土壤中的环境激素1 概念环境激素是指由于人类的生产和生活而产生并释放到环境中，且在环境中持久存在的，通过直接或间接的方式在动物和人体内蓄积，能与激素受体结合起激素样作用， 引起内分泌系统和神经系统紊乱，使机体生殖机能、 免疫机能和内分泌机能等出现异常的化学物质，也称“环境荷尔蒙”由于它们是从外界环境进入人和动物机体， 并产生类似激素的作用， 所以又称其为“环境内分泌干扰物”环境激素已成为继臭氧层破坏、 地球气候变暖之后的第三大全球性环境问题，被喻为威胁人类存亡的“定时炸弹”[1-2]2 环境激素的种类目前，全球已经合成的化学物质约1000 万种，每年新合成约有10 万种[3]，以世界野生动物基金会 (WWF) 的研究结果为基础，其中列入环境荷尔蒙的物质有 70 种左右，可简称为 “ 环境激素黑名单 ” 另外，还有许多还没检测出或还需进一步证实是否有干扰生物内分泌系统的化学物质在“ 黑名单 ” 中除了镉（Cd） 、铅（Pb） 、汞（ Hg）外，其余的 67 种都是有机化合物 67 种中农药有 44种(杀虫剂 24 种、杀虫剂代谢产物1 种、除草剂 10种、杀菌剂 9 种)，占 65.17%。
其它的还包括染料、香料、涂料、洗涤剂、去污剂、表面活性剂、塑料制品的原料或添加剂、药品、食品添加剂、化妆品和动植物性激素等[4-6]2.1 按照作用功能分可分为干扰雌激素的环境化学物(如 DDT 和烷基酚等 )、干扰睾酮的环境化学物(如 2，4，5-三氯苯氧乙酸等 )和干扰甲状腺的环境化学物(如 DES 等)往往一种环境激素既可以干扰雌激素又可干扰睾酮和甲状腺的功能和发育，所以没有严格的单一归类[7-9]2.2 按照来源分可分为人工合成激素 (如大部分化学药品 )、植物性激素 (主要为豆科植物及白菜和芹菜等分泌的激素 )、 真菌性激素 (霉变玉米中就含有真菌雌激素)和环境中激素样物质等[7-9]2.3 按照化学结构分可分为含卤素化合物 (如氯丹等 )、含硫化合物 (如硫丹、涕灭威等 )、不含卤素和硫的化合物 (如硝基甲苯、烷基酚等 )、菊酯类化合物 (如氯菊酯、氯氰菊酯等 )以及重金属 (如镉、铅、汞等 )等[7-9]3 土壤中环境激素污染现状环境激素是继臭氧层破坏、温室效应之后又一全球性的重大环境问题前二者对生态环境的影响是渐进的，通过采取有效措施， 可以缓解破坏程度， 而环境激素一旦存在， 即使极微量也会造成生物体的激素分泌失调。
土壤中环境激素的来源甚广， 各类环境激素在土壤的富集已造成不同程度的土壤污染，据估计，我国受农药、重金属等污染的土壤面积达上千万公顷，其中矿区污染土壤达200万公顷、石油污染土壤约500万公顷、固废堆放污染土壤约5 万公顷，已对我国生态环境质量、 食品安全和社会经济持续发展构成严重威胁全国每年因重金属污染的粮食达 1200 万吨，造成的直接经济损失超过200 亿元除此之外，土壤中的环境激素还会在植物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康， 引发癌症和其他疾病等 仅有机氯农药这一项， 全国检出粮食类超标率就占 15％-20％保护人类赖以生存的土壤环境已刻不容缓[4,10]2000年全世界 120多个国家共同讨论了禁用多氯联苯、滴滴涕等12种POPs 物质(持久性有机污染物 )的问题这些物质已被人类使用多年，有毒，难以分解，而且污染面已很广， 有些污染物已在极地动物体内发现，比如，科学家在北极熊的脂肪中发现了类似滴滴涕和多氯联苯的化学物质要控制环境激素的继续污染需要世界各国采取一致的禁用行动2001年，全世界 127个国家和地区的代表签署了《斯德哥尔摩公约》 公约规定：签约国家将在25年之内停止或限制使用 12种持久性有机污染物。
它们包括 8种杀虫剂和 4种工业化合物和在工业生产过程中产生的副产品， 有：艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、 七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯代苯、多氯联苯、二噁英和呋喃但由于各国经济水平和公众知识程度的极大差别．各国是否能真正实现承诺还需要逾越多种障碍[4,9,10]我国对环境激素物质的污染状况并不清楚．对其所产生的内分泌干扰效应尚缺乏系统研究． 毒性机制也缺乏深入了解 目前比较明确的是， 国家环保总局的《水中优先控制污染物黑名单》 中被列为管理的 14类68种有毒污染物中有 11种属于环境激素物质 西方发达国家从 20世纪60年代开始对环境激素进行研究． 从而为90年代的系统规划和采取措施治理打下了基础例如，发达国家将二噁英列为优先控制的污染物， 颁布了一系列二噁英污染控制法规，已经开始大量关闭城市垃圾焚烧厂， 改用更先进的不产生二噁英的热解汽化技术处理垃圾，使二噁英在发达国家环境中的含量开始减少 我国现阶段对于化学品中的环境激素无论是系统研究还是治理行动上都还处于初始状态．都需加大力度，加快步伐[10-11]4 土壤中的环境激素主要来源土壤母质中天然存在环境激素 （这一部分以重金属和一些放射性元素为主）；大气沉降（气体污染物质或气溶胶物质通过沉降进入土壤，如废弃物的燃烧产生的二噁英等）；化学农药及化肥的使用；灌溉水污染；污泥农用；固体废弃物堆放；垃圾焚烧[4, 5]。
5 土壤中环境激素污染的特点[4, 5,7,9]5.1 具有隐蔽性大气、水和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现；而土壤被环境激素污染则不同， 它具有很高的稳定性和脂溶性，往往要通过对土壤样品进行分析化验、 农作物的残留检测， 甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定，土壤被环境激素污染从产生到出现问题通常会滞后较长的时间因此，土壤中环境激素污染问题一般都不太容易受到重视5.2 具有迁移性土壤中的环境激素以蒸汽的形式进入大气环境并被大气颗粒吸附，可通过大气环流远距离迁移 当其迁移过程中遇到冷空气或者受到地形地势影响时，又会重新沉降至地表， 然后在气温升高时再次进入大气进行迁移作用，这就是所谓的全球蒸馏效应 因此，它是继臭氧层破坏和温室效应之后，当今世界的第三大全球性环境问题5.3 具有累积性虽然土壤中环境激素具有迁移性，但它在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释 因此，容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性5.4 具有不可逆转性和污染难治理性如果大气和水体受到污染，切断污染源之后，通过稀释和自净化作用，可能使污染问题不断逆转； 但积累在污染土壤中的环境激素，很难靠稀释作用和自净化作用来消除。
土壤一旦被环境激素污染， 仅仅依靠切断污染源的方法，往往很难恢复，土壤污染的治理通常成本较高，治理周期较长6 土壤中环境激素污染的危害[5,7-9]6.1 对人体的影响土壤中的环境激素类物质，不是直接对人体产生影响，而是通过食物链的作用影响人体健康 环境激素达到足够的作用剂量，才可能产生影响， 这种影响主要表现在以下方面：①影响人类的生殖功能 它可以改变人类结构， 导致不育症和癌症， 干扰生命过程，使男性精子减少，使女性子宫内膜症及不孕症发病率增加②影响人类的免疫系统，导致人类免疫系统失调，癌症发病率上升③通过母体或母乳把化学污染物传给下一代，使婴幼儿神经发育或觉醒反应不正常，患有呼吸系统疾病④影响内分泌系统， 可干扰垂体激素、 甲状腺素等的产生和释放， 影响人体生长发育⑤影响神经系统，使神经受损，出现记忆力和注意力下降等6.2 对土壤的影响土壤被环境激素污染后，有毒有害物质增多，有的被土壤吸附，有的变成难溶解的盐类，能较长期地残留在土壤中如滴滴涕在土壤中分解95%时，需要10 年时间；氯丹在土壤中分解95%时，需要 4 年时间土壤一旦被环境激素污染，要消除其危害十分困难 它能够引起土壤酸碱度显著变化，造成土壤结构破坏，土壤养分元素失去平衡， 阻碍或抑制土壤微生物和植物的生命活动，影响土壤营养物质和能量的转化， 从而使生物生产量受到影响， 严重者会使土壤丧失生产力。
6.3 加剧环境污染土壤被环境激素污染后，会对其他环境因素产生影响如土壤表层的环境激素会随风飘起被搬到周围地区， 扩大污染面； 土壤中残留的环境激素受到土壤水淋洗作用而进入地下水，造成地下水污染；另一些悬浮及其所吸附的环境激素，也可随地表径流迁移，造成地表水体的污染等6.4 食品安全受到威胁环境激素以土壤为起点， 通过土壤 —植物—动物—人类的食物链， 使有害物质逐渐富集， 从而降低食物链中农副产品的生物学质量环境激素的影响是慢性和长期的， 有的可能长达数十年乃至数百年，直接或间接地危害人体和动、植物的生命和健康 长久以来， 农药，尤其是含有环境激素的农药是造成食物链及土壤生态环境污染的重要原因6.5 生态效应受到影响土壤中环境激素的污染，可在植物中蓄积，野生动物吃下被污染的粮食，健康同样会受到威胁，野生生物的总数变少，区域分布变窄，种间平衡变坏，最终生态效应受到影响7 环境激素的作用机理经研究发现，激素在生物体内发挥作用大致过程如下：内分泌腺分泌激素；通过液体输送到目的地； 与靶细胞上的受体相结合； 向靶细胞发出遗传基因指令；引起靶细胞产生特殊效应——调节控制各种物质代谢和生理功能环境激素则会作用于上述过程中的某一环节，并产生负面影响[8,12]。
形象地讲，环境荷尔蒙扰乱人体自身荷尔蒙的作用过程是一种冒名顶替，它和荷尔蒙接受对象结合， 阻碍人体自身荷尔蒙与接受对象结合，达到了以假乱真的地步对于环境激素的破坏作用机理用一个简单而形象的比喻就像一把钥匙（自身荷尔蒙）开一把锁，后来加配的钥匙（环境荷尔蒙）也同样可以开锁环境荷尔蒙就像加配的钥匙一样， 插进了接受对象的钥匙孔， 人体自身荷尔蒙因此无法进入结合状态 另外，环境激素的作用与其他化学毒物的不同在于痕量的环境激素即可产生巨大的作用 历来的化学物质毒害都是量越大其毒性才渐渐显现出来，可是环境荷尔蒙却不同， 这些物质具有以极其微小的量便产生巨大破坏力的特点[8]研究表明，环境激素可与雌激素的受体相结合，并导致雌激素的异常合成、释放和运输影响机制为[12-14]：（1）激素与受体结合是靠受体上的结合域若环境激素与生物体自然产生的激素有相似的结构就可能结合受体，就能够影响该受体开启的信号通路，若环境激素能够穿过细胞并能够与某些自然激素通路中的某些物质反应或结合就能干扰生物体自然激素的作用效果除上述也可以直接影响受体的结构或活性，则失去结合域2）若环境激素使信号通路增强，则机体通过反馈调节机制会抑制生物体自然激素的合成，相反则会促进，从而导致内分泌紊乱。
3）受体接受荷尔蒙后开启一个信号通路到达细胞核中来影响转录因子的作用，例如控制转录复合体的形成和活性以影响转录的开关4）若蛋白质直接有生理活性，则直接引起生理异常（这类蛋白质较为简单） 若这种蛋白质经过修饰加工可形成另一种激素，则可以由另一种信号通路和作用机制来影响生理生物体中信号物质广泛存在，它的作用不仅仅是字面上的传递信息，它们既是信号通路的组成部分，又是细胞维持的必要因素例如，化学物质一旦粘附于理应结合雌性激素的受体后，该细胞就误认为接受了雌激素， 从而使机体趋于雌性化并出现早熟，导致生殖系统功能异常等 具体来说，环境激素的毒害作用机理有以下两方面[14]：7.1 影响机体正常的内分泌功能具有内源性激素的活性， 能与雌激素受体结合； 对生物的神经系统产生毒害，影响大脑皮层、下丘脑、脑垂体等对激素分泌的调节作用， 导致激素合成、释放、传输异常； 作用于生物体的生殖腺， 影响性激素的分泌 在雄性生殖系统中毒害睾丸，在雌性生殖系统中影响卵巢中的卵泡；通过影响肝肾代谢功能， 改变体内的激素水平； 人的免疫系统在环境激素的长期作用之下，会发生免疫失调和病理反应7.2 产生致畸、致癌作用一些环境激素作用于细胞的染色体，使染色体的数目或结构发生变化，从而改变携带遗传信息的某些基因，使一些组织、细胞的生长失控，产生肿瘤，如发生在生殖细胞，则可能造成流产、畸胎或患遗传性。