178
參考文獻(xiàn) 180
第7章 外源化學(xué)品的生物酶代謝轉(zhuǎn)化及模擬預(yù)測(cè) 188
7.1 引言 188
7.2 細(xì)胞色素P450酶代謝典型外源化學(xué)品的計(jì)算模擬 189
7.2.1 P450酶簡(jiǎn)介及其代謝反應(yīng) 189
7.2.2 P450酶催化循環(huán)與幾種常見(jiàn)反應(yīng) 191
7.2.3 多溴二苯醚（PBDEs）的P450酶代謝轉(zhuǎn)化模擬 200
7.2.4 全氟辛基磺酸（PFOS）前體的P450酶代謝轉(zhuǎn)化模擬 205
7.2.5 P450酶活性中心催化鹵代烷烴、烯烴類物質(zhì)的模擬 206
7.3 其他生物酶系代謝轉(zhuǎn)化污染物的計(jì)算模擬 208
7.3.1 谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶 208
7.3.2 磺基轉(zhuǎn)移酶 212
參考文獻(xiàn) 215
第8章 化學(xué)品的毒性通路及毒理效應(yīng)的模擬預(yù)測(cè) 219
8.1 有機(jī)污染物水生毒性的模擬預(yù)測(cè) 219
8.1.1 水生毒性試驗(yàn)、作用模式及影響因素 219
8.1.2 水生生物急性毒性的QSAR模型 222
8.2 有機(jī)污染物的光致毒性效應(yīng)與模擬預(yù)測(cè) 225
8.2.1 有機(jī)污染物的光致毒性效應(yīng)機(jī)制 226
8.2.2 有機(jī)污染物的光致毒性試驗(yàn)方法 229
8.2.3 有機(jī)污染物光致毒性的模擬預(yù)測(cè) 234
8.3 環(huán)境內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的毒性通路與模擬預(yù)測(cè) 237
8.3.1 有機(jī)污染物的內(nèi)分泌干擾效應(yīng) 238
8.3.2 環(huán)境內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的分子模擬步驟 242
8.3.3 甲狀腺素干擾效應(yīng)的計(jì)算模擬 244
8.3.4 雌激素干擾效應(yīng)的模擬預(yù)測(cè) 250
參考文獻(xiàn) 257
附錄 縮略語(yǔ)（英漢對(duì)照） 267
索引 271
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