环境激素的影响

环境激素对环境的影响

作者：伍国章

摘要：环境激素是广泛存在于我们的生存环境中的一类化学物质，环境激素具有类雌激素活性，能对生物和人体的内分泌

机能造成影响；环境澈素污染可导致各种生物的生殖功能下降和生殖器免疫力降低，并引起各种生理异常。本文对国内外环境重金属激素和有机激素的研究、影响和防治进行了综述．并总结了防治环境激素污染的主要技术手段；指出环境激素致毒生物化学机理研究、环境激素在环境介质中的迁移一转化一积累的行为研究、环境激素容量分析眦及环境激素物质的进一步筛选是国际环境科学领域的重要研究方向和前沿领域。

1、引言

环境激素(environmenIal hormones)是指外源性干扰生物和人体正常内分泌机能的化学物质，主要由人类活动释放到环境中，并对人体和生物(主要为动物)体内的正常激素功能施加影响，具有类似雌激素作用，能导致包括人类在内的各种生物的生殖功能下降、生殖器肿瘤、免疫力降低，并引起各种生理异常。环境激素污染使生物和人类健康受到危害，并可在一定时期内发生种属畸形变异，生存和繁衍受到威胁，因此，已日益成为科学家关注的重大环境问题，并迅速成为国际环境研究新热点。

对环境激素类物质的确认主要根据整体生物实验法(in vivo)和体外生物实验法(in vitro)进行通过对环境中各类物质的鉴别和筛选，在全球约1000万种各类化学物质(包括大量的合成化学品)中，已有70种显示雌激素活性，并被确认为环境激素类物质，包括镉(cd)、铅(Pb)、汞(Hg)等3种重金属和67种有机物，主要分属于烷基酚、烷基酚聚氧乙烯醚(APEs)、双酚A、邻苯二甲酸盐(或脂)(PAE)、多氯联苯类、农药、类固醇等，其中化学农药类达44种。目前，国际上对环境激素类物质的确认仍在进行，因此，环境激素种类还在不断增加。

2、境激素污染研究进展

2．1环境重金属激素污染

环境重金属激素物质包括镉(cd)、铅(Pb)、汞(Hg)。这3种金属不但对植物具有明显的生物效应，而且对动物体内酶系统、生育力产生严重影响，甚至影响胎儿的性别，导致胎儿畸形等；此外，汞，特别足甲基汞中毒还可抑制细胞分裂、染色体断裂和染色体分离。因此，它们具有极强的类激素特征，其中以镉的类激素效应最强。环境中镉、铅、汞等重金属污染主要来自污灌(电镀工业废水，塑料、电池、电子等工业排放废水)、固体废弃物(污泥、垃圾)以及某些重金属矿物(如铅锌硫化物矿床等)的开采和冶炼等，这些作用可以在城市和矿山周边产生局部大气一土壤一水一植物体系污染；动物和人体中重金属激素主要来源于：(1)直接吞咽污染土壤或呼吸含重金属的尘埃(特别是铅和汞)；(2)饮用被重金属污染的水；(3)粮食、蔬菜等对环境土壤、水和大气中的重金属吸收，通过食物链进入人体，这是人体中重金属的重要来源。

由于环境重金属激素对人类的危害，各国科学家广泛开展了重金属环境污染防治、降解方面的研究，以减轻对人体健康的影响。因重金属在环境系统中所产生的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，因此，到目前为止，除在控制污染源方面作了大量的研究工作以外，当前还没有技术能对已经受重金属污染的环境从根本上进行有效恢复。各种理化治理技术，如土壤搬迁填埋、化学固定、物理封闭及淋洗液冲洗等方法因种种条件限制，均不能普遍推广使用。因此，研究人员正在寻找一些具有超量储积能力的植物用于土壤重金属治理，这些植物能将土壤中重金属经根系吸收并积存植物体内，定期种植和收获这些植物，便可逐渐清除土壤中的重金属，达到治理重金属污染的目的。此外，培育对重金属具有高度避性能力(不吸收或极少吸收重金属)的作物能一定程度防止重金属凭借食物链造成对动物和人体的危害，但这种方法不能彻底治理土壤重金属污染。

为了减少人体因食物链吸收的环境重金属激素的数量，环境科学家和农业科学家通过不同条件下的植物效应研究，努力寻求减少食物重金属污染的途径，并取得一定效果。例如，对农业污染、泥炭、生物体、植物和藻类中cd的降解进行研究，

指出运用某些生物体对土壤和水中Cd的特殊吸收功能，然后将这凿生物进行清除处理，或将环境中cd用化学法将之转化为难以被植物吸收的化合物等，可以减少环境激素cd对食物链的污染程度。

作者通过对水稻盆栽试验研究表明，土壤中重金属元素Pb作为一种危害严重的环境激素物质会直接被作物吸收，并残留在作物的各个部位，其含量随着土壤中Pb含量的增加而提高，并可通过食物链进人人体，危害人类健康；而且作物对Pb的吸收表现出极大的隐蔽性，即使吸收了大量的重金属Pb，仍然观察不到铅对水稻的宏观毒害病症(如植株枯萎、叶色不一致变化、抽穗期和成熟期推迟、籽实畸形等等)，植株仍然保持正常的生长发育，这为我们及时发现、防治土壤一植物体系中重金属激素Pb污染增加了难度。但作物对土壤中Pb的吸收具有强烈的分异特征，其中作物根系对土壤中环境重金属激素Pb具有极强的吸收和滞留能力，是秸杆、籽实的几十至几千倍，这表明作物根系为秸杆、籽实对Pb的吸收提供了良好的屏障。因此，我们指出，在土壤环境修复上，运用根系等对土壤中Pb的特殊吸收性，在受重金属Pb污染的土壤中通过作物栽培，使作物残体(特别是根系)大量吸收土壤中的重金属激素Pb，作物成熟后将其残体从土壤中清除，以此逐渐达到改良环境土壤的目的。

2．2环境有机激素污染

环境有机激素污染对人类健康的危害，主要是环境激素物质通过一定的途径进入大气、水体、土壤等自然环境，经呼吸、饮水、水生和陆生食物链等方式被人体摄人，积累一定程度后，对人体内分泌机能产生影响。目前．国内外有关环境有机激素污染研究主要集中在以下几个方面：

(1)环境激素的毒理学研究。环境有机激素毒理学研究主要通过动物实验来获得，例如，Olsson等通过PCB60、一104、一190及雌激素17β一雌二醇对Danio rerio(斑马鱼)的实验研究表明，这些激素物质可以大大增加鱼类胚胎和幼体死亡率。Brown等研究指出，长期暴露于lOug／L壬基酚环境中的片脚类动物，其种群密度和生长速度明显降低。我国学者杜克九等用MCF -7细胞增殖法研究了国产多氯联苯的类激素效应，表明多氯联苯能降低细胞的增殖能力；而赵丙顺等在检测国产三氯杀虫螨醇的雌激素生物活性时发现，该杀虫剂能导致小鼠子宫萎缩。

(2)环境激素对生物危害。近年来，有关环境激素对野生生物造成的危害的报道中，以水生生物居多，主要表现为生殖器官、生殖机能和生殖行为异常，如生活在造纸废水和污水处理厂出水处的鱼类出现性别比例畸化现象，且甾酮水平呈现降低趋势；对美国佛罗里达州污染湖泊和相对清洁湖泊中鳄鱼幼体研究也发现，环境激素能影响它们体内性激素的调节和甲状腺激素的浓度；对英国海湾的调查研究发现，由于受环境激素的影响，生活在海湾里的雄性比目鱼．其血液卵黄素浓度有升高的趋势，繁殖行为异常。

(3)环境激素对人类的影响。环境有机激素对人类的影响是深远的，它能引起人类DNA结构变化．并干扰生命过程，如三(2，3一二溴丙基)磷酸脂(tris)，不但可以引起DNA结构变化，还可以导致癌症和不育症(不育症机理目前尚不清楚)。此外，其他环境激素物质如TCDD(2，3，7，8一四氯一5，10一二氧杂蒽)可以导致胎儿畸形，但到目前为止，致畸作用的生物化学机制仍不清楚。此外，环境激素污染对人类的危害，还通过一些流行病学和免疫学调查获得共识，包括男性精于数减少、精液质量下降、精巢癌增加，女性宫颈癌上升，以及婴儿体重降低等。

3、环境激素污染防治

由以上可以看出，环境激素污染(特别是环境有机激素污染)研究仍处于起步阶段，有许多方面需要进一步探索，但并不能成为不去防治的理由。实际上．包括中国在内的许多国家早已制定各种标准、法规，对我们生存的环境进行保护和治理，其有相当一部分涉及到环境激素物质，例如，国家《土壤环境质量标准》(GBl5618—1995)规定了包括镉、铅、汞在内的具有环境激素特性的重金属和六六六、DDT等合成有机物在土壤中的最高允许浓度指标值和相应的监测方法；《环境镉污染健康危害区判定标准》(GBl722l一1998)是对环境受到镉工业污染废弃物并以食物链为主要接触途径而导致人体肾脏慢性损害而制定的专项标准；《含多氯联苯废物控制标准》(GBl3015—1991)则是对含多氯联苯废物及废电力、电容器中用作浸渍剂的多氯联苯环境激素类物质的专项控制标准(其控制标准值为镉浓度50 mg／kg)。这些标准的制定和实施，在很大程度上减弱r类激

素物质对环境的污染、对生态的破坏以及对人体健康的危害。

管理完善的污染物质一般不会进入外界环境。对环境重金属激素来说，首先应严格杜绝来自电镀工业废水、塑料、电池、电子等业排放废水的污灌，它们是镉、铅、汞等环境激素的重要来源。在监测管理上，应要求这些工业废水排放严格达标。实际上，分离、回收这些工业废水中的重金属，既能保护生态环境，又可变废为宝。

对已经遭受环境重金属污染的土壤，由于各种单一化治理技术的局限性，所以组合修复技术已逐渐成为近年来兴起的新兴修复技术。例如，清洗剂-微生物技术(SAA—microbe technology)就是把难处理的重金属污染土壤问题转化为易处理的水体环境问题，再利用微生物达到处理效果。螯合物-植物技术则是在土壤中添加螯合剂提高土壤溶液的重金属含量，从而强化植物对重金属的吸收，这样即使植物因吸收过量重金属死亡，也不会影响修复效果，如EDTA、DTPA、CDTA等螯合剂及柠檬酸有明显促进印度芥菜对cd、Pb等重金属激素的吸收效果。这些复合修复技术都利用了生物(微生物、植物)对重金属的超强吸收能