關注環境內分泌干擾物(EDCs)污染問題是“加強新污染物治理”的國家戰略需求。EDCs 可以干擾機體內分泌系統,對生殖、發育、免疫、神經等系統產生危害,甚至導致癌癥發生,是人類健康的隱形殺手。識別新污染物是否具有內分泌干擾活性是環境安全評價不可或缺的環節。
環境內分泌干擾物( endocrine disrupting chemicals , EDCs )是指干擾機體內分泌系統( endocrine system ),對生殖、發育、神經與免疫系統產生負面效應的物質,它不僅可以影響野生動物的種群繁衍,也可對人體健康產生重要影響。 EDCs 的污染問題是繼全球臭氧層破壞、全球氣候變暖后的另一個全球重大環境問題。
近代工農業的快速發展造成的環境污染問題日益顯著。 1962 年美國作家 蕾 切爾 · 卡遜( Rachel Carson ),撰寫出版了《寂靜的春天》(
Silent Spring),全面闡述滴滴涕( DDT )在美國的過度使用所造成的環境污染、生態破壞,以及對人類健康的危害。 1996 年隨著《失竊的未來》(
Our Stolen Future)一書的出版,環境雌激素類污染物對機體免疫、生殖、神經體系等的毒性影響受到人們高度關注,學術界對環境雌激素類化合物的研究由此開啟,并進入快速發展階段。
早期研究工作主要圍繞 DDT 等一些雌激素活性物質,人們常采用“環境雌激素”“環境激素”“環境擾動素”或“環境荷爾蒙”等不同名稱表示這些物質。 1999 年夏天開始,我本人在中國 21 世紀議程管理中心召開的研討會及各種學術會議上提出應規范這類特殊污染物的命名,根據其毒性作用特征,應該稱其為“環境內分泌干擾物”,該觀點 1999 年發表在《科學新聞周刊》, 2001 年正式出版于《中國科技術語》上,得到了大家的認可和廣泛采用。
▲ 保羅·赫爾曼·穆勒(Paul Hermann Müller,1899.1.12-1965.10.13),瑞士化學家。1939年,他發現了DDT強大的殺蟲功效,因此在1948年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。這是首次由非生理學家奪此殊榮,而人們認為這個獎本該劃歸于化學獎,頒獎十多年后這個科學成果又受大了巨大的質疑
回顧EDCs污染問題的過去與現在,在這縱跨近百年的歷史發展中,這些小小的化學分子對全球生態環境與人類健康產生了巨大影響。自 20 世紀 30 年代首次人工合成雌激素,人們便開啟了圍繞 EDCs 的故事。 1939 年 DDT 被發現可作為非常有效的農用殺蟲劑, 保 羅 · 赫爾曼 · 穆勒( Paul Hermann M ü ller ) 因該科學發現于 1948 年被授予諾貝爾生理學或醫學獎。 DDT 造成的危害在其大范圍推廣使用 20 年后才逐漸浮出水面,引起學術界、公眾和政府組織的關注。在隨后的幾十年,關于 EDCs 環境污染與生態危害的研究報道層出不窮,不斷刷新人們對這類污染物的認知。例如, 20 世紀 60 年代,有研究表明美國 佛羅里達州約 80% 的鷹喪失生殖能力; 70 年代,有報道顯示加拿大約 80% 的新生海鷗死亡; 80 年代,研究人員發現美國佛羅里達州鱷魚出現陰莖短小、生殖力下降的現象; 90 年代,科學家首次披露在過去 50 年丹麥男性的精子數目大幅下降。自 21 世紀以來,人類的科技創造力突飛猛進,在新型化學品的研發應用上的投入不斷加大。這些發展在促進社會經濟發展、改善人們生活的同時,也由于輸入環境的化學品數目與數量不斷增加,給人們帶來新污染物暴露的嚴峻挑戰。如何篩選識別這些新污染物的內分泌干擾效應,健全人們對這些新污染物的毒性認識,成為當前環境科學領域研究的重中之重。
在應對EDCs污染檢測與管控措施執行上,一些世界發達國家或國際組織走在了前列。例如, 1995 年美國環境保護署( EPA )率先成立了內分泌干擾物工作小組; 1998 年美國議會提出內分泌干擾物篩選計劃( EDSP ); 1998 年超過 800 種化合物被認為具有潛在內分泌干擾活性; 2002 年化學品國際計劃署發布內分泌干擾物現狀全球評估報告; 2012 年美國 EPA 更新了 EDSP ,列出的篩選清單增至 10000 多種化合物; 2013 年世界衛生組織( WHO )與聯合國環境規劃署( UNEP )聯合發布《內分泌干擾物科學狀況 -2012 》,提請各國決策者關注;另外, WHO 同期發布文書,重點總結了內分泌干擾物的潛在早期發育毒性對兒童健康的影響; 2013 年 UNEP 發布了全球化學品展望,以期加強化學品的完善管理,重點討論了內分泌干擾物的危害; 2016 年歐盟更新了內分泌干擾物清單與管控措施; 2018 年國際經合組織發布了關于 EDCs 篩選的指南,提出了包含計算機模擬與高通量篩選等在內的一系列篩選新技術; 2022 年 WHO 發布文件提請國際社會關注 EDCs 與兒童健康; 2023 年美國 EPA 公布了 EDSP 的征求意見稿,以更新對內分泌干擾物篩選的工作內容。通過近 30 年的發展,在 EDCs 的環境污染分析、毒理機制探索、區域風險評價等方面已積累了大量研究工作基礎,大大推進了國際環境科學領域關于 EDCs 研究的學術前沿,然而,圍繞這個主題的探討與拓展仍在繼續。
與其他國家比較,我國的環境污染問題相對復雜,一方面有過去工業污染造成的歷史遺留問題,另一方面有層出不窮的新污染物問題。例如, 20 世紀 50 年代,由于血吸蟲病的流行,采用五氯酚鈉殺滅疫水環境中血吸蟲寄生媒介釘螺的做法在南方地區廣為推行。由于這種化合物是一種持久性有機污染物,可 以在環境中轉化為二噁英 ,因此難以估測其大面積使用造成的環境污染與生態危害。再如,廣東貴嶼地區曾經是全球最大的電子垃圾拆解地,針對電子元器件中的貴金屬回收,人們常采用焚燒等不規范操作,造成多溴聯苯醚( PBDEs )、多氯聯苯( PCBs )等新污染物在該地區的大面積污染。另外,我國承載了全球諸多化學品原料的加工生產任務,是重要的化學化工生產基地。諸如此類的各種因素,造就了我國環境污染的特殊性與EDCs評估的錯綜復雜性。
▲ 我國關于EDCs 的第一個“863 計劃”項目技術路線
我國針對EDCs的科學研究起步于20世紀末, 1999 年夏天由中國 21 世紀議程管理中心開始組織研討、策劃并發布指南, 2001 年由江桂斌院士牽頭,聯合中國科學院水生生物研究所、北京大學、清華大學、南京大學等國內多家單位科研團隊,承擔并完成了國內第一個 EDCs 研究的國家“ 863 計劃”項目。該研究獲得科技部連續四期“ 863 計劃”項目的滾動支持,后兩期由本書作者周群芳主持完成。項目組圍繞典型 EDCs ,瞄準該領域國際最新科學前沿,結合我國環境污染的具體特征,開展了污染物化學分析檢測、高通量生物篩選、毒理學效應與分子機制、區域污染風險評估、 EDCs 削減與控制技術等系列研究,取得了多項重要科學發現,將我國 EDCs 研究推至國際前沿水平。 2010 年之后,在科技部、國家自然科學基金委員會、地方省市基金管理部門的資助下,關于 EDCs 的研究一直持續推進,在分析新技術、毒性新機制等方面取得了諸多重要進展。 2015 ~ 2019 年,我們和 UNEP Heidi 教授合作,承擔完成國家自然科學基金委員會國際合作項目“新型持久性有機污染物的生殖發育毒性機制與篩選方法研究”。該項目從內分泌干擾效應的角度研究了一系列新污染物的脂代謝干擾效應、神經毒性、發育毒性及致癌效應。這些科研工作的實施推進了我國 EDCs 的研究進程,將國內的科學研究成果推至國際環境管理平臺。
回顧過去,展望未來,我們對EDCs科學研究與管理控制的腳步從未停止。“重視新污染物治理”已成為我國“十四五”和中長期規劃中的重要戰略任務,是當今環境科學領域的主旋律。我國已將 EDCs 劃為 3 類新污染物(持久性有機污染物、內分泌干擾物和抗生素)之一, 2023 年發布的重點 管控新污染物 清單中,包含多種在科學界已報道的 EDCs 。結合新污染物的環境賦存、形態轉化、暴露特征等,開發建立內分泌干擾效應篩選檢測新技術,成為開展 EDCs 研究與治理的重中之重。系統梳理過去多年國內外關于 EDCs 的篩選檢測研究工作基礎,可以幫助未來環境工作者理清思路、明確目標,更有成效地開展科學研究與環境管理工作。
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環境內分泌干擾物的篩選與檢測技術
周群芳等著
北京 : 科學出版社 , 2025 . 4
( 持久性有機污染物 POPs 研究系列專著 )
ISBN978 - 7 - 03 - 079826 - 8
《環境內分泌干擾物的篩選與檢測技術》(周群芳等著 . 北京 : 科學出版社 , 2025 . 4 ) 較為全面地總結近 30 年來國內外 EDCs 研究技術的發展與成果,介紹 EDCs 污染的研究策略與現狀。在機體內分泌系統介紹的基礎上,引出 EDCs 的基本概念與定義,從 EDCs 離體生物篩選、活體生物測試、 EDCs 及其生物標志物的儀器分析角度,全面梳理 EDCs 的篩選檢測研究策略,進而結合不同環境區域系統總結 EDCs 污染的風險評價技術。本書還全面整理國家“ 863 計劃”項目支持下取得的關于 EDCs 篩選檢測的早期研究進展。結合機體內分泌系統的復雜性、儀器分析技術的快速更迭,本書對 EDCs 篩選檢測研究的未來發展方向提出展望。
雖然自人類首次人工合成雌激素至今已近一個世紀,但圍繞 EDCs 的研究與探索僅有二三十年。當前我們對 EDCs 的 認知仍 受到現有篩選檢測技術的很大束縛,因此所聞所見,可謂管中窺豹、冰山一角。然而,對于科學問題的全面認識,需要一代又一代研究人員的耕耘積累與不斷傳承。了解過去、把握現在,才能更好地探知未來,這也是我們整理并出版本書的想法。
本文摘編自《 環境內分泌干擾物的篩選與檢測技術 》( 周群芳等著 . 北京 : 科學出版社 , 2025 . 4 )一書“前言”,有刪減修改,標題為編者所加。
( 持久性有機污染物 POPs 研究系列專著 )
ISBN978 - 7 - 03 - 079826 - 8
責任編輯:朱 麗 李 潔
關注環境內分泌干擾物( EDCs )污染問題是“加強新污染物治理”的國家戰略需求。 EDCs 可以干擾機體內分泌系統,對生殖、發育、免疫、神經等系統產生危害,甚至導致癌癥發生,是人類健康的隱形殺手。識別新污染物是否具有內分泌干擾 活性是 環境安全評價不可或缺的環節。本書基于國內外 EDCs 的研究進展,全面梳理 EDCs 離體與活體篩選技術,總結區域 EDCs 污染的風險評價策略,并對該領域未來發展方向進行展望。
本書適合環境科學、生態學和公共健康等領域的科研人員及研究生參考閱讀學習,也為政府管理部門、環保從業人員及公眾了解 EDCs 的風險評估與防控策略提供借鑒。
(本文編輯:劉四旦)
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