雌性激素的污染对人类之外的其他动物,同样有着严重的影响。如引起雄性动物的性机能减弱或消失,无性兴奋表现,阴茎不能勃起或勃起不坚,不能完成交配等。雌激素类还可引起雌性动物的假发性、卵泡囊肿或慕雄狂,孕激素可引起雌性动物的性欲减弱或消失。此外,还可引起雌雄异变、生育和发育紊乱等。美国出现的雄性美洲狮雌性化、加拿大的海豚在生殖周期出现卵巢异常、南极企鹅产下无精卵以及其他一些连体、畸形动物的较高比例出现,可能均与环境激素污染有关。
环境中的非甾类同化激素及邻苯二甲酸酯污染从何而来
雌性激素的活性结构的专属性相当差,人们从自然界发现或合成了许多具有雌激素效应的物质。如1,2-二苯乙烯类和雷索酸内酯(二羟基苯甲酸内酯)类化合物。常用的1,2-二苯乙烯类多为药物,如己烯雌酚、己二烯雌酚、丁烯雌酚、己烷雌酚等。玉米赤霉烯酮是由镰刀菌产生的一种真菌毒素,为雷索酸内酯类化合物,玉米赤霉醇(右环或左环十四酮酚)为其还原产物。
1,2-二苯乙烯类主要作为药物,其来源主要为相关工厂和药厂排放的“三废”污染。另外,用于避孕及治疗目的的药物随尿液及粪便排出,也是造成环境污染的重要因素,水产养殖者,为了加快水生动物生长速度,将这些药物加入到饲料中,投放到水体中,部分药物将被溶入水中也是一个重要的来源。玉米赤霉醇类主要是用于反刍动物的促生长,主要通过尿液及粪便排出,其天然物为霉菌毒素。用于植物生长调节剂的赤霉素,也是环境污染的重要来源。
邻苯二甲酸酯是另一个重要的环境激素污染物,它是人工合成有机化合物的一类物质,约有30多种,在日常生活中几乎没有一个人能完全避免与其接触。
邻苯二甲酸酯是一类最常用的塑料增塑剂,而以邻苯二甲酸双酯更为常用,其他同类化学品还有邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸单酯等。除用作增塑剂生产聚氯乙烯薄膜、人造革、软管、日杂用品、包装材料和医疗用品外,邻苯二甲酸酯类化学品还多用于农药、染料、化妆品、印刷油墨等的溶剂和保存剂。作为增塑剂的邻苯二甲酸酯,掺和在塑料聚合中,以分子作用力与聚合物两相结合,很容易从塑料中溶出和蒸发,从而转入空气和水体环境,且持久存在而不易分解。
非甾类同化激素的危害同雌性激素一样,可引起人和动物的内分泌失调、发育异常及生态毒性,引起雄鱼雌性化、野生动物生殖器官畸形等。己烯雌酚还有潜在的致癌性,1940~1950年间,使用己烯雌酚治疗先兆性流产孕妇所生女婴中,约有80%出现生殖上皮腺病,其中少数在青春期发生癌变。
邻苯二甲酸酯与血液中的血小板有很强的亲和力,可相互结合形成微小的凝集体,从而引起血栓。另外,邻苯二甲酸双酯还具有致畸、致突变性,且是可疑的致癌物。
环境中的糖皮质激素污染从何而来
糖皮质激素的种类主要有可的松、地塞米松、倍他米松、氢化可的松、甲泼尼龙、泼尼松龙、曲安西龙。同其他甾类激素一样,糖皮质激素污染主要来自相关工厂及药厂排放的“三废”。医院、养殖场也是排放的重点单位。还有一部分存在于使用糖皮质激素做促生长添加剂的肉品当中,可对消费者产生实质性危害。
糖皮质激素在临床上有广泛的用途,具有抗炎、抗过敏、抗休克、抗应激、抗感染等多种功效。对人体的危害主要表现为抑制肾上腺皮质功能,使肾上腺皮质萎缩。另外,过多摄入,可使人产生多毛症、满月脸以及免疫力下降等毒副作用。对敏感型的个体可造成血管扩张,血压降低而引起休克,甚至死亡。
皮质激素的受体存在于细胞质内,含有987个氨基酸。它被机体吸收后,与血浆中的皮质激素传递泼尼松龙蛋白结合,并处于结合-解离平衡地塞米松状态,只有游离状态的激素依靠其脂溶性扩散进入靶细胞内,与专一性受体结合,影响酶、受体及其他分泌因子调节细胞的功能、生长和分化。
糖皮质激素对代谢的影响主要表现为异化代谢,即增加蛋白质和糖原的分解代谢、抑制合成、升高血糖。高剂量能导致生长抑制、肌肉萎缩。
环境中的β2-受体激动剂类药物污染从何而来
β2-受体激动剂类药物主要是指选择性作用于肾上腺β2-受体的拟肾上腺素药物。常用药物主要为苯乙胺类,是天然儿茶酚胺类的化学合成衍生物。苯乙胺类来源主要为相关工厂排放的“三废”。另外,畜牧生产者非法使用该类药物,用于品质改良剂,提高瘦肉率,这些养殖场排放的扬尘、污水以及动物的粪便及尿液,也是一个重要的污染源;还有一部分残留于动物机体内,在这些动物的产品中也会有β2-受体激动剂的残留。
常见的苯乙胺类药物主要有班布特罗、溴布特罗、塞曼特罗、塞布特罗、克仑特罗、克仑普罗、多巴酚丁胺、非诺特罗、马布特罗、马贲特罗、奥西那林、甲基克仑特罗、沙丁胺醇、沙美特罗、特布他林等。
苯乙胺类药物临床上主要用于舒张支气管、子宫、肠壁平滑肌,治疗支气管哮喘、阻塞性肺炎、平滑肌痉挛和休克等症。其对人体的危害主要表现在非法用于畜牧生产的药物残留于动物产品之中,引起人的毒副作用及中毒。在1990~1995年间,意大利、法国和西班牙因食品克仑特罗污染发生的中毒事件超过500余起。目前,在畜牧生产中使用最广泛的药物主要是克仑特罗,其次是沙丁胺醇和马布特罗。近年来,溴布特罗、塞布特罗、塞曼特罗、马布特罗、马贲特罗、特布他林等也有被用于促生长目的的,剂量超过5毫克/千克时,是造成食品残留的主要成因。当人体累计摄入剂量超过一定值或食入高残留(大于100纳克/千克)的内脏组织时,容易出现毒副作用。主要表现为骨骼肌收缩增加,破坏收缩肌纤维与慢缩觉不适,重者步态不稳,无法握物。另外,还可表现为头痛、狂躁不安、心动过速、心律失常、血压下降、腹痛、肌肉疼痛、恶心和眩晕等,严重的导致心跳加快,引起猝死。
为什么说持久性有机污染物是强力环境激素
持久性有机污染物(POPs)是指能够在各种环境介质(大气、水、生物体、土壤和沉积物等)中长期存在,并能通过有关环境介质(特别是大气、水、生物体)远距离迁移以及通过食物链网富集,进而对人类健康和生态环境产生严重危害的天然或人工合成的有机污染物。持久性有机污染物具有四项重要的特性:①能在环境中持久地存在,很难降解;②可生物积累富集,通过食物链对高营养等级的生物造成危害性影响;③其蒸气压大,可经过长距离迁移到达遥远的偏僻地区和极地地区;④在相应的环境浓度下可能对接触该化学物质的生物造成有害或有毒的效应。
持久性有机污染物一般都具有毒性,包括致癌性、致突变性、致畸性、神经毒性、生殖毒性、内分泌干扰特性、致免疫功能减退特性等,这会严重危害生物体的健康与安全。由于其持久性,因此危害作用可持续很长的时间。特别是持久性有机污染物大多是强亲脂且憎水的复杂有机卤化合物,能够在生物器官的脂肪组织内积累富集,并沿着食物链逐级放大,从而对处于最高营养级的人类健康造成严重的威胁或潜在性危害。
持久性有机污染物具有干扰内分泌系统的特性,也是拟激素类物质,而且绝大多数具有拟雌激素特性,影响生长发育。不同种类的动物,其内分泌系统彼此之间十分惊人的相似。例如,脊椎动物的性激素化学结构基本上是一样的,雄激素睾丸酮和雌激素雌酮,彼此的生理功能完全不同,而两者的化学结构却几乎一样,雌雄之间的不同命运仅仅源于一个原子(甲基)的差别。而且生物对激素的灵敏性也是极高的,激素浓度水平在出生前的极微小变化就会对胚胎发育产生决定性影响。包括:①杀虫剂类,主要为艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、氯丹、七氯、灭蚁灵、毒杀酚、滴滴涕和六氯苯;②工业化学品,主要为六氯苯和多氯联苯;③副产品,主要是多氯代二苯并二恶英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。多氯代二苯并二恶英和多氯代二苯并呋喃又可一起统称为二恶英。
在12种首批控制的持久性有机污染物中,前9种属于有机氯农药,多氯联苯是精细化工产品,后两种是化学品的杂质衍生物和含氯废弃物焚烧过程中所产生的次生污染物质。全世界的二恶英有90%以上来源于各种废弃物和垃圾的焚烧。《持久性有机污染物公约》是经过30多年对化学物质的全球性环境污染的研究成果与现状进行全面总结和评估的成果,是保护人类健康和生态环境的有效措施,对全世界的可持续发展具有深远而广泛的意义。
在《持久性有机污染物公约》中,首批公布禁用和严格限制使用的12种有机氯化合物中大多数是农药,而且都是杀虫剂。估计今后将随着对持久性有机污染物研究的深入,可能逐步会有更多的难于降解的有机毒物被列入持久性有机污染物名单之中,其中特别是农药更是引人注目,农药中又以杀虫剂作为优先考虑的对象。由于持久性有机污染物类的持久性与毒性及其对全球的影响,因此完全禁止和淘汰这类药剂势在必行。
环境中的多氯联苯污染从何而来
多氯联苯又称聚氯联苯,是含氯的联苯化合物,联苯环上有10个可被氯取代的位置。以氯取代的位置和数量的不同,多氯联苯共有210种异构体。多氯联苯广泛用作电容器、变压器的绝缘油,食用精油工厂的导热体,液压油、传热油、润滑油,印刷油等的添加剂,还应用于油漆、涂料、油墨、无炭复印纸、可塑剂、成形剂、合成树脂、合成橡胶等中的难燃剂和杀虫剂等。
多氯联苯对环境的污染是全球性的,目前在海水、河水、水生生物、水底质、土壤、大气、野生动植物以及人乳和脂肪中都发现有多氯联苯的多氯联苯的废水和倾倒含多氯联苯的废物。