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文档简介

第一章Humanandenvironment人类和环境1.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境主要内容人类的环境环境污染及对健康的影响环境污染的防治22.第一节人类的环境3.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境一、环境及其基本构成定义

WHO公共卫生专家委员会认为“环境是指在特定时刻由物理、化学、生物及社会的各种因素构成的整体状态,这些因素可能对生命机体或人类活动直接或间接地产生现时的或远期的作用”。.大气圈水圈生物圈岩石圈自然环境环境社会环境上层建筑经济、文化人际关系社会心理城市、交通家庭人口一、环境及其基本构成5.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境自然环境生物圈6.一、环境及其基本构成分类原生环境与次生环境原生环境(primaryenvironment):指天然形成的、未受或少受人为因素影响的环境。由于自然因素引起生态系统的破坏,称原生环境问题或第一环境问题。次生环境(secondaryenvironment):人为活动影响所形成的环境,由于人为活动引起环境污染导致生态平衡的破坏称次生环境问题或第二环境问题。.

原生环境:天然形成的,未受或少受人为因素影响的环境有利健康因素不利健康因素促进健康生物地球化学性疾病空气,水,土壤,阳光,微小气候,风光水、土壤:元素含量异常8.次生环境:人类活动下形成的环境,环境污染是主要问题

破坏生态平衡:次生环境质量恶化保持生态平衡:次生环境优于原生环境促进健康引起疾病9.一、环境及其基本构成原生环境次生环境

定义天然形成的人类活动影响下形成的有益作用清洁的空气、通过改造,使其优于原生水、土壤及环境,更适于人类生存适宜的阳光和小气候不良影响生物地球化学性疾病破坏生态平衡,造成环境污染.环境自然环境社会环境:社会心理因素卫生学研究的环境:生活环境生产环境环境介质化学因素物理因素生物因素按性质分类空气水体土壤食物生物11.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境一、环境及其基本构成构成环境的主要因素1.生物因素(Biologicalfactor)

(1)生物病原因子微生物寄生虫原虫虫媒自然毒素、花粉

(2)旧传染病与新传染病共存霍乱、伤寒、鼠疫、炭疽、HIV、疯牛病、非典、禽流感等。.一、环境及其基本构成构成环境的主要因素2.化学因素(Chemicalfactor):环境中各种天然的与人工合成的有机的和无机的化学物质,数量巨大、种类繁多。.一、环境及其基本构成2.化学因素(Chemicalfactor)(1)正常的化学组成是生存繁衍的基础;(2)人为排放是环境污染的主要来源;(3)如:有害气体、烟尘、挥发性烃类、重金属化合物、化学致癌物、持久性有机污染物和内分泌干扰物等。.15

燃料废气:烟、COx、NOx、SOx

汽车尾气、火车废气、废渣金属与重金属:镉、铬、汞、铅、锌、砷、农药化肥:有机磷、有机氮其他有机物:氰、酚、塑料、洗涤剂、环境内分泌干扰物、持久性有机污染物(POPs)

对人类健康有损害的化学物.一、环境及其基本构成构成环境的主要因素3.物理因素(Physicalfactor):

存在于环境中的气候条件、噪声、振动、电磁辐射、电离辐射等。.气象因素:温度、湿度、气流、

气压、热辐射电离辐射:X线和γ射线非电离辐射:红外线、紫外线、激光微波、超短波、短波、中波、长波噪声、振动

电磁辐射:雷达站、手机、微波炉、电磁灶、电视、电脑

物理因素人类环境.一、环境及其基本构成3.物理因素(Physicalfactor):

气象因素——微小气候放射元素——电离辐射

生活、生产环境

紫外线——非电离辐射

人为原因自然原因:异常气象条件

物理因素变化放射物质微波、激光噪声、振动.政治制度经济水平文化程度生活方式卫生服务心理人类健康一、环境及其基本构成构成环境的主要因素4.社会心理因素(Socialpsychologicalfactor).

二、生态系统与生态平衡

Ecosystemandecologicalbalance20.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境■定义:

生物群落与非生物所组成的自然系统称为生态系统

■要素:

生产者;消费者;分解者;非生物环境■功能:

能量流动、物质循环和信息传递(一)生态系统及其基本构成生态系统21.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境生态系统

生物群落

非生物环境生产者

消费者

分解者

二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance).生态系统非生物环境气水土壤生物群落动物

植物微生物物质循环能量流动信息传递

人二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance).二级消费者分解者无机界(空气、水、土壤、太阳辐射等)生产者一级消费者生态系统四要素及其关系无机物光能有机物化学能有机物矿物质无机物.二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance)(二)生态平衡(Ecologicalbalance)1.生态平衡是人类健康的生态学基础2.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,以及各种群数量之间的比例,始终保持着一种动态平衡关系,称之为生态平衡。.(三)食物链与生物放大作用水水生浮游生物鱼贝类鸟禽类畜类空气土壤昆虫植物人26.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境水水生浮游生物鱼贝类鸟禽类畜类空气土壤昆虫植物人食物链(foodchain).二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance)(三)食物链与生物放大作用1.食物链(foodchain):

生物之间彼此以食物的形式进行着物质和能量交换的链状关系。各种食物链在生态系统中相互交错形成食物网(foodweb)。正面:物质和能量在生物间的转移,保持生态平衡负面:环境污染物在生物体内转移和逐级放大.二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance)(三)食物链与生物放大作用2.生物富集作用与生物放大作用生物富集作用(bioconcentration)指环境污染物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明显超过其在环境介质中的浓度的现象。该作用的强弱可用生物富集系数Cb/Ce表示。.例如:甲基汞的生物富集:海水 0.0001ppm↓

浮游生物 0.001-0.002ppm ↓

小鱼 0.2-0.5ppm↓

大鱼 1-5ppm↓

人体 .(三)食物链与生物放大作用2.生物富集作用与生物放大作用生物放大作用(biomagnification)环境中某些不易降解的化学性污染物,可沿着食物链在生物体之间转移并逐级增高其在生物体中的浓度,使高位营养级生物体内的浓度明显高于低位营养级生物体内的浓度,称为生物放大作用。二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance).多氯联苯的生物放大性.污染物发生生物富集和生物放大的条件该污染物易于为各种生物所吸收在生物体内难以分解排泄该污染物逐渐积累时,对生物体不造成致命的伤害存在食物链的关系

二、生态系统与生态平衡(ecosystem&ecologicalbalance).三、人类与环境的关系34.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、人与环境的关系(一)统一性通过新陈代谢与环境进行物质和能量的交换,从而实现人与环境物质上统一。.

元素海水中丰度(Mg/L

)对生物必需性

H108000必需

Li0.2非必需

Na10500必需

K380必需

Be0.0000006非必需

Mg1350必需

Ca400必需元素在海水中丰度与其生物必需性36.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、人与环境的关系(二)人对环境的适应性

1.人类在长期发展中与环境相互作用所形成的遗传特征。如地区适应、气候适应、热适应和光适应等均是通过各种生理生化调节,防御系统动员等与不利环境因素保持平衡,以适应环境的变化。2.机体对环境的适应能力有一定限度。.适应长期适应短期适应(二)人体对环境的适应性长期进化,形成了对环境的适应。在不同纬度,人肤色差异很大。人的大拇指两节,便做精细动作,猩猩大拇指三节,便握持攀援。生理生化调节,与不利环因素保持平衡,在进入黑暗的空间后,瞳孔会扩大。从事高温作业一段时间后,汗液的分泌会减少。

“久入芝兰之室,不闻其臭”38.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境(三)人与环境的相互作用主动依赖、适应环境,人类生存、发展。适者生存的定律被破坏。39.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、人与环境的关系(三)人与环境的相互作用1.环境因素对健康影响的双重性

自然环境中有诸多环境因素对机体健康的影响具有两重性。要充分利用有利环境条件,克服、避免、改造不利的环境因素,与环境保持生态平衡。2.环境污染严重威胁人类健康和生存发展

现代人类疾病70%~90%与环境有关,与环境有关的疾病死亡率约占总死亡率的90%。.三、人与环境的关系(三)人与环境的相互作用3.环境因素的遗传易感性

人类基因组计划(HGP)和环境基因组计划(EGP)的研究揭示:人群中存在基因多态性,是个体对环境因素的感受性不同的根本原因。表明:人类健康、疾病、寿命的本质就是环境因素与机体内因(遗传因素)相互作用的结果。.第二节环境污染及对健康的影响日本四日市污染状况(1961年)中国某城市大气污染Environmentalpollutionanditseffectonhealth42.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境环境污染及对健康的影响由于各种人为的或自然的原因,使环境构成发生重大变化,造成环境质量恶化,破坏了生态平衡,对人类健康造成直接的、间接的或潜在的有害影响,这种现象称为环境污染(

environmentalpollution)。严重的环境污染和破坏,对公众造成的危害称公害(publicnuisance)。.一、环境污染及其来源44.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境一、环境污染物及其来源(一)环境污染物:进入环境并能引起环境污染的物质称环境污染物(pollutants)。1.一次污染物(primarypollutant):由污染源直接排入环境,其物理和化学性质均未发生改变的污染物称为一次污染物。包括有害气体、颗粒物、重金属及各种无机或有机化学物质。如SO2、CO、NO、铅、苯并芘等。.一、环境污染物及其来源2.二次污染物(secondarypollutant):指排入环境中的污染物在其物理、化学、生物等因素作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应形成了理化性质和毒性完全不同于一次污染物的新污染物。如:氮氧化物和挥发性有机物在日光照射下形成的光化学烟雾,排入水体的无机汞化合物在底泥微生物作用下生成的甲基汞化合物等。.一、环境污染物及其来源3.持久性有机污染物(POPs)指人类合成的能持久存在于环境中,通过生物食物链(网)累积,对人类健康及环境造成有害影响的化学物质。这类物质一般具有半挥发性、持久性、蓄积性和高毒性等特点,可经多种途径进入机体,在脂肪组织、肝脏等器官组织及胚胎中积聚,对肝、肾等脏器及神经系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统等产生急慢性毒性,并具有明显的致癌、致畸、致突变和内分泌干扰作用等。.一、环境污染物及其来源联合国环境规划署2001年提出首批控制的12种持久性有机污染物是:(1)有机氯杀虫剂:DDT、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚;(2)工业化学品:六氯苯和多氯联苯;(3)工业生产过程或燃烧生产的副产品,如二噁英类和呋喃类。.废水生产性污染废气工业性“三废”废渣

污水生活性污染粪尿生活性“三废”垃圾环境内分泌干扰物(EEDs)持久性有机污染物(POPs)

来源49.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境(二)环境污染物的来源1.生产性污染(Productivepollutant)生产过程中产生的“废气、废水、废渣”,称为“工业性三废”。

一、环境污染物及其来源

废气

土壤

废水→环境→空气

废渣

水、食品.(一)生产性污染(Productivepollutant)

1.能源大规模使用;

2.资源大规模的开发;

3.新物质的大规模合成:现有960万种新的化学物质,人工合成200万种,增加1000种/

年。三大合成(塑料、纤维、橡胶)。特点:有组织排放、量大、毒性强、易治理51.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境工厂大量废气的排放工厂废水未经处理大量排放资源大规模的开发.一、环境污染物及其来源2.生活性污染

粪便、污水和垃圾统称“生活性三废”。

环境感观性状的改变污水恶臭、蚊蝇孳生、传播粪便→环境→疾病

垃圾水→水体“富营养化”白色垃圾.(二)生活性污染(Domesticpollutant)

污水:医院污水、生活污水

垃圾:成分复杂,含致突变致癌物

粪尿:主要是生物性污染

煤烟:产生大量有害气体和灰尘。1999年九届人大11

次会议提案:在大城市禁止烧煤。

特点:片污染、无组织排放、难治理生活性三废54.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境一、环境污染物及其来源水体的富营养化(eutrophication)

大量含氮、磷等物质的生活污水和工业废水排入水体,使水中的藻类植物急遽增生、大量繁殖,使水的感官和化学性状迅速恶化。这种现象称为水体的富营养化现象。.随意乱倒的生活垃圾堆积如山56.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境日本的生活垃圾一般分为以下6大类:1、可燃性垃圾可燃性垃圾如:厨房垃圾(残羹剩饭、果皮、茶叶末、鸡蛋壳)、纸盒、烟头、一次性筷子、牙签、皮革制品、落叶、草木树枝、卫生纸、纸尿布等。2、不可燃性垃圾不可燃垃圾如:塑料制品、聚乙烯制品、乙烯合成树脂制品、尼龙制品、泡沫苯乙烯、橡胶类、合成皮革制品、陶瓷器皿、剃须刀片、电灯泡、镜子、水晶玻璃、伞、喷雾罐、涂料罐等。57.3、资源性垃圾资源性垃圾如:纸类、衣物布匹类、金属空罐类(各种饮料罐、食品罐等)、玻璃类(牛奶瓶等各种玻璃容器、碎玻璃)、餐具类(饭锅、水壶、自行车、纲制家具等)、家用电器类(电视机、洗衣机、电冰箱、立体声响、空调、炉子等(有些物品需征收回收费))。

4、有害性垃圾:干电池、日光灯、体温表等。

5、超大型垃圾:家具类、建筑材料类(门、窗等)。

6、不能收集的垃圾:摩托车、榻榻米、轮胎、废油等。58.日本在垃圾处理方面,有严格的规定1、在规定的可燃垃圾收集日或不可燃垃圾收集日早晨8:30之前,将垃圾扔在规定场所。2、使用市场上统一出售的垃圾袋分类装垃圾。3、扔带有液体的垃圾时,一定先将液体空干后再扔。4、对于装不进袋的大件物品,要捆扎好后再扔。喷雾剂罐等具有爆炸性的危险物品,要将内部液体或气体完全排放干净后再扔。剃须刀片等危险物品,要

用报纸包好后,写上“危险”二字,装入塑料袋中。59.6、空罐和玻璃瓶类垃圾要放入塑料垃圾袋中,纸类和衣物布匹类垃圾要分类用绳子捆扎好。碎玻璃要用报纸等包好,在上面写上“危险”二字。7、对于有害类垃圾,一定要放入塑料垃圾袋扔出,并在袋

上面写上“有害性垃圾”。在扔出时不要和资源性垃圾混在一起。8、对于家具等大件垃圾,要把它捆扎好,在可燃性垃圾处

理日扔出。对于建筑材料类垃圾,在重新购置建筑材料

时,让店主取走换下的物品。将超大型垃圾放在正门口

或汽车能够驶入的场所。回收时,应事先打电话申请,

有些物品需征收回收手续费。60.61.一、环境污染物及其来源3.其他污染(1)交通运输工具

噪声、振动以及各种废气,已成为城市环境污染物的主要来源。(2)电磁波辐射

电力设备、无线通讯、广播电视、医疗设备、家用电器等可产生包括微波在内的各种波长的电磁波,已成为最为普遍的环境影响因素之一。.一、环境污染物及其来源(3)放射性废弃物医用和军用的原子能及放射性同位素机构使用的各种放射性核素。由于自然灾害或管理疏忽的事故,造成泄露或任意排放,对生态环境和人群健康造成巨大的危害。.一、环境污染物及其来源(4)电子废弃物包括日常生活中使用过的各种废旧电脑、家用电器、通信设备、办公设备等。电子废弃物中含有铅、镉、汞、六价铬、聚氯乙烯、溴化阻燃剂等大量有毒有害物质。特别在以拆解电子废弃物为主要产业的地区,已形成了以重金属和持久性有机污染物为主要特征的高污染暴露环境。.一、环境污染物及其来源(5)抗生素的广泛使用和滥用环境中的抗生素污染主要来源于医用药物和农用兽药的使用,其带来的健康危害主要表现为广谱的生态毒性和细菌抗药性增高。而环境致病菌耐药性的增加和扩散,将会对人类的公共健康和临床用药构成潜在的威胁。.二、环境污染物的迁移与自净66.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境二、环境污染物的迁移与自净(一)环境污染物的迁移

迁移是指污染物在环境中发生空间位置的相对移动过程。污染物一经排放,能够进入任何一种环境介质。蒸发/挥发进入空气吸附进入土壤溶解进入水体吸收、吸入、摄食进入生物体.二、环境污染物的迁移与自净

污染物本身理化性质物理作用影响迁移非生物环境的因素化学反应环境条件生物转化生物环境生物蓄积分解代谢生物富集

.二、环境污染物的迁移与自净

生产废渣生活垃圾肥料农药农作物畜产品大气生产废气雨水

土壤生产生活废水江、河、湖、海水人及陆生生物水栖生物.二、环境污染物的迁移与自净(二)环境污染物的自净污染物进入环境后,在物理、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自净是运用环境自身能力消除污染物的重要途径环境的自净能力有限环境:结构、状态污染物:性质、数量影响因素.二、环境污染物的迁移与自净1.物理净化:通过稀释、沉降、吸附、蒸发、升华等作用,使其在环境中的浓度下降。环境物理条件

(温度、流量、流速、风速)影响因素污染物的物理特性

(比重、形态、分散度).二、环境污染物的迁移与自净2.化学净化:

氧化、还原、水解、中和

化学性状和结构改变毒性下降或无毒影响因素:①环境化学条件(pH值、化学组分、氧化还原电势);②污染物的化学性质。.二、环境污染物的迁移与自净

3.生物净化吸收、分解或降解、转化

需氧→CO2、H2O、氨氮等有机污染物

无害化

厌氧→CH4、H2S、NH3等

.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄Absorption,distribution,metabolismandexcretionofenvironmentalpollutant吸收分布代谢排泄74.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(一)环境污染物的吸收

环境污染物通过各种途径经机体生物膜进入血液的过程称为吸收。1.呼吸道

环境中以气体、蒸气和气溶胶形式存在的污染物主要经呼吸道进入人体。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(1)呼吸道的特点:表面积大,空气流速慢肺泡壁薄,毛细血管丰富,通透性强经呼吸道吸收的污染物不经肝脏转化、解毒(2)影响污染物经呼吸道吸收的因素:污染物在空气中的分压污染物的溶解性血气分配系数污染物在空气中的分散度.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄2.消化道是水和食物中的有害物质的主要吸收途径。

(1)特点:消化道任何部位均具吸收能力,小肠是污染物的主要吸收部位;以扩散方式为主,也可经载体转运;可在肠肝循环的过程中反复被吸收。

(2)影响因素:污染物的脂溶性、肠道细菌及肠道蠕动状况等。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄3.皮肤环境污染物主要通过表皮和皮肤附属器吸收。(1)特点:经皮吸收需通过三道屏障表皮角质层:主要屏障,可阻止分子量>300的物质进入连接角质层:阻止水、电解质、水溶性物质,容许通过脂溶性物质基膜(表皮与真皮间):阻止少数物质经皮吸收的污染物,可以不经过肝脏解毒。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(2)影响毒物经皮吸收的因素污染物的溶解性(脂/水分配系数)污染物浓度及皮肤的接触面积皮肤的完整性异常的气象条件.环境污染物的吸收、分布与排泄80.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(二)环境污染物在体内的分布与贮存

吸收进入体内的环境污染物,随血流和体液分布至全身,经代谢后部分排泄,部分贮存在不同器官组织,对机体产生毒性作用。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄1.分布(distribution)进入体内的污染物随血液和淋巴液分散到全身各组织器官的过程。(1)运输的形式多样性(2)分布的不均衡性和选择性(3)影响因素.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(3)影响因素:时期早期:取决于不同组织器官血液供应中晚期:污染物与组织器官的亲和力机体特定部位的屏障作用;污染物的某些化学性质(如:脂溶性)83.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄2.贮存(storage)进入体内的污染物由于对组织器官的亲和力不同或化学性质不同,在一些特定的部位浓度会较高,此部位即为该化学物的贮存部位。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(1)靶器官和贮存库贮存部位就是该化学物质的毒作用部位,此部位即为该化学物的靶器官或靶组织。某些化学物质在贮存部位含量虽高,但未显示出明显毒作用,此部位即为该化学物的贮存库。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(2)蓄积作用(accumulation)机体长期接触某毒物,可出现该毒物的量在体内逐渐增多或其引起的损害逐步积累的现象。物质蓄积:储存在体内的毒物的量逐渐增多的现象。损害蓄积:有些毒物进入体内后,用现代检测技术没有检测出其原形或代谢产物,但由其引起的损害逐步积累,最终可能导致疾病。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(三)环境污染物在体内的转化

进入生物体的外来化合物,在酶的催化下,发生的一系列代谢变化过程称生物转化过程。1.生物转化的形式Ⅰ相反应:氧化、还原、水解Ⅱ相反应:结合2.转化的主要部位和主要的酶3.转化结果具有双重性:代谢解毒、生物活化.生物解毒作用(detoxication)经过体内的转化,环境污染物毒性降低如大多数毒物88.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境生物活化作用(bioactivation)

经过生物转化,环境污染物毒物增如对硫磷,乐果;苯并(a)芘、芳香胺对硫磷氧化对氧磷水解水解产物89.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄(四)环境污染物的排泄1.从肾脏排泄肾脏是排泄环境化学物的最重要的官。.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄污染物或其代谢物

肾小球被动过滤肾小管未解离、脂溶性被动扩散尿重吸收入血不易排除解离、水溶性91.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄影响污染物从肾脏排泄的因素:毒物的理化特性尿液的PH值肾小球的功能.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄2.从消化道排泄经肝脏生物转化形成的代谢物可由肝细胞排入胆汁而进入肠道。一部分可随粪便排出,一部分因其脂溶性而被肠道再吸收,重新返回肝脏形成肠肝循环。.经肝、胆通过肠道随粪便排出肝脏生物转化代谢物肝细胞胆汁肠道随粪排出肠肝循环94.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄影响污染物从消化道排泄的因素:污染物脂溶性肠道细菌肠道蠕动95.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄3.从呼吸道排泄

呈气态或挥发性的环境化学物,可经由此途径排泄。影响因素有:毒物在空气中的分压毒物的血气分配系数肺通气量.三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄4.其他途径——毛发、唾液及乳汁等这些途径虽然不是化学物的主要排泄途径,但具有特殊的生物学意义。(1)可作为体内毒物含量的生物标志。(2)乳汁排泄可造成婴儿中毒。(3)某些环境毒物在排泄过程中可引起排出器官的损害,因而产生某些特殊的临床表现。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值通常把环境中存在的毒物称为环境毒物。化学物毒性大小常以引起某种毒效应所需要的剂量来表达,引起某种毒效应所需毒物的剂量愈小,该毒物的毒性愈大。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值

毒性:化学物引起机体损害的能力毒物:存在于自然环境中,较少剂量进入机体后就能引起机体病理性损害的化学物质环境毒物:环境中存在的毒物生产性毒物:存在于生产环境中的毒物99.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值

(一)致死剂量指在急性毒性试验中毒物引起受试实验动物死亡的剂量或浓度,称致死剂量(lethaldose)。1.绝对致死剂量(LD100)即毒物引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量。如再降低剂量,即有存活者。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值2.最小致死剂量(minimallethaldose,LD01/MLD)

指毒物引起一组受试对象中的个别成员出现死亡的剂量,低于此剂量即不会出现死亡。3.最大非致死剂量(maximaltolerancedose,MTD或LD0):

指毒物不引起一组受试实验动物出现死亡的最大剂量或浓度,高于此剂量即可出现死亡。实际上应称为最大非致死剂量;.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值4.半数致死剂量(medianlethaldose,LD50)

指毒物引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度,又称致死中量。它是一个经过统计处理计算所得到的数值,是估计毒物急性毒性大小最重要的参数,也是对不同毒物进行急性毒性分组的基础标准。毒物的急性毒性与LD50呈反比,即急性毒性越大,LD50的值就越小。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值(二)观察到有害作用的最低水平(lowestobservedadverseeffectlevel,LOAEL)指在一定暴露条件下,以现有的技术手段和指标可以观察到某种毒物引起机体出现某种有害效应的最低剂量。

LOAEL是通过实验和观察得到的,所观察到的有害作用与正常(对照)间有统计学显著意义。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值(三)未观察到有害作用水平(noobservedadverseeffectlevel,NOAEL)指在一定暴露条件下,以现有的技术手段和指标未观察到某种毒物引起机体出现有害作用的最高剂量。又称最大无作用剂量(ED0)也是通过实验和观察得到的,可能检测到某些改变,但被判断为非有害作用。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值(四)阈值(threshold)指一种物质使机体产生效应的最低剂量或浓度,即低于该剂量或浓度就不会发生某种效应。易感性不同的个体可能有不同阈值。在评价有害效应的危险性时,通常用NOAEL或LOAEL作为阈值的近似值。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值(五)安全限值指为保护人群健康,对生活环境和职业环境及各种环境介质中与人群健康有关的各种因素所规定的浓度和暴露时间的限制量。低于此值,可视为相对安全。常见安全限值有最高容许浓度、可耐受最高摄入量、时间加权平均容许浓度及短时间接触容许浓度等。.四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值各毒性参数和安全限值与剂量的关系NOAEL

阈值LOAELLD0MLDLD50LD100低高剂量(浓度).五、环境污染对人类健康的影响Effectofenvironmentalpollutionstomankind

healthy

痛痛病铊中毒海豹畸形水俣病108.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境五、环境污染对健康的影响(一)环境致病因素的健康效应1.环境致病因素(environmentalpathogenicfactor)

当环境中的异常变化超出人类正常生理调节范围,则可能引起人体某些功能和结构的改变,严重者可导致病理性的改变。这种能使人体发生病理变化的环境因素称为环境致病因素。.五、环境污染对健康的影响2.健康效应谱(spectrumofhealtheffect)

将环境因素引起的一系列生理生化及病理效应看作一个连续的过程,称健康效应谱。作用强度生理反应正常范围内的变动机能代偿病前状况

生理反应的异常变动

患病

死亡对健康有害影响潜在健康效应.生理反应的异常变动机体代偿状态生理反应正常范围内的变动患病死亡作用强度预防医生临床医生健康效应谱2.健康效应谱(spectrumofhealtheffect)将环境因素引起的一系列生理生化及病理效应看作一个连续的过程,称健康效应谱。111.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境五、环境污染对健康的影响3.生物标志(biomarker)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,是机体接触各种环境因子所引起宏观或微观上任何可测定的改变。生物标志是预测环境污染物对人类健康早期危害和制订各项安全限值的重要依据。.五、环境污染对健康的影响(1)暴露生物标志物(biomarkerofexposure)指在机体内某个隔室中测定到的外来化学物及其代谢产物量(内剂量),或外来因子与某些靶分子或细胞的作用产物(生物有效剂量)。可作为污染物危害监测和鉴定的重要指标;是定性污染物与暴露效应相关联的关键参数。.五、环境污染对健康的影响(2)效应生物标志(biomarkerofeffect)即机体内可测定的生化、生理、病理或其他方面的改变,据其改变的程度,可判断为确证的或潜在的健康损害或疾病。生理、生化、细胞结构或功能改变的标志物测定有助于环境污染物对机体损伤机制的研究。.五、环境污染对健康的影响(3)易感性生物标志物(biomarkerofsusceptibility)是机体接触某种特定环境因子时,反映个体反应能力的先天性或获得性缺陷的指标。易感性标志物在发现人群中对环境污染易感个体和制定保护易感人群的预防措施方面具有很重要的意义。.五、环境污染对健康的影响

(二)环境污染对人类健康影响的特点1.影响人群的广泛性2.毒作用表现形式的多样性3.影响机制的复杂性4.对环境及人类作用的长期性.(三)环境污染对健康危害的主要表现形式水俣病癌症胎儿畸形117.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境五、环境污染对健康的影响(三)环境污染对健康危害的主要表现形式1.急性危害:指污染物在短时间内大量进入环境,致使暴露人群在较短时间内出现有害效应、急性中毒甚至死亡等。急性危害多以大气污染事件较为常见。.

1.急性危害

特点事故性泄露一次大量排放不良气候条件、特殊的地形成因常常是事故性排放易感人群发病率高常为多种污染物联合作用119.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境五、环境污染对健康的影响

2.慢性危害指低浓度环境污染物长期、反复作用于机体而引起的危害。是毒物对机体微小损害的积累或毒物在人体内量的蓄积所致。

.五、环境污染对健康的影响(1)慢性中毒——慢性危害的主要类型水俣病和痛痛病,就是环境污染造成慢性中毒的典型案例。(2)非特异性损害由于环境污染物长期低浓度的作用,使暴露人群抵抗力下降,一般性疾病和感染性疾病发病率增加,劳动能力下降,儿童生长发育受到影响等。.五、环境污染对健康的影响

3.致癌作用(carcinogenesis)癌症是世界首要死因,全世界每年有约700多万人死于癌症。据估计80%~90%的肿瘤与环境因素有关,其中90%由化学因素引起。在所有的癌症中有19%由包括工作环境在内的环境因素直接引起。.五、环境污染对健康的影响(1)致癌因素

化学因素:在对人具有肯定的致癌作用的80余种因素中。除7种是病毒和物理因素外,其余为化学性致癌物,占90%左右。物理因素:环境中的放射线物质;中短波紫外线的长期照射等。生物因素:一些真菌毒素,病毒等。.五、环境污染对健康的影响(2)致癌物分类国际癌症研究机构(TheInternationalAgencyforResearchonCancer,IARC)已确认的人类致癌的物质、混合物及接触环境有108种,其中包括存在于环境中的多种形式的化学物质和物理因素,该机构将已评价过的物质、混合物或接触环境与人类癌症的关系划分为四类。.五、环境污染对健康的影响1)人类致癌物,即对人致癌证据充分者。2)对人类很可能或可能是致癌物第2A类:指对人类致癌性证据有限,对实验动物致癌性证据充分;第2B类:指对人类致癌性证据有限,对实验动物致癌性的证据不够充分,或对人类致癌性证据不足,对实验动物致癌性证据充分。3)现有证据尚不能就其对人类致癌性进行分类。4)对人类很可能不是致癌物。.五、环境污染对健康的影响4.遗传毒性(genotoxicity)指环境中化学因素、物理因素和生物因素引起的生物体细胞遗传物质(DNA)和遗传过程的改变。

遗传毒性原始DNA损伤DNA合成DNA断裂姊妹染色单体交换基因突变染色体畸变致突变性.五、环境污染对健康的影响(1)突变的类型

1)基因突变(genemutation),又称点突变(pointmutation),指DNA的碱基配对或碱基排列顺序发生了改变,可能导致基因产物的功能改变。.五、环境污染对健康的影响2)染色体畸变(chromosomeaberration)

指染色体结构发生改变,可分为染色体型畸变和染色单体型畸变。3)基因组突变(genomicmutation)

指基因组中染色体数目的改变,也称为染色体数目畸变。.五、环境污染对健康的影响(2)突变的不良后果:体细胞突变:肿瘤衰老、退行性病变等。生殖细胞突变:不孕、早产、死胎等不良妊娠结局畸形或遗传性疾病.5.生育毒性和发育毒性

反应停事件130.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境五、环境污染对健康的影响

5.生殖毒性和发育毒性(reproductivetoxicityanddevelopmentaltoxicity)(1)生殖毒性指外源性化学物对雄性或雌性动物生殖功能或生殖能力造成损害的能力。其毒性作用可发生于雄性、雌性的任何时期。表现为性功能障碍、不育、不孕、性发育异常、生殖器官和内分泌功能异常、不良妊娠结局等。.五、环境污染对健康的影响(2)发育毒性

指外源性化学物能导致机体发育异常的有害作用。包括孕前、孕期、产后直至性成熟期暴露于有害物质而引起的个体发育损害效应。发育毒性主要表现为:发育个体的死亡。胎儿的组织、形态、结构异常。子代发育迟缓。子代器官或/和系统的功能缺陷。.五、环境污染对健康的影响(3)致畸作用环境因素对生殖细胞遗传物质的损伤、对胚胎发育过程的干扰和对胚胎的直接损害,使

人类发生出生缺陷形成先天畸形的过程。是生

殖和(或)发育毒物的共同或单一作用的表现

形式。.6.对免疫功能的影响环境毒物对免疫功能的抑制化学物作为致敏原引起机体变态反应少数环境化学物可引起自身免疫反应134.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境五、环境污染对健康的影响6.对免疫功能的影响(1)环境毒物对免疫功能的抑制:某些环境污染物可使机体的免疫反应过程发生障碍而产生免疫抑制作用,包括对体液免疫功能、细胞免疫功能、单核-吞噬细胞系统及对自然杀伤细胞的影响。具有免疫抑制作用的环境化学物主要是多卤代芳香烃类及多环芳烃类化合物、金属类毒物、某些农药、某些药物等。.五、环境污染对健康的影响(2)引起机体变态反应:化学物作为致敏原进入体内可与组织蛋白结合,形成具有免疫原性的物质(抗原),然后刺激机体产生相应的致敏淋巴细胞或抗体,在机体再次接触到致敏原时,则发生超敏反应。环境化学物可以引起Ⅰ~Ⅳ型超敏反应。.五、环境污染对健康的影响(3)自身免疫反应少数环境化学物可引起免疫系统的细胞或产物与机体自身抗原发生反应。过度的自身免疫反应可导致慢性炎症、组织破坏和(或)功能紊乱,即自身免疫性疾病。氯乙烯、二噁英(TCDD)、六氯苯、二氧化硅、某些金属等可引起自身免疫反应。.五、环境污染对健康的影响7.干扰内分泌功能某些环境污染物具有类似激素的作用,能够改变内分泌系统功能,从而对整个机体及其后代引起健康效应,这类外源性物质或混合物称为环境内分泌干扰物(EEDs)。.五、环境污染对健康的影响EEDs其定义为:“对机体内天然激素的产生、释放、运输、代谢、消除、结合、功能发挥以及维持体内平衡稳定和机体发育过程产生干扰作用的外源性物质”。139.五、环境污染对健康的影响(1)分类天然的按其来源人工合成雌激素干扰物雄激素干扰物按作用机制甲状腺素干扰物糖皮质激素干扰物生长激素干扰物等.五、环境污染对健康的影响(2)健康危害已被证实的环境内分泌干扰物有邻苯二甲酸酯类、多氯联苯类、有机氯杀虫剂、烷基酚类、双酚化合物类、植物和真菌激素、金属类等。主要与生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱及某些生殖系统肿瘤的发生发展有关。.(四)环境污染引起的疾病1.公害病(publicnuisancedisease)2.职业病(occupationaldisease)3.传染病(communicabledisease)4.食源性疾病(foodbornedisease)142.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境(四)环境污染引起的疾病1.公害病(publicnuisancedisease)公害病是由严重的环境污染引起的区域性疾病。属于一类特殊的疾病,有其自身的特点。.(四)环境污染引起的疾病公害病的特点:1)人为活动造成的严重环境污染所引起。2)多数为连续性的环境污染。3)有一定患者数,且往往分布在一定区域范围内。4)可能流行时间长,还可能累及胎儿;也可以是急性中毒性疾病。5)患同一公害病的个体其症状与体征相似。6)开始发病时机制尚不清楚,缺乏有效的治疗方法。144.公害病的特征它是人为活动造成的严重环境污染所引起引起公害病的环境污染多数是连续性的环境污染有一定病人数,病人往往分布在一定区域范围内公害病的病因是共同的;引起公害病的环境污染因素有时是复杂的,可能是单一污染物,也可能是多种污染物联合作用;可能是一次污染物,也可能是二次污染物污染源数量及其排放污染物性质、浓度与人群损害程度呈一定相关性病区人群不分年龄、性别均可发病公害病可能流行时间长,还可能累及胎儿,危害后代;也可以是急性中毒性疾病患同一公害病的个体其症状与体征相似有些公害病的发病机制尚不清楚,缺乏有效的治疗方法145.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境(四)环境污染引起的疾病2.职业病(occupationaldisease)

职业病是指劳动者在职业活动中接触职业性有害因素所引起的特定疾病。我国政府颁布的法定职业病为10类115种。

.(四)环境污染引起的疾病3.传染病(infectiousdisease)由病原生物引起,可在人与人之间、动物与动物或人与动物之间相互传染的一类疾病。环境中病原微生物污染可以引起此类疾病发生,处理不当可能造成疾病暴发流行。147.(四)环境污染引起的疾病4.食源性疾病(foodbornedisease)由通过摄取食物而进入人体的多种致病因子引起的一类感染性或中毒性的疾病。其中包括传统的食物中毒,也涉及化学物质污染食品后导致的急慢性中毒。环境污染是食物中有毒有害物质的重要来源之一。.六、环境污染对健康损害的影响因素Factorsinfluencingtoxicityofenvironmentalpollutant149.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境六、污染物对健康损害的影响因素环境污染物对健康的损害受许多因素影响,概括为体内和体外两方面因素。体内因素指个体的易感性,体外因素包括污染物的化学结构、理化特性及暴露条件等。.六、污染物对健康损害的影响因素(一)污染物的化学结构与理化特性1.化学结构:(1)醇类毒性:丁醇>戊醇>乙醇>丙醇(2)饱和程度:乙炔>乙烯>乙烷(3)烃类中,H被卤族元素取代的数目或其他基团取代的数目。

CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl>CH4.六、污染物对健康损害的影响因素2.物理特性:

固体微粒分散度大,进入呼吸道深部溶解度:难溶于水损害深呼吸道粘膜脂溶性强损害中枢神经系统挥发性.PM2.5PM10相对发生情况

多为合成(工业和机动车)肺底部沉积有机物硝酸盐铅煤烟上呼吸道沉积

多源于自然灰尘沉积(鼻腔、咽喉和口腔吸收)土壤海盐工业粗粒子大气粒子的大小与分布粒子直径(

m)0.010.1110100153.8版)·第一章人类和环境8版)·第一章人类和环境六、污染物对健康损害的影响因素(二)剂量或强度剂量:进入机体的化学物质的数量,一般用mg/kg

表示。强度:物理因素作用于机体的强度,其单位各异(

如分贝、焦耳等)。污染物对机体的生物学效应与剂量和强度有关,不同的剂量可引起不同的生物学效应。这种关系可从两个方面加以表达。.六、污染物对健康损害的影响因素1.剂量-效应关系(dose-effectrelationship)表示暴露一定剂量化学物后所引起某一生物个体、组织或器官的生物学改变,这种变化的程度可以用计量单位来表示,称之为量效应。2.剂量-反应关系(dose-responserelationship)

表示化学物的剂量与某一生物群体中出现某种强度生物学效应的发生频率之间的关系,一般以用发生率来表示。.六、污染物对健康损害的影响因素不同的化学物可表现出不同类型的剂量-反应关系。(1)对人体有毒的元素或化合物:这类物质进入人体后,在体内蓄积达到一定剂量时可引起机体的异常反应,其反应强度随进入体内化学物的剂量而变化,表现出三种类型的反应曲线,即S型曲线、抛物线及直线。对于这类物质主要是研究制订其最高容许限量。.六、污染物对健康损害的影响因素.六、污染物对健康损害的影响因素(2)人体必需的元素及化合物:

当环境中这类物质含量过少或过多,导致人体摄入过少或过多都会使机体的某

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