环境激素污染研究进展

第一作者:周少奇,男,1965年出生,博士(后),教授。

主要研究环境生物技术,固体废弃物处理与资源化。

已发表论文70余篇。

3广东省重点科技攻关项目(2002C 32108)、广东省自然科学基金重点资助项目(020959)及广东省环保科技资助项目(2001228)。

环境激素污染研究进展3周少奇　林云琴(华南理工大学环境科学与工程系,广州510640)摘要　综述了国内外环境激素的研究进展,介绍了环境激素的特性、种类,重点阐述了环境激素的毒害途径和作用机理;指出环境激素物质的鉴定、激素物质环境容量的确定以及在环境中激素迁移、转化、积累等问题。

从环境激素对人类的健康,尤其是对生殖健康的危害,提出了防治环境激素污染的措施。

关键词　环境激素　机理　污染控制Advances of i nvestigation on the pollution of env ironm en t al hor m ones Z hou S haoqi ,L in Y unqin .　D ep art m ent ofE nv ironm ental S cience and E ng ineering ,S ou th Ch ina U niversity of T echnology ,Guang z hou 510640Abstract :In th is paper ,the research p rogress of enrironm ental ho r mone dom estic and abroad ,w as summ arized and its no ti on ,characteristics and varieties w ere described and especially the m ethods and w ay to the ho r mones’po l 2luti on w ere emphasized .A lso ,som e aspects in ho r mone po lluti on research ,such as the strategies fo r its identifica 2ti on and assess m ent ,the behavi o r of transfo r m ati on and accum ulati on in the environm ent ,etc w ere p redicted .som e m easures to contro l the po lluti on and p ro tect the genitals health from do ing har m w ere p ropo sed .Keywords :Environm ental ho r mone M echanis m Po lluti on contro l 所谓环境激素,又叫环境荷尔蒙或内分泌干扰物,主要是指由于人类的生产和活动而释放到周围环境中,对人体和动物体内的正常激素功能施加影响,具有类似雌性激素作用,能导致各种生物生殖功能下降,生殖器肿瘤,免疫力降低,并引起各种生殖异常的外源性干扰生物和扰乱人体正常内分泌的人工合成化学物质[1～5]。

另外,一些天然植物化合物也能产生上述环境激素污染[6]。

环境激素是继臭氧层破坏、温室效应之后的又一全球性环境问题,由于环境激素的毒性作用剂量少,潜伏期长,其危害常常表现为对物种和生态环境产生灾难性的影响。

因此,对环境激素污染问题的认知、研究与防治已经开始受到全球的重视。

近几年,世界各国尤其是日本已开展了这方面的研究工作。

1　环境激素的特性及其污染危害特征1.1　环境激素的种类与特性目前,对环境化学物质激素作用的评价方法主要有[7]体检查法和E -检验法。

为了预防各种物质对人类健康的影响,有必要迅速及时地判断哪类物质有激素样作用。

利用环境激素样评价系统,目前确定为环境激素的物质有70多种,其代表性物质见表1[8～10]。

表1　环境激素代表性物质及其作用种类化合物来源主要作用天然雌激素雌二醇(E stradi o l )动物体内合成物质植物激素7羟4氧异黄酮五叶草抑制激素分泌有机氯化物二恶英类(D i oxin )PCB DD T垃圾焚烧副产物等电器产品农药、杀虫剂阻碍甲状腺作用等阻碍甲状腺作用等抑制雄性激素作用合有机锡化合物三丁基锡防污剂引起贝类雄雌同体成农药除草剂、杀虫剂阻碍激素代谢等物烷基酚乙烯化合物壬基苯酚乙烯非离子表面活性剂类似激素作用质烷基酚壬基苯酚塑胶原料、洗涤剂类似激素作用酚甲烷化合物B ispheno l A .F .塑胶、聚碳酸酯原料类似激素作用 研究表明,环境激素具有如下特点[11]:(1)延迟性。

生物在胚胎、幼年时所造成影响可能到成年和晚年才显露出来;(2)时段性。

不同生长阶段对生物个体会造成不同方式的影响与后果;(3)复杂性。

不同剂量、不同暴露方式对不同器官可能造成不同影响,其毒性有时有协同或拮抗作用。

另外,环境激素的去除比较困难,主要原因是:①环境激素在环境中不易分解;②环境激素会通过食物链蓄积放大;③环境激素通常具有脂溶性,进入生物体后不易排除。

2.2　环境激素的毒理学研究环境激素的特性决定了它的毒性,为有效防治环境激素对包括人类在内的生物体产生毒害作用,就必须研究环境激素的毒理学。

52周少奇等　环境激素污染研究进展2.2.1　环境激素的毒害作用与途径(1)环境激素的毒害作用　环境激素的毒害作用主要体现在对生物和人类的毒害。

20世纪后期,野生动物和人类的内分泌系统、免疫系统和神经系统出现了各种各样的异常现象。

人类内分泌系统的异常突出表现是生殖异常,除了个别现象之外,总的趋势是“阴盛阳衰”。

环境激素对人类健康产生影响主要表现可归纳为:①影响人类生殖功能,可导致男性精子减少1 4～1 2,使女性子宫内膜症及不孕症病率增加;②导致免疫系统失调,癌症发病率上升,尤其是乳腺癌和前列腺癌;③通过母乳将化学污染传给下一代,使儿童发生多动症,学习障碍等。

环境激素尤其影响人类的生殖健康,诸如精子数的减少,精巢癌,前列腺癌,尿道下裂,滞留睾丸,子宫内膜症,子宫癌和乳腺癌[12]等不胜枚举。

环境激素对妇女健康的影响还突出表现为:影响她们的心情、记忆力、学习能力等。

另外,环境激素对婴、幼儿的毒性比对成年人要高,主要原因是:婴幼儿机体内尚未建立用于阻止或减缓外来污染物质由血液向组织器官分布的屏障,如血脑屏障、胎盘屏障[6]。

(2)环境激素的毒害途径　环境激素一般浓度较低,但在生态系统中,其主要是通过生物浓缩、生物积累和生物放大3种途径增大浓度,实现对生物和人类的危害。

由于生物浓缩、积累和放大作用,进入环境中的污染物,即使是微量的,也会使生物尤其是处于高级营养级的生物受到严重毒害,这对生物和人类的健康构成了极大的威胁。

环境激素正是通过上述的毒害途径和其特有的作用机理,对整个生态系统尤其是人类健康产生了巨大的影响。

2.2.2　环境激素的作用机理科学家们经过研究发现,激素在生物体内发挥作用大致过程如下:①内分泌腺分泌激素;②通过液体输送到目的地;③与靶细胞上的受体相结合;④向靶细胞发出遗传基因指令;⑤引起靶细胞产生特殊效应——调节控制各种物质代谢和生理功能。

环境激素则会作用于上述过程中的某一环节,并产生负面影响。

研究表明,环境激素可与雌激素的受体相结合,并导致雌激素的异常合成、释放和运输。

例如,化学物质一旦粘附于理应结合雌性激素的受体后,该细胞就误认为接受了雌激素,从而使机体趋于雌性化并出现早熟,导致生殖系统功能异常等。

具体来说,环境激素的毒害作用机理[13]有以下几方面。

(1)环境激素影响机体正常的内分泌功能　具有内源性激素的活性,能与雌激素受体结合;对生物的神经系统产生毒害,影响大脑皮层、下丘脑、脑垂体等对激素分泌的调节作用,导致激素合成、释放、传输异常;作用于生物体的生殖腺,影响性激素的分泌。

在雄性生殖系统中毒害睾丸,在雌性生殖系统中影响卵巢中的卵泡;通过影响肝肾代谢功能,改变体内的激素水平;人的免疫系统在环境激素的长期作用之下,会发生免疫失调和病理反应。

(2)环境激素产生致畸、致癌作用　一些环境激素作用于细胞的染色体,使染色体的数目或结构发生变化,从而改变携带遗传信息的某些基因,使一些组织、细胞的生长失控,产生肿瘤,如发生在生殖细胞,则可能造成流产、畸胎或患遗传性疾病;胎儿出生后,体细胞遗传物质的突变易引起肿瘤。

流行病学调查发现,许多农药接触者的染色体畸变率高于对照组,喷洒季节染色体的畸变率比非喷洒季节高5倍。

多环芳烃、芳族胺、芳族偶氮化合物、酞酸酯、氯乙烯、有亲电子基的烷化剂等都是强致癌物。

它们或其代谢产物可与DNA共价健合,造成DNA的不可修复性损伤,导致细胞癌变。

2.3　环境激素污染的防治环境激素问题已经成为国际上环境科学领域中的热门研究课题。

发达国家以巨大的投入,研究环境激素的种类、污染途径、污染源、作用机理、生态危害、污染控制和防治对策等。

我国环境科学界也在组织重大课题,开展环境激素的研究工作。

在包括中国在内的许多国家已经制定了各种标准、法规,对人类生存的环境进行环境保护和治理,其中有相当一部分涉及到环境激素物质,如《含多氯联苯废物控制标准》、《环境镉污染健康危害区判定标准》等。

为控制环境激素对人类健康等造成日益严重的危害,应从以下几方面进行自我保护。

(1)从源头抓起,堵住环境激素产生和排放的源头,如禁止使用DD T、PCB s,减少使用会产生二恶英的产品。

(2)加强对人工合成化学物质从生产到食用的管理,提高对环境的监测水平和医疗水平。

具体可以采取以下对策:①不用泡沫塑料容器泡方便面。

方便面容器90%是泡沫苯乙烯制品,苯乙烯是一种致癌环境激素。

②不用聚氯乙稀包装材料在微波炉中加热。

环境激素物质双酚A会在高温中渗出。

③不购买塑料制婴幼儿用品。

在聚碳酸酯制奶瓶中倒入开水后检测发现,水中双酚A的含量达到311～515Λg kg。

另外,目前大部分玩具也使用了聚氯乙稀。

为了使聚氯乙稀变软而使用的柔软剂邻苯二甲酸化合物,是具有代表性的环境激素。

④避免食用近海鱼。

小鱼和微生物摄取了海中的化学物质,由于食物链的作用,大型鱼类体内浓缩的化学物质非常多。

在日本通过食物摄取的二恶英总量中,约60%来自鱼类。

⑤慎用口服避孕药。

口服避孕药原本是人造雌激素,这种物质从服用者的尿中排出流到河川后,造成的激素作用是双酚A的1万倍。

⑥严格监控乳品中的激素含量。

一些配合饲料中含有激素,直接危害人体。

⑦尽量不使用杀虫剂、杀菌剂、除草剂,尽量不用合成洗涤剂。

⑧大量食用谷物和黄绿叶菜。