二惡英對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)人類的危害

1、二惡英對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)人類的危害人類對(duì)二惡英的認(rèn)識(shí)1999年5月比利時(shí)的二惡英污染事件，引起全球震驚，美國(guó)、加拿大、中國(guó)、日本、香港等40 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的政府禁止進(jìn)口和銷售比利時(shí)、法國(guó)等四國(guó)可能受污染的食品。這一事件造成巨大 的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，被認(rèn)為是本世紀(jì)最大的化學(xué)毒物污染食品事件。二惡英是一類有機(jī)氯化合物的俗稱，美國(guó)環(huán)保局確認(rèn)的二惡英類物質(zhì)有30種，其中包括多氯 二苯二惡英(PCDDs) 7種、多氯二苯呋喃(PCDFs) 10種、多氯聯(lián)苯(PCBs) 13種，以 毒性大、致癌作用強(qiáng)的2,3,7,82四氯雙苯并二惡英(TCDD)為代表。50年代，人類首次發(fā)現(xiàn)二惡英類化合物能引起一系列的

2、健康問(wèn)題，但那僅僅是在一些生產(chǎn)殺蟲(chóng) 劑的生產(chǎn)工人中發(fā)現(xiàn)。6070年代，以DD T、六六六為代表的殺蟲(chóng)劑被廣泛使用。一種稱為“橙劑” 的化合物作為落葉劑在越南戰(zhàn)場(chǎng)上使用。然而人們很快發(fā)現(xiàn)由于這類化合物在環(huán)境中能長(zhǎng)期存在， 不被破壞，對(duì)人類有難以估計(jì)的危害。1962年,美國(guó)的卡松女士在她的寂靜的春天一書(shū)中敘述了這樣一個(gè)事實(shí)：美國(guó)密西根州東蘭辛市為了殺滅榆樹(shù)上的甲蟲(chóng)用DD T噴灑殺蟲(chóng)。秋天樹(shù)葉落在地上，蠕蟲(chóng)吃了樹(shù)葉，來(lái)年春天，樹(shù)上的知更鳥(niǎo)吃了蠕蟲(chóng)，一周之內(nèi)，全市的知更鳥(niǎo)幾乎全部死光?？ㄋ膳棵鑼?xiě)的使用有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑后荒蕪、寂靜的地 球景象震驚了整個(gè)世界。這一舉動(dòng)直接導(dǎo)致了美國(guó)環(huán)境保護(hù)局的成立同時(shí)使有機(jī)

3、氯殺蟲(chóng)劑被世界大多數(shù)國(guó)家禁止生產(chǎn)和使用。80年代，人們發(fā)現(xiàn)二惡英不僅僅來(lái)源于殺蟲(chóng)劑，而更 廣泛來(lái)源于其它含氯的工業(yè)品。例如用氯漂白的紙張、婦女用衛(wèi)生棉條、嬰兒用紙尿布，以及PVC(聚 氯乙烯)塑料制成的一次性輸液用品、兒童玩具、餐具等等。上述工業(yè)品使用后的廢棄物作為垃圾 被焚燒時(shí)產(chǎn)生有強(qiáng)毒性和致癌性的TCDD，污染空氣、水體、土壤和野生動(dòng)植物從局部的農(nóng)場(chǎng)到海洋 深處，甚至北極，無(wú)所不在。到80年代末，世界上的每一個(gè)人都暴露在二惡英的污染之下。直到90年 代，二惡英對(duì)人類健康和環(huán)境的危害才有了較明確的定論。1994年美國(guó)環(huán)保局EPA發(fā)布了人們期 待已久的“二惡英再評(píng)估”報(bào)告(EPA 1994a

4、,1994b)。這一報(bào)告的起源是由于美國(guó)的化學(xué)和造紙工 業(yè)認(rèn)為隨著有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑被禁用，二惡英通常的污染源已經(jīng)減少，因而要求政府修改、調(diào)低對(duì)二惡英 的毒性和污染的評(píng)估。然而與化學(xué)和造紙業(yè)的觀點(diǎn)相反,EPA的重新評(píng)估報(bào)告認(rèn)為二惡英能引起公眾 健康長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的損害。新的毒理和內(nèi)分泌學(xué)研究證明，二惡英除對(duì)人和動(dòng)物具有致癌作用外, 極小劑量的二惡英也可能造成激素分泌的紊亂，影響青春期發(fā)育和引起神經(jīng)、免疫系統(tǒng)的損害。全球性的二惡英污染二惡英類化合物由于兩個(gè)方面的原因造成對(duì)環(huán)境的特殊影響：首先，二惡英具有超常的物理、 化學(xué)、生物學(xué)降解期，需要幾十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間(Paustenbach et al . ,

5、 1992 ; Webster andCommoner ,1994)由于在環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間的積累，結(jié)果是能在水體沉淀物和食物鏈中達(dá)到非常高的含 量水平。由于它們非常長(zhǎng)的半衰期以及能通過(guò)大氣長(zhǎng)距離的轉(zhuǎn)移 因此可以說(shuō)二惡英無(wú)處不在(Schecter ,1991 ;Brzuzy and Hites ,1996)。例如，在加拿大北極地區(qū)，由于工業(yè)污染和食物 鏈的傳遞作用，出現(xiàn)二惡英、呋喃類、多氯聯(lián)苯(PBCs)的最高含量的機(jī)體。其次，二惡英是高脂溶 性而非水溶性，可在脂肪組織中生物積累，在食物鏈上濃度不斷上升。在食物鏈的高層，高二惡英蓄 積的機(jī)體中的濃度高出周圍空氣、土壤和沉淀物中含量幾百萬(wàn)倍(Envir

6、onment Canada ,1992)。二惡 英同樣在人體組織中蓄積，在人體的半衰期是510年(EPA ,1994)。二惡英對(duì)人體的污染主要通過(guò) 食物鏈，幾乎所有的人均由于食物而受到二惡英污染,二惡英主要污染魚(yú)、肉、蛋及奶制品。作為 食物鏈的最頂端,人體的污染是相當(dāng)嚴(yán)重的。人體脂肪組織、血液和母乳常常受到二惡英類化合物的 污染(Schecter ,1991)。人體二惡英的另一個(gè)污染途徑是通過(guò)母嬰傳遞，胎兒通過(guò)胎盤(pán)從母體獲得, 而嬰兒通過(guò)母乳受到污染(Schecter ,1991)。在美國(guó)，一個(gè)嬰兒每天的獲得量是成人平均水平的10 20倍。所以嬰兒在生命的第一年中將得到他一生中所得到的總量的1

7、0 %( EPA,1994a)。借助高靈 敏度的儀器,正常人體中可測(cè)得一定量的二惡英，只是含量非常低,一般血清中其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)量 級(jí)為10 - 12。到目前為止，人類TCDD中毒并沒(méi)有針對(duì)性的解毒藥物。由于TCDD的蓄積性,人體的 排泄速度很慢,目前也沒(méi)有有效的促進(jìn)其排泄的手段。二惡英的主要來(lái)源有如下兩個(gè)方面。在美國(guó)，根據(jù)EPA的調(diào)查,90 %的二惡英主要來(lái)源于含氯。化合物的燃燒（表1）裹1美國(guó)二驀英的主要來(lái)源來(lái)源比例（）醫(yī)院般棄物囊燒45垃圾和固體廢棄物是烙42危險(xiǎn)廢棄物、粘合劑裝燒4漂白加工3木材燃燎3桐的再循環(huán)利用2森林火坂孫衣叫秸稈燃埸0 7汽車燃料0. 7下水道行物燃燒0. 2含二表

8、英的化舉物C1鉛循環(huán)利用0 1煉鋼（數(shù)據(jù)缺）開(kāi)故廢弄物燃燒（數(shù)據(jù)映）火災(zāi)（數(shù)據(jù)缺）*2 世界范圍大氣中二惡英的來(lái)源來(lái)釀排放景（蛔】叫小波動(dòng)妝圍城市度棄物焚燒1130680 1580粘合劑及危險(xiǎn)陵奔物焚燒68U400 -900金屬生產(chǎn)頑21() 490粘合劑（非燃危險(xiǎn)品）320190 - 450氏院廢壽物焚燒 y桐再生循環(huán)剁用7847109含鉛汽油燃燒LI6 - 16不含相燃料燃燒L0. 6 - 1.4總計(jì)30002400-360。二惡英的另一個(gè)非常重要的來(lái)源是包括生產(chǎn)紙張的漂白過(guò)程和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的殺蟲(chóng)劑，與燃燒 無(wú)關(guān)。EPA估計(jì),大約有100種左右的殺蟲(chóng)劑與二惡英有關(guān)。含氯化合物有非常廣泛的應(yīng)

9、用和巨大的產(chǎn)量，據(jù)EPA估計(jì)，全球有機(jī)氯化合物產(chǎn)量每年高達(dá)110億t，含氯約25003000 萬(wàn)t。盡管在這一過(guò)程中產(chǎn)生的二惡英的量是1/ 1010或1/ 1012 ,但仍然是二惡英的一個(gè)重要來(lái)源。 氯在冶金、水消毒和一些無(wú)機(jī)化工中的使用,也是二惡英重要的來(lái)源（Oehme , 1989 , Rappe , 1991 ,Heindl and Hutzinger ,1987），但比上面提到的來(lái)源要次要得多。二惡英對(duì)人體的危害生物化學(xué)研究認(rèn)為：二惡英具有類似人體激素的作用，稱為“環(huán)境激素”。二惡英可以通過(guò)細(xì)胞膜 進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)調(diào)控基因活性，調(diào)節(jié)機(jī)體的生長(zhǎng)和自我調(diào)節(jié)過(guò)程。任何一個(gè)二惡英類分子能與細(xì)胞

10、內(nèi)的特殊蛋白受體結(jié)合成復(fù)合物，這一復(fù)合物能進(jìn)入細(xì)胞核，作用于DNA，影響某些 基因的表達(dá)。這一變化的結(jié)果可激發(fā)一連串的生物化學(xué)反應(yīng)包括激素的合成和分泌，還影響激素受體、酶、生長(zhǎng)因子和其它物質(zhì)。然而，二惡英不像天然激素，它不被代謝和降解，對(duì) 受體有高親合力，因此非常小劑量的“錯(cuò)誤信號(hào)”能對(duì)激素調(diào)控產(chǎn)生極大的影響作用，包括影響細(xì) 胞分裂，組織再生，生長(zhǎng)發(fā)育、代謝和免疫功能。因此，二惡英被稱為“毒素傳遞素”，影響和危害正 常人體系統(tǒng)，如內(nèi)分泌、免疫、神經(jīng)系統(tǒng)等。表3二惡某類化臺(tái)物的毒理學(xué)數(shù)應(yīng)對(duì)激素、受it生m困子調(diào)m的影響致癌劑對(duì)免疫系統(tǒng),的影響推性*殖系毒性雎性牛殖系駐性其它影響同釁英激素閔|受休

11、(蜷性激素、 城性激素號(hào)上豚.皮質(zhì)激恭)； 瓶根激素4胰島素蝶生素土 EGF 和受體】TGF-h, TGF - b； IL1L c - R*, c - ErEA.維胞和體液免疫抑制：增加對(duì)傳 染源一的域逑升日：身免座反.應(yīng)， 先天缺陷：臘兒死亡;影響抻經(jīng) 系境發(fā)育智力障弭(低下)； 降低血滑雄性激素濃度；睪丸菱 編：孚丸結(jié)構(gòu)異常;牛殖器大小 異常；雌性化激素反應(yīng).雌性化 行為反J ,生育能力F降;流產(chǎn)、死胎(無(wú)保 持胚胎的能力)；卵巢功能卜降、 捎失：于直內(nèi)膜拜位.器宜毒性(肝.性、胸膜、皮膚、牙 齒)：撼尿??；彌重減輕：消瘦綜 合癥：糖制脂肪代謝改變一暴露于二惡英，尤其是2,3,7,8 -

12、TCDD的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，有明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系，上述的很多 損害發(fā)生在長(zhǎng)期的低劑量接觸。例如猴暴露于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 X10 - 12的2,3,7,8 - TCDD ,影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和引起子宮內(nèi)膜異位(Rier etal . ,1993 ,Bowman et al . ,1989);懷孕 的大鼠在孕期中15天接受小劑量的TCDD ,其雄性子代在出生時(shí)看上去很正常，但在 發(fā)育期，雄性征消失，隨后產(chǎn)生解剖學(xué)改變，精子數(shù)減少，雌性激素上升，雌性化行為等癥候交替出 現(xiàn)(Mably et al . ,1991)。非常小量的二惡英可以導(dǎo)致大鼠和猴免疫系統(tǒng)的改變(Hon g et al . ,1989 ;Neub

13、ert et al . ,1992 ; Yang et al . ,1994)。最近發(fā)現(xiàn) HIV21 病毒染色體能與二惡英 受體復(fù)合物結(jié)合，激活病毒基因的轉(zhuǎn)錄，對(duì)疾病的感染起促進(jìn)作用(Yao et al . ,1995)。二惡英還可以導(dǎo)致癌癥,引起極大關(guān)注。有關(guān)2 ,3 ,7 ,8 -TCDD的所有18個(gè)致癌試驗(yàn)，均呈 陽(yáng)性結(jié)果。試驗(yàn)證明,二惡英能引起無(wú)論何種性別的大鼠、小鼠、倉(cāng)鼠及所有試驗(yàn)組動(dòng)物 的腫瘤(Huff ,1994)。美國(guó)EPA的評(píng)估指出:所測(cè)地區(qū)當(dāng)前的本底暴露,使得癌癥的危險(xiǎn)高達(dá)1/ 1000 ,這一水平超過(guò)可接受危害性標(biāo)準(zhǔn)的幾千倍。如果情況確實(shí)如此匕則目前美國(guó)每年可 能有350

14、0人死于暴露于二惡英引起的癌癥(EPA, 1994a)，而每年二惡英引起的新的癌癥患者 可能在2. 5萬(wàn)25萬(wàn)人之間。從因職業(yè)原因暴露于TCDD的流行病學(xué)調(diào)查得出這樣的 觀點(diǎn)：TCDD與人類呼吸系統(tǒng)、肺、胸腺、結(jié)締組織和軟組織、造血系統(tǒng)、肝等幾乎所有腫瘤 有關(guān)(Huff, 1994)。毒性最大的二惡英類化合物2,3,7,8 - TCDD最近被國(guó)際癌癥研究所 (IARC)認(rèn)定為致癌物，也被EPA以及美國(guó)國(guó)家勞動(dòng)與職業(yè)安全研究所認(rèn)定為能引起人類腫瘤 的致癌物。新的IARC總結(jié)性報(bào)告提供了重要的全球性的共識(shí)：二惡英對(duì)人類健康有重要的影 響。人體攝入的二惡英約90%來(lái)自受環(huán)境污染的食物。由于食物污染造

15、成的中毒，已給人們帶 來(lái)極大的危害。近年來(lái)因食品污染或食品添加物等引起的食品恐慌事件屢有發(fā)生，從英國(guó)的 瘋牛病到荷爾蒙肉，直到二惡英雞、可口可樂(lè)中毒、法國(guó)葡萄酒可疑污染瘋牛病毒事件，每 一事件都牽動(dòng)政府和民眾，都引起政府的對(duì)食品安全的高度重視。隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展， 食品工業(yè)也迅速發(fā)展起來(lái)，加之現(xiàn)代化的交通，食品的流通也越來(lái)越快，因而如發(fā)生食品污 染事故，被污染的食品會(huì)很快運(yùn)送到世界各地，會(huì)造成大范圍的中毒事件發(fā)生。同時(shí)，也由 于農(nóng)藥等化學(xué)物品的廣泛使用，使得污染事故不斷發(fā)生，特別是前期污染以及原料的污染特 別要引起政府足夠的重視。比利時(shí)這次因二惡英污染飼料而造成的危害是令人震驚的，它不 僅

16、導(dǎo)致了比利時(shí)政府的垮臺(tái)，還給其在政治上和經(jīng)濟(jì)上帶來(lái)了不可估量的損失。防治措施積極提倡垃圾分類收集和處理垃圾分類控制無(wú)組織的垃圾焚燒，通過(guò)采用新的焚燒技術(shù)，提高燃燒溫度(1200r以上)，降低 二惡英類的排放量。制定大氣二惡英的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及每日可耐受攝入量(Tolerable Daily Intake TDI)。 1998年WHO-ECEH/IPCS重新審議了 2，3，7，8-TCDD的TDI，提議二惡英的TDE設(shè)定為 1-4pgTEQ/kg。一些國(guó)家根據(jù)最新的研究進(jìn)展，相繼制定或修訂了 2，3，7，8-TCDD或二惡英 的TDI。美國(guó)EPA對(duì)2，3，7，8-TCDD設(shè)定的TDI值為0.006pgT