多氯聯苯的首次商業生產是在1929年，包括美國、中國、斯洛伐克、德國、日本、俄國和英國在內的許多國家都生產過PCBs，並被出口到全世界。由於多氯聯苯具有較好的穩定性、耐熱性以及絕緣性，可用作潤滑材料、增塑劑、殺菌劑、熱載體和變壓器油等，被廣泛地套用在電器的絕緣油、感壓紙等各種領域。其中，多氯聯苯已被用於變壓器、電容器、熱交換器、水力系統、無碳複印紙、工業用油、油漆、添加劑、塑膠、阻燃劑等，曾被視為“夢幻的工業用品”，甚至用於控制路上的灰塵。
基本介紹
- 中文名：多氯聯苯環境暴露
- 類型：污染源類型
環境水平及人體暴露,環境水平和人體暴露,暴露途徑,毒性閾值,生物效應,在動物和人體內的代謝動力學比較,體內和體外效應,人體效應,
環境水平及人體暴露
環境水平和人體暴露
1966年，英國科學家在英國野生動物臟器中發現比含氯農藥還高的含量，首次確認多氯聯苯在環境中的存在。多氯聯苯在空氣中的可檢出的濃度範圍為1～50ng/m3。未受污染的淡水中PCBs含量應<0.1ng/L；中等污染的河流與港灣為50ng/L；重度污染的河流為500ng/L。水體中的PCBs主要附著在底泥中，當水體中濃度較低時，底泥中的濃度可以高出水質的數萬倍甚至數十萬倍。土壤中PCBs主要被吸附在土壤表層。據IRPTC資料（1982）介紹，估計一般人從空氣、水和食物中每日總攝入量為5～100mg，其中不包括從非食物來源的未知量。進入空氣中的PCBs會被迅速地吸附在顆粒物上，依據顆粒的大小以一定的速度沉降或隨雨水降至地面。據10年前的估計，在多氯聯苯的年產量中，只有20%在使用中消耗，其餘80%進入環境中。據估計，目前存在於全世界的海洋、土壤、大氣中的PCBs總量為25×104～30×104t。在活的生物體內的濃度取決於當地受PCBs污染的程度。在幾個國家進行的人體脂肪調查表明，雖然有一些國家報導PCBs的含量較高，但大多數樣品中的水平為1mg/kg或更少。而職業接觸者脂肪中含量卻高得多，最高可達700mg/kg。幾項全國性的調查表明，多氯聯苯在血液中的濃度為0.003mg/mL左右，但是職業接觸者可達2mg/mL。人口的調查表明，大多數人口中PCBs含量濃度為0.02mg/L左右，雖然也有高達0.1mg/L的記錄，但為數甚少。
暴露途徑
多氯聯苯可經呼吸道吸入、經消化道食入和經皮吸收進入人體，暴露途徑主要包括職業暴露、飲食暴露、宮內和母乳暴露以及意外事件暴露。
職業
多氯聯苯的性質穩定，曾被廣泛用於工業，如用作變壓器、電容器等電器設備的絕緣油和熱載體，塑膠和橡膠的軟化劑以及塗料、油墨添加劑等，在生產和使用過程中均可接觸。
飲食
多氯聯苯可通過工業“三廢”的直接排放、垃圾焚燒、滲漏和大氣沉降等方式進入環境，長期、廣泛地存在於大氣、水體、土壤和動植物中，並經食物鏈蓄積。研究表明，魚體內蓄積的PCBs濃度可為水體中PCBs濃度的10萬倍以上。高濃度的PCBs主要是在魚類、奶製品和脂肪含量高的肉類中檢測到，攝取這些被PCBs污染的食物，是人類暴露PCBs的主要途徑。
宮內和母乳
蓄積在母體脂肪組織中的PCBs，可經胎盤和乳汁進入胎兒或嬰兒體內。
意外事故暴露
如發生在日本和我國台灣的米糠油污染事件。由於在對米糠油進行脫味的過程中，發生管道滲漏，使作為加熱載體的PCBs進入米糠油中，致使食用這種油的數千人出現不同程度的中毒症狀。
毒性閾值
急性毒性：對哺乳動物的毒性：LD501900mg/kg（小鼠經口）；PCB3：LD504250mg/kg（大鼠經口）；PCB4：LD5011000mg/kg（大鼠經口）；PCB5：LD501295mg/kg（大鼠經口）；PCB6：LD501315mg/kg（大鼠經口）；LD503000～11000mg/kg（家兔經皮）。對水生生物的毒性：LD501～10mg/kg，魚，96h；PCB5：5mg/L，魚，45d，死亡；PCB3：LC5030mg/L，對蝦，7d；PCB5：LC5080mg/L，對蝦，7d。對家禽的毒性：PCB6：400mg/kg，雞，20～24d，死亡；PCB5：LD50254mg/kg，孟加拉雀，56d。
亞急性毒性：給一組大鼠餵飼PCB5為1g/kg的飼料，動物在餵飼的第28～53d之間死亡。餵飼含2g/kgPCB6的飼料後，動物在第12～26d之間出現死亡，同時屍檢時發現肝臟增大、脾臟縮小以及進行性化學性肝卟啉症。成年水貂餵飼30mg/kgPCBs的飼料（PCB3、PCB4、PCB6各為10mg/kg）後，6個月內的死亡率為100%。
生物效應
多氯聯苯的毒性因動物的種屬、性別、染毒方式、其本身的化學結構，以及所含雜質不同有很大差異。人類可能是最敏感的種屬之一。
在動物和人體內的代謝動力學比較
吸收/分布/排泄
吸收：多氯聯苯可經動物的皮膚、呼吸道和消化道被機體吸收，其中消化道的吸收率很高。
分布：多氯聯苯進入機體後，廣泛分布於全身各組織。由於多氯聯苯對脂肪具有很強的親和性，進入人體後大多數積蓄在肝臟等多脂肪的組織中，以脂肪和肝臟中含量較多。母體中的多氯聯苯能通過胎盤轉移到胎兒體內，而且胎兒肝和腎中的多氯聯苯含量往往高於母體相同組織中的含量。
排泄：極難排出體外，亦無藥物可有效促進排泄。
代謝及其產物
儲存於脂肪組織中的多氯聯苯，有一部分經胎盤轉移。在哺乳動物體內的多氯聯苯，部分以含酚代謝物的形式從糞便中排出。公豬1次或多次劑量PCB5，從糞便中測得的羥基代謝物約16%，尿中<1%。此外，經口給予大鼠兩種PCB4異構體（3，4，3'，4'和2，4，3'，4'），前者的代謝物是2-羥基或5-羥基化合物，而後者則主要是5-羥基和3-羥基化合物，所有羥基代謝物都通過膽汁經胃腸道從糞便排出。結果還表明多氯聯苯的含氯量越高，發生羥基化反應的可能性越小。在人奶中亦能排出少量多氯聯苯，但均以原形化合物存在，未被代謝所降解。環境中的多氯聯苯在通過食物鏈的過程中，由於選擇性的生物轉化作用而使低氯代組分逐漸消失。故在人體脂肪中僅能檢出微量的每個分子含5個氯以下的多氯聯苯。而殘留的大部分多氯聯苯分子的含氯量都比較高（PCB6以上）。與藥物的互動作用使用多氯聯苯的同時並接觸四氯化碳，則增加肝損害作用。
體內和體外效應
經皮塗敷於動物皮膚時，可使局部表皮增厚、毛囊腫脹，肝臟出現脂肪變性和中央性萎縮，肝臟的病理變化主要有肝細胞腫大，中央小葉區出現小脂肪滴和光面內質網明顯增生。長期小劑量多氯聯苯染毒後，動物可產生眼眶周圍水腫、脫毛、痤瘡樣皮膚損害等。嚴重的多氯聯苯中毒會使動物產生腹瀉、血淚、運動失調、進行性脫水和中樞神經系統抑制等症狀，甚至死亡。動物實驗表明，多氯聯苯對皮膚、肝臟、胃腸系統、神經系統、生殖系統、免疫系統都有誘導效應。對神經系統的損傷可導致多發性神經病、低末梢衰退、感覺損害、神經衰弱以及抑鬱。一些多氯聯苯的同系物還會影響哺乳動物和鳥類的繁殖。體內實驗表明，多氯聯苯的混合物Aroclor1221、Aroclor1232、Aroclor1242和Aroclor1248可表現出一定的雌激素活性，引起內分泌激素如類固醇激素、甲狀腺素等的代謝紊亂；影響生殖系統出現性反轉、生殖器官異常、生殖器官腫瘤等；並可導致免疫力低下甚至缺陷。斑鳩食用含PCB510mg/kg的飼料後，其胚胎的染色體畸變明顯增加。
多氯聯苯的致癌反應可使大鼠、小鼠的肝臟產生癌變。雄性小鼠餵飼500mg/kg、250mg/kg、100mg/kg和0mg/kg的PCB5飼料1年後，500mg/kg組中，58%小鼠產生贅生性結節，42%小鼠產生肝癌。同時接觸PCB5與a-666和書-666，則肝癌發生率明顯增加。用含100mg/kg的PCB6飼料餵大鼠2個月，78%的大鼠肝臟出現增生性結節，14%的實驗大鼠出現肝細胞癌。
人體效應
多氯聯苯為劇毒性化合物。中毒初期症狀為眼皮腫脹、手掌出汗、全身起紅疹，其後症狀轉為肝功能下降、全身肌肉疼痛、咳嗽不止，重者發生急性肝壞死、肝昏迷等，以至死亡。長期接觸能引起肝臟損害、痤瘡樣皮炎和皮膚變黑，對內分泌系統、免疫系統和骨關節產生影響，引起內分泌失調、免疫功能低下和骨關節異常。
多氯聯苯曾在日本、加拿大和中國台灣地區引起了三次重大的環境事件。1967年，日本米糠油事件，生產米糠油用多氯聯苯作脫臭工藝中的熱載體，由於生產管理不善，混入米糠油，人群食用後發生中毒，患病者超過1400人，至七八月份患病者超過5000人，其中16人死亡，實際受害者約13000人。患者的初始症狀有眼皮發腫、手心出汗、全身起紅疙瘩，隨後全身肌肉疼痛、咳嗽不止，嚴重時噁心嘔吐、肝功能下降，有的醫治無效而死亡。用這種米糠油中的黑油飼餵家禽，致使幾十萬隻雞死亡；1978—1979年間為期6個月的時間裡，我國台灣省“油症”地區約2000人食用了受多氯聯苯和多氯聯二苯並呋喃污染的食用油。多氯聯苯從熱交換器漏入成品油中。一部分多氯聯苯受熱後降解產生了多氯二苯並呋喃和其他氯化物，造成了高達數萬人的患者，病症有眼皮腫、手腳指（趾）甲發黑、身上有黑色皮疹。若孕婦吸收多氯聯苯，可透過胎盤和乳汁導致早期流產、畸胎和嬰兒中毒。一些受到影響的胎兒出生時，皮膚深棕色素沉著，全身黏膜黑色素沉著，發育較慢，很像一瓶可口可樂，被民間俗稱為“可樂兒”。其後遺症還包括嬰兒體重過輕，黃疸、眼球突出、頭骨點狀鈣化，肝脾腫大，腳跟突出，皮膚脫落，眼部乳酪狀分泌，免疫功能低下，都是“可樂兒”的畸形表現。1986年，加拿大一輛卡車載著一台有高濃度多氯聯苯液體的變壓器去廢物儲存場，途中在經過安大略省北部的凱拉城附近時，有400多升多氯聯苯從變壓器中泄漏，污染了100km的高速公路和其他車輛，對當地居民的身體健康造成極大傷害。
急性或亞急性毒性作用
多氯聯苯對人體的急性毒性較低，人經口最低致死劑量為500mg/kg。高濃度時對人
體中樞神經有麻痹作用。但會累積在環境、動物和人體組織中，引起慢性或遷延的毒性。
慢性毒性作用
慢性接觸可影響皮膚、肝臟、胃腸系統、神經系統、生殖系統、免疫系統等人體多個系統，即使濃度極低，也可對人體產生損害。接觸者的初期症狀無特別，通常有疲倦、食欲不振、噁心、嘔吐、手腳腫脹等，隨之出現特異症狀，常見有分泌乳狀眼屎、似青春痘斑疹、痤瘡樣丘疹、指甲、皮膚、齒齦和嘴唇發黑及眼皮、瞼板腺腫脹等。孕婦可發生流產或畸胎。
歸納起來，其生物毒性主要體現在以下四個方面：（1）致癌性：世界衛生組織國際癌症研究中心（IARC）已將多氯聯苯列為Ⅲ級致癌物，為“人類可能的致癌物質”和“動物已知的致癌物質”。“致癌性影響”表明了多氯聯苯存在於人體內達到一定濃度後的主要毒性影響；（2）生殖毒性：多氯聯苯能使人類精子數量減少、精子畸形的人數增加；女性不孕現象明顯上升；（3）神經毒性：多氯聯苯能對人體造成腦損傷、抑制腦細胞合成、發育遲緩、降低智商。職業暴露或胎兒發育時暴露可出現神經行為異常、精神活動抑制等症狀；（4）內分泌干擾作用：多氯聯苯是典型的環境內分泌干擾物（endocrinedisruptingchemicals，EDCs），可產生環境雌激素作用，使水生動物雌性化，也可使得兒童的行為怪異。
