化学物质对健康的危害及现代营养学解决办法

9.5.3.1　农药残留对人体健康的危害

农药污染食品可通过消化道进入人体。如果农药毒性较大，就有可能引起急性中毒或亚急性中毒，使人体在短期内出现不同程度的中毒症状，如头痛、恶心、呕吐、抽搐、呼吸困难、大小便失禁等，若不及时抢救，即可出现生命危险。有的农药虽然毒性不大，但性质稳定，使用后不易分解、消失，就会残留在水、食物（包括粮食、禽蛋和肉乳制品、水产品、蔬菜、瓜果、烟、茶等）中，使残留农药通过饮食等途径不断在人体内蓄积，最终可使内脏功能受损，引起慢性中毒。还有些农药对人和动物的遗传和生殖造成影响，产生畸形和引起癌症等。

1.农药残留对人体危害的表现　大量流行病学调查和动物实验研究结果表明，农药残留对人体的危害可概括为以下3个方面。

（1）急性毒性：急性中毒主要由于职业性（生产和使用）中毒、自杀或他杀以及误食、误服农药，或者食用喷洒了高毒农药不久的蔬菜和瓜果，食用因农药中毒而死亡的畜、禽、肉和水产品而引起。中毒后常出现神经系统功能紊乱和胃肠道症状，严重时会危及生命。引起急性中毒的农药主要是高毒类杀虫剂、杀鼠剂和杀菌剂，尤其是高毒的有机磷和氨基甲酸酯农药毒性很强。目前我国高毒农药品种多、产量高、用量大，因农产品农药残留量超标引发的食物中毒时有发生。

（2）慢性毒性：长期食用农药残留量较高的食品，农药会在人体内逐渐蓄积，最终导致机体生理功能发生变化，引起慢性中毒。许多农药可损害神经系统、内分泌系统、生殖系统、肝脏和肾脏，影响酶的活性，降低机体免疫功能，引起结膜炎、皮肤病、不育、贫血等疾病。这种中毒过程较为缓慢，症状短时间内不很明显，容易被人们所忽视，而其潜在的危害性很大。

（3）致畸、致癌、致突变作用：目前通过动物实验已证明，有些农药具有致癌、致畸和致突变作用，或者具有潜在致畸、致癌、致突变等“三致”作用（表2-9-2）。

表2-9-2　具有潜在“三致”作用的农药

2.常见农药残留对健康的危害

（1）有机氯农药：急性中毒者多在0.5小时至数小时内发病，全身无力、流涎、恶心、剧烈呕吐、腹痛、腹泻。继之出现中枢神经系统高度兴奋状态，如头痛、头晕、烦躁不安、肌肉震颤、痉挛和共济失调。肌痉挛逐渐频繁和加重，发展为全身性大抽搐。有机氯能提高心肌对肾上腺素（无论是体内的或外来的）的敏感性，故中毒时易发生心室纤维性颤动。有机氯农药在人体内蓄积达到一定量时，会造成慢性中毒，主要侵害肝脏、肾脏和神经系统，动物实验证实有致畸、致癌作用。

有机氯农药作为杀虫剂曾在全球范围内广泛大量使用，但由于其持久性、高残留以及具有生殖毒性等危害而在各国20世纪70、80年代相继被禁止生产、使用，我国也于1983年全面禁止生产使用有机氯农药。然而，近年来在自然界发现了奇形怪状的鸟、大量的畸形蛙、发育不良和生殖器异常的鳄鱼（美国）和贝类（日本）。有报道男性精子数目锐减、精子运动能力低下、精子畸形率上升、男性不育症患者增加，以及睾丸癌、前列腺癌发病率上升；女性性早熟、月经失调、子宫内膜症、不孕症、子宫癌、卵巢癌、乳腺癌等的增加，可能与有机氯残留有关。许多研究报道了有机氯农药被禁后在环境（水和土壤等）、食品和乳汁中的残留水平，于是滴滴涕（DDT）和六六六（BHC）及其代谢产物对内分泌的影响成为当前的研究热点。

刘国红等选择1985年女性居民脂肪样品DDT残留水平为全国之冠的湖北省天门市作为调查点，研究人体内有机氯农药残留对生殖激素和相关基因表达的影响，从生殖激素和基因水平综合研究有机氯农药体内残留对生殖内分泌的影响。共检测71例产妇静脉血中有机氯农药残留，其中高残留组（19例）的总六六六、总DDT和总有机氯均值分别为56.49 μg/L，54.56 μg/L，111.05μg/L（中位数分别为50.00μg/L、41.80μg/L、98.70 μg/L），显著高于其邻近地区湖北省孝感市的水平，其血液中BHC和DDT分别为5.96±0.41 μg/L，3.61±0.22μg/L。研究的结果表明，既往不良妊娠结局（包括自然流产、人工流产、葡萄胎、异位妊娠、死胎、死产、早产、过期产和畸形儿）次数随着体内有机氯农药残留水平的升高而有增加趋势，各剂量组与对照组比较均有显著性差异，但高残留组低于中残留组；婴儿平均出生体重各剂量组均低于对照组，而且残留量越高，体重越低，说明有机氯农药体内残留物对胎儿的生长发育有毒性作用，导致不良妊娠结局的增加。研究结果表明，有机氯农药体内代谢产物具有干扰内分泌功能的作用，产生生殖和发育毒性作用，在总BHC的残留水平明显高于总DDT的混合暴露作用下，表现为拟雌激素作用为主。

（2）有机磷农药：有机磷农药是一种神经性毒剂，主要抑制血液和组织中胆碱酯酶的活性，引起神经传导功能混乱，出现瞳孔缩小、流涎、呼吸困难等症状，严重者可发生昏迷、抽搐，最后由于呼吸衰竭而死亡。此外，食物中残留的农药在人体内蓄积达到一定量后对生殖系统造成危害，如男性不育。研究资料显示，近50年间，全世界男性精子的数量下降了50%，不育或不孕夫妇的比例已达到10%～15%。对孕妇而言，还会影响胎儿的发育，甚至会导致胎儿畸形。有机磷农药杀虫效力高，对人畜的毒性也大。人体对有机磷的中毒量、致死量差异很大。由消化道进入较一般浓度的呼吸道吸入或皮肤吸收中毒症状重、发病急，但如吸入大量或浓度过高的有机磷农药，可在5分钟内发病，迅速致死。

有机磷农药中毒，根据病情可分为轻、中、重三类：①轻度中毒症状：头痛、头昏、恶心、呕吐、多汗、无力、胸闷、视力模糊、胃口不佳等；②中度中毒症状：除上述轻度中毒症状外，还出现轻度呼吸困难、肌肉震颤、瞳孔缩小、精神恍惚、行走不稳、大汗、流涎、腹痛腹泻等；③重度中毒症状；除上述轻度和中度中毒症状外，还出现昏迷、抽搐、呼吸困难、口吐白沫、肺水肿、瞳孔缩小、大小便失禁、惊厥、呼吸麻痹等。

有机磷农药引起的中毒症状可因品种不同而不同。乐果中毒症状的潜伏期较长，症状迁移时间也较长，还具多变的趋势，好转后也会出现反复，会突然再出现症状，易造成死亡。马拉硫磷误服中毒后病情严重、病程长，晚期也会有反复。敌敌畏口服中毒，很快出现昏迷，易发生呼吸麻痹、肺水肿和脑水肿；经皮肤中毒者出现头痛、头昏、腹痛、多汗、瞳孔缩小、面色苍白等，以及皮肤出现水疱和烧伤等症状。对硫磷、内吸磷经皮肤中毒者，若头痛加剧表明中毒严重，中毒后对心肌损害明显，引起心肌收缩无力、低血压等循环衰竭。

9.5.3.2　兽药残留对人体健康的危害

当人们食用了兽药残留超标的动物性食品后，兽药及其代谢产物会在人体内蓄积，对人体产生急、慢性危害，尤其是长期少量的摄入可产生一系列的不良反应，如抗生素及磺胺类的残留可使人体出现变态反应、产生耐药菌株、肠道菌群失调、再生障碍性贫血及耳聋等，继而产生致癌、致畸及致突变作用，直接危害人体的健康乃至生命。

1.急慢性中毒　长期食用兽药残留超标的食品后，当体内蓄积的药物浓度达到一定量时会对人体产生急性中毒。目前，国内外已有多起有关人食用盐酸克伦特罗超标的猪肝脏而发生急性中毒事件的报道。此外，人体对氯霉素反应比动物更敏感，严重时还会造成人的再生障碍性贫血；四环素类药物能够与骨骼中的钙结合，抑制骨骼和牙齿的发育；红霉素等大环内酯类可致急性肝毒性；氨基糖苷类的庆大霉素和卡那霉素能损害前庭和耳蜗神经，导致眩晕和听力减退；磺胺类药物能够破坏人体造血功能等。

2.肠道菌群失调　近年来，国外许多研究表明，有抗菌药物残留的动物源食品可对人类胃肠的正常菌群产生不良的影响，使一些非致病菌被抑制或死亡，造成人体内菌群的平衡失调，从而导致长期的腹泻或引起维生素的缺乏等不良反应。菌群失调还容易造成病原菌的交替感染，使得具有选择性作用的抗生素及其他化学药物失去疗效。

3.产生耐药菌株　动物机体长期反复接触某种抗菌药物后，其体内敏感菌株受到选择性的抑制，从而使耐药菌株大量繁殖。此外，抗药性R质粒在菌株间横向转移使很多细菌由单重耐药发展到多重耐药。耐药性细菌的产生使得一些常用药物的疗效下降甚至失去疗效，如青霉素、氯霉素、庆大霉素、磺胺类等药物在畜、禽中已大量产生抗药性，临床效果越来越差。

4.过敏反应　许多抗菌药物如青霉素、四环素类、磺胺类和氨基糖苷类等能使部分人群发生过敏反应甚至休克，并在短时间内出现血压下降、皮疹、喉头水肿、呼吸困难等严重症状。青霉素类药物具有很强的致敏作用，轻者表现为接触性皮炎和皮肤反应，重者表现为致死的过敏性休克；四环素类药物可引起过敏和荨麻疹；磺胺类药物则表现为皮炎、白细胞减少、溶血性贫血和药物热反应；喹诺酮类药物也可引起变态反应和光敏反应。

5.致畸、致突变、致癌作用　研究发现许多药物具有致癌、致畸、致突变“三致”作用。如丁苯咪唑、丙硫咪唑和苯硫氨酯具有致畸作用；雌激素、克球酚、砷制剂、喹恶啉类、硝基呋喃类等已被证明具有致癌作用；喹诺酮类药物的个别品种已在真核细胞内发现有致突变作用；磺胺二甲嘧啶等磺胺类药物在连续给药中能够诱发啮齿动物甲状腺增生，并具有致肿瘤倾向；链霉素具有潜在的致畸作用。这些药物的残留量超标无疑会对人类健康产生潜在的危害。

9.5.3.3　重金属对人体健康的危害

1.铅　铅是唯一的人体不需要的微量元素。研究表明，人体90%的血铅来自于食物，水和食物中的铅是造成血铅含量增加的主要原因。身体中蓄积的铅几乎对人体的所有器官都能造成损害。具体表现在以下几个方面。

（1）造血系统损害：主要表现为红细胞、血红蛋白过少引起的贫血及溶血性贫血。这是因为铅对血红蛋白合成中几种巯基（—SH）酶的抑制作用及红细胞膜损伤所致。铅抑制δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶（δ-ALA-D），使氨基乙酰丙酸（δ-ALA）形成卟胆原受到抑制，血和尿中δ-氨基-γ-酮戊酸（δ-ALA）增多；铅抑制血红蛋白合成酶，使原卟啉Ⅸ不能与Fe2+结合，红细胞原卟啉增高，血红蛋白减少，体内锌离子与原卟啉Ⅸ螯合形成锌原卟啉（Znpp），血Znpp增高；铅还可能影响δ-氨基-γ-酮戊酸合成酶（ALAS）和粪卟啉原氧化酶或脱羧酶，使尿中粪卟啉排出增多。由于血红蛋白合成障碍，导致骨髓内幼红细胞代偿性增生，因而在外周血中可以见到点彩红细胞和网织红细胞。

（2）神经系统损害：过量铅可使中枢神经系统和周围神经系统受损。脑是铅反映最敏感的器官，铅中毒引起神经介质及神经传导有关的酶学变化。如引起神经传导介质儿茶酚胺代谢的紊乱，干扰神经介质γ-氨基丁酸作用，以及胆碱酯酶、腺苷酸环化酶等均受影响。这些变化可能是铅引起神经行为异常的基础。脑损伤也可见组织结构的改变，可见脑水肿、脑血管变化。严重铅中毒出现铅中毒性脑病，患者视力模糊、意识模糊、肌肉痉挛、记忆力丧失、脑水肿。周围神经受损主要表现为肌无力，伴有震颤、运动失调、腕下垂等。接触高浓度铅的人群，可以引起行为改变和儿童智力发育，沈晓明等（1991）报道，超过4岁的幼儿，其血铅与智商（IQ）、操作IQ和语言IQ呈反比。凡血铅高的幼儿各种IQ值均低于血铅低的儿童。王玲（1988年）报道儿童血铅与韦氏（Wechsler）智力评分关系为血铅每增加0.484 μmol/L，所获分数下降0.2～0.3分，并认为可能与突触结构和功能发育受损有关。

（3）肾脏损害：急性和慢性铅中毒均可引起肾病。慢性铅中毒可以引起渐进性肾小管萎缩、间质纤维化、肾功能障碍、肾小球滤过功能降低，最后肾衰竭。由于肾间质纤维化及血管痉挛等变化使得肾小管阻力增加，可以出现肾性高血压。

（4）致畸、致突变、致癌性：动物经口实验证明铅可引起精子畸形改变及睾丸DNA和RNA含量增加。无机铅或有机铅可使胚胎发育不良，并出现肢体畸形。早期文献中有报道接触高浓度铅的女性，有不孕、易流产、胎儿异常等，男性则出现性功能减退，精子减少，精子异常。铅可通过胎盘进入胎儿体内发生危害已有实例。动物实验和对接触铅工人调查，均引起染色体畸变细胞数目增加，损害主要发生在染色体上，如裂隙、断裂、碎片，也可见其他染色体畸变，如易位、双着丝点、非整倍体等。高浓度铅对动物可显示致癌活性，大鼠给予醋酸铅饲料可诱发良性和恶性肾肿瘤，但流行病学调查对人的致癌性还无定论。

2.砷　砷是一种有毒元素，天然存在于一些土壤和水中，进一步污染食物，使食用者引起中毒，具体表现在如下几个方面。

（1）急性中毒：砷急性中毒主要是由误食、误用砷化物而引起。一般30分钟后可出现症状，主要表现为胃肠炎症状，如恶心、呕吐、腹痛、腹泻。病人极度虚弱、脱水、虚脱。严重时出现中枢神经症状，如兴奋、躁动、意识模糊、昏迷，因呼吸中枢麻痹死亡。

（2）慢性中毒：长期随食物摄入少量的砷化物可以导致慢性砷中毒。除有进行性衰弱、食欲不振、恶心、呕吐等症状外，且同时出现皮肤色素沉着、角质增生、末梢神经炎等特有体征。一般认为砷与体内含巯基酶结合，导致细胞正常代谢障碍，并首先危及最敏感的神经系统，故表现出神经症状及多发性神经炎。在砷的毒性作用下，维生素B1消耗增加，维生素B1不足又加重神经系统的受损害程度。病人出现末梢多发性神经炎，四肢感觉异常、麻木、疼痛，行走困难甚至肌肉萎缩。皮肤色素沉着呈弥漫性灰黑色或深褐色斑点，并伴有白色斑点，称为砷源性黑皮症。皮肤角化主要在手掌，脚皮肤高度角化，并有可能转为皮肤癌。

（3）“三致”作用：①致癌性：砷是否致癌的问题，一直有争议。到20世纪80年代初国际癌症研究中心（IARC）才认为动物试验仅提供有限的致癌证据，但大量流行病学调查结果，已有充分证据证明无机砷可以诱发癌症。人长期摄入无机砷可以引起肺癌及皮肤癌。②致突变性及致畸性：砷化物特别是无机砷化物在大肠埃希菌回变试验、枯草杆菌重组试验、哺乳动物染色体畸变、微核试验及小鼠显性致死实验均获得阳性结果，说明砷不仅可以引起基因突变，而且还是一种强诱变剂。三价砷比五价砷诱变作用更强，三价砷对染色体损伤作用比五价砷作用强5倍。砷化物诱发染色体损伤可能是与巯基酶结合，干扰了酶的功能；抑制DNA修复酶活性，取代磷元素从而抑制DNA的合成。实验表明五价砷和三价砷均有致畸作用，砷可通过人和哺乳动物的胎盘导致胎儿畸形。一般认为有机砷在体内需经转化为无机砷及其衍生物而起作用。

3.汞　汞是一种有毒的重金属，是人体非必需元素，在体内沉积，不易排出。职业性暴露和饮食是人体摄入汞的两个主要途径。通过食物被吸收为人体的甲基汞可以直接进入血液与红细胞血红蛋白的巯基结合，随血液分布于各组织器官，并可以通过血-脑屏障侵入脑组织，严重损害小脑和大脑两半球，特别是枕叶、脊髓、后束和末梢感觉神经。

（1）对肝脏的影响：动物试验发现，对注射甲基汞的大鼠肝脏酶体内有大量的汞，可引起肝脏的脂肪变性、空泡性变、萎缩、间质淤血等。刘晓梅等利用单细胞凝胶电泳（single cell gel electrophoresis，SCGE）技术检测甲基汞对肝细胞DNA的损伤情况，结果发现给予小鼠1/200 LD50、1/20 LD50、1/2 LD50（以汞的含量计算，LD50为17 mg/kg的甲基汞分别作用12小时，其肝细胞的存活率均降低，分别作用1小时后肝细胞DNA的损伤率均明显增高，且存在明显的剂量—效应关系。其机制可能是甲基汞可改变细胞膜的通透性，破坏细胞离子平衡，抑制营养物质进入细胞，引起离子渗出细胞膜，以及通过C-Hg键的断裂产生自由基，干扰细胞的正常形态和功能，导致细胞崩解死亡。此外，甲基汞属于亲巯基物质，它易与生物大分子及DNA分子结合，也可造成DNA损伤，从而引起细胞死亡。(www.xing528.com)

（2）对生殖系统的影响：甲基汞可透过血-睾屏障，在睾丸组织中蓄积，影响生精过程，从而降低雄鼠的交配率和雌鼠的受孕率。急性毒性试验表明，小鼠在未出现明显神经系统中毒症状前，睾丸组织中甲基汞含量已明显增高，并出现明显病理改变（电镜下显示，精原细胞和精母细胞退行性变，细胞空泡化，核膜溶解，线粒体肿胀，出现异常颗粒及细胞碎片等），说明睾丸对甲基汞的毒性更为敏感。

（3）对神经系统的影响：甲基汞可透过胎盘和血脑屏障，在胎儿体内蓄积，对神经系统具有强烈的毒性作用。妊娠母体接触不足以引起母体任何症状的低剂量甲基汞，其后代即可出现智能低下、精细行为和运动障碍、神经发育迟缓等症状。胎儿和幼儿对甲基汞的神经毒性很敏感，甲基汞可能是通过影响神经细胞凋亡过程，从而影响早期脑的发育，对胎儿脑细胞造成严重损害。研究发现，甲基汞在大脑的感觉区和运动区蓄积量较高，尤其在大脑后叶蓄积量最高，致使中毒者视觉、听觉严重障碍。在胎儿发育过程中大量摄入甲基汞可导致低出生体重、小头围、重度精神发育迟缓、大脑性麻痹、耳聋、失明及癫癎等。

（4）对肾脏的影响：肾脏是无机汞排泄、蓄积和毒性作用的主要器官。孙炜等测定皮下注射氯化汞（0.75 mg/kg、1.5 mg/kg、2.5 mg/kg）大鼠尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、尿蛋白和尿汞含量，血浆与血清尿素氮（BUN）含量和肾汞含量，发现汞使肾功能发生改变，尿NAG活性、尿蛋白和BUN水平随着染汞剂量的增加而升高，至染汞剂量达2.5 mg/kg时，大鼠尿NAG、尿蛋白、BUN升高显著，尿汞含量不但与阴性对照组有显著性差异，而且与0.75 mg/kg染汞组亦有显著性差异，提示2.5 mg/kg的染汞剂量时出现肾损伤。

4.镉（cadmium，Cd）　镉是一种毒性极强的重金属，被美国毒物管理委员会（ATSDR）列为第6位危及人类健康的有毒物质。镉对人体组织和器官的毒性是多方面的，主要蓄积于肝脏和肾脏，并影响其功能，导致肝脏消化功能障碍，尿蛋白排出增加，使大鼠体重下降。镉在人体内潜伏期可长达10～30年，且早期不易察觉。镉中毒症状的特点是：造成骨疼痛，骨骼严重软化收缩，易发生病理性骨折；胃功能失调，饮食不进；干扰人体和生物体内含锌酶系统，使锌镉比重降低，而导致血压升高。

（1）急性中毒：美国、法国、日本均有报道，因使用镀镉容器盛装食物及饮料引起人的急性中毒事件。急性镉中毒者在接触镉10分钟到数小时可以发病，出现流涎、恶心、呕吐等消化道症状。严重者可致虚脱而死亡。此外，周雍等通过超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、过氧化氢酶（CAT）等细胞抗氧化酶系的活性变化来间接反映氧自由基的水平。他们通过观察丙二醇（MDA）、还原性谷胱苷肽（GSH）、SOD、CAT、GSH-Px、金属硫蛋白（MT）等指标系统地研究了大鼠肝、睾丸两器官的细胞抗氧化体系在急性镉暴露后的时间变化规律。结果发现，急性镉中毒使肝、睾丸两器官均发生严重的氧化损伤，细胞的抗氧化能力明显降低，且随时间延长不断加重，其中肝脏损害较睾丸严重许多。

（2）慢性中毒：镉的慢性中毒主要表现在以下几个方面。

1）对肾脏的损害：肾功能障碍是镉慢性中毒的特殊症状之一。主要损害肾近曲小管，同时亦可以损害肾小球。长期镉暴露者中毒早期常出现肾小管性蛋白尿，主要排出相对分子质量为1万～2.5万的蛋白质。其尿镉排出量可达1.2～3.2 g/L。当镉损害肾小球时，尿中可出现高分子蛋白，或以高分子蛋白为主的混合型蛋白质。肾损害的表现除见于肾小管重吸收功能降低、肾小球滤过功能增加外，还可见尿浓缩功能低下。尿钙、黏蛋白和尿酸排出量增加，导致尿中晶体-胶体关系改变。亦有报道接触镉者肾结石发生率较高。

2）对肝细胞的损伤：镉与抗氧化酶（SOD、GSH-Px、CAT）中的金属发生竞争性替代作用，抑制了这些酶的活力。抗氧化酶是体内主要清除自由基的酶，它们活力的降低提示肝脏清除自由基能力降低，自由基过氧化氢（H2O2）浓度升高。H2O2作用于细胞膜的不饱和脂肪酸，造成脂质过氧化。因此，自由基H2O2浓度升高，引起肝细胞膜破碎和细胞溶解，造成肝脏损伤。

3）对免疫系统的损害：镉中毒还可抑制机体免疫功能、干扰免疫球蛋白的生成与正常的排列结构。韦启后等通过实验结果发现，无论是高剂量还是低剂量镉中毒，对小鼠免疫功能都有一定的影响，包括细胞免疫功能、体液免疫功能及细胞因子。有人对小鼠饮75 ppm含镉水（高剂量组）和饮15 ppm含镉水（低剂量组），两组的淋巴细胞酸性醋酸酯酶（ANAE）阳性率、迟发型变态反应、血清溶血素水平均明显低于正常对照组，组之间无显著差异，说明任何剂量对免疫系统都会造成影响。

4）对睾丸的损伤：研究表明，动物在染镉数日，出现睾丸间质结缔组织增生，出现岛状的新生间质细胞团，以后睾丸的内分泌功能可能逐渐恢复和再生。染毒方式和染毒剂量会影响镉对生殖系统的作用部位。很大剂量的镉盐（以14.0 mg/kg的氯化镉剂量给小鼠染毒）可引起生精上皮精原细胞不可逆损害，使曲细精管细胞大部分都变性、坏死。主要表现为：初级精母细胞核碎裂、核膜破裂、核周隙扩张和细胞质空泡化、变态期精子细胞核膜破裂。另外，毛细血管内皮细胞均质化、线粒体嵴消失及毛细血管内皮细胞核固缩等，最终毛细血管内皮细胞坏死崩解，间质中出现红细胞，这就是氯化镉染毒导致睾丸出血的原因，而睾丸出血可导致组织缺氧、坏死；还可致小鼠睾丸间质细胞的滑面内质网扩张，间质中有大量的胶原纤维，间质细胞出现结晶样物质，这样小睾丸变硬；而间质细胞退变，使睾丸酮产生减少，促使曲细精管进一步退变，从而降低或丧失生殖能力。中、小剂量的镉盐主要作用于精母细胞和精子细胞所致损害是可逆的。一般认为染毒的不同时间，镉作用于生精过程的不同部位。

5）对其他系统的影响：镉中毒还会使红细胞脆性增加，大量破坏红细胞而引起贫血。在慢性镉中毒中，钙代谢失调引起肾结石所致肾绞痛和骨软化症或骨质疏松所致骨骼症状。

（3）致突变、致癌和致畸作用：体内外实验均发现镉有致突变作用。如用氯化镉皮下注射显示出卵细胞染色体数目异常。用硫酸镉处理地鼠细胞株，经培养后发生染色单体型畸变。镉的致癌作用早已为动物实验所证实。以镉的不同化合物进行皮下注射或静脉注射，均可诱发肿瘤。多种动物实验证明，镉有致畸作用，受孕早期进行镉染毒，胎儿出现多种畸形。受孕后期进行镉染毒，可引起胎鼠死亡。

9.5.3.4　其他化学物质对人体健康的危害

1.二嗯英　二噁英主要通过食物链，亦可通过呼吸道、皮肤等多种途径进入人体。由于二嗯英具有高度亲脂性，进入机体后主要分布在肝脏及脂肪组织中，难于被肝脏的微粒体系酶所代谢，所以其平均半衰期长达7年。二嗯英具有严重的生物毒性，能导致严重的皮肤损伤、生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性，并具有强烈的致癌和致畸作用。1998年WHO规定二噁英的致癌风险剂量为1～4 pg/kg体重。

（1）急性毒性：二嗯英急性中毒可致人和动物死亡，临床上常表现为头痛、眼刺激、呼吸道和消化道症状。人体短时间接触较高浓度，还可损害皮肤黏膜，改变皮脂的分泌，使皮肤增生、过度角化、发生氯痤疮，并使皮肤黏膜、牙龈、甲床等处色素沉着。其引起的皮损持续多年不愈，愈合时常留有瘢痕。在意大利Seveso城工业事故大量人群接触四氯二苯二噁英（tetrachloro-dibenzo-p-dioxin，TCDD）后，导致近200例氯痤疮，有明显的接触依存性。

（2）免疫毒性：实验研究表明，二嗯英的免疫毒性表现为胸腺萎缩、体液免疫和细胞免疫抑制、抗体产生能力抑制、抗病毒能力降低。有关专家认为，免疫系统是二嗯英主要的和最敏感的靶器官之一。其他毒性的发挥几乎都与其免疫性降低有关。二噁英对胸腺的毒性主要表现在对杀伤性T细胞的作用，暴露剂量为0.04μg/kg时，即表现出持续的抑制作用。二嗯英亦可长期抑制辅助性T细胞功能，对骨髓、胸腺、肝脏、肺脏中的淋巴干细胞都有毒性作用。

（3）生殖毒性：大量的动物实验表明，二嗯英具有生殖毒性、胚胎发育毒性和致畸性。在未产生母体毒性的情况下即可引起死胎、流产、生长发育畸形等。米斯哈莱克的调查结果显示，母体接触二噁英后能引起早产、宫内发育迟缓、子宫内膜异位及死胎的发生。在美国，如果母亲每月食用2～3条严重污染二噁英的鱼，婴儿出生时反应和反射减弱，继而出现多种认识记忆和活动行为缺陷，并一直延续到4岁。在越南有一个受二噁英污染的村子，从1979年1月～1982年6月，其流产、早产率竟均达到20%以上，且葡萄胎、先天畸形与对照区差异有显著性。

（4）对胎盘的毒性：胎盘是一个高度血管化的组织，以利于母体向胎儿运输氧气，葡萄糖等营养物质。二噁英暴露可导致多种哺乳动物在子宫内死亡，其胎盘毒性目前发现有影响胎盘滋养层绒毛膜促性腺素和胎盘雌激素产生，影响胎盘葡萄糖代谢，以及造成胎盘缺氧。研究主要集中在低氧和葡萄糖代谢改变，据目前的研究结果，低氧的原因有雌激素分泌增加，抗血管生成因子抑制血管生成和线粒体功能障碍。葡萄糖代谢变化是因为二噁英改变了胎盘葡萄糖载体（GLUT）mRNA表达。

（5）对儿童牙齿发育的危害：一项瑞典在19世纪70年代的一项研究报告，许多儿童出现先天性釉质矿化不良，尤其是第一恒磨牙情况最为严重，同其他时期出生的儿童相比，这一时期的釉质矿化情况最差。之后，世界范围内的流行病学研究发现儿童中存在类似牙损害，并逐渐将其同二噁英类化合物污染联系起来。Alaluusua等检查了102名儿童牙发育情况并测定其母亲乳汁成分，以第一恒磨牙作为标靶牙进行观察，结果发现17名儿童的釉质和牙本质出现缺损，并且母亲乳汁二嗯英含量最多的儿童具有最严重的牙齿缺损。Holtta等对芬兰某条被二噁英类化合物污染的河流附近居住的1030名儿童的4120颗第一恒磨牙进行检查，得出类似结论。我国台湾省对73名哺乳期内母亲摄取了PCBs/PCDFs污染食物的儿童及75名同龄正常对照儿童的牙齿进行跟踪检查，结果发现，污染物暴露组具有高比例的牙胚缺失，并且随着摄入PCBs/PCDFs污染物的增多，牙缺损的发生情况也越加严重，并且PCBs/PCDFs污染物暴露同牙缺损存在量效关系。其他国家或地区也发现了类似的情况。二嗯英类化合物暴露同牙齿异常发育间的相关性已基本被确认。

（6）致癌性：动物实验表明，二嗯英物质具有很强的致癌性，其主要靶器官为肝脏、甲状腺、肺、皮肤和软组织。大鼠在妊娠第15天给予1μg/kg体重二噁英后，能引起子代发生乳腺癌。流行病学研究表明，二嗯英与人类呼吸系统、肺、胸腺、结缔组织和软组织、造血系统、肝脏等肿瘤都有关，其中以引发软组织肉瘤的危险性增加最为明显。

（7）其他毒性作用：二嗯英还能影响内分泌系统的代谢，扰乱内分泌系统，如干扰性激素代谢，引起生殖系统功能障碍等。孕期妇女接触二嗯英能使胎儿血清甲状腺素水平下降，说明能抑制甲状腺的功能。二噁英还能降低胰岛素的水平，引起糖代谢紊乱。另外，肝脏损害、肝细胞变性坏死、转氨酶升高、心血管疾病、呼吸系统疾病都有可能与二嗯英有关。亦有报道，二嗯英可能会引起精神心理疾患症状，如焦虑、易怒、疲劳、忧郁等。

2.盐酸克伦特罗　人食用了含有盐酸克伦特罗残留的肉类食品，会出现类似于动物甚至比动物更严重的症状。它可引起血压升高、血管扩张、心跳加快、呼吸急促、体温升高、肌肉颤抖、头痛、胸闷、神经过敏、肌肉疼痛、心悸、恶心、呕吐等症状。更为严重的是它可诱发和加重心率失常病人的病情，引起心室早搏，四肢、脸、颈部骨骼肌震颤。另外，还引起代谢紊乱，产生酮体，对糖尿病病人可发生酸中毒或酮中毒。盐酸克伦特罗对人体危害的持续时间较长，虽然目前未有中毒病人死亡的报道，但给病人的精神、健康及正常生活工作造成了严重危害。

3.氯丙醇　美国在1993年FAO/WHO的WHO技术报告中刊载了3-氯-1，2-丙二醇（3-MCPD）的毒性研究报告，研究表明：如果每天使用3-MCPD 30 mg/kg，持续4周会使大鼠肾小管产生坏死和扩张，而30 mg/kg连续使用4周会引起猴子贫血、白细胞和血小板减少。同时对雄性白鼠有抑制雄性激素生成作用，大鼠睾丸组织及精子中通过抑制糖酵解的酶使精子活性减低，从而降低生育力。此外，3-MCPD还具有遗传毒性，可诱导小鼠M2-纤维细胞恶性变异。经过2年的致癌性研究发现：小鼠每天接触饮水中3-MCPD 1.1 mg/kg、5.2 mg/kg和28 mgkg剂量均可产生致癌效应，而且分别会对雄性小鼠的肾脏及睾丸产生肿瘤，而乳腺、包皮腺癌变概率也有所增加。在WHO有关化学物质安全的一项国际合作项目中，发现氯丙醇会引起动物肝、肾肿瘤及甲状腺、睾丸、乳房等器官的癌变，并且其作用取决于剂量的大小，试验人员也发现氯丙醇会引起动物的肝、肾、甲状腺、舌头的非致癌毒性作用。提交给食品添加剂专家联合委员会（JECFA）的四项慢性毒性和致癌性试验中，三项试验结果均表明3-MCPD没有致癌性，在第四项344只Fisher大鼠的慢性毒性试验中，只是发现3-MCPD与一些器官的良性肿瘤增加有关，而且发生这些肿瘤时的摄入剂量远远高于导致肾小管增生（作为最敏感的毒性作用终点）的剂量。在唯一的一项1，3-DCP慢性毒性试验中，除证实了1，3-DCP具有肝、肾毒性外，还显示在高剂量组（19 mg/kg）大鼠中出现明显的致癌作用，肿瘤（腺瘤和癌瘤）发生在肝、肾、口腔以及舌和甲状腺。在所有高剂量组动物中都出现与给药有关的肝损伤（肿瘤以外的）和窦状小管紫癜。

4.甲醇　甲醇又称木醇，是一种无色透明、易燃烧的液体，容易挥发，气味与乙醇相似，多用作化学助剂，可经呼吸道、胃肠道和皮肤吸收而致中毒。甲醇在体内经醇脱氢及甲醛脱氢等作用，先氧化成甲醛，后氧化成甲酸。甲醛可使视网膜细胞发生退行性病变，并能损害视神经；甲酸可抑制视神经细胞内细胞色素氧化酶，造成视觉障碍，在体内蓄积还可产生酸中毒。甲醇及其代谢产物使大脑皮质细胞功能紊乱，产生精神神经症状，并对肝、肾、肺均有损害，误服5～10 ml可致严重中毒，口服30 ml以上可致死亡。

甲醇中毒主要是饮用假酒或劣质酒所致。这类酒含有高浓度的甲醇，甲醇轻度中毒者，可呈醉酒状态，有头痛、头晕、乏力、兴奋、失眠、步态不稳、共济失调等症状；中度中毒者有恶心、呕吐、腹痛、腹泻，且可并发肝炎和胰腺炎，出现幻觉、幻视、视物模糊、四肢厥冷等症状；重度中毒者，可有面色苍白、发绀、呼吸和脉搏加快、出冷汗、意识模糊、谵妄、昏迷、休克，最后因呼吸和循环衰竭而死亡。甲醇中毒的突出症状是视神经的损害，如复视、畏光、眼球疼痛、瞳孔扩大、光反应迟钝或消失、视网膜炎、视网膜水肿充血或出血、球后视神经炎，严重者可因视神经萎缩而导致失明。精神症状可有多疑、恐惧、狂躁、幻觉、淡漠、抑郁等。

5.丙烯酰胺　丙烯酰胺对人体健康的危害主要表现在以下几个方面。

（1）神经毒性：丙烯酰胺对各种动物均有不同程度的神经毒性作用。在饮水中加入丙烯酰胺可导致大鼠的神经异常，最小有害作用剂量（LOAEL）为2 mg/kg，最大无作用剂量（NOAEL）为0.5 mg/kg。有研究表明，大鼠每天摄入1 mg/kg丙烯酰胺连续90天可导致神经系统的慢性毒性作用，且丙烯酰胺对年幼动物的神经毒性较对年老动物明显。现有资料表明，丙烯酰胺对人体的毒性作用主要表现在对神经系统的毒性作用方面。有报道表明，有人误服18 g丙烯酰胺后，虽没有致死，但出现了明显的神经中毒症状。人体丙烯酰胺中毒事件多数是通过呼吸道和皮肤吸收进入人体，也有通过饮水中的丙烯酰胺引起中毒。对我国从事丙烯酰胺和丙烯腈作业2年以上的工人进行调查，结果显示，当丙烯酰胺的每日暴露量超过1 mg/kg可引起机体周围神经系统的毒性作用，丙烯酰胺血红蛋白加合物的水平与周围神经系统中毒程度存在相关性。由于胎儿和新生儿尚未建立完善的血-脑屏障和血脑脊液屏障，如母亲摄入大量富含丙烯酰胺的食物，丙烯酰胺可能通过此屏障渗透进入胎儿和新生儿体内，增加神经毒性的危险性。

（2）生殖毒性：研究表明，当丙烯酰胺的暴露量为0.5～2 mg/kg以上时，也可造成动物生殖系统的慢性毒性作用。每天给雄性大鼠、雄性小鼠分别补充15 mg/kg、12 mg/kg丙烯酰胺连续5天、4周，均可引起动物生殖能力的降低，这可能与动物精子的数量和质量及活动能力降低有关。每天补充丙烯酰胺36 mg/kg连续8周可导致动物精原细胞和精母细胞突变。

（3）遗传毒性：丙烯酰胺可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因和染色体异常、微核形成、姐妹染色单体交换、多倍体、非整倍体和其他有丝分裂异常，并可诱导体内细胞转化。瑞典食品管理局的报道指出，丙烯酰胺诱导小鼠基因突变的最低剂量为25～50 mg/kg，此最低剂量的10～20倍可诱导小鼠的染色体发生异常。有研究者对小鼠进行微核试验，即在0～100 mg/kg设22个剂量组，每组动物2只；另在0～30 mg/kg设7个剂量组，每组动物5只，腹腔注射丙烯酰胺，测定嗜多染红细胞中的微核数。两组试验结果均显示，微核数与剂量存在依赖关系。丙烯酰胺与其代谢产物环氧丙酰胺的遗传毒性不同，丙烯酰胺不能诱导大鼠肝细胞的非程序DNA合成（unscheduled DNA synthesis，UDS），和诱导细菌的基因突变，而环氧丙酰胺可诱导大鼠肝细胞和人体乳腺细胞的UDS；和诱导细菌的基因发生突变。

（4）致癌性：近几年来动物试验的研究结果表明，丙烯酰胺与肺癌、乳腺癌、甲状腺癌、口腔癌、肠道肿瘤和生殖道肿瘤的发生存在相关性。如每天给大鼠饲喂2 mg/kg丙烯酰胺，连续2年，可诱导动物甲状腺和肾上腺肿瘤。小鼠试验的结果也显示，丙烯酰胺可诱导小鼠的肺癌和皮肤癌，最小的作用剂量为2 mg/kg。在大鼠的饮水中加入丙烯酰胺可诱导不同组织肿瘤的发生，如乳腺癌、子宫癌、肾上腺癌、阴囊间皮瘤等。而且，丙烯酰胺与多种肿瘤存在剂量反应关系。基于体外和动物试验的研究结果，WHO和国际癌症研究机构（IARC）将丙烯酰胺作为一种可能致癌物。暴露极限（margin of exposure，MOE）系指人体每天摄入量除以诱导动物肿瘤的最小剂量。黄曲霉毒素和亚硝胺的MOE为100000，丙烯酰胺为1 000，仅为前者的1/100。因此，丙烯酰胺对人体的潜在危险性较大。对371名从事有机染料工作的工人进行的研究表明，肿瘤发生率较高，其中消化道和呼吸道肿瘤的发生率较为明显。但目前的人群流行病学调查资料尚未明确丙烯酰胺与肿瘤之间存在相关性，已进行的研究结果之间相互矛盾。有人分别选择591名肠道肿瘤、263名膀胱癌和133名肾脏肿瘤病人，以538名健康者作为对照，进行病例-对照研究，结果尚未显示丙烯酰胺的摄入水平与这3种肿瘤之间存在相关性。意大利和瑞士于1991～2000年对不同肿瘤和炸薯条的相关性进行了研究，结果显示，炸薯条消费频率最高一组的OR值为0.8～1.1，炸薯条并未增加肿瘤发生的危险性。这可能由于研究对象的样本例数不够或研究所选择的对象为通过食品摄入丙烯酰胺，而此暴露水平不足以达到MOE。

6.甲醛　甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被WHO确定为致癌和致畸物质，是公认的变态反应原，也是潜在的强致突变物之一。

大量文献记载，甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。在空气中浓度达到0.06～0.07 mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.1 mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5 mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6 mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺水肿；达到30 mg/m3时，会立即致人死亡。

长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合征、新生儿染色体异常、白血病，以及引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大。据相关资料统计显示：人类有70%的病症与室内环境有关，我国每年有12万人死于室内污染，90%以上的幼儿白血病病人都是住进新装修房1年内患病的。