环境卫生学 第六版(课件)2

环境与健康的关系第一节人类的环境1.定义环境指环绕于地球上的人类空间及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种物质因素和社会因素的总体。2.分类（1）按环境要素的属性及特征可分为:自然环境、人为环境和社会环境（2）按环境是否受过人类活动的影响可分为:原生环境和次生环境一.人类自然环境的构成（一）大气圈大气圈（atmosphericsphere）主要指围绕地球周围的大气层，可划分为对流层、平流层、中间层、逸散层臭氧层：在平流层中，因强烈日光辐射，与氧发生光化学反应生成臭氧（03），臭氧层能吸收太阳辐射中具有对生物强烈杀伤力的短波紫外线，从而保护地球表面的生物得以生存。（二）水圈地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空气、地表与地下，它们共同构成了水圈(hydrosphere)。分为：地表水和地下水功能：可进行水循环。当某种水体（如河水）受到污染，污染物也将会通过水循环而进人大气、土壤、食物和人体。水圈中海水占97.41%，淡水仅占水圈总量的0.2%左右，其中部分已遭到污染。饮水短缺已成为世界的严重危机。（三）土壤岩石圈•地壳主要由岩浆岩、沉积岩和变质岩层构成。•土壤是岩石经过风化作用和生物作用而形成的土壤成分：矿物质、有机质、微生物、水和空气。当土壤受到污染时，可能通过生物富集、水分蒸发和渗透使污染物向植物、大气及水体转移。•各地区岩石类型不同，对地下水有很大的影响。•（四）生物圈生物圈（biosphere）是指地球上所有生命物质及其生存环境的整体。特征（１）范围很大，从海平面以下约12公里到海平面以上约10公里高度。（２）生物的多样性。二、生态环境概念：是与人类生存和发展有关的生态系统所构成自然环境（一）生态系统概念：生态系统（ecosystem）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。特征：1.整体性2.开放性3.自调控4.可持续性(二)生态系统的服务功能概念:由自然系统的生物环境、物种、生物学性状和生态过程所生产的物质及其所维持的良好生活环境对人类的服务。(三)生态系统健康概念：是指具有活力、结构稳定和自调节能力的生态系统。第二节人与环境的辨证统一关系一.人与环境在物质上的统一性(一)人与环境之间的生态平衡1.人与环境之间不断地进行着物质、能量、信息交换，保持着平衡。2.动态平衡(二)人与环境在物质上的统一性人体血液中60多种元素(如图)二.人对环境的适应性三.人对环境的相互作用(一)机体与环境之间的相互作用(二)机体与环境相互作用的分子生物学基础四.环境因素对健康影响的双重性第三节环境改变与机体反映的基本特征一.环境介质与环境因素暴露(一)环境物质在环境介质中的迁移迁移概念：类型：1.单一介质中的迁移2.不同介质间的迁移3.生物性迁移(二)环境化学物在环境介质中的转化转化概念：类型：1.化学转化2.生物转化（三）.环境介质中的迁移和转化对环境因素暴露的影响1.扩大暴露范围2.增加暴露途径3.改变污染物的性质和毒性4.影响暴露剂量二.暴露特征与反应（一）暴露途径多种途径、很少单一。产生效应的方式：1.影响总暴露量2.影响吸收率3.改变作用靶（二)剂量—反应关系1.剂量—反应剂量概念：剂量—反应关系概念：2.剂量—反应曲线类型阈值概念:（1）无阈值化合物（零阈值化合物）（2）阈值化合物（一个阈值；两个阈值）（三）暴露时间暴露频度生物半减期•许多污染物在人体内有蓄积作用，随着时间的延长，污染物在体内的蓄积量增加，当达到中毒阈值时，对机体造成危害。•污染物在体内的蓄积量与摄入量、作用时间及污染物本身的生物半减期三个因素有密切关系。污染物摄入量大，生物半减期长，持续作用时间长，污染物在体内的蓄积量大，对人体的危害性也大。三.环境多因素暴露与联合作用（一）环境作用因素的多样性联合毒作用概念：（二）联合毒作用的类型1.相加作用2.协同作用3.增强作用4.拮抗作用四.人群健康效应谱与易感人群（一）人群健康效应谱环境有害因素引起的健康危害是一个连续的多个阶段的过程。整个效应从弱到强分为5级①污染物在体内负荷增加，但不引起生理功能和生化代谢的变化②体内负荷进一步增加，出现某些生理功能和生化代谢变化(非病理性的)③引起某些生化代谢或生理功能的异常改变，这些改变已能说明对健康有不良影响，具有病理学意义④机体功能失调，出现临床症状，成为临床性疾病⑤出现严重中毒，导致死亡（二）易感人群概念：（三）影响人群易感性的因素1.非遗传因素：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。2.遗传因素：性别、种族、遗传缺陷和环境应答基因多态性等环境应答基因概念：对环境因素的作用产生应答反应有关的基因称之。第四节自然环境与健康人类的自然环境是人类生存的必要条件，与人类的健康密切相关。在人类的自然环境中存在着大量对健康有利的因素，也有不少不利因素。深入研究这些因素与健康的关系，是环境卫生学的基本任务之一。一.自然环境物理因素与健康（一）地质灾害对人类健康的影响1.地震2.火山爆发（二）气象灾害和极端天气对人类健康影响1.气象灾害2.极端天气(1)高温天气(2)寒冷天气（三）高原特殊地理环境与健康二.地球化学因素与健康（一）化学元素分类及分布根据在人体内含量多少，分为常量和微量元素两类。常量元素：碳、氢、氧、氮、硫、钾、钠、磷、钙、镁、氯等11种元素，占人体内化学元素总量99.95％，微量元素：在人体内正常含量小于人体体重0.01％的它包括锌、铁、铜、氟、碘、等。微量元素分布：水环境、岩石土壤、大气、植物中。地下水中：常量和微量元素相对稳定，但不同地区差异很大。地面水中：微量元素含量不稳定岩石中：类型不同，其化学组成不同。土壤中：不同类型的土壤差异很大大气中：相对恒定，但受大气污染影响。植物中：主要来源于岩石、土壤、水环境、大气和人为污染▲植物中微量元素具有富集作用，含量高。（二）微量元素的生物学效应及对健康的影响微量元素分为:必需微量元素非必需微量元素必需微量元素（essentialtraceelement）14种(如锌、铁、铜、钼、铬、锰、钴、镍、锡、钒、碘、硒、氟和硅)作用:维持正常生理、生化功能生长发育和生殖繁衍非必需微量元素:无生物学作用必需微量元素不能通过机体自身合成，必须从外界摄取。它们的需要量很小，但对生命活动过程的作用极大。生物学效应主要包括:（1）参与酶的构成和酶的激活，影响酶的活性。在人体内约50％～70％酶含有微量元素，它们在酶蛋白结构中起着特异活化中心的作用。（2）参与某些蛋白质的合成，发挥特殊功能（3）参与激素及其辅助因子的合成，与内分泌活动密切相关（4）维持正常的生殖功能微量元素对生长发育、机体免疫功能感官机能等均有明显影响和重要作用必需微量元素具有两重性，摄入过量也会对人体产生危害。在制定卫生标准时，应考虑“适宜浓度”范围即不得低于的下限值和不超过的上限值.（三）地球化学因素与疾病•由于地壳表面化学元素分布不均匀、地形特征和气候差别等因素,可影响环境介质中化学元素的含量，从而影响人体化学元素的摄入量。•生物地球化学性疾(biogeochemicaldisease)•由于地质原因使得生活在该地区的人群对某种化学元素摄入量过高或过低而引发的疾病.如碘缺乏病、地方性氟病等三.自然环境生物因素对健康的影响（一）生物性有毒有害物质与健康生物性有毒有害物质的种类很多，迄今被人类认识的可能只占少数。目前了解较多、毒害严重的主要有动物毒素和植物毒素1.动物毒素陆生和水生的有毒动物所产生的有毒物质称为动物毒素(animaltoxins)。动物毒素按毒作用性质可分为：神经毒素、心脏毒素、细胞毒素、凝血毒素和抗凝血毒素等引起食物中毒的动物性毒素主要为水产鱼贝。2.植物毒素天然存在于植物中对人或动物有毒的化学物质称为植物毒素(planttoxins)。预防的关键在于识别它们，避免接触或食用。应当记住，纯天然的不一定都是有益无害的。3.植物变应原(二)自然疫源性疾病概念：流行特征：第五节环境污染与健康环境污染:当排入环境中的废弃物数量或浓度超过了环境的自净能力，造成环境质量下降和恶化，直接或间接影响到人体健康，则称为环境污染(environmentalpollution)。环境污染物分类:化学性、物理性和生物性三类。一、环境污染对人群的急、慢性危害（一）急性危害定义:环境污染物在短时间大量进入环境，可使暴露人群在较短时间内出现不良反应、急性中毒甚至死亡类型：1.大气污染的烟雾事件世界上发达国家,由于未重视环境保护，曾多次发生工业污染所致的急性中毒事件。如伦敦烟雾事件、光化学烟雾事件。2.过量排放和事故性排放引起的急性危害（1）废气、废水大量排放：（2）事故引发的污染事件：如1984年印度博帕尔农药厂发生的异氰基甲酯泄漏事件，导致2500多人急性中毒死亡。（3）核泄漏事故：前苏联、美国、日本先后发生过核电站核泄漏事故。3.生物性污染引起的急性传染病饮用水受到病原微生物污染，可发生急性传染性疾病。1993年美国威斯康辛州爆发的由隐孢子虫引起的介水传染病，导致40.3万人患病，4000人住院治疗，112人死亡。2003春季世界范围内的“非典”（又称严重急性呼吸道综合征，SARS）流行,患者飞沫呼吸道传染是最重要的传播途径。（二）慢性危害定义：环境中有害污染物以低浓度、长时间反复作用于机体所产生的危害。影响（产生）因素：暴露剂量、暴露时间、化学污染物的生物半减期和化学特性、机体的反应特性等有关。污染物在体内的物质蓄积和功能蓄积是根本原因。类型：1.非特异性影响环境污染物(因素)所致的慢性危害，临床表现不典型，而是表现为免疫功能和抵抗力可明显减弱，对生物感染的敏感性增加，健康状况逐步下降，表现为人群中患病率、死亡率增加，儿童生长发育受到影响。2．引起慢性疾患在低剂量环境污染物长期作用下，可直接造成机体某种慢性疾患。如慢性阻塞性肺部疾患，它是与大气污染物长期作用和气象因素变化有关的一组肺部疾病，包括慢性支气管炎、支气管哮喘、哮喘性支气管炎和肺气肿及其续发病。随着大气污染的加重，居民慢性阻塞性肺部疾患在疾病死亡中的比重增加。3．持续性蓄积危害持续性蓄积危害的物质有两类：一类是铅、镉、汞等重金属及其化合物，在环境中浓度低，但由于它们的生物半减期很长，如汞的生物半减期为72天，镉的生物半减期为13.7年。另一类是持久性有机污染物。（脂溶性强、不易降解、长期残留、持久存在、在生物体持久性蓄积的化合物）。长期暴露会导致体内持续性蓄积。同时,机体内有毒物质还可能通过胎盘屏障或授乳传递给胚胎或婴儿。在慢性危害中，食物链和生物放大作用有重要的作用。二、环境污染与致癌危害（一）致癌物的分类及环境化学致癌物化学致癌物概念：是指能引起恶性肿瘤发生增多的化学物，在某些情况下诱发良性肿瘤的化学物也可认为是化学致癌物。目前约有7000多种化学物经过动物致癌试验，其中1700多种为阳性结果。1.按对人的致癌危险性878种化学物根据其对人的致癌危险分成4类。1类：对人致癌87种。2A类:对人很可能致癌63种。2B类:对人可能致癌234种。3类:对人的致癌性尚无法分类即可疑对人致癌，493种。4类对人很可能不致癌，一种。2．按活化的需要把致癌物分为：①不需活化的，称为直接致癌物②需活化的，称为间接致癌物3．按是否具有诱变性：分两类：①诱变性致癌物②非诱变性致癌物（二）空气污染与肺癌1．城市与乡村肺癌发生率和死亡率大气污染在城市和乡村有着十分明显的差异，对比城市和乡村肺癌发生率和死亡率可在某种程度上反映出大气污染的致癌危害。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14.27／10万，农村最低8.5／10万，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①肺癌死亡率居各类肿瘤死亡率之首。②肺癌死亡