概述
“環境激素”一詞,最早見於1996年由美國記者戴安·達瑪諾斯所著的《Our Stolen Future》一書,引起了美、歐、日等發達地區和國家對環境激素問題的重視和研究。歐洲環境毒理和化學學會(SETAC)1998年年會將環境激素定為大會的重要主題,環境激素迅速成為國際研究的新熱點。
環境激素是指環境中存在的一些能夠像激素一樣影響人體內分泌功能的化學物質的總稱。由於人類的生產和生活活動而釋放到周圍環境中,對人體和動物體內的正常激素功能施加影響,從而影響內分泌系統的化學物質,又被稱為環境荷爾蒙或環境內分泌干擾物。此類物質具有很弱的激素樣作用,可能影響到包括人類在內的各種生物的生殖功能、生殖器腫瘤、免疫系統和神經系統。
如塑膠添加劑中的鄰苯二甲酐類、潤滑油添加劑中的乙二酸、為防止貝類附著船體的三丌錫、三苯錫等塗料,農藥中的DDT、氯丹以及苯乙烯、二惡英等,各種產業與垃圾焚燒中出現的物質。
由來
在正常情況下,人和其他生物能根據自身各個生長階段的需要合成各種代謝調節物質,即內分泌激素。正是因為有了它,自然界中的生物才得以進行正常的新陳代謝,世代相傳。然而,近些年來,人類不斷發現一些存在於生物機體之外的、具有與人和生物內分泌激素作用類似的物質,有時能引起生物內分泌紊亂,就將之稱為環境激素,又稱環境荷爾蒙。
20世紀30年代,當時人們採用人工合成的方法生產雌性激素(DES),用作藥品。這種合成雌性激素在誕生的同時就被指出有導致惡性腫瘤的危險。近70年來,隨著工業的發展,大量環境激素在製藥、塑膠製品添加劑生產、除草劑的使用和垃圾處理等過程中不斷釋放,對生態環境造成了巨大危害。環境激素不易分解,可在食物鏈中循環,又可隨風飄散,因此,不管其原生地在哪裡,都會形成區域性或全球性的威脅。讓歐洲人聞之色變的二惡英,就是環境激素中的一種。
對人類危害
環境激素對人體的危害,主要表現為含有這種激素成分的物質,被人食用或使用後產生的不良反應。比如化妝品、洗浴劑、洗滌劑、瓜果、蔬菜、肉類、食品等當中的環境激素進入人體時,會讓人體的內分泌系統誤認為是天然荷爾蒙,而加以吸收,占據了在人體細胞中正常荷爾蒙的位置,從而引發內分泌紊亂,造成人體正常激素調節失常。表現為人類生殖機能的低下,男性精子減少四分之一到一半;女性子宮內膜症及不孕症者增加。免疫系統失調及癌症的好發性-乳癌、肺癌、肝癌、睪丸癌及血癌,母親傳給子女下一代學習障礙,及行動異常妊娠中婦女服用流產防止劑DES,發現會造成膣癌,據保守估計,約有600萬人曾經服用。
中國醫療保健國際交流促進會健康飲用水專家李復興教授指出,許多除草劑、殺蟲劑、醫用藥物和重金屬等都屬於環境激素,某些防腐劑、增塑劑、洗滌劑、芳香劑、塗料染料、化妝品材料等也含有一些環境激素。它們會通過空氣、食品和水等途徑進入人體。
對動物影響
由農藥直接造成鳥類的災害最明顯的就是蛋殼變薄的現象。DDT禁用以後,蛋殼薄化現象稍微緩和,部份鳥類的數量反有增加的傾向,但是近來又發現有機農藥及工業化學物質等環境荷爾蒙,造成鳥類孵化個體的生殖器官異形、骨胳異常、甲狀腺功能異常、雌雄同體的魚,還有一些動物的雙性化,雄的個體數大量減少,以致二隻雌的共同養育下一代,且雌的雄性化,雄性生殖器短小化等現象。
物質種類
含有環境激素的化學合成物,就在人們身邊,在日常生活中比比皆是,威脅你我健康。首推是焚燒垃圾中排出大量劇毒物質的二惡英等;其次是造雌性激素的避孕藥劑;三是人類生產、生活中釋放的化學物質。如“農藥DDT、洗淨劑、洗滌劑、化妝品、稀釋劑、發泡劑、林木保護劑、塑膠製品食品中的某些添加劑、金屬罐頭盒內的金屬防腐膜、用聚苯乙稀製造的速食麵食、兒童用的橡皮奶嘴、電器中的多氯聯苯、電磁波污染、汽車尾氣等等。此外還有人們不良的生活陋習如吸菸、酗酒、常洗桑拿、性病、婚前性行為以及濫用激素治療和濫用含有激素的保健藥品等。
常見的環境荷爾蒙包括有機錫、二乙基人造雌性激素、多溴聯苯醚(PBDEs)、六溴環十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)、二惡英(dioxin)、雙酚A(Bisphenol A)與其衍生物、多氯聯苯(Polychlorinated biphenyls ,PCB)、烷基酚聚氧乙烯醚(APE)、壬基酚(Nonyl phenol,NP)等,另外有研究指出環境污染物中的鎘 (Cd)、鉛 (Pb)和汞 (Hg)等重金屬產物亦為可疑的內分泌干擾物。
代表物質
鄰苯二甲酸二乙基己基酯(DEHP)
簡介
DEHP是di(2-ethylhexyl)phthalate的縮寫,它是人工合成的化學物質,添加在塑膠中增加彈性。這種化學物質又稱為太酸二丁酯(或鄰-苯二甲酸二辛酯)(dioctylphthatlate;DOP)或太酸對二乙基己基酯[bis(2-ethylhexyl)phthalate;BEHP]。(注意:di-n-octylphthalate是另外一種化學物質)。DEHP的商品名有PlatinolDOP、Octoil、Silicol150、Bisoflex81及Eviplast80。DEHP是一種無色的液體而且幾乎沒有任何味道。它不容易蒸發,即使在製造源附近的空氣中,含量也都相當的少。它很容易溶解在汽油和油漆去除劑等物質中,在油類物質中皆比在水中來的容易溶解。雖然一般的塑膠物品通常都可發現少量DEHP的存在,特別是DEHP在乙烯的含量可高達40%。而一般的塑膠物品例如雨衣、鞋類、室內裝潢材質、皮革類仿製品、防水手套、桌布、浴室的窗廉、包裝食物的材料、地板瓷磚,以及小孩子的玩具都可發現DEHP的存在。
傳遞途徑
DEHP會在塑膠製造添加時釋放至空氣中,或燃燒塑膠過程中釋放。當DEHP釋放到土壤時,它會附著在土壤上,並不會散落到很遠的地方,當DEHP隨著水排放出來時,它會慢慢地溶於地下水或地表水中,這種過程會一直持續很多年直到DEHP慢慢從環境中消失。當氧氣存在時,在水和土壤中的DEHP會被微生物分解成二氧化碳及結構較為簡單的化合物。在含氧量極低的地方譬如土壤深部、湖泊或河川底部,DEHP不容易分解掉。
人體接觸到DEHP通常介由飲食、水及空氣接觸或呼吸,但仍以食入為主。DEHP在加工過程中或是包材套用於儲存食物時,溶出殘留在食物中。國內由於飲食習慣與國外不同,且加工包裝技術亦不同於國外,均會造成DEHP的暴露含量比較高。其它的塑膠醫療製品也會釋出,用來給予液體或藥物所使用的管子也會將DEHP傳給病人。洗腎使用的塑膠管經常含有DEHP,也會將DEHP帶進病人的血液中。DEHP也會經由呼吸器的塑膠管進入肺部。都市發現飲水中含有0.04-30ppb的DEHP,平均一天中會經水攝取到0.02mgDEHP。如果飲用的是靠近垃圾掩埋場或廢棄物處理場附近的飲用水,可能會接觸到比平均值還高的DEHP。在剛漆完油漆的房間或是最近才裝好地板的屋子,室內空氣比室外空氣含有更多的DEHP。
危害
國際癌症研究中心(IARC)將DEHP劃分為第三類致癌物,即動物可疑致癌物,而非人類致癌物。因為目前只有動物試驗的結果表明,DEHP可能具有致癌性,迄今尚無人體流行病學資料。DEHP可促進肝癌和腎腫瘤的發展,但未發現它具有單獨誘導腫瘤發生的作用。DEHP餵食大鼠後,可致大鼠不育,尤其是對雄性大鼠睪丸可造成不可逆的損傷,進而導致胎鼠畸形或死胎。這種環境荷爾蒙為干擾生物體內分泌之化學物質,形成假性荷爾蒙,傳送假性化學訊號,並影響本身體內荷爾蒙含量,進而干擾內分泌之原本機制,可能阻害生物體生殖機能或引發惡性腫瘤,對懷孕期胚胎或成長初期影響頗大。
影響事件
2011年5月,台灣島內首次發現不良廠商為節省成本在食品添加物“起雲劑”中,違法添加有毒塑化劑“鄰苯二甲酸(2—乙基已基)酯”(DEHP),供應給多家飲料製品廠。經追查發現有九種飲料遭污染,現在全台灣至少有59萬瓶有毒飲品流入市面。同時還爆出市面上有大約200公斤的糖果受到了有毒"塑化劑"的污染。“悅氏”運動飲料、SunKist粒粒檸檬果汁等9種產品確認遭波及。
專家指出,起雲劑原本是合法食品添加劑,常用於運動飲料、果凍等幫助食品乳化。但DEHP是塑化劑,大多用於塑膠材質,屬環境荷爾蒙,會危害男性生殖能力,促使女性性早熟,家長如果發現孩子太早熟,例如小女生8歲以前就乳房發育、小男生9歲就有第二性徵,都要注意是性早熟的危機。台灣已將其列為第四類毒性化學物質,不得添加在食品里。喝一瓶問題飲料,塑化劑含量即超過容許值。
海外研究發現,大量攝取塑化劑會致肝癌、精子活動降低、型態異常、數量減少及性早熟等雌性反應。婦產科醫學會秘書長黃閔照說,長期接觸塑化劑對身體就像“溫水煮青蛙”,未來罹患癌症和不孕的機率增加。
台灣專家指出,依民眾營養調查發現,島內13至18歲青少年飲用運動果汁等飲料的比率最高,但塑化劑一到二天就能透過汗水、尿液、糞便排出體外,民眾只要停止吃問題食品,體內濃度就會快速下降,不必過於緊張。學者也指出,DEHP代謝快,一兩天即排出體外,民眾無需過度恐慌。
環保研究
研究歷程
1972年,WHO(世界衛生組織)對“有激素作用的化學物質”進行了研究總結,指出了化學物質的激素作用。1995年,美國政府設立了環境激素工作組,並於1996年建立了食品中內環境激素的篩選方法。同期,日本通產省成立“外因性物質的激素作用的調查研究委員會”,接著厚生省著手於研究環境激素問題,並對已有的化學物質進行篩選毒性測試。1998年美國環保署分四組對86000種物質進行篩選,以進行影響分析。OECD(經濟合作開發組織)提出今後工作的主要目的之一是開發檢測環境激素物質的檢測技術並協調各國的活動。
控制、治理方法
環境激素物質常常通過廢水、廢氣和固體廢物直接排放進人土壤、大氣、水體,人類則通過直接呼吸、飲水及食物鏈吸收積存,從而危害人體健康。對這些工業造成的環境激素污染的治理,首先仍然是嚴格要求達標排放。對已經造成的污染除可以運用水解、光分解、氧化一還原等方法降解外,還可運用生物技術進行環境修復。
自然界中存在著各種各樣的微生物,只要選擇適當的微生物種源,創造和保持最適的環境條件,幾乎所有的有機物都能找到使之降解或轉化的微生物。實際情況中,含有環境激素的環境體系往往十分複雜,僅僅使用單一菌種通常難以奏效,必須依靠兩種或更多種微生物的協同作用,才能使環境激素降解和轉化。為此,從環境中分離篩選環境激素的高效降解菌種時,要注意混合菌群的培養,構建多種微生物共生的降解體系是十分重要的。此外,運用分子生物學技術,採用細胞融合手段將多種降解性質粒轉入同一宿主微生物中高效表達,構建出具有廣譜降解能力的基因工程菌也是一個重要的研究方向。基因工程菌的構建可大大拓展講解範圍,突破講解極限。許多農藥類環境激素都可採用基因工程菌降解去除。
大事年表
時間年份 | 環境激素的相關事件及成就 |
1923年 | 人類首次從生物體內缺抽出雌性荷爾蒙活性物質 |
1938年 | 首次從合成防止流產的藥物DES |
1939年 | 發現DDT的殺蟲效果 |
1950年 | 發現DDT顯示活性雌性荷爾蒙特徵 |
1958年 | 美國修改食品包裝法,明確規定在包裝肉類等油性食品時禁止使用聚氯乙烯材料。 |
1962年 | 《寂靜的春天》出版發行,書中提出了農藥可能引起內分泌紊亂的觀點。 由此引起對殺蟲劑、化學合成物質造成野生動物異常現象問題的討論。 |
1968年 | 發現DDT對哺乳類動物和鳥類產生雌性荷爾蒙影響 |
1971年 | 發現妊娠女性為防止流產服用DES以後生出的女孩陰道癌發病率異常增高 |
1972年 | DDT禁產,WHO/ipcs指出化學物質造成內分泌紊亂 |
1973.2 | OECD限產聚氯乙烯 |
1975年 | NIEHS在Science上指出DES引起不育,同時弗州14名工人調查發現精子異常 |
1976年 | 美國禁產PCB |
1984年 | 日本厚生省發表二惡英類化學物質的有關判斷報告 |
1987年 | 日本厚生省施行食品饈塑膠薄膜所含化學物質的溶解量測定。 當時得出的“溶解量少的情況下沒有問題”的意見表明對EEDs尚未有充分認識。 |
1990年 | 日本厚生省做出“防止二惡英類污染的標準” |
1992年 | 丹麥發表調查結果:在過去50年中男性精子數下降了一半! |
1995年 | 丹麥環境廳(DEPA)做出報告,內容包括男性生殖與雌性荷爾蒙之間的影響關係 |
1995.1 | 英國醫學研究審議會和環境保健研究所召開研究會,進行對環境荷爾蒙類似雌性荷爾蒙作用的物質如何影響人體健康與野生動物進行討論 |
1995.4 | USEPA發表意見認為:目前關於擾亂內分泌化學合成物質的研究院還處於不成熟的程度。 |
1995.9 | 華盛頓召開工業各行業協會的《關於擾亂內分泌的化學物質各協會聯席會議》 |
1996.3 | 美國出版《OurStolenFuture》,美國副總統戈爾為其作序 |
1996.8 | 美國修改食品品質保護法和飲用水安全法 |
1996.9 | 日本化學工業會設立內分泌問題研究委員會 |
1996.11 | OECD決定對擾亂內分泌的化學物質採取包括篩選方法在內的多種方法實施試驗安全規則 |
1996.12 | |
1997.1 | 華府和EPA、UNEP召開專題EDCs研討會 |
1997.2 | IFCS召開,確認了EDCs的重要性,提出有必要加強國際合作與信息交流以對付這一全球性的重大環境問題 |
1997.3 | JEA成立“關於外因性優亂內分泌化學物質問題工作組”,並於6月發表了中間報告。 |
1997.12 | UNEP計畫在2000年締結防止二惡英、PCB、有機氯農藥等物質污染環境的國際條約。 |
1998.1 | 英國環境廳勸告工業行業對環境荷爾蒙物質採取相應措施 |
1998.2 | 《雌化了的自然》日文版出版 |
減少途徑
環境激素幾乎無處不在,要徹底杜絕它不太可能。這就意味著人類已經別無選擇,唯有儘量減少向環境中釋放環境激素等有害化學物質,加強對人工合成化學物質從生產到套用的管理,停用或替代目前正在使用的包括殺蟲劑、塑膠添加劑等在內的環境激素。
1.儘量減少使用一次性用品。
因為垃圾(特別是廢舊塑膠製品垃圾)焚燒能產生大量二惡英,釋放大量環境激素,所以應儘可能減少使用一次性用品,如一次性飯盒、一次性衛生用品、一次性嬰兒尿布等。
2.在日常生活中儘量使用布袋。
塑膠袋不僅增加垃圾數量、占用耕地、污染土壤和地下水,更為嚴重的是它在自然界中上百年不能降解,若進行焚燒,又會產生二惡英等有毒氣體。
3.選用大瓶、大袋包裝的食品。
商品的過分包裝,加重了自然界的生態負擔和消費者的經濟負擔。據統計,在工業化國家,包裝廢棄物幾乎占家庭垃圾的一半。在日常生活中選用大瓶、大袋包裝的食品,可減少包裝的浪費和對環境的污染。
4.不用聚氯乙烯塑膠容器在微波爐中加熱。
因為聚氯乙烯塑膠製品中添加的增塑劑鄰苯二甲酸酯類化合物是一種環境激素,而它可能在高溫中滲出。
5.不用不合格的塑膠奶瓶。
在聚碳酸酯製成的奶瓶中倒入開水後,雙酚A會溶出。
6.不用泡沫塑膠容器泡速食麵。
速食麵容器90%以上採用聚苯乙烯泡沫塑膠,而原料苯乙烯是一種致癌的環境激素類物質。在這類容器中倒入開水後,苯乙烯會溶出。
7.多用肥皂,少用洗滌劑。
肥皂是天然原料脂肪加上鹼製成的,使用後排放出去,很快就可由微生物分解。而洗滌劑成分複雜,多含有各種苯酚類有機物,是重要的激素來源,它的使用特別是含磷洗滌劑的使用,是水體富營養化的罪魁禍首之一。
8.少用室內殺蟲劑。
殺蟲劑是環境激素的一種,它因毒性、高殘留性在生物圈中循環,破壞生態平衡,損害人的神經系統,誘發多種病變,是人類健康的重大隱患。特別是在密閉的室內,殺蟲劑會富集和殘留,濃度越來越大,嚴重損害居住者健康。
9.簡化房屋裝修。
裝修房屋不僅浪費大量資源,而且還為健康帶來隱患。氡氣存在於建築材料中,可誘發肺癌。石棉是強致癌物質,存在於耐火材料、絕緣材料、水泥製品中。家具黏合劑中的甲醛可引起皮膚過敏,刺激眼睛和呼吸道,並具有致癌和致畸作用。苯等揮發性有機物存在於裝修材料、油漆和有機溶劑中,多具有較大的刺激性和毒性,能引起頭痛、過敏、肝臟受損。甲醛、苯等物質可釋放環境激素,危害人體健康。
10.回收廢舊電池。
電池中含有鎘、鉛、鋅、汞等,電池腐爛後,有毒金屬滲入土壤、水體中,通過食物鏈進入植物、動物,最後進入人體內,可導致嚴重的疾病。為防治電池對環境的污染,請將電池收集到一起,到一定數量後,送到指定地點統一處理,以減少對環境的危害。
11.減少農藥的使用量。
農藥作為環境激素的重要物質,在植物體內富集或殘留於植物表面,通過植物、昆蟲、魚類及氣-水流通的作用,轉化和富集。一方面,害蟲產生了抗藥性,使農藥的需求量日益增加;另一方面,益蟲、益鳥被殺,生態失衡,造成新的、更多的蟲害。此外,農藥還可通過各種渠道進入人體,引起慢性中毒,有些農藥,甚至還有遺傳毒性。因此,我們應儘量減少農藥的使用,同時推廣高效低毒、對環境影響小的新型農藥。
12.避免食用近海魚。
海水中含有各類化學物質,尤其是近海受到有害物質污染的機率更大。隨著食物鏈濃縮、富集和放大,人食用近海魚後,受到環境激素污染的機率也會增大。
13.消費肉類要適度。
禽畜的飼料中含有大量激素類物質,不要過度食用禽畜肉。
14.多食用穀物和黃綠葉菜。
據研究,多食用穀物和黃綠葉菜,如糙米、小米、黃米、蕎麥、菠菜、蘿蔔、白菜等,有利於化學毒物從體內排出;飲茶有助於將體內的環境激素排出體外。
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