农药对社会的影响
  

你生活在风险之中吗?

  进入21世纪,饭桌茶座谈到的常见话题是“风险”。买股票能发财,也要承担倾家荡产的风险;骑自行车上班有节约加运动之利,也要承担撞人和被人撞的风险;学游泳能健身外加健美,也要承担淹死的风险;发电和用电,夜里能大放光明,实现“永昼”之梦,也要承担触电和环境污染的风险;高层建筑有节约土地和景观之利,也要承担地震,大火和战争攻击,损失惨重风险。

  开发一个新产品成功与失败机会并存,因此有风险投资一说和保险公司在街头巷尾比比皆是之景。可以说,我们正生活在风险之中!公众是社会成员组成的群体。如前所述,农药无处不在,生活在现代社会中的每一个成员都不可避免地接触农药,但是并不是每个成员都表现出来长期慢性中毒,或表现出来短期急性中毒,甚至死亡。

  其实,公众中农药中毒总的人数比例并不太大,经由食物,饮用水和空气事故性暴露而呈现长期慢性中毒的人相对多一些;农药用户经常接触农药而呈现出较强的慢性中毒的人数较前者为少;因生产农药,使用农药操作失误,误服农药而呈现短期急性中毒的人数就更少了,是个别情况。说明农药使用对某个人的健康影响,比较容易,就是劝他去医院检查身体看医生,有病还是没病。

  如何表达一种危险因素(如农药使用)对一个群体而不是某个人的有害影响呢?几亿人同时上医院查体看医生几乎是不可能的。科学工作者应用了“风险”的概念和度量工具。讨论群体效应使用的方法也与讨论个体效应所使用的方法不同。

风险的概念

  风险的英文单词是“Risk”,它来自古希腊单词“Rhiza”,意思是靠近峭壁航行危险:可能撞上礁石,可能碰上暗流,可能遇上从崖上掉下的石头。中国古代儒家也有宦海沉浮,道路险恶,路到坦处也防倾之虑。近代,许多人认识到风险的重要性,但对其内含,还是模糊的,其说不一。17世纪中叶,欧洲科学家帕斯科首先从“概率”理论去说明风险内含,给予了科学解释。

  用概率的概念有逻辑地说明事件发生的可能性,频率和平均状况。商人,生活在充满生存竞争的世界里,若进行一次投资,他需要精确算出是否赢利,赢利多少;换句话说,要算出投资的风险。保险公司做人寿保险时,要用概率论算出人们的预期寿命,以决定是否接受投保,防止赔钱。

  近年来,许多环保工作者定量计算人从事某种职业并因此产生有损健康影响的因果效应,这是典型环境风险估计的例子。

  让我们翻开历史来看一看许多污染事件:

●英国伦敦是有名的雾都,难得有几天风和日丽的日子,浓雾压抑了人的心理,强化了空气污染,因此比别的城市居民的呼吸系统发病率高,易患支气管炎,肺炎,肺癌等。我国雾都重庆,再加上酸雨肆虐,更是呼吸系统疾病高发区。
●爱吸烟的人易得鼻腔癌;你不吸烟,室内他人吸烟,从而长期被动吸烟的人也易得鼻腔癌。提倡公共道德,实施无烟日,无烟办公区,无烟车厢实属必要。
●20世纪40年代开始,美国开始合成氯乙烯单体,继而制造聚氯乙烯塑料,一时风靡全球,聚氯乙烯雨衣,聚氯乙烯鞋,聚氯乙烯桌布,聚氯乙烯地板等等。到了1975年发现合成氯乙烯的工人易得肝癌,随之不治,赶紧转向生产其它塑料,为时已晚!
●苯胺是生产颜料的重要化工原料,长期从事苯胺生产,储藏,消费的人易得膀胱癌。
●长期受日光紫外线照射的人易得皮肤癌。近年来,南极出现臭氧空洞,附近臭氧层变薄。高空臭氧层的存在替人类挡住一定程度的紫外线,不致引起疾病。臭氧空洞,破坏了平衡,过量的紫外线达到地面,招致皮肤癌。因此,住在澳大利亚南方的人要注意外出涂抹特殊的防晒霜,以保护自己。
●从孩提时候起,大人就告诫我们不要喝脏水。喝脏水,轻者拉肚子(肠炎或痢疾),重则上吐下泻(霍乱),甚至丧命。后来城市将饮用水过滤,加漂白粉或通氯气灭菌消毒,就是自来水。20世纪70年代,发现氯化过程将使水中产生有机物的氯化物,不幸地是,恰恰这些氯化物属于致癌物质,自来水又不卫生了。近年,改用臭氧灭菌消毒,自来水的质量又有了好转。
●矿工长期生活在矿井中,密不通风,而且在采掘过程中尘土飞扬,细小尘粒,沉积在肺部,易得矽肺职业病。我国职业病中,矽肺居其首位。以上事例说明:环境因素的确可以危害公众健康,怎么说明和评价这一情况呢?

风险评价

  因果关系中的果(致癌,患病)常常不是为一种原因所制约。例如,爱吸烟的人不是人人都得鼻腔癌,得不得还取决于吸烟人的体质条件,年龄大小,性别之分和心理因素,烟草质量的好坏等等。怎么估计吸烟的鼻腔癌的风险,给风险一个数值表达,是大家的愿望。

  科学家将风险表达为不幸事件的发生概率。风险包含两方面内容:不幸事件的危险性和遇到不幸事件的机会。吸烟是患病之源,但烟的质量有好坏之分,有过滤嘴和无过滤嘴之分,危险程度不一样;另一方面,吸烟者的习惯也不同,一个人一天吸20支,或10支,或偶尔吸一两支,或根本不吸烟,中毒的机会自然不同。综合两方面考虑才能讨论吸烟的风险性。

  应用化学品的风险也应考虑两方面:毒性和暴露。化学品对健康的潜在性影响(毒性)和人是否能接触此化学品和接触的数量(暴露)。下面的公式经常用来表达风险:

       风险=毒性 X 暴露

  我们应首先估计暴露于有害的化学品的概率,这取决于所需的数据量。有时数据不够,只能做定性估计,通过历史上的不幸事件的统计显著参数预报将来不幸事件的可能性和程度;当数据足够时,可做定量判断,给出不幸事件发生的概率。

  以吸烟为例。吸烟有害,只是风险的定性描述;通过大量社会调查,收集数据,科学家认为如果一个人一天吸10支烟,嗜烟成瘾,患癌症的概率为1/200。居各种不幸事件风险估计之首。就是风险的定量估计了。

公众对风险的感知

  
  职业对风险的感知:有的职业风险大,如出租车司机,高空作业的架子工,化工厂操作工,空姐等;有的职业风险小,如学校教员,退休赋闲人员,商店职员,学校学生等等。经历和文化程度影响对风险的感知和重视程度。

  医生对待生活是严肃的,一丝不苟,他们经常和死亡打交道,对风险有具体的认识,因此,对于专家的风险建议,67%的医生相信;10%的医生不相信;环保工作者们,勤于社会调查,了解问题较为全面,对专家的风险建议半信半疑,故而31%相信;28%不相信;科学家,自信心强,对事物往往采取挑剔态度,其实科学家只是他所从事的领域的科学家,领域之外常常知之不多,对社会问题常采取批判的观点,故20%相信,42%不相信;最后从事政治活动的外国议员对任何事物经常采取不信任态度,结果是11%相信,63%不相信。风险是客观存在;但对风险的感知,真可谓仁者见仁,智者见智。如图:


  新技术风险的感知:对于日常生活的例子,如吸烟要承担的风险,学生,环保工作者,家庭妇女和专家的意见相差不大。但对新技术的风险感知就不一样了。如核电站,其实是很安全的,但是家庭妇女却害怕得很,她们经常从核电站联想到核武器,原子弹爆炸之类,认为建设核电站风险很大;专家知道由于核电站有很多防护措施,管理者又重视安全管理,发生事故的概率很小。再如去医院做手术,家庭妇女总是忧心重重,吓得要死,即使是做小手术,如拔牙之类,也能联想到心脏病突发毙命;而专家则认为做手术的风险不大,手术的成功率一般可达80%左右。

  若把对风险的认识分为20级,1代表认为风险最大;20代表最安全。请看下面的两个调查表:


  有趣地是,无论专家,还是家庭妇女,学生和环保工作者,都认为使用农药有较高风险,所见略同。即使用农药的风险高于交通事故的风险。前几年,浙江省报纸曾报道使用农药造成的人员伤亡高于交通事故的人员伤亡。人们使用农药吃的亏太多了!

  为什么专家与常人有不同见解?关键在于科学家能科学地了解风险,常人经常是道听途说,浅尝辄止。科学家的研究可以提供风险管理的决策框架,领导者决策时首先应听科学家的意见。但是另一方面,真正的决策还应考虑公众的感知。例如,公众要求生产无添加剂(不加防腐剂,不加着色剂)食品,虽然和科学家的风险见解还有距离,但在决策时还是应满足公众的绿色食品要求。

  我们应该建立科学的农药风险性评价体系,它应有客观性,与不同人的不同观点无关。

  科学家和环保工作者的任务在于将新技术的真正的,客观的和科学评价所给出的风险通过各种媒体告知于公众,消除顾虑,正确对待。

食物中各类环境污染物的残留

  食物中各类环境污染物的残留对人体健康风险性表达为残留本身的毒性和人暴露其中的可能性之积,如下表:


  注意:这里只是说农药在食品中的残留对人体健康的影响的风险性;而没有包括误服等事故对人体健康的影响的风险性。在发达国家并未将食品农药残留对人体健康的影响看成是风险性很高的社会问题。

风险评价方法

毒理学方法

  科学家进行农药使用的风险评价时,需要毒理学数据和流行病学数据,以为科学依据。要了解化学品(包括农药)对人体健康的影响,就要做实验。但是总不能用活人做实验吧!于是科学家先找与人体结构近似的哺乳动物,如鼠,兔,犬以至猴等,做实验。后来发现这种实验周期太长,一般需要数月到数年;再者费用太贵;更兼动物保护者的反对;于是改做或补充一些微生物实验和细胞实验。根据结果推广到人体,即做出化学品,包括农药,对人体健康的有害影响的估计。这些工作的长期积累形成了一门科学--毒理学。

  毒理学是研究化学品对生命组织的有害影响的科学,并指出有害影响发生的机率。其实,这就是风险评价的重要组成部分。

  以人体建康为研究目标的毒理学,一般包括以下动物实验内容:刺激效应;三致效应(致变,致肿瘤,致畸);毒性效应(急性毒性;慢性毒性;神经毒性)。如图3-1。

                       图3-1毒理学效应分类


  毒理学实验中,微生物实验周期短花费少,但预报的准确性值得探讨。用鼠伤寒菌做致变实验,预报多环芳烃致癌性其准确率可达90%以上;但预报DDT和狄氏剂致癌性的准确性却很低。使用时应该十分小心。

流行病学方法

  进行社会调查,研究长期从事接触某种化学品或农药的职业的人的某种疾病的发生率以至死亡率。做这种调查的人,常常将从事这种职业的人群和不从事这种职业的人群做比较研究,从而得出结论。做流行病学调查要比做毒理学实验考虑的因素为多。因为造成人死亡的因素既包括职业因素,也包括经济因素(如营养与居住条件)和社会因素等,要综合考虑,找 出真正由于职业造成患病和死亡的发生概率。

  下面是由于各种社会原因导致死亡的年发生概率。

  此外,在暴露方式和暴露水平上,流行病学调查和毒理学实验是完全不同的。例如,我们做农药喷撒玉米的流行病调查时,要考虑进行喷洒操作的农民的接触农药的量,全然不接触农药的周期,是否还接触其它农药或其它化学品;还要考虑消费已为农药污染的蔬菜或粮食的一般居民,他们摄取的食物量和每周购物次数等。毒理学实验的暴露就较为简单和理想化,每日给既定动物服用,吸入和注射定量农药或化学品。

  居民日常生活一景是清晨或午后提着菜篮子上街买蔬菜,水果和其它食物。但大多数人不知道市场买的许多食物可能在其生产的各个步骤已为农药处理过,并有农药残留。

  实际上,喷洒农药的农民和一般居民暴露途径也不一样。农民是通过口鼻吸入99%的,口服可以忽略,而且仅为少数几种农药,且剂量大;居民则不同,主要是口服,服入的农药品种可能很多,因为食物品种多,又来自不同产地,但剂量小。

  流行病学研究还要考虑调查人群的年龄分布有代表性,如工厂的职业调查至少被调查人的岁数在18至65岁之间,且有多年与化学品接触的历史。

  毒理学方法和流行病学方法两者互补。有时也有矛盾,如砷和非那西汀,动物实验未有致癌证明,但流行病学研究却证明它们是致癌物。2-萘基胺导致人和狗患膀胱癌,但老鼠,豚鼠和兔子却不得膀胱癌,而得肝癌等。差异就是补充。

毒性指标和阈值

  化学品或农药的毒性应定量化才能进行风险评价。定量化的第一步是建立定量指标。我们应该了解这些指标,因为随着社会进步,这些指标已走进我们日常生活了。毒性有两类:大剂量短时间暴露毒性和小剂量长时间暴露毒性。

  急性中毒是大剂量和短时间暴露作用行为。急性中毒表现为晕倒,窒息,恶心,呕吐以至短时间死亡(如几分,几日或几十天)的行为。

  常用的指标是LD50和LC50。LD的意思是致死剂量;LC的意思是致死浓度。 50代表服用农药后杀死一半受试动物。因此LD50表示服用农药后杀死一半受试动物的剂量;LC50表示吸入农药后杀死一半受试动物浓度。由于受试动物的体重不同,抵抗中毒能力不同,所以LD50和LC50均视为单位体重的剂量或单位体重的浓度。

  在实际生活中人们更关心的是慢性中毒,即小剂量长时间(如几年)暴露作用行为。慢性中毒表现为癌、心血管病和产生畸胎等,最终导致生命死亡。长期暴露可能是长期工作于受污染的职业环境里,也可能是长期生活于受污染的居住环境里,包括食用被污染的水和食物。科学家经过研究制定了若干农药的暴露的阈值(TLVs),环境超过此阈值浓度将对人类健康有害。

下面列出若干常用农药的口服大鼠LD50和阈值TLV值

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农 药            LD50 (毫克/公斤)     TLV (毫克/立方米)
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内吸磷        8         0.02
苯线磷        8         0.1
甲基对硫磷      6         0.2
乙基对硫磷      2         0.1
硫特普        5         0.2
艾氏剂       39         0.25
狄氏剂       38         0.25
异狄氏剂       3         0.1
硫丹        18         0.1
赛力散       41         0.05 (汞)
谷乐生       48         0.01 (汞)
西力生       40         0.01 (汞)
灭多威       17         2.5
克百威        5         0.1
涕灭威        1         0.5
硫酸铊       16         0.1 (铊)
敌敌畏       17         1.0
甲基内吸磷     26         0.5
七氯        40         0.5
毒杀芬       50         0.5
五氯酚       27         0.5
毒菌锡       46         0.1 (锡)
磷化锌       12         0.1
甲拌磷        1         0.05
乙拌磷        4         0.1
灭散白蚁药粉    15         0.15
生牛皮杀虫剂    15         0.15
硫酸甲汞      50         0.01 (汞)
苯基脲       50         0.1 (汞)
苯汞胺       30         0.1 (汞)
蚕杀虫剂      15         0.15
二溴磷       92         10
二嗪磷       66         0.1
倍硫磷       180         0.2
杀螟硫磷      250         1
毒死蜱       82         0.2
育畜磷       460         5
马拉硫磷      290         10
六六六       100         0.5
杀虫脒       160         0.5
林丹        76         0.5
氯丹        200         0.5
滴滴涕       87         1
福美甲胂      100         0.5 (砷)
福美胂       335         0.5 (砷)
退菌特       229         0.5 (砷)
稻谷青       468         0.5 (砷)
阿苏精       100         0.5 (砷)
甲基胂酸多铁    300         0.2 (砷)
氯化苯汞      60         0.05 (汞)
磺胺乙汞      100         0.01 (汞)
亚胺乙汞      150         0.05 (汞)
三唑锡       100         0.1 (锡)
三环锡       180         0.1 (锡)
薯瘟锡       125         0.1 (锡)
仲丁威       350         5
甲萘威       230         5
残杀威       70         0.5
2,4,5-涕      300         10
2,4-滴       375         10
百草枯       100         0.1
西玛津       500         5
氰草津       149         5
氯化苦       250         0.7
甲基溴       214         20
熏灭净       100         20
鱼藤酮       60         5
全氯丙酮      240         0.5
2,4-滴硫钠     480         10
二氯乙醚      75         0.5
硫酸亚铁      319         1
氰胍甲汞      68         0.01 (汞)
丁蜗锡       87         0.1 (锡)
福美双       560         1
皮蝇磷       625         10
六氟盐      1200         0.2 (砷)
甲胂酸       961         0.5 (砷)
甲胂二钠      821         0.5 (砷)
甲胂一钠      700         0.5 (砷)
甲胂二胺      794         0.5 (砷)
田安       1000         0.5 (砷)
二甲胂酸      644         0.5 (砷)
苯丁锡      2630         0.1 (锡)
2,4-滴丁酯     600         10
扑草净      2100         5
锈去津       672         5
嗪草酮      1100         5
五氯硝基苯    1100         0.5
茅草枯       970         6
氢氧化铜     1000         0.1
莠灭净       506         5
双硫磷      1000         10
敌草隆      1017         10
除草定       641         10
敌菌丹      2500         0.1
环草津      1200         5
联苯       2400         1
二苯胺      2000         10
二苯砜      2000         10
福美铁      1130         10
甲氧滴滴涕    1855         10
吩噻嗪      5000         5
毒莠定      2898         10
克菌丹      9000         5
驱虫叮      8000         5
苯菌灵      10000         10
驱蚊酯      6800         5


  为了说明毒性的大小,还要对毒性指标进行分级,形成标准。
我国部颁的农药急性毒性分级标准是:

  高毒毒性有多大?它相当我们日常生活中听说的烈性毒药砒霜(LD50=15毫克/公斤),氰化钾(LD50=5毫克/公斤)和尼古丁(LD50=50毫克/公斤)的毒性,难怪世上有服用农药自杀或误服农药身亡的众多案例。中毒毒性有多大?它相当一般化工产品的毒性,如苯胺(LD50=250毫克/立方米)和硝基苯(LD50=780毫克/立方米)。毒性也不可忽视。

  专家认为使用农药的风险等同于或高于交通事故的风险是非常有道理的。

MRL和ADI是什么指标?

  

人摄取化学品量

  每位健康的城市居民每年摄取化学品,平均为:
[1]呼吸立方米空气;
[2]消费种化学制剂;
[3]引用立升水;
[4]服用三付处方药剂;
[5]服用五种特别专卖药品;
[6]吃掉公斤食物。

医生警告:由于他们暴露于化学品中,可能产生许多疾病。

  既然食品有农药残留,并能通过饭菜影响人体健康,那么就应该告诉人们残留到什么水平该食品就不能在市场上出售了。科学家通过实验和估算给出不同种类农药的最大残留水平,简称MRL指标。实际上农药残留水平虽然有时高于MRL,但比起LD50水平来还是小巫见大巫。残留农药对人中毒非一日之功,患癌也是“冰冻三尺非一日之寒”,属于低剂量长时间作用的结果。我们通过无效应浓度实验可以给出对人的可接受日摄取量,即简称ADI。超过它就会得病,特别是癌。

下面的表列出了可在食品中残留的几种农药的MRL和ADI值:

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蔬菜不同,MRL略有不同。下表是不同蔬菜的MRL值(毫克/公斤)

化学品(农药)毒性数据库

  许多化学品和几乎所有的农药都已经做过了毒理学实验。有心人将数据收集起来,输入计算机,并用数据库管理软件加以管理,以便于查找。例如,其中有一个数据库是美国国立职业与健康研究所建立的,叫做“化学物质毒性效应登录”光盘系统。它含13万种化学物质的毒理学数据:包括刺激数据,致突变数据,生殖效应数据,致肿瘤数据,急性与慢性中毒数据等。还包括美国国家环保局和其它国家机关所制定的环境及职业标准和法规,还报导了该方面上述部门的研究进展。检索方便,在微机上几秒钟之内便可得到所需的情报,比玩电子游戏还容易和有趣。其实,科学数据是不属于某个人的;没有必要再做重复别人的工作。

  应用数据库使得获得毒理学数据变得容易,从而使风险性评价工作变得实际可行。

致癌风险数据库

  该数据库由美国环保局建立的。库中提供数千种化学品致癌性能风险评价的有关资料。数据包括致癌剂经口参考剂量和吸入参考剂量;包括长期非致癌健康效应;剂量响应数据等。也包括所藏化学品致癌性能评价和美国环保局的有关法规等。

致癌风险数据库

  该数据库由美国环保局建立的。库中提供数千种化学品致癌性能风险评价的有关资料。数据包括致癌剂经口参考剂量和吸入参考剂量;包括长期非致癌健康效应;剂量响应数据等。也包括所藏化学品致癌性能评价和美国环保局的有关法规等。

 

生殖效应毒理测试

  生殖效应可粗略分为七类效应:父体效应;母体效应;受精效应;胚胎效应;发育异常;肿瘤效应和新生儿效应等(见图3-3)。



             图3-3农药生殖效应分类