第五章环境污染与人体健康

主要教学目标：了解人与环境相互作用的辨证关系；了解环境污染对人体健康的急性、慢性及远期危害。教学重点及难点：环境化学污染物在人体内的转归第五章环境污染与人体健康1．人体通过新陈代谢与周围环境进行物质和能量的交换人体中各元素平均含量与地壳中各元素含量同步,如人体血液中60多种元素含量和岩石中这些元素含量有明显的相关性.环境污染使某些化学物质突增,或者出现了本来没有的合成化学物质,就破坏了人----环境关系,因此而致病，甚至死亡。人与环境的辩证关系对立统一、相互制约和相互作用第一节人和环境的辨证关系人体血液中元素平均含量与地壳岩石中元素平均含量对比图（图5-1）人类血液中所含元素的种类和丰度与地壳中所含元素种类和丰度相似，这正说明了组成人体的元素是进化过程中适应性和自然选择的结果。•人体的防御机制也是进化的结果。在人类的发展史中，为了满足不断高涨的物质需求和自身的利益，对自然界进行了掠夺性索取，一方面开发地球深层资源，把一些有毒害的元素暴露于地表面；另一方面向环境排放有毒物，污染大气、水体和土壤，破坏了地壳表面的元素结构。各种生物富集了这些有毒物质并通过食物链和呼吸进入人体和生物体内，引发各种中毒事件和公害的发生，严重威胁人类的生存。•通过人体与环境在组成上的相关性以及人体与环境相互依存的关系，说明人体和环境是不可分割的辩证统一体，在地球长期历史发展进程中，形成了一种相互制约、相互作用的统一关系。2．人体与环境间保持动态平衡1）环境四大要素空气：水：维持生命，使正常生长土壤：污染物同时带入人体中食物：2）外界条件变化小：未超过环境自净能力,可以自动调节.如缺氧、噪声。大：使生态平衡失调,超过人体忍受限度时,可中毒、致病、致癌、致畸等。第二节、环境污染及其对人体的作用•一、环境污染的概念－－－由于人为或自然的原因，使介入环境的污染物超过环境容量的限制，导致环境丧失自净能力，环境条件恶化，对人类和其它生物的生存和发展产生有害影响的现象。二、环境污染对人体的影响1．环境污染源发生源：如火电厂排放二氧化硫，火电厂为SO2的发生源。污染物来源：如燃料燃烧对大气造成了污染,则表明污染物来源于燃料燃烧.通常我们所说的污染源指前者.燃料燃烧问题1）工业污染源工业用水污染工业生产过程所造成的污染工业噪声噪声2）交通运输污染源油料燃烧运输毒物农药污染、激素、生长剂3）农业污染源化肥过量污染土壤流失及农业废弃物污染生活用燃料的燃烧4）生活污染源生活垃圾生活污水(600L/人,天；5gN/人,天；36gBOD/人,天)2．环境污染物定义：人们在生产、生活过程中排入大气、水、土壤中并引起环境污染或导致环境破坏的物质。生产性：三废、农药、化学品类型生活性：污水、粪便、废弃物放射性：化学属性物理生物3．污染的特征地区广影响范围大人口多组成复杂作用时间长：可达24小时浓度低、情况复杂：进入环境中稀释,思想麻痹协同(synergism)种类多,产生复杂效应拮抗(antagonism)污染容易、治理难：污染情况复杂（从传统毒理学的观点出发，两种或两种以上的毒物对人体或生物体的综合作用形式有4种：•1、协同作用：其联合作用的毒性，大于其中各个有毒成分单独作用毒性的总和。若以死亡率作为毒性的观察指标，则协同作用的死亡率MM1＋M2•2、相加作用：其联合作用的毒性，等于其中各个有毒成分单独作用毒性的总和。M＝M1＋M2•3、独立作用：它的毒性低于相加作用，但高于单项毒物的毒性。M＝M2M1＋M2（1－M1）•4、拮抗作用：其联合作用的毒性，小于其中各个有毒成分单独作用毒性的总和。MM1＋M2三、人体对环境致病因素的反应•1、环境致病因素的概念•2、环境致病因素的分类•3、人体对环境致病因素的反应总之,当某毒物污染环境作用于人群时,并不是所有的人都同样的出现毒反应、发病或者死亡,而是出现一种“金字塔”式的分布.这主要是与个体对有害因素的敏感性不同有关,作为环境医学的一项重要任务,就是早发现亚临床期生理、生化的变化和保护敏感人群。四．环境污染物在人体中的转归（图5-3）转归：各种环境污染物作用于人体，在人体中的迁移变化的途径，称之。迁移过程中的存在状态会发生变化。吸收储存作用排泄生物转化运转（一）毒物的侵入和吸收毒物主要经过呼吸道和消化道进入人体，也可经皮肤或其他途径侵入。（二）毒物的分布分布是指污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，由血液转送至机体各组织；与组织成分结合；从组织返回血液；以及再反复等过程。（三）毒物的生物转化除很少一部分水溶性强、分子量极小的毒物可以原形被排出人体外，绝大部分毒物都要经过某些酶的代谢(或转化)，从而改变其毒性。毒物在体内的这种代谢转化过程，叫生物转化作用。肝脏、肾脏、胃肠等器官对各种毒物都有生物转化功能，其中以肝脏最为重要。（四）毒物的排泄•排泄是污染物质及其代谢物质向机体外的转运过程。排泄器官有肾、肝胆肠、肺、外分泌腺等，而以肾和肝胆为主。呼吸道消化道1．侵入和吸收皮肤其他(如粘膜、伤口)I2----甲状腺;DDT----脂肪2．分布与蓄积(靶器官)CH3HgCH3----脑Pb----骨;Cd----肝肾肠粘膜氧化还原和水解3．毒物的生物转化结合反应可以解毒可以增加毒性肾4．毒物的排泄消化道呼吸道分泌物（五）毒物的蓄积机体长期接触某污染物质．若吸收超过排泄及其代谢转化．则会出现该污染物质在体内逐增的现象，称为生物蓄积。蓄积量是吸收、分布、代谢转化和排泄各量的代数和。蓄积时，污染物质的体内分布，常表现为相对集中的方式，主要集中在机体的某些部位。人群对环境变化异常的反应示意图（图1-7）五．环境污染对人体健康的影响因素非必需元素均可引起异常反应，应最高限量即使少量就可能发生功能障碍①剂量有毒元素适量必需元素少量或多量会致病②作用时间：有蓄积性O3+NOx、CH协同(生)飘尘+SO2CO+H2S③多因素联合Se阻止CH3HgCH3生成拮抗Zn阻止Pb、Cd摄入④个体敏感性人体中含碘量：20~50mg人体每日需碘量成人：70~100g;青少年：160~200g儿童：50g；婴儿：20g若缺碘：甲状腺肿若多碘：高碘性地方性甲状腺肿人体中每日每人需氟量为：1.0~1.5mg.其中65%来自饮水.0.5mg/L(ppm)：龋齿病增加若饮水中含氟量1.0mg/L(ppm)：氟斑牙病增加4.0mg/L(ppm)：氟骨病(氟中毒)第三节、环境污染对人体健康的危害1．环境的健康效应(healtheffect)定义：各种因素作用于人体,引起人体健康状况发生相应的生理性、病理性的改变为之。环境病：是环境健康效应中的一种比较严重的病理性改变。可以分为两类。原生环境病（地方病）：由自然环境因素引起的环境病.地方性甲状腺肿：人体中大约含碘20~50mg;地方性克汀病（呆小病）：缺碘性呆小,聋哑,瘫痪.地方性克山病（心脏病）：地方性氟中毒（氟骨病）：关节疼痛,畸形,严重残废.地方性大骨节病：病因不明,多在山区,半山区.硬水与心血管疾病：碘缺乏甲状腺肿碘缺乏克汀病内蒙古赤峰市姜家营子敬老院的克汀病人和孤寡老人老水泉村克汀病患者刘国恩老水泉村甲状腺肿患者王玉莲地方性氟骨病患者陕西定边氟斑牙患者大骨节病人大骨节病男女双人次生环境病(公害病)：由环境污染引起的环境病.水俣病：汞中毒(日本熊本县水俣湾)骨痛病：痛痛病(日本富山县神通川流域的镉中毒)油症儿：日本九州市PCB中毒小头症：日本广岛爆炸中心原子弹辐射致畸海豹儿：反应停化学药物(Thalidomide)四日哮喘病：日本四日市黑脚病：现代饮食病：防腐剂、杀菌剂、漂白剂、抗氧化剂、甜味剂、调味剂、着色剂等公害病？——日本水俣病事件公害病？——日本痛痛病事件公害病？——海豹儿伦敦烟雾事件与洛杉矶烟雾事件•成因：污染物？气象条件？•常发生地？•危害？2．环境污染对人体健康的危害1）急性危害：突然发病2）慢性危害：（1）大气污染：使城市慢性呼吸道患者增加,肺心病,肺癌发病率猛增（2）土壤和水体污染：（3）生物污染：微生物、寄生虫、昆虫等3）远期危害致癌作用致畸作用致突变作用致敏作用致突变作用突变本来是人类及生物界的一种自然现象，是生物进化的基础，但对于大多数机体个体往往有害。如人和哺乳动物的性细胞如果发生突变，可以影响妊娠过程，导致不孕和胚胎早期死亡等；体细胞的突变，可能是形成癌肿的基础。常见的具有致突变作用的环境污染物质有：亚硝胺类、苯并(a)芘、甲醛、苯、砷、铅、烷基汞化合物、甲基对硫磷、敌敌畏、百草枯、黄曲霉毒B1等。致癌作用致癌是体细胞不受控制的生长。能在动物和人体中引起致感的物质称为致癌物。致癌物根据性质可分为化学性致癌物、物理性致癌物（如x—射线）和生物性癌物（如某些致癌病毒）。致癌作用据一些研究资料分析，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％。国际癌症研究中心(1ARC)对癌症文献进行了系统的审查和评价，证明由流行病学调查确定对人致癌的化学物质有26种．经实验室研究确定致癌的化学物质有221种。黄曲霉素。黄曲霉素是迄今知道的最强的化学致癌物质，它诱发的能力比二甲基亚硝胺大75倍，它的毒性比敌敌畏大100倍、比砒霜大68倍、比氰化钾大10倍。黄曲霉素主要侵犯人和动物的肝脏，引发肝癌和肝炎，也能诱发胃癌、肾癌、直肠癌等。黄曲霉素是黄曲霉菌的代谢产物。黄曲霉菌是一种常见的霉菌。食物极易受到污染，尤其是粮食、油料作物和发酵食品。食物发霉时有一种黄色或黄绿色的物质，往往就是黄曲霉菌。在繁殖时一旦产生霉菌毒素，一般的烹调加热处理是不能去除黄曲霉素的。最易被污染的是油料作物。花生及其加工制品花生油，毒素含量最高，其次是大豆、芝麻和棉籽等。在粮食中玉米和大米污染机会多。此外如豆酱、花生酱、啤酒及果酱等发酵制品也会受到黄曲霉素的污染。N-亚硝基化合物•自然界存在的N-亚硝基化合物极少。它是由食物中的硝酸盐、亚硝酸盐及胺类物质在人体内合成的。硝酸盐和亚硝酸盐在食物中分布很广，尤其在蔬菜中含量很高，如芹菜（629mg/kg）、韭菜（423mg/L）、萝卜（337mg/L）。•食物中的胺类化合物存在于肉和鱼肉中。虽然合成亚硝胺和亚硝酸酰胺的前体物质存在于我们的食物中，但只要不食霉变物、有良好的饮食习惯，是可以减少在体内合成致癌物质的。苯并(a)芘•空气污染物中的多环芳烃化合物主要来自各种燃料，为不完全燃烧的产物。燃烧过程中产生各种碳氢游离基经环化聚合而成。目前发现有致癌活性的这类物质有：苯并(a)芘(Bap)、二苯并(ah)蒽等10余种组分。其中苯并(a)芘在空气中存在较为普遍，致癌能力也最强，故通常以苯并(a)芘作为致癌组分代表。二恶英•二恶英是多氯甲苯、多氯乙苯、多氯联苯呋喃类物质(PCDFs)、多氯联苯二恶英类物质(PCDDs)等有毒化学品的俗称。环境中二恶英的主要来源于含多氯联苯基类混合物等有机氯化合物的焚烧，氯酚和苯氧基酚除草剂工厂泄漏排放等。二恶英被WHO列为与杀虫剂DDT毒性相当的有毒化学品，同时被列入内分泌物干扰物，具有高度致癌作用，为一级致癌物。二恶英可诱发乳腺癌、子宫内膜癌、肝癌等肿瘤。二恶英污染较广，可在土壤、污水、室内外空气、动物性食物及奶中检出。由于二恶英是非常稳定的混合物，一旦释放入环境，将持续存在，因此其对健康的危害性已引起全球的关注。致畸作用•环境中某些物质或因素，通过母体影响胚胎的发育，使细胞分化和器官发育不能正常进行，以致出现器官或形态结构上的畸形，此种作用称为致畸作用或致畸胎作用。致畸作用通过妊娠母体干扰正常胚胎发育，造成先天性发育畸性。•现已确认的致畸物有射线、病毒感染、药物、有毒化学物等。可疑致畸化学物有苯、多氯联苯、二甲基亚砜等。•由环境因素引起的畸形，包括：①孕妇在妊娠前3个月内的病毒感染；②放射线辐射，如日本的广岛和长崎在原子弹爆炸后，对18周内曾受过射线辐射的母亲进行检查发现，生下的胎儿小头和智力发育迟缓的增加。致畸作用具有致畸作用的污染物质称为致畸物。