金永堂_预防医学环境卫生学

2020/5/22环境与健康1环境与健康医学部公共卫生学院环境医学系金永堂教授/博导2020/5/22环境与健康2理想生活环境本能追求:理想/美好的生活环境。动植物如此，人也如此！1、不同生存着不同的动植物，如飞鸟迁徒、淮南桔而淮北枳）2、人种差异与环境：除了遗传外，人种的体质形态一般来说与生活环境是相适应的.例如,居住在炎热的非洲沙漠的尼格罗人的肢体细长；在严寒的北极生活的因纽特人（以前一般称为“爱斯基摩人”）则肢体粗短.这与身体热量的保持和散发有关；赤道附近尼格罗人的皮肤含有较多的色素,可以避免过多的紫外线照射,他们卷曲的头发也可起隔热的作用；蒙古人的倾斜的凤眼和内眦褶,还有宽的和富含脂肪的面颊、较平的鼻部和额部,可能与亚洲中部寒冷的多风沙气候有关.空间追求：国家/城市/村落/居家：美丽、舒适、祥和、吉利环境追求：原生环境：地理差异，环境不均衡性；适宜生存/不适宜生存；吉利与不吉利；次生环境：污染/未污染；改变/未改变生活追求：安全感、归属感、成就感和进取心---开拓进取，继往开来。现代人环境认识：居住环境；工作环境；物质、精神、信息、能量，等2020/5/22环境与健康32020/5/22环境与健康4古人对环境的认识---自然环境古时：环境污染基本不存在，自然环境与人关系受到关注；利用有利环境，避免不利环境；（实践中这种观点得以巩固）环境对人的重要性：产生了环境决定论观点；（人类改造环境能力有限）风水/保健：认识自然环境的结果；环境理论的质变（升华）；风水起初就是寻找一好地方（龙、穴、砂、水），寄托实现美好愿望；鉴于环境监测与分析手段缺乏，局限了人们的认识（有利/不利因素）；2020/5/22环境与健康5第一节人类的环境环境的概念*原生环境与次生环境（按是否受到人类活动影响）；*自然环境与社会环境（按环境要素的属性）；*生活环境与生态环境（按中华人民共和国宪法，即人与环境相互作用的特点）；*生活环境与自然环境（按环境卫生学）；一、人类自然环境的构成地球环境系统划分为：①地球内部：包括地核、地幔、岩石圈系统；②地表环境：即由岩石圈、大气圈、水圈、冰冻圈、生物圈、土壤圈和智慧圈等组成的圈层系统；③日地空间：由太阳、行星际空间和地球空间（包括磁层、电磁层和中上层大气）组成的系统。2020/5/22环境与健康6地表环境系统（人类最关注）三大驱动力:人类活动、太阳能、地球系统内部能量地表环境与人类生存和健康密切相关，组成如下:（一）大气圈(AtomsphericSphere)（图2-1-1）。（二）水圈（Hydrosphere）地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空气、地表与地下等，成为大气水、海水、陆地水（包括河流、湖泊、地下水、冰雪水），它们共同构成了水圈。水循环。___水环境问题是人类面临的重要环境问题之一，饮水短缺已成为世界某些地区的严重危机，甚至有人预测21世纪下半叶人类要为水而战争。2020/5/22环境与健康7（三）土壤岩石圈（SoilandStoneSphere）通常指地壳，主要由岩浆岩和沉积岩层构成。土壤：是联系有机界和无机界的重要环节。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。所造成的危害是间接的。（四）生物圈（Biosphere)指地球上所有生命物质及其生存环境的整体。海平面以下约12公里厚度和海平面以上约10公里高度范围，但绝大多数生物通常生存于海洋面之下和地球陆地之上100m的范围内。能量、液态水、适当温度、所需营养素等等，是生物存在的基本条件。2020/5/22环境与健康8二、生态环境（Ecoenvironment)以人为主体，由其他生物和非生物所构成的生态系统组成。人体从生态环境获得物质、能量和信息，通过新陈代谢，维持生产、生活活动并繁衍后代。又以消费活动的形式将废弃物归还环境。从而构建成了一个庞大的、结构复杂、功能多样、因素众多并具有高度协调和适应能力的一种环境状态。（一）生态系统及其组成生态系统（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。生态系统是生物圈内信息、能量和物质循环的一个功能单位。如湿地就是非常典型的较为完整的生态系统.如杭州西溪湿地.2020/5/22环境与健康9（二）食物链（FoodChain）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，彼此以食物连接起来的锁链关系称为食物链（foodchain）。它是生态系统中维系生物种群间物质、能量和信息流的渠道和纽带。生物与非生物，生产者与消费者，消费者与消费者连成一整体。图2，表2-1食物网(foodweb)。食物网反映了生态系统内各生物有机体之间的营养位置和相互关系。通过食物网保持着生态系统结构和功能的相对稳定性。2020/5/22环境与健康10（三）生态平衡（Ecoequilibrium）指生态系统的各个环节互为存在的条件，充分实现物质、能量和信息的交流，且质和量上保持着动态平衡，生态系统的这种状态称之为生态平衡。如CO2增加导致温室效应；农药化肥大量使用致使农村生态失衡（老鼠增多、泥鳅等锐减）；SARs及禽流感与生态失衡有关。生态系统健康（EcosystemHealth）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。健康的生态系统是人类生存和发展的物质基础，也是人类健康的基础。即能够为人类提供良好服务的生态系统。2020/5/22环境与健康11第二节人与环境的辨证统一关系（天人合一）一、环境与人类的相互关系1、统一性：A、物质一致性，人是环境的产物，组成人体的物质都来自环境。如图2-1。B、新陈代谢：同化-异化2、适应性：生态平衡是人与环境的基本关系3、双重性：或多重性，环境因素对人体影响，尤其是hormesis效应4、决定性：古人的环境决定论；分子水平---干细胞研究成果表明环境对机体发生发展的重要性2020/5/22环境与健康12二、环境有害因素对机体作用的一般特征（一）剂量-反应（效应）关系剂量指进入人体的有害物质的数量，表示化学物质的量。强度是指物理因素作用于机体的量。剂量-效应关系指随着环境因素剂量的增加（或减少），机体产生生物学效应也随之增强（或减弱）的相关关系。“针对个体”剂量-反应关系指随着环境因素剂量的增加（或减少），产生某种特定生物学效应的个体数增加（或降低）的相关关系。“针对群体”有害物质剂量-反应关系类型见图2-32020/5/22环境与健康13（二）时间效应与蓄积效应（TimeEffect/CumulationEffect）暴露频度和暴露期：与靶部位中的剂量（或浓度）有关，它们是影响生物效应产生的重要因素。这充分体现了环境污染物暴露的时间效应（TimeEffect）。生物半减期（BiologicalHalf-Life，T1/2，化合物在体内含量减少一半所需要的时间）：和摄入量是影响靶部位浓度蓄积的重要因素。从理论上讲，化学性污染物进入机体经5-6个生物半减期后，在体内最大可能的蓄积量趋于稳定。物质蓄积效应—环境污染暴露量蓄积达到对靶部位产生危害的浓度或剂量；功能蓄积效应—环境污染物进入机体即产生小的危害，积小成大，产生有害效应。见图2-42020/5/22环境与健康14（三）人群健康效应谱（Health-EffectSpectrumofPopulation）环境暴露引起的机体效应是一个连续的谱带式多个阶段过程。常将整个效应从弱到强分为5级：图2-5：“金字塔”意义：（1）环境因素的人群健康效应因人而异，呈谱带式分布，多种效应共存；（2）个体因环境因素变化（增加或减少），从生理生化逐渐向病理至疾病发展；多种效应共存（3）健康效应谱都是一个连续变化的过程。人们一旦看到“塔尖”，就要认识到“塔基”带来的危情。健康效应谱：环境因素导致的不同级别的(由环境因素引起的)效应在人群中的这种谱式分布称之为健康效应谱（SpectrumofHealthEffect），具有冰山效应（IcebergPhenomenon）。具有重要预防医学意义。2020/5/22环境与健康15（四）人群易感性（SusceptibilityofPopulation）对环境因素产生更为敏感和强烈反应的人群称为易感人群或敏感人群。易感人群中出现某种不良效应的频率明显高于普通人群，如图2-6。易感人群即高危人群（HighRiskPopulation），环境高危人群：由于环境暴露频率高，致使人群易受到环境因素危害，这类人群如吸烟的人群易患肺癌、山区人群做为典缺乏病调查对象、宾馆服务员/长途运输车驾驶员为性病主要调查对象、等。所谓“近朱者赤，近墨者黑”遗传高危人群：由于人群带有某病的遗传易感基因，致使人群易出现环境因素的危害，这样人群如先天性缺乏α1-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(G-6-P)缺陷者，对硝基苯类化合物及多种氧化物的损害异常敏感。如蚕豆病：吃蚕豆出现溶血，起病急剧，大多在1～2天内发生，最短者只有2小时，最长者可相隔9天。潜伏期的长短与症状的轻重无关。蚕豆病的贫血程度和症状大多很严重。出现全身不适、疲倦乏力、喂寒、发热、头晕、头痛、厌食、恶心、呕吐、腹痛等。浓红茶或甚至如酱油尿。2020/5/22环境与健康16环境应答基因（EnvironmentalResponseGene）：指对环境因素的作用产生应答反应的基因。其多态性是造成人群易感性差异的重要原因之一。见表2-1环境基因组计划（EnvironmentGenomeProject，EGP）人类基因组计划后，1997年美国国立环境卫生科学研究所（NIEHS）提出的环境基因组计划，拟系统地研究在美国人群中与七大类疾病有关的十类后选基因的基因多态性。这十类后选基因包括：DNA修复基因、毒物代谢酶基因、激素代谢酶基因、受体基因、细胞周期基因、信号传递基因、介导免疫和感染反应基因、介导营养因素基因、参与氧化过程的基因和细胞内药物敏感基因。总之，人群易感性的研究对深入认识环境暴露与健康危害的关系，开展高危人群的筛查、更经济有效地进行预防工作具有十分重要的意义，是环境卫生学极其重要而又非常前沿的课题个体化(精准)医疗：针对个体遗传信息等开展针对性治疗2020/5/22环境与健康17第三节自然环境与健康自然环境问题主要包括：自然灾害【地质（地震、海啸、泥石流与滑坡）和气象（热浪、台风、洪水、）灾害，森林大火，沙尘暴，（太阳）磁爆】、有毒有害的动植物、地表有害物质或地方病等。它们对人类健康的影响是不容忽视的，也是环境卫生学有待继续深入研究的重要领域。一、不良气象因素与健康气象因素气候系统及各圈层图2-6-1我国地域辽阔，地理条件复杂，处一个气候脆弱区。我国发生的各类自然灾害中70%是气象灾害。（古人风水理论之源）2020/5/22环境与健康18（一）不良的天气和气候条件对健康的影响联合国政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentalPanelonClimateChange，IPCC)气温变化趋势见图2-6-2（二）天气和气候条件对健康影响包括：1、物理作用，如冻疮、热病等；2、生理功能，冬天代谢降低，气温使甲状腺等分泌增加、寒冷刺激可促进肝细胞呼吸和肝酶活性增高，等；3、生物因素，影响生物性病原体如细菌、病毒、寄生虫等和生物性传媒如蚊、蝇、虱、钉螺等生物的生长繁殖和疾病的传染或传播力，从而间接地决定了某些传染病的高发或蔓延。可通过环境气象预报；4、环境质量，如气温逆增（雾霾）、强烈日照（光化学烟雾）等影响环境质量；5、心理与精神，心理与精神状态将受不同程度的影响。2020/5/22环境与健康19二、生物性有毒有害物质与健康毒害反应：环境中的许多生物（动物和植物）均具有对其接触的动物或人产生毒害反应的能力。这种反应能力往往与维持自身的生存有关，属于生物自身保护特性。毒害反应一般是由于这些生物能产生和分泌某种有毒有害物质。危害途径：它们可通过皮