环境与健康(YP)课件

1、 第二章 环境与健康 人与环境的关系环境污染与健康环境与健康关系的研究方法第一节 人与环境掌握食物链和生物富集的概念熟悉人与环境的辩证统一关系掌握环境有害物质对健康影响的因素一、生态系统和生态平衡人与环境 生物圈（biosphere) 地球表层有生物存在和生物活动的范围称生物圈 ，包括海平面以下11KM的地壳层和海平上约10KM 的大气层人与环境生态系统： 由生物群落及其生存的环境所构成的一个有物质、能量和信息流动的功能系统。(Ecosystem)生物群落（生命系统）生产者：绿色植物、光合细菌消费者：草食动物（初级）、肉食动物（次级）、大型肉食动物（三级）。分解者：微生物非生命系统：光、水、空

2、气、土壤、矿物元素、有机物等人与环境生态平衡（ecosystem equilibrium) 在一定的时间内，生态系统中的生产者、消费者和分解者之间，生物群落与非生物环境之间，物质、能量的输出和输入，生物学种群和数量，以及各数量之间的比例，始终保持着一种动态平衡关系，称之为生态平衡. 人与环境大气中的N2尿素及动植物遗体NO3-土壤中的微生物NH3NO3-氮素化肥固氮对人类重要性正面：在生态系统中维持物质能量流动，保持生态平衡负面：污染物通过食物链富集生物富集作用(biological enrichment)：环境中某些污染物含量在生物体之间沿着食物链逐级增高，使生物体内浓度超过环境中浓度。食

3、物 链（food chain）：生态系统中一种生物被另一种生物吞食，后者再被第三种生物所吞食，彼此以食物联接起来的链锁关系。人与环境污染物生物富集必须具备的条件是：污染物易为各种生物吸收；进入生物体内后较难分解和排泄；污染物急性毒性小。表1-1 DDT农药在环境中的富集作用环境状态环境中浓度(ppm)富集系数海 水5.0010-5藻类植物4.0010-28.00102鱼 类2.074.14104水 鸟 类75.501.51106人与环境多氯联苯的生物聚集性水生植物水生动物胡瓜鱼 鲑鱼 银鸥卵人与环境 (一) 统一性通过物质、能量、信息交换保持动态平衡， 形成统一体人体血液中和地壳中元素含量的相

4、关性二、人类与环境的关系人与环境二、环境与健康的关系 化学机构、理化性质1.污染物因素 剂量效应关系 作用剂量 剂量反应关系暴露状况 暴露途径 作用时间2.机体因素：健康状况、生理状况、遗传因素、营养条件3.环境因素的联合效应：呈现为相加作用、增毒作用或拮抗作用环境有害物质对健康影响的因素健康环境与健康一、污染物因素化学结构影响因素一般规律实例同系物碳原子数目碳原子越多毒性越大醇类：丁、戊醇乙醇、丙醇；烷烃：甲、乙、丙、丁到庚烷，毒性依次增大分子饱和度不饱和键增多，毒性增大对结膜的刺激：丙烯醛丙醛，丁烯醛丁醛卤族取代卤素数目增加，毒性增强氯化甲烷的肝毒性：CCl4CHCl3CH2Cl2CH3C

5、lCH4手性结构手性分子，性质不同反应停的R型和S型基团位置 对位邻位间位对位二甲苯邻位间位二、污染物因素理化性质影响因素一般规律实例水溶性 溶解度愈大毒性愈大（易吸收）As2O3 与As2S3影响作用部位SO2、NO 2脂溶性大脂溶性越大毒性越大无机汞与甲基汞挥发度挥发度越大危害越大（易吸收）汞蒸气纯度杂质影响毒性大小DDT农药致畸性主要是二噁英(TCDD)分散度（粒径） 分散度愈大，生物活性愈强，且易进入呼吸道深部。降尘与飘尘一个物质“有毒”与“无毒”是相对的，关键是剂量或浓度。根据毒物是否存在阈值分：无阈值毒物：只要有暴露就有有害效应，无安全剂量，如遗传毒物。有阈值毒物：大多数毒物都存在

6、阈值，有些还有两个（如必需微量元素）。二、暴露状况暴露水平（剂量）二、暴露状况暴露时间环境暴露往往是较低剂量下的长期、重复暴露。生物半减期（T1/2）、暴露频度、持续期与靶部位浓度关系密切。二、暴露状况暴露时间理论上，污染物经历6个T1/2后，在体内最大蓄积量基本达到稳定，此后摄入量与排出量趋于平衡。摄入量越大，达到平衡后体内蓄积量也越大；反之，将越少，甚至一直达不到有害作用水平。 年龄与体重新生或幼年动物通常对毒物较成年动物敏感，对多数毒物，估计要敏感1.510倍。性别与激素主要见于成年动物。与体内激素、代谢功能的差别有关。营养状况蛋白质缺乏可使酶活性降低，使毒物的毒性增加。个体健康状况防御

7、能力降低（正气弱则邪气侵）遗传因素基因多态性（gene polymorphism） 三、机体因素个体差异遗传因素基因多态性（gene polymorphism） 三、机体因素个体差异 指正常人群中在某一基因位点上有2个或2个以上不同等位基因(如基因A和基因a)现象。原因可以是单核苷酸变异，或是某些基因序列拷贝数的变异。1997年美国提出环境基因组计划，系统研究美国人群基因的多态性。七大类疾病癌症呼吸系统疾病退行性神经系统疾病发育障碍先天缺陷生殖系统疾患自身免疫性疾病十类侯选基因DNA修复基因毒物代谢酶基因激素代谢酶基因受体基因细胞周期基因信号传递基因介导免疫和感染反应基因介导营养因素基因参与氧

8、化过程的基因细胞内药物敏感基因环境致病因素的健康效应健康效应谱环境与健康敏感人群(susceptible population)：老、弱、病、残、幼，甚至胎儿，他们是抵抗力最弱，最容易受到有害因子伤害的人群。高危险人群(high risk population)：接触有害因子的机会比其他人群多、强度大、摄入量比普通人群要高得多的人群。 环境中的有害因子种类很多，它们常常是同时综合作用于人体。污染物之间具有联合作用，污染物和环境之间也具有联合作用。相加作用(additive effect ) M=M1+M2（2个有机磷农药抑制胆碱酶的作用是相加）协同作用(synergism)MM1+M2（石棉：

9、肺癌危险度5+吸烟：肺癌危险度1155）拮杭作用(antagonism)MM1+M2（铁可以减轻锰的作用）独立作用（independent effect)M=M1+M2(1-M1) ；M=1-（1-M1）(1-M2)环境与健康四、有害因素的联合作用五、环境因素环境温度高温可使代谢亢进，促进毒物吸收，使毒性增高，温度下降可使毒性反应减轻。湿度SO2在高湿条件下，一部分可变为SO3和H2SO4 从而使毒性增加。紫外线大气中的氮氧化物和醛类，在强烈日光的照射下，可转化成毒性更强的光化学烟雾等。 第二节 环境污染与健康掌握环境污染和环境内分泌干扰物的概念掌握环境污染对健康的危害（重点）环境污染( en

10、vironmental pollution ) 由于自然或人为的原因， 污染物进入人类环境，对人类的身体和精神状态产生直接、间接或者潜在的有害影响，或妨碍各种生物的繁殖与生存，破坏了生态系统的平衡，称为环境污染 。环境污染与健康环境污染的来源自然因素：天然环境：砷、氟过多生物地球化学性疾病自然灾害：火山爆发、风暴、火灾等。人为污染（主要来源）工业“三废”、生活“三废”、农业生产、医源性污染、战争、其它环境污染与健康 环境污染种类化学性污染物(chemical pollutants)：种类最多，威胁最大(特别是有机污染物)。目前美国化学文摘中登记的化学物资以每周6000种的速度递增，而每年未发现

11、过的新化合物就达30余万种，其中90%以上是有机化合物。据统计，在过去的100年中，地球上人工合成化学物质的浓度已从稍大于零增加到了约1ug/kg，按目前速度，100年后将增加到mg/kg级。将对生态环境造成极大的压力，也对人类健康构成极大的威胁。物理性污染因子 (physical roles)：部队常见噪声、紫外线、电磁辐射、电离辐射等。生物性污染物(biological pollutants)：发展中国家常见 各种病原微生物和寄生虫卵、生物毒素等。环境污染与健康环境污染对健康的影响急性危害慢性危害致癌危害致畸危害环境污染与健康环境污染引起的急性中毒危害大量的环境毒物在短时间内进入机体所致；

12、急性中毒发生的常见原因（以下因素的单独或联合，以大气污染为例）：往往有比较严重的污染源或事故排放（如印度博帕尔事件、开县井喷、天原化工厂氯气泄漏等）；特殊的地理条件不利于污染物扩散、稀释。 如河谷盆地、海滨靠山等地（马斯河谷、伦敦烟雾事件）；特殊的气象条件。 如强烈的日光，气温逆增，无风或微风，持续大雾等（光化学烟雾事件）。急性危害London type smog（煤烟型烟雾事件） 英国伦敦1873年1965年共发生12次烟雾事件，最严重的1次在1952年(London crisis)。特殊地理条件：河谷盆地；特殊气象条件：持续大雾形成逆温，无风或微风；严重污染源：工厂和居民大量燃煤，排放出大

13、量烟尘和SO2；多人死亡美国洛杉矶1940年代末期发生多起光化学烟雾事件。特殊地理条件：海滨靠山、低纬度；特殊气象条件：强烈日光、气温逆增、无风或微风、夏季至初秋等；严重污染源：汽车尾气、工业生产和垃圾焚烧排放NOX 和烃类物质经紫外线照射生成以氧化剂为主的光化学物质；人群急性中毒事件及大量物品毁损。Los Angeles type smog（光化学烟雾事件） 急性危害环境污染引起的慢性危害慢性特异性及非特异性损害慢性持续性蓄积危害定义：污染物低浓度、长期、反复对机体作用所产生的危害称为慢性危害。机制： 物质蓄积：material accumulation，毒物本身在体内的蓄积功能蓄积：fun

14、ctional accumulation，毒物对机体微小损害的逐次累积慢性危害的定义及机制慢性危害 污染物浓度低，但作用时间长 污染物进入环境后，受到大气、水体稀释，一般浓度较低。多在ppm （10-6） , ppb（10-9）, ppt（10-12）水平接触者为长时间不断暴露于污染环境中，甚至终生接触。ppm: part per million百万分率ppb: part per billion十亿分率ppt: part per trillion 千亿分率慢性危害1、慢性特异性及非特异性损害慢性特异性损害有明确对应的因果关系水俣病、痛痛病等（后面举例详述）慢性非特异性损害无明确对应的因果关系影

15、响儿童生长发育；使机体抵抗力降低，人群中慢性疾病的发病率和死亡率增高。慢性危害2、环境污染的持续蓄积性危害许多物质具有环境滞留性、生物富集性及体内蓄积性后果遗传负荷增加慢性疾病发生生殖功能受损三致其他慢性危害 1925年，日本熊本县水俣湾渔村修建氮肥厂，生产氮肥及醋酸乙烯1950年，“自杀猫”出现：开始口齿不清、步态不稳（猫步），抽筋麻痹，最后跳入水中溺死，当地人谓之“自杀猫”。 1953年，耳聋眼瞎、全身麻木、神经失常，一会酣睡，一会兴奋异常，身体弯弓，最后高叫着死去。1956年，在这个地区又发现五十多人患有同样症状的病。熊本大学组成对策委员会，组织专家进行调查1966年，历经10年，证明是

16、甲基汞中毒引起，由于汞的环境污染，特别是常期食用被污染的鱼和贝类引起的甲基汞慢性中毒。 1974年，官方承认患者达14000人，申请待审4000人，死亡41人。至此，环境污染引起的公害病甲基汞中毒（水俣病）引起国际社会广泛关注。案例：水俣病成因：氮肥厂以汞为原料（催化剂）进行生产 排放含无机汞及甲基汞的废水（无机汞经底泥微生物作用转化为甲基汞） 具有脂溶性的甲基汞易进入水生生物体内 经食物链富集到鱼、贝体内进入人、猫体内 中枢神经系统蓄积损害甲基汞中毒（水俣病）症状急性与亚急性型水俣病短期内大量摄入引起特异性体征：末梢感觉麻木，视野向心性缩小，共济运动失调，语言障碍，听力障碍慢性型水俣病长期连

17、续摄入小剂量引起症状出现慢，不明显，不一定全面。一般感觉障碍开始的多。胎儿型(先天性水俣病)孕妇摄入甲基汞通过胎盘和乳汁侵入胎儿，影响胎儿脑组织及其他系统的发育。胎儿型症状主要有1、智力受损：重症精神迟钝、智能低下、性格异常2、小脑受损：共济运动失调、吞咽困难、斜视、语言困难、阵发性抽搐和发笑3、发育异常：四肢变形等3、致癌作用(carcinogenesis)：Boyland （1969年）和 Higgison（1975年）的学说：人类癌症1020%与遗传有关，80%90%与环境因素有关（其中化学因素占80%85%，余为物理及生物性因素）。致癌物分类：直接、间接遗传毒性、非遗传毒性其它方式多阶

18、段致癌学说启动/促进/进展/-环境中主要致癌性因素：空气：多环芳烃、苯、甲醛、氡气等水：砷、微囊藻毒素等食物：亚硝胺、黄曲霉毒素等慢性危害 中国工程院院士郝希山主持完成的“恶性肿瘤流行趋势分析及预防研究”表明：1981年至2000年20年间，恶性肿瘤新发病人数年平均增长3.3%，发病率由177/10万增长到245/10万，20年累计上升45.35%。 研究预测，到2010年， 男性发病前3位肿瘤：肺癌、肝癌和大肠癌； 女性发病前3位肿瘤：乳腺癌、肺癌和大肠癌。20年间59种恶性肿瘤发病率增五成北京晚报 2007年03月06日 1城市与乡村肺癌发生率和死亡率 空气污染与肿瘤 大气污染在城市和乡村

19、有着十分明显的差异。一般来说，城市大气污染程度较乡村严重，其肺癌发病率和死亡率也高于乡村。例如上海市1973-1975年肺癌死亡率分析表明，市中心区肺癌死亡率最高27.26/10万，郊区次之14.2710万，农村最低8.510万，市中心区向外围逐渐递减。2宣威室内空气污染与肺癌云南宣威县，女性肺癌死亡率居全国首位。流行病学调查，获得如下资料肺癌死亡率居各类肿瘤死亡率之首。肺癌死亡率有明显地域差异。农民肺癌死亡率高，与职业接触关。吸烟率的高低与肺癌死亡率无关。肺癌死亡率与宣威居民生活燃料(煤)对室内空气污染有密切联系。经检测，燃烟煤室内空气中苯并(a)芘（BaP）浓度高，超过我国大气卫生标准值6

20、00多倍。 水污染与膀胱癌、肝癌的关系，近年来受到人们关注。有的学者在分析了饮水暴露与肿瘤相关性后认为，可能主要与消化道肿瘤的危险度增加有联系，其相关性依次为胃、直肠、膀胱、食管、肺、肝和胆、结肠、胰、乳房、小肠肿瘤等。 水污染与肿瘤1 水致突变性与肿瘤的关系我国对黄浦江水突变性与肿瘤关系进行的流行病学调查，其结果如表2-6。结果表明,居民胃癌、肝癌标化死亡率与水质致突变性测试结果基本一致。2. 水污染与肝癌 我国江苏省某肝癌高发区,经调查发现饮用不同水源的村民，肝癌发病率有明显差异 。发育毒性（developmental toxicity）对发育中的胚胎及胎儿有害作用。四种结局结构畸形（致畸

21、）（肉眼可见）生长迟缓功能障碍（某些脏器或系统）死亡（胚胎或胎仔致死作用）4、致畸作用（teratogenesis）广义的畸胎应包括结构、功能或精神活动的发育缺陷。 目前一般指解剖结构上可见的形态发育缺陷。我国新生儿畸形率约为1.43.3。目前有上升趋势。 其中以神经管畸形和唇腭裂畸形的出现率最高。产生畸形的原因：环境因素10%。 遗传因素25% 综合因素（环境和遗传共同作用）65%。慢性危害美国：登记的37860种工业化合物中585种标注有 致畸性。1岁以内可以发现的严重畸形占34。我国：每年3040万婴儿有肉眼可见出生缺陷，以神经管畸形和唇腭裂畸形最多。有上升趋势。4、致畸作用（terat

22、ogenesis）致畸作用有敏感期器官发生（形成）期时最敏感：人 21-56天；大鼠6-17天；兔 6-18天。剂量与效应关系复杂可以致畸，也可能致死（使致畸作用减少）。严重畸形可以掩盖轻微畸形。物种差异及个体差异明显（代谢差异所致）反应停对人有强烈致畸作用，对鼠和家兔极轻。（导致悲剧发生）4、致畸作用（teratogenesis）4、致畸作用致畸物欧洲“反应停”事件（海豹婴儿）4、致畸作用（teratogenesis）5、致突变作用(mutagenesis)突变：定义：遗传物质（染色体、基因、DNA）的突然改变。为生物界正常现象，有利有弊。可自发，也可人工诱导严重突变是畸变与癌变的基础：发生

23、在生殖细胞子代畸形；发生在体细胞个体肿瘤环境中常见的致突变物主要是化学物质：卤代甲烷、汞化合物、甲醛等某些物理因素：放射线、微波等生物因素：病毒检测方法染色体：微核实验基因：Ames实验DNA：彗星实验慢性危害 是指具有类似激素作用，干扰内分泌功能，从而对机体或后代引起有害的健康效应的一类外源性物质常见的EDCs： 定义： 洗涤剂：壬基酚、辛基酚等； 有机氯农药：DDT、甲氧DDT、六六六等；有机磷农药：乐果、马拉硫磷、乙酰甲胺磷等； 拟除虫菊酯：氯氰菊酯、氰戊菊酯等； 除草剂：利谷隆、除草醚、莠去净等； 塑料增塑剂：邻苯二甲酸脂类等； 塑料制品焚烧产物：四氯联苯、二恶英等； 合成树脂原料：双

24、酚A、双酚F等； 绝缘材料：阻燃剂、多氯联苯、多溴联苯等 环境内分泌干扰物（Environmental Endocrine Disrupting chemicals,EDCs)来源：自然界（如某些植物激素）人工合成（环境污染的主要来源） 环境内分泌干扰物可通过生物链和食物链进入人体，与人类生殖障碍、恶性肿瘤、神经系统病变等多种重大疾病密切相关。EDCs危害一、对生殖系统及生育的影响目前研究较多的是环境雌激素对男女生殖系统的影响及对胎儿的致畸作用，其次是对睾酮水平的干扰作用。1、男性生殖系统 环境雌激素对男性生殖系统影响最大，主要表现为男性雌性化，可引起各种形式的雄性生殖系统发育障碍：性腺发育不

25、良，生精细胞、支持细胞和间质细胞数目减少，精子数目减少乃至无精子，睾丸肿瘤，性欲降低和不育症等。2、女性生殖系统 具体表现为：女孩性早熟，子宫内膜异位发病率增加，月经周期改变等。3、致畸 人体妊娠时接触固醇样化学品对子代产生有害效应，如服用保胎素二乙基己烯雌酚的妇女，其子代生殖器癌症发病率无论男女均有增加。二、对免疫系统的影响1、腺萎缩 研究表明：人类胸腺是二恶英敏感器官，二恶英可引起胸腺萎缩。2、免疫毒性 近年来，过敏性和自身免疫性疾病大大增加，流行病学和实验动物研究已经证明，这与环境污染有密切关系。目前得到的初步结论是：环境污染物扰乱了内分泌系统，从而影响免疫系统的功能，引发各种疾病。3、

26、神经系统 环境雌激素对胚胎的影响大于成人，因为胚胎中负反馈机制尚未形成，或功能较弱，在神经系统的发育阶段，男性激素受化学物质影响后，生殖行为就会发生异常。4、恶性肿瘤流行病学研究表明：接触多氯联苯较多的人群，其肿瘤死亡率显著高于常人。多氯联苯污染与消化道癌、淋巴癌、粒细胞白血病、甲状腺癌、卵巢癌、乳腺癌、软组织癌有密切关系。第三节 环境与健康关系的研究方法环境流行病学(environmental epidemiology) 环境毒理学(environmental toxicology) 一、 环境流行病学研究方法 环境流行病学是应用传统流行病学的方法，结合环境与人群健康关系的特点，从宏观上研究

27、外环境因素与人群健康的关系。（一）研究内容和特点环境流行病学除与一般流行病学共有的方法学特征外，它在研究的内容和方法学上有如下特点。1由于环境因素对人群健康影响不仅反映疾病，而是一个反应较广的健康效应谱。常研究发病前的一系列健康效应，包括生理功能，生化代谢等的改变。2环境流行病学研究的暴露因素较多的是物理和化学因素。 已知暴露因素,研究其对健康的影响（现况调查或病例对照研究） 出现健康异常,探索引起健康异常的暴露因素研究（先队列研究，获得线索后再选用病例对照研究或毒理实验）3暴露因素和健康效应确定，要研究暴露-反应关系（现况调查）（一）研究内容和特点 环境流行病学除与一般流行病学共有的方法学特

28、征外，它在研究的内容和方法学上有如下特点。 （一）研究内容 环境暴露 健康效应环境外暴露剂量 定义：通常是测定人群接触的环境介质 中某种环境因素的浓度或含量， 在不同时间或空间进行抽样测量 意义：测量结果从宏观上可以为环境流 行病学调查划分出高、中、低浓 度区和对照区，是研究该环境因 素对人群健康影响的基础资料。 缺点：常常很难精确地估计环境污染物 进入不同个体暴露剂量。环境暴露(2) 内暴露剂量测量 定义：测量机体内已吸收的污染物的量 方法：通过测定生物材料（血液、尿液 等）中污染物或其代谢产物的含 量来确定。如以血铅、血汞的含 量分别代表铅和汞的暴露剂量 优点：内暴露剂量能真实反映暴露水平

29、环境暴露(3) 生物有效剂量测量 定义：指直接测量到达器官、组织、细胞、亚细胞或分子等靶部位或替代性靶部位的污染物量。优点：生物有效剂量直接与产生的有害效应相关。缺点：在检测方法和样品采集上有困难。例如：人乳中污染物的浓度既反映了母亲内暴露水平，又反映了婴儿外暴露水平。环境暴露1 .健康效应测量的对象 调查人群的选择可采用两种方法：如果能筛选出高危人群，可以用较小样本的特定人群来进行研究。采用抽样调查，它是从研究总体中随机抽取部分研究单位所组成的样本进行调查研究，进而由样本调查结果来推论总体。抽样调查要求样本能代表总体，遵循随机抽样原则2.健康效应测量的内容： 主要包括疾病率的测量及生化和生理

30、功能测量 。健康效应测量 把测量的结果，应采用正确的流行病学和卫生统计学的方法进行分析。根据分析数据作出健康效应评价。评价中混杂因素的控制 混杂因素：当研究暴露于某一因素与疾病的关系时，由于受到一个或多个既与疾病有制约关系，又与暴露因素密切相关的外来因素的影响，掩盖或夸大了所研究的暴露因素与疾病的联系，这些影响因素称为混杂因素。可分层分析，Logistic和多元线性回归分析技术。 暴露与健康效应评价（二）生物标志与环境流行病学 生物标志是生物体内发生的与发病机制有关联的关键事件的指示物，是机体由于接触各种环境因子所引起机体器官、细胞、亚细胞的生化、生理、免疫和遗传等任何可测定的改变。分子生物标

31、志则着重研究外来因子与机体细胞，特别是生物大分子(核酸、蛋白质)相互作用所引起的一切分子水平上的改变。分子流行病学能准确地反映出暴露与效应间的关系，对于早期预测损害、评价其危险度、提出预防措施有重大意义。 接触生物标志物（biomarkers of exposure）指在机体内某个隔室中测到的外来物质及其代谢产物，或外来因子与某些靶分子或细胞相互作用的产物。（苯尿酚）效应生物标志物（biomarkers of effect）指机体内可测定的生化生理或其他方面的改变。依据这些改变的程度，可表现为确证的或健康损害或疾病的标志。（致突变物染色体畸变、微核）易感性生物标志物（biomarkers of

32、 suscep- tibility）指机体接触某种特定环境因子时，其反应能力的先天性或获得缺陷的指标（代谢酶的遗传多肽性是关键因素）。生物标志物种类暴露生物标志- 外暴露标志(EEM)与剂量(EED) 内暴露标志(IEM)与剂量(IED) 生物作用标志(BAM)与剂量(BAD) _ 健康疾病连续带：健康态亚健康态潜在疾病态临界疾病态亚临床态临床态效应生物标志： HCM EBEM ASFM PM SCCM CDM 易感生物标志-易感标志与水平(SM & SL)暴露 - 暴露(E)与剂量(ED) 结局 - 健康态(HC) 机体临床态(CD) (健康疾病连续带) 与传统流行病学的区别传统流行病学分子

33、流行病学生物标志在环境流行病学中的应用 生物标志的运用能加强暴露、效应和易感性的测量，对病因联系提供更有说服力的证据。因此，应用前景十分广阔。有下列几方面： （1）暴露的精确测量 （2）早期生物效应的显示 （3）宿主易感性的判定 二、环境毒理学研究方法（一）环境毒理学研究的内容和任务 环境毒理学研究优点： 可根据研究目的和要求，人为地控制化 学物的暴露水平和强度，并能使研究因 素单一、准确。 效应观察指标不受限制，能利用实验动 物的任何组织和器官来观察环境有害物 所产生的病理改变。 可应用特殊基因型的细胞、转基因动物 等试验材料，更利于作用机制的研究。 研究内容和任务主要是：环境污染物(毒物)

34、接触机体后的吸收、分布、代谢和排泄过程。2. 污染物的毒作用大小、蓄积性、作用的靶器官和组织等基本毒理学特征。3. 污染物毒作用的机制及在机体内产生的主要生物学效应.4. 污染物的特殊毒作用(致畸、致癌、致突变性)检测和评价5. 研究和探索污染物在机体反应中出现的特异、敏感的测试指标，即生物标志，为环境流行病学调查提供新的手段。6. 对已造成健康危害，并通过环境流行病学调查提出的可疑致病因素，建立动物模型予以证实。7. 对于新合成的化合物或即将进入环境的化学物(化工产品、污染物、农药等)的毒理学安全性评价。8. 应用于环境生物监测。（二）一般毒性的研究方法一般毒性的研究内容和方法，急性毒性试验

35、慢性毒性试验蓄积毒性试验亚急性毒性试验亚慢性毒性试验（三）遗传毒性研究方法 1.遗传毒理学试验的类型 按其检测的终点分成4类：反映原始DNA损伤的试验、反映基因突变的试验、反映染色体结构改变(即染色体损伤)的试验和反映非整倍体改变的试验 遗传毒性检测的主要用途： 致癌性的筛选 常规筛选试验组的方法主要有：Ames试 验、微核试验、染色体畸变分析、SCE试验、显性致死试验等。2.遗传毒性研究新技术 (1) 聚合酶链反应技术： (2) 单细胞凝胶电泳试验 (3) 荧光原位杂交 (4) 转基因小鼠突变试验 (5) 基因芯片技术 （四）动物致癌试验方法 动物致癌试验包括短期诱癌试验和长期动物致癌试验。

36、长期动物致癌试验是目前鉴定致癌物最可靠、使用最广的一种经典方法。致癌性的判断标准（WHO，1969）为： 与对照组相比，试验组同类型肿瘤发生率明显 增加； 试验组中出现对照组没有的肿瘤类型； 试验组中肿瘤发生早于对照组； 与对照组比较，试验组每只动物的平均肿瘤数 明显增加。上述四项中任何一项存在统计学上的显著差异，都可以认为是动物致癌物。（五）致畸性测试方法 1动物致畸的三段试验 环境因素除了引起结构畸形外，还 可能 对生殖功能、生长发育、生理及生化代谢 等产生影 响。需要进行三段试验。 I段试验：主要测试环境因素对受孕率和生殖功能的影响。 段试验：在胎鼠器官形成期对孕鼠进行染毒, 在分娩前

37、一天处死受孕动物进行胚胎毒性及致畸性检查。 段试验：对分娩后发育影响的观察 2体外致畸试验 主要用于研究致畸机制及筛选化学致畸物。常见 的体外致畸试验主要是全胚胎培养、器官培养和细胞培养三个层次的试验。 （六）环境生物监测方法传统的环境监测主要采用化学或物理学方法测定介质中污染物的含量，了解环境是否受到污染及污染水平。 环境生物监测优点：（1）能够迅速反映出污染物是否能对生物体，特别 是体内的遗传物质产生影响。 （2）能反映总体的污染水平和可能产生的危害。 目前环境生物监测方法分为两类：1现场生物监测 主要通过对环境的植物、动物或微 生物进行细胞遗传学或分子毒理学的直接监测。2环境样品的生物监

38、测 收集空气、水和固体环境样 品进行毒理学测试。 第三节 环境危险度评价 概念 意义 程序及方法 实例Hazard means anything that can cause harm e.g. fire, trafic, cancer.Risk means the chance, great or small, that someone will be harmed by the hazard.健康危险度（health risk）是指环境中的有害因素导致暴露人群中出现不良健康效应的概率。健康危险度评价（health risk assessment ）是以危险度作为评价指标，定量描述污染对人体

39、产生的健康危害。 一、概念预测特定环境因素暴露下，人群发生某种健康效应（发病或死亡）的概率（即危险度）以及具有这些效应的人数。计算某些环境有害因素在环境中可接受的浓度，为环境卫生学标准的研制，卫生法规、条例的制定和卫生监督工作提供科学依据。对环境有害因素的危险度进行对比评价，排列治理次序，选择环境有害因素的治理急缓，为环境管理决策部门提供科学依据。二、意义一、危害鉴定（hazard identification）二、暴露评价(exposure assessment)三、剂量反应关系的评价(dose-response assessment) 四、危险度特征分析(risk characteriza

40、tion)危害鉴定：确定某种环境因素暴露是否能产生人群的有害效应、强度是否有公共卫生意义。暴露评价：有害物浓度、暴露途径、暴露持续时间、暴露人群的特征等。内暴露、外暴露。剂量-反应关系评价：有阈化合物，参考剂量，RfD；无阈化合物，斜率系数，CF。危险度特征分析：根据模型进行危险度计算。三、程序和方法四、实例（一）四、实例（一）危害鉴定川藏沿线兵站饮用水源水样中含有重金属砷、汞、铅、硒。这四种重金属是公认的有害重金属，其毒理学及流行病学资料较为丰富，不必重新研究。 暴露评价依据环境浓度（外暴露）四、实例（一）兵站代号砷(As)铅(Pb)汞(Hg)硒(Se)011.46710-34.47810-

41、30.37310-30.94810-3021.68510-33.47910-30.56710-30.95110-3030.60910-32.98410-30.42910-31.28910-3041.21810-33.13210-30.55810-30.89710-3051.70810-33.44210-30.70410-30.95710-3064.03510-35.03710-30.57010-30.79410-3071.81910-31.96410-30.34310-31.03410-3080.97910-32.57810-30.61610-30.95010-3091. 84410-24.8

42、7410-31.35010-3*1.65510-3101.11510-32.27510-30.56810-31.61610-3110.94710-30.89510-30.62110-32.40210-3121.58410-32. 51010-2*0.48510-30.78510-3133.01910-34.09910-30.29910-30.92110-3141.25710-36.41710-30.55810-30.94610-3150.72310-35.99210-30.90110-31.63010-3160.26210-34.35610-31.02710-3*1.77910-3170.58710-33.83010-30.54510-30.92410-3182.00210-32.12610-30.80710-31.34910-3中位数(M)1.36210-33.65410-30.56710-30.95410-3标准限值5010-31010-3110-31010-3四、实例（一）剂量-反应关系评价根据WHO和IARC的分类，As属于致癌化学物，Pb、Hg和Se属非致癌化学物。对于化学致癌物斜率系数、非致癌物的