章其他污染物的生物毒性

1、1,1,1,第十二章其他污染因素的環(huán)境毒性,2,2,綱要,第一節(jié) 常見化學(xué)致癌物質(zhì)的毒性第二節(jié) 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物毒性第三節(jié) 石油的毒性第四節(jié) 有機溶劑第五節(jié) 物理因素,2,3,3,人類癌癥中有80%-90%與環(huán)境因素有關(guān)，其中90%由化學(xué)因素引起。 多環(huán)芳烴黃曲霉毒素烷化劑 1.芥子氣 2.氯甲甲醚和雙氯甲醚,第一節(jié) 常見化學(xué)致癌物質(zhì)的毒性,3,4,4,多環(huán)芳烴 (ploycyclic aroma

2、tic hydrocarbons),多環(huán)芳烴是指分子中含有兩個或兩個以上苯環(huán)的碳氫化合物。兩個以上苯環(huán)連在一起可以有兩種方式：一種是聯(lián)苯型，即苯環(huán)與苯環(huán)之間各由一個碳原子相連，如聯(lián)苯、聯(lián)三苯等；另一種是稠環(huán)型的，即兩個碳原子為兩個苯環(huán)所共有，如萘、蒽等。環(huán)境中的多環(huán)芳烴主要來自于煤、石油、煤焦油、木材和天然氣等有機化合物的熱解或不完全燃燒。,4,5,5,多環(huán)芳烴的理化性質(zhì),多環(huán)芳烴都是一些無色或淡黃色的結(jié)晶，個別具深色，熔點及沸點較高，

3、蒸汽壓很小。多環(huán)芳烴一般具熒光，在光和氧作用下很快分解變質(zhì)，水溶解度低，親脂性高。,5,6,6,多環(huán)芳烴代謝,多環(huán)芳烴為脂溶性化合物，容易通過肺、胃腸道和皮膚吸收方式進入體內(nèi)。在哺乳動物的肝中存在一種稱為混合多功能氧化酶〔MFO〕的酶系統(tǒng)能夠代謝包括多環(huán)芳烴在內(nèi)的有機化合物。MFO酶系能夠催化細胞內(nèi)的羥化、加氧和脫脘基等多種類型的代謝反應(yīng)，促使某些外源化合物，如多環(huán)芳烴在細胞內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化。,6,7,多環(huán)芳烴的毒性,(1)急性毒性：中等或

4、低等毒性。 (2)免疫抑制作用：多環(huán)芳烴可以引起機體免疫抑制反應(yīng)，表現(xiàn)為血清免疫學(xué)指標(biāo)改變。 (3)致癌、致突變和致畸作用：目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的致癌性多環(huán)芳烴及其衍生物的數(shù)目已達百種，就其結(jié)構(gòu)而言，苯環(huán)類芳烴中雙環(huán)和三環(huán)芳烴無致癌活性，四環(huán)芳烴中的苯并菲具有致癌性；五環(huán)及六環(huán)芳烴中很多都具有致癌性如苯并芘、二苯并蒽、二苯并芘等都是強致癌性芳烴；七環(huán)以上的芳烴的致癌性待有待證實。,8,8,Pullman提出的K區(qū)理論是致癌物分子軌道理論中

5、最受重視的學(xué)說，他把多環(huán)芳烴的分子分為K區(qū)及L區(qū)結(jié)構(gòu)，K區(qū)是多環(huán)芳烴分子中雙鍵特性最強的區(qū)域；而L區(qū)的碳原子具有最高的自由價數(shù)，屬于非活性區(qū)。有致癌的多環(huán)芳烴一般總是在分子中有一個反應(yīng)活性的K區(qū)和一個非活性的L區(qū)。,K區(qū)理論,8,9,9,多環(huán)芳烴的致癌機制,K區(qū)理論灣區(qū)理論雙區(qū)理論,9,10,10,灣區(qū)理論,灣區(qū)理論是由Jerina提出的。根據(jù)多環(huán)芳烴在體內(nèi)的最終致癌物為二氫二醇環(huán)氧化物，這一化合物，以其飽和的苯環(huán)為一側(cè)，并以與飽和

6、苯環(huán)相對的另一苯環(huán)為另一側(cè)，就構(gòu)成一個形如海灣的區(qū)域，位于該區(qū)域角環(huán)上化合物對多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為致癌活性物質(zhì)起著重要作用。,10,11,11,我國學(xué)者戴乾圜分析和總結(jié)了K區(qū)理論和灣區(qū)理論后提出的。雙區(qū)理論認(rèn)為多環(huán)芳烴具有致癌活性的必要和充分條件是其分子內(nèi)存在兩個親電活性部位，這兩個親電中心與DNA互補堿基之間的親電中心進行橫向交聯(lián)，引起移碼突變。,雙區(qū)理論,11,12,12,黃曲霉毒素是黃曲霉(Aspegillus flavus)和寄生曲霉

7、(A.parasiticus)等真菌的次生代謝產(chǎn)物。目前已經(jīng)分離了20多種黃曲霉毒素，分為AFB和AFG兩大類。它們是結(jié)構(gòu)類似的一組化合物，均為呋喃香豆素的衍生物，含有稠合的二氫呋喃構(gòu)型。黃曲霉毒素是毒性和致癌性最強的天然化污染物，其中以AFB1毒性最大，致癌能力最強，污染最為廣泛。,黃曲霉毒素,12,13,13,理化性質(zhì),純凈的黃曲霉毒素純品為無色晶體，耐熱，121℃處理2小時也只有1/4-1/3的黃曲霉毒素遭到破壞，在酸性及中性條件

8、下穩(wěn)定，在pH9-10的堿性條件下可迅速分解。,13,14,14,黃曲霉毒素的代謝,黃曲霉毒素在動物體內(nèi)經(jīng)細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)混合多功能氧化酶系（MFO）作用下，發(fā)生脫甲基、羥化、及環(huán)氧化反應(yīng)。,14,15,15,(1)急性毒性 黃曲霉毒素的毒性極強，其急性中毒的毒性是氰化鉀的10倍 。急性中毒的主要病變在肝臟，表現(xiàn)為肝臟出血，肝細胞變性、壞死，膽小管增生等。 (2)AFT的致癌作用 一 粒嚴(yán)重發(fā)霉

9、的玉米可含AFT40μg，若給小鴨食用，可使兩只小鴨致死。如果給大鼠每天投入5μg的AFT，僅1個月便可致癌。我國研究者用肝癌高發(fā)區(qū)被AFT污染的糧食喂動物，經(jīng)6個月誘發(fā)了80%的動物患肝癌，另外還可誘發(fā)動物的腎腺瘤、胃和結(jié)腸的腺癌。,黃曲霉毒素的毒理,15,16,16,AFT的致癌機制,AFT進入動物或人體后經(jīng)過代謝活化才具有致癌作用，AFT進入動物和人體內(nèi)，經(jīng)肝臟的細胞色素P450酶系統(tǒng)作用形成8,9-環(huán)氧化物。后者可與肝臟DNA和

10、血清白蛋白共價結(jié)合形成加合物。,16,17,17,烷化劑,烷化劑是一類重要的誘變劑及致癌物質(zhì)，其分子中的一個或多個活性烷基可轉(zhuǎn)移到DNA分子堿基上，形成烷基加合物，導(dǎo)致DNA鏈內(nèi)，鏈間交鏈，鏈斷裂及復(fù)制終止，最終使細胞死亡或突變。另外烷化劑的烷化基團能與細胞中的重要生物活性基團如氨基、巰基、羥基等發(fā)生烷化作用，使之不能在細胞代謝中起作用，造成細胞死亡。,17,18,18,芥子氣 (ClCH2CH2SCH2CH2Cl),芥子氣是一種糜爛性

11、毒劑，對皮膚具有很強的滲透能力，對組織細胞有很大破壞性。皮膚對芥子氣反應(yīng)具有二相性，第一相(即立刻相)：其特點是損傷結(jié)締組織到達內(nèi)皮淺層毛細血管，細胞膜受損，局部血管的漏出以及發(fā)生選擇性堿性粒細胞浸潤；第二相(即延遲相)：其特點是表皮基底細胞死亡，由于DNA的損傷，伴隨血漿的滲出，異染性白細胞浸潤，最終形成潰瘍。研究發(fā)現(xiàn)雙功能芥子氣增加DNA交鏈作用呈數(shù)倍增長，導(dǎo)致細胞死亡或者機能障礙。,18,19,19,氯甲甲醚主要用于生產(chǎn)離子交換樹

12、脂及做氯化甲基的原料，工業(yè)品的氯甲甲醚中含有0.5-0.7%的雙氯甲醚，兩者很難分離。氯甲甲醚和雙氯甲醚對皮膚和結(jié)膜有強烈的刺激性。另外該類物質(zhì)在細胞內(nèi)或表面分解，放出氯化氫和甲醛，可以引起化學(xué)性肺炎和肺水腫。氯甲甲醚和雙氯甲醚都是活潑的烷化劑。流行病學(xué)分析和動物實驗證明，這類物質(zhì)是強烈的致肺癌因子。,氯甲甲醚(ClCH2OCH3)和雙氯甲醚(ClCH2OCH2Cl),19,20,環(huán) 境 內(nèi) 分 泌 干 擾 物 毒 性,,第 二 節(jié)

13、,21,概 述,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(environmental endcrine disrupter)又稱環(huán)境激素(environmental hormone)是一類存在于環(huán)境中，具有類似生物體內(nèi)激素性質(zhì)的干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)。 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的來源廣泛，如農(nóng)藥、除草劑、芳香劑、化妝品、塑料制品、表面活性劑和食品添加劑等都可以造成環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的污辱，具有代表性的有二噁英(Dioxin) 、農(nóng)

14、藥滴滴涕(DDT)、有機錫等，人們長期接觸使用這些物質(zhì)，漸漸引起內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等各種各樣的異常現(xiàn)象。,21,22,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的種類和污染水平,一、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的種類 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物按其來源可分為天然的、人工合成的以及在生產(chǎn)和生活活動中產(chǎn)生的污染物。天然的如人和動物體內(nèi)存在的雌激素、植物雌激素和真菌雌激素；人工合成的激素樣活性物質(zhì)絕大多數(shù)是環(huán)境化學(xué)物質(zhì)。目前研究較多的是以2，3，7，8-

15、TCDD為代表的二噁英類化合物。,23,二、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的污染水平 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的化學(xué)結(jié)構(gòu)一般很穩(wěn)定，不易被生物降解，可通過食物鏈富集。目前認(rèn)為，排放到大氣環(huán)境中的二噁英類多吸附在顆粒物上，沉降到水體和土壤，然后通過食物鏈富集作用后進入人體。環(huán)境內(nèi)分泌干擾物廣泛存在于各種環(huán)境介質(zhì)中。調(diào)查顯示，目前環(huán)境中的二噁英類90%來源于城市和工業(yè)垃圾焚燒。,24,環(huán)境激素代表物—二噁英,二噁英(dioxin)是指具有

16、相似結(jié)構(gòu)和理化特性的一組多氯取代的平面芳烴類化合物，屬氯代含氧三環(huán)芳烴化合物，它主要來源于以下兩個途徑：其一是固體廢棄物的不完全燃燒。其二是含氯化合物的生產(chǎn)和使用。,25,生物化學(xué)研究認(rèn)為二噁英具有類似人體激素的作用，二噁英可以通過細胞膜進入細胞內(nèi)，通過調(diào)控基因活性，調(diào)節(jié)機體的生長發(fā)育和自我調(diào)節(jié)過程。任何一個二噁英分子能與細胞內(nèi)的特殊蛋白質(zhì)受體結(jié)合成復(fù)合物，這一復(fù)合物能進入細胞核，作用于DNA，影響某些基因的表達。,26,二噁英的吸收、

17、分布,胃腸道吸收二噁英隨二噁英的溶解度的不同而不同，溶解度大的可完全吸收，而完全不溶解的幾乎不吸收。有些研究發(fā)現(xiàn)吸收與化學(xué)物質(zhì)的劑量有關(guān)，較低劑量吸收相對增加，高劑量時吸收相對減少。二噁英可以經(jīng)肺吸收，二噁英吸收入血液后分布于所有器官，肝和脂肪組織是第一沉積處。低劑量時脂肪組織是主要蓄積場所，高劑量時在肝中蓄積。,27,,二噁英的毒性,（1）急性毒性 二噁英急性中毒可致人和動物死亡。二噁英的這種致死作用在中

18、毒幾周后才表現(xiàn)出來，不象其它毒物在幾小時或幾天內(nèi)就能表現(xiàn)出來，故稱其為延遲性致死作用。二噁英急性中毒可致厭食、肌肉脂肪急劇下降，常伴有頭痛、眼睛刺激等癥狀。主要病理變化是腺萎縮、肌肉壞死等。,28,（2）致癌作用 動物實驗已經(jīng)表明，TCDD和其類似物具有很強的致癌性，致癌的主要靶器官有肝臟、甲狀腺、肺、皮膚和軟組織。職業(yè)流行病學(xué)研究表明TCDD與人類呼吸系統(tǒng)、肺、胸腺、結(jié)締組織和軟組織、造血系統(tǒng)、肝等幾乎所有的

19、腫瘤有關(guān)，其中以引發(fā)軟組織肉瘤的危險性增加最為顯著。,29,（3）生殖毒害 大量動物實驗表明二噁英對生殖系統(tǒng)的毒性主要表現(xiàn)為生殖細胞毒性、胚胎發(fā)育毒性和致畸性。 在二噁英長期暴露會對人類生殖能力產(chǎn)生侵性毒害。在越南戰(zhàn)爭中美軍大量使用含二噁英的“落葉劑”引起了越南人的生育異常和先天畸形，也引起美軍士兵的妻子不育、早產(chǎn)、流產(chǎn)以及畸形兒的產(chǎn)生等現(xiàn)象。,30,（4）對內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)的影響

20、 二噁英可以降低胰島素水平或使其胰島素受體下調(diào)，引起糖代謝紊亂。另外，它還可以干擾糖尿皮質(zhì)激素、VitA、血脂等，引起一系列代謝紊亂。,31,（5）對免疫系統(tǒng)的影響 二噁英可以同時抑制體內(nèi)體液免疫和細胞免疫，對二噁英最為敏感的是殺傷性T淋巴細胞，二噁英亦可長期抑制輔助性T細胞的功能，對骨髓、胸腺、肝臟、肺臟中的淋巴干細胞、NK細胞都有毒性作用。免疫系統(tǒng)起著清除病原體細胞的功能，其功能一旦受損則機體

21、對感染與腫瘤的易感性增加。,32,（6）氯痤瘡 二噁英中毒的重要特征標(biāo)志是“氯痤瘡”，即發(fā)生皮膚增生或角化過度，色素沉著，多汗癥和彈性組織變性等。并以痤瘡的形式出現(xiàn)，并伴隨有胸腺萎縮和廢物綜合疫。,33,二噁英的毒理,人體細胞含有一種細胞內(nèi)蛋白，其特性與動物體的芳香烴受體類似。TCDD通過一種可溶性細胞內(nèi)蛋白而起作用，這種蛋白是依賴配位體的芳香烴受體，與第二個蛋白共同作用形成TCDD蛋白復(fù)合體。這種受體復(fù)合物通過

22、與DNA的特殊作用，對基因進行調(diào)控，改變基因表達，即改變RNA的轉(zhuǎn)錄、從而改變蛋白的翻譯，造成基因遺傳學(xué)上的持久改變。,34,垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英,目前被普遍接受的燃燒過程中二噁英排放的來源有3種主要機理： （1）燃料中本身含有的二噁英在燃燒中未被破壞 ，存在于燃燒后的煙氣中。 （2）燃料不完全燃燒產(chǎn)生了一些與二噁英結(jié)構(gòu)相似的環(huán)狀前驅(qū)物（氯代芳香烴），這些前驅(qū)物通過分子的解構(gòu)或重組生成二噁英即所謂的氣相（均相），反應(yīng)生 成二噁英。,3

23、5,（3）固體性灰表面發(fā)生異相催化反應(yīng)合成二噁英，即飛灰中殘?zhí)?、?、氫 、氯等在飛灰表面催 化合成中間產(chǎn)物或二噁英 ，或氣相中的二噁英前驅(qū)物在飛灰表面催化生成二噁英 。,36,二噁英的控制對策,大氣環(huán)境中的二噁英90%來源于垃圾焚燒。我國垃圾焚燒的二噁英排放控制對策，應(yīng)從產(chǎn)生到排放進行全過程管理，包括源頭控制、提高焚燒工藝技術(shù)、完善煙氣末端處理、加強監(jiān)督管理和定期進行二噁英排放監(jiān)測， 使其消除或控制在足夠低水平。,第三節(jié) 石油的毒性,

24、石油是一種含有多種烴類及少量其他有機物的復(fù)雜混合物，其物理狀態(tài)包括氣體、揮發(fā)性液體、高沸點液體以及固體。石油污染泛指原油和石油初加工產(chǎn)品及各類油的分解產(chǎn)物所引起的污染。,37,38,本節(jié)主要內(nèi)容,一、石油的危害二、石油餾分及危害,38,石油的危害,石油對水環(huán)境的危害 石油對土壤的危害 石油對作物的危害,,39,40,石油對水環(huán)境的危害,主要表現(xiàn)為 ：降低水體溶氧，藻類的光合作用受到嚴(yán)重影響； 藻類生長不良也影響和制約了海洋動物

25、的生長和繁殖；海面浮油內(nèi)的一些有毒物質(zhì)會進入海洋生物的食物鏈；海面浮油可萃取分散于海水中的農(nóng)藥；石油中有些烴類與一些海洋動物的化學(xué)信息(外激素)相同，或是化學(xué)結(jié)構(gòu)類似，從而影響這些海洋動物的行為。,40,41,石油對土壤的危害,石油對土壤的污染主要是在勘探、開采、運輸以及儲存過程中引起的，石油對土壤的污染多集中在表層。石油類物質(zhì)進入土壤，可引起土壤理化性質(zhì)的變化，如堵塞土壤孔隙，改變土壤有機質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，引起土壤有機質(zhì)的碳氮比和

26、碳磷比的變化；引起土壤微生物群落、微生物區(qū)系的變化 。,41,42,石油對作物的危害,石油污染對作物生長發(fā)育的不利影響主要表現(xiàn)為：（1）發(fā)芽出苗率降低； （2）生育期限推遲，貪青晚熟，結(jié)實率下降； （3）抗倒伏、抗病蟲害的能力降低 。,42,43,石油餾分,汽油 柴油 瀝青,43,44,汽油毒性,汽油為麻醉性毒物，主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起神經(jīng)功能紊亂。汽油經(jīng)呼吸道或皮膚吸收后，能迅速經(jīng)血液循環(huán)并通過血腦屏障，對脂肪和類脂質(zhì)

27、產(chǎn)生極強親合力，使神經(jīng)細胞類脂質(zhì)代謝平衡失調(diào)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損害主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合征。,44,45,汽油組分的毒性,有機鉛化物 有機鉛，特別是四乙基鉛對人中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性作用表現(xiàn)為腦干神經(jīng)元出現(xiàn)病理學(xué)改變和相關(guān)神經(jīng)的損害。嬰兒是最敏感的人群。 甲基叔丁基醚 (methylter-butylether，MTBE) 慢性毒性：長期暴露可引起雄鼠慢性腎病和多種類型腫瘤發(fā)生。高濃度暴露可造成生殖毒性，

28、引起腎小管腫瘤增加及肝細胞腺瘤增加現(xiàn)象。,45,46,柴油,柴油主要是由烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、多環(huán)芳烴與少量硫(2-60g/kg)、氮(<1g/kg)及添加劑組成的混合物。燃料油為白色或淡黃色液體。分解和燃燒產(chǎn)物為一氧化碳、二氧化碳和硫氧化物。,46,47,柴油的毒性,柴油對大鼠的口服LD50為7500mg/kg。對皮膚和粘膜有刺激作用。也可有輕度麻醉作用。柴油為高沸點物質(zhì)，吸入蒸氣而致毒害的機會較少，故侵入主要途徑是經(jīng)皮膚

29、粘膜吸收。在皮膚大量接觸后,個別人可能發(fā)生腎臟損害。皮膚接觸后可發(fā)生接觸性皮炎,表現(xiàn)為紅斑、水皰、丘疹。,47,48,柴油的廢氣及顆粒物的危害,90年代以來人們逐漸認(rèn)識到，柴油機廢氣對人體的危害主要在于它的顆粒成分：柴油機排出顆粒物(DEPs)。空氣中總懸浮顆粒物對人體健康的影響決定于粒子侵入繼而積聚于呼吸系統(tǒng)的能力。直徑10微米或以下的可吸入顆粒物能直達并沉積于肺部，而引發(fā)不良的健康反應(yīng)。,48,49,可吸入顆粒物對健康的危害性,一是

30、將細小的顆粒物吸入肺內(nèi)可產(chǎn)生刺激作用，出現(xiàn)粘液，從而引起肺部疾病。二是微粒上附著的許多有害物質(zhì)，吸入肺內(nèi)會影響身體健康。微粒越小，所含的多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物越多，危害也越大，甚至可導(dǎo)致肺癌等。,49,50,瀝青,石油瀝青是由性質(zhì)及分子量不同的烴和烴的衍生物組成的混合物，在常溫下呈固體、半固體、顏色為深褐色至黑色。有較高的粘滯性。石油瀝青的主要成分除瀝青和樹脂外，尚含有少量的苯、萘、蒽、菲、吡啶、咔唑及酚等揮發(fā)性物質(zhì)，這些揮發(fā)性物質(zhì)是瀝

31、青具有一定危害的主要因素。,50,51,急性毒性,一般認(rèn)為，石油瀝青急性毒性較低。酈覺先（1981）曾報道。用菜油作溶劑將石油瀝青配成瀝青溶液，給小鼠經(jīng)口灌胃染毒。結(jié)果表明，石油瀝青對小鼠急性經(jīng)口毒性LD50>12500mg/Kg體重，說明石油瀝青經(jīng)消化道毒性屬低毒類物質(zhì)。,51,52,皮膚損害,長期接觸石油瀝青粉塵及其散出的揮發(fā)性氣體，可刺激皮膚、粘膜，其粉塵可堵塞毛孔，從而使皮膚干燥、粗糙、增厚，甚至產(chǎn)生贅生物，或出現(xiàn)皮膚色素

32、沉著。,52,53,慢性毒性,有關(guān)石油瀝青煙慢性吸入毒性的報道很少，這可能與石油瀝青特殊的理化性質(zhì)有關(guān)。,53,54,致突變和致癌作用,石油瀝青有無致突變作用目前還無定論。Pasumin(1989)認(rèn)為，石油瀝青的致突變活與其化學(xué)成分性有關(guān)，環(huán)芳烴含量高時，致突變活性強 。,54,第四節(jié),溶劑的毒性,55,56,概述,有機溶劑(organic solvents)是指在常溫、常壓下為揮發(fā)性液體，可溶解不溶于水的某些有機物，其本身也都是有機

33、化合物。 有機溶劑的沸點低，在常溫下容易揮發(fā)，因而極易通過呼吸道吸入而進入人體，然后由肺部空氣中的溶劑向血液和組織中擴散。有機溶劑還可經(jīng)皮膚進入人體，經(jīng)常接觸脂溶性的溶劑引起皮膚脫脂或刺激。有些溶劑可以穿過皮膚屏障而吸收進入血液，由此而引起人的全身性毒性作用。,56,57,芳香族碳氫化合物的毒性,芳香族碳氫化合物有機溶劑主要是指苯、甲苯、二甲苯等化合物。芳香族碳氫有機溶劑一般具有神經(jīng)毒性和生殖毒性，多具有“三致”作用，有

34、的還具有造血系統(tǒng)毒性。,57,58,苯(C6H6),苯的毒性：苯具有生殖毒性；苯還有造血系統(tǒng)毒性，苯對造血系統(tǒng)的毒作用主要表現(xiàn)為白細胞減少、再生障礙性貧血和白血病，另外還表現(xiàn)為引起造血微環(huán)境的異常，干擾骨髓基質(zhì)細胞分泌造血生長因子。此外苯能通過血腦屏障，對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生先興奮后抑制的作用。暴露于高濃度的苯中會導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制，主要癥狀為頭痛、惡心、激動、麻木等。,58,59,苯的代謝,苯在生物體內(nèi)經(jīng)不同途徑進入血液循環(huán)，主要在肝臟

35、內(nèi)代謝。苯在肝內(nèi)通過催化．主要代謝為酚、氫醌、兒苯酚和苯三醇。大部分酚類代謝物可與葡萄醛酸和硫酸結(jié)合經(jīng)尿排出。但部分酚類代謝物可富集于骨髓組織。通過骨髓過氧化物酶進一步代謝活化生成苯醌(1,4-BQ和l,2-BQ)。BQ可引起細胞單股DNA斷裂，在細胞中期抑制細胞分裂，干擾骨髓基質(zhì)細胞的生長。,59,60,苯的毒理,苯的酚類代謝物活化產(chǎn)生的自由基與細胞氧分子、脂質(zhì)、硫基、蛋白質(zhì)相互作用?？僧a(chǎn)生一系列活性氧，這些活性氧可攻擊生物體細胞大

36、分子，引起脂質(zhì)過氧化、谷胱苷肽耗盡。因此，苯的酚類代謝物，在骨髓內(nèi)的代謝活化形成自由基，對苯引起骨髓毒性起重要作用，也可能是苯致癌性的重要機理。,60,61,甲苯(C6H5CH3),甲苯的代謝： 甲苯在體內(nèi)的代謝途徑主要為甲苯→苯甲醇→苯甲醛→苯甲酸→馬尿酸。僅有1%的甲苯代謝為苯酚。機體內(nèi)的甲苯排出體外的形式有呼出氣甲苯、尿馬尿酸、甲酚、苯甲酸葡萄糖醛酸結(jié)合物。但Ghantous（1990）發(fā)現(xiàn)鼻粘膜處苯

37、甲酸濃度特高，有累積。鼻粘膜很可能為排泄門之一。,61,62,甲苯的毒性,神經(jīng)行為毒作用：暴露于高濃度的甲苯中會導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制，甲苯這方面的毒性比苯強，甲苯的慢性毒性主要表現(xiàn)為神經(jīng)行為毒性。 “三致”作用：甲苯的胚胎毒性已從動物對照研究中得到明確的證實，宮內(nèi)發(fā)育遲緩是動物實驗中最明顯的效應(yīng)，甲苯在嚙齒類動物可致新生動物骨和腎臟畸形。,62,63,二甲苯(C6H5(CH3)2),吸收與分布:二甲苯可經(jīng)呼吸道、皮膚及消化道吸收。生產(chǎn)

38、條件下主要以蒸氣形式經(jīng)呼吸道進入人體。吸收的二甲苯在體內(nèi)分布以脂肪組織和腎上腺中最多，后依次為骨髓、腦、血液、腎和肝。 急性毒性:工業(yè)用二甲苯三種異構(gòu)體的毒性略有差異，均屬低毒類。神經(jīng)系統(tǒng)的影響:二甲苯為一種麻醉劑，長期接觸可使神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂。生殖性效應(yīng):二甲苯可通過人、大鼠和小鼠的胎盤。,63,64,含氯碳氫化合物的毒性,含氯碳氫化合物的有機溶劑主要指氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、1,2-二氯乙烷(DCE)等，這些化

39、合物在作為脂類、樹脂、橡膠、油漆等的溶劑和萃取劑方面被廣泛應(yīng)用。這類化合物的揮發(fā)性極強，在空氣中能被光解生成氯化氫和光氣?？山?jīng)呼吸道、消化道和皮膚吸收。急性中毒主要損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟和腎臟。具有致癌或潛在的致癌作用。,64,65,氯仿(CHCl3),氯仿的吸收、分布、排出和代謝: 氯仿能迅速從肺部吸收并廣泛分布至全身，也可經(jīng)消化道或無損的皮膚吸收。氯仿吸入后大部分以原形從肺排出。部分氯仿可進入乳汁，并能

40、通過胎盤進入胎兒體內(nèi)。小部分氯仿在體內(nèi)分解。 氯仿的毒性: 氯仿具高度胚胎毒性，而不是一種高度致畸劑。,65,66,三氯乙烯(CHCl=CCl2),三氯乙烯的吸收與代謝: 三氯乙烯主要經(jīng)呼吸道吸收，也較容易經(jīng)皮膚吸收。三氯乙烯在體內(nèi)有一定的蓄積作用，主要蓄積于肝、腦、心臟等器官。三氯乙烯吸收后，可以原形形式自呼出氣中排出，或在體內(nèi)代謝后從尿中排出。 三氯乙烯的毒性:

41、 三氯乙烯急性接觸毒性主要導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損害，如麻醉感、頭痛、昏迷，甚至腦水腫、死亡。慢性接觸可能損害實質(zhì)器官，主要影響肝、腎和心臟，還能使聽覺受損。,66,67,四氯化碳(CCl4),CCl4可以經(jīng)消化道、呼吸和皮膚進入體內(nèi)。吸入的CCl4有20%-35%可被人和動物吸收，CCl4在血液中的濃度與腦中的含量接近，脂肪組織蓄積量為血液的8-20倍。 CCl4可抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，臨床表現(xiàn)為昏迷、頭痛、神經(jīng)混亂、惡心、嘔吐、腹痛和腹瀉

42、等，中毒嚴(yán)重者可出現(xiàn)意識喪失，甚至死亡。另外CCl4能引起皮炎，對皮膚的刺激作用比苯強。,67,68,CCl4是典型的肝臟毒物:通過各種途徑進入體內(nèi)后，均可引起肝臟的嚴(yán)重損傷，如中心小葉壞死及脂肪變性等。 CCl4對肝臟的毒性作用是通過其代謝產(chǎn)生的。在線粒體混合功能氧化酶的作用下， CCl4可產(chǎn)生游離基，從而啟動脂質(zhì)過氧比作用，破壞肝細胞器（細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、溶酶體和細胞核），最終導(dǎo)致肝細胞壞死。,68,69,CCl4對臭氧層的

43、影響:CCl4的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，揮發(fā)到大氣中的CCl4在通過大氣對流層時，幾乎不被對流層中的OH氧化，進而到達平流層，在平流層通過光解作用產(chǎn)生上氯原子，從而引起臭氧層的破壞。,69,70,1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl),吸收和代謝: 1,2-二氯乙烷易經(jīng)呼吸道、消化道和皮膚吸收并快速分布到全身，特別是脂肪豐富的器官。體內(nèi)代謝途徑包括：經(jīng)細胞色素P450系統(tǒng)代謝生成2-氯乙醇和2-氯乙醛；與谷胱苷肽結(jié)合

44、生成S-(2-氯乙基)-谷胱苷肽，之后經(jīng)非酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成谷胱苷肽環(huán)硫離子，此離子可與水結(jié)合生成S-(2-羥乙基)谷胱苷肽或與琉基化合物(如谷胱苷肽)結(jié)合生成乙烯-雙-谷胱苷肽，或與DNA結(jié)合生成加合物。,70,71,毒性: 1,2-二氯乙烷的急性毒性相對較低，隨染毒時間延長，毒性增大。 動物實驗表明1,2-二氯乙烷可引起實驗動物部分器官腫瘤發(fā)生率明顯增加，經(jīng)消化道染毒時，腫瘤發(fā)生的種類和頻率高于經(jīng)呼

45、吸道和經(jīng)皮染毒。,71,72,第五節(jié) 物理因素,一.電離輻射二.電磁輻射三.噪音污染,72,73,電離輻射,通過物質(zhì)時能直接或間接地產(chǎn)生離子的任何電磁輻射或微粒，稱之為電離輻射(Ionizing Radiation)。直接電離(directly ionizing):由帶電荷離子構(gòu)成的電離輻射,如α和β粒子引起的電離；間接電離(indirectly ionizing) :不帶電荷離子構(gòu)成的電離輻射，如X射線和γ射線；不帶電中子與原

46、子核碰撞形成反沖核也能造成電子電離。,73,74,電離輻射的危害,當(dāng)機體受到高劑量輻射時，產(chǎn)生的自由基可誘發(fā)一系列自由基的鏈?zhǔn)竭B鎖反應(yīng)，從而導(dǎo)致細胞生物膜、DNA和蛋白質(zhì)大分子以及一系列小分子的糖脂損傷，直接影響細胞的結(jié)構(gòu)和功能，使組織器官處于強烈的應(yīng)激或損傷、非凋亡性死亡狀態(tài)。,74,75,電離輻射的危害,電離輻射引起的DNA損傷中包括兩種機制： （1）帶電粒子與DNA分子的直接作用； （2）通過自由基的間接作用，即在

47、最靠近DNA處由于其它分子(尤其是水分子)電離形成的自由基向DNA擴散，并將其能量轉(zhuǎn)移給DNA，結(jié)果使該大分子產(chǎn)生化學(xué)變化。,76,電磁輻射,隨著廣播、電視、通信及電力事業(yè)的迅猛發(fā)展，信息傳輸、通信工具、計算機和各種家用電器大量進入我們的生活，人類在享受現(xiàn)代化帶來方便舒適的同時，也給我們的生存環(huán)境帶來了一種新的污染—電磁污染。電磁污染是繼水質(zhì)污染、大氣污染、噪聲污染之后的第四大污染，是一種看不見、摸不著、聞不到，卻又是無處不在的污染。,

48、76,77,電磁污染來源,電磁污染來源非常廣泛，如雷達系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備、通信發(fā)射臺站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車、電氣火車以及大多數(shù)家用電器等都可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強度的電磁輻射。,77,78,電磁輻射對人體的傷害,電磁輻射對人體的傷害有兩種形式，一種是熱效應(yīng)，一種是非熱效應(yīng)。熱效應(yīng)是電磁波輻射到生物體中，電磁能

49、轉(zhuǎn)化為作用于人體的熱量，使生物體體溫升高，呼吸和心率加速等生理和病理變化；非熱效應(yīng)是人體吸收電磁輻射后產(chǎn)生體溫升高的熱作用以外的生理生化改變的過程。,78,79,電磁輻射的危害,主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 使癌癥發(fā)病率升高損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起心血管系統(tǒng)失調(diào)損傷眼睛 影響男性睪丸功能和生殖能力影響遺傳,79,80,噪音的污染,目前認(rèn)為，凡是不需要的、使人厭煩的、起干擾作用的聲音統(tǒng)稱噪聲，如汽車的喇叭聲，機器的轟隆、尖叫聲，機械的