低剂量、长期作用对健康的影响
    

农药低剂量、长期作用

  时至今日,由于农药在各方面的广泛应用,任何一个生活在现代社会中的人都不可能避免每天接触很低浓度的各种不同种类的农药,或是通过食物,或是通过饮水。由此所产生的可能的人体健康的危害属于连续的低水平暴露,这是一种潜在的慢性毒性。

  慢性毒性效应仅在对某一化学品长期暴露之后才能显现出来。例如,患癌需要几十年时间,因为时间太长,很难于确认到底是什么农药或什么化学品导致该癌症形成。这一效应起动得愈慢,从各种原因中找出对症的特殊病因来就愈难。首先,任何个别人总是被暴露在许许多多可能的致病因素之中。其次,谁也说不准某种可疑的农药的暴露形式和暴露的程度。再者,任何危害人体健康的效应应该与多年来的疾病的症候有所不同。

  农药可使人产生某种可确认,可诊断的疾病,在某些动物物种身上也能产生与人类非常类似的疾病。反之,如果农药仅能增加特别一般的人类疾病概率,那么必定不可能找出病因来。找出农药对人体健康的长期的,或慢性的影响的方法之一是流行病学调查,即用不同方法研究暴露在这些农药中的不同人群的健康状况。在研究农药对人体健康影响中,特别重要的是找出有关生产车间,有关用户及其家庭的暴露数据。

暴露金字

  什么人接触农药最多?不同职业人群接触农药的机会不同。但几乎所有人都能接触农药,只不过有的职业人群,如生产农药的车间工人,配制农药的工人,包装农药的工人和运输农药的工人,接触农药的浓度高,占总人口比例却不高。有的职业人群,如喷洒农药的农民,林业工人,园林工人和其它农药用户,接触农药较前者为低,人数较前者为多。社会公众通过食物,饮用水和农药事故性暴露潜在性接触农药,农药浓度是低水平的,但接触人数最多,谁也不能避免,形成了暴露风险金字塔。

暴露金字塔

  在金字塔的塔尖处,人数虽少,暴露风险较高。这些人面对的是急性中毒,常常有生命危险;但因人数较少,人们往往看不到或低估事故的风险性。通过加强管理(包括立法),教育和劳保措施的改进,可以逐步降低风险。

农药生产者的风险

  从关切出发,科学家对这些经常接触农药,发生事故风险较大的人群进行流行病调查,这些人包括生产农药车间的工人,田间灭虫实际操作工和配制、包装和储运农药的工作人员等。发现他们除了承担急性中毒而面临短时间内有生命危险的风险之外,还经常接触一些强致癌剂,如含苯氧基的除草剂,农药杂质中所含二恶英,砷化物和有机氯,如滴滴涕等,后者属于慢性中毒农药,造成生产者同样面临承担致癌和致畸的较大风险。可谓祸不单行!

  什么是生产者慢性长期的毒性效应呢?当生产者潜在性地暴露于含苯氧基除草剂和它们的杂质,如二恶英,特别是TCDD时,许多工人会长一种氯痤疮,就是青年人面部的粉刺,这是暴露于较高浓度TCDD中的患病症候,但是未必立即或短期可见大量死亡。流行病学调查表明:在总人口中农药生产者比例不大,而且在调查的期间内人员有所流动,有时候不能查到有害影响的足够证据,也难以查到在被调查人群中癌发生的概率。

  对接触苯氧基除草剂的工人调查发现工人患软组织肉瘤的情况比平常人要多。还有调查发现常接触对位联吡啶(一种生产百草枯过程的中间产物)的工人,易患恶性的皮肤损伤。

  有些工人长期接触有机氯农药,如氯丹,七氯,异狄氏剂,艾氏剂,狄氏剂和滴滴涕),但未发现患癌风险在增加。因此,许多人认为有机氯农药对生产者的健康影响仅有急性毒性影响,不表现出长期效应。长期接触开蓬的工人会影响到他的生殖系统功能,表现为精子数量的暂时减少。

  长期接触无机砷农药的工人患肝癌的风险在增加。长期接触有机磷农药的工人血相会发生变化,还会使血液的生化指标出现异常,表观症状尚不清。

  实际上,到目前为止,流行病调查进行的还很不够,许多客观存在的农药对生产者的长期健康影响还未被发现,没发现不等于没有。所以说:证据缺乏不是没有证据。

农药用户的风险

  农药用户流行病调查的对像是农民,农村科技人员,林业工人,园林工人,牧业工人等等。流行病调查一般针对三方面农药低剂量长期暴露的可能的影响:癌,生殖效应,神经失调。

图2-7农药低剂量长期暴露对人体健康的三种主要影响

农药致癌

  现已证明:癌和农药之间有联系。哪些农药是潜在性的致癌剂呢?主要是苯氧除草剂和相关化合物,农药杂质二恶英,砷化物,有机氯农药,如滴滴涕等。进一步搞清楚到底还有哪些农药是潜在性的致癌物是非常热门的题目。一方面是作案例研究,一方面是流行病学研究。调查的对像集中于种地的农民。过去认为,农民日出而起,日入而息,锄禾日当午,体魄健康,农民的总死亡率要比其它工人低得多。但现在情况不同了。农民患癌症的风险正日益增加,不能不说农药起着坏作用。另外,农民人多,农民劳动保护意识和保护能力都较差,暴露机会大,问题严重。解决了农民问题,其它问题就好解决了。

  流行病调查表明:与农村有关的癌症风险正在增加,特别是白血病,骨髓瘤和淋巴瘤。这点可能是农村卫生条件差,微生物病毒和农药暴露协和作用造成的。因为,家禽牲畜圈中会产生某种病毒,它们也能导致白血病和骨髓瘤。还有流行病学调查显示:农民患恶性脑瘤,死亡率较高;患睾丸癌的风险也在增加。

  某医生收集了7个患间质瘤的病人案例,发现有5个病人平时大量接触苯氧基除草剂。某医院接受过207个农民患者,其中有6位患癌症,他们起码每年暴露于各种除草剂45天以上;有一种农药叫杀草强,也有致癌能力,经常暴露于杀草强的易患癌症。

  某医生做了软组织肉瘤的案例研究。有些苯氧基除草剂,如2,4,5-涕,2,4-滴和2甲4氯(2-甲基-4-氯苯氧乙酸)被认为是可疑的致癌因子。将长期接触以上农药的人与不接触以上农药的人对比,前者患软组织肉瘤的人是后者的5.7倍。但是在许多情况下,人不是暴露在单一农药之中。例如,2,4-滴常杂有极少量的二恶英,而二恶英是著名的强致癌物。

  另一医生做了恶性淋巴瘤的案例研究。常接触苯氧基除草剂的人患恶性淋巴瘤的风险是常人的5.3倍。而常接触苯氧基除草剂的人患恶性淋巴瘤和软组织肉瘤的风险比常人提高了5-6倍。下一个案例更为说明问题,如果某个农民每年暴露于除草剂农药中若干天,其身体长淋巴瘤的相对风险将明显增加。例如,当其暴露于除草剂中每年超过20天时,长淋巴瘤的相对风险增加了6倍。经常本人配制和使用除草剂的农民患淋巴瘤的相对风险为不是农民的人的8倍。长淋巴瘤风险的增加与经常触及苯氧基乙酸除草剂,如2,4-滴,有密切关系。

  无论是苯氧基除草剂,还是它们所含的杂质二恶英,都不能完全确切地被认为是人体致癌的起因。有个案例很有意思,其结果与上面完全不同。在此案例中,所用实验方法和实验规模与上面实验等同,却发现:农民长期接触苯氧基除草剂后,其淋巴位置,软组织位置并未发现占位性癌风险在增加。

  为什么会出现彼此矛盾的两种结论呢?原因之一可能是调查对像所接触的除草剂中,所含二恶英的数量不同所造成的。前者案例中所用苯氧基除草剂中所含二恶英较多,实际上调查对像既暴露于两种致癌剂之中;而后者,因除草剂中二恶英含量很少,实际上仅暴露于一种致癌剂之中,还要考虑二恶英的致癌能力要比苯氧基除草剂强得多。另一个原因是调查的地理位置和气候条件不同,从而喷洒农药的持续时间不同:后者平均超过3个月;前者仅为2-3个月,因而后者调查对像可能在短时间内吸附较高剂量的除草剂。所以说:苯氧基除草剂和它们所含的杂质二恶英,可被认为是人体产生某些癌的起因,但还不能完全确认。

  目前认为与长期接触农药有关的癌症中,证据最多的是淋巴癌,骨髓瘤,白血病和软组织肉瘤。但是也有证据表明:长期接触农药的农民也能患其它种类的癌。有两项流行病学调查显示长期接触农药的农民肝癌发生率明显地高。还表明这种风险增加与调查对像是否吸烟无关,吸烟因素可以排除。接触农药历史愈长的愈易于长肝癌。

  砷化物是潜在性强致癌剂,怀疑它有致癌作用已达一个世纪之久了。因此,今日已很少应用砷化物作为农药应用。流行病学调查说明了有长期暴露于砷化物农药历史的人易得呼吸系统癌症,如鼻癌,肺癌等。存在有较为确切的因果关系。

  说明农药和消化系统及泌尿系统癌的因果关系的证据还不多。有案例表明:长期接触农药的农民结肠癌的发生风险略有增加,但不具有统计显著性。然而另一案例却发现时不时接触二恶英的人患胃癌较多。有案例报导:有很长接触橙试剂历史的人患肾癌死亡的居多。还有案例报导:长期使用杀菌剂安妥与其易患膀胱癌有联系,因此目前已很少使用安妥了。

  总之,目前的流行病学调查尚不足以说明许多农药和癌之间存在完全确切的因果关系。

生殖效应

  研究农药对人的生殖能力和胎儿发育的影响,原则上来说,要比研究农药是否致癌,进行起来要简单地多,这是因为产生这种效应所需的暴露时间要比产生致癌效应所需的暴露时间短得多,也因为鉴别出生殖效应异常,如精子数目减少,精子活力不够,畸胎,死胎等,要比发现占位癌变时间要短得多,要从处于农药暴露引起健康危害风险的人群中找出哪些人生殖效应异常要比找出哪些人长癌要容易得多。

  我们知道吸烟对人体健康有危险,要承担看得到的风险。因吸烟而长癌一般出现在20年吸烟历史之后,而孕妇有几年吸烟历史就可能产生怪胎,或生出残疾婴儿来,使家庭和亲友大惊失色。农药的暴露情况与之类似。因此,社会公众更为关切农药对生殖效应的影响,并且关切农药生殖效应的群众面比关切致癌效应的群众面为宽。特别是我国实行计划生育和独生子女政策,若生出个缺胳膊少腿的婴儿来,要也不是,不要也不是,实在令人为难。

  然而研究农药对人体生殖效应的案例不如研究其致癌效应的案例为多。现已知道:仅有几种化学品,如汞,铅和反应停(酞胺哌啶酮)等对新生儿缺陷呈阳性。许多有关农药对生殖效应的影响研究仅有动物实验数据,结论是由动物实验推导而出的。有35种以上农药可能对动物的生殖系统变更有阳性影响。这些农药包括艾氏剂,苯菌灵,克菌丹,西维因,狄氏剂,地乐酚,碘苯腈,林丹,代森锰和百草枯等。

  二溴代氯丙烷是一种农药,用于熏蒸土壤,杀灭线虫等害虫,但该农药对人体也有削弱生殖能力的作用。有趣地是,长期接触该农药的男性农民长期夫妻生活不协调,结果是妻子怀不了孕,等于服了避孕药。这对于已经有了子女的夫妻来讲,可能不是坏事;但对于眼巴巴地盼着子女出生的年青夫妇,无疑是莫名其妙的当头一棒!

  流行病学调查表明:几乎一半长期接触该农药的农民精子数量比正常人要少,约少于正常人精子数的10%。进一步流行病学调查证实:暴露于该农药的时间长短和暴露的程度直接关系到精子数量减少。还有案例显示如果男人长期暴露于该农药中,其妻子生女儿多。但没有研究出来,如果女人长期暴露于该农药之中,其子女是儿子多,还是女儿多。美国某生产二溴氯丙烷的工厂部分男职工患不育症,无精子或精子少,工人诉诸于法院,工厂因此停产关门。

农药与畸胎

  近年来,畸胎发生率明显增加。诸如,生下孩子,缺胳膊少腿,蹼手,六指等四肢缺陷;还有的孩子,无外耳,豁嘴,裂腭等面部缺陷,愈来愈容易碰到。这到底和农药愈来愈频繁使用有没有关系呢?应该说,这主要取决于农村妇女接触农药的情况。

  实际上,农村妇女在田间劳动和家庭居室接触农药的情况是不同的。居室会被农药污染,但浓度会比田间喷洒时的浓度要低得多;居室要比田间密闭,污染要持续时间更长;此外,人在居室中生活的时间要比田间工作的时间要长。因此,居室内接触农药更具有低浓度长时间暴露的特点。有的流行病调查表明:母亲经常在田间从事繁重的农业劳动,怀怪胎的风险并未增加,但长期居住在被农药污染的居室环境中怀怪胎的风险却在增加。还有的流行病学调查表明:在农业活动频繁的区域内,不管是在居室环境还是田间劳作,长期接触农药的妇女怀长豁嘴和裂腭的胎儿的发生率较其它区域为高;经常在田间劳作的妇女,风险较大。

  其实怪胎现像不能全怪孩子的母亲。以前,科学不发达,把怪胎视为不祥之物,把责任归咎于母亲。以至,生了肢体缺陷的婴儿之后,母亲在家庭的地位日渐低下。明朝的“狸猫换太子”的故事,就是利用怪胎的现像,设计加害于皇后,进行了宫庭政变的。

  流行病调查表明:怪胎也和父亲工作环境是否长期接触农药有关,如他是农民,或者是园丁,他的后代胎儿肢体缺陷,如脊骨劈裂,面部撕裂的发生率明显地高于从事其它职业的父亲的后代的情况。可能在卵子与不健全的精子受精时,已经埋下了畸胎的祸根。长期接触苯氧基除草剂的父亲对下一代的间接影响(畸胎或胎儿肢体有缺陷)正在调查之中,有人怀疑,但还缺乏证据证明这一点。

五氯酚送瘟神,迎恶鬼

  五氯酚及其钠盐是杀菌剂,涂在枕木上可以防腐;它还能灭钉螺,五氯酚及其降解产物多氯酚在我国长期用于消灭稻田内寄生血吸虫的钉螺。在长江中下游,11个省,市,自治区,约1.4800万平方公里面积的稻田和池塘使用持续了几十年。使用后,长期危害当地的血吸虫病得到有效控制。人民欢欣鼓舞,提高了农村生产力。但是慢慢却发现
了它有负作用。

  流行病学调查表明:长期在使用多氯酚的稻田中劳动的农民和农妇,他们的孩子先天性畸形,胎儿流产,死胎率较高,新生儿也发育不良,容易夭折。此外,五氯酚及其降解产物多氯酚对其它鱼类的急性毒性也很高,钉螺死了,其它鱼类也不多了。此外五氯酚很难降解,长期富集于底泥中,目前虽已停止使用,但对环境所造成的不良影响还会持续很长时间。多氯酚在环境中,迁移转化,产生极少量的二恶英;后者对生殖效应影响较大,有致畸效应。

  二恶英很难降解,它在土壤表层中,半衰期为10-15年;在土壤表层下,因微生物活动较少,半衰期为25-100年;在人体内半衰期为7年左右。农民身受其累,他们说:使用农药五氯酚,前门送走了瘟神(血吸虫),后门却来了恶鬼(怪胎)。目前,已有改用五氯酚的代用品。

“橙战剂”的悲剧

  越南战争时,美军飞机向热带丛林喷洒落叶剂,其中含有二恶英,造成严重污染。

  下面讲一个发生在上一世纪六十年代的越南战争中有关橙战剂的故事。橙战剂是一种农药,为2,4-滴和2,4,5-涕两种有机氯农药的混合物,其中尚含有百万分之十的二恶英。那时越南游击队藏于茂密的热带雨林中,美国的武装直升飞机发现不了,反而处于暗处的游击队很容易攻击处于明处的美国军队。因此美国向大面积的森林投放橙战剂的落叶剂,叶子落了,战斗发生了,又结束了,但大面积污染也产生了,持续了很久很久。

越战与二恶英

  美国士兵和广大越南军民同样暴露于高浓度的橙战剂之中,由于当时不知道它的危害及其长期以至危害后代的后果,没有警觉,接触时间达数年之久,几年后,越南战争停止了,但橙战剂所遗留下来的危害至今没有结束,战争的悲剧还在继续。现在出了问题,全世界都在关注它对下代子女的影响。

  美国,澳大利亚和越南都做过大量流行病学调查。美国集中调查喷洒橙战剂的越战飞行员,约1000人,并与未接触橙战剂的老兵相对照。结果显示:这些飞行员的精液质量比正常人要差;他们的妻子所生男孩较多。该项调查还发现他们的妻子小产发生率明显增加,新生儿缺陷发生率较高,不足一岁的婴儿死亡率较高。真是想像不到的悲剧!

  调查人员找到一些有生理缺陷的孩子,他们神经管异常,面部开裂,惊异地发现他们的父亲是在越南战争中服过役的大兵。还发现:他们的妻子的流产发生率是正常人的两倍,即正常人是8.5%;她们竞是16%。

  越南的情况就更为悲惨了。下面的流行病学调查的对像是7924个越南老兵和7364个非越南老兵,后者在1965年到1971年间参加了美国入越南部队。越南老兵讲了一个又一个橙战剂对他们本身生殖效应的有害影响的实例,一个又一个对他们子女健康危害的事例,对孩子们的影响比对越南老兵本人更为严重。不幸地是,由于地区医疗条件落后,医院病人病例和新生儿健康记录不全,有的婴儿是在家里接生的,甚至没有记录可查,支持橙战剂对越南老兵及其子女健康的有害影响的数据因此显得空乏。

  1967年到1968年的两年间,美国向越南喷洒橙战剂数量最多,次数最为频繁。流行病学调查表明:喷洒区城市居民诞生的孩子们豁嘴率明显增加,特别是在此两年内,所诞生孩子们的脊柱骨劈裂和脸上裂腭现像达到了峰期。在此期间内,怪胎的发生率是平时的两倍。在喷洒橙战剂特别严重的地区,在此两年内,死胎的发生率最高,1000个婴儿中,死婴达到了68个,多么惊人和惨不忍睹!

  另一方面,怪胎和死胎的发生,不完全取决于污染条件,孕妇的年龄,是否有吸烟习惯,怀孕期间体力劳动是否繁重等等,都是应考虑的影响因素。因此,在调查橙战剂对越南人民的影响时,不单要考虑暴露于橙战剂中的老兵对其妻子怀孕的间接不良影响,还要考虑这些军人妻子的恶劣的生活环境加强了这种影响,即雪上加霜。

  农药DDT目前在世界许多国家内已不再使用。但是DDT很难于降解,在自然界存在时间很长,DDT的残留依然存在。因此还应该考虑DDT对人体健康的影响。孕妇吃了含DDT的食物或喝了含DDT的饮用水,在其体内血液维持了一定水平的DDT,经过胎盘又进入新生儿的血液之中,造成死婴和早产。这一过程已为流行病调查所证实。还表明:DDT和其它有机氯农药有较弱的雌激素作用,这些农药在体内积累到一定水平,将导致丧失劳动能力。

神经系统失调

  几十年来,识别农药毒性的人体目标组织一直是神经系统。在第一次世界大战中,曾使用过一种“神经气体”作为化学武器。施放后,会使阵地上敌人神经失调,精神紧张,不知所措,以致丧失战斗能力。

  有机磷的农药作用与“神经气体”作用原理一样。其目标是除虫,但人与其的长期接触,也会神经系统中毒。除了神经信号紊乱,感觉迟钝和急性神经麻醉等症状之外,有机磷农药还可能产生两类神经阻滞效应:一类是急性高剂量暴露,一类是慢性低剂量暴露,都会产生不同程度的神经系统阻滞及神经行为失调。

  国外有案例报道:16例长期接触有机磷杀虫剂的工人,其中8例记忆力减退,7例精神抑制,6例精神不集中,4例情绪不稳,5例有精神分裂症。说明长期接触有机磷农药可导致人体神经系统失调。我们还应该讲一讲某种特殊的神经中毒病状,即迟发性神经中毒。

迟发性神经中毒

  有机磷农药中毒多为急性中毒,表现为恶心,呕吐,多汗,瞳孔缩小,肺水肿,烦躁不安,头痛,肌肉挛缩,大小便失禁等病状,除重度中毒外,一般经急救可以恢复,但其中个别病人在中毒治愈后数天到数周出现周围神经炎,下肢知觉异常,逐渐波及驱干或上肢,运动障碍甚至瘫痪。

  此外也有未经急性中毒过程,而是常期接触小剂量有机磷农药也可发生上述的迟发性神经中毒。例如曾有案例报导:有机磷农药中毒可导致神经系统失调;进一步深入调查发现,少数中毒病人其神经中毒的症候可以持续相当长时间。他们调查了一组117个工人,在为农药有机磷系统中毒的3年之后,有连续性的视觉障碍和肠胃不调,头痛,精神紧张等表现。因为不是就地立即有神经中毒表现,故而谓之迟发性神经毒。

  我国有案例报道了143例有机磷农药引起的迟发性神经障碍患者,其中死亡者25例,占17.5%。另一案例报道了104例甲胺磷急性中毒病人,其中14例出现了迟后性神经中毒。

他们醉后站不起来了

  1953年牙买加人在一次传统节日活动中,大量饮用姜酒,以至酩酊大醉,先是上吐下泻,以为是醉状,恢复正常1-2周后,突然双腿无
力,甚至麻痹,站不起来了,才着了慌。经调查是酒中混有一定量有机磷农药三甲基苯基磷酸酯,饮后招致瘫痪。

  1951年英国开发杀虫剂丙胺氟膦时,两名工作人员急性中毒,治疗后10天突然出现双腿麻痹,与牙买加事件情况相同。

  1959年发生了一起食用混有机油的橄榄油,10000人发生神经脱髓鞘性麻痹,以至瘫痪。事后查明机油中混有有机磷农药三甲基苯基磷酸酯,所引发的。

用甲基溴熏蒸粮食,使人发疯了

  粮食,如稻谷和豆类,储藏时间长了,就会长出虫子,飞出蛾子。粮仓的问题更为严重,除了耗子就是虫子在和人类争着吃粮食。目前为止都是用甲基溴熏蒸粮仓中的粮食。操作人员不小心短时间接触高浓度的熏蒸剂甲基溴,即可能产生急性短期神经中毒症候,也可能产生慢性的长期神经中度现像。如果短时间吸入高浓度甲基溴,能产生头痛,眩晕,恶心,呕吐,虚弱,随即发生高度兴奋,痉挛以至颠狂。

  长时间吸入低浓度的甲基溴蒸气,也会对神经系统有损伤。此外,溴甲烷还会残留于粮食中,人吃多了也会影响中枢神经。

  现在有一种新技术,将粮食放在密封罐内,通入二氧化碳,加压到30个大气压,此时二氧化碳就会深入到飞蛾,成虫,幼虫以致虫卵的体内。数分钟后,突然降至常压;此时所有害虫都会突然膨涨而身体四裂,死亡,虫卵也不能幸免。粮食质地硬,不受影响。真是好主意!

杀虫剂影响儿童大小脑发育

  墨西哥有一个山谷,里面住着土著印地安人,与外界来往不多。他们的孩子遗传因素和文化历史基本相同;吃的食物和喝的水也基本一样。但是,有一组儿童生活在农业区,经常使用杀虫剂(多为有机磷农药)除田间害虫,每一季庄稼,从播种到收获要喷洒45次农药,一年耕种两季。

  此外,居民还要在家中使用灭蚊剂。而另外一组儿童住在非农业区域,每年仅喷洒一次驱蚊剂,家中基本不用杀虫剂。显然,前者比后者接触杀虫剂的时间要长,程度要严重。然后组织两组儿童(大致为4-5岁年纪)做他们喜爱的游戏,做图画比赛,识字比赛,跳绳比赛和打球比赛。

  结果比较,两组儿童在行为上和智力上完全不同:长期接触杀虫剂的儿童较正常儿童,反应迟钝,精力、记忆力差,眼手活动不调。这说明农用杀虫剂影响儿童大小脑发育。