第一章 人类和环境

nullnull第一章Human and environment人 类 和 环 境null第一节 人类的环境概述概述当前环境污染几个引人注目的问题： 酸雨、温室效应、臭氧层空洞形成…1988197720002006酸雨臭氧空洞nullnull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null生物圈：生物生存的地球表层。范围：12km深地壳、海洋及15km以内的地表大气层null 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不利健康因素促进健康地 方 病空气,水,土壤,阳光,微小气候,风光水、土壤：元素含量异常null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null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null(一) 生物因素（Biological factor）微生物 寄生虫 支原体 原虫 生物毒素环境中能引起健康危害的的生物病原因子 老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、人-猪链球菌感染null 人为原因自然原因:洪水、地震、风景、火山爆发生活性三废排放 生产性三废排放 交通运输 化学组成变化 空气 水 土壤 食物(二) 化学因素 （Chemical factor） 硫氧化物SOx 氮氧化物NOx 一氧化碳CO 烟尘 挥发性烃类CHx 重金属化合物Pb，Mn 苯并芘B(a)Pnull 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、环境雌激素、二噁英、持久性有机污染物（POPs） 　对人类健康有 损害的化学物null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 (三) 物理因素（Physical factor）物理因素 人类环境null(四) 社会心理因素 (Social psychological factor)政治 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 经济水平 文化程度 生活方式 卫生服务心理人类健康null 二、生态系统与生态平衡 Ecosystem and ecological balancenull■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null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null生态平衡 在一定的时间内，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。 (二) 生态平衡（Ecological balance）null 生态系统健康(ecosystem health)具有活力、自调节能力和结构稳定的生态系统称为健康的生态系统。生态系统健康是人类生存和发展的物质基础，也是人类健康的基础。 生态平衡null(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食 物 链null对人类重要性正面：在生态系统中维持物质能量流动，保持生态平衡负面：污染物通过食物链生物放大生物放大作用(biomagnification)：环境中某些污染物含量在生物体之间沿着食物链逐级增高，使生物体内浓度超过环境中浓度食 物 链nullDDT农药在环境中的富集作用null环境污染物发生生物放大的条件: ① 环境化学物质易为各种生物体吸收 ② 进入生物体的环境化学物质较难分解和排泄 ③ 污染物在生物体内富集和逐渐积累时，尚不 会对该生物造成致命性的损害 ④ 在生物放大过程中是通过食物链进行生物放大示意图（DDT）生物放大示意图（DDT）null三、人类与环境的关系null(一) 人与环境的统一性 通过物质、能量、信息交换保持动态平衡， 形成统一体人体血液中和地壳中元素含量的相关性null元素在海水中丰度与其生物必需性 null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”(三) 人与环境的相互作用(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。 null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E n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n a n d i t s e f f e c t o n h e a l t hnull环境污染（environmental pollution） 由于各种人为的或自然的原因，使环境的构成发生 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。 环境污染物（ environmental pollutant） 进入环境并能引起环境污染的物质：自然污染和人为污染，后者为主。概 念nullnull公害（public nuisance） 严重的环境污染叫公害。特点：区域性，多为人为，连续污染，受害人数多，动植物同时受害。 公害病（public nuisance disease） 公害病是严重环境污染造成的地区中毒性疾病。 公害病特征公害病特征它是由环境污染所引起的疾患。 损害健康的环境污染因素复杂。 长期陆续发病：远的可能累及胎儿﹐危害后代﹔也可能出现急性暴发型的疾病，大量人群在短期内发病。 公害病在疾病谱中是新病种，有些发病机制至今还不清楚，因而也缺乏特效疗法。几次重大的公害事件几次重大的公害事件nullnull一、环境污染及其来源null 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null(一) 生产性污染（Productive pollutant） 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 null工厂大量废气的排放工厂废水未经处理大量排放工厂废水未经处理大量排放排污口长江水污染资源大规模的开发资源大规模的开发null(二) 生活性污染（Domestic pollutant ） 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、难治理生活性三废随意乱倒的生活垃圾堆积如山随意乱倒的生活垃圾堆积如山null(三) 其他污染（Other pollutant ） 交通污染 噪声污染 光污染 放射性污染 农药化肥交通性污染交通性污染null二、环境污染物的迁移与自净null(一) 环境污染物的迁移污染物在空气中迁移 污染物在水中迁移 污染物在土壤中迁移 污染物在生物间迁移 null(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null自净方式物理净化：稀释、混合、扩散、沉降、挥发、逸散、凝聚 化学净化：氧化、还原、水解及中和、光解 生物净化：吸收、分解或降解、转化 影响因素环境物理条件(温度、流量、流速、风速)污染物的物理特性(比重、形态、粒度)影响因素环境化学条件(pH值、化学组分、氧化还原电势)污染物的化学性质null三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄 Absorption, distribution, metabolism and excretion of environmental pollutant吸收分布代谢排泄环境污染物的吸收、分布与排泄环境污染物的吸收、分布与排泄null 肺泡总表观面积大，壁薄，毛细血管丰富：吸收迅速 不经肝，直接进入大循环 肺泡/血液浓度(分压)差大，吸收快 血/气分配系数大，易吸收入血 颗粒大小、分散度、溶解度 活动强度、肺通气量 环境气象因素1. 呼吸道：气体、蒸气、气溶胶特点影响因素(一)环境污染物的吸收nullnull血 液污染物经肺吸收与转运模式图胃 肠 道 鼻 咽气管支气管肺 泡淋 巴2. 消化道吸收：水与食物中的有害物质2. 消化道吸收：水与食物中的有害物质null 主要经小肠吸收 绒毛增加吸收面积600倍 扩散方式为主，也可经载体 可在肠肝循环过程中反复被吸收 pH值 胃肠道内容物多少、排空时间、蠕动状况 消化道吸收：水与食物中的有害物质特点影响因素3. 皮肤吸收：水溶性同时具脂溶性环境毒物3. 皮肤吸收：水溶性同时具脂溶性环境毒物null 主要经表皮，少量经毛囊、汗腺、皮脂腺 透过三层屏障 ——表皮角质层：阻止分子量>300的物质 ——连接角质层：阻止水、电解质、水溶性物质 通过脂溶性物质 ——基膜(表皮与真皮间)：阻止少数物质 不进入肝脏，直接进入大循环 脂/水分配系数 易溶于脂、难溶于水、易挥发：吸收少，如苯 易溶于脂、水、不易挥发：吸收多，如有机磷 皮肤完整性特点影响因素null(二)环境污染物在体内的分布与贮存 器官或组织血流量大，灌注速率高，如肝脏 化学物与器官亲和力：90%铅盐沉积在骨骼 屏障作用(血脑、胎盘、血眼、血睾)： 甲基汞易通过血脑和胎盘屏障1. 分布：环境污染物通过吸收后，随血液和淋巴液分散到全身各组织的过程 非均匀分布null2. 贮存(storage) 靶器官：多数情况下污染物贮存的部位就是毒物直接作用部位，称为靶部位（靶组织或靶器官） 贮存库：化学物含量高，但不显示明显毒作用的部位 —血浆蛋白(白蛋白为主)是暂时贮存库 —肝、肾、脂肪组织是多数污染物的贮存库 硫蛋白(metallothionein)环境污染物在体内的分布与贮存null蓄积 物质蓄积：进入机体的污染物或其代谢产物，不能完全排出而逐渐蓄积于体内 功能蓄积：毒物进入体内后，用现代 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 技术不能发现其在体内有明显贮留，但由该物质引起的功能改变却逐渐累积，导致机体对该毒物的反应性增强 环境污染物在体内的分布与贮存null(三)环境污染物在体内的转化生物转化：进入机体的环境化学物，在体液或组织内参与机体固有的复杂生化过程，使其本身的化学结构发生一系列变化。null污染物 第一阶段反应(降解反应): 氧化、还原、水解第二阶段反应(II相反应)：结合反应null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null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null1.经肾随尿排出：主要途径污染物或其代谢物肾小球 被动过滤肾小管解离.水溶性未解离.脂溶性被动扩散尿重吸收入血不易排除 (四)环境污染物的排泄null2.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null3.经呼吸道排出 气态或挥发性物质(CO、SO2、HS、C4H6)可经肺呼出 以下因素可加速排出 ——血中溶解度低 ——肺泡分压小：移至空气新鲜环境 ——肺通气量大null4.其他排除途径 毛发、唾液、乳汁、月经 生物监测指标(生物标记物)： 血液、尿液、呼出气、毛发及脂肪组织等生物样品中某些化学物或其代谢产物的含量，可作为评价体内该化学物量的生物检测指标，即生物标记物null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 null(一) 致死剂量绝对致死量(LD100)：毒物引起全部受试对象死亡所需要的最低剂量，如再降低剂量，即有存活者 最小致死剂量(LD01)：毒物引起受试对象中的个别成员出现死亡的剂量，低于此剂量即不能引起死亡 最大耐受剂量(LD0)：毒物不引起受试对象出现死亡的最高剂量，高于此剂量即可出现死亡 半数致死剂量(LD50)：毒物引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量，又称致死中量 毒物使受试对象死亡所需的剂量null(二) 观察到有害作用的最低量（LOAEL）(三) 未观察到有害作用量（NOAEL）在设定暴露条件下，以现有的技术手段和指标未观察到一种物质引起机体（人或实验动物）的形态、功能、生长发育或寿命等产生有害作用的最高剂量。在设定的暴露条件下，以现有的技术手段和指标观察到一种物质引起机体（人或实验动物）的形态、功能、生长发育或寿命等产生有害变化的最低剂量。null(四) 阈值(五) 安全限值对存在有害效应阈值的化学物，安全限值是指为保护人群健康，对生活环境和生产环境及各种环境介质（空气、水、食物、土壤）中与人群健康有关的各种因素（物理、化学和生物因素）所 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的浓度和暴露时间的限制量。一种物质使机体（人或实验动物）产生某种效应的最低剂量或暴露浓度，即低于该剂量或暴露浓度就观察不到或预计不会发生某种效应。null毒性参数和安全限值与剂量关系null五、环境污染对人类健康的影响Effect of environmental pollutions to mankind healthy 痛痛病铊中毒海豹畸形水俣病null(一) 环境致病因素的健康效应Health effect of environmental pathogenic factorsnull(二) 环境污染对人类健康影响的特点 广泛性(university) 多样性(diversity) 复杂性(complexity) 长期性(long-term)null(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null 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null2.慢性危害 1）慢性中毒：水俣病、痛痛病 2）致癌作用（化学、物理、生物因素） 3）对免疫功能影响（免疫抑制、变态反 应、自身免疫反应） null国际癌症研究中心（IARC） 致癌物分类： 第1类： 对人类致癌：对人类致癌证据充分 第2类： 2A类 对人类很可能致癌 2B类 对人类可能致癌 第3类：对人类致癌性尚不能予以分类 第4类：对人类很可能不致癌 3.致癌作用null已确认对人类致癌的物质、混合物及接触环境致癌物质 致癌混合物 致癌的接触环境 null常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位null常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续) null常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续) null对人类致癌的辐射及癌症部位或癌症 null 扫烟囱工人易患阴囊癌null致突变作用：引起生物体细胞遗传物质发生可遗传 改变的作用4.遗传毒性突变类型基因突变：DNA的碱基组成或排列顺序发生了改变 染色体畸变：染色体结构和数目的改变 基因组突变：基因组中染色体数目的改变 致突变性：化学物或其他环境因素引起遗传物质发生突变的能力null5.生育毒性和发育毒性 反应停事件null某些可引起人类发育毒性的化学、生物和物理因素 null6.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 null 引起免疫抑制或超敏性反应的部分常见环境化学物null7. 干扰内分泌功能 环境内分泌干扰物：能够改变内分泌系统功能，从而对整个机体或其后代，或其（亚）群体引起健康效应的外源性物质或混合物 null(四) 环境污染引起的疾病1. 公害病（public nuisance disease ） 2. 职业病（occupational disease） 3. 传染病（communicable disease） 4. 食源性疾病（foodborne disease）null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null 历史上的几次重大公害事件 null六、环境污染对健康损害的影响因素Factors influencing toxicity of environmental pollutantnull （一）污染物的理化性质 影响毒性的因素： 化学结构： 醇类毒性依次：丁醇>戊醇>乙醇>丙醇 不饱和化合物>饱和化合物:乙炔>乙烯>乙烷 氯取代氢越多毒性越大：CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl>CH4 物理特性: 固体微粒分散度大，进入呼吸道深部 溶解度：易溶于水损害眼结膜、上呼吸道粘膜 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nullPM2.5PM10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）0.010.1110100null （二）剂量或强度 剂量：进入机体化学物的数量，一般以mg/kg体重表示 强度：物理性因素作用于机体的数量 剂量-效应关系：表示化学物的摄入量（剂量）与生物个体或群体中发生某种量效应强度之间的关系 主要反映环境因素与个体之间的关系 剂量-反应关系：表示化学物的剂量与某一生物群体中出现某种强度生物效应的发生率之间的关系 某一特定生物效应发生在群体的频率之间关系 null 不同化学物有不同类型剂量-反应关系 有毒元素或化合物：在体内蓄积 控制：最高容许限量（最高容许浓度、人体的最高容许负荷量）甲基汞中毒症状发生率与人体总负荷量的关系 null 不同化学物有不同类型剂量-反应关系 必需元素及化合物 含量太低生理异常功能障碍 含量过多病理改变中毒或死亡 饮用水中氟含量和龋齿数、氟斑牙的关系 null （三）暴露时间蓄积量受摄入量、生物半减期(t1/2)及作用时间影响 y=I/K (1-e-kt) 式中：y 污染物在体内的蓄积量； I  吸收量(I=摄入量×吸收系数)； t  作用时间(d)； K 排泄率null化学物质在机体内的理论蓄积曲线第2个t1/2 :达最大蓄积量75% 第3个t1/2 :达最大蓄积量87.5% 第6个t1/2 :达最大蓄积量null （四）环境因素1.相加作用：多种化学物同时存在时的毒效应为各化学物分别作用时毒效应的总和 2+3=5 2.协同作用：多种化学物同时存在时的毒效应超过各化学物分别作用时毒效应的总和 2+3=10 3.增强作用：一种化学物对某一器官或系统无毒作用，但与另一种化学物同时作用时使其毒作用增强 0+2=10 4.拮抗作用：多种化学物同时存在时的毒效应小于各化学物分别作用时毒效应的总和。其机制可以是功能拮抗、化学拮抗、配置拮抗或受体拮抗 2+3=4 null （五）个体易感性影响个体感受性的因素： 健康状况、年龄、性别、生理生化功能状态、遗传因素、个人行为(吸烟等) 例如：1952年英国伦敦烟雾事件 ：一周内比前一年同期多死亡 的4000人中，80%原有心肺病 缺乏血清抗胰蛋白酶因子：对刺激性气体的肺损伤敏感 G-6-PD缺陷：对苯的氨基和硝基化合物所致溶血敏感 高敏感人群(高危人群 )： 由于诸多个体因素不同而对环境污染物特别敏感的人 ——卫生 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 要保护该人群影响环境污染物对人体作用的因素影响环境污染物对人体作用的因素正常人群与高危人群对污染物的剂量－反应关系null第三节 环境污染的防治null环境保护是我国基本国策 中华人民共和国环境保护方针： “全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”。 《环境保护法》 null（一）组织措施 1.健全环境保护法律法规，严格执法 2.卫生监督和卫生管理 （二）规划措施 1.城乡建设和改造规划 2.工业企业规划和布局 （三）技术措施 1.改革工艺、综合利用、化害为利 2.净化处理 3.制定、完善卫生标准 环境污染的防治null治理前的环境null治理后的环境（陈锋 孙鲜策）