健康饮用水 饮用水中环境激素与健康
环境激素也被称为“环境荷尔蒙”“内分泌干扰物质”。1997年美国白宫科学委员会在一次工作会议上对环境激素下了如下定义:“由于介入生物体内的荷尔蒙的合成、分泌、体内运输、结合作用或分解,而影响生物体正常性的维持,影响生殖、发育或行动的外来物质。”环境激素这一名词是美国记者戴安·达马诺斯于1996年首先提出来的,她认为环境激素并不直接作为有素物质给生物带来任何异常的影响,而是以激素的面貌对生物体起作用,即使数量极少也会使生物体的内分泌失衡,出现生殖器畸形,精子量减少、乳腺癌等癌症发病率上升等现象。最近日本后生省已正式将环境激素命名为“导致分泌障碍的化学物质”——这是一个扰乱生物体内分泌系统的化学物质总称。 近几年,由于国内外的媒体对生物体的各种怪病及怪异现象的报告增多。环境激素已从专业学术报告和研究领域走到了人们的面前。各种因为环境激素的污染而造成的生物变异现象,也越来越引起人们的普遍关注。 2006年9月11日在北京召开的“第五届世界水大会”的开幕式上国际水协主席Laszlo Somlyody在致辞中指出:“国际水协,探讨了六个亟待采取措施解决的问题,第一个就是环境激素(内分泌干扰物质)的区分和影响是何种情况。影响人类和哺乳动物的干扰物质正在增加,它们通常在水中引发严重的污染问题,尽管内分泌干扰物质的影响在二十世纪三十年代就初见端倪,但在最近才给予定义,这类物质种类的增加速度如此之快,以至于我们没有时间来研究相应的解决措施。” 从人们认识环境激素对人类造成危害的过程来看,首先引起人们关注的并非是人类自身,而是先从自然界动物的变异现象开始的,1962年美国学者蕾切尔·卡森在她的著作《寂静的春天》中,就详细描诉了在美国佛罗里达洲发生的DDT(滴滴涕)污染,造成鳄鱼数量锐减,雄性鳄鱼的生殖器官发生变异雌性鳄鱼产出的卵大多是未受精卵。英国石斑鱼变性,雌雄一体,日本多摩川中的鲤鱼生殖器异常,荷兰,波罗的海海豹大量死亡等等,环境激素对动物世界已显露杀机。而人类也难逃厄运。有数据表明,即使极微量的环境激素也会导致生物体内分泌失调,其后果是十分可怕的。 1993年丹麦哥本哈根大学生殖医学专家斯卡克教授分析了1940~1992年间所发表的61篇论文发现,人类精子的平均密度已由1940年的平均11300万/mL下降到1990年的6600万/mL,下降了41.5%,每次射精量由平均3.40mL下降至2.75mL, 减少了9.1%他们认为其原因很可能是环境激素的影响所致, 日本东京大学医院妇产科专家堤治教授,对36名患不孕症妇女进行体外授精治疗,他从这些妇女身上取出卵子,并从中取出一些卵泡液,这些卵泡液中都查出了双酚A(内分泌干扰物质)。 我国学者对成年有生育能力的男性精液质量检测结果显示,我国男性精液量虽高于国外同期检测结果,但下降还是明显的。20世纪80年代,精子质量符合精子库需要的合格人数为70%~80%,90年代合格人数为50%,到2005年为止,合格人数仅为14%,下降的速度是惊人的。 近年来的研究发现,人类生育能力的下降很可能是由于环境激素(内分泌干扰物质)所造成的。当“环境荷尔蒙”进入人体后与细胞中的荷尔蒙收容器官结合,与荷尔蒙一样产生作用,造成荷尔蒙过剩,或是收容器官无法接受本来人体自然分泌的荷尔蒙,其结果是搅乱了人体本来的荷尔蒙,尤其是性荷尔蒙的正常工作,使得人体出现各种各样的机能障碍。这种扰乱内分泌系统作用的可怕之处在于它关系到人类的繁殖,关系到今后人类的质与量。 环境激素的污染问题,不同于其它环境污染问题,它直接关系到人类能否延续生存的问题,这并非危言耸听。所以该问题披露不久就受到了世界各国政府的高度重视。1998年日本政府加强了这方面的研究工作,并从当年度预算中破例拨出170亿日元的专项资金,用于该问题的研究,环境厅召开了风险对策研究会,并发表了“外因性内分泌干扰化学物质问题的应对方针。——环境荷尔蒙战略计划”“SPEED98”。美国环保署于1996年3月开始着手开发食品,饮用水中的内分泌干扰物质的筛选方法,同年8月,欧洲经济协力开发机构(OECD)也开始了内分泌干扰物质的试验方法研究,而被怀疑具有内分泌干扰作用的化学物质,在日本检查出67种,美国72种,韩国66种,被查出的这些化学物质其中最多的是杀虫剂,除草剂,杀菌剂等农药类物质,有45种。其次是工业用原料,按其结构特性可分为:有机氯化物,特拉津类农药,有机锡化合物,烷基酚类,邻苯酸酯类等。目前对于其中的一部分物质已经进行了不同程度的限制。而像二噁英那样的非意图性物质,则需要一些特殊的对策。 日本环境厅从1974年就开始从水质、底泥、大气、鱼类等为主要对象,对残留在一般环境中的化学物质的污染状况进行了全面调查,并以“化学物质与环境”为题进行了公布。而作这样全面调查的国家在世界上也只有日本。所涉及到的化学物质多达760种,其中环境激素67种,而在水体中被检测出有12种。而被查出的化学物质中,以壬基酚对环境污染比较严重,它主要以非离子表面活性剂烷基酚聚环氧乙烷醚的形式被使用,目前全世界生产量有50多万吨,而我国的生产量则高达10多万吨。 虽然国际上已经在进行各种研究,而环境激素问题还是刚刚开始,我国在这方面的研究还是空白,鉴于水是人类直接饮用的一种煤介,有必要对上述物质从水源到饮用水的整个过程中所发生的物质变化进行研究,并从内分泌干扰活性的角度来评价自来水的健康安全性。这将涉及到高度的痕量有机物质的分析,这些物质在水源中的化学,生物分解过程的解析问题在自来水处理工艺中的变迁,特别是在氯化消毒过程中的消毒副产物的发生机理方面的研究。在上述研究的基础上,确立各种能削减内分泌干扰物质危害的方法。 我国的水污染状况严重,饮用水水源的污染也比较严重,而饮用水中内分泌干扰物质的污染都是极微量的,对人体健康的危害是缓慢的,一般要10~20年后才被发现,但是一旦发现所造成的危害是非常严重的。 延伸阅读 环境激素 20世纪末至21世纪初,环境激素( environmental hormone)这一新的名词被环境科学工作者提了出来,同时它也带着一种恐怖和未被人们认识的神秘色彩被有关媒介进行报道,各种有关环境激素污染而造成的生物变异的现象相继出现在专业杂志上,环境激素自此成为人们关注的焦点。我们相信在不远的将来,有关环境激素对生物产生危害作用的现象还会有很多显现,因而也就会有更多的报道。可以预料在未来环境激素将会对医疗业、饮食业、造船业及水产业等各行各业都产生不同程度的影响,也可直接或间接地对每个人的生活产生一定的作用。 什么是环境激素呢?环境激素是指由于人类的生产和生活活动而释放到环境中的、对人体内和动物体内原本营造的正常激素功能施加影响,从而影响内分泌系统的化学物质作用的物质,通称为“外源性干扰内分泌的化学物质”(以区别于生物体本身分泌的激素)。它是一类对生物体有害的化学物质,具有类似雌激素的作用,暴露到环境中可导致生物与人体的性激素分泌量及活性下降,精子数量减少,生殖器官异常,癌症等疾病的发病率增加,并使生殖能力降低,后代的健康与成活率下降,同时还可能影响到各种生物的免疫系统和神经系统,也可能导致生物基因突变等。 至于环境激素对人体内及动物体内的激素类物质发生作用,影响内分泌系统的正常生理功能的作用机理,已有不少研究者提出过其作用机理。总结其作用方式主要包括如下三个方面:一是与人体激素或动物体激素竞争靶细胞上的受体,并直接与雌激素受体结合;二是与其他核心受体结合,从而影响到雌激素作用功能,且对体内分泌的雌激素产生阻碍作用;三是通过与其他受体结合或影响信号传导途径影响内分泌系统和其他系统的互动作用,从而产生不良影响。 形象地讲,环境荷尔蒙扰乱人体自身荷尔蒙的作用过程是一种冒名顶替,它和荷尔蒙接受对象结合,阻碍人体自身荷尔蒙与接受对象结合,达到了以假乱真的地步(图1-1)。对于环境激素的破坏作用机理用一个简单而形象的比喻就像一把钥匙开一把锁。荷尔蒙和接受体分别就像钥匙和锁一样。原配的钥匙(自身荷尔蒙)可以开锁,后来加配的钥匙(环境荷尔蒙)也同样可以开锁。环境荷尔蒙就像后来加配的钥匙一样,插进了荷尔蒙接受对象的钥匙孔,人体自身荷尔蒙因此无法进入结合状态。另外,正如上面所言,环境激素的作用与其他化学毒物的不同之处还在于痕量的环境激素即可产生巨大的作用。历来的化学物质毒害都是量越大其毒性才渐渐显现出来,可是环境荷尔蒙却不同,这些物质具有以极其微小的量便产生巨大破坏力的特点。这就是环境荷尔蒙为什么更可怕的原因所在。
目前,有关环境激素对生物和人体的毒理影响,主要着重于个体水平上的研究,观察到了一些生物变异的现象。而对种群水平的研究及从生物化学和分子水平上来解释环境激素对生物和人体的影响,还相当欠缺。英国医学研究委员会环境和健康研究所,在1997年主持召开了有关环境激素生态影响的研讨会,要求从比个体水平更高的层次上,如种群、群落和生态系统的水平上,来研究环境激素的影响。目前世界各国有关科学工作者正加紧这方面的 研究。 关于环境荷尔蒙侵入人体以后如何扰乱人体自然荷尔蒙的原理,是相当复杂的问题。第一,关于荷尔蒙的真正定义,目前还有争议。除了传统意义上的理解以外,还有许多新的提法。例如,有研究人员提出,生物体内分泌的传达信号的物质从广义上来说,也应该算是荷尔蒙成分。第二,环境荷尔蒙扰乱人体自然荷尔蒙过程表现为各种各样形式,很难一概而论。第三,荷尔蒙的作用不是单一完成的,往往是通过许多种类的荷尔蒙(以及分泌这些荷尔蒙的器官和细胞)组成网络,形成整套体系来完成的。例如,形成精子的雄性荷尔蒙和促成女性生殖器发育并维持其机能的雌性荷尔蒙,都分别产生于精巢和卵巢,而这种产生过程又受到脑垂体分泌的刺激卵巢的荷尔蒙( FSH)昀控制,甚至,刺激卵巢的荷尔蒙的分泌又受到丘脑下部分泌的荷尔蒙( GnRH)的抑制。 荷尔蒙所具有的上述这样错综复杂的结构以及相互作用、相互抑制的关系,加上环境荷尔蒙本身种类繁多,大多数化学物质对人体的作用还不很清楚。所以,在环境荷尔蒙侵入人体之后如何对生物产生扰乱影响这一研究,目前仍然有许多尚未解开的谜,有待科学工作者的联合攻关。 水源中的环境激素 被环境激素污染的水源,随供水管道进入干家万户,它是进入人体主要的途径。降雨过后,空气变得清新起来,这是因为雨水带走了空气浊成分,其中包括散发在大气中的二噁英、农药等环境激素类化学物质物质随着雨水流向大地,进入各种水系。而其中的环境激素成分并不能够很快分解,只是被水中的浮游微粒所吸附,或者在水中移动,或者沉入水底。这些带着环境激素的微粒子被藻类、微生物、浮游动物、鱼类摄取之后其体内积蓄浓缩。 工厂排出的污水污染地表水和地下水的现象也很严重。例如,中国一州河沿岸的造币工厂附近的河泥含铅量的浓度据说不亚于铅矿污染的河流中铅的浓度。造纸、染料、化工行业和金属加工、半导体生产行业排放的废水对水资源中环境激素的污染起着不可小视的作用。其中汞、铅、镉、砷等重元素都是重要的环境激素类物质。 环境激素污染人类水源的另一个途径是垃圾填埋场的渗滤液的渗出和医院医务用水的排放。雨后,垃圾填埋场地面的水分渗入地下,垃圾中所含有的环境激素类化学物质由此溶入水中;而医院的医务用水则由于含有某些带有激素的药物而成为环境激素的又一重要来源,它随生产和生活的废水排放,如不经过特殊的净化程序及时处理或处理不彻底,最终与地下水成为一体。然后进入河流、井水和海洋,环境激素类物质也就随着水系循环而循环。 人类饮用的自来水在一定程度上也会给人类带来环境激素的侵扰。这是因为自来水工厂的水源要顺着水管流入干家万户,而水管有些是铁管,为了防止生锈,往往涂了一些环氧树脂作为保护膜。环氧树脂的原料联苯酚A是环境激素化学物质。一般情况下,由于它具有亲油性,在低温水管里不易溶解,可是环氧树脂原料在使用的时候必须和硬化剂(一种化学物质)进行混合,然后使其硬化。硬化后的联苯酚A是比较容易溶解的,由此将环境激素类物质带给饮水者。另外自来水进入家庭以后,有些住户往往采用硬质塑料管,这种塑料管子成分中含有多种添加剂,而添加剂又多是些环境激素类物质。可见,环境激素通过水源进入生物体内的途径是多种多样的,在日常生活中不容忽视。
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