环境管理_人类环境与健康

第一章人类环境与健康 环境问题是人类生存与发展的永恒主题一方面 环境提供了人类个体生长发育和种族繁衍所必需的物质基础和能量源泉 维持人类的生命与健康 另一方面 环境的变化在一定条件下又会对机体健康产生不良影响人类与环境协调发展 联合国 第一节环境与健康的关系 流行病学研究表明 人类疾病的70 90 与环境有关 与环境有关的疾病所致死亡率约占总死亡率的90 案例 狼和鹿的故事 20世纪初叶 美国亚里桑那州北部的凯巴伯森林大约有4000只左右的鹿在林间出没 鹿不断地被狼捕食 美国总统西奥多 罗斯福宣布凯巴伯森林为全国狩猎保护区 并决定由政府雇请猎人到那里去消灭狼 经过25年的猎捕 有6000多只狼先后毙命 很快 森林中的鹿增多了 总数超过了10万只 一切能被鹿吃的食物都难逃厄运 森林中的绿色植被一天天在减少 大地露出的枯黄一天天在扩大 灾难终于降临到鹿群头上 先是饥饿造成鹿的大量死亡 接着又是疾病流行 一批又一批鹿接连死去 到1942年 整个凯巴伯森林中只剩下8000只病鹿在苟延残喘 问题 鹿群大量死亡的原因是什么 什么是生态平衡 自然环境 是围绕着人群的空间及其中可以直接或间接影响到人类生活 生产的一切自然形成的物质和能量的总体分为大气圈 水圈 土壤岩石圈和生物圈原生环境次生环境 一 环境的概念及分类指围绕人类的空间及其中可以直接或间接影响人类生存和发展的各种因素的总体 生物圈是指地球上所有生命物质及其生存环境的整体 包括海平面以下约12km的厚度和海平面以上约10km的高度 该范围内大约有200多万种生物 原生环境 指天然形成的 未受或少受人为因素影响的环境 次生环境 指在人类活动影响下 物质的组成和交换都发生了重大变化的环境 社会环境 是人类特有的环境 由社会制度 经济 文化和风俗习惯等因素所构成的环境 二 构成环境的因素 作用两面性 生物因素 指存在于环境中的各种动物 植物和微生物化学因素 包括天然形成与人工合成的各种有机和无机的化学成分 以及动植物 微生物体内的化学组分物理因素 如声 光 振动 电磁辐射等 社会心理因素 社会因素包括社会制度 社会文化 社会经济水平 还包括人的年龄 性别 风俗习惯 宗教信仰 职业和婚姻状况等 心理因素则是指在特定的社会环境条件下 社会因素在人们大脑中的反应 并通过心理素质的折射构成其具体内容 三 生态环境 生态环境是与人类生存和发展有关的生态系统所构成的自然环境 生态系统 指在一定空间范围内 生物群落与其周围环境所组成的借助于各种功能流 物质流 能量流 物种流和信息流 所联结的稳态系统 是组成生物圈的基本单位 生态平衡 生态系统内部自然的 动态的相对平衡状态食物链 生态系统中一种生物被另一种生物所吞食 后者再被第三种生物所吞食 形成彼此以食物连接起来的链锁关系生物富集作用 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 使其在生物体内的浓度超过环境中的浓度的现象 一 生态系统 整体性自调控能力开放性和稳定性可持续性 二 生态系统的主要特征 由自然生态系统所产生的物质及其所维持的良好生活环境对人类的服务性能称为生态系统服务 三 生态系统的服务功能 四 生态系统健康 生态系统健康是指具有活力和自调节能力 结构稳定的生态系统 是生态系统的综合特性 包含两方面内涵 即满足人类社会合理要求的能力和生态系统本身自我维持与更新的能力 生态健康是实现可持续发展的前提 是人类生存和发展的物质基础 也是人类健康的基础 人和自然环境的关系人与环境的统一人体通过新陈代谢不断地与环境进行物质交换 以维持机体内环境的稳定和生命活动的正常进行人对环境的适应环境中存在的很多自然因素都具有双重作用如紫外线有些环境因素是不利于机体健康的 但人类可以改造自然环境使之适应人类的生存 当人体无法改变不利的环境因素时 这时 机体会动员自身的生理调节能力对环境的变化加以适应人与环境的相互作用 三 人与环境的关系 人体血液与地壳化学元素相关性 英地球化学家Hamilton220人 人类与环境的关系 人类 植物 动物 水 大气 土壤 食物 污水 食物 污染饲料 饮水 废水 呼吸 废气 生活 废渣 生长地 枯死 食物 损坏 排泄 饮水 蒸发 降水 降落物 粉尘 人和社会环境的关系 社会环境是人类自身创建的 人既是社会环境因素的唯一决定者 又是社会环境因素的影响对象 社会环境因素对人类健康的影响有以下三种方式社会因素通过影响自然环境质量作用于人体社会因素通过制约人们的营养水平 生活居住条件与医疗保健等 对健康产生相应的影响社会因素作为一种外来的信息刺激源直接作用人的心理或思维活动过程 影响人的心身健康 案例讨论 凯巴伯森林构成了一个森林生态系统 包括森林中的土壤 水 空气 阳光 微生物 植物 动物等 他们形成了一种动态平衡关系 当人们为了保护鹿群而大量捕杀狼群时 生态平衡即遭到了破坏 最终导致鹿群的大批死亡 第二节环境污染及其对健康的影响 案例 水俣镇是日本水俣湾沿岸的一个小镇 渔业兴旺 1953年 水俣镇的一个人生了怪病 开始只是口齿不清 步履摇晃 面部痴呆 后来发展到耳聋眼瞎 全身麻木 最后体如弯弓 神经失常 惨叫而死 1956年4月 一个6岁的女孩患了同样的病症 同年5月 又有4个同样的病人被送入了医院 紧接着 该镇又发现了50多个这类患者 这引起了全镇人的恐慌 日本水俣病事件 调查发现 1953 1956年间 水俣湾附近的一家化工厂排放的含有硫酸汞的废水污染了海水 海水里的汞在微生物的作用下被转化为甲基汞 甲基汞很容易被生物体所吸收 并且能在水生生物食物链中逐级传递和富集 使甲基汞在生物体的浓度越来越高 引起鱼贝类中毒 人食这种鱼贝类后引起发病 问题 环境污染物的来源有哪些 对人类健康有哪些危害 一 环境污染 概念 指由于人为的或自然的原因 使环境的结构和功能发生变化 引起环境质量下降 生态平衡破坏 影响人类健康及其他生物生存的现象污染物 使环境的正常组成和性质发生变化 直接或间接有害于人类的物质公害 严重的环境污染所导致的环境破坏 全球环境与环境问题 环境污染和生态破坏已经成了人类面临的最严重挑战 它已经威胁到人类的生存与发展 人类面临的十大环境问题 酸雨污染温室效应或气候变暖臭氧层破坏土地沙漠化森林面积减少物种灭绝与生物多样性锐减水环境污染与水资源危机水土流失城市垃圾成灾大气环境污染 拯救地球 资料显示 全球已有30 的土地因人类的活动遭致退化 每年流失土壤约240亿吨 全世界每年流入海洋的石油达1000多万吨 重金属几百万吨 还有不计其数的生活垃圾 水中的病菌和污染物每年造成约2500万人死亡 全球每年向大气中排放的二氧化碳约有230亿吨 比上世纪初增加了25 与此同时空气中的颗粒物质 二氧化硫 一氧化碳 硫化氢等污染物也大量增加 全世界森林面积以每年约1700万公顷的速度消失 平均每天有140种生物消亡等 所有这一切都在向人类发出警示 人类在破坏地球环境的同时 也在毁灭着自己 人类只有一个地球 尊重地球就是尊重生命 拯救地球就是拯救未来 中国环境污染问题 据专家估算 中国每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失高达约6000亿元 相当于60个唐山大地震所造成的损失 黄土高原 水土流失 土地沙漠化 大气污染 水体污染 固体废弃物污染 二 环境污染物的来源 生产性污染 如工业三废 农药和化肥的不合理使用生活性污染 生活污水 人畜粪尿 合成洗涤剂 现代装饰材料 化妆品交通性污染 交通运输工具产生的噪声 振动和排出的废气其他污染 电子通讯设备所产生的微波和电滋波 某些机构排出的放射性废弃物和飘尘 火山爆发 森林大火和地震等自然灾害所释放的大量烟尘 废气等 工作人员在滇池清理蓝藻 受蓝藻污染的太湖水 三 环境中污染物的转归 概念 指污染物进入环境后 在物理 化学或生物因素的作用下 发生迁移或转移 转化 生物富集和自净的全过程污染物进入环境后 在自然的物理 化学或生物因素作用下 经过一定时间 环境污染物浓度或总量降低 该过程称为环境的自净在转归过程中污染物的浓度与性质发生变化转归速度与污染物本身的性质和所处的环境条件有关 四 环境污染对人体健康的影响 环境污染物按其属性可分为物理性 化学性和生物性3类 一 急性损害作用环境中大量污染物或毒性较大的污染物作用于机体 在短时间内出现中毒症状或死亡 称为环境污染因素对机体的急性损害作用 原因 发生严重的生产事故 使大量的有害物质短时间内进入环境 如1984年印度博帕尔市美国联合碳化公司印度分公司的一家农药厂发生的异氰酸甲酯泄露事件 泄露事故造成2500人死亡 15万人急性中毒 近5万人双目失明 环境条件急剧恶化 不利于环境污染物的扩散稀释 使较多的污染物积聚在局部区域的环境中如1930年 比利时的马斯河谷大气污染事件 当时的气象条件是大雾笼罩 气压升高 无风或偶见微风 工厂排出的烟和浓雾混在一起直落地面 沿整个河谷弥漫 3d之内造成6000人发生呼吸道疾患 并有63人死亡 二 慢性损害作用指环境中有害物质低浓度长期反复作用于机体所产生的危害原因 污染物本身在机体内的蓄积 污染物对机体微小损害的逐渐累积 表现 慢性中毒 指机体长时间少量 反复或持续接触某种污染物时引起功能或器质性改变后出现的疾病状态 如日本水俣病主要症状 开始时口齿不清 步态不稳 面部痴呆 进而耳聋眼瞎 全身麻木 最后神经失常 一会酣睡 一会兴奋异常 身体弯弓 高叫而死 JinichiHamatsuki 83岁 水俣病患者 一位日本妈妈正在给她患有水俣病的儿子洗澡 这是20世纪60年代初期很著名的一幅新闻图片 慢性非特异性影响 指污染区居民虽然没有明显的特异性中毒表现 但由于污染物低浓度长期作用 影响机体正常生长发育和生理 生化功能 使机体的非特异免疫功能下降 导致受污染区的人群抵抗力下降 对感染的敏感性增加 常见病 多发病的发病率增高 人群寿命缩短 病死率增加等如受SO2严重污染地区的居民上呼吸道感染的发病率上升 接触粉尘作业工人的慢性鼻炎发病率增高等 三 特殊损害作用1 致癌作用 概念 指环境中有害物质或因素引起人类或动物发生恶性肿瘤环境致癌因素物理因素 如放射性物质的内 外照射可引起白血病 短波紫外线长期强烈照射可引起皮肤癌等 化学因素 如石棉可致肺癌 黄曲霉毒素可引起肝癌等 生物因素 如人乳头瘤病毒16型可引起宫颈癌 肝吸虫可引起肝癌 据估计80 90 的人类癌症与环境因素有关 其中物理因素占5 生物因素占5 而化学因素占90 2 致畸作用 概念 指母体接触环境有害物质或因素后引起胎儿先天性缺陷如母亲妊娠期摄入甲基汞引发了胎儿中枢神经系统发育障碍 3 致突变作用 概念 指环境有害物质或因素使生物机体遗传物质发生突然变异的作用 4 免疫毒性作用 概念 指环境有害物质对生物机体免疫系统或功能产生的损害作用机制 直接损害免疫细胞的形态与功能 导致机体容易发生感染性疾病和肿瘤 表现免疫抑制 多氯联苯影响免疫细胞的抗原识别能力 引起病理性免疫应答 表现为过敏反应或自身免疫性疾病 甲醛 DDT如系统性红斑狼疮 慢性活动性肝炎 自身免疫性肾小球肾炎等 饮水卫生 5 非特异性损害作用 概念 指污染物作为疾病的促进因素 或者通过降低机体对疾病的抵抗力或者为特异性致病因素提供致病条件等来影响机体健康如 接触二氧化硅粉尘的人群肺结核的患病率增高 存在于生物材料中 能够显示机体暴露于环境污染物的早期特异性危害的标志物 因存在于机体的生物材料如血液 尿液 头发等中 故称为生物标志物 五 生物学标志物 1 暴露生物标志物 指生物材料中存在的环境毒物及其代谢产物 其含量的的高低可反映机体对其毒物的接触水平 如机体接触苯 尿液中可出现酚类化合物增加 因此尿酚可视为苯的接触性标志物 2 效应生物标志物 指机体中可测出的生化 生理 行为或其他改变的指标 包括反映早期生物效应 结构和 或 功能改变及疾病 如血细胞中8 OhdG 8 羟基脱氧鸟嘌呤 可视为遗传毒物造成DNA氧化损伤的一种效应性标志物 3 易感性生物标志物 即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标 生物学标志物分为3类 通过对环境调查 临床表现 病理改变和动物实验等资料的分析 确认这种怪病是人体慢性甲基汞中毒所致 案例分析 甲基汞容易被人体吸收 容易进入脑组织和胎盘 从体内排泄很缓慢 甲基汞对神经系统的损害是不可逆的 能够严重损害机体的中枢神经系统和胎儿 水俣病是轰动世界的公害病 从1956年5月日本官方认可的首例水俣病到2011年7月31日 日本共有水俣病患者2273例 死亡1043例 黄浩明 中国国际民间组织合作促进会副理事长兼秘书长 与坂本忍 左侧 胎儿水俣病患者 她的母亲 中间 在日本水俣市萤之家的合影 第三节健康危险度评价 健康危险度评价 healthriskassessment HRA 是对暴露于某一特定环境条件下 该环境中的有毒有害物质 因素 可能引起的健康效应及其危害程度进行定性和定量评价 并预测环境有害物质对暴露人群可能产生的有害效应的概率 健康危险度评价 估计可能产生的健康效应类型及其特征 估计这些健康效应发生的概率 危险度 及其健康效应的人数 在空气 水 食品中某种有毒物质的可接受浓度的建议 为治理环境污染采取重大决策及措施提供充分的科学依据 健康危险度评价的基本组成 一 危害鉴定 hazardidentification 目的是确定在一定的条件下 被评价的化学物是否对机体健康产生有害效应 这种效应是否具有该物质所固有的毒性特征和类型 二 暴露评价 exposureassessment 估计出人群对某化学物暴露的强度 频率和持续时间 三 剂量 反应关系评定 dose response assessment 剂量 反应关系评定是环境化学物暴露与健康不良效应之间的定量评价 是健康危险度评价的核心 四 危险度特征分析 risk characterization 确定有害物质暴露人群中有害效应发生率的估计值 即危险度 及其可信程度或不确定性程度 健康危险度评价的应用 1 预测预报在特定环境因素暴露条件下 暴露人群终生发病或死亡的概率