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生物环境安全,生物安全朱红艳,.,第一章环境激素概述,一、环境激素的概念1、概念：指干扰动物及人体正常内分泌机能的外源性化学物质，由于它往往具有类似雌激素的作用，故又称环境雌激素或环境荷尔蒙。人工合成雌激素植物天然雌激素污染范围广、影响大、时效长，直接威胁人类生存，21世纪全球主要环境问题之一。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,环境激素的干扰影响：化学合成物对胚胎、胎体和新生幼体的影响，与其对成体的影响可能是完全不同的；其内分泌干扰效应常出现在下一代；对发育期阶段的生物体而言，其作用时机是决定性的；成年后才表现明显效应。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,2、化境激素问题的由来与提出,1962年9月，美国女生物学家来切尔.卡逊正式出版她的寂静的春天（Silentspring），轰动欧美各国开启世界环境保护历史进程。该书指出农药毒害引起鸟类生殖异常现象，没有追踪其原因和机制。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,1977年，日本创造出“环境荷尔蒙”或“环境激素”。20世纪80年代到90年代初期，美、英、日等国家多次发生所谓“环境激素”问题。1991年美国召开有关化学物质学术会议。英国BBC“AssaultontheMale”。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,美西奥科尔伯恩等我们被偷走的未来,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,3、环境激素的表现形式环境激素是外源性内分泌干扰物环境激素的典型影响事例己烯雌酚（DES）：永远的遗憾反应停（肽胺呱啶酮）事件,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,4、环境激素的种类,来源天然环境激素：雌性动物体内、植物性环境激素和微生物类雌性激素。人工合成的化学物质（合成激素）无机物类的环境激素,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,人工合成的化学物质（合成激素）,合成雌性激素；大量生产和使用的工业化学物质：有机卤化物、杀虫剂除草剂等农药及其代谢物、邻苯二甲酸酯；烷基苯酚；聚碳酸酯和环氧聚酯之原料双酚A；其他类型的环境激素；尚待确定的可能具有激素作用的合成化学物质,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,5、环境中的激素污染物,1996年美国环境保护局首次正式列出60种有内分泌干扰作用的化学物质；到目前为止，已列入环境激素黑名单的人工合成化学物质有110余种；分布最广泛和污染环境的是有机卤代化合物，其稳定性和亲脂性强，可生物富集放大，构成对人类和动物的巨大威胁。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,6、环境激素类物质的来源,1、空气中的环境激素焚烧垃圾废物；化学产品生产过程中某些物质的泄露；建筑材料、家具、日用生活用品中挥发性污染成分的挥发。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,2、水源中的环境激素被环境激素污染的水源工厂排出的污水垃圾填埋场的渗滤液和医院医务用水的排放,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,3、食品中的环境激素农药大棚塑料饲料污染食品包装,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第二章环境激素对生物的危害现象,一、环境激素类物质对野生生物的危害英国石斑鱼变性英国河里雌雄同体鱼英国虹鳟雌性化美国佛罗里达州湖中的鳄鱼美洲狮面临绝迹美国五大湖水鸟雌雄同体现象,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,美国佛罗里达州的水龟变异雕类生殖异常日本鲤鱼生殖器官异常荷兰海豹数量急剧减少加拿大海鸥的异常现象中国东湖鱼雌雄一体波罗的海大量海豹中毒死亡海豚在世界范围总数急剧减少,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、环境激素类物质对生物形态上的影响,1、特高特小生物体侏儒症巨人症巨大型动物巨大型植物,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,2、肥胖（病）人增加,女性：身高（cm）-100*0.85=标准体重（kg）男性：身高（cm）-100*0.9=标准体重（kg）,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,一、早熟的孩子二、要求变性的群体三、多胎群体四、不孕群体,第三章环境激素对生殖系统的影响,中国第一变性网络女主播-刘炫怡,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,五、与生殖健康有关的其他疾病精巢癌睾丸停留症乳腺癌发病率剧增子宫内膜症数量猛增与婴儿有关的疾病,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第三章环境激素对生物基因的影响,一、动物畸变的例子双头壁虎双头蜥蜴双头蛇双头蛇怪猪怪猫等等,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、人体畸变例子双头女婴三条腿婴儿多指并指现象,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,三、多（少）器官现象,多肾无脑儿巨舌症手指关节缺少症,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,四、残疾人群,出生缺陷：出生时发现的遗传性疾病和不具遗传倾向的各种先天畸形，人类胚胎和胎儿的先天畸形往往是怀孕前或怀孕早期受到不良环境影响的结果。2002年，吉林省先天出生缺陷儿童和残疾儿童总数占出生人口总数的0.5%-0.6%，该省每年新生儿约200万。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,五、畸变与环境激素,致突变作用致畸作用,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第四章环境激素对免疫系统的影响,一、各种各样的奇异怪病先天性无痛症每日高烧40每小时暂停呼吸30次体温“上蹿下跳”,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、群体怪病,1、鱼米之乡变成怪病村2、癌症户与癌病村,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,三、环境激素与癌病的关系,遗传致癌物和非遗传致癌物直接致癌物：直接与DNA反应引起基因突变，如双氯甲醚等；间接致癌物：又称前致癌物，不能直接与DNA反应，需要几天代谢活化转化后才能作用于基因，导致遗传密码修改，如苯并芘、二甲基亚硝胺等，目前已知的大多数致癌物都是前致癌物。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,三、环境激素与癌病的关系,非遗传致癌物：不与DNA直接反应，而通过其他机制影响致癌作用，如促癌物（己烯雌酚）、助致癌物（二氧化硫、己醇、儿茶酚和十二烷等）、固体致癌物（玻璃、石棉、塑料等）、重金属（如铬、镍、砷等重金属的单质及其化合物对动物都是致癌的）,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,四、环境激素与过敏感症,常年性鼻炎季节性鼻炎儿童成年人,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第六章环境激素对生物行为（中枢神经）的影响,一、不容忽视的自杀现象和精神抑郁症水俣病与神经猫海豚的“集体自杀”,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第六章环境激素对生物行为（中枢神经）的影响,一、不容忽视的自杀现象和精神抑郁症水俣病与神经猫海豚的“集体自杀”二、犯罪生物学或生物行为学三、环境激素对脑、中枢神经、内分泌作用影响四、环境荷尔蒙与少年犯罪关系,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,乌克兰切尔诺贝(Chernobyl)史上最严重的核反应事故发生地。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,印度博帕尔(Bhopal),生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,科威特油火,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,爱之运河(LoreCanal),生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,埃克森瓦尔迪兹(TheExxonValdez),生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,东海村(Tokaimura)核反应堆,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,咸海(TheAralSea)缩水,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,塞维索二噁英云(SevesoDioxinCloud),生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,水俣湾灾难(MinamataDisease),生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,三里岛事件(ThreeMileIsland),生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,帕洛玛雷核事故PalomaresIncident,January17,1966,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,切尔诺贝利核电厂泄露事故Chernobyl,April26,1986,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,图勒核泄漏事故ThuleAccident,Janury21,1968,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,英国温德斯格尔火灾WindscaleFire,October10,1957,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,巴西戈亚尼亚铯-137事件GoianiaAccident,September13,1987,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,俄罗斯联邦托木斯克事故Tomsk-7Explosion,April6.1993,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,俄罗斯核潜艇事故K-431ChazhmaBay,August10.1985,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,日本东海村核事故TokaimuraNuclearAccident,September30,1999,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,美国内华达州丝兰山脉核试验YuccaFlat,December18.1970,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第七章苯并芘,一、苯并芘的性质分子式为C20H12，属于多环芳烃，四一类芳香族化合物。1，2-苯并芘最初由煤焦油中分离出来，为深黄色晶体。煤、石油、褐煤、页岩等燃烧或蒸馏时，都能产生1，2-苯并芘，被煤烟污染的空气和吸烟产生的烟雾中都可以检查出1，2-苯并芘。1，2-苯并芘有强烈的致癌作用。4，5-苯并芘是1，2-苯并芘的同分异构体，它没有致癌作用。外观与性状：无色至淡黄色、针状、晶体(纯品)。熔点()：179。沸点()：495。相对密度(水=1)：1.35。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、环境中的苯并芘来源,雾都孤儿烟囱清扫工人,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、环境中的苯并芘来源,1、天然来源森林火灾火山爆发某些植物和微生物的微量合成,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、环境中的苯并芘来源,2、人为来源煤矿、木柴、烟叶以及汽油、柴油等各种石油馏分燃烧烹调产生的烟雾煤的气化和液化石油裂解20世纪总释放量5044t，热电工业2604t。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、环境中的苯并芘来源,1）职业接触冶金、焦化、石油化工行业接触沥青、煤焦油等易发皮肤癌2）大气污染3）吸烟4）烹调加工食物5）厨房油烟,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,三、苯并芘造成的污染事件,柴油鱼南京上空的“灰锅盖”“金浩茶油事件”,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,四、苯并芘的环境激素作用及对人体健康的影响,1、对女性的影响2、对男性生殖系统的影响3、对人体健康的其他危害4、致癌机理分析,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,五、苯并芘的预防和防治措施,1、燃料必须充分燃烧2、戒烟3、少食熏烤食物4、改变烹饪习惯,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,第八章多氯代二苯并二噁英,一、多氯代二苯并二噁英（PCDDs）及其异构体简称二噁英，又称联苯-p-二噁英，结构类似蒽。二恶英实际上是二恶英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、二噁英的理化特性,1、理化特性白色晶体，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，化学稳定性很强，很难生化降解；稳定性、难降解性、强亲脂性。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、二噁英的理化特性,2、毒性剧毒物，比氰化钾毒性大1000倍以上，是砒霜的900倍，持久性剧毒；皮肤痤疮、头痛、失聪、抑郁、失眠等症状；导致染色体变异、心力衰竭、癌症、免疫功能下降、内分泌干扰、生殖功能变异等奇异病症。,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,二、二噁英的理化特性,3、毒性特点皮肤、呼吸道、消化道进入人体半衰期高度10多年,生物安全朱红艳,生物安全朱红艳,三、二噁英的污染来源,1、环境中污染源火山爆发、各种类型的火灾苯氧羧酸除草剂合成生产过程中二噁英以副产品或杂质状态存在产品中，随除草剂进入环境，如2/4-滴、2/4/5-滴等。多氯联苯类类的生产以及六六六热解废渣的污染垃圾