環境生態毒物污染的來源與防治

中圖分類號：S816.2 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2017）03-0060-03

由于原子能的利用、黑色和有色金屬制造業以及農業化學化發展，人為的活動對整個自然界的侵襲性和對食物鏈的破壞，具有緊廹性。據報道，在向環境排放的污染物中，動力工業約占27%、有色金屬占17.4%、黑色金屬占14%、開采石油工業占8.6%。在莫斯科州土壤、飼料和畜產品中，已測定出鎘含量增高。據對切爾諾貝利事故20年期間牛奶檢測研究，在布良斯克州有30%牛奶達不到衛生要求。并預測到2050年137Cs含量在50 Bq/L。據5年研究結果（1998～2002）確定，在東烏拉爾地區放射性痕跡的農產品放射性核素和重金屬污染的來源，主要是土壤和大氣圈沉渣約有2 000 t。在該地區雪水中，90Sr和137Cs含量比中部烏拉爾其他地區的含量高9.5和2.5倍，而在2002年，分別高2.4和9.8倍。在1999～2000年，查明天然干草中含大量90Sr，此期間，也查出青貯料和半干青貯料90Sr含量增高。

全俄放射性生物學實驗室研究人員在切爾諾貝利原子能發電站事故20年后，在布良斯克州三個地區對飼料、畜產品進行了綜合性放射性—生態學監測發現，飼料和畜產品內（牛奶、肉類）90Sr、137Cs含量均超出最大的容許量。飼料中的137Cs含量均超出容許量，其中，干草超出3.3倍，半干青貯料超出16.2倍、青貯料0.5倍、牧場牧草2.1倍。牧場牧草90Sr超出容許量（64 Bq/kg～73 Bq/kg）；半干青貯料超出容許量（183 Bq/kg～322 Bq/kg）。

已經查明，肉類中137Cs含量增高（246 Bq/kg），牛奶中137Cs含量增高 （225 Bq/kg～282 Bq/kg）和犢牛骨骼中90Sr含量也增高（36 Bq/kg～601Bq/kg），超出最大容許量0.5～4.3倍。

在俄羅斯，由工業污染導致生態毒物進入環境的現狀仍很嚴峻。現從來自多方面的化學污染中挑出主要的元素。第1組，應重視持久性有機污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs），包括：8種有機氯農藥；2種工業產物—六氯苯和多氯二苯；2種不理想的副產物——多氯聯苯并二噁英和多氯聯苯類化合物。

第2組是用于有機合成的六氯苯和農藥，以及多氯二苯。這種化合物廣泛用于工業作為增塑劑、防火劑、金屬的保護成分、木材和混凝土。

第3組包括多氯聯苯并二噁英和多氯聯苯呋喃。這些物質沒有什么用途，是典型的環境污染物。

當對俄羅斯聯邦許多地區進行調查發現，畜產品中二噁英和二噁英類化合物的殘留量均超出最大容許量。這些化合物污染最重的地區有伏爾加河、南烏拉爾、北歐以及西伯利亞的一些地區。俄羅斯地區二噁英和二噁英類化合物的清查工作至今尚未完成，這是一項工作量大而又復雜的工作。大家知道，多氯聯苯類化合物能破壞有機體的很多系統的活動；同時，要注意它具有與激素相似的結構。為此，研究人員把這些化合物的特征描繪為“不適宜的激素”和“過早衰老的激素”。

多環芳香族化合物（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAH）是最危險的生態毒物。其中，大多數是沒有一定用途的產物。它在生物體內能形成一系列環氧樹脂衍生物，其代表者具有極強的致癌性。多環芳香族化合物問題，在俄國長期以來未引起足夠重視。在美國已規定出16種多環芳香族化合物，在德國已規定11種，而俄國僅規定一種代表者——苯并芘（Benzopyrene，BAP）。

在環境污染物中，重金屬依然占據領先地位，它包括40多種化學元素。Pb、Cd、Hg、Cu、Zn、Ni、Cr具有毒物學和防疫衛生學意義，因此，應確定上述元素在飼料和食品中的最大容許量。同時，也要制定出Mn、Sr、Fe、Mo、Se、F和As的最大容許量。

大量重金屬進入環境引起工廠周圍和公路兩側的植物尤其是飼料和谷物的重金屬含量增高。由于人為的活動，重金屬毒物進入自然環境，開始遷移并在一定程度上在生物圈內循環。重金屬在飼料作物中蓄積，被家畜采食后使得其體內重金屬含量增高，而居民食用重金屬含量高的畜產品又進一步危害人體健康。

重金屬元素被認為是主要的污染物，因為它在環境中呈高速度蓄積。它們同重要的有機化合物在生理上具有很大的相似性，能抑制動物的代謝過程以及生長、發育，并導致畜產品產量降低以及畜產品質量下降。重金屬元素對動物有機體的主要危害不僅能引起急性中毒，而且具有持續地蓄積作用。同時，經常發生器官和系統尤其是肝臟的嚴重病理過程，如殺蟲劑是在肝臟內進行主要的代謝過程，包括殺蟲劑的轉化和解毒。

有關臨界水平的重金屬在有機體內進行生理的、形態的和其他變化的資料，是相互矛盾的。在實踐中對這一問題進行總結也是不可能的，因為有機體對一定濃度的任何毒物的反應都不一樣，它與動物的年齡、品種以及生理特點有關。一種與另一種濃度的元素能引起一定器官的不可逆反應，但不一定影響其他系統。因此，必須檢測飼料、飲水、動物器官和組織以及由動物生產畜產品中生態毒物的含量。這種作法，對畜產品和農產品中毒物蓄積、毒物在食物鏈（土壤—植物—動物—人）中動態的判斷預后具有重要作用，從而有利于制定降低農畜產品中毒物含量的措施以確保人體健康。

為了查明和解決生態問題，作者系統地檢測了飼料（粗飼料、多汁飼料、油脂—糖類生產副產品、礦質飼料），飲水，動物的器官與組織，農副產品（牛奶、向日葵油、肉類、副產品）中生態毒物的含量。10年來（2003～2013年）對俄羅斯歐洲部分13個州的樣品檢測結果確定，飼料、飲水等樣品污染有Cd、Pb、硝酸鹽與亞硝酸鹽達100%；As污染95.7%；Hg污染89.3%；2，4-D-酸性污染27.3%；苯并芘污染25.0%；α-β-γ-六六六異構體污染16%；DDT及其代謝物（DDD、DDE）污染2.0%。大多數毒物含量處于最大容許量范圍。然而，在油脂生產的副產品（油餅、油粕）的多數樣品中，Cd、Pb、Hg含量達最大容許量的60%～75%；而有22%的樣品中Cd含量高于最大容許量10%～76%。硝酸鹽與亞硝酸鹽含量超過最大容許量23%～36%，有毒飼料占2.3%。

牛奶中發現重金屬、硝酸鹽與亞硝酸鹽含量在最大容許量的界限，而六六六、DDT及其代謝物沒檢出。牛肉中Cd含量有62%超過最大容許量，而豬肝Pb污染量多于最大容許量標準的0.2%。持續地利用污染有重金屬、硝酸鹽與亞硝酸鹽、農藥的飼料，即便在最大容許量的界限，也能招致上述生態毒物在有機體內蓄積，引起慢性中毒，直到最后死亡。

由放射性核素（烏克蘭切爾諾貝爾、日本福島）、重金屬、化肥、除草劑、工業污染物（石油、煤氣、煤炭）、森林火災和工業三廢以及其他文明與進步的副產物等污染環境，都能嚴重危害人和動物的健康。上述毒物在器官和組織內蓄積，其機能受到損害，物質代謝障礙，機體的各個系統開始制造有毒物質，依靠形成內源性毒物而引起生態型中毒——內毒素中毒。內毒素中毒綜合征的特征為有機體內有毒產物含量和生物活性物質過剩引起。為此，必須詳細制定人和動物內中毒的防治方法。

健康動物能促進內源性毒物的中和作用，以致其臨床癥狀不表現出來。而一旦生態危象發生作用，則繼發內源性中毒。內源性中毒包括：

⑴肝臟解毒機能紊亂；

⑵免疫發生急劇降低和機體自然防御系統被抑制；

⑶排泄器官的機能活性降低；

⑷胃腸道黏膜損傷引起菌群失調，其強度超過動物機體生態系統自我恢復的能力。同時致病微生物菌群由腸道吸收入血，由此引起內源性膿毒癥或內毒素中毒。

環境污染是很嚴重的問題，它具有國際性質，必須全力以赴盡快予以解決。人類正面臨著要么學著友好共生，要么死亡的抉擇，而絕無他選擇！根據統計數據，每年世界上超過5百萬人死于環境污染相關的疾病。人為活動致病的危機不可能被掩蓋住，因為工業污染源性疾病不斷地在發生，舉例如下：

⑴患二噁英肝病；

⑵石綿病與矽肺（肺受石綿、煤炭、結石、粉塵損害）；

⑶砷中毒——黑腿病（慢性砷中毒）；

⑷慢性Hg中毒；

⑸鎘中毒病——慢性Cd中毒。

因此，“拯救生態環境—拯救人類自己”已成為一件嚴肅而又緊迫的命題。必須在日常生活中執行防治生態毒物的綜合措施。首先，建立統一、有效的聯合組織，強制降低工業污染物排放，并采取措施防止工業污染物及其他毒物進入環境。建立現代化檢測系統監控不同環境的生態毒物（土壤、植物、器官、組織、產品等）。必須制定法律，用于激勵采用符合生態學工藝要求的企業；同時，采取有效措施嚴懲那些違反生態學法律的企業。可見，目前詳細規定“保護人和動物不受工業廢物和其他生態毒物危害”目標綱要的時機，已刻不容緩。

為了及時診斷出生態毒物，獲得生態無害的農產品，首要任務之一在于，必須進行化學—毒物學的、放射生物學的以及衛生—細菌學的綜合性監測，以能獲得食物鏈“土壤—植物—動物—農產品”中不同來源生態毒物的含量。有必要將農業土地按自然界和工業排放生態毒物污染水平以及詳細制定恢復土壤健康的有效措施繪制成簡明地圖。

獲得生態純凈的畜產品具有巨大的社會效益和經濟效益，如不能降低動物體內生態毒物水平將很難獲得生態無公害的產品。工業污染物進入有機體后，在臨床上表現明顯的物質代謝障礙，首先，影響動物的生產量、繁殖力以及生產出具有生態學價值的畜產品。為了在生態危機增高地區生產出無害畜產品，必須應用吸附、解毒的方法——最有效的、獨特的能夠降低動物體內生態毒物含量的方法。

生態毒物的配合作用能引起假適應現象，它能夠被隱性的病理過程暫時的代償，因此，當詳細制定旨在降低不良后果的措施時，必須利用廣譜的制劑，包括吸附劑（具有對各種生物毒的吸附活性）、適應原、免疫調節劑、抗氧化劑、常量元素和微量元素等。

多年研究證明，吸著劑能將危害畜禽健康的毒物排出體外。家畜重金屬鹽中毒時，吸著劑和其他收斂劑、免疫制劑、解毒劑等能和重金屬形成螯合物。俄國已經研制并運用一種針對生態毒理具有高效的季麥佛斯仿（dimephosfon）與膨潤土相配合的制劑，并詳細規定了有關應用帶有薄膜穩定劑的吸著劑。為此，利用殼聚糖與沸石和不同解毒劑的絡合物。

在人類社會發展到目前階段，不同來源的生態毒物諸如來自潛在范圍的環境污染物，又轉過來對整個人類社會造成嚴重的危害，必須引起全人類的高度關注。