环境污染与人体健康课件

第五章环境污染与人体健康,第一节人和环境的辨正关系,引言生命是蛋白质存在的方式，这个存在方式的基本因素在于它与周围的外部自然界的不断新陈代谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质的分解。,1、几种常见的氨基酸：,(1)甘氨酸,(2)丙氨酸,(3)谷氨酸,氨基酸,羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。,什么是氨基酸？,2、氨基酸的性质,（1）既能与酸反应又能与碱反应与氢氧化钠的反应:NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COO-Na+H2O,试写出与盐酸反应的化学方程式,NH2CH2COOH+HClCl-+NH3CH2COOH,（2）脱水缩合,2NH2CH2COOHNH2CH2CONHCH2COOH+H2O,1书写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。2书写出氨基乙酸与氨基乙酸脱水的方程式。,3.成肽反应,2NH2CH2COOH,两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，成为成肽反应。,蛋白质的结构与性质,蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。这是科学史上的一大成就，可以说是科学史上又一“丰碑”。,蛋白质是含氮生物高分子化合物，有C、H、O、N、S等元素，还有一些微量元素，构成的种类有10万种以上。天然蛋白质的结构独特而稳定，按照氨基酸的连接方式分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。,蛋白质的一级、二级、三级结构,蛋白质的分子图象,蛋白质的空间结构,环境污染治病原因：污染使某些化学物质突然地增加和出现了环境中本来没有的合成化学物质，破坏了人与环境的对立统一关系，因而引起机体疾病，甚至死亡。环境四大要素：空气、水、土壤与食物。,环境医学：环境医学是研究环境与人群健康的关系，特别是研究环境污染对人群健康的有害影响，及其预防的一门科学，环境科学也是预防医学的一个重要组成部分。环医主要研究内容：环境流行病学、环境毒理学、环境医学检测、环境卫生标准等。,环境医学研究重点：研究严重危害人体健康的疾病（如肿瘤、心血管疾病等）的流行特点和规律；研究环境污染物所引起的亚临床变化和检出高危险人群，为健康预报和早期诊断提供依据等方面。,第二节环境污染及其对人体的作用,一、环境污染物定义及来源环境污染物p60生产性污染物：工业“三废”，农药生活性污染物：生活废弃物（粪便、垃圾、污水）放射性污染物：核能工业排放、医用放射源。,二、环境污染的分类与特征一般把环境致病因素分为下面三种：生物性因素：包括细菌、病菌和虫卵等。化学性因素：包括有毒气体、重金属、农药、化肥和其他化学品。物理性因素：包括噪声、振动、放射性物质和电磁波辐射等。,特征影响范围大（地区广、人口多）作用时间长（全天）污染情况复杂（转化、代谢、降解和富集作用）例如：禽流感。,三、人体对环境治病因素的反应生理调节功能（p61）：人类具有调节自己的生理功能来适应不断变化着的环境的功能。代偿能力：由原器官的健全部分或其他器官代替补偿功能或结构发生病变的器官。人体对致病因素引起的功能损害有一定的代偿功能。,慢性肾功能衰竭：运用中医学的理论对慢性肾衰的临床表现、病理生理等进行分析，其主要病位在肾，但常常波及它脏，所影响的主要生理功能是气化功能，即水液代谢和分清泌浊的功能，导致湿浊内留，继而或化热生毒，或化寒成痰。中医学认为，就水液代谢而言，除肾的主水、气化功能外，肺之宣降、通调水道，脾之运化、升清，肝之疏泄，心主血脉、心火下助肾阳等，都与水液代谢密切相关，这就是慢性肾衰时各脏腑对肾功能进行代偿的生理基础。其实西医学也发现了慢性肾衰时肾外的一些代偿途径，如慢性肾衰者汗液、消化液中肌酐、尿素氮等显著增加，按照中医学的理论，这是肺和脾对肾功能的代偿。,人体对环境致病因素的反应过程,疾病的发展时期：,潜伏期（无临床表现)前驱期（有轻微的一般不适)临床症状明显期（出现某疾病的典型症状)转归期（恢复健康或恶化死亡),环境污染对人体健康的影响评价,是否引起急性中毒；是否引起慢性中毒；有无致癌、致畸及致突变作用；是否引起寿命的缩短；是否引起生理、生化的变化。,四、环境污染物在人体内的转归体现为：毒物在人体内的转归毒物的侵入和吸收毒物的分布和蓄积毒物的生物转化毒物的排泄,毒物的侵入和吸收1.进入方式：呼吸道、消化道、皮肤及其他途径。呼吸道疾病：肺结核、流感、支气管炎皮肤和粘吸收虽然完整的皮肤是很好的防毒障，但有些毒物，特别某些工业毒物可通过完整的皮肤，或经毛孔到达皮脂腺被吸收，一小部分可以通过汗腺时入体内。（脂溶性毒物如苯、有机磷化合物，乙醚、氯仿）,10m：黏附在呼吸道，气管和支气管。,2.空气中颗粒物的致病因素气态病毒或悬浮颗粒物肺部,毒物的分布和蓄积毒物的分布（p63）化学物在全身各组织中的起始分布取决于血流量，而最终分布取决于化学物与组织的亲和力。例如：染毒铅2小时后，约含有50的铅分布到肝脏，然而1个月后体内剩余的铅，90与骨中晶格结合在一起。再如静脉注射亲脂性化学物2，3，7，8-四氯二苯-对-二恶英(TCCD)5分钟后，15的剂量位于肺部，仅有约1在脂肪组织中，然而24小时后，仅0.3留在肺中，有20在脂肪组织中。,毒物的蓄积（p63）靶组织或靶器官(targetorgan)：进入血液的化学物大部分与血浆蛋白或体内各组织结合，在特定的部位累积而浓度较高。但化学物对这些部位所产生的作用并不相同。有的部位化学物含量较高，且可直接发挥其毒作用，称为靶部位。如甲基汞积聚于脑，百草枯积聚于肺，且均可引起这些组织的病变。,贮存库(storagedepot)：有的部位化学物含量虽高，但未显示明显的毒作用，称为贮存库。主要贮存库有：1）血浆蛋白作为贮存库血浆中各种蛋白均有结合化学物质的功能，尤其是白蛋白的结合量最高，是最重要的贮存库。2）肝和肾作为贮存库肝和肾具有与许多化学物结合的能力。这些组织的细胞中含有特殊的结合蛋白，能将血浆中和蛋白结合的有毒物质夺取过来。如一次性染毒铅后30分钟，肝脏中铅的浓度比血浆中高50倍。,3）脂肪组织作为贮存库如各种有机氯农药(氯丹、DDT、六六六等)和有机汞农药(西力生、赛力散等)。4）骨骼组织作为贮存库由于骨骼组织中某些成分与某些污染物有特殊亲和力，因此这些物质在骨骼中的浓度很高，如氟化物、铅、锶等能与骨基质结合而贮存在其中，体内90%的铅贮存在骨组织中。,毒物的生物转化生物转化作用（P63）：人体内的毒物，很少一部分可以原形被排出体外，绝大部分要经过酶的代谢或转化，从而改变毒性，这样的过程称为生物转化作用。代谢过程分二步：氧化反应和水解反应；结合反应。,1）氧化反应又可分为微粒体酶系催化的氧化反应以及线粒体或胞液中的非微粒体酶催化的氧化反应。混合功能氧化酶(mixedfunctionoxidase,MFO)。（1）微粒体氧化MFO催化的氧化反应的特点是反应中需要一个氧分子，其中一个氧原子被还原成水，另一个氧原子与底物结合，即被氧化的作用物上加上一个氧原子，故又称为微粒体加单氧酶(mono-oxygenase)，其反应式如下：MFORH+NADPH+H+O2ROH+NADP+H2O,（2）非微粒体氧化除微粒体氧化酶外，在线粒体和胞液中存在一些非特异性氧化酶。例如醇脱氢酶在NAD+受氢条件下，可使醇易于脱氢氧化，最后生成CO2和水，人饮酒后主要藉此氧化过程而转化、解毒。醇脱氢酶醛脱氢酶C2H5OHCH3CHOCH2COOHCO2+H2O乙醇乙醛乙酸,2）还原反应外来化学物在体内可被还原酶催化还原，可分为微粒体还原和非微粒体还原。3）水解作用在肝、肾及其他组织的微粒体或细胞内含有各种酯酶和酰胺酶，能水解各种酯类或酰胺类化合物。许多有机磷农药主要藉酶的水解作用而解毒，如敌敌畏、对硫磷、马拉硫磷、乐果等在体内水解后毒性下降。,4）结合反应各种污染物进入机体后，不论经过其它反应（氧化、还原或水解）与否，最终大多要与机体内某些化学物或基团结合而降低其毒性。还能使大多数化学物增加水溶性而有利于排出体外。例如：许多有机磷农药主要藉酶的水解作用而解毒，如敌敌畏、对硫磷、马拉硫磷、乐果等在体内水解后毒性下降。因此，结合反应对解毒具有重要意义。,毒物的排泄排泄途径：肾脏、消化道和呼吸道，少量可随汗液、乳液、唾液等各种分泌物排出。1肾脏从尿中可排出各种可溶性或非溶性，有机的或无机的化合物，如脂肪族，芳香族，各种盐类，重金属，生物碱，氰化物，甲醇，乙二醇等。,2呼吸道由于肺的表面积大以及血管丰富，排泄毒物也较快，因而肺脏对毒物的排泄有一定的意义，特别是一些易挥发的毒物如：氯仿乙醚，洒精，硫化氢和砷氢等一氧化碳、氢氰酸由肺排出。,3皮肤从皮肤、汗腺、皮脂腺的分泌物中可排出少量毒物，如硫化氢，卤素，芳香族化合物、铅、汞、砷等。一些脂溶性毒物可由汗腺，皮肤及乳腺排出。4乳腺和泪腺在授乳期的妇女中毒时，由于乳汁中含有排出的毒物，因此应提防婴儿中毒。,五、环境污染物对人体的作用因素剂量剂量：常以人体接触或摄入机体的剂量，如单位体重(mg/kg)或环境中浓度(mg/m3或mg/L)来衡量。1.人体非必需元素最高允许负荷量，甲基汞2.人体必需的元素含量过少，功能障碍；含量过多，中毒性病变。,作用时间随着作用时间延长，毒物在人体中蓄积达到中毒阈值，才会产生危害。多种因素的联合作用吸烟与接触石棉使肺癌死亡率增加；酸和碱相互拮抗；高温可促进毒物吸收、代谢；振动可使汞中毒或铅中毒发病率增高；紫外辐射能使体内维生素D2和D3形成，从而增强机体抗佝偻病作用。,个体敏感性指每个人的健康状况、生理状态、遗传因素等，均可影响人体对环境异常变化的反应强度和性质。,第三节环境污染对人体健康的危害,环境污染对人体健康的危害十分复杂表现1.急性危害2.慢性危害3.远期危害,1.急性危害：,污染物（烟雾、光化学烟雾）引起人群中毒死亡。几次烟雾事件发生的情况污染物（农药、剧毒物质）大量排入水体,洛杉矶光化学烟雾事件,四十年代末期在美国洛杉矶发生的光化学烟雾事件，则是由于汽车排放的尾气以及工业生产和垃圾焚烧炉排放废气中的NO2和烃类物质，在特殊的气象条件(强烈日光、气温逆增、无风或微风、夏季至初秋等)和地理条件(海滨靠山、低纬度)，经紫外线照射生成强氧化性光化学物质，而引起的急性中毒事件。它的特点是异常的臭气，强烈的眼刺激，呼吸困难，空气能见度降低，以及植物的损害和橡胶制品毁损等。,急性中毒事件发生的主要原因是：往往有一个比较严重的污染源或者是事故排放；特殊的地理条件，中毒事件常常发生于不利于污染物扩散稀释的特殊地形如河谷盆地，海滨靠山等；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。,表51几次烟雾事件发生的情况,四次伦敦烟雾事件的比较,博帕尔农药污染,意外事故或一次性大量排放。例如1984年12月3日印度博帕尔市的联合碳化物公司渗漏出45吨甲基异氰酸盐，造成该市70万人口中2500人死亡，10万人住院，其中5万人双目失明，其他幸存者健康也受到严重危害。同时该地区大批食物和水源被污染，大批牲畜死亡，生态环境受到破坏。,氰化钠泄漏事故,2001年9月29日，陕西丹凤县境内，一辆载有5.2吨剧毒氰化钠溶液的卡车不慎翻入汉江支流铁峪铺河内，约有5吨氰化钠溶液溢出，造成河中生物大面积中毒死亡。幸而没有造成人员伤亡。1984年6月19日巴布亚新几内亚的一个金矿发生了一起1000吨氰化钠溶液流入河中的特大污染事故，也未造成人员伤亡。,氰化钠属于剧毒品，人口服最低致死剂量为2.86mg/kg体重，但迄今为止基本上未见因污染河水而造成人员中毒伤亡的报告。原因何在？1.氰化钠易溶于水，水中泄漏的主要危害是水解形成剧毒的氰化氢（沸点25）从河面蒸发逸出。NaCN+H2O-HCN+NaOH,2.氰离子与水中金属离子形成非常稳定的金属氰化络合物，沉积于河底，进入缓慢的生物降解过程。有一部分转化成低毒的氰酸钠和硫氰酸钠。3.氰化钠对淡水鱼类的急性危害水平为0.02ppm（mg/l）,氰离子水平:0.20.9ppm时可以造成大批鱼类死亡。但对人:50公斤体重的人,最低致死剂量是143mg.如按美国氰化钠的饮水标准（0.2mg/l），他至少饮用1公斤超标715倍的生河水才会死亡。如以我国地面水标准（0.05mgl)计算，需要饮用至少1公斤超标2860倍的生河水才会死亡。,4.不会在鱼类体中残留而引起人中毒，进入动物体内的氰化钠转化成低毒的硫氰酸盐的半减期为20分钟1小时。5.消除水中氰化钠的应急办法是加漂白粉,尚未水解的氰化钠氧化成低毒的氰酸钠(人口服最低中毒剂量为5400mg/kg体重），进而氧化成无毒的二氧化碳等。CN-+ClO-+H2O-CNO-+Cl-2CNO-+3ClO-+H2O-2CO2+N2+3Cl-+2OH-,2.慢性危害：,(一)大气污染对呼吸道慢性炎症发病率的影响(二)水体和土壤污染对人体造成的慢性危害1）汞对人体的危害中枢神经受损害2）铬对人体的慢性危害口角膜烂、腹泻、腹痛和消化道机能紊乱3）铅污染对人体的危害损害骨髓造血系统，能引起贫血4）此外，环境污染引起的慢性危害，还有镉中毒、砷中毒等。,3.远期危害：,致癌作用人类癌症由病毒等生物因素引起的不超过5%;由放射线等物理因素引起的也在5%以下；由化学物质引起的约占90%致突变作用能引起生物体细胞的遗传信息和遗传物质发生突然改变的作用，导致遗传变异致畸作用致畸因素有物理、化学和生物学因素。可引起眼白内障，小头症等畸形，胎儿畸形等,恶性肿瘤已经成为人类死亡构成的重要病因，每年全世界约有700多万人死于癌症。我国从1957-1995年对部分城市人口死因进行的统计表明，肿瘤在死因构成顺位已从1957的第七位上升为第二位(1995)，在部分城市则已排在首位。,常见的致癌物,芥子气：气的学名为“二氯二乙硫醚”。纯芥子气为无色有微弱大蒜气味的油状液体，工业品为黄色、棕色至深褐色，含杂质越多颜色越深。伤害的实质是破坏组织细胞使之坏死、溃烂。芥子气中毒后愈合较慢且易引起感染。还由于芥子气扰乱中枢神经系统的正常功能，致使神经活动出现障碍，从而可以引起痉挛和麻痹。,氯乙烯：乙烯基氯;理化性质略呈芳香气味的无色气体。分子式C2-H3-Cl。分子量62.50。急性中毒和麻醉作用:短时间吸入大量氯乙烯,因其麻醉作用而产生中枢神经抑制,可导致急性中毒。兔和狗于437.8g/m3(17.1%)的浓度下1分钟即引起麻醉,但移离后可恢复。,PVC食品保鲜膜对人体健康造成危害PVC（聚氯乙稀)是一种硬塑料.PVC材料中所含的氯乙烯以及增塑剂在遇油和高温的条件下容易析出，析出的氯乙稀单体经过一定积累容易致癌。PVC保鲜膜用的增塑剂中某种成分容易析出，随着食物带入人体，对人体造成致癌作用；特别是造成内分泌、荷尔蒙的紊乱，引起妇女乳癌、新生儿先天缺陷、男性生殖障碍甚至精神疾病等等。,嚼槟榔习惯可能致癌我国云南、广西、广东部分地区居民有嚼槟榔的习惯。据资料记载，嚼槟榔与口腔、喉、食管