中大课件环卫水

第四章水环境卫生

（五）王茂中山大学公共卫生学院预防医学系2014/3环境内分泌干扰物（environmentalendocrinedisruptors,EEDs）存在于环境中，对人类和动物体内的激素产生影响，干扰机体正常内分泌物质的合成与代谢、激活或抑制内分泌系统功能的外源性化合物水体苯酚污染及其对健康的危害苯酚类化合物指芳香烃中苯环上氢原子被羟基取代所生成的化合物自然界中存在的苯酚类化合物有2000多种理化性质有特殊臭味，易被氧化，易溶于水、乙醇等多种溶剂水中的苯酚主要来自工业废水和生活污水。苯酚是一种重要的工业原料，广泛用于炼焦、炼油、制造煤气、造纸等工业生产和消毒、灭螺、除莠、防腐等，在生产、运输、储存和使用过程中都可能进入水体。工业废水中的苯酚含量可高达1500-5000mg/L。生活污水中苯酚含量约为0.1-1mg/L分布和来源天然水体中有一定量的苯酚据美国的调查，密西西比河下游的平均浓度是1.5μg/L水体苯酚污染及其对健康的危害近年来，我国曾发生过多次含苯酚废水引起水环境污染事件水体苯酚污染及其对健康的危害水体苯酚污染及其对健康的危害在体内的代谢进入水体中的苯酚可经胃肠道和皮肤吸收，其中大部分在肝脏氧化成苯二酚、苯三酚，并与葡萄糖醛酸等结合而失去毒性，然后随尿排出，使尿呈棕黑色（苯酚尿）对机体的危害由于苯酚在体内代谢迅速，所以，苯酚类化合物的危害多为事故性的急性中毒。急性苯酚中毒主要表现为大量出汗、肺水肿、吞咽困难、肝和造血系统损害、黑尿等。对机体的毒作用机制苯酚对机体的毒性作用，主要是由其强烈的刺激腐蚀作用和细胞原浆毒性引起的苯酚为细胞原浆毒物，在低浓度时能使蛋白变性，高浓度时则能使蛋白沉淀。对机体的毒作用机制不少苯酚类化合物，比如五氯苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚等具有内分泌干扰作用动物实验表明，五氯苯酚可干扰机体甲状腺素的正常功能，但对雌激素和睾酮的影响不明显人群调查资料显示，五氯苯酚对妇女正常内分泌功能有干扰作用毒理学机制研究发现，五氯苯酚能模仿天然激素与胞质中的激素受体结合组成复合物，后者结合在DNA结合区的DNA反应元件上，从而诱导或抑制靶基因的转录和翻译，产生类似天然激素样作用五氯苯酚还可以与天然激素竞争血浆激素结合蛋白，增强天然激素的作用，并可通过影响天然激素合成过程中的关键酶而产生增强或拮抗天然激素的作用。水体苯酚污染及其对健康的危害对水生生态环境产生破坏苯酚污染水体能使水的感官性状明显恶化，产生异臭和异味。使鱼贝类等水产品带有异臭异味，降低其经济和食用价值。水中的苯酚超过一定浓度可影响水生动植物的生存高浓度的苯酚（特别是多元苯酚）能抑制水中微生物的生长繁殖，影响水体的自净作用水体苯酚污染及其对健康的危害水体多氯联苯污染及其对健康的危害是指能持久存在于环境中，并可借助大气、水、生物体等环境介质进行远距离迁移，通过食物链富集，对环境和人类健康造成严重危害的天然或人工合成的有机污染物质持久性有机污染物

（persistentorganicpollutants,POPs）定义国际上公认的POPs具有四个重要特征：持久性POPs物质具有抗光解、化学分解和生物降解的特性，因此能够在水体、底泥和土壤等环境中存留几年、几十年、甚至上百年。水体多氯联苯污染及其对健康的危害蓄积性POPs具有高亲脂性和高疏水性，在机体的脂肪组织中蓄积，可达到相当高的浓度，并通过食物链危及人类健康。多氯联苯可通过水生生物摄取进入食物链而发生生物富集，藻类对多氯联苯的富集能力可达千倍，鱼类可达数万至十余万倍。在鱼类、奶制品和脂肪含量高的肉类中均能检出高浓度的多氯联苯——摄入被多氯联苯污染的食物，是人类暴露于多氯联苯的主要途径水体多氯联苯污染及其对健康的危害迁移性POPs可通过风和水流向遥远的地区扩散，能从水体或土壤以蒸发形式进入大气环境或附着在大气颗粒物上，通过大气环流远距离迁移，导致全球范围的污染。目前世界各地的海水、河水、水底泥、水生生物及土壤、大气中都发现有多氯联苯的污染从北极的海豹到南极的海鸟蛋以及从美国、日本和瑞典等许多国家的人乳中都检测出了多氯联苯。水体多氯联苯污染及其对健康的危害高毒性POPs在低浓度时也会对生物体造成伤害

POPs还具有生物放大效应，环境中低浓度的POPs可通过食物链逐渐蓄积在人体内到达相当高的浓度而产生严重的危害从全球范围来看，多氯联苯在水环境中的污染状是令人担忧的。欧洲的塞纳河、莱茵河，北美的密执安胡和安大略湖，美国的哈德逊河以及北太平洋都有比较高水平的污染。我国的第二松花江、武汉东湖、大亚湾海域、闽江口、珠江三角洲和三大江河都检测到多氯联苯。水体多氯联苯污染及其对健康的危害水体多氯联苯污染及其对健康的危害多氯联苯（polychlorinatedbiphenyls,PCBs)由一些氯置换联苯分子中的氢而形成的一类含氯有机化合物易溶于脂质，其化学稳定性随氯原子数的增加而增高理化性质应用由于多氯联苯具有低可燃性、低电导率、高热稳定性和高度的化学稳定性等优良性能，使它们成为有效的冷却剂、润滑剂以及绝缘剂而被广泛应用于工业生产中污染来源多氯联苯主要随工业废水和城市污水进入水体进入机体途径通过食物链对生物体产生影响通过胎盘和乳汁进入胎儿或婴儿，进而对子代造成影响比如有调查显示，多氯联苯在母乳中浓集，可使婴儿从母乳摄取的量达成人接触量的10-40倍。水体多氯联苯污染及其对健康的危害毒作用多氯联苯是典型的具有内分泌干扰效应的环境雌激素样化学污染物，具有拮抗雄激素睾酮的作用。在胚胎原始性腺的形成期，多氯联苯能干扰和破坏体内雄激素和雌激素的代谢平衡，使雄性胎儿睾酮水平降低，从而抑制Wolffian管雄性生殖系统分化，导致胚胎期雄性性腺的分化发育障碍，引起生殖系统的结构改变。干扰雄激素的体内代谢，抑制雄激素的生物学效应，使睾丸精曲小管的支持细胞和各级生精细胞发育迟缓，直接影响睾丸的生精功能通过和雌激素受体结合，干扰雌激素的正常代谢，直接影响雌性生殖系统的发育和功能。内分泌干扰效应水体多氯联苯污染及其对健康的危害在多位点起作用，干扰神经系统的正常发育，导致性成熟后动物的神经行为发生异常。通过改变神经递质多巴胺含量、甲状腺素合成减少等，造成发育期间体重增长缓慢、听力缺失、啮齿动物和猴的学习能力缺失、运动操作方式改变等。生殖系统损伤、生长发育障碍、肝脏损害、免疫功能受损对胎儿和新生儿神经系统的影响慢性危害水体多氯联苯污染及其对健康的危害致癌作用动物实验和流行病学调查资料都发现多氯联苯可能与肿瘤的发生相关某些类型的多氯联苯可使大鼠肝癌和癌前病变发生率显著增加，人群职业性多氯联苯暴露与乳腺癌的发生以及肝癌、胆囊癌、胆管癌的死亡率可能有关联水体多氯联苯污染及其对健康的危害1987年国际癌症研究机构将多氯联苯列为“人类可能的致癌物质”。氰化物污染及其对健康的危害污染来源氰化物在工业上的用途很广，是常见的水体污染物之一。水体中的氰化物主要来源于冶金、化工、电镀、焦化、石油炼制、石油化工、染料、药品生产以及化纤等工业废水。理化性质氰化物是一类含有氰基的化合物，包括简单氰化物、氰络合物和有机氰化物。不同的氰化物毒性大小是不一样，主要取决于它们在人体内是否容易产生游离氰基。常见的引起水污染的氰化物主要是氰化氢、氰化钾和氰化钠，这些氰化物易溶于水，在体内很容易游离出氰基，对人体的毒性很大。毒作用机制氰化物经口进入人体后，经胃酸作用形成氢氰酸。游离氰离子与细胞色素氧化酶中的Fe3+结合，形成氰化高铁细胞色素氧化酶，使Fe3+失去传递电子的能力，从而中断呼吸链的传递，阻断细胞内氧化代谢过程，造成细胞窒息死亡。氰化物的毒性取决于析出的游离氰离子的浓度和数量当机体缺乏维生素B12或营养不良时其毒性增大氰化物污染及其对健康的危害危害由于中枢神经系统对缺氧特别敏感，所以氰化物的急慢性中毒主要表现为中枢神经系统症状。慢性中毒主要表现为神经衰弱综合征、运动肌的酸痛和活动障碍等危害长期饮用含高氰化物的水还可出现头痛、头晕、心悸等神经细胞退行性变的症状氰化物在体内酶的作用下可转变为硫氰酸盐，硫氰酸盐能抑制甲状腺的聚碘功能，妨碍甲状腺素的合成，从而引起甲状腺机能低下，继而导致甲状腺肿大。氰化物污染及其对健康的危害氰化物的急性中毒主要表现为中枢神经系统的缺氧症状和体征，发展过程分为四个阶段，前驱期、呼吸困难期、惊厥期和麻痹期，严重的可突然出现昏迷死亡。除了神经系统外，氰化物中毒还可引起呼吸系统、消化系统、心血管系统、皮肤等多个器官和系统的损伤，可出现咳嗽、呼吸困难、恶心、呕吐、血压下降、皮肤搔痒，溃疡等氰化物的“三致”作用尚没有定论，最近动物实验证明长期经口摄入微量KCN对小鼠繁殖有影响，动物的子代死亡率升高，妊娠次数明显下降、死胎增多。动物实验也已经证明丙烯腈等有机氰对动物具有致癌和诱变作用，但对人尚未证实，所以仍不能轻易推论到人。硫代硫酸钠和亚硝酸钠能与氰离子反应，起特效解毒的作用。发生氰化物中毒后，及时救治是非常关键的。治疗氰化物污染及其对健康的危害案例2000年1月30日，罗马尼亚境内一处金矿污水沉淀池，因积水暴涨发生漫坝，10多万升含有大量氰化物、铜和铅等重金属的污水冲泄到多瑙河支流蒂萨河，并顺流南下，迅速汇入多瑙河向下游扩散，造成河鱼大量死亡，河水不能饮用。匈牙利等国深受其害，国民经济和人民生活都遭受一定的影响，严重破坏了多瑙河流域的生态环境，并引发了国际诉讼。这就是引起全球对国际河流污染问题高度关注的罗马尼亚金矿氰化物污染事件。近年来，类似的氰化物泄漏污染水流的事故在国内外屡见不鲜，我们绝对不能掉以轻心。氰化物污染及其对健康的危害C、物理性污染对健康的危害热污染大量含热废水（比如冷却水）不断排入水体，使水温升高，影响水质，危害水生生物的生长和繁殖，继而直接或间接影响人体健康热污染来源水体热污染主要来源于工业冷却水，其中以电力工业为主，其次是冶金、化工、石油、造纸和机械制造等在美国，每天所排放的冷却用水达4．5亿立方米，接近全国用水量的1／3；废热水含热量约2500亿千卡，足够2．5亿立方米的水温升高10℃。危害水体热污染可导致水体发生一系列化学、物理和生物学的变化热污染化学反应速度加快：一般来说，水温每升高10℃，反应速度增加一倍，水中有毒物质、重金属离子的毒性也随之增大降低水中溶解氧的含量：随着水温的升高，水氧饱和浓度逐渐下降，而在一定温度范围内，水温升高可以使水中细菌分解有机物能力增强，水生动物耗氧量增加，从而使水中溶解氧含量进一步降低对鱼类的影响：水温升高造成的水环境变化可影响某些鱼的产卵和孵化，导致水域中原有鱼类的种群改变对藻类生长的影响：水温对藻类生长十分重要，在一定条件下，藻类和水生植物的生长繁殖随温度增高而加快，可加剧原有的水体富营养化，某些水草过度生长还可以阻碍水流和航运。增加水体中悬浮物的沉降速度，影响河流携带淤泥的能力。水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。1965年澳大利亚曾流行过一种脑膜炎，后经科学家证实，其祸根是一种变形原虫，由于发电厂排出的热水使河水温度增高，这种变形原虫在温水中大量孳生，造成水源污染而引起了这次脑膜炎的流行。热污染水体中的放射性物质分为天然和人工两类，其中的人工放射性物质主要来源于核战争、核试验、核电站、核燃料加工和再处理以及放射性核素应用过程中产生的三废，经淋洗、渗漏或沉降污染水体。水中的放射性物质可通过饮水或食物链进入人体，对人造成损伤放射性污染由放射性核素引起的一类特殊污染，包括放射性水污染来源接触途径分布吸收入血的放射性物质可均匀分布于全身，有的则相对集中于某器官组织131I主要集中于甲状腺，235U主要储存于肾脏放射性污染