1．3 环境与男性生殖健康
环境污染已成为全世界共同面临的重大问题。随着科学技术的进步和工业化的发展，人类对大自然的干预日益加剧。大量的化学物质包括从废水、废气、废渣、农药、化肥等各种途径排入环境，造成了严重的环境污染，使人类生存的环境进一步恶化。目前越来越多的证据表明，许多人工合成的化学物质可干扰人类及野生动物的生长发育，导致众多种类的野生动物濒临灭绝，人类的不孕不育率、畸胎率和自然流产率上升。此外，许多研究报道，全球男性的精液质量呈下降趋势，这可能与环境污染有关。环境污染对人类生殖的影响已十分明显。由于关系到人类种族的生存和繁衍，环境对生殖健康的影响已日益受到人们的重视。
环境是人类赖以生存和繁衍的基本条件，环境中各种因素的变化都与人体的健康、疾病甚至死亡有着密切联系。疾病的发生大多是环境因素与遗传因素相互作用的结果。健康是机体内在环境与外界环境的整体统一，凡是能够影响机体内外环境改变的因素，都将会对健康产生一定程度的影响。生殖发育是生物繁衍种族的正常生理过程，包括生殖细胞（即精子和卵细胞）发生、卵细胞受精、着床、胚胎形成和发育、分娩和哺乳等过程。环境污染对人类复杂生殖过程的每一阶段都可造成损害，具有生殖毒性的有害物质可以影响生殖器官及与生殖有关的内分泌调节，可导致生育力减弱、胎儿在母体子宫内的生长迟缓、致自然流产以及各种各样的出生缺陷。
本书所论及的环境指人体外的一切环境，可以分为自然环境和社会环境。自然环境包括大气环境、水环境、生态环境、地质和土壤环境以及其他自然环境；社会环境是指经人类改造过的自然环境，包括居住环境、生产环境、交通环境、文化环境和其他社会环境。环境中对人体产生影响的因素主要可以分为物理因素、化学因素、生物因素，此外，还包括行为因素等。
环境因素对男性生育力的影响主要通过两条途径：一是作用于下丘脑－垂体－性腺轴，导致对性腺轴刺激减退，影响精子的发生和性激素的产生，从而引起男子不育和男子性功能障碍；二是直接作用于睾丸，影响睾丸的支持细胞和精子发生过程，造成可恢复性或永久性生育障碍。
1．3．1 物理因素对生殖健康的影响
对人体产生不良影响的物理因素主要包括振动、噪声、电离辐射、非电离辐射（超声、微波等）等因素。
（1）噪声：从物理学角度来讲，噪声是指各种不同频率和强度声音的无规则组合；从环境角度来讲，凡是人不需要和不喜欢的声音都是噪声。噪声的来源多种多样，主要是由交通运输、工业生产、建筑工地、娱乐场所及家用电器引起。随着社会的发展，各种工业和生活噪声大大影响了人们正常的生活和学习，噪声污染被公认为一种重要的环境污染。同时，噪声也是一种常见的职业危害因素，它对人体的神经、心血管、消化等系统的生理功能均会产生不良的影响，对生殖系统的影响也较明显。
对男性生殖功能的影响是，长期生活在70～80分贝的噪声环境中会导致男性性功能减弱，90分贝以上会导致男性性功能紊乱和睾丸退行性改变，从而影响男性的生育能力。
（2）振动：物体在某一中心位置两侧所做的往复运动，叫做机械振动，常常简称振动。根据接触振动的方式和振动传入的范围，可分为全身振动和局部振动。车辆、飞机、轮船、拖拉机等交通运输工具的司机、驾驶员、售票员和乘务员，各种搅拌机、粉碎机、振动台及其他重型机械的操作人员等均可能受到全身振动。全身振动长期慢性作用可引起周围神经与血管功能的改变和内分泌系统调节功能紊乱。
对男性精液质量的影响包括精子存活率、精子活动力和精子正常形态率下降，精子畸形率则增高。为探讨装甲兵训练中的噪声和振动等物理因素是否对男性的精液质量产生影响，研究人员对某部装甲兵进行精液质量分析［36］，结果发现：暴露组的精子存活率（62．30%± 25．24%）和精子正常形态率（81．28%±11．18%）明显低于对照组（68．02%±25．72%）和（93．56%±5．03%），而精子畸形率则明显增高，精子活动力明显低于正常值。这可能是由于长期受到噪声振动的影响，导致男性的精液质量下降。
（3）电离辐射：电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的物理现象，包括电离辐射和非电离辐射。凡能引起物质电离的电磁辐射称为电离辐射，包括X射线、γ射线、α粒子、β粒子、中子、质子等。人类所受到的电离辐射分为天然和人为两种，其中天然辐射来自于自然界，包括宇宙射线和地壳中天然电离辐射。电离辐射被广泛用于医学和工业等领域，其中医疗照射是最大的人为电离辐射来源。此外，在人们的日常生活中也经常能够接触到放射性材料，如夜光手表、烟雾探测器，以及在家庭装修中经常使用的大理石、瓷砖、花岗岩、坐便器等。
电离辐射能引起细胞中遗传物质DNA的损伤，对机体的损伤存在剂量效应关系，剂量越大，损伤越严重。人体组织对放射线的敏感性与其增殖能力成正比，与其分化程度成反比，即繁殖能力越强的组织越敏感，分化程度越低的越不敏感。睾丸、卵巢等是对放射线最敏感、最容易受损害的组织。电离辐射对生殖系统的作用主要是性腺，可对睾丸和卵巢造成损伤，从而影响生精功能和卵子的发生。
男性全身或睾丸局部受一定剂量照射后，可导致精子数减少、活动力降低及畸形精子增加，剂量越大精子数减少越明显，恢复的时间也越慢。长期低水平照射，可以影响睾丸的生精过程，使得精子生成减少，造成精子的发生与再生功能损害。大剂量照射会导致睾丸萎缩，生精细胞严重损害，甚至丧失造精功能，还可使生精细胞中染色体畸变。一项对5名受60Co源辐射病人照射后6年中的精子和血清睾酮的变化的观察显示［37］，5例病人在受照射后1年内性欲均有所下降，其中年轻未婚的2人在1年后性欲恢复正常，而年龄偏大已婚的3人性欲则较前偏低。一项关于受到电离辐射作用后人精子状况的报道显示［38］：精液常规检查指标均在正常范围内，但对人精子头部和尾部造成了严重损伤，使膜完整性显著损害，提示电离辐射易引起精子尾膜损伤。在受照后2～3个月时病人的精子数明显减少或缺乏，部分病人3～5年才恢复，但存活率、活动力仍明显低于正常。受照剂量最大的病人，达6年时间尚未恢复，精子数量不到正常青年男性的1／10，表明生精细胞受到明显损害，并与受照剂量成正比。
（4）非电离辐射：不足以导致组织电离的电磁辐射称为非电离辐射，包括微波、红外线、可见光、紫外线及激光等。一般所说的电磁辐射是指非电离辐射。电磁辐射污染又称电子雾污染，高压线、变电站、电台、电视台、电磁波发射塔和各种家用电子设备包括空调机、电子计算机、彩电、卡拉OK、电热毯、微波炉等，在正常工作时都会产生各种不同波长和频率的电磁波。微波是指波长1m～1mm，频率300MHz～300GHz的电磁辐射，是和人类密切相关的电磁辐射。微波应用广泛，是环境的主要污染物之一。日常生活中人们经常接触手机、微波炉和彩电等电器对人体的辐射即为微波辐射。
非电离辐射的生物效应是热效应和非热效应，热效应能够引起组织损伤，可以引起生殖腺组织损伤，非热效应可以使机体内大分子和亚细胞结构的生物学功能改变，从而可引起生精功能障碍。
长期暴露在电磁辐射中，容易引起人体生理功能紊乱，从而导致头痛、失眠、健忘等症状，甚至可导致睾丸生精细胞发生障碍，精液中精子数量减少，以致无精症。长期低水平接触微波辐射会对生殖系统产生一定的功能性损害，微波辐射可对睾丸的生精上皮造成损伤，导致睾丸间质细胞出现可逆性功能损害；可引起动物生精上皮、附睾上皮、曲细精管上皮出现改变，破坏睾丸的生精过程，使异常精子增多、精子的运动能力下降。
对从事微波与高频辐射作业男工的生殖功能进行回顾性调查时发现［39，40］：暴露组的生殖功能异常率（性欲减退、阳痿、早泄）显著高于对照组，性欲减退发生率随工龄的增加而升高，且存在明显的暴露时间－反应关系。男工的性功能异常率随每日暴露时间的延长而升高，可能与辐射的累积效应有关，表明长期低水平微波与高频辐射对男性的生殖功能有一定的功能性损害。
（5）温度：睾丸是产生精子的器官，睾丸在生精过程中要求温度低于正常体温。人的睾丸位于阴囊内，阴囊具有调节睾丸温度的作用，男性的阴囊温度在正常生理条件下低于体温，位于阴囊中的睾丸和附睾的温度也低于体温，这是精子发生和成熟的重要条件之一。温度达到35℃持续45分钟就会引起生精细胞可逆的退行性变化，过高温度会造成睾丸组织明显的不可逆的退行性变化［41］。高温（长时间坐位、泡浴或蒸气浴）、高寒的环境，可使阴囊调节功能产生障碍，进而影响睾丸生精功能。长期处在高温环境中，可导致阴囊、睾丸和附睾温度升高而影响精子的生成与成熟，导致精子数量减少、精子活力减弱、不成熟精子和畸形精子的数量增加。经常洗热水澡，尤其是盆浴、桑拿浴，使阴囊经常处于高温状态，就会影响睾丸的生精功能。
1．3．2 化学因素对生殖健康的影响
化学因素主要指人类生产和生活中排入环境中的各种化学污染物，主要包括农药、重金属、有机溶剂、环境类激素、各种职业性有害物质和微量元素等。环境污染的化学因素主要是人类在生产和消费活动中向环境排出的污染物，如硫氧化物、氮氧化物、烟尘、挥发性烃、耗氧有机物、氮磷营养素、环境雌激素等。
近几年环境内分泌干扰物对人和野生生物的有害影响已广见报道，对人类健康的潜在影响已引起学术界和公众的巨大关注。环境内分泌干扰物又称为环境类激素，是指具有类似或抑制天然激素功能，或干扰生物体的免疫和神经内分泌系统之自身调节功能的一大类环境化合物。这些环境化合物进入机体后，能够干扰机体正常内分泌物的合成、释放、运转、代谢和结合等过程，激活或抑制内分泌系统功能，从而破坏其维持机体稳定性和调控的作用。环境内分泌干扰物主要包括雌激素和抗雌激素、雄激素和抗雄激素、孕激素和抗孕激素、芳烃受体类化合物及影响循环甲状腺激素浓度的化合物等。目前对环境雌激素研究很多，人们将“环境雌激素”简称为“环境激素”。环境雌激素是指“环境内分泌干扰物”中有一大类化学物质，它们具有雌激素样活性，可模拟内源性雌激素的生理、生化作用（或具有拮抗雄激素的效应）。环境雌激素结构与内源性雌激素相似，可与下丘脑、垂体、子宫等脏器的雌激素受体结合，通过干扰内分泌系统而产生一系列的不良作用，对人体的生殖内分泌系统、消化系统、血液系统及免疫系统等产生不良作用。
环境雌激素广泛存在于生活和工作环境中，可以通过食物或食物链进入动物和人体中，通过食物、大气、水和土壤等介质与人体接触，其对人和动物的危害性都已经得到不同程度的证实。外源性雌激素作用于成年男女会使其生殖系统出现一系列功能性异常，包括性腺活动紊乱、性欲降低、精子数减少或无精子、畸形精子多、不育、月经周期紊乱、绝经期提前、性欲和性行为异常等。
（1）化学因素的种类
1）环境雌激素：一般可分为天然存在和人工合成两种：①天然存在是指天然食物中的雌激素，包括植物性雌激素和真菌性雌激素。②人工合成雌激素中有些是类固醇衍生物，有些是非甾体雌激素，常常作为药物被使用。己烯雌酚（DES）是其代表，还有己烷雌酚、炔雌醇、炔雌醚等口服避孕药和一些用于促进家畜生长的同化激素。这类雌激素对雄性生殖系统不良影响的报道较多，结果也比较肯定。
2）工业化学物：①农药和杀虫剂：主要为有机氯类。典型代表为六六六（HCH，常用的为丙体六六六，又名林丹）、DDT及代谢产物DDE、开蓬、硫丹、毒杀酚和狄氏剂，此外还有二氯苯醚菊酯（PMT）等拟除虫菊酯、马拉硫磷（MLT）等有机磷。②多环芳烃：其中对人类和生物种群危害最常见的有氯化芳烃或氯化环烃，如多氯联苯（PCBs）和二恶英。③表面活性剂：如非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚（APEs），它大量用于洗涤剂、油漆、杀虫剂和化妆品中，是常见的环境污染物。④塑料制品添加剂：主要为邻苯二甲酸酯类（又名酞酸酯类，PAES）。PAES是一类黏稠的液体，常见的包括邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP或DIOP）、邻苯二甲酸苯基丁基酯（BBP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）等，每年生产消耗的PAES估计达300万～400万吨，为塑料生产过程中使用的增塑剂，是最常见的污染物之一。塑料瓶、杯中游离出来的双酚A也具有激素活性。⑤汽车尾气中的一些汽油燃烧产物：过去使用的含铅汽油中防爆添加剂四乙基铅（C2H5）4Pb具有很强的生殖毒性。⑥重金属：铅、汞、锡（有机锡）、镉、锰、镍、铜。⑦植物生长调节剂：吲哚乙酸、2，4－滴（又名，2，4－D）和赤霉素，常用于植物生长调节剂。⑧食品添加剂：食品添加剂中的丁基羟基茴香醚（BHA）也具有雌激素活性。⑨羟基化多环芳烃：如3，9－二羟基苯蒽。⑩烷基化苯酚类：4－辛基苯酚，4－壬苯酚。
（2）农药：环境中的农药通过大气、水体、土壤、作物经食物链富集，通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体，对人体产生不良作用。有机氯农药和部分有机磷农药具有类雌激素作用，可对生殖功能产生不良影响。研究发现，长期接触农药生产的女工中死胎、死产、新生儿死亡和畸形的发生率增高，长期接触农药还可导致月经异常和不良妊娠结局等。接触农药可使男工的精子数量下降，雄性动物的精子活力下降、精子数量减少和精子形态异常、附睾组织形态学发生异常等。
1）有机氯农药：有机氯农药的典型代表为六六六（HCH，常用的为丙体六六六，又名林丹）、DDT及代谢产物DDE、开蓬、硫丹、毒杀酚和狄氏剂等。
有机氯农药二溴氯丙烷（DBCP）作为杀虫剂在20世纪50年代被广泛应用，自从70年代DBCP被确定与不育有关后已在美国禁止使用。DBCP的毒理未明，有研究认为是它产生的代谢产物直接作用于生殖细胞，抑制了精子生成。对生产DBCP的男工进行精液质量的检查发现［42，43］，9名男工中6名无精子，其中5名不育男工的睾酮（T）水平明显降低，睾丸活检证实睾丸组织发生不可逆的病理性损害。DBCP对曲细精管生精细胞的损害可能是直接通过对精母细胞的羟基化作用使之受损和直接损害睾丸间质细胞，以及使T分泌减少而间接影响曲细精管生精过程的双重作用实现的。
2）有机磷农药：有机磷农药因其高效低毒、分解快、残留率低，已经成为目前使用最广泛的农药。国内外相关研究报道提示，有机磷农药暴露可能对精液质量有不良的影响，职业接触有机磷农药可能会增加男性的精子非整倍体的发生率。
有研究表明［44］，接触有机磷农药（甲胺磷、对硫磷）的男工精子存活率、密度、精子总数明显低于对照组，精原细胞和初级精母细胞个数、浓度和检出率显著高于对照组，说明长期慢性接触有机磷农药甲胺磷和对硫磷对男性生殖功能有一定的影响。
（3）多环芳烃：多环芳烃主要来自有机物的不完全燃烧过程。其中对人类和生物种群危害最常见的有多氯联苯（PCBs）和二恶英（TCDD）。
二恶英是一种毒性很强的含氯污染物，是在纸浆漂白、垃圾焚烧等过程中产生的，可以经食物及透皮途径进入体内。人体接触的二恶英90%以上是通过膳食接触的。由于二恶英在脂肪组织中蓄积，动物性食品是其主要来源，鱼、家禽及其蛋类、肉类等成为其主要污染的食品，而其中以鱼体中含量最高。
TCDD是已知的毒性最强的化合物之一，是已明确的致癌物，它具有致畸性、发育毒性和胚胎毒性。TCDD能够导致出生缺陷，如腭裂、生殖器官和生殖器异常；对后代产生发育问题、神经问题、延缓青春期、降低生育率等不良影响。TCDD可使男性精子日产量下降、射精量减少、精子运动能力和顶体能力受到不良影响。有研究报道，TCDD对睾丸的形态和功能会产生多种影响，胚胎期用TCDD处理可使睾丸和附睾重量减少、睾丸下降延迟、生精小管直径减少、血清雄激素水平下降、睾丸间质细胞数量减少等。
多氯联苯（PCBs）是由209种同系物组成的一组氯代芳烃化合物，性质稳定、脂溶性高。PCBs主要经消化道、呼吸道和皮肤进入人体，如接触被PCBs污染的土壤或废物，或食入被PCBs污染的食物（如污染的鱼）。职业接触途径主要是经皮肤，其次为经呼吸道，人体接触高浓度PCBs主要是事故性接触和职业接触。许多研究表明，多环芳烃PCBs具有生殖毒性。有研究报道，精子计数下降与体内升高的PCBs新陈代谢水平有关。
（4）表面活性剂：目前我国普遍使用表面活性剂的是阴离子洗涤剂，其主要成分是表面活性剂烷基苯磺酸钠和助洗剂，其毒性主要是由烷基苯磺酸钠决定的。
壬基酚是合成壬基酚聚氧乙烯醚的基本成分，壬基酚聚氧乙烯醚作为非表面活性剂广泛地应用于洗涤剂、乳化剂、造纸工业。壬基酚可导致大鼠睾丸日产精子数目和附睾中的精子数目明显减少，睾丸、附睾和前列腺萎缩［45］。
（5）塑料制品添加剂：双酚A是一种塑料制品添加剂，主要用于生产碳酸聚酯、环氧树脂、聚苯乙烯树脂以及染料等。它通过引起支持细胞与生精细胞分离，从而减弱支持细胞对生精细胞的作用，影响精子的发生发育；并通过直接或间接影响生精细胞周期而干扰精子的正常发生，这可能是其生殖毒性的机制之一；也可能通过影响间质细胞，间接干扰雄性激素的平衡而影响精子的形成。有研究显示，双酚A可影响接触者的生殖功能，接触者的性欲降低，妻子从结婚到第一次怀孕的时间较对照组的长，尿中睾丸酮的含量较低。
（6）汽车尾气：汽车尾气含有上千种化学物质，但主要成分是一氧化碳、多环芳烃化合物、铅。此外，还有甲醛、二氧化硫等多种有毒物质。一氧化碳是燃油不充分燃烧的产物，大城市中90%的一氧化碳来自汽车尾气。一氧化碳是一种比较常见的职业危害因素及大气污染物，职业接触男工中出现性欲减退、阳痿和早泄率增高。
氮氧化物主要是在高温燃烧条件下生成的二氧化氮，它还会与碳氢化合物一起生成光化学烟雾，对人体具有很强的毒性作用。有研究报道，交警长期暴露于汽车尾气污染的环境之中，精子活力呈下降趋势、精子活动率降低，其精子活动能力下降可能与精子能量代谢障碍有关。
（7）人工合成雌激素：人工合成雌激素有些是类固醇衍生物，有些是非甾体雌激素，常被作为药物使用。己烯雌酚（DES）是其代表，还有己烷雌酚、炔雌醇、炔雌醚等口服避孕药和一些用于促进家畜生长的同化激素。这类雌激素对雄性生殖系统不良影响的报道多，结果也比较肯定。
孕妇接触非甾体雌激素己烯雌酚可导致子代不孕和生殖系统腺癌。20世纪40～70年代欧美数百万孕妇服用人工合成的DES导致子代不孕、阴道腺癌；所生男孩易出现生殖器官先天畸形，如假两性畸形、生殖管道畸形、附睾囊肿、小睾丸和小阴茎、性腺发育不良导致少精或无精，男性隐睾亦增加，成年男性出现性功能障碍等。DES可以引起雄性生殖系统异常，包括隐睾、尿道下裂、睾丸肿瘤、睾丸变小、精子数减少等。
（8）重金属：密度在5g／cm3以上的金属统称为重金属。环境污染所涉及的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。重金属污染主要来自工业“三废”的排放及城市生活垃圾、污泥和含重金属的农药、化肥等。重金属进入土壤并积累，因而农田被重金属污染后很难消除。农作物主要通过根系从土壤中吸收并积累重金属，人们食用被污染的农作物后，重金属进入人体内而危害健康。生殖系统对重金属及其化合物的作用非常敏感，重金属对男性和女性的生殖功能均能产生毒性作用，且存在剂量反应关系，剂量越大，生殖毒性越大。重金属可导致精子形态变化、精子数量和活力下降，还可导致不育、死胎等。
1）铅（Pb）：随着工业的发展，铅污染已不再局限于职业接触，生活环境中的铅暴露随处可见，如学习用品、玩具、劣质陶瓷器的釉质、珐琅、裂纹瓷器、汽车尾气、房屋装修等。
铅具有较强的生殖毒性，还可影响性激素的合成及下丘脑－垂体－性腺轴的正常生理调节功能。它对雄性（男性）睾丸具有直接的毒性，可使睾丸生精系统出现代谢障碍，导致精子生成减少、活动力减弱以及精子畸形等，男性职业性接触铅可引起精子质量和男性生育力的下降。研究显示［46］：铅可通过血生精小管屏障，损害睾丸曲细精管生精上皮，对睾丸生精和附睾内精子的损害较明显；可对睾丸的形态和功能造成损害，从而影响精子的发生。铅还能损害男性附属性腺的功能而导致精液质量下降，表现为精子的数量减少、畸形率增高和活动能力减弱。有研究显示，铅作业男工的配偶受孕时间延长，不孕与自然流产发生率增高，早产及分娩低出生体重儿的危险性增加。铅作业男工的生殖系统症状、配偶的流产、早产率显著高于对照组；T水平降低，FSH和LH水平升高，精子顶体酶活性明显降低；性功能降低（包括早泄、性欲减退等）和精子畸形的发生率高于对照组；其妻子的自然流产率、死胎死产率和不育率也高于对照组。
2）汞（Hg）：在自然界以金属汞和汞的化合物两种形态存在，汞的化合物又可分为无机汞化合物和有机汞化合物两大类，在自然界和人体内都有少量的汞负荷。汞污染主要来自使用和生产汞或汞化合物的工厂，如化工厂、农药厂和冶炼厂等工厂排出的含汞废水、废气和废渣。此外，煤和石油在燃烧过程中也会排出含汞废气。
多项对于汞接触男工的生殖功能的调查研究显示，汞接触男工的生殖功能受到一定的影响，表现为精液量减少，液化时间延长，以及精子密度减少、活精率下降和精子畸形率增高，性欲减退明显，提示汞对男性生殖功能有一定的毒性作用［47］。
3）锰（Mn）：是人体必需的微量元素之一，对于维持人的生命活动发挥着重要的作用，钢铁、化工、医药、电子、磁性材料等行业都在大量使用。
有研究显示，锰对男性性腺及内分泌均有影响，可引起睾丸曲细精管的损害、睾丸间质水肿和充血，出现射精次数减少和精子活动率降低等；可导致男性的睾酮分泌减少，后代畸形增多。
对职业接触锰男工调查结果显示［48］，职业接触锰可导致男性精液质量下降、睾酮水平降低和性功能障碍，表现为阳痿、早泄和性欲减退等。对22名慢性锰中毒的男性工人和23名不接触锰的工人的精液质量分析结果显示［49］，锰中毒工人的精液量（1．9ml）、精子总数（98．6× 109）及精子存活率（46．6%）显著低于对照组（2．8ml，188．1×109和74．8%），而且精子畸形率显著高于对照组，提示锰对精子的发育具有直接的毒性，能够损伤精子，使精液质量下降，从而对生殖功能造成损伤。
4）镉（Cd）：是一种分布广泛的重金属，生物半衰期很长，体内蓄积性较强。镉污染主要来自工业生产，如铅锌矿，有色金属冶炼厂、电镀厂、铜镉合金制造厂、荧光颜料厂等“三废”中，都含有镉。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒，日本的公害病之一“痛痛病”，就是慢性镉中毒。
对30名接触镉的男工和33名不接触镉男工精液中的微量元素分析结果发现［50］，接触组男工精液中镉的含量（0．80μg／L±0．19μg／L）明显高于对照组（0．48μg／L±0．13μg／L），但锌（178．46μg／L±36．80μg／L）和镁（160．11μg／L±25．42μg／L）的含量明显低于对照组（193．26μg／L±68．34μg／L和182．45μg／L±53．22μg／L）。精液中的微量元素是精子正常活动的重要条件，其中锌是男性精液的重要组成部分，锌的缺乏会导致男性生育能力的下降；镁也是细胞中重要的辅酶组成元素之一，接触镉男工精液中镉的含量上升、镁和锌的含量下降，表明镉在接触者的体内蓄积，从而对其生育功能造成损害。
5）铬（Cr）：是人体必需的微量元素，它与脂类代谢有密切联系。铬广泛存在于自然环境中，铬污染源来自化工、制革、电镀、涂料、颜料等工业排放的废气、废水等。铬的化合物常以溶液、粉尘或蒸气的形式污染环境，通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜进入人体，危害人体健康。
对25名职业接触铬的男工和22名不接触铬男工调查发现［51］，六价铬接触组男工的精浆锌含量（4 811．85μmol／L±1 401．88μmol／L）和精子数量（52．21×109／L±45．51×109／L）显著低于对照组（5 718．49μmol／L±2 827．90μmol／L和88．96×109 L±74．82×109／L），接触高浓度六价铬工人精子畸形率（0．24±0．09）显著高于接触低浓度的工人（0．17±0．06）。血清FSH随着接触浓度的增高而逐渐上升，由于当曲细精管上皮广泛受损时，FSH浓度显著上升，LH影响较小，因此提示六价铬可对人类精子生成与精子形态产生不良影响，接触一定浓度铬化物可导致曲细精管上皮受损，精子生成减少，精子畸形率增加。
6）砷（As）元素及其化合物：广泛存在于环境中，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷，是人体的必需微量元素之一。砷污染的主要来源为砷化物和有色金属的开采和冶炼、含砷农药的生产和使用、煤的燃烧以及砷化物在玻璃、木材、制革、纺织、化工、陶器、颜料、化肥等工业的广泛利用。
过量砷对性功能的影响可表现为性发育延迟，男女均可出现性功能减退，可能与砷导致性器官的酶和蛋白质的功能受抑制，从而影响性细胞发育和性激素分泌有关［52］。
7）锌（Zn）：是人体必需的微量元素之一，对人的生长发育具有十分重要的作用。锌主要集中在睾丸、附睾和前列腺中，在精液中的含量特别丰富。锌对男性生殖器官和性功能的发育有重要的作用，锌缺乏对睾丸组织可产生不利的影响，造成睾丸组织不同程度的退化变性，影响精子的生成，从而导致不育。在男性不育患者精液中锌的含量常常低于正常人。
人体缺锌会导致男性精子生成异常、性欲减退、性功能异常（阳痿、性冷淡）、睾丸缩小和不孕等。有研究显示，少精子症的病人锌的含量明显低于正常人群；正常生育力的男子精浆中锌的浓度随着精子密度增高而增加，精子总数可随着精浆中的锌水平降低而降低，并呈显著的正相关关系；可能与锌影响垂体分泌促性腺激素和睾丸的生精功能和影响前列腺的结构和功能有关［53］。
（9）其他微量元素：微量元素是人体必需的元素，缺乏和过量都会对人体产生不良的影响。对人类影响较大、较常见的微量元素包括碘和氟等，其中碘对人类的影响已经明确，孕妇缺碘可引起后代先天缺陷，造成后代智力低下和劳动力丧失。
氟是人体必需的微量元素之一，过量的氟是明确的生殖毒物，氟污染来自富氟煤燃烧释放的废气，冶炼厂、玻璃厂排放的粉尘等。氟可直接作用于睾丸、附睾和前列腺等，导致睾丸间质细胞和支持细胞受损，精子数量减少，活力降低，出现各种畸形；还可作用于生殖细胞的遗传物质，引起染色体畸变和基因突变。人群调查发现，氟接触男工的精子数量减少、精子活动力下降。高氟地区的不育率及原发性男性不育率显著高于非高氟地区，精子密度明显降低。
（10）有机溶剂：有机溶剂是工业上最常见的一类化学物，广泛用于制鞋、农具制造、印刷和金属等，它们包括甲醛、苯及苯同系物（苯衍生物）、二硫化碳和丙烯腈等。有不少有机溶剂的生殖毒性已经得到证实。
1）甲醛：是重要的化工原料，广泛用于制造树脂、橡胶和染料等，主要用作黏合剂。由于甲醛挥发度低，易从家具与装饰材料中挥发，对人体产生不良的影响。甲醛对细胞内的遗传物质有很强的损伤作用，可导致基因突变、DNA断裂以及染色体畸变等。
2）苯及苯同系物、苯衍生物：为芳香族有机溶剂，主要贮存在脂肪内。苯及苯同系物可影响作业男工生殖内分泌的功能，导致男工性功能异常，包括性欲减退、早泄与阳痿，精液异常等。三硝基甲苯可引起男性精液质量改变，使血清睾酮水平、精液乳酸脱氢酶活性降低，接触组男工妻子的自然流产率显著高于对照组。高浓度苯暴露可诱导接触工人精子染色体非整倍体率增高和DNA断裂率增加［54］。
3）二硫化碳（CS2）：是工业上应用十分广泛的有机溶剂，具有明显的性腺生殖毒性。接触高浓度的二硫化碳对雄性动物和男子的生殖系统可造成器质性或功能性的损害。
二硫化碳可导致男子的睾丸萎缩，精子形态异常率和畸形率上升，精子活动率下降，并可出现性功能障碍，多表现为性欲减退、勃起不良和阳痿等。对人群研究显示［55，56］，接触二硫化碳男工的性功能减退明显，主要表现为性欲减退。接触男工的血清睾酮明显降低，睾丸间质细胞刺激素及黄体生成素浓度明显升高，精子形成异常率和精子活动率明显下降，精子数量减少，可能是由于二硫化碳和代谢产物损伤睾丸间质细胞，影响其分泌功能所致。
4）丙烯腈：是一种用途广泛的有机溶剂，在工业中广泛用于合成纤维、橡胶和某些树脂等，除职业性接触外，人们在日常生活中使用食品包装袋等生活用品也可广泛接触到丙烯腈。人群调查显示，职业接触丙烯腈男工的妻子死产、死胎、自然流产和子代先天缺陷的发生率明显高于对照男工［57］。
1．3．3 生物因素对生殖健康的影响
环境中的生物因素包括病毒、细菌和寄生虫等，如风疹病毒、疱疹病毒、巨细胞病毒、弓形虫、衣原体、支原体等，当孕妇受到感染时，可导致出现流产、胎儿在宫内生长迟缓、神经系统损害、先天畸形等，对人类的生殖生育有很大的影响。
（1）弓形虫（toxplasma，TOX）：弓形虫的主要传染源为受感染的猫及猫科动物，以经口感染为主，亦可经过伤口进入人体，还可通过胎盘传播。目前有关弓形虫对男性生殖影响的研究报道不多。对医院的男性不育症病人的精浆进行弓形虫抗体检测［38］，发现在87例男性不育症患者中，精浆弓形虫抗体阳性率为23%，明显高于正常人群的平均感染率5．17%；在阳性病人中，精液质量较差，白细胞明显增多，个别病人看不到活精子；多数病人经抗弓形虫治疗后，精液质量明显好转；表明男性弓形虫感染可导致精液质量下降，可能是引起不孕的一个原因，应引起临床重视。
（2）溶脲脲原体（ureaplasma urealyticum，UU）：归属柔膜体纲支原体目脲原体属，又被称为解脲脲原体、解脲支原体或T型支原体，是能在细胞培养液中独立生存的最小微生物。UU是性活跃人群下泌尿生殖道感染的常见微生物，在众多的生殖道感染病原体中，检出率也呈日益增长的趋势。由于支原体感染一直被认为可引起一些哺乳动物的生殖困难，人们就此推测慢性无症状性生殖道溶脲脲原体感染可能与人类不育有关。1975年Fowlkes又通过电镜观察到UU可附着于精子表面，认为溶脲脲原体的生殖道感染可能与男性不育有关。UU感染常见于无症状不育患者的精液标本，不育患者中UU的患病率（42%～95%）高于有生育力人群（23%～26%）［58］。
1．3．4 个人心理行为对生殖健康的影响
心理行为因素是指心理紧张、吸烟和饮酒等心理和行为。
（1）心理紧张：近年发现，心理紧张情绪是不育的一个重要致病因素。长期或重度的紧张和焦虑，可通过神经内分泌系统，对男子性功能及精子的形成产生明显影响，对男性生殖的影响可表现为精液量的减少以及精子数和活力的降低，使受孕困难。由于神经内分泌系统在生殖过程中起着重要的作用，对神经内分泌平衡的任何干扰均可能对生殖功能产生不利影响［59］。
（2）吸烟：烟草中含有大量的有害物质，如尼古丁、一氧化碳、镉等。吸烟可以导致生殖细胞的遗传物质损伤，影响机体内分泌水平的改变，从而导致男性精子质量下降，出现精液量和精子活动能力下降、精子畸形率增多、精子密度下降和生殖力降低，甚至导致不育。可导致精原细胞染色体畸变率和精子畸形率增高，且均存在剂量反应关系。(https://www.daowen.com)
对每天吸烟至少30支、至少3年的吸烟者和不吸烟者进行了临床对照研究［60］，结果发现吸烟组的精液质量各项指标（包括精子计数、活动率、正常精子形态百分率）均显著低于对照组，吸烟组的精子轴丝超微结构异常高达99%，明显高于对照组的26%，这种异常会明显减少精子前向运动力，从而影响男性的生殖能力。一项对每天吸烟20支至少持续2年的18岁青年和不吸烟者为对照的队列研究结果显示［61］：吸烟者精子非整倍体和圆头精子增多、精子直向运动率下降，表明青少年吸烟与异常精子和精子直向运动率下降有关，这可能会影响男性的生育力和导致男性后代的非整倍体综合征的危险性增加。对健康男性的精子检查发现［62］，吸烟与精子携带异常1号染色体、倍数染色体精子和非整倍体精子有明显关联，认为吸烟可以增加男性后代的非整倍体综合征的危险性。
（3）饮酒：过量饮酒可对睾丸造成直接的损伤，从而造成精子密度、精子活力和精子正常形态率的下降，使精子畸形率明显升高，随着饮酒量的增加，精子的存活力和活动率降低，精子畸形率升高。短期大量饮酒比长期低量饮酒更容易造成损伤，可能与短期大量饮用酒影响内分泌系统的功能有关。长期饮酒者可出现性功能低下、精液质量下降，甚至不育，酗酒可造成曲细精管变性、退化、钙化，使精子发生减少，精子畸形，活动精子减少［63］。
对男性饮酒者和慢性酒精中毒者进行调查发现［64］，长期大量饮酒和酒精中毒者血清中T和CS（肾上腺皮质激素）水平下降，而LH和FSH水平升高，精浆和精子中LDH（乳酸脱氢酶）、LDH－X和G－6PD（葡萄糖－6－磷酸脱氢酶）活力下降，精子数量和活动精子率均降低，精子畸形率及异常精液检出率均升高，与对照组比较有统计学差异，提示长期饮酒可损害男性的生殖系统功能，可导致精液质量下降，直接影响男性的性功能及生育能力，甚至危及后代的健康。
一项研究显示［65］，对130户390人（夫妇及孩子一家3口）外周血染色体检查发现，在检测出的6例具有染色体畸变的异常核型者中，有5例其父母生育前双方或一方大量饮用高度白酒，有1例其父母生育前未饮酒或少量饮用红酒，表明后代发生遗传性疾病与双亲妊娠期间饮酒的时间、种类和数量密切相关。
综上所述，由于环境中对生殖有害的物质种类繁多，毒性机制多样化，但产生的后果危害着人类的生存和发展，应努力加强对各种环境污染的治理，减轻环境有害因素对人类生殖功能的影响，从而提高人口素质和生活质量。
（高尔生 李文英）
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