环境与健康课件

1、第二章 环境与健康的关系环境（environment） 是指作用于人类所有外界力量（因素）的总和。人与环境既相互对立，又相互制约，既相互依存又相互转化，两者存在对立统一关系。 人类依赖环境，受到环境的影响，不断适应环境；同时，人类又在与自然界的长期斗争中发挥主观能动性而改造环境，成为自然界的主人。 但人类改造和利用环境的过程中也对环境带来了负面影响，甚至使环境遭受严重破坏。环境卫生学的核心内容和长期的根本任务环境与健康的关系研究按环境要素的属性及特征分类自然环境（natural environment） ：自然界存在的各种事物，它们是天然形成的，。（大气圈-atmospheric sphere

2、、水圈-hydrosphere、土壤岩石圈lithosphere 、生物圈-biosphere）社会环境（social environment）由政治、经济、文化等社会因素构成。原生环境(primitive environment)：天然形成的，未受到人为活动影响或影响较小的自然环境。次生环境（secondary environment)：是指在人类活动影响下形成的环境，其中物质的交换、迁移、转化以及能量和信息的传递等都发生了重大变化。 一、人类自然环境的构成 (constitution of natural environment for humankind)（一）大气圈（atmospher

3、ic sphere）包括整个大气层：对流层、平流层、中间层、热层、逸散层各种气体：O2、N2、Ar、CO2、CH4等（三）岩石圈（lithosphere）通常指地壳，主要由岩浆岩和沉积岩构成。岩浆岩是由地球深处的炽热岩浆侵入地壳或喷出地表冷却而形成的岩石，化学组成以Si02为主。沉积岩由沉积在水盆地中或陆地上的物质固结而形成的岩石。大多含有动植物化石。占地壳岩石总体积的5%，地表分布面积的75%。所含矿产极为丰富，如煤、石油等。生态系统组成生态系统 环境部分（无机环境）阳光、大气、水分、土壤和营养物质等生物部分（生物群落） 生产者 植物细菌消费者 一级消费者二级消费者三级消费者分解者（还原者）

4、 各种微生物二、生态环境（一）生态系统（ecosystem）定义：是在一定空间范围内，由生物群落及其环境组成，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。即生物群落与其生存环境所构成的整体系统。生态系统的组成：生产者、消费者、分解者、无机界 生态平衡： 在一定条件下和一定时间内，生物群落之间及生物群落与非生物环境之间能量、物质的输出、输入，生物种群的种类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。 是生物生存、活动、繁衍正常进行的基础 是人体处于健康状态的基本条件 （二）食物链（food chain）一种生物以另一种生物作为食物，后者再被第三种生物作为食物，

5、彼此以食物联接起来的锁链关系称为食物链。其本质是生物通过食物链使物质和能量在生物种群间得以循环和流动。食物链对环境中的物质转移和累积起重要作用。产生生物放大作用必须具备的条件： 环境中的化学物质易被生物体吸收进入生物体的化学物质较难分解和排泄 生物放大作用多通过食物链进行 环境化学物质在生物体内富集时，不对该 生物体造成致命伤害 世界上已确认的公害病（public nuisance disease）如 水俣病（Minamata disease）、 痛痛病（Itai-Itai disease） 都与食物链的生物放大作用有关。（三）生态系统健康生态系统健康(ecosystem health)是指具

6、有活力、结构稳定和自调节能力的生态系统，是生态系统的综合特性。活力指生态系统的功能性，包括维持系统本身复杂特性的功能和为人类的服务功能；结构稳定指具有平衡、完整的生物群落，多样的生物种群；生态系统自调节功能主要靠其反馈作用，通过正、负反馈相互作用和转化，在受胁迫时出现维持系统的正常结构和功能，保证系统达到一定的稳态。 生物多样性（biodiversity）锐减。包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。 不久以前，专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分我国物种高度丰富；特有属、种繁多，尤为人们注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍

7、豚、水杉、银杏、银杉等；生态系统的类型丰富 第二节 人与环境的辩证统一关系“人与天地相参，与日月相应”、天人合一的观点，即人与环境之间的对立统一。互相联系、相互作用和制约的关系 主要体现在三个方面： 1）人与环境的统一性 2）人体和环境相互依存性 3）人与环境的相互作用 英国地球化学家Hanmilton分析了220名英国人血液与地壳中元素的含量，发现人体血液中60多种元素含量与地壳中这些元素的含量有明显的相关性。（一）人与环境在物质上是统一的（三）环境与人体相互作用人类改造和利用环境的主观能动性：1 利用环境中的有利因素（profitable factors），抵御不利因素（harmful f

8、actors）2 向大自然索取，过度开发资源而破坏生态环境 人类为了生存发展向大自然索取、开发资源、创造财富过度开发引起环境破坏危害人类健康。 环境的改变对人体的生理功能产生影响通过生理调节适应环境变化 如初次进入高原地区通过加快血液循环、增加红细胞数量或血红蛋白含量等适应缺氧环境2 若环境因素作用强度超出机体自身的调节能力，则出现有害的健康效应，如功能异常、组织结构损伤剂量效应关系（dose-effect relationship)：人体对环境有害物质暴露量的增加所产生的生物学效应的变化。 剂量反应关系(dose-response relationship)： 随着环境有害因素剂量增加，产生

9、某种特定生物学效应的个体数而随之增加的关系。 一般用百分率表示。 如：随着镉摄入量的增加，引起肾皮质损害的人数随之增加总的来说，有三种类型的化合物，它们的剂量-效应（反应）关系曲线是不同的。无阈值化合物阈值化合物必需元素 无阈值化合物指遗传毒性致癌物。从理论上说，一个致癌物分子即可能在一个细胞引发肿瘤，因此认为这类化合物无安全剂量。(二）作用时间和蓄积效应环境污染物的暴露，往往是在较低的剂量下数月或数年内的重复暴露。重复暴露的时间包括 暴露频度和暴露期两个要素。理论上讲，化学性污染物进入机体经历六个生物半减期后，在体内最大可能的蓄积量趋于稳定。摄入量愈大，达到平衡后其最大蓄积量也愈大；未观察到

10、有害效应的剂量no-observed-adversed-effect level，NOAEL摄入量减少到致使体内最大蓄积量低于产生有害效应的水平，长期作用也不会对机体产生有害效应。该摄入剂量或浓度则被称为未观察到有害效应的剂量(no-observed-adversed-effect level，NOAEL)或浓度，亦称阈下剂量（浓度）。它是制定环境中有害物质最高容许浓度的重要依据。物质在体内蓄积的量与其暴露时间、摄入量、生物半减期等有密切关系。暴露量大、生物半减期长、暴露时间长，在体内蓄积量大，易发生慢性中毒。对于具体某毒物来说，暴露浓度相对稳定、生物半减期为一常数，这时是否发生慢性中毒就取决

11、于暴露时间。功能蓄积（functional accumulation ）： 功能受损的累加（体内毒物量未见增加，但对机体的功能损伤作用累加）。（三）健康效应谱和敏感人群1. 健康效应谱（spectrum of health effect）：指人群暴露于环境污染物时产生的不良反应在性质、程度和范围上所表现出的征象。它反映了环境污染引起的健康危害在人群中的分布情况。spectrum of health effect（1）无效应负荷，（2）生理性波动，（3）代偿状态，（4）患病，（5）死亡（1）无效应负荷，（2）生理性波动，（3）代偿状态，（4）患病，（5）死亡预防医学工作一个很重要的任务就是发现代

12、偿状态（临床前期-preclinical phase）的早期敏感指标。很多慢性疾病、传染病、地方病、职业病、公害病等在代偿状态时早期发现，对于预防这类疾病的发生非常重要。（四）人群易感性（susceptibility）对环境有害因素作用的反应更为敏感和强烈的人群，称为敏感人群（susceptive group）（易感人群）。机体对环境有害因素的反应，与人的健康状况、生理机能状态、遗传因素（易感基因）等有关。可粗略分为两类：第一类是年龄、健康状况、营养状态和行为（如吸烟、饮酒、膳食和运动习惯）等因素。第二类是遗传因素年龄、健康状况、营养状态和行为等第一类因素婴幼儿和老人对环境有害因素的作用往往有

13、更高的易感性 1952年伦敦烟雾事件期间，年龄在45岁以上的居民死亡人数为平时的3倍，1岁以下婴儿死亡数比平时也增加了1倍，在4000名死亡者中，80以上患有心脏或呼吸系统疾患。环境污染引起的疾病：公害病（Public nuisance）职业病（Occupational disease）传染病（Infectious disease）食物中毒（Food posioning）遗传因素遗传缺陷的个体对某些特定的环境因素特别敏感 先天性缺乏1-抗胰蛋白酶的个体，对刺激性气体非常敏感，易造成肺的损伤； 红细胞6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷者，对硝基苯类化合物及多种氧化物的损害异常敏感； 显性慢性乙酰化状态，对

14、芳香胺化合物敏感，易发生膀胱癌。高危（险）人群（high risk group）：敏感人群和高暴露人群。如吸烟者是肺癌的高危人群；交通警察是汽车废气和铅危害的高危人群。对环境因素的作用产生应答反应有关的基因称之为环境应答基因（environmental response gene），环境应答基因的多态性是造成人群易感性差异的重要原因。 （五）联合作用1.相加作用 产生联合作用时的毒性为各单项化学物质毒性的总和。 如：丙烯和乙晴；氟利昂和CO 2.协同作用 又称增毒作用。 两种物质同时进入机体时，其中某一种物质可使另一物质的毒性增强，且毒性超过两者之和。 如：飘尘和SO23.拮抗作用 某种环境危

15、害因素可减轻其它危 害因素的作用。 如卤代苯类明显诱导某些有机磷化合物（对硫磷、对氧磷等）的代谢4. 单独作用 第三节 自然环境与健康自然环境的有益因素（profitable factors of primary environment）：Primary environment：天然形成的未受或少受人为因素影响的环境。原生环境中存在大量对机体有益的因素； 清洁并含有正常化学成分的空气、水、土壤、山珍野味；充足的阳光和适宜的气候；优美的植被；秀丽的风光等。自然环境中，也存在不少对健康不利的因素。包括各种地质和气象灾害，不良的气侯和天气条件，有毒有害的动物、植物，天然有害化学物质，地表化学元素分布

16、不均，天然放射性物质和致病微生物等等。即使在环境污染等环境问题解决以后，它们还可能继续长期存在。一、不良气象因素与健康 气象因素（meteorological factor）包括温度、湿度、气压、风速等多种要素，气象学把瞬间至十余天内多种气象要素的综合状态称为天气（weather），更长时期的天气的总和称为气候（climate）。 人生活在大气中，无时不受天气变化的影响，气象要素对人体的影响是通过皮肤、呼吸系统、感觉系统等来实现的。人体不同部位的感受器可接受不同的气象要素刺激：皮肤和粘膜主要接受气温、湿度、降水、风、大气酸度、太阳辐射、雾等刺激；呼吸系统主要接受气温、湿度、风、气压、气溶胶、大

17、气电及大气中一切化学物质的刺激；感觉器官、包括眼、鼻、耳可接受光线(如可见光)、气压、雾、大气电、气味等刺激。（一）不良的天气和气候条件对健康的影响极端气温对健康的危害：一般人群死亡人数每年有2个高峰：盛夏和严冬盛夏酷暑、热浪袭人：心脑血管疾病患者热负荷增加，死亡的危险性增大。2003年法国8月初的热浪中有一万多人死亡上海的调查显示，炎热天午后温度每升高1oC,死亡增加10人。严冬季节：冠心病、高血压、呼吸循环系疾病等患者易发作上海气象中心和复旦大学公共卫生学院研究发现，SARS爆发和流行最适温度1728oC,冷空气后的降温和升温引起的温度剧烈变化可能是引起SARS高发的气象原因之一。（二）天

18、气和气候条件对健康影响的方式1. 对人体的物理作用 2. 影响人体生理和代谢功能 3. 对生物性病原体和生物性传媒的影响4. 影响环境质量，增加环境污染物对健康的不良影响 5.对人体心理和精神状态的影响二、生物性有毒有害物质与健康 （一）动物毒素澳洲灯水母高居首位。它的蜇刺会令人极其疼痛，导致恶心、呕吐、呼吸困难，如果不立刻注射抗毒药的话会很快致人于死地。悉尼的漏斗网蜘蛛被视为毒性最强的蜘蛛，其毒牙足以穿透人类的指甲。非洲的黑曼巴蛇是世界上毒性最强且速度最快的蛇。它能以高达19公里的时速追逐猎物，人一旦被它咬到，致死率将近100%中南美洲的毒箭蛙，它在受到攻击的威胁时，会从皮肤分泌毒液，南美洲印第安人冒极大的生命危险抽取其毒液，使用在自己的箭尖上。毒箭蛙中毒性最强的是小黄金毒箭蛙，一只小黄金毒箭蛙就拥有足以杀死1000人的毒液。 17个国家的科学家评出的10种动物属“世界毒王”： 1)澳洲方水母：生活在澳大利亚沿海，人若触及其触手，30秒钟后便会死亡。 2)澳洲艾基特林海蛇：它长着一张大嘴，和澳洲方水母栖身于同一水域。 3)澳洲蓝环章鱼：这种软体动物的身长仅15厘米，蜿足上有蓝