環(huán)境污染生物修復(fù)現(xiàn)狀

第一部分

環(huán)境內(nèi)分泌干擾物

EnvironmentalEndocrineDisruptingChemicals

當(dāng)前第1頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第2頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)一、問(wèn)題的產(chǎn)生90年代以來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者陸續(xù)發(fā)現(xiàn),許多環(huán)境化學(xué)污染物具有類(lèi)似激素作用,干擾動(dòng)物體內(nèi)的內(nèi)分泌功能。這些物質(zhì)被稱(chēng)為環(huán)境荷爾蒙(environmentalhormone)或稱(chēng)為環(huán)境內(nèi)分泌干擾化學(xué)物(environmentalendocrinedisruptingchemicals,EEDCs),簡(jiǎn)稱(chēng)為內(nèi)分泌干擾物(endocrinedisruptingchemicals,EDCs)。當(dāng)前第3頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第4頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第5頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第6頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第7頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)2004年11月11日StockholmConventionon(POPs)EffectivetoChinatodayBrief:NewsfromChinaEnvironmentNewspaperTheStockholmConventiononPersistentOrganicPollutants(POPs)becomeseffectivetoChinatoday(Nov.11,2004),whichmeansfromnowon,ChinahavetofullytaketheresponsibilitygivenbytheConvention.當(dāng)前第8頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

Theresponsibilitiesinclude:toprohibittheproductionanduseofPOPs,tostrictlymanageitsimportandexport,topromotethetechnologiesandpracticeswhichcanreduceorpreventtheby-productofPOPs,andtosafelydisposaltheinventory(存貨)andwastesofPOPsproducts.當(dāng)前第9頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

這些物質(zhì)對(duì)雌激素、甲狀腺素、兒茶酚胺、睪酮等呈現(xiàn)顯著的干擾效應(yīng)。臨床以生殖障礙、出生缺陷、發(fā)育異常、代謝紊亂以及對(duì)某些癌癥的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生影響為特征。當(dāng)前第10頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

近年來(lái),不斷報(bào)道野生動(dòng)物和人類(lèi)生殖發(fā)育異?，F(xiàn)象,學(xué)者們認(rèn)為環(huán)境雌激素及其他內(nèi)分泌干擾物是造成生殖異常的共同原因。目前,關(guān)于內(nèi)分泌干擾物對(duì)機(jī)體健康影響的問(wèn)題已成為國(guó)際性的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前第11頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)markedlyinnovativestudy當(dāng)前第12頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)二、內(nèi)分泌干擾物的概念和特點(diǎn)定義:按照美國(guó)環(huán)保局“內(nèi)分泌干擾物甄別與測(cè)試委員會(huì)”的定義，內(nèi)分泌干擾物是指能改變機(jī)體內(nèi)分泌功能并對(duì)機(jī)體、后代或(亞)群引起有害效應(yīng)的外源性物質(zhì)。當(dāng)前第13頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)“改變”“有害”是指模擬、阻斷或激活、抑制內(nèi)分泌效應(yīng)，干擾合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及排除等生物過(guò)程，改變神經(jīng)、免疫和生殖發(fā)育系統(tǒng)等正常調(diào)控功能?！碍h(huán)境激素’，“環(huán)境類(lèi)激素’，“環(huán)境抗激素”等是指能與內(nèi)源性激素受體結(jié)合而引起模擬、拮抗體內(nèi)天然激素并干擾內(nèi)分泌功能的環(huán)境化學(xué)物，它是EDCs中的一大類(lèi)。

當(dāng)前第14頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第15頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)2內(nèi)分泌干擾物的作用特點(diǎn)(1)劑量-反應(yīng)曲線并不具有線性特征剛開(kāi)始反應(yīng)隨濃度上升而增強(qiáng),達(dá)到最大反應(yīng)值后,濃度上升反而會(huì)導(dǎo)致生物反應(yīng)減弱。在多氯聯(lián)苯對(duì)雞胚毒性作用研究中有所體現(xiàn),雞胚死亡率不是依照PCB使用劑量的增加而升高,反而隨劑量的增加而降低當(dāng)前第16頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第17頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

(2)環(huán)境激素的作用隨動(dòng)物的發(fā)育階段而異EDCs對(duì)胚胎、胎體和新生幼體的影響與其對(duì)成體的影響可以完全不同。對(duì)處于發(fā)育中的個(gè)體來(lái)說(shuō),激素的微小變化就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。由于胚胎發(fā)育的階段性,不同時(shí)期接觸會(huì)導(dǎo)致不同的后果2內(nèi)分泌干擾物的作用特點(diǎn)當(dāng)前第18頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

(3)難分解和高蓄積性EDCs對(duì)脂肪組織和性腺等含脂量高的組織具有高度的親和力,并通過(guò)食物鏈發(fā)生生物濃縮效應(yīng)(尤其是人工擬激素物質(zhì)),因此對(duì)高等動(dòng)物的危害更大。2內(nèi)分泌干擾物的作用特點(diǎn)當(dāng)前第19頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(4)對(duì)各類(lèi)群動(dòng)物作用的廣泛性在上億年的生命進(jìn)化過(guò)程中,激素與受體化學(xué)結(jié)構(gòu)在遺傳上高度保守,因此,EDCs在魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、鼠類(lèi)上表現(xiàn)的作用同樣也會(huì)出現(xiàn)在人類(lèi)上。2內(nèi)分泌干擾物的作用特點(diǎn)當(dāng)前第20頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(5)二次污染由于EDCs大多為有機(jī)化合物,在環(huán)境中受環(huán)境因素影響,有些EDCs會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成比原來(lái)毒性更強(qiáng)的污染物,危害人體和動(dòng)物健康。2內(nèi)分泌干擾物的作用特點(diǎn)當(dāng)前第21頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(6)聯(lián)合作用

由于大多數(shù)EDCs具難降解和高蓄積性,從而存在多種EDCs對(duì)動(dòng)物的復(fù)合作用。它們共同作用產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)與單一作用所產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)可以完全不同,2種或2種以上化學(xué)污染物共同作用所產(chǎn)生的綜合生物學(xué)效應(yīng)稱(chēng)為聯(lián)合作用。2內(nèi)分泌干擾物的作用特點(diǎn)當(dāng)前第22頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)聯(lián)合作用通常包括4種:協(xié)同作用：相加作用：獨(dú)立作用：拮抗作用：當(dāng)前第23頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

三、來(lái)源和分類(lèi)

EDCs的來(lái)源總的可分為天然和人工合成化學(xué)物兩大類(lèi)。天然：如植物激素(大豆異黃酮).人工：包括藥物(如類(lèi)固醇類(lèi)、己烯雌酚、避孕藥等)和工農(nóng)生產(chǎn)使用的化學(xué)原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品使用及向環(huán)境排放的廢棄物，也包括家庭生活、醫(yī)療用品可釋放的化學(xué)物，交通運(yùn)輸、垃圾焚燒等產(chǎn)生的化學(xué)性污染物等，這又稱(chēng)為環(huán)境內(nèi)分泌干擾污染物。1來(lái)源當(dāng)前第24頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)2分類(lèi)：(1)人和動(dòng)物激素動(dòng)物和人體內(nèi)天然存在的雌激素，一般指雌二醇（Estrogen）、雌酮（Estrone）和雌三醇（Estriol），其中以雌二醇作用最強(qiáng)。動(dòng)物性激素存在于鹿茸、海狗腎等組織中當(dāng)前第25頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(2)植物雌激素和真菌性雌激素植物性雌激素（Phytoestrogens）是一組在植物中天然存在、本身或其代謝產(chǎn)物具有與雌激素受體結(jié)合誘導(dǎo)產(chǎn)生弱雌激素作用的非甾體結(jié)構(gòu)為主的植物化學(xué)物。目前已知至少有400多種植物含有具有生物活性的雌激素樣物質(zhì)—異黃酮（黃豆苷原、染料木黃酮）和香豆雌酚。適量的植物性雌激素有利于人體的健康，但對(duì)于孕婦和嬰幼兒，若大量食用，其安全性值得深入研究2分類(lèi)當(dāng)前第26頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

植物性激素存在于西洋參、枸杞子、茯苓、當(dāng)歸、石榴、淫羊霍和蘆薈等植物中。大豆是優(yōu)良的植物性蛋白質(zhì)食物和飼料,但其中大豆素和大豆甙有雌激素活性。葛根當(dāng)前第27頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(3)人工合成----

環(huán)境化學(xué)污染物目前在環(huán)境中已被證實(shí)的EEDs已有60～70余種，其中農(nóng)藥及其代謝物占60%以上，又以殺蟲(chóng)劑居多，殺菌劑、除草劑也有部分有此作用。2分類(lèi)當(dāng)前第28頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)種類(lèi)（具體）

a農(nóng)藥和除草劑包括滴滴涕(DDT)及其分解產(chǎn)物、六氯苯(六六六)、艾氏劑、狄氏劑、克爾散(kelthane)、開(kāi)蓬(kepone)、毒殺芬和氯丹等有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑;莠去津、合成擬除蟲(chóng)菊酯、三嗪類(lèi)等除草劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年施用農(nóng)藥達(dá)50萬(wàn)～60萬(wàn)t，其中約80%的農(nóng)藥直接進(jìn)入環(huán)境，因此我國(guó)可能是EDCs污染的大國(guó)。當(dāng)前第29頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)b工業(yè)化合物包括多氯聯(lián)苯(PCB)、有機(jī)錫涂料、鉛、鎘和石油產(chǎn)品。PCB的結(jié)構(gòu)與DDT類(lèi)似,性質(zhì)穩(wěn)定難降解,廣泛用于塑料、油漆、農(nóng)藥生產(chǎn)和電器的絕緣油,有很強(qiáng)的生殖毒性。石油產(chǎn)品中的多環(huán)芳烴有致癌作用和生殖毒性作用。此外,含氯化合物的工業(yè)產(chǎn)品在加工過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,及含氯有機(jī)物垃圾進(jìn)行焚燒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生二惡英(TCDD)。當(dāng)前第30頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

某些金屬如鉛、汞、有機(jī)錫等均有不同程度的雌激素樣作用。汽車(chē)尾氣中的一些汽油燃燒產(chǎn)物及某些羥基化多環(huán)芳烴。用于牙科修復(fù)的物質(zhì)—雙酚A，食品工業(yè)用的一些抗氧化劑如t-丁羥基茴香醚，當(dāng)前第31頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)c合成藥物和飼料添加劑包括與雌二醇結(jié)構(gòu)相似的類(lèi)固醇衍生物,如己烯雌酚(DES)、己烷雌酚、乙炔基雌二醇、炔雌醚等。DES自開(kāi)發(fā)后幾十年內(nèi),曾用于預(yù)防流產(chǎn)、改善孕期不適、卵巢機(jī)能失調(diào)、骨質(zhì)疏松癥,以及畜禽育肥,當(dāng)時(shí)被譽(yù)為“妊娠必備之良藥”,后來(lái)證明其可誘發(fā)胎兒畸形、生殖道缺陷及癌癥當(dāng)前第32頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)d塑料制品中的干擾物鄰苯二甲酸酯作為塑料的增塑劑,用于各種塑料制品和尼龍塑料大棚,易從塑料材料中溶化出來(lái)。聯(lián)苯酚A也是塑料中的一種成分,聚乙烯作為各種方便食品的包裝材料,也有微弱的雌激素效應(yīng)。當(dāng)前第33頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)e表面活性劑包括工業(yè)洗滌劑、乳化劑和各種表面活性劑,有些可促使乳腺細(xì)胞增殖。當(dāng)前第34頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)四、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的危害內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)是人類(lèi)機(jī)體的三大信息傳遞系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)機(jī)體各種功能、維持內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定中起重要作用。內(nèi)分泌系統(tǒng)在包括胚胎發(fā)生、分化和穩(wěn)態(tài)機(jī)制在內(nèi)的許多生理過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用。當(dāng)前第35頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第36頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)生物學(xué)效應(yīng)環(huán)境雌激素的生物學(xué)效應(yīng)包括對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響、對(duì)生殖與發(fā)育的影響、致癌作用、神經(jīng)系統(tǒng)毒效應(yīng)和對(duì)免疫系統(tǒng)的影響等。（1）直接作用，指通過(guò)作用于下丘腦—垂體—靶腺軸的任一環(huán)節(jié)，影響激素的合成、分泌及反饋調(diào)節(jié)，產(chǎn)生不良效應(yīng)（2）間接作用，指與內(nèi)分泌改變密切相關(guān)的效應(yīng)，如生殖、免疫、內(nèi)分泌敏感性腫瘤等當(dāng)前第37頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)生物學(xué)效應(yīng)(1)對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響(2)對(duì)生殖與發(fā)育的影響(3)致癌作用(4)神經(jīng)系統(tǒng)毒效應(yīng)(5)對(duì)免疫系統(tǒng)的影響當(dāng)前第38頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(1)對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響環(huán)境雌激素是激素類(lèi)物質(zhì)，它首先影響生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，主要有以下作用：①與受體結(jié)合；②與血漿性激素結(jié)合蛋白結(jié)合；③影響受體的表達(dá)當(dāng)前第39頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

PCB可抑制甲狀腺激素和雄激素的分泌;DDT的代謝產(chǎn)物DDE使P450sccmRNA表達(dá)量增加,與蛋白激酶A的活化物聯(lián)合作用使豬顆粒細(xì)胞孕酮分泌增加;PCB抑制雌激素硫化酶,阻止雌激素的滅活,從而提高了雌激素的作用;當(dāng)前第40頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

鄰苯二甲酸酯(DHEP)抑制大鼠芳香化酶的活性從而阻止雄激素轉(zhuǎn)化為雌激素。植物性雌激素也會(huì)干擾內(nèi)分泌功能,如20世紀(jì)40年代初期澳大利亞引進(jìn)了一種牧草紅花草(內(nèi)含佛苜羅吶烴,在羊胃內(nèi)不能被分解,具有雌激素活性),引進(jìn)的同時(shí)羊群的生殖異常也開(kāi)始蔓延,死產(chǎn)的羊羔急劇增加,懷孕的母羊不能臨產(chǎn),不僅體內(nèi)的羔羊夭折,也常常引起母羊的死亡,后來(lái)母羊幾乎不能懷孕,給牧民造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前第41頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(2)對(duì)生殖與發(fā)育的影響雌激素可能保護(hù)人類(lèi)免患激素依賴(lài)性疾病，如乳腺癌、前列腺癌和骨質(zhì)疏松癥；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，外來(lái)雌激素幾乎可引起各類(lèi)型的雄性生殖系統(tǒng)發(fā)育障礙，包括性腺發(fā)育不良、睪丸萎縮、睪丸和附睪重量減輕、生精細(xì)胞、支持細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞數(shù)目減少、精液質(zhì)量下降、精子數(shù)減少甚至無(wú)精子、睪丸腫瘤、隱睪、性欲降低和不育當(dāng)前第42頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)

大多數(shù)EDCs具雌激素活性,對(duì)雄性會(huì)抑制性腺和副性腺的發(fā)育,對(duì)雌性會(huì)導(dǎo)致雌激素靶細(xì)胞增生,引發(fā)癌癥與不育。加利福尼亞大學(xué)毒性物質(zhì)研究學(xué)者發(fā)現(xiàn),將DDT和其分解產(chǎn)生的DDE成分注入鳥(niǎo)蛋以后,孵化出來(lái)的雄鳥(niǎo)的精巢里產(chǎn)生出雌鳥(niǎo)特有的細(xì)胞,甚至長(zhǎng)出雌鳥(niǎo)才有的輸卵管。當(dāng)前第43頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(3)致癌作用環(huán)境雌激素的致癌機(jī)制可能在于：（1）對(duì)細(xì)胞核及DNA的影響；（2）抑制微管聚合；（3）干擾細(xì)胞周期當(dāng)前第44頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(4)神經(jīng)系統(tǒng)毒效應(yīng)（1）先作用于神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，影響激素的釋放及其在靶器官的效應(yīng)，再通過(guò)反饋?zhàn)饔糜绊懙缴窠?jīng)系統(tǒng)；（2）直接作用于神經(jīng)系統(tǒng)，引起行為、精神等的改變。環(huán)境雌激素可引起人或動(dòng)物出現(xiàn)行為、學(xué)習(xí)、記憶障礙，也可出現(xiàn)注意力、感覺(jué)功能和精神發(fā)育的改變當(dāng)前第45頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)(5)對(duì)免疫系統(tǒng)的影響人類(lèi)接觸PCBs、二惡英、DES、有機(jī)氯農(nóng)藥等可影響機(jī)體免疫功能，表現(xiàn)為亢進(jìn)或抑制。當(dāng)前第46頁(yè)\共有52頁(yè)\編于星期五\10點(diǎn)五、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的遷移轉(zhuǎn)化與降解EEDs可以通過(guò)吸附作