环境污染对人体健康的影响研究

*环境污染对人体健康的危害及研究进展徐丹环境系统生物学研究所环境科学与工程学院2013年4月19日第121期（2013年第4期）青年学术沙龙一、环境污染的概念二、环境污染物的概念和分类三、污染物对人群健康损害的方式四、化学污染物对人类健康的危害五、环境中的典型化学污染物六、环境中的物理污染和生物污染一、环境污染的概念指进入环境中的物质或能量达到一定数量并维持一定时间，从而对人体健康、生态系统和环境系统产生不利影响的现象。二、环境污染物的概念进入环境后使环境的正常组分发生变化，并对生态系统的组分、结构、功能及性质产生不利影响的物质。按来源分：天然污染物、人为污染物。按受污染的环境要素分：大气污染物；水体污染物；土壤污染物。按形态分：气体污染物；液体污染物；固体废物。按性质分：化学污染物；物理污染物；生物污染物。按污染物变化分：一次污染物；二次污染物。环境污染物分类（1）化学性污染物在食物链中延伸和放大，并转移到人体内不断积累，导致人体急性中毒，或引起慢性中毒；（2）污染使人体免疫力下降，对不良环境的抵抗力明显降低，对病原生物的敏感性增加，人群的患病率和死亡率增加，儿童生长发育受到影响。三、污染物对人群健康损害的方式一、环境污染的概念二、环境污染物的概念和分类三、污染物对人群健康损害的方式四、化学污染物对人类健康的危害五、环境中的典型化学污染物六、环境中的物理污染和生物污染目前登记在册的化学物质已逾700万种，全球投入生产和使用的常用化学物质约有7万种。在已评价的834种化学物中（包括生物毒素），确定为人类致癌物的有75种，可疑致癌物758种。已发现的人类致畸物约有30种，神经毒物则多达1000余种以上，不少环境化合物（如有机氯、二噁英等）最近还被发现具有类激素作用。常见污染物：重金属、农药、抗生素等。四、化学污染物对人类健康的危害危害之“三致”作用1.致畸作用2.致突变作用3.致癌作用镇静剂撒利多胺致新生儿先天畸形易致胎儿畸形的5大食物杀手种类食物及机制危害过多的酸性食物食用肉类、鱼类、巧克力、白糖等胎儿腭裂、唇裂及其他器官发育畸形含有弓形虫的食物动物的肉类如猪、羊、牛、鸡、鸭、鹅等一定要煮熟了再吃胎儿脑积水、小头畸形、脑钙化、流产、死胎猪肝维生素A含量很高胎儿发育危害很大金枪鱼、食用罐头的金枪鱼、鳕鱼及狭鳕水银的含量严重超标影响脑部神经发育受污染食物农药污染的食物流产、畸胎、死胎据当前的研究，约有70种（类）可能干扰内分泌的化学物质，其中约有40余种是农药的组分。类激素效应环境激素的危害：降低生物生殖机能；降低生物体的免疫力，并诱发肿瘤；损伤神经系统。环境激素,内分泌干扰物(Endocrinedisruptors)。•内分泌系统是指分散在体内各个部位的内分泌腺体和细胞的总称。它是一个维持多个器官正常生理平衡的系统。由一系列腺体网络构成。•这些腺体可以分泌许多不同的微量的荷尔蒙。这些荷尔蒙控制着人从小到大的成长、性别、智力等多项功能的发展。“内分泌干扰化学物质(endocrinedisruptingchemicals，简称EDCs)”最初由美国1996年出版的“OurStolenFuture”提出。根据美国EPA的定义，环境内分泌干扰物质是指“可通过干扰生物或人体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、神经和免疫系统等功能产生影响的外源性化学物质”。雌激素细胞核蛋白质合成RNADNA（转录）EDCsER内分泌干扰物对雌激素效应的影响机制注：ER为雌激素受体(estrogenreceptor)外源性物质对激素受体的结合作用是内分泌干扰物作用的基本机制。一、环境污染的概念二、环境污染物的概念和分类三、污染物对人群健康损害的方式四、化学污染物对人类健康的危害五、环境中的典型化学污染物六、环境中的物理污染和生物污染五、环境中的典型化学污染物无机污染物持久性有机污染物(POPs)有机金属污染物内容无机污染物：重金属污染：含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素及其化合物对环境的污染。（金属五毒：镉、汞、铅、砷、铬）危害：环境污染和人体伤害富山“痛痛病”事件日本“水俣病”事件汞：对大脑、神经、视力破坏极大。镉：高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭。铅：直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，造成先天智力低下。铬：鼻炎、咽炎和喉炎、支气管炎铊：损伤神经，引起中毒性脑病等砷：是砒霜的组分之一，有剧毒，会致人迅速死亡。长期接触少量，会导致慢性中毒，还有致癌性。这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神精错乱、关节疼痛、结石、癌症。(一)重金属1.镉（Cd）•工业废水排放；•水生生物对Cd有很强的富集能力；•水体悬浮物有很强的吸附能力；•日本的富山痛痛病：长期食用含Cd高的稻米和水。2005年岁末，广东北江镉污染事故。经查为韶关冶炼厂废水超标排放！湘江镉污染防治现场富山“痛痛病”事件发生•1955年至1972年•日本富山县神通川流域现象•患者大多是妇女，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。•早几年出现神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦。•后期患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，因无法忍受痛苦而自杀。机制•镉中毒引起，镉是重金属，是对人体有害的物质。•进入体内的镉首先破坏了骨骼内的钙质，进而肾脏发病，内分泌失调，经过10多年后进入晚期而死亡。•含镉废水污染了水源，产生的“镉米”和“镉水”把神通川两岸的人们带进了“骨痛病”的阴霾中。2.汞•厂矿、有色金属冶炼、化工生产废水；•甲基化作用，挥发作用。•日本水俣病。发生•1956年•日本熊本县水俣湾现象•病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫”。•患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。机制•罪魁祸首是当时处于世界化工业尖端技术的氮（N）生产企业，在制造过程中要使用含汞（Hg）的催化剂，使排放的废水含有大量的汞。•汞中毒引起，汞在水中被水生物食用后，会转化成甲基汞（CH3HgCl）。甲基汞通过鱼虾进入人体，被肠胃吸收，侵害脑部和身体其他部分。进入脑部的甲基汞会使脑萎缩，侵害神经细胞，破坏掌握身体平衡的小脑和知觉系统。日本“水俣病”事件世界上最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病3.铅美科学家认为贝多芬性格阴沉是铅中毒所致（性格多变、易激怒）日科学时报河南：铅污染吓跑一村学童矿山开采、金属冶炼、汽车废气、燃煤、油漆、涂料；水体中悬浮物的吸附作用。危害•中毒途经可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘，然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液；或经消化道吸收，进入血循环而发生中毒。•主要表现在对神经系统、血液系统、心血管系统、骨骼系统等终生性的伤害上，体内的血铅水平超标越多，中毒越深。症状•成人：疲劳、情绪消沉、心脏衰竭、腹部疼痛、肾虚、高血压、关节疼痛、生殖障碍、贫血等症状。•儿童：食欲减退、恶心、呕吐、腹泻、消化不良等，同时伴有烦躁不安、倦怠、懒动、嗜睡等；智力障碍；贫血；运动失调、生长迟缓、免疫力降低等。预防•1、远离和尽量少接触含铅的物品，比如铅笔涂的油漆，食品包装袋上的图案与食品直接接触，许多化妆品(如口红、染发剂)、印刷品(尤其是彩色油墨)和绘有彩色花纹的陶瓷含有大量的铅。•2、减少在交通繁忙区和工业生产区长时间逗留。因为汽车行驶中排出的尾气使得道路两旁，尤其是1米以下的空气和灰尘中含有大量的铅。•3、尽量少吃含铅量高的食品，如松花蛋和爆米花，水果要削皮后再吃。铅中毒周围400米范围土壤已全部污染徽县300多人血铅超标环保总局介入调查徽县血铅超标住院群众总数达到179人(2006年)美国科学家首次证实铅污染会导致人类男性不育新华网(2003-02-08)研究发现，男性精液中含铅量高的，受精成功率低。在含铅量高的精液中，精子头部用来识别卵子表面糖类并与之结合的受体较少，穿透卵子外层、与卵子结合的能力更差，而且在到达卵子之前发生自毁的情况更为普遍。科学家认为，这可能是由于铅取代了对精子功能非常重要的钙元素。（二）无机非金属化合物4.砷湖南岳阳砷污染事件2006年09月13日原因是河流上游3家化工厂的工业污水“日常性排放”造成的。2003年6月9日，广西玉林水环境监测中心发现九洲江文地断面砷超标。污染源于附近锑冶炼厂废渣被雨水冲刷到河中所至。阳宗海砷污染事件！！天然来源（金属矿石）、人为来源(农药，消毒防腐剂)急性中毒•较多见的是所谓“急性胃肠炎型”，患者先感咽喉及食管有烧灼感。十余分钟或数小时后，出现腹痛、恶心、呕吐，继之腹泻、大便呈米汤样或血样便；吐泻剧烈者可持续数日至2周，引起不同程度的脱水•急性中毒性脑病，出现眩晕、谵妄、抽搐、兴奋、躁动、体温升高，甚至昏迷、尿失禁。慢性中毒•多样性的皮肤损害，常同时存在色素沉着、角化过度或疣状增生三种改变。•典型的表现是在手掌的尺侧外缘、手指的根部分布许多小的、角样或谷粒状角化隆起，俗称“砒疔”或“砷疔”，可转变为表皮内癌。诊断•砷测定：尿砷，发砷，血砷•临床化验及生化检查•电生理检查砷中毒-砒霜（三氧化二砷）导致黄洋死亡的N-二甲基亚硝胺究竟是什么东西？黄洋中毒事件中国复旦大学2010级医学院在读研究生黄洋在2013年4月出现中毒症状，后经抢救无效，于4月16日15时23分在复旦大学附属中山医院去世。4月事件经过1饮用有毒水2急诊发现肝损伤8昏迷，病因不清9短信提示化学药物11检测出有毒化合物14病危通知书16去世N-二甲基亚硝胺，C2H6N2O性质：一种高毒性的化合物，人体摄入不高的剂量就会致命。应用：用于实验室动物损伤模型，被用于医药毒性分析研究，做人为的动物肝损伤模型，具体来说就是给实验动物注射一定剂量的该化合物，制造肝损伤和诱发癌症，研究其毒性中国清华大学化学系1992级女生朱令，因离奇的“铊中毒”事件导致全身瘫痪、100%伤残、大脑迟钝。“铊中毒”事件古琴仍在物是人非持久性有机污染物（POPs）（一）持久性有机污染物公约（二）典型持久性有机污染物（一）持久性有机污染物公约《关于对某些持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》：2001年5月21日~23日,中国代表团出席会议，签署了公约，我国是公约首批签字国。持久性有毒物质(PTS)：PTS是指在环境中不容易被降解、可以被生物蓄积的有毒物质的总称，即持久性有毒物质。POPs的判别标准持久性远距离环境迁移的潜在能力T1/2(inair)2daysT1/2（水中)2个月T1/2(土壤或沉积物）6个月BCF5000,或logKow5的证据有令人关注的其他证据生物积累性毒性有机PTSPOPs杀虫剂艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、DDT、六氯(代)苯工业化学品：多氯联苯(PCB)、六氯(代)苯人类无意合成的物质：多氯代二苯并对二恶英和呋喃(PCDD/F)其它有机PTS十氯酮、六六六（HCH）、阿特拉津、五氯酚、氯代石蜡、多环芳烃(PAH)、多溴代联苯醚（PBDE）、辛基酚、壬基酚、酞酸酯、……….有机汞化合物、有机锡化合物、有机铅物………金属有机污染物2001年的POPs清单（二）典型持久性有机污染物杀虫剂及副产物艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯苯、α-HCH、β-HCH、γ-HCH、开蓬/十氯酮、五氯苯工业化学品多氯联苯(PCBs)、六氯苯、五氯苯工业副产物六溴联苯醚和七溴联苯醚、四溴联苯醚和五溴联苯醚、六溴联苯、全氟辛烷磺酸化合物、全氟辛基磺酰氟多氯代二苯并对二噁英和呋喃(PCDD/Fs)、六氯苯、五氯苯阻燃剂POPs多环芳烃(PAHs)、多溴代联苯醚(PBDEs)、十氯酮、阿特拉津、五氯酚、氯代石蜡、辛基酚