(二)環(huán)境污染與致癌危害

　　自1775年英國外科醫(yī)生Pott發(fā)現(xiàn)英國倫敦煙囪清掃工人陰囊癌的發(fā)生與煙塵在陰囊部位沉積有關(guān)以來，經(jīng)過了近百年來的醫(yī)學研究與實踐，證實了煤煙中煤焦油的致癌性�；瘜W性致癌物在環(huán)境中存在，環(huán)境污染與癌癥發(fā)生的關(guān)系愈來愈受到人們的關(guān)注。

　　近半個世紀以來，世界各國疾病譜和死因構(gòu)成的順位有了較明顯的變化。過去以急性傳染病死亡占首位，已改變?yōu)樾呐K病、惡性腫瘤、腦血管病死因順序為前三位。腫瘤已逐漸成為危害人群健康的一種常見病。

　　1.空氣污染與肺癌

　　大氣污染在城市和鄉(xiāng)村有著十分明顯差異，對比城市和鄉(xiāng)村肺癌發(fā)生率和死亡率可在某種程度上反映出大氣污染的致癌危害。

　　2.水污染與腫瘤

　　全世界在水中檢測出的有機化學污染物共約2221種，美國環(huán)保局從自來水中檢出約765種。其中20種為確證致癌物(recognized Carcinogens)，26種為可疑致癌物(Suspected Carcinogens)，18種為促癌物和輔癌物(tumors promoters and cocarcinogens)、48種為 Ames試驗致突變物。此外，飲水加氯消毒產(chǎn)生的氯化副產(chǎn)物如三鹵代甲烷等具有明顯的致突變性，使得人們對加氯消毒后的飲水致突變/致癌性的危害憂慮有所增加。

　　3.環(huán)境污染致癌的毒理學基礎(chǔ)

　�、僦峦蛔兣c致癌效應 環(huán)境污染物引起生物體細胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的作用，稱為環(huán)境污染物的致突變作用。引起生物體發(fā)生致突變作用的物質(zhì)，稱為致突變物。致突變作用的靶為體細胞時，只影響接觸的個體發(fā)生各種病變(腫瘤、畸胎、生育障礙等)但不影響下一代;當生殖細胞發(fā)生突變時，所致后果則會遺傳到后代。

　　現(xiàn)已公認，染色體畸變、基因突變與致癌之間有著顯著相關(guān)關(guān)系。癌是由惡性轉(zhuǎn)化細胞克隆而引起的。因此，對環(huán)境污染物進行致突變性檢測，是對該污染物致癌作用初步定性的重要步驟。

　�、诃h(huán)境污染的致突變/致癌性檢測 常有的檢測方法有Ames試驗，程序外DNA合成試驗(UDS)，姐妹染色單體互換試驗，微核試驗等。盡管現(xiàn)用的致突變性檢測方法日趨成熟，并已逐步穩(wěn)定，但由于測定者所采用的萃取方法上的差異，使得在資料的可比性上有一定的難度。但應用相同的測試程序，所獲結(jié)果仍能比較出環(huán)境污染的致突變性/致癌性的危險程度。

　�、郗h(huán)境污染物致癌性的檢測與確認 在前述中所提到的測試結(jié)果，僅能夠反映出環(huán)境污染物潛在的致癌性。當需要對環(huán)境污染進行致癌性確認時，尚需要進行動物致癌試驗和人群流行病學調(diào)查。

　　用試驗組與對照組比較，上述四項中任何一項存在統(tǒng)計學上的顯著差異，都可以認為是動物致癌劑。要確認為人類致癌物或?qū)θ祟惥哂兄掳┬詴r，需要具有充分的人群流行病學調(diào)查資料，即通過流行病學調(diào)查證明人體接觸某環(huán)境污染物與腫瘤發(fā)生之間有明確的因果關(guān)系。

　　3.環(huán)境污染與致畸危害

　　人類出生缺陷又稱為先天畸形，它在一定程度上反映出人們對出生缺陷的遺傳學觀點。盡管遺傳因素對人類出生缺陷的發(fā)生有重要影響，但后天環(huán)境因素對生殖細胞遺傳物損傷、對胚胎發(fā)育過程中的直接損害和對出生缺陷的發(fā)生都具有重要作用。

　　環(huán)境因素作用于胚胎發(fā)育的不同階段可引發(fā)多種后果，如流產(chǎn)、胎兒發(fā)育遲緩、胎兒結(jié)構(gòu)畸形以及出生后再顯現(xiàn)的各種生理和心理缺陷。環(huán)境因素干擾正常胚胎發(fā)育過程，使胚胎發(fā)育異常而出現(xiàn)的先天畸形或出生缺陷，它作用的靶是體細胞，因而是不具遺傳性的。如果環(huán)境因素作用于生殖細胞，使在分裂中把對遺傳物質(zhì)損害的特征(如突變)傳遞給子代細胞，它對生殖功能的影響和導致的不良結(jié)局是可遺傳的。

　　環(huán)境污染與致畸的毒理學基礎(chǔ)

　　人類出生缺陷或胎兒畸形發(fā)生的原因異常復雜。但對外環(huán)境因素的致畸作用，大多數(shù)是外因(包括化學、物理和生物性等有害因素)作用于胚胎發(fā)育階段，干擾正常胚胎發(fā)育過程而引發(fā)的結(jié)構(gòu)畸形。所以將胚胎器官發(fā)育形成階段稱為外環(huán)境因素致畸作用的敏感期，對人來說是妊娠第 21天～56天;大鼠為第6天～17天;兔子為第6天～18天;猴子為第20天～45天。

　　1.動物致畸的三段試驗 環(huán)境因素除了引發(fā)畸形結(jié)構(gòu)外，還可能對生殖功能，生長發(fā)育、生理及生化代謝障礙等產(chǎn)生影響。因此，需要進行三段試驗。

　　(l)Ⅰ段試驗 主要測試環(huán)境因素對受孕率和生殖功能的影響。通常在交配前60～80天染毒雄性動物，并在交配前14天染毒雌性動物。開始交配后繼續(xù)染毒雌性動物直至授乳期。分娩前處死1/2雌性動物并進行胚胎毒性及致畸性檢查。另1/2雌性動物自行分娩、授乳、斷乳后處死仔代觀察肉眼可見畸形。本段試驗最終能提供受孕率、生育力、著床前后存活及分娩、授乳等方面影響的資料。

　　(2)Ⅱ段試驗 在孕鼠器官形成期對雌性動物單獨進行染毒，并在分娩前一天處死受孕動物進行胚胎毒性及致畸性檢查。本試驗最終能提供外環(huán)境因素的胚胎毒性和致結(jié)構(gòu)畸形的資料。

　　(3)Ⅲ段試驗 對分娩和出生后發(fā)育影響的觀察。在妊娠最后3天和整個授乳期染毒。目的在于測試對胎仔后期發(fā)育、分娩、授乳及胎仔生長發(fā)育的影響。觀察可延續(xù)至斷乳后直至性成熟以評價神經(jīng)行為缺陷，性及生育力障礙以及癌癥發(fā)生的情況等。

　　(四)環(huán)境污染的其他危害

　　環(huán)境污染對人群健康的影響和危害是多方面的。環(huán)境生物性污染可導致人群發(fā)生疾病，甚至流行。環(huán)境污染對植物的損害，可導致農(nóng)作物減產(chǎn)，破壞城市生活區(qū)的綠化環(huán)境，對人群健康產(chǎn)生間接影響。

　　環(huán)境與健康關(guān)系研究方法

　　1.環(huán)境流行病學研究方法

　　環(huán)境流行病學是應用傳統(tǒng)流行病學的方法，結(jié)合環(huán)境與人群健康關(guān)系的特點，研究外環(huán)境因素與人群健康的宏觀關(guān)系。因此，在研究內(nèi)容和方法學上有著自身的特點。

　　環(huán)境暴露與健康效應在進行環(huán)境流行病學調(diào)查時，環(huán)境暴露測量和人群健康效應測量是最基本、也是最重要的研究內(nèi)容。只有在獲得兩者科學的、正確的數(shù)據(jù)或資料后，才能夠?qū)⒈┞杜c健康效應聯(lián)系起來進行分析，推理并作出結(jié)論。

　　(1)暴露測量 環(huán)境暴露水平是指人群接觸某個環(huán)境因素的濃度或劑量。暴露測量可分為兩類：環(huán)境暴露測量和生物測量。

　　環(huán)境暴露測量(外暴露劑量) 通常是在不同的環(huán)境暴露區(qū)域，按照調(diào)研計劃要求在不同的時間或空間進行抽樣測量。測量結(jié)果從宏觀上可以為環(huán)境流行病學調(diào)查劃分出高、中、低濃度區(qū)和對照區(qū)，是研究該環(huán)境因素對人群健康影響的基礎(chǔ)資料。在環(huán)境流行病學調(diào)查中，估計個體暴露量時，最好考慮到不同暴露途徑，并估計總暴露量。

　　生物測量(內(nèi)暴露劑量) 又稱為生物監(jiān)測，直接測量人體組織、體液或器官中某種環(huán)境暴露因素(子)的含量，以代表人體暴露水平，稱為“生物劑量”，也稱“體內(nèi)負荷”。盡管生物劑量也存在一定的變異但相對較為穩(wěn)定，也是反映人體暴露和蓄積的指標。

　　環(huán)境中所檢測得的物質(zhì)濃度，對人體來講稱為外暴露水平，在體內(nèi)直接測得的為內(nèi)暴露水平，直接反映機體的負荷，可作為制定生物學接觸限值，并可為確定生物材料如呼出氣、血液、尿液等樣品中某種因子或代謝物的正常值提供依據(jù)。

　　(2)健康效應測量與評價 環(huán)境流行病學調(diào)查應根據(jù)研究的目的和需要、各項健康效應的可持續(xù)時間、受影響的范圍、人數(shù)以及危害性大小等，選取調(diào)查時必須測量的健康效應指標進行測量和評價。通常應當選擇在個體中僅產(chǎn)生體內(nèi)負荷增加或出現(xiàn)輕微生理、生化代謝改變的指標作為健康效應調(diào)查、測量和評價的依據(jù)。

　　2.環(huán)境毒理學研究方法

　　環(huán)境毒理學與環(huán)境流行病學研究方法，在環(huán)境衛(wèi)生學研究中相輔相成，互為補充。

　　(1)環(huán)境毒理學的基本方法

　　一般毒性測試方法

　　特殊毒性測試方法

　　1)致突變性測試方法：根據(jù)致突變性檢測終點可將檢測方法分為

　�、倩�因突變;

　�、廴旧�體畸變;

　�、鄯钦�信體;

　�、蹹NA損傷與修復。

　　前3種檢測終點屬遺傳學終點，后者則為測定在遺傳學終點出現(xiàn)前的通道上發(fā)生的遺傳物質(zhì)改變或損傷事件，以預測其致突變性。

　　2)動物致癌試驗方法：主要以直接觀察外源物質(zhì)對哺乳動物細胞形態(tài)變化為終點，以確定其致癌性。

　　3)致畸性測試方法：主要系實驗動物三段試驗及體外致畸試驗。

　　(2)環(huán)境毒理學監(jiān)測

　　環(huán)境理化監(jiān)測與生物監(jiān)測并用，應當是今后環(huán)境監(jiān)測的趨勢。

　　目前利用毒理學方法進行的環(huán)境監(jiān)測，主要可分為兩類。

　　1.現(xiàn)場直接監(jiān)測

　　2.環(huán)境樣品監(jiān)測

　　(3)環(huán)境與健康研究中的生物標志物

　　生物標志物(biological marker)是指機體由于接觸污染物而產(chǎn)生可在生物介質(zhì)中測定到的細胞、生物化學和生物分子的改變。

　　1)生物標志物分類：

　�、俳佑|生物標志物(biomarkers of exposure)

　　指在機體內(nèi)某個隔室中測定到的外來物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物(內(nèi)劑量)，或外來因子與某些靶分子或細胞相互作用的產(chǎn)物(生物有效劑量或到達劑量)。

　�、谛�應生物標志物(biomarkers of effect)

　　指機體內(nèi)可測定的生化、生理或其他方面的改變。依據(jù)這些改變的程度，可表現(xiàn)為確證的或潛在的健康損害或疾病的標志。

　�、垡赘行陨�物標志物(biomarkers of susceptibility)

　　指機體接觸某種特定環(huán)境因子時，其反應能力的先天性或獲得性缺陷的指標。

　　2)生物標志物對研究和評價環(huán)境污染對人群健康影響的重要價值：

　　①體內(nèi)劑量、生物有效劑量可作為污染物危害監(jiān)測和鑒定的重要指標;是定性污染物與暴露后果相聯(lián)系的重要參考;

　�、谏�物標志物能應用于確定暴露一反應，暴露一效應關(guān)系和危險度的估計;

　�、凵�物效應分子生物標志物，細胞結(jié)構(gòu)/功能改變標志物有助于環(huán)境污染物對機體損傷機制的研究;

　�、芤赘行陨�物標志物，對發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染易感個體和制定保護易感人群的衛(wèi)生措施有著十分重要的價值。生物標志物是當前環(huán)境毒理學研究的熱點。

　　(4)制定環(huán)境衛(wèi)生學標準的重要依據(jù)

　　慢性毒性試驗在制定環(huán)境衛(wèi)生標準中具有十分重要的地位。從設計和結(jié)果中，應當獲得劑量一效應或劑量一反應關(guān)系資料，最大無作用劑量(maximal no-effect level MNEL)和閾劑量(minimal effect level MEL)，相當于未觀察到有害作用劑量(no-observed-adversed-effect level.NOAEL)和最低觀察到有害效應劑量(lowest-observed-adversed-effect level，LOAEL)。以最大無作用劑量作為外推到人體暴露安全劑量的基礎(chǔ)，根據(jù)受試物毒作用性質(zhì)和特點，選擇適宜的外推方法外推到人，再換算為不同環(huán)境介質(zhì)中的濃度，作為有害物質(zhì)濃度基準值，為制定該物質(zhì)的環(huán)境衛(wèi)生學標準提供依據(jù)。

　　健康危險度評價

　　健康危險度評價(health risk assessment，HRA)是對暴露于某一特定環(huán)境條件下，該環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)(因素)可能引起個人和群體產(chǎn)生某些有害健康效應(傷、殘、病、出生缺陷和死亡等)的概率進行定性、定量評價。

　　1.健康危險度評價的基本組成

　　健康危險度評價(HRA)，是由幾個步驟有機組織起來的科學方法，用以評價所能收集到的科學資料。目前多開展對化學物的健康危險度評價，

　　評價最終回答：

　�、俦辉u化學物是否具有健康危害的可能性;

　�、谶M而估計對人群健康危害的程度(以反應概率即危險度表示)。

　　(1)危害鑒定(hazard identification)

　　危害鑒定是健康危險度評價的首要步驟，屬于定性評價階段。目的是確定化學物是否具有對健康的有害效應，這種效應的產(chǎn)生是否是該化學物所固有的毒性特征和類型。

　　一般將健康有害效應分為四類：

　�、僦掳�(包括體細胞致突變)性;

　�、谥律�殖細胞突變;

　�、郯l(fā)育毒性(致畸性);

　�、芷鞴�/細胞病理學損傷等。

　　前兩類有害效應損傷遺傳物屬無閾值毒物效應，后兩類屬有閾值毒物效應。

　　危害鑒定主要來自流行病學和毒理學的資料收集。個案報告及少數(shù)病例臨床觀察資料對危害鑒定亦有極重要的價值。

　　(2)暴露評價(exposure assessment)

　　沒有人群暴露，也就不存在危險。因此，暴露評價是健康危險度評價過程中不可分割的一部分。通過暴露評價，可以估計出人群對某化學物暴露的強度、頻率和持續(xù)時間。這與評價該化學物毒性效應的誘發(fā)時間和潛伏期有很大關(guān)系。

　　(3)劑量一反應關(guān)系的評定(dose-response assessment)

　　劑量-反應關(guān)系評定是環(huán)境化學物暴露與健康不良效應之間的定量評價，是健康危險度評價的核心。評價資料可以來自于人群流行病學調(diào)查資料，多數(shù)是來自于動物實驗資料。動物實驗資料混雜因素相對較少，得到的劑量一反應(效應)曲線較清晰，但它與人類間存在著明顯的種屬差異，所得資料需要外推到人。

　　(4)危險度特征分析(risk characterization)

　　危險度特征分析是根據(jù)上述三個階段所得的定性定量評定結(jié)果，對該化學物在環(huán)境中存在時，所致的健康危險度進行綜合評價。分析判斷人群發(fā)生某種健康危害的可能性和指出各種不確定因素。

　　2.健康危險度評價的應用

　　現(xiàn)行的健康危險度評價，主要應用為：

　　1)預測、預報在特定環(huán)境因素暴露條件下，暴露人群終生發(fā)病或死亡的概率(危險度)。

　　2)對各種有害化學物或其他環(huán)境因素的危險度進行比較評價，排列治理次序，用于新化學物的篩選，并從公共衛(wèi)生、經(jīng)濟、社會、政治等方面進行論證及各種經(jīng)濟效益、利弊分析，為環(huán)境管理決策提供科學依據(jù)。

　　3)有害物質(zhì)及致癌物環(huán)境衛(wèi)生學標準的研制，提出環(huán)境中有害化學物及致癌物的可接受濃度，同時研制有關(guān)衛(wèi)生法規(guī)、管理條例，為衛(wèi)生監(jiān)督工作提供重要依據(jù)。