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1、军队环境卫生学 第三次课 2008 03 14 教员 舒为群 1 第六节重要环境污染物 汞砷多环芳烃补充 环境内分泌干扰物持久性有机污染物世纪之毒 二噁英 2 汞mercury 3 汞的理化性质 常温下为液体 溶点 38 7 且易蒸发成汞蒸汽 易通过呼吸道中毒比重大 表面张力大 易形成小汞珠到处流窜 污染环境后不易清除可与烷基等生成脂溶性强的有机汞化合物 易于进入人体 并通过血脑和血胎屏障 如甲基汞 二甲基汞 4 环境中汞污染主要来源 工业用汞 工业用途在3000种以上 是环境汞污染主要来源采矿业 汞矿的开采和冶炼 化工业 作为催化剂用于有机物聚合 氧化 氯化等 电子工业 用汞联接电路 制造开
2、关和电池 仪表制造业 温度计 压力计 比重计等 冶金工业 汞齐法摄取贵金属 农业用汞用作杀虫剂 杀菌剂 防霉剂等 已经较少使用 医院汞污染口腔科用汞合金补牙 升汞作用消毒剂 破碎的温度计 压力计等 5 汞在人体内代谢 金属汞呼吸道 血液 分布以肾 肝为主无机汞 汞盐 消化道 吸收率仅15 血液 分布在肾 肝 脾 肾脏排出 胆汁 汗腺有机汞 烷基汞 皮肤 消化道 吸收率大于90 血液 脑 透过血脑屏障 肝 肾 胎儿 透过血胎屏障 及全身各组织 胆汁排出为主 其中50 可被重吸收 易于蓄积 6 汞对健康的危害 金属汞及无机汞中毒工厂环境 事故排放 故意摄入 有机汞 主为慢性甲基汞中毒 水俣病 mi
3、namatadisease 1925年 日本熊本县水俣湾渔村修建氮肥厂 生产氮肥及醋酸乙烯1945年 疯猫及自杀猫出现1950年 怪病病人出现 口齿不清 步态不稳 耳聋眼瞎 全身麻木 神经失常 死亡1956年 熊本大学组成对策委员会 组织专家调查1966年 历经10年 证明是甲基汞中毒引起1974年 正式认定为环境污染引起的公害病 官方承认患者14000人 待审4000人 死亡41人 引起国际社会广泛关注 7 成因 氮肥厂以汞为原料 催化剂 进行生产 排放含汞废水 无机汞经底泥微生物作用转化为甲基汞 具有脂溶性的甲基汞易进入水生生物体内 经食物链富集到鱼 贝体内 进入人 猫体内 中枢神经系统蓄
4、积 中枢神经系统损害 8 甲基汞中毒 水俣病 症状 急性与亚急性型水俣病短期内大量摄入引起特异性体征 Hunter Russell症候群 末梢感觉麻木 视野向心性缩小 共济运动失调 语言障碍 听力障碍慢性型水俣病长期连续摄入小剂量引起症状出现慢 不明显 不一定全面 一般感觉障碍开始的多 胎儿型 先天性水俣病 孕妇摄入甲基汞通过胎盘侵入胎儿 影响胎儿脑组织及其他系统的发育 9 10 胎儿型症状主要有1 智力受损 重症精神迟钝 智能低下 性格异常2 小脑受损 共济运动失调 吞咽困难 斜视 语言困难 阵发性抽搐和发笑3 发育异常 四肢变形等 11 对松花江沿江渔民现场普查2371人次 住院检查126
5、人次 对照渔民700人 结果发现沿江部分渔民体内已有相当量甲基汞蓄积 并查出周围型感觉障碍 周边性视野缩小 感觉神经性耳聋三项体征 体征出现率和体征组合出现率与对照组相比有显著性差异 结论是甲基汞中毒导致这些体征 目前已诊断慢性甲基汞中毒病人 例 松花江甲基汞污染区渔民的临床调查与分析环境与健康杂志 11 4 1994 12 甲基汞中毒机制 未确定 可能因素有脑组织富含类脂质 从而在其中蓄积甲基汞在脑组织中代谢为汞离子 不容易排除 汞离子与巯基稳定结合 使酶失活巯基简介 SH 硫氢基 生物体半胱氨酸中含有巯基 其氢原子易与重金属离子反应而生成螯合物 影响酶的功能 13 甲基汞主要损害中枢神经系
6、统 成人 大脑皮层的运动区 感觉区 视觉区 听觉区小脑胎儿损害几乎遍及全脑 14 汞的环境卫生标准及预防措施 汞的环境卫生标准地面水及生活饮用水 0 001mg L鱼 0 3mg kg预防措施汞进入环境 依靠自净作用很难消除 应以预防为主 不向环境中排汞 污染水域限制捕捞 禁食鱼 贝 特别是孕产妇及婴幼儿 15 16 日本环保见闻之六 愿水俣病悲剧不在中国上演 一 公害病的惨痛代价水俣市位于日本九州岛西南端 熊本县最南部 水俣湾外围的 不知火海 海产丰富 是渔民们赖以生存的主要渔场 1908年 当时的世界三大化学生产厂家之一CHISSO公司开始在水俣设立工厂 生产化肥等化工产品 由于使用汞作为
7、催化剂 致使排放的废水中含有高浓度的金属汞 1956年确认为公害病 1408人死亡 12617人确诊 至2000年 17 治理代价巨大 严重污染的淤泥进行填埋处理 浓度稍低区域清淤 埋入指定地点 上层覆盖复合膜和土壤 历时近14年 总投资高达485亿日元 其中305亿日元由水俣公司承担 其余由国家和熊本县政府分担 现每年仍须投入几千万日元运行管理 18 1970年12月 日本政府制定了水污染防治法 限定了工厂排污废水的有毒物质最高浓度 规定了可出售的鱼类和贝类毒物最高允许含量 1974年1月设置水俣湾隔离网 将整个海湾与其他海域隔离 防止被污染的鱼类扩散 禁止在水俣湾的娱乐性垂钓活动 目前不知
8、火海的鱼贝类所含的汞已经降至国家规定的限制值以下 排污企业经济损失高达3000亿日元 而且这个数字每天还在增加 19 请大家课余到 环卫网 观看教学片 汞污染与健康 20 砷Arsenic 21 砷的理化性质 元素砷 类金属 几乎无毒 但极易氧化成As2O3无机砷 As2O3 砒霜 3价 毒性大 比5价毒性大40 60倍 As2O5 5价 毒性小As2S2 雄黄 黄色固体 毒性小As2S3 雌黄 黄色固体 毒性小AsCl3 油状液体 毒性大AsH3 气体 比重大 毒性极大 多见于生产环境 有机砷 各种农药 性质各异 22 环境砷污染的来源 污染的来源含砷地下水 含砷矿藏及其它有色金属矿藏附近的
9、地下水 井水 温泉 中往往含As量很高含砷煤的燃烧污染空气和食品 吸入或食入 含砷金属的开采和冶炼含砷农药 防腐剂 除锈剂等使用现在饮用地下水的趋势正在世界各地出现 有可能导致全球范围内爆发砷中毒事件 上亿人正面临严峻的砷中毒危害 23 中国的地方性砷中毒分为两种类型饮水型砷中毒 用井水代替以往的地表水以后引起的 井深多在20 30米的富砷含水层 这种类型主要集中在新疆 内蒙古 山西和台湾等病区 燃煤污染型 由于燃用高砷煤 或者用煤火烘烤粮食 辣椒等 从而严重污染室内空气及食品而引起的 这种类型目前主要见于贵州省 专家评估 中国砷危害 特别是饮水型砷中毒将成为21世纪中国急需解决的饮水卫生重大
10、问题 中国目前的砷污染危害 24 砷在人体内代谢及毒性机制 砷 消化道 皮肤吸收 血液 通过肾脏缓慢排出 残余砷缓慢到达表皮组织 皮肤 毛发 指甲 砷与角蛋白中巯基牢固结合 蓄积并产生慢性毒性 25 砷对人体的危害 急性中毒 短期大剂量暴露 误食 投毒 作业环境等 亚急性中毒 急性中毒迁延而来 或者较大剂量多次暴露慢性中毒 低剂量长期暴露 地方性砷中毒 26 急性中毒特征是胃肠道重度损伤 心脏功能失常 肾衰竭腹疼 腹泻 恶心呕吐 米汤样大便 脱水等头晕 头痛 心悸等全身青铜色 七窍出血 尿毒症可在24小时内死亡 急性中毒亚急性中毒慢性中毒 27 亚急性中毒表现复杂多样 兼具消化道 肝肾中毒及末
11、梢神经和皮肤症状消化道局部症状末梢神经炎明显 四肢疼痛 难以行走肝肾中毒症状皮肤有色素沉着和褪色白斑 头发变脆发砷 尿砷 急性中毒亚急性中毒慢性中毒 28 慢性中毒 地方性砷中毒 的表现 末梢神经炎症状 早期 蚁走感 四肢感觉障碍 疼痛 行走困难 肌肉萎缩皮肤病变最为特异躯体皮肤色素沉着和 或缺失 弥漫的灰黑色或深褐色斑点 可同时有色素点 片 条状缺失手掌脚趾皮肤高度角化 皲裂 溃疡经久不愈 砷疮 可转成皮肤癌损害毛细血管下肢皮肤变黑 产生坏疽 黑脚病 台湾病区常见 其他多系统多脏器损害肝 肾 血液 神经 生殖 心血管等损害甚至肿瘤 急性中毒亚急性中毒慢性中毒 29 中国贵州因使用含砷量高的燃
12、煤造成的慢性砷中毒 EnvironHealthPerspect110 119 122 2002 暴露主要来源于含砷食物 50 80 空气 10 20 水 1 5 及煤矿工人的直接接触 1 煤内含砷量极高 100 9 000ppm 远远高出美国或其它国家的水平 约为10ppm 居室空气砷浓度超过中国标准5 100倍 砷中毒患者至少有3 000名 另有20多万人受到砷暴露 常见症状 皮肤损伤 手和脚的角化 躯体色素沉淀 皮肤溃烂 皮肤癌等 内脏器官中毒 包括肺部机能障碍 神经疾病 肾毒等 肝肿大的发病率约为20 肝硬化 腹水及肝癌是常见后果 30 31 Severekeratosis Squamo
13、uscellcarcinoma Hyperkeratosis Skincancer 孟加拉国和印度的砷污染灾难 WaterReasearch2001 12 34 36 两国许多地区以地下水为饮用水 40 水井砷浓度超过WHO标准 50 200 砷中毒危及8000万人 已确诊患者超过10 000人 这一问题成为当代全球任何其他自然灾害无法比拟的大灾难 32 台湾西南部的台南与嘉义两县沿海的村庄 井水砷浓度平均为0 5mg L 居民用此井水45年以上 1968年对其中40421人进行了调查 共查出皮肤癌428例 发病率为1 059 男女比例2 9 1 而且存在明显的剂量 效应关系 http 192
14、 168 201 188 AspxOS bbs aspx A D1 4 TD 1328 NP 0 33 ArsenicToxicityinDifferentOrganSystems 34 注意砷在人类和动物毒性方面的显著差别 人群流调肺癌 湖南雄黄矿1971 1982年诊断肺癌22例 占同期恶性肿瘤的44 皮肤癌 地方性砷中毒病区 可使染色体畸变 动物试验有致畸作用 无致癌及突变资料 未在动物身上复制成功癌变模型 许多生物学效应明显不同 已经被IARC确认为致癌物 35 多环芳烃polycyclicaromatichydrocarbons PAH 36 多环芳烃 PAH 简介 37 a 单环芳
15、烃分子中只含有一个苯环 称为单环芳烃 b 多环芳烃分子中含有两个或多个以上苯环的芳烃 都叫多环芳烃 c 稠环芳烃两个或两个以上的苯环通过共用两个邻位碳原子稠合而成的芳烃 叫做稠环芳烃 38 主要来源于含碳物质 生物质 的不完全燃烧 广泛分布于环境中 PAHsareverystableringsofcarbonsurroundedbyhydrogenthatformwhenanybiomassisburned 4环至7环的多环芳烃有致癌作用 共有20多种 其中苯并 a 芘 BaP 是发现较早 存在广泛 致癌性强 研究较深入的一种 由于PAH种类繁多 分析手续复杂 因此常常以BaP作为环境受PAH
16、污染的指标 PAH的来源 种类及致癌性 39 40 ExposureBreathingaircontaminatedbysmokefromfireplaces woodstoves furnacesburningcoaloroilandfromfoodpreparation EatingmeatandfishthathavebeensmokedorcharbroiledSmokingtobaccoproductsInhalingvehicleexhaustInhalingfumesfromworkingwithcoaltarandasphalt workingnearcharbroilingandhightemperaturefryingequipment andotherindustrialoperationssuchasasphaltandaluminumproduction 41 致癌性依据 人群流行病调查显示 肺癌胃癌皮肤癌动物实验通过气管滴注 皮肤涂抹等已经诱导出肺癌和皮肤癌 42 Benzo a pyrene apolycyclicaromatichydrocarbon I
