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1、1,第一章 人和环境,温州医学院预防医学教研室 叶晓蕾,2,第一节 环境及其与人类的关系,一、人类与环境,（一） 环境的概念,环境一般是指围绕人群的空间及其中可以直接或间接影响人类生存和发展的各种因素的总体,3,自然环境,社会环境,是指大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈,是指人类在生产、生活和社交活动中建立起来的生产关系阶级关系和社会关系等,原生环境,次生环境,环境,4,原生环境（primary environment）是指天然形成的，未受或少受人为因素影响的环境 有益因素：清洁并含有正常化学成分的空气、水、土壤，适宜的阳光照射和小气候，以及秀丽的风光等 有害因素：生物地球化学性疾病,次生环境（
2、secondary environment)是指在人为活动影响下形成的环境,5,物理因素：小气候，噪声，非电离辐射和电离辐射 化学因素：种类繁多，成份复杂。一次污染物；二次污染物 生物因素：细菌，真菌，病毒，寄生虫和变应原等 社会心理因素:社会制度，经济，文化教育及科技水平，家庭，生活方式，卫生服务等,构成环境的主要因素：,6,（二）生态系统与生态平衡,生物圈（biosphere)： 指人类和生物生存的范围，大概范围海平面以上15km及海平面以下11km以内 生态系统（ecosystem） 由生物群落及其生存的环境所构成的一个有物质、能量和信息流动的功能系统，基本构成：生物群落+非生物环境 生
3、态系统中不断地进行着物质、能量和信息的交换和流动。无数小生态系统就组成了最大的生态系统，即生物圈。,7,生态平衡(ecological equilibrium) 在一定条件下，生态系统中生物和生物及生物和环境之间的物质和能量交换处于一种动态平衡。 生态平衡是生物生存、活动、繁衍得以正常进行的基础。,8,食物链（food chain） 指在生态系统中，一种生物被另一种生物吞食，后者再被第三种生物吞食，彼此以食物联接起来的锁链关系。各种食物链相互交错构成食物网(food web）,水生食物链：,浮游生物,鱼类,水鸟,人,陆地食物链：,植物,动物,人,水,空气,土壤,9,食物链：生物之间物质和能量传
4、递的主要形式，对环境中物质的转移和蓄积有重要的影响 生物放大（biomagnification)：环境中某些微量的有毒物质，通过食物链的传递，可以逐级提高几倍、几十倍、甚至几十万倍,10,DDT在食物链中的富集作用,11,（三）人与社会环境的关系 人与环境的统一性 人对环境的适应性 人与环境的相互作用,12,13,（四） 目前存在的主要环境问题,什么叫环境问题? 简单地说就是：人类生存和发展的环境遭到破坏的问题 环境问题的分类： （1）原生环境问题：来自自然力作用的各种自然灾害和地方性疾病 （2）次生环境问题：由于人为因素导致的环境污染和生态破坏 （3）社会环境问题：由于经济和社会发展水平或结
5、构的因素而引起的各种社会生活问题 环境问题举例： 公害事件：烟雾事件；水俣病；痛痛病等 影响全球环境的突出问题，如：全球气候变暖；臭氧层破坏 ；酸雨 ；生物多样性锐减（包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性 ）,14,第二节 环境污染及对健康的影响,一、环境污染的概念,由于自然或人为的因素，使环境的构成或状态发生变化，扰乱和 破坏了生态平衡和人类正常的生活和生产环境，对人类的健康造成直接的、间接的、或潜在的有害影响，这种现象称为环境污染（environmental pollution) 严重的环境污染称为称为公害（public nuisance）；与公害有因果关系的地域性疾病，称为
6、公害病（public nuisance disease）,15,二、环境污染物及其来源,概念：环境污染物（pollutant）进入环境并能引起环境污染的物质。,环境污染物的来源：,自然污染,人为污染,生产性污染,工业生产：工业“三废” 农业生产：农药,生活性污染：,粪便，垃圾，污水，废气,其他污染：,交通运输、通讯设备等产生噪声，废气，电磁辐射,16,三、环境中污染物的转归,污染物转归指污染物进入环境以后，在环境物理化学和生物因素的作用下，发生迁移转化等作用的全部过程,特点： （1）梯度性：在非生物环境介质中，污染物由高浓度处低浓度处迁移。 （2）广泛性：污染物在非生物环境和生物环境中均可分布
7、。 （3）多向性：非生物环境间生物体之间以及生物环境与非生物环境之间均可互相迁移。,分布（distribution)或迁移(transference)：,17,生物转化(biotransformation) 指污染物进入生物体内，在其酶系统的催化作用下进行代谢转化的过程。 问题：污染物经生物转化后毒性均可降低？ 例： 汞水体底泥微生物酶系统作用甲基汞。 BaP人体MFO作用7，8二氢二醇9，10环氧化物,18,生物富集(bioconcentration) 指某些污染物进入生物体内，逐渐蓄积和（或）通过食物链的方式逐级转移，使污染物在生物体内的浓度逐渐提高的过程,19,20,自净作用（ self
8、 purification） 指污染物进入环境后，在自然的物理、化学或生物因素作用下，经过一定时间、受污染的环境中污染物浓度或总量降低的过程。 机理： 物理作用：稀释，扩散，沉降，吸附，蒸发 化学作用：中和，氧化，还原和水解 生物作用：吸收，分解，降解，转化,21,四、环境污染物的吸收、体内分布、代谢和排泄 五、衡量环境污染物毒性的常用指标,（略）,22,人群对环境异常变化的反应(健康效应谱),23,（二）环境污染对健康影响的特点,作用对象广泛性：个体差异大 低剂量长期性： 探索敏感而特异的反应指标较难 多因素影响的复杂性：多因素多渠道作用于人体 作用结果的多样性：特异性与非特异性损害；局部作
9、用与全身作用等,24,（三） 病理损害,急、慢性危害 致癌危害 致畸危害 其它危害,特异性损害性,非特异性损害性,25,环境污染对人群的急、慢性危害,急性损害作用（acute injury effect)是指环境中大量污染物或毒性较大的污染物作用于机体，在短时间内使机体出现中毒症状或死亡,慢性损害作用（chronic injury effect) 是环境中有毒、有害的污染物低浓度、长期、反复对机体作用所产生的危害。慢性危害是由于毒物本身在体内的蓄积(物质蓄积)或由于毒物对机体微小损害的逐次累积(机能蓄积)所致,概念,26,发生条件：有比较严重的污染源或事故排放，同时有不良的气象条件或特殊的地形
10、存在,特点,急性中毒,影响范围可大可小：有时可波及到整个工业城市；有时可影响到一个或数个工业区；有时仅影响到工厂附近的居民点,烟雾事故 博帕尔农药泄漏事故 核电站事故,27,慢性中毒,在环境污染物长时间作用下机体免疫功能和抵抗力 对生物感染的敏感性，一般健康状况人群中患病率、死亡率，儿童生长发育受到影响,在小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(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)；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,重金属和某些有机化合物蓄积性强，尽管它们在环境中浓度低，由于能
11、在人体内持续性蓄积，导致受污染的人群体内浓度明显增加,环境污染慢性危害所致的机体不良反应和损害结局，大多数都不具有特异性损害特征。,食物链和生物放大作用在其中有着十分重要的意义,28,因此，探索不同污染物在体内引起特异的生物标志物(biomarker)和效应标志物 (effect marker)是十分重要的。,例：,Cd,尿2-MG,尿钙,尿糖,尿蛋白,老年性,肾炎,糖尿病,甲旁腺功能亢进,29,环境与健康研究中的生物标志物,生物标志物是指机体由于接触污染物而产生的细胞、生物化学和分子的改变，这些改变在生物介质如人体组织、细胞或体液中是可定量测定的,生物标志种类很多，分类方法也各异1989年美
12、国国家科学院（NAS）将生物标志物分为三大类：,接触生物标志物：,效应生物标志物：,易感性生物标志物：,指生物材料中存在的环境毒物及其代谢产物，其含量的高低可反映机体对毒物的接触水平。,指在机体内可测定的生化生理或其它方面的改变。包括确证的或潜在的健康损害或疾病的标志。,指在机体接触某种特点环境因子时，其反应能力的先天性或获得性缺陷的指标。,30,31,环境污染与致癌、致畸和致突变危害,突变(mutation)：是指机体的遗传物质在一定条件下发生突然的变异,基因突变(gene mutation),染色体畸变(chromosome aberration),即染色体结构和数目的改变。,即DNA分子
13、上一个或几个碱基对发生变异。,突变,生殖细胞致畸,体细胞致癌,32,环境污染与致癌危害,环境致癌物,生物性致癌物,化学性致癌物,物理性致癌物,占5%,占90%,占5%,空气污染与肺癌,最早发现者:英国外科医生Pott，1775年发现燃烟能引起烟囱清扫工的阴囊癌，经过一百多年努力，于1933年煤烟中煤焦油的致癌作用获得最后证实。,目前世界名国对肺癌的病因主要归因于吸烟和职业接触，国外多数学者认为大气污染只起很小作用。但也有不少流行病学调查报告的结果，证实大气污染和肺癌之间有一定相关。,33,城市与乡村肺癌发生率与死亡率,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27.2
14、610万；郊区次之14.2710万；农村最低8.51 10万,向外围逐渐递减。,34,宣威县室内空气污染与肺癌关系的流行病学调查,云南省宣威县是为我国肺癌高发区，尤以女性肺癌死亡率居全国首位,根据对宣威县11个公社约60万人口范围所进行的居民室内空气中苯并(a)芘浓度与肺癌死亡率之间的关系研究表明两者有明显剂量-反应关系,调查结果表明，其肺癌高死亡率与居民生活燃煤对室内空气污染有密切关系,35,水污染与肿瘤,江苏启东、海门肝癌调查,肝癌死亡率:饮塘水饮水库水饮浅井水饮泉水饮深井水 l/10万: 29.7l 25.77 19.10 18.14 12.17,广西南宁地区14个县市按大队调查也发现同
15、样情况:,水污染与肝癌,36,37,国际癌症研究机构(IARC)对化学致癌物的分类,38,环境污染与致畸危害,概述,对致畸危害认识的历史： 19世纪30-40年代：已有哺乳动物母体营养缺乏可能诱发出生缺陷的报道。 继后，发现某些理化因子如氮芥、台盼蓝、抗代谢剂和x射线等能诱发哺乳动物胎仔畸形。 1941年Gregg首次报道了受风疹病毒感染的孕妇其胎儿出生缺陷率明显增加，而且出现的畸形类型与受感染的时间(孕期)有联系。对当地总畸形率尚无明显影响，故未受到足够的重视。 1945年日本原子弹爆炸，放射污染诱发胎儿畸形。 20世纪60年代初： “反应停” 事件。,39,流行病学调查资料,目前获得的大多
16、是描述性流行病学资料。,甲基汞与先天性水俣病：先天性麻痹性痴呆。 2、4、5-T与致畸： 孕期过量饮酒与胎儿畸形：胎儿酒精综合症(FAS) ，主要表现为发育迟缓(小婴)，小头，精神障碍以及特有的眼睑皱褶，近视，上睑下垂，斜视，耳部异常及上颌发育不全等。 吸烟与先天缺陷：Fedrick(1971)曾报道过吸烟孕妇中胎儿先天性心脏缺陷发生率增加，吸烟与不吸烟者相对危险度比值为1.5，P0.001。有人报导吸烟和不吸烟之间唇腭裂发生率危险度比值为1.7，P0.01。 环境激素效应：环境内分泌干扰化学物，临床上以生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱及对某些癌症的发生和发展产生影响为特征。,40,环境污染对免疫功能的影响,免疫抑制使机体的免疫 反应过程的某一个或多个环节发生障碍而出现免疫抑制作用 变态反应作为致敏原引起变态反应性疾病,环境化学物对免疫功能的影响特点： 具有双向性。同种化学物可在
