谭玉龙
十年之前已经臭名昭著
1999年,比利时的家禽和蛋类中发现了高含量的二(口恶)英,有的鸡体内二(口恶)英含量高于正常限值的1000倍,危害极大。因此事的影响,不仅国家的内阁成员相继辞职,还造成直接损失3.55亿欧元,间接损失超过10亿欧元。
2007年8月16日,法国西部省份的两个奶制品厂在对作为加工原料的鲜奶进行例行化验时,相继发现部分鲜奶的二(口恶)英含量严重超标,相关产品也从市场上被撤回。
2008年12月,爱尔兰政府表示,由于可能受到二(口恶)英污染,2008年9月1日后爱尔兰出产的所有猪肉制品都必须召回。爱尔兰卫生和农业部门发现,在生猪和猪饲料取样中含有二(口恶)英成分,其含量达到欧盟二(口恶)英含量安全上限的80~200倍。而且,遭到二(口恶)英污染的猪肉可能已被出口至25个国家,其中包括英国、德国、法国、意大利等欧洲国家,以及美国、日本和其他一些国家。
中国国家质检总局已经紧急要求各地采取措施,暂停直接或间接进口爱尔兰猪肉产品和饲料,防止污染肉品再进入中国境内。
二(口恶)英——这一熟悉而又陌生的物质再次掀起全世界范围的轩然大波。
详解何为二(口恶)英
二(口恶)英是一种单环有机化合物,但它并不是单一的一种物质,而是二口恶英类物质的一个简称,包括结构和性质都很相似的两大类有机化合物,全称分别是多氯二苯并二(口恶)英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。一般认为二(口恶)英并不是天然存在的,而是人类工业活动造成的;但也有学者认为其在环境中已存在数千年。二(口恶)英无色无味,非常稳定,有较高的熔点,极难溶于水,但可以溶于大部分有机溶剂,故可蓄积于动植物体内的脂肪组织中,并且能够通过食物链富集。二(口恶)英属于剧毒物质,其毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍,号称“世纪之毒”。二(口恶)英的毒性因其原子结构的不同而有所差异,发生不同的化学反应其产生的毒性也差异显著。二(口恶)英中毒性最强的是2,3,7,8-四氯二苯并二(口恶)英,所以对它的研究也最多。
环境中二(口恶)英的来源
二(口恶)英主要的来源是对垃圾的焚烧——大气环境中90%的二(口恶)英来源于城市和工业垃圾焚烧。当燃烧的环境或是燃烧的物质含有氯时,便会有可能产生二(口恶)英。这其中的氯可以是有机氯化物,也可以是以离子方式存在的无机氯化物,日常生活所用的聚氯乙烯(PVC)塑料等就含有氯;含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物等等,在燃烧温度低于300℃~400℃时,不能完全燃烧,极易生成二(口恶)英;医务垃圾燃烧时产生的二(口恶)英量也非常大。
当然,燃烧并不是唯一条件,二(口恶)英也可以在非燃烧的环境中产生,例如以氯气进行漂白、杀虫剂生产、化工冶金制造工业、污泥自然蒸发、堆肥处理、动植物的自然腐化消解等过程均会产生二(口恶)英。
对人类与环境都危害重重
环境荷尔蒙,又称环境激素或内分泌干扰物质,是指那些干扰人体正常激素功能的外因化学物质,它们具有与内分泌激素类似的结构,能干扰机体的内分泌,对健康产生广泛的影响。二(口恶)英是目前已经认识的环境荷尔蒙中毒性最大的一种,它最“响当当”的影响就是具有不可逆的“三致”毒性,即致癌、致畸、致突变。
二(口恶)英进入人体的途径有经消化道吸收(主要是食入含二(口恶)英的食品,这是人体中毒的主要途径)、经呼吸道吸收(垃圾焚烧及汽车尾气等含二(口恶)英的废气被吸入肺中进入人体)、由皮肤吸收(皮肤接触到受二(口恶)英污染的水源、泥土等吸收进入人体)。据估计,有90%的人群是通过饮食(以动物类食品为主)而意外摄入含二(口恶)英的食品,因此,鱼、家禽及蛋、乳、肉是最容易被污染的食品。而且经过生物链的富集作用,二口恶英可在动物性食品中达到较高的浓度。另外,食品中的二(口恶)英也可能来源于食品加工、包装、储存等过程以及意外事故,如日本的米糠油事件,西班牙和我国台湾的食用油中毒事件等。对于本文开头提到的爱尔兰猪肉事件,爱尔兰食品安全局经过调查发现,此次大批生猪含有二(口恶)英的“罪魁祸首”应该是“生猪饲料因加工过程中受工业用油污染”。位于爱尔兰东南部的一家小型动物饲料制造厂被认为是污染源头,该饲料厂生产的面包屑由于机器漏油而被污染,而这种毒面包屑又被加工成了饲料。于是,二(口恶)英经过机油-面包屑-猪-人体这一途径进入人体,在身体内部积蓄。我们成为了最终的“毒品”富集地。
此外二(口恶)英对雌雄动物生殖方面的影响都显而易见:它能引起雌性动物卵巢功能障碍,抑制雌激素的生成作用,使雌性动物不孕、胎仔减少及流产等;而对雄性动物,则可以使其精细胞减少、成熟精子退化、雄性动物雌性化等。发育中的胎儿对二(口恶)英最为敏感。新生儿的器官系统迅速发育,也可能受到一定影响。比如二(口恶)英引起发育初期胎儿的死亡、器官结构的破坏以及对器官的永久性伤害、发育迟缓及生殖缺陷等。
流行病学研究表明,二(口恶)英可增加人群患癌症的危险度。根据病例报告和动物实验的最新报告结果,一个人一生持续摄入微量的四氯二苯并二(口恶)英(二(口恶)英中的一种),大约相当于每千克体重10~12克,其致癌概率就可高达1/100。因此,1997年国际癌症研究机构(IARC)将四氯二苯并二(口恶)英确定为I类人类致癌物。
二(口恶)英对人体的危害不仅体现在质上,也体现在量上。
一般的污染物质都有一个作用阈值,也就是说要达到一定的剂量才会产生明显的有害作用。但对于二(口恶)英,至今还没有研究出确切的作用阈值,换句话说,只要有“超微量”的剂量,就可能产生危害,尤其对于婴幼儿的损害更是无法挽回。据报道,人体脂肪组织每单位只需含1/10000的二(口恶)英,已可使人体内分泌失调、免疫力下降及肝肾受损。而且这种影响还是逐渐积累的,二(口恶)英的脂溶性特点可使其累积于人体脂肪组织之中,一旦摄入就很难分解或排出,甚至有可能影响子孙后代。
二(口恶)英如此臭名昭著,因此它也被用作毒药进行暗杀。最著名的莫过于乌克兰2004年年度总统候选人尤先科中毒事件,他的体内被验出含有大量二(口恶)英,接近致命的水平,这也是首宗人体摄取大量二(口恶)英中毒的个案,震惊世界。
二(口恶)英的危害不仅对个体十分严峻,对环境更是难以估量。因为二(口恶)英挥发性很低,在
环境中的半衰期较长,且对理化因素和生物降解有较强的抵抗作用,自然条件对二(口恶)英的分子结构影响较小,所以环境中的二(口恶)英很难自然降解消除,可长期存在于环境中。一般来说,其在大气中的浓度比较低,城市、工业区或离污染源较近区域的大气中含有较高浓度的二(口恶)英,要比农村高出许多。毫无疑问,处于高危区的人们所面临的风险也就大一些,不过一般人群通过呼吸途径吸收的二(口恶)英量是很少的,而有调查显示,垃圾焚烧从业人员血中的(口恶)英含量是正常人群水平的40倍左右。
即使二(口恶)英在大气中含量相对较低,但也并不令人放心。二(口恶)英被排放到大气环境中后可以吸附在颗粒物上,再沉降到水体和土壤中,然后通过食物链的富集作用进入人体,人处于食物链顶端,所以这种危害也将是很大的。应该说,食物才是人体内二(口恶)英最主要来源。
各国积极研究防治方法
二(口恶)英毒性极大,而且还具有生殖毒性和遗传毒性,将长期对子孙后代的健康和生活产生危害。因此。恶英污染是关系到人类存亡的重大问题,必须采取严格的措施加以控制和防治。最为经济有效的方式还是借助自然的力量——利用大自然中繁殖快速的细菌,让它们以二口恶英为食,通过自身的吞噬来代谢分解。很多科学家已经在实验室积极地尝试这一方案。
台湾中山大学与高雄正修科技大学合作,在被二(口恶)英污染的土壤样本中检测出数百种细菌,并筛选出以二(口恶)英为食源的菌种。只要将这些微生物移入受二(口恶)英污染的土壤中,细菌将以二(口恶)英为食,大量繁殖,最终彻底分解掉污染区的二(口恶)英。不必费时费力地移除污染土壤,并将省下高达100亿~200亿新台币的整治经费。
日本京都大学的微生物学专家利用了基因技术,将两种不同品种的鞘脂单胞菌属的基因混合,培育出了能够吞噬二(口恶)英的超级细菌,并在极短时间内将其在体内分解。
相比于西方及日本等国家的大力监控与高投资防治,我国对二(口恶)英的研究与监测还比较落后,直到1996年,中科院武汉水生所才建立起我国第一个水生生物二(口恶)英类物质检测与研究实验室。对于环境中二(口恶)英的监测则到了1998年,国家环境分析测试中心根据对国外同类研究的跟踪调研,提出应在环保系统开展二(口恶)英类污染控制研究和能力加强建设。1998年1月4日我国颁布了《国家危险废物名录》,其中列出的47类危险废物中至少有13类与二(口恶)英有直接或间接的关系。
其实,我国环境中也存在二(口恶)英,虽然浓度比较低,但是根据国外的经验和有限的数据来看,我国在人体血液、母乳和湖泊底泥中都检出了二(口恶)英。尤其是在历史上我国曾有过大规模的消灭吸血虫运动,而所采用的药物主要成分是五氯酚钠,在其生产与使用的过程中,不可避免地会有二(口恶)英副产品生成,并渗透进入大气、土壤及水中。而且这一消灭吸血虫运动持续了几十年,假设每年的喷洒量约为6000吨,这将是一笔相当大的污染累积量。
而且,随着经济的发展,近年来我国固体废物和医疗废物的产生量和处理量都在不断增加,其中一个处理方法就是集中焚烧。据国家环保总局的抽样调查显示,所抽取的垃圾焚烧厂烟气二(口恶)英超标率为57.1%,有的落后垃圾焚烧设施二(口恶)英超标达99倍以上。虽然我国现阶段垃圾焚烧率非常低,但这也给我们敲响了警钟,因为垃圾焚烧处理在我国正以迅猛的势头发展,这将会成为我国一个严重的污染源。
1999年,国家环保总局颁布了《危险废物焚烧污染控制标准》和《生活垃圾焚烧污染控制标准》,其中规定了生活垃圾和危险废物焚烧的二。恶英排放限值,也宣告控制二(口恶)英污染正式进入了法制化的程序。
另外,由于形成二(口恶)英的主要材料是聚氯乙烯塑料,国内已逐步限制此类制品的生产,并研制新的可以降解的代用品;无铅汽油可以减少汽车尾气中的二(口恶)英排放量,我国也大力推广使用无铅汽油。
尚待解决的课题
二(口恶)英的生成及降解是当今世界环境化学研究的前沿课题,对治理二(口恶)英环境污染具有重要意义。而且,我国还没有关于二(口恶)英排放情况的相关报告,对其污染控制技术的研究较少而且相对不成熟。从目前的研究进展来看,虽然已经取得了一些突破,但在很大程度上还不够理想,许多方法缺乏推广普及性,还没有研究出一种既高效又低成本的方法,尤其对二(口恶)英的复合毒性机制尚不十分清楚,一些复杂的健康毒理效应还有待深入探讨。而且,我国不断增加的医疗及工业废物焚烧和筹建中的生活垃圾焚烧都是潜在的二(口恶)英排放源,所以深入研究固体废物焚烧过程中二(口恶)英产生机理及污染控制技术并设立监控机构,这将是今后我国环境化学领域的一个重要课题。(文章代码:0407)
[责任编辑]赵柠