环境内分泌干扰物
内分泌干扰物概述
内分泌干扰物概述
1. 内分泌干扰物的定义
内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,即EDCs),也称为环境激素(Environmental Hormone),是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质,指环境中存在的能干扰人类或动物内分泌系统诸环节并导致异常效应的物质,它们通过摄入、积累等各种途径,并不直接作为有毒物质给生物体带来异常影响,而是类似雌激素对生物体起作用,即使数量极少,也能让生物体的内分泌失衡,出现种种异常现象。
这类物质会导致动物体和人体生殖器障碍、行为异常、生殖能力下降、幼体死亡、甚至灭绝。
2. 内分泌干扰物的种类及分类
内分泌干扰物多为有机污染物及重金属物质。我们使用的农药大约
70%~80%属于内分泌干扰物;我们所使用的塑料,其中大部分的稳定剂和增塑剂也属于内分泌干扰物;日常人们所食用的肉类、饮料、罐头等食品中也都含有内分泌干扰物。常见的内分泌干扰物包括有机锡、二乙基人造雌性激素、多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)、二噁英(dioxin)、双酚A(Bisphenol A)与其衍生物、多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCB)、Methomyl、烷基酚聚氧乙烯醚(APE)、壬基酚(Nonyl phenol,NP)等,另外有研究指出环境污染物中的镉(Cd)、铅(Pb)和汞(Hg)等重金属产物亦为可疑的内分泌干扰物。
内分泌干扰物的分类通常根据其干扰内分泌功能来划分,如雌激素干扰物、雄激素干扰物、甲状腺素干扰物、糖皮质激素干扰物、胰岛素干扰物、肾上腺皮质激素干扰物、生长激素干扰物、植物雌激素等。这样的分类,对同一化学物可能会重复出现,如PCBs既可能具有雌激素效应又具有干扰甲状腺素的效应。如果以化学结构体系和对机体损伤效应终点来划分,不仅会遇到“重复”,更会失去干扰内分泌效应的特征。1997年美国环保局根据动植物生态、人群流行病学调查和体内、外实验研究结果,将人和动物内分泌干扰相关化学物划分为已确认的EDCs、可能的EDCs 和可疑的EDCs3类。但这样做明显地受到时间限制,不可能包括新确定的(如糖皮质激素干扰物砷)和由于资料的完善而出现的类别更动。
环境内分泌干扰物
内分泌干扰物质是指可通过干扰生物或人为保持自身平衡和调节发育过程而在体内产生的天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等,从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等的功能产生影响的外源性化学物质。
—— US EPA的定义内分泌调节物:引起完好无损生物体或其后代中内分泌功能变化不利影响的外源物质,它们主要是通过人类的生产和生活排放到环境中的污染物,又可以称之为环境激素。——欧盟定义
内分泌系统、神经系统和免疫系统是人类机体的三大信息传递系统,在调节机体各种功能、维持内环境相对稳定中起重要作用。激素是内分泌腺天然产物,在血中以低浓度传递,与靶细胞受体结合,发挥对机体功能的调节作用。由于人类生产和生活活动而释放到周围环境中影响人和动物体内正常的激素功能,这些影响内分泌系统的化学物质通称为环境内分泌干扰物(endocrinedisruptors,EDs)。按照美国环保局“内分泌干扰物筛选与测试委员会”的定义,内分泌干扰物是指一种能改变机体内分泌功能并对机体、后代或(亚)群引起有害效应的外源性物质。“改变”是指影响神经、免疫和生殖发育系统等正常调控功能;“有害”是指模拟、阻断或激活、抑制内分泌效应,干扰合成、转运及排除等生物过程。“环境激素”、“环境类激素”、“环境抗激素”等是指能与内源性激素受体结合而引起模拟、拮抗体内天然激素并干扰内分泌功能的环境化学物,是EDs中的一大类[1]。
所谓环境内分泌干扰物系指一种外源性物质,该物质会导致未受损伤的有机体发生逆向健康影响,或使有机体后代的内分泌功能发生改变。潜在的内分泌干扰物则是一种可能导致未受损伤的有机体内分泌紊乱的物质。
内分泌干扰物的名词解释
内分泌干扰物的名词解释
内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,简称EDCs)是一类广泛存在
于环境中的化学物质,它们能够干扰和扰乱生物体内分泌系统的正常功能。由于内分泌系统在调节生长发育、代谢、免疫、生殖和认知等过程中扮演着重要角色,EDCs的存在对生命体产生了广泛而深远的影响。
EDCs包括了一系列的有机与无机化合物,如农药、药物残留物、工业化学品、塑料添加剂、阻燃剂和个人护理产品中的成分等。它们能够通过吸入、饮食、皮肤接触等途径进入生物体内,并在体内积累与转移。这些物质在低剂量下也可能导致各种不良的生物学效应。
EDCs的主要作用机制是通过模仿或干扰内源性激素的功能而产生影响。内源
性激素是由内分泌腺体产生的化学物质,它们以极低浓度在体内传递信号,调节生理过程。EDCs与内源性激素在结构上相似,能够结合到激素受体上,干扰激素信
号的传递。此外,EDCs还可以干扰内源性激素的合成、分解与转运,进一步扰乱
内分泌系统的平衡。
内分泌干扰物对人类健康产生的影响是多种多样的。首先,EDCs可能导致生
殖系统异常,包括性早熟、不育、性腺器官发育异常等。其次,EDCs与肥胖和代
谢相关疾病的发生有关。研究显示,暴露于某些EDCs中的人群更容易患上肥胖、
糖尿病和心血管疾病等疾病。此外,EDCs还与部分癌症、免疫系统紊乱和神经发
育相关疾病的发生有关。
不仅对人类健康造成威胁,EDCs也对环境产生严重影响。这些化学物质在环
境中的存在可能导致生物群体中性别比例失调、繁殖能力下降等问题。特别是水生生物,它们更加敏感于EDCs的作用。
内分泌干扰物的环境危害:雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附规律
内分泌干扰物的环境危害:雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附
规律
内分泌干扰物是指那些能够干扰生物体内分泌系统正常功能的化学物质,包括环境中存在的大量有机污染物。这些物质在环境中会导致很大的危害,破坏人类和动物的健康,下文将详细介绍其中的一种雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附规律对环境的危害。
雌激素及其硫酸盐是一类内分泌干扰物质,它们在环境中广泛存在,比如来自动物的粪便、医疗废水、家庭废水等。这些物质的存在严重影响了生物的正常发育和健康,特别是对于水生生物来说,更容易暴露和受到损伤。
雌激素及其硫酸盐进入土壤后,其吸附行为具有很强的特殊性。一方面,雌激素会与土壤颗粒表面的羟基发生作用,从而发生吸附;另一方面,硫酸盐则会以自由离子的状态存在于土壤溶液中,与其他带负电荷的颗粒吸附。在土壤中,活性炭、含铝混合土和含有高比表面积的颗粒都能够有效吸附雌激素及其硫酸盐,而土壤pH值的变化也会对吸附效果产生一定的影响。
然而,由于雌激素的强活性、生物降解不易和吸附有限,可能导致其在土壤中滞留时间较长,进一步危害环境。此外,一些情况下,当硫酸盐在土壤中被还原形成H2S的时候,会对周
围环境产生有害的气味,影响人类生活质量。
总体来说,雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附规律及其环境危害需要引起我们的高度重视。我们需要采取相应的措施,如减
少废水排放、加强污染物监测、实施严格处罚制度等等,以切实保护环境和人类健康。
环境内分泌干扰物的环境毒理学概述
环境内分泌干扰物的环境毒理学概述
环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)
是指那些能够干扰生物内分泌系统正常功能的物质。这些物质可以干扰激素的合成、释放、传递和降解,从而导致生物发育和生殖过程中的异常变化。环境内分泌干扰物的存在已经引起了全球范围内的关注,并被认为是一种严重的环境问题。本文将对环境内分泌干扰物的环境毒理学进行概述。
环境内分泌干扰物广泛存在于自然环境中,包括空气、水、土壤和生物体中,同时也存在于工业生产、农业、医疗和家庭用品中。这些物质主要可以分为两类,一类是天然存在的化合物,如植物雌激素、动物睾丸激素和甲状腺激素;另一类是人工合成的化学物质,如有机氯农药、阻燃剂和塑化剂。
环境内分泌干扰物对生物体产生的影响是多方面的。首先,它们可以干扰胚胎和婴儿的生长发育。研究表明,曝露于环境内分泌干扰物中的胚胎和婴儿可能会出现生殖系统畸形、性别混乱和生育能力下降等问题。其次,环境内分泌干扰物还会对生物的生殖功能产生影响。例如,一些化学物质能够干扰雌性激素的正常功能,导致女性生殖系统疾病的发生风险增加。此外,环境内分泌干扰物还可以干扰机体的代谢功能,引发肥胖、糖尿病和心血管疾病等代谢性疾病。
环境内分泌干扰物主要通过两种途径进入生物体内。一种是通过消化道摄入,另一种是通过皮肤吸收。在进入生物体后,环境内分泌干扰物会通过血液循环系统传输到不同的组织和器官,与激素受体结合,从而影响正常的内分泌功能。此外,环境内
分泌干扰物还可以通过影响激素合成和降解的酶活性,改变内分泌系统的平衡。
环境中内分泌干扰物概述
环境中内分泌干扰物研究概述
曹仲宏1,胡伟2,王玉秋2
(1.天津市市政工程设计研究院,天津300051;2.南开大学环境科学与工程学院,天津
300051)
摘要:环境内分泌干扰物(EDCs)问题已成为全球性的热点问题。已有研究表明,环境内分泌干扰物大多为环境雌激素,其来源有天然和人工合成的化合物;内分泌干扰物在动物生殖和发育、神经、免疫、致癌和生态等方面存在潜在的危害效应。本文从多个方面综述了环境内分泌干扰物问题及其研究进展。
关键词:环境内分泌干扰物;类别;作用机制;环境行为
1 环境中内分泌干扰物相关概念
内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Compounds, EDCs),亦称为环境激素或环境荷尔蒙(Environmental Hormone)、内分泌活性化合物(Endocrine Active Compounds, EACs)或激素活性物质(hormonally active agents, HAAs)等[1,2]。
目前,对环境内分泌干扰物有多种不同的定义,各种定义虽说法不一,但基本含义一致。其中,美国美国国家研究委员会(National Research Council,NRC)在2000 年编写的报告《Hormonally Active Agents in the Environment》中有关内分泌干扰物的定义得到了广泛的认同。该报告中指出,内分泌干扰物是指可以干扰体内激素的合成、代谢、转运、键合能力,甚至对其具有清除作用的外源性化合物。按照其效应形式(Types of Effects)大体可分为:影响雌性生殖系统(Female Reproductive System)的内分泌干扰物,影响雄性生殖系统(Male Reproductive System)的内分泌干扰物,影响下脑丘及脑垂体系统(Hypothalamus and Pituitary)的内分泌干扰物,以及影响甲状腺系统(Thyroid)的内分泌干扰物[3]。
内分泌干扰物对人类健康影响的探究
内分泌干扰物对人类健康影响的探究
在我们日常生活中,我们都会接触到许多化学物质。然而,在这其中,一些物质却被称为内分泌干扰物。这些物质具有影响内分泌系统的性质,导致了这些系统的失调。内分泌干扰物会对人类健康产生深远的影响。本文将探究其对人类健康的影响。
一、什么是内分泌干扰物?
内分泌干扰物是一类化学物质,它们在体内具有干扰内分泌系统的特性。内分泌系统是人体中的一个体系,它可以产生和释放激素,调节人体的生长、发育、代谢率和免疫系统等等。如果有内分泌干扰物进入体内,它们会干扰或改变原有的激素的结构和功能,例如,它们可以模仿或阻断体内的激素,或干扰它们的运作,导致身体的失调。
二、内分泌干扰物的种类
内分泌干扰物的种类繁多,在日常生活中人们接触到的常见的内分泌干扰物包括:
1. 农药和杀虫剂
高浓度的农药和杀虫剂中,常常包括内分泌干扰物,例如杀虫剂DDT(氯氰菊酯)和甲基对硫磷(有机磷类杀虫剂)等。
2. 塑料化学物质
塑料制品中,一些含有类似雌激素的化学物质会漏出并影响人体。例如,聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)等。
3. 饮用水中的污染物
水轮喷洒农药、生活废水排放、工业废水等都会对饮用水中存在的化学物质造
成影响,例如氯化苯(BPA)和氯代二苯(PCB)等。
4. 食品加工
一些食品加工中使用的化学物质,例如苯甲酸盐(BPA)和戊二酸盐(PHT)等,也具有内分泌干扰作用。
三、内分泌干扰物对人类健康的影响
内分泌干扰物对人类健康的影响是深远的,因为它们会干扰人体的内分泌能力。其影响可能表现为许多慢性疾病或疾病性状的增加,常见的影响包括:
环境内分泌干扰物与肥胖
02
CHAPTER
环境内分泌干扰物与肥胖的 关系
肥胖的发生机制
能量摄入与消耗失衡
肥胖的主要原因是能量摄入超过能量消耗, 导致脂肪在体内积累。
激素调节异常
肥胖可能与内分泌系统调节异常有关,如胰 岛素、胰高血糖素等激素的分泌失调。
遗传因素
肥胖具有遗传倾向,家族中有肥胖史的人群 更容易发生肥胖。
慢性炎症反应
对人体健康的影响
肥胖
环境内分泌干扰物可能通过干扰人体内 分泌系统,影响激素平衡和代谢过程,
从而导致肥胖的发生。
神经系统
环境内分泌干扰物可能对神经系统产 生影响,如影响认知、行为和情绪等
方面。
免疫系统
环境内分泌干扰物可能对免疫系统产 生负面影响,降低人体抵抗力,增加 感染和过敏的风险。
生殖系统
环境内分泌干扰物可能对生殖系统产 生影响,如影响性发育、生育能力和 后代健康等方面。
研究展望
深入研究环境内分泌干扰物对肥胖的作用机制
深入研究环境内分泌干扰物如何影响人体内分泌系统,导致肥胖及相关健 康问题。
探讨环境内分泌干扰物与肥胖之间的剂量-反应关系,为制定相关政策提 供科学依据。
关注不同地区、不同人群中环境内分泌干扰物的暴露水平及其对肥胖的影 响,提高研究的针对性和实用性。
探索环境内分泌干扰物的替代品或减排方法
环境内分泌干扰物与肥胖
环境内分泌干扰物
APnEO的生物降解
8种烷基酚类化合物的生物降解速率常数K的对数值及其结构参数
壬基酚(nonylphenol,NP)
分子式C15H24O,主要用于合成壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs), NPEOs是一种性能优异的表面活性剂,广泛用于洗涤剂、除草 剂、杀虫剂、塑料添加剂、乳化剂、润湿剂、涂料、化妆品、 纺织助剂和油田化学品中。全世界每年生产大约50万吨烷基酚 聚氧乙烯醚(APEOs),其中NPEOs占80% ,中国NPEOs的年 产量为4万。全世界每年NPEOs产量的60 %进入水体。
壬基酚(Nonylphenol,NP)在国外水体中的分布
17β-雌二醇(estradiol-17β,E2)
APs 及APEOs 在污水处理厂出水中的质量浓度
部分环境雌激素类物质及其用途
哺乳动物和鱼体内、外雌激素干扰物
●水源侵入:如工业废水、垃圾渗滤液、医疗废水。
PCP在自然界中的分布
具有内分泌干扰作用的部分农药、代谢物及作用机理(续)
●空气侵入:如垃圾焚烧(二噁英)、化学品挥发。
环境激素中的邻苯二甲酸酯类物质
烷基酚(alkylphenols,APs)
环境激素代表性物质及其作用
8种烷基酚类化合物的生物降解速率常数K的对数值及其结构参数
亚洲一些地区河湖底泥中农药类内分泌干扰物的水平 (ng/g,干重)
酚类内分泌干扰物的理化性质
环境内分泌干扰物
已确认或可疑的环境内分泌干扰物质
农药
除草剂 杀真菌剂 甲草胺、杀草强、莠去津、草克净、除草醚、氟乐灵、2 ,4-D、 2 ,4 ,5- T、杜邦326、草达灭、氟甲吡啶氧酚丙酸丁酯。 苯菌灵、多菌灵、六氯苯、烯菌酮、代锰锌、代森锰锌、硫 脲乙烯、嘧啶甲醇族、亚乙基双二硫代氨基甲酸锌、二甲基 二硫代氨基甲酸锌。 林丹(β- 666) 、氯丹、硫丹、三嗪、甲萘威、开乐散、狄氏剂、 异狄氏剂、DDT 及代谢产物、七氯和H- 环氧化物、灭多虫、 甲氧氯、灭蚁灵、对硫磷、氧氯丹、毒杀酚、合成除虫菊酯。 滴灭威、呋喃丹、二溴氯丙烷(DBCP)
1972年,美国限制DDT的使用,WHO/IPCS指出 化学物质造成内分泌紊乱。 1973年,OECD环境委员会通过“限制PCBs保 护环境决议”。 1976年,美国禁止使用PCBs,到八十年代, PCBs在西欧各国也被禁止使用。
1976年,意大利Seveso地区一个生产2,4,5-三氯酚的化 工厂爆炸,造成二恶英污染。受此影响的人群发生自然 流产和出生畸形儿的几率显著上升。 1978年,发现美国爱河(Love Canal)地区在四、五十 年代填埋化工垃圾的填埋场有毒物质泄漏,其中含有大 量二恶英类物质,约1000个家庭被迫搬离此地区。
1. Carlsen E., Giwercman A., Keiding N. and Skakkeback NE., Br. Med. J., 1992, 305:609 2. Sharpe RM, Skakkebaek NF. Lancet 1993, 341:1392
环境内分泌干扰物
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2.标志基因鉴定
(1)酵菌转基因获得的性激素受体表达实验 主要检测雌激素受体结合依赖性转录和转录活性。
此法是用具有完整的人雌激素受体DNA的表达质粒和带有 β-半乳糖苷酶结构基因上游的雌激素反应元件的标志质 粒转化酵母菌—酿酒酵母菌形成激素依赖性转录活化因子 ,然后加入雌激素或待测的物质培养当雌性物质结合到受 体上激活相应的激素反应元件合成β-半乳糖苷酶,利用 酶-底物法检测其活性。
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研究范例Leon E. Gray, Jr et al. / TOXICOLOGICAL
SCIENCES 123(1), 206–216 (2011)
Insl3:胰岛素样因子3 StAR:类固醇激素合成急性调节蛋白 Cyp11A:细胞色素P450亚家族成员
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四、环境内分泌干扰物筛检方法
自20世纪70年代以来,加拿大男婴的出生率下降了0.22%,美国下降了 0.1%。
2.男性精子异常且不育患者增加,男子女性化程度加剧
从1940年到1990年这50年间,人类的精子密度下降了50%
3.诱发女性生殖系统问题 性早熟、月经失调、子宫内膜炎症、不孕症、卵巢癌、乳
腺癌等增加
现在全球每年约有50万名妇女死于乳腺癌,且发病率以每年5%~20% 的速度上升;20世纪60年代,美国女性一生中乳腺癌的发生几率仅为1/20 ,而20世纪90年代上升为1/8
环境内分泌干扰物
定义:环境内分泌干扰物(environmental endocrine disruptingchemicals,EEDs)是指可通过干扰生物或人体内保持自身平衡和调节发育过程天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等,从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等的功能产生影响的外源性化学物质。它们主要是通过人类的生产和生活活动排放到环境中的有机污染物。常见的环境内分泌干扰物 当这些环境内分泌干扰物通过某些途径,如污染水源、食物或经皮肤吸收进入机体后,可以干扰内分泌激素的合成、释放、转运、与受体结合、代谢等途径,从而影响内分泌系统功能,破坏机体内环境的协调和稳定。 常见的EEDs: ▲洗涤剂:壬基酚、辛基酚等; ▲有机氯农药:DDT、甲氧DDT、六六六等; ▲有机磷农药:乐果、马拉硫磷、乙酰甲胺磷等; ▲拟除虫菊酯:氯氰菊酯、氰戊菊酯等; ▲除草剂:利谷隆、除草醚、莠去净等; ▲塑料增塑剂:邻苯二甲酸脂类等; ▲塑料制品焚烧产物:四氯联苯、二恶英等; ▲合成树脂原料:双酚A、双酚F等; ▲绝缘材料:阻燃剂、多氯联苯、多溴联苯等 美国环境保护组织内分泌干扰物筛选测试委员会将一些广泛存在于环境中、能通过干扰激素功能、引起个体或人群可逆性或不可逆性生物学效应的环境化合物称为“环境内分泌干扰物”。环境内分泌干扰物人体对内分泌系统存在有害作用。目前报道对性发育有明显影响的物质包括:环境雌激素、农药污染物及化学污染物。1、环境雌激素从哪里来? 现已证明的环境雌激素约有80余种,按其来源可以分为天然雌激素、植物性雌激素、动物雌激素、人工合成雌激素四大类。 1、天然雌激素:天然雌激素指动物和人体内天然存在的雌激素。体内雌激素主要来源于卵巢,经过合成、分泌与相应靶细胞胞浆受体结合发挥效应,主要促进子宫与卵巢发育,促进卵泡发育成熟。 2、植物性雌激素:植物性雌激素是一组在植物中天然存在、本身或其代谢产物具有与雌激素受体结合,诱导产生弱雌激素作用的非甾体结构为主的植物化学物。较为常见的植物性雌激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等五大类。 3、动物性雌激素:通过生物界内食物链蓄积效应,大量的多种雌激素存在于动物体内,人类服用后, 在体内产生类似天然雌激素效应的物质。被动物饲料添加剂喂养动物体内含有较高浓度的雌二醇,并且在肉品加工过程对这些已存动物体内的雌二醇激素的结构浓度方面的影响很小。所以,儿童在长时间食用过多这类肉品后诱
环境中内分泌干扰物概述
环境中内分泌干扰物研究概述
曹仲宏1,胡伟2,王玉秋2
(1.天津市市政工程设计研究院,天津300051;2.南开大学环境科学与工程学院,天津
300051)
摘要:环境内分泌干扰物(EDCs)问题已成为全球性的热点问题。已有研究表明,环境内分泌干扰物大多为环境雌激素,其来源有天然和人工合成的化合物;内分泌干扰物在动物生殖和发育、神经、免疫、致癌和生态等方面存在潜在的危害效应。本文从多个方面综述了环境内分泌干扰物问题及其研究进展。
关键词:环境内分泌干扰物;类别;作用机制;环境行为
1 环境中内分泌干扰物相关概念
内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Compounds, EDCs),亦称为环境激素或环境荷尔蒙(Environmental Hormone)、内分泌活性化合物(Endocrine Active Compounds, EACs)或激素活性物质(hormonally active agents, HAAs)等[1,2]。
目前,对环境内分泌干扰物有多种不同的定义,各种定义虽说法不一,但基本含义一致。其中,美国美国国家研究委员会(National Research Council,NRC)在2000 年编写的报告《Hormonally Active Agents in the Environment》中有关内分泌干扰物的定义得到了广泛的认同。该报告中指出,内分泌干扰物是指可以干扰体内激素的合成、代谢、转运、键合能力,甚至对其具有清除作用的外源性化合物。按照其效应形式(Types of Effects)大体可分为:影响雌性生殖系统(Female Reproductive System)的内分泌干扰物,影响雄性生殖系统(Male Reproductive System)的内分泌干扰物,影响下脑丘及脑垂体系统(Hypothalamus and Pituitary)的内分泌干扰物,以及影响甲状腺系统(Thyroid)的内分泌干扰物[3]。
下列选项中哪一项是环境内分泌干扰物中最主要的污染物
下列选项中哪一项是环境内分泌干扰物中最主要的污染物
下列选项中,哪一项是环境内分泌干扰物中最主要的污染物?()
A.食品添加剂
B.添加剂
C.农药类物质
D.重金属
正确答案:C
EDCs内分泌干扰物讲解
环境激素
由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的,对人和动物 体内正常的激素功能施加影响,从而影响内分泌系统的化学物质。
一、内分泌干扰物的概念
激素
是内分泌腺天然产物,血中以低浓度传递,与靶细胞
受体结合,发挥对机体功能的调节作用。
一、内分泌干扰物的概念
能干扰体内天然激素的合成、分泌、运输、结合、作 用、代谢或消除; 表现出拟天然激素或抗天然激素的作用,对人类雌激 素、甲状腺素、儿茶酚胺、睾酮等呈现显著的干扰效 应; 从而破坏内分泌系统、神经系统和免疫系统等系统的 信息相互传递和对机体的调节功能,进而破坏内环境 的相对稳定;
杀线虫剂
滴灭威、呋喃丹、二溴氯丙烷
二、内分泌干扰物的分类
工业化合物 重金属 Pb、Cd、Hg 树脂原料 烷基酚、壬基酚、辛基酚等 C12H10-XClX
药物
绝缘油 多氯联苯等
界面活性剂 壬基酚等
其他 二噁英、五氯酚等
二、内分泌干扰物的分类
植物雌激素 拟雌内酯 芒柄花黄素等
OH O
HO
O
O
拟雌内酯
环境中的内分泌 干扰物
陈智明
一、内分泌干扰物的概念
内分泌干扰物
改变健康生物及其子孙或者其群体的内分泌功能并对 它们的健康产生不良影响的外源性物质或混合物
干扰那些维持自身平衡、生殖、发育和行为的体内激素的合成、 分泌、传输、键合、作用或清除的外源性物质
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APs 和APEOs 的性质
河水中AP、APEOs和APEnC的浓度
APs 及APEOs 在地表水中的质量浓度
APs 及APEOs 在污水处理厂出水中的质量浓度
APEOs 代谢物在沉积物中的质量浓度
APEOs的好氧和厌氧生物降解过程
APEOs在有氧和无氧条件下的生物转化
烷基酚聚 氧乙烯醚 (APEOs) 转化为烷 基酚的生 物转化过 程
❶分子结构简单,以苯环居多。 ❷分子较小,与激素相当,相对分子质量介于200~400 之间。
❸脂溶性 ❹可吸附性 ❺难分解、去除困难 ❻高蓄积性 ❼高毒性。
环境激素的作用特点
●延迟性:生物在胚胎、幼年时所受到的影响可能到成年 和晚年才显露出来; ●阶段性:不同生长阶段对生物个体会造成不同方式的影 响与后果; ●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。
APnEO的生物降解
8种烷基酚类化合物的生物降解速率常数K的对数值及其结构参数
壬基酚(nonylphenol,NP)
分子式C15H24O,主要用于合成壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs), NPEOs是一种性能优异的表面活性剂,广泛用于洗涤剂、除草 剂、杀虫剂、塑料添加剂、乳化剂、润湿剂、涂料、化妆品、 纺织助剂和油田化学品中。全世界每年生产大约50万吨烷基酚
一类重要的非离子表面活性剂,广泛应用于纺织加工、工业洗涤、石油开 采及日常生活等。全世界每年的APEO产量约为50万吨,其中80%为壬基 酚聚氧乙烯醚(NPEOs)、20%为辛基酚聚氧乙烯醚(OPEOs)。
APEOs及其降解产物的结构
烷基酚(alkylphenols,APs)
烷基酚类化合物是全球第2大类商用非离子表面活性剂烷基 酚聚氧乙烯醚( alkylphenol ethoxylates,APEs)的主要降 解产物,20世纪40年代开始用作塑料增塑剂、农药乳化剂、 纺织行业的整理剂等,现广泛应用于工业、商业、日常生 活及科学研究中。
有关国家河流中NP和NPEOs的浓度水平
饮用水与海水中NP与NPEOs的浓度(mg/L)
NPEOn的代谢过程
辛基酚(octylphenol,OP)
重要的精细化工原料,除用于生产一系列非离子表面活性 剂外,还可生产油溶性酚醛树脂、橡胶、硫化剂、印刷油 墨、涂料以及配制防锈剂等。全世界辛基酚的年产量为30 万吨左右,我国由于缺乏生产原料二异丁烯,辛基酚的年 产量仅为5000吨。
内分泌干扰物 endocrine disruptors chemicals,EDCs
内分泌干扰物的概念与分类
概念:环境中存在的能干扰人类或野生动物内分泌系统正常
功能(激素的合成、储存、释放、运输、清除等环节)并产 生异常效应的物质。
内分泌干扰物质的分类
环境内分泌干扰物的分类
内分泌干扰物的理化特性
环境激素类物质的侵害途径
●空气侵入:如垃圾焚烧(二噁英)、化学品挥发。
●水源侵入:如工业废水、垃圾渗滤液、医疗废水。 ●食物侵入:如农药、防腐保鲜剂、生长激素、杀菌药物。
部分已报道的环境内分 泌物质的含量及分布
我 国 水 体 的 内 分 泌 干 扰 物 污 染 现 状
国外的内分泌干扰物清单
Fra Baidu bibliotek
聚氧乙烯醚(APEOs),其中NPEOs占80% ,中国NPEOs的年 产量为4万。全世界每年NPEOs产量的60 %进入水体。
壬基酚(Nonylphenol,NP)在国外水体中的分布
部分国家和地区 地表水与沉积物 中的壬基酚浓度
NP对水生物的急性毒性
壬基酚聚氧乙烯醚
壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO,n=1~20))是典型内分泌干扰 物壬基酚(NP)的前驱物质,作为生产合成清洁剂、乳化 剂、润湿剂、分散剂和农用除草剂的原料被长期使用,是 目前全球商用第二大类非离子表面活性剂,在水体中分布 广泛。
双酚A(Bisphenol A,BPA)的结构与理化参数
学名:2,2-双(4-羟基苯基)丙烷 分子式:C15H16O2
双酚A 在国外水体中的分布
BPA的降解途径
五氯苯酚(Pentachlorophenol, PCP)
最早用作木材防腐剂,现
广泛用作除草剂、除藻剂、 杀菌剂、杀虫剂等的原料。 PCP中含有高毒性的氯化 二苯并二噁英(PCDDs)、 四氯化二苯并呋喃 (TCBDFs)、四氯二苯 并二噁英(TCDD)等多 种污染物。
PCP在自然界中的分布
部分环境激素的化学结构
内分泌干扰物质的结构
17β-雌二醇(estradiol-17β,E2)
estrone
二噁英
二噁英是一类氯代含氧三环芳烃 类化合物,包括多氯代二苯并二 噁英(PCDDs,有75个异构体) 和多氯代二苯并呋喃(PCDFs, 有135个异构体)。
2,3,7,8-四氯代二苯并二噁英
具有环境激素作用的PAEs化合物
我国城市污泥中PAEs化合物的含量(mg/kg)
降解PAEs的细菌菌株
若干细菌菌株中的邻苯二甲酸酯降解相关基因及其功能
降解PAEs的细菌菌群
酞 酸 酯 在 环 境 中 的 生 物 降 解 途 径
具有内分泌干扰效应的农药清单
农药类内分泌干扰物
水环境中优先监测的农药类内分泌干扰物和环境要素(EPA)
溴代二噁英类化合物PBDDs/PBDFs
不同类型污染物的主 要内分泌干扰效应
环境激素代表性物质及其作用
环 境 内 分 泌 干 扰 物 主 要 去 除 机 理 及 影 响 因
内 分 泌 干 扰 物 生 物 处 理
环境激素的研究方法
●实验研究法
◆整体生物实验法:幼鱼血液中卵黄素的生成测定法、小鼠 子宫增重法 ◆体外生物实验法:雌激素受体(ER)竞争结合法、MCF-7 细胞增殖实验、蛋白质表达/酶活性法、重组细胞实验、重组 酵母基因实验、类固醇激素合成抑制实验。 ●仪器分析法
具 有 内 分 泌 干 扰 效 应 的 污 染 物 清 单
具有内分泌干 扰效应的污染 物清单(续1)
具有内分泌干扰效应的污染物清单(续2)
哺乳动物和鱼体内、外雌激素干扰物
环境雌激素类物质
部 分 环 境 雌 激 素 类 物 质 及 其 用 途
典型内分泌干扰物
邻苯二甲酸酯类污染物及来源
环境激素中的邻苯二甲酸酯类物质
●美国环保局(1996):60 种; ●美国疾病防治中心(1996):48 种; ● Our Stolen Future(1996):50 种;
● WWF(1997):68种; ● 日本环境厅《关于环境内分泌干扰物的战略计划’98》:67 种 Strategic Programs on Environmental Endocrine Disrupters,SPEED
具有内分泌效应的农药
具有内分泌干扰作用 的部分农药、代谢物 及作用机理
具有 内分 泌干 扰作 用的 部分 农药、 代谢 物及 作用 机理 (续)
环境激素类有机氯农药
亚洲一些地区河湖底泥中农药类内分泌干扰物的水平 (ng/g,干重)
酚类内分泌干扰物的理化性质
烷基酚聚氧乙烯醚(alkylphenol ethoxylates,APEOs)