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究竟什么是二恶英？ 追本溯源、科学论证、理性对待、国外实例 1. 追本溯源 二恶英是二恶英类（Dioxins）的简称，是多氯代二苯并二恶英（简称PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）两大类物质的统称。“二恶英”总共有419种多氯代有机化合物，但通常用来泛指30种天然的和合成的毒性有机化合物，其中包括7种多氯二苯并二恶英（PCDD）、10种多氯二苯并呋喃（PCDF）以及13种多氯联苯（PCB）。这30种化合物具有“二恶英类毒性”，其中被广泛研究的最具毒性的化合物是2，3，7，8-四氯二苯并二恶英（TCDD）。一般以2，3，7，8-TCDD的毒性当量系数为1，而其他二恶英类物质根据其毒性与2，3，7，8-TCDD的毒性的比值作为其毒性当量系数。而在健康评价中，分别以其物质含量乘以毒性当量系数然后相加，获得二恶英的毒性当量（TEQ）。除了这30种二恶英以外，还有389种PCDD、PCDF和PCB。氯元素在地壳中含量丰富，在所有元素中排在第19位，在所有出现有机物和氯元素的加热过程中（尤其是出现燃烧现象的过程），二恶英就会以副产物的形式生成。 二恶英的生成机理是在适当的温度条件下由具有苯环的有机前驱体与氯发生合成反应生成。到目前为止，还没有专门作为产品生产二恶英的事例，二恶英一般是作为副产物产生。二恶英最早发现在森林大火中。废弃物焚烧、有机氯化学品生产、金属冶炼、纸浆氯气漂白等过程都会产生二恶英。 二恶英在大气中主要是以气溶胶的形式吸附在颗粒物表面，在水体中以悬浮物的形式存在，在土壤中吸附在土壤颗粒或者有机质的表面。大气沉降是土壤中二恶英的主要来源之一。二恶英在人体内的半衰期大约为68年。 二恶英的致癌特性是从超高剂量的动物暴露实验得出的，是人体正常暴露剂量的1500060000倍以上。目前尚无流行病学证据证明二恶英对人类的致癌特性。科学界对于二恶英的致癌特性已经争论了近70年，二恶英与癌症的话题还将继续争论下去。二恶英是脂溶性的，减少肉食类的摄入量是减少人体二恶英摄入的有效方法。西方国家及世界相关食品安全组织推荐的二恶英日允许摄入量基本处于14 pg TEQ/kg bw/day，这是国际通用的二恶英允许日摄入值，在此范围内人体健康肯定是有保障的。从1960年代以来，环境中二恶英排放量大幅降低，其环境累积量明显下降，人体组织内累积的二恶英浓度急剧下降。环境中二恶英浓度降低的趋势反映为人体组织内二恶英浓度的降低，两者在时间上具有较好的一致性。 2. 科学论证 二恶英的标准死亡比（Standard Mortality Ratio，SMR）与已知的毒性物质相比较的结果见图 3所示（数据来源：US EPA Science Advisory Board (2001).Dioxin Reassessment: An SAB Review of the Office of Research and Developments Reassessment of Dioxin; Review of the Revised Sections）。SMR值越小，表明这种物质的毒性就越大。二恶英的SMR为1.7，Asbestos（石棉）为6，Benzene（苯）为6，Oral contraceptives（口服避孕药）为10，Aflatoxins（黄曲霉毒素）为17，Tobacco Smoke（吸烟）为20。很明显，二恶英的SMR毒性是石棉和苯的3.5倍，口服避孕药的5.9倍，黄曲霉毒素的10倍，吸烟的11.8倍。 图 3二恶英毒性（标准死亡比）与其它已知物质的比较 化学物质对人类潜在癌症的风险研究数据主要来自于两种途径：（1）职业人群暴露的流行病学调查；（2）以动物暴露实验数据来评价。二恶英的癌症风险研究也不例外。流行病学调查的优点非常明显，因为它的调查对象是人群，得到的调查数据来自于人类自身而不是实验室的动物，不涉及到由物种间差异所造成的研究结果差异。人体对于二恶英的较高剂量暴露可能出现在职业环境或者突发事故之中，这些调查数据有利于了解较高剂量下二恶英的癌症影响，但是由于缺少空白对照研究结果，很难将暴露人群同时受到的其它污染物暴露因素（如饮食习惯、生活环境质量等）所造成的癌症影响逐个分离开；相反，对于实验室的动物研究可以将单个暴露因素如二恶英的剂量影响进行详细的研究，从而排除其它因素对于二恶英暴露实验结果的干扰。但是，由于测试动物毕竟不是人类，物种之间对于测试结果的差异性非常显著（如寿命长短，个体大小，遗传变异，同质性，已有疾病，药代动力学如代谢和排泄模式，以及暴露方式等），通过动物实验数据采用剂量响应模型带来的不可靠性极其明显，使得动物实验的结论不能应用于人类。 动物实验的二恶英暴露浓度远远高于人类环境暴露的浓度。对于小白鼠，其日摄入量达到2060 ng TEQ/kg体重，则出现致癌风险，因此美国环保局把二恶英列入人类致癌物行列；而人的日常暴露浓度一般小于14 pg TEQ/kg体重，因此动物实验的暴露剂量是人体正常暴露剂量的1500060000倍以上。从测试动物的高剂量暴露延伸到人体健康评价的极低剂量暴露需要对动物测试数据根据剂量响应模型进行极限延伸，而极限延伸的结果往往带来极大的不准确性。国际上学术界普遍的观点是二恶英对人类造成健康风险存在一个阈值，而这个阈值明显高于人类目前的环境二恶英暴露浓度，二恶英对普通人群可能造成危害的风险很小。 那么动物毒理学为什么不进行低剂量暴露的实验呢？因为暴露剂量越低，对二恶英呈现癌症反应的小白鼠数量越少。通常动物实验分成实验组和对照组，每组几百只小白鼠，只有在暴露组出现癌症的小白鼠数量达到一定比例时其实验结果对于空白对照组才具有实验价值，因此在毒理学实验上就必须对小白鼠进行超高剂量的暴露实验，然后将实验测试的结果延伸到人体暴露的二恶英剂量范围，也就是说需要从高于人体暴露几万倍的二恶英浓度延伸到人体正常的暴露浓度，由此带来的误差本来就十分显著，更何况目前科学界对于从动物实验到人体健康的“剂量响应模型”延伸模式都存在十分明显的矛盾。如果以小白鼠的致癌风险暴露剂量2060 ng TEQ/kg作为人类致癌风险的暴露剂量，对于一个60 kg体重的成年人而言，每天必须吸入12003600ng TEQ的二恶英，一般情况下成人每天的空气吸入量为10m3左右，那么被吸入空气中的二恶英平均浓度要达到120360 ngTEQ/m3，而且24小时都要呼吸这种浓度的空气。显然，这种情况是不可能的。 世界卫生组织癌症研究机构（IARC）尽管在1997年将2，3，7，8-四氯二苯并二恶英（TCDD）列为人类一级致癌物，但在其评价报告“Volume 69: Polychlorinated Dibenzo-para-Dioxins and Polychlorinated Dibenzofurans”中详细指出：“TCDD对人类致癌的证明非常有限，对实验动物致癌的证据充分；二苯并二恶英（DD）、1，2，3，6，7，8-六氯代二恶英、1，2，3，7，8，9-六氯代二恶英对实验动物缺少致癌证据；2，7-二氯代二恶英、l，2，3，7，8-五氯代二恶英、1，2，3，4，6，7，8-七氯代二恶英对实验动物致癌的证据不充分，将TCDD列为人类一级致癌物，其它二恶英均未列入人类致癌物范畴，属于三级疑似毒性物质”。即使如此，在419种二恶英类物质中也只有其中的一种物质TCDD被列入人类己知的致癌物。 在证据严重不足的情况下，WHO癌症研究署将TCDD列为人类一级致癌物的行动遭到了世界各国环境健康科学家的强烈质疑，包括美国健康研究所（MIH）、美国科学顾问委员会（SAB）以及美国哈佛大学公共健康学院等著名机构。 迄今为止，全世界还没有找到一个单独由二恶英致癌的流行病学案例，而由动物实验得到的致癌因素（二恶英暴露剂量）同人体暴露剂量相比又高得离谱。因此，对于二恶英的人体致癌效应在近70年来一直处于吵吵闹闹的争论之中。美国约翰?霍普金斯大学卫生与公共健康学院科学家1996年发表在国际著名癌症学刊物Cancer Cause Sand Control（1996，7，302-304）上的综述文章“Dioxin and cancer: the never-ending story”（二恶英与癌症：一个永无休止的话题）论述了这种争论。2003年，美国哈佛大学公共健康学院科学家发表在国际著名毒理学药理学期刊Regulatory Toxicology and Pharmacology（2003，38，378-388）上的综述文章“Dioxin and cancer: a critical review（二恶英与癌症：综述）对此进行了详细的论述，最后指出：“There are few examples of an agent being suspected as a human carcinogen for decades and then eventually moving into the category of known human carcinogens. In contrast, there are hundreds of compounds that remain for decades on lists of suspected human carcinogens despite the lack of confirming evidence. The long-term accumulation of negative, weak, and inconsistent findings suggests that TCDD eventually will be recognized as not carcinogenic for humans.”这段文字的意思如下：“迄今为止，很少有某一种在几十年间一直作为人类疑似致癌物的化合物在缺少直接证据的情况下被升级为人类己知致癌物。相反，有成百上千种化合物在缺少直接证据的情况下仍然属于人类疑似致癌物的风险级别。通过长期（与二恶英致癌性）相反的、证据不利的、不一致的研究发现，最终将证明二恶英并不是人类致癌物。” 美国科学顾问委员会（Scientific Advisory Board）也认为依据目前的动物实验结果不能确定二恶英对人类存在癌症风险（数据来源：US EPA Science Advisory Board (2001).Dioxin Reassessment: An SAB Review of the office of Research and Developments Reassessment of Dioxin; Review of the Revised Sections）。 3. 理性对待 二恶英是脂溶性的。对于一般人群而言，二恶英暴露主要来自于日常饮食，97.5来自于肉类和奶制品（依次为牛肉、奶制品、牛奶、鸡肉、猪肉、鱼和鸡蛋），在鱼类脂肪中二恶英可以累积到鱼类生存环境中二恶英浓度的十万倍左右。人类通过呼吸和饮用水摄入的二恶英量极少，不到总量的2.5。为了减少人体二恶英的累积量，必须少摄入脂肪类食物，平衡饮食结构。 世界上许多组织和国家根据二恶英动物实验的结果，规定了人体每天允许的二恶英摄入量（TDI）。如表 1所示，加拿大TDI为10 pgTEQ/kg bw/day（即每千克体重每天允许摄入的二恶英量为10皮克），德国为l-10 pgTEQ/kg bw/day，日本为4 pgTEQ/kg bw/day，荷兰为1-4 pgTEQ/kg bw/day，瑞典为5 pgTEQ/kg bw/day，英国为10 pgTEQ/kg bw/day，世界卫生组织(WHO）为1-4 pgTEQ/kg bw/day。另外，联合国粮农组织下属机构JECFA（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives）规定的TDI值为2.3 pgTEQ/kg bw/day，欧盟食品科学委员会（EC/SCF, European Community/scientific Committee for Food）规定二恶英的TDI值为2 pgTEQ/kg bw/day。 由此可知，西方发达国家及世界主要组织对于二恶英的日摄入量的规定均处于1-10 pgTEQ/kg bw/day区间内，而且大部分处于l-4 pgTEQ/kg bw/day，也就是世界卫生组织所规定的日摄入量范围。在这个摄入范围之内的二恶英暴露，就是那些认为二恶英对人类存在较大致癌风险的科学家也认为是安全的，可以接受的。 表 1世界各国及相关组织规定的二恶英日允许摄入量（TDI值） Country/organization Limit values Remarks Refernece Canada 10 pg I-TEQ/kg bw/day TDI Health and Welfare Canada (1990); Feeley and Grant (1993) Germany 1-10 pg I-TEQ/kg bw/day TDI Appel et al. (1994) 1 pg I-TEQ/kg bw/day Long-term objective Toxicology Forum (1992) Japan 4 pg I-TEQ/kg bw/day TDI Environment Agency and Ministry of Health and Welfare (1999) Netherlands 1-4 pg I-TEQ/kg bw/day TDI used for risk assessment, which includes the PCDD/Fs and dioxin-like PCBs. de Stoppelaar (2000) 1 pg/kg bw/day Recommended limit of human exposure for 2,3,7,8-TCDD, and applicable to the intake of dioxin-like compounds expressed as TEQs. Health Council of the Netherlands (1996) Sweden 5 pg I-TEQ/kg bw/day TDI; uses Nordic TEQ. Ahlborg et al. (1998)cited in liem and van Zorge, 1995 United Kingdom 10 pg I-TEQ/kg bw/day TDI ; the COT recommended it include PCDD/Fs and dioxin-like PCBs. MAFF (1992), COT (1997) WHO 10 pg/kg bw/day TDI for 2,3,7,8-TCDD; revised in 1998. WHO (1991) 1-4 pg I-TEQ/kg bw/day Revised TDI range that includes the PCDD/Fs and dioxin-like PCBs using the most recent WHO TEF value