课件：环境卫生学绪论第三军医大学环境卫生学教研室舒为群.ppt

2005级预防医学专业本科 军队环境卫生学 2009.02.27,第三军医大学环境卫生学教研室 舒为群,第三章 重要环境污染物及环境疾病,第一节 环境有毒重金属对健康的危害（上课时） 第二节 环境有机污染物对健康的危害（本课时） 第三节 环境辐射对健康的危害（自学） 第四节 生物地球化学性疾病（上课时）,第二节 环境有机污染物对健康的危害,一、多环芳烃（重点） 二、二噁英（重点） 三、邻苯二甲酸酯（自学） 四、内分泌干扰物（重点） 五、持久性污染物（了解）,有机化合物的共性,数目繁多：已达数百万种。无机化合物的总数不到有机化合物的1/10。 组成的元素少：绝大多数由C、H、O、N4种元素组成。 热稳定性差，容易燃烧。 熔点较低。 难溶于水，易溶于有机溶剂。 反应速率一般较慢，往往有副反应发生。,多环芳烃 polycyclic aromatic hydrocarbons（PAH）,一、理化性质 二、环境污染 三、机体代谢 四、对健康的影响 五、环境卫生标准 六、预防措施,一、多环芳烃的理化性质烃的分类,一、多环芳烃的理化性质烃的分类,(a) 单环芳烃 只有一个苯环。 (b) 多环芳烃 有两个或以上苯环的芳烃。,低水溶性，高脂溶性 结构稳定，在环境中持久性强 广泛存在 高遗传毒性 PAHs是最早被发现及研究的环境致癌物质，也是数量最多的（在已知的1000多种致癌物中，PAHs占三分之一以上）。 其中的苯并a芘(Benzo(a)pyrene，BaP)发现较早，广泛存在，致癌作用强烈，而且研究也较深入。常以BaP作为环境受PAHs污染指标。,主要来源于含碳物质（生物质，煤炭、汽油、木柴、烟草等）的不完全燃烧，广泛分布于环境中。PAHs are very stable rings of carbon surrounded by hydrogen that form when any biomass is burned. 燃料燃烧过程中排出的BaP量(mg/kg燃料)：煤67136，木材61125，原油4068，汽油1250。,二、 PAH的环境污染,1空气、水、土壤 水体中大部分吸附在悬浮颗粒上。可下沉到水底，如底泥再度浮起，则可引起地面水的二次污染。 翻耕使土壤微生物旺盛，可使BaP受到破坏。 2食品污染 内源性，即生物合成。 从土壤中吸收。 植物叶面受大气沉降污染。 水生动物从水体中富集。 加工时脂肪经高温裂解而成。 加工和贮存过程：烟熏、烧烤及烘干等过程中与燃烧所产生的多环芳烃直接接触而受到污染。,二、 PAH的环境特点,三、多环芳烃的代谢致癌机制,主要代谢酶为微粒体混合功能氧化酶（MFO）（肝、肾、胃肠道、肺、神经、皮肤及胎盘等组织都存在 ）,三、多环芳烃的代谢致癌机制,PAH为间接致癌物。经MFO羟基化形成极性、亲电子的代谢产物（终致癌物），与遗传物质结合导致其突变,四、PAH的健康危害致癌性,人群流行病调查显示： 肺癌 胃癌 皮肤癌 动物实验 通过气管滴注、皮肤涂抹等已经诱导出肺癌和皮肤癌,Why is it linked with lung cancer? Organ specific metabolism,Lung activation,Liver detoxification,四、PAH的健康危害内分泌干扰活性,四、PAH的健康危害其他危害,发育毒性： 具有胚胎毒作用或导致子代肿瘤发生率增高。 遗传毒性： 具有较强致突变性。 免疫抑制： 破坏造血和淋巴系统；使脾、胸腺和隔膜淋巴结退化，抑制骨骼形成。,五、苯并a芘的环境卫生标准(限值),大气：日平均浓度0.01g/100m3 地面水：0.005g/L。 生活饮用水卫生标准：0.0l g/L。 WHO：饮用水中6种代表性PAHs可接受的最高浓度为0.02pg/L。,六、预防措施,首先应制定的排放标准 采取具体措施减排 集中供热，消除小煤炉。 改变能源结构：发展清洁能源，用天然气代替汽油等。 加强净化工艺：烟囱除尘、汽车净化。 采用生物及化学的方法来处理已有污染 微生物降解低分子量的多环芳烃 用含有较高有机质含量的沉积物(如沼泽沉积物)来吸附多环芳烃； 其它,二噁英 dioxin,持久性有机污染物及内分泌干扰物的典型代表,结构及定义,一类能在环境中长久滞留，对生物体具有强烈毒性的多氯代二苯化合物。 广义的二噁英包含三类物质： PCDDs，多氯代二苯并二噁英，有75种异构体 PCDFs，多氯代二苯并呋喃，有135种异构体 PCBs，多氯联苯，有13种异构体 有30种毒性极高，其中2,3,7,8-TCDD毒性最强。,二噁英的理化性质,强稳定性： 二噁英在高温、强酸、强碱、氧化剂、微生物降解、水解和光解作用下都相当稳定，在自然沉积物中半衰期估计大于100年。易于通过食物链富集。 强亲脂性： 其进入生物体内后会在脂肪组织内产生蓄积而危及人体健康。,二噁英的毒性当量概念,毒性当量(toxic equivalent, TEQ)是通过毒性当量因子(toxic equivalency factor, TEF)来计算的。 TEF是以毒性最强的2,3,7,8-TCDD 的TEF为1，其他二噁英异构体的毒性折算成相应的相对毒性强度（实质是与芳烃受体亲和能力）。用检测到的含量乘以TEF即得到TEQ。,TEQTEF浓度 环境中总TEQ各异构体的TEF各自浓度,二噁英的环境污染来源,非天然产物 非合成产物 是工业和燃烧的副产物,含苯环物质 含氯物质 有催化剂(铁、铜等)存在,dioxin,环境来源有： 有机氯产品（农药、聚氯乙烯塑料）高温生产过程 垃圾焚烧：空气中95%的dioxin来源于垃圾燃烧 发电厂燃烧 纸浆漂白 机动车尾气 氯碱工艺：盐泥 其他,二噁英的机体暴露途径,暴露方式 呼吸道较少，约12% 食物为主要途径：鱼类体内蓄积dioxin的浓度可达环境的10万倍。 母乳：美国婴儿每天获取量是成人20倍。,二噁英的机体分布及代谢,分布及代谢 脂溶性强，易在脂肪蓄积，不易排出。半减期长达1年2年。,二噁英的毒性机制,胞浆中的信使蛋白质芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor, AhR）介导二噁英的大部分毒性效应 。,二噁英的健康危害：广泛而且强烈的毒性 （靶器官毒性）,皮肤毒性 人类急性暴露后氯痤疮(chloracne)是中毒的特征性标志。 肝毒性 消化道摄入是人体暴露主要途径，肝脏为主要靶器官。 免疫毒性 动物免疫系统非常敏感：胸腺萎缩、影响T细胞和抗体的免疫应答 生殖毒性 减少精子数；诱发子宫内膜异位；降低雌性生育能力,内分泌干扰活性 类雌激素效应；干扰甲状腺素活性。 强烈的致癌性 强烈的多位点致癌物（A级致癌物）； 多种动物中可诱发多种肿瘤； 暴露人群多种肿瘤发生。 明确的发育毒性及致畸性 鼠类高度敏感：仔鼠生殖器畸形、精子数减少、卵泡发育异常、大脑皮层变薄，行为障碍、免疫抑制。 孕妇接触引起畸形儿（脊柱裂、唇颚裂等）、早产、宫内发育迟缓、死胎的发生。,agent orange事件 被agent orange（落叶剂）严重污染的南越村庄，从1979年1月1982年6月，共有妊娠9264次，其中流产20.7%，死产2.3%，早产 22.2%，葡萄胎1.8%，先天畸形1.1% （48.1%）,橙剂：2、4、5-T(有机氯农药)，生产时二恶英作为杂质出现,与人类健康密切相关的邻苯二甲酸酯类化合物,2019/8/25,32,可编辑,重庆妇女体内有机物检出情况,某产妇血样,某产妇乳汁,某产妇脐带血,某产妇尿样,环境内分泌干扰物 environmental endocrine disruptors,环境内分泌干扰物 environmental endocrine disruptors,大量源自野生动物的报道雄性雌性化、雌雄同体、雄性生殖器短小、畸形、种群群数量下降甚至灭绝； 国内外报道近50年男性精液数量、质量下降，约有10%夫妇不能生育; 1996年出版“我们被偷窃的未来”，美国副总统戈尔作序。 自1998年美国实施内分泌干扰物筛选计划起，发达国家已投入数十亿美元开展研究。,定义（USEPA）： 能干扰机体天然激素合成、分泌、转运、结合或清除的各种外源性物质。 来源： 自然界（如某些植物激素） 人工合成（环境污染的主要来源）,名称衍变 环境雌激素（Environmental estrogens, EEs） 外源性雌激素（Xenoestrogens, XEs） 内分泌干扰物（Endocrine disrupting chemicals，EDCs） 内分泌活性化合物（Endocrine active compounds, EACs) 环境内分泌干扰物（Environmental endocrine disruptors, EEDs）,环境内分泌干扰物作用机制,模拟：在结构及性质上均类似天然激素； 拮抗：结构上类似但性质上不同，是竞争者； 改变激素的代谢：影响体内激素的合成、储存、释放、转运、清除等多个过程； 弱化受体水平：调低受体数量或降低受体与激素结合的敏感度等。,危害及后果： 野生动物生殖能力下降，种群数量减少甚至灭绝. 人类生殖能力下降：精子平均数从1940年1.13亿/ml下降到1990年的0.66亿/ml，不育症患者越来越多。 生殖系统肿瘤发病率增加：乳腺癌、前列腺癌等 儿童性发育异常 。,美国USEPA公布的第一批环境内分泌干扰物质 （ 67种（类）,Dioxins and furans 二恶英及其多氯代苯并呋喃类（1）高温焚烧含氯有机物后形成；（2）农药中的杂质或副产品；（3）纸浆的氯化漂白过程中形成 Polychlorinated biphenyl (PCBs) 多氯联苯 热媒、无碳复写纸、电容器变压器绝缘 Polybromobiphenyl (PPB) 多溴联苯 防火材料 Benzo (a) pyrene 苯并芘（非产品） Hexachlorobenzene (HCB) 六氯苯 杀菌剂 Pentachlorophenol (PCP) 五氯苯酚 杀菌消毒剂、除草剂、防腐剂 2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid 2,4,5-三氯苯氧基乙酸（2,4,5-滴）除草剂 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid 2,4-二氯苯氧基乙酸（2,4-滴）除草剂 Amitrole 杀草强 除草剂、树脂硬化剂,Atrazine 莠去净 除草剂 Alachlor 草不氯 除草剂 Simazine (CAT) 西玛津 除草剂 Hexachlorocyclohenane Ethyl Parathion 六氯环己烷乙基对硫磷 杀虫剂 Carbaryl 西维因 杀虫剂 Chlordane 氯丹 杀虫剂 Oxychlordane 氧化氯丹 氯丹的代谢中间产物 Trans-Nonachlor 反式-九氯 杀虫剂 1,2-dibromo-3-chloropropane 1,2-二溴-3-氯丙烷 杀虫剂 DDT 滴滴涕 杀虫剂 DDE and DDD 滴滴伊和滴滴滴 杀虫剂（DDT的代谢中间产物） Kelthane (Dicofol) 三氯杀螨醇 杀虫剂 Zineb 代森锌 杀菌剂 Ziram 福美锌 杀菌剂 n-Butylbenzene 正丁苯 合成中间体、制造液晶用,Aldrin 艾氏剂 杀虫剂 Endrin 异狄氏剂 杀虫剂 Dieldrin 狄氏剂 杀虫剂 Endosulfan (Benzoepin) 硫丹 杀虫剂 Heptachlor 七氯 杀虫剂 Heptachlor epoxide 环氧七氯 七氯的代谢中间产 Malathion 马拉硫磷 杀虫剂 Methomyl 灭索威 杀虫剂 Methoxychlor 甲氧滴滴涕 杀虫剂 Mirex 灭蚁灵 杀虫剂Nitrofen 除草醚 除草剂 Toxaphene (Campechlor) 毒杀芬 杀虫剂 Tributyltin 三丁锡 鱼网之防腐剂、船上抗腐蚀油漆 Triphenyltin 三苯锡 鱼网之防腐剂、船上抗腐蚀油漆 Trifluralin 氟乐灵 除草剂,Dichlorophenol 二氯酚 染料的中间产物 Benzophenone 二苯酮 医疗合成原料，保香剂等 4-Nitrotoluene 4-硝基甲苯 2,4-二硝基甲苯的中间产物 Octachlorostyrene 八氯苯乙烯 有机氯化物副产品 Aldicarb 涕灭威 杀虫剂 Benomyl 苯来特 杀菌剂 Kepone (Chlordecoae) 开蓬 杀虫剂 Manzeb (Mancozeb) 代森锌锰 杀菌剂 Maneb 代森锰 杀菌剂 Metiram 代森联 杀菌剂 Metribuzin 赛克津 除草剂 Cypermethrin 氯氰菊酯 杀虫剂 Esfenvalerate 亚尔发菊酯 杀虫剂 Fenvalerate 速灭菊酯 杀虫剂 Permethrin 氯菊酯 杀虫剂 Vinclozolin 烯菌酮 杀菌剂,Alkyl phenol (from C5 to C9) 烷基酚(从C5至C9)非离子表面活性剂的降解产物 Bisphenol A 双酚A 合成树脂原料，牙科填充材料 Di- (2-ethlhexyl) phthalate （DEHP） 二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯 增塑剂 Butyl benzyl phthalate 丁基甲苯基邻苯二甲酸酯（BBP）增塑剂 Dicyclohexyl phthalate 邻苯二甲酸二环己酯（DCHP） 增塑剂Dicyclohexyl phthalate 邻苯二甲酸二丁酯（DBP）增塑剂 Diethyl phthalate 邻苯二甲酸二乙酯（DEP） 增塑剂 Diethylhexyl adipate 己二酸二乙基酯 增塑剂Dipentyl phthalate 邻苯二甲酸二戊酯（DPP） 增塑剂 Dihexyl phthalate 邻苯二甲酸二己酯（DHP） 增塑剂 Dipropyl phthalate 邻苯二甲酸二丙酯（DprP）增塑剂 Styrens 苯乙烯 制造橡胶、塑料的未反应物,重庆饮水中有机提取物促进大鼠子宫增长导致湿重增加,持久性有机污染物 (Persistent Organic Pollutants，POPs),定义：符合以下四个特性的环境污染物都称为POPs 环境持久性（长期残留） 生物蓄积性（可在食物链中蓄积并放大，并通过母乳传给子代） 半挥发性（能够在大气环境中长距离迁移） 高毒性（在环境浓度下就有毒性） 符合上述定义的POPs物质有数千种之多,国际社会提出控制的POPs名单,2001年斯德哥尔摩国际公约提出首批控制12种： 艾氏剂 狄氏剂 异狄氏剂 DDT 氯丹 六氯苯 灭蚁灵 毒杀芬 七氯 多氯联苯(PCBs) 二恶英 苯并呋喃(PCDDPCDFs),建议备选名单有： 林丹 硫丹 五氯酚（钠） 开蓬 阿特拉津毒死蝉 多环芳烃 三丁基锡 酞酸酯类,持久性有机污染物：Persistent Organic Pollutants，POPs 持久性有毒物质：Persistent Toxic Substances，PTS,1872年 德国首次合成多氯二苯对二恶英。 1874年 德国合成滴滴涕DDT。 1881年 德国合成多氯联苯PCB。 1914-1918年 第一次世界大战，开始使用有机氯化合物作为化学武器。 1929年 多氯联苯PCB开始工业生产，随后，作为农药和工业溶剂原材料的有机氯化合物的开发得到发展。 1939年 发现DDT的杀虫效果，DDT作为杀虫剂开始工业生产。,POPs被人类合成、使用、发现毒性 和被禁用时间表,1940年 有机氯化合物扩大生产。 1945年 第二次世界大战结束，有机氯化合物的民用增加。 1950年 发现DDT显示活性雌性荷尔蒙特性。 1962年 美国化学家卡逊寂静的春天出版。书中警告以DDT为代表的杀虫剂、化学合成物质带来了严重的环境污染。 1962年 越南战争中，美国使用含二恶英的枯叶剂。 1963年 美国科学工作者查明：二恶英会给导致畸形儿。 1966年 瑞典科学家发现多氯联苯PCB对海洋的污染。 1968年 日本九州发生PCB污染的米糠油事件。,1970年 DDT的使用达到最高峰期，全世界每年生产量为10万吨左右。 1971年 北欧各国制定PCB控制法规，日本也开始进行PCB污染调查。 美国提出有害物质限制法案，禁止使用农药DDT； 日本开始限制PCB的使用，PCB生产停止。 1973年 经合组织环境委员会通过“限制多氯联苯保护环境决议“，规定除特殊用途外必须禁止使用多氯联苯； 日本建立化学物质审查控制法，指定多氯联苯为特定化学物质。 1975年 美国弗吉尼亚州受到杀虫剂污染的14名工人的精子分析结果表明：精子运动低下，异常精子多有出现。 1976年 意大利塞维索的农药工厂发生二恶英污染； 荷兰从城市垃圾焚烧炉的排气中检出二恶英； 美国禁止生产多氯联苯产品。,1978年 美国拉伍运河（Love Canal）地下填埋场大量有害化学物质（包括苯、二恶英等含氯化合物）的泄露，使五大湖受到污染，为此，美国总统作了非常事态宣言。 1982年 美国开始进行二恶英污染调查。 1983年 从日本城市垃圾焚烧厂查出二恶英污染。 1987年 美国环保局查出纸制品中的微量二恶英。 1992年 丹麦发表调查结果：“在过去50年，男性精子数减少了一半“。 1999年 比利时肉鸡饲养场的鸡饲料被二恶英污染，导致当时的比利时政府辞职，经济损失超过10亿欧元