环境与健康的关系 岳喜同 副教授

1. 环境与健康的关系 岳喜同 副教授

2. 第一节 人类的环境 (一)环境 1.定义 是与主体相关的周围因素的综合 体,从医学角度研究环境主体是 　　　　人,环境是一个复杂的体系. 2.分类 ⑴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 ⑵按环境要素的属性可分为:自然环 境和社会环境 ⑶按人类与环境相互作用的性质和特 点可分为:生活环境和生态环境

3. (二)健康 世界卫生组织对健康的定是 “健康不仅仅是没有疾病和 虚弱,而是身心健康、社会 幸福的完美状态”。 可见，健康不单是个体，而且包括群体和整个社会。 (二)健康 世界卫生组织对健康的定义是: “健康不仅仅是没有疾病和虚弱, 而是身心健康, 社会幸福的完美状态.

4. 二. 人类自然环境的构成 （一）大气圈 　　大气圈（atmospheric sphere）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。

5. （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。

6. （三）土壤岩石圈 • 地壳主要由岩浆岩和沉积岩层构成。 • 岩浆岩化学组成以Si02为主。 • 沉积岩含H20和C02量较多。 • 各地区岩石类型不同，对地下水有很大的影响。 • 土壤是岩石经过风化作用和生物作用而形成的 • 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。

7. （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。 特点（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）具备生物生存的基本条件： 　　　 ①能获得来自太阳的充足光能 ②含大量可被生物利用的液态水； ③适当的温度； ④能提供生物所需的各种营养元素

8. 三、生态环境 （一）生态系统 　　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 。

9. 生态系统特点： １．大小不等 　　任何一个生物群落与其环境都可以组成一个生　 　　态系统 。例如池塘、森林、湖泊、城市、矿区　 　　都是性质不同的生态系统，地球上最大的生态 　　系统即生物圈。 ２．组成复杂 　　任何生态系统都有生产者、消费者、分解者和 　　无机界组成。 ３．可进行良性循环 　　植物、动物及它们的废物都可以作为别的生物 　　的食物被利用。生态系统作为一个整体没有纯 　　粹的废物。

10. 机械能、热能 太阳能 水 矿物质 腐殖质 O2 矿物质、有机物 绿色植物 生产者 消 费 者 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级… CO2 无机界 水 、热能 分解者 M等 生态系统四个要素构成

11. （二）食物链 定义：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，彼此以食物联接 　　　起来的锁链关系称为食物链 　　　（food chain） 食物网：多条食物链相互交叉相 　　　　连，形成复杂的网络状食 　　　　物关系即食物网(food web)

12. 食物链功能： 生物放大作用：环境污染物还可通过食物链的转移并逐级增大在生物体内的浓度，使在高位营养级生物体内的浓度比在低位营养级生物体内的浓度增加很多倍． 如 DDT（农药） 湖水－－浮游生物－－－小鱼－－－食肉鱼 　１－－２６５倍－５００倍－８．５万倍 水俣病、痛痛病等世界上已经确认的环境公害病，都与食物链的生物放大作用有关。

14. 食物链的意义： • 生态系统中物质、能量、信息 • 传递 是通过食物链来实现的。 • (2) 食物链缩短了人与环境之间的距离。 • (3) 生物之间某些物质传递具有浓度逐 • 级增大的现象，即产生生物浓集现 • 象。可通过食物链的转移并逐级增大 • 在生物体中的浓度.

15. （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，是生态系统的综合特性。 活力: 指生态系统的功能性. 结构稳定:指具有平衡、完整的生物群落，多样 的生物种群. 自调节功能:主要靠其反馈作用，通过正、负反 馈相互作用和转化，保证系统达到 一定的稳态 . 生态系统健康是实现可持续发展的重要前提.

16. 第二节 人与环境的 辨证统一关系

17. 1 . 物质组成上的统一性。 • 人血液和地壳中的化学元 素组分及其 • 含量呈现明显的相关性 如图 • 环境与人的相互依存性 • 3. 人对环境和环境对人的双向作用

19. 第三节 环境改变与机体 反映的基本特征 （一） 剂量-效应（反应）关系

20. 剂量-效应（dose-effect）关系随着环境有害因素剂量的增加，它在机体内所产生的有害的生物学效应增强，这称为剂量-效应关系。它表示进入机体的剂量与某个机体所呈现出的生物效应强度间的关系。剂量-效应（dose-effect）关系随着环境有害因素剂量的增加，它在机体内所产生的有害的生物学效应增强，这称为剂量-效应关系。它表示进入机体的剂量与某个机体所呈现出的生物效应强度间的关系。 剂量-反应（dose－response）关系是指随着剂量增加，产生某种特定生物学效应的个体数增加，通常以出现特定生物学效应的个体占总测试个体数的百分数来表示。这是环境有害因素作用于人群后，机体反应的一般表示方法。

21. 剂量-效应（反应）关系可以曲线来表示。不同化合物的曲线形状和特征不同,有三种类型.剂量-效应（反应）关系可以曲线来表示。不同化合物的曲线形状和特征不同,有三种类型. 1. 无阈值化合物 指遗传毒性致癌物。从理论上说，一个致癌 物分子即可能在一个细胞引发肿瘤，因此认 为这类化合物无安全剂量。 2. 有阈值化合物 在大于其阈值才产生有害效应，属于阈值化 合物。 3. 必需元素 有两个阈值，低于或高于其阈值均会产生有 害效应。

22. (二)作用时间与蓄积效应 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。生物半减期是指污染物在生物体内浓度减一半所需的时间，污染物 摄入量相等，生物半减期长的物质对人体毒作用的危险性比半减期短的大。

23. （三）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

24. 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) • 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 • 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

25. (四）人群易感性 定义: 对环境有害因素作用的反应更为敏感 和强烈的人群称为易感人群（敏感人群） 影响因素: 分为两类 第一类 是年龄、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。 第二类 影响人群易感性的是遗传因素， 如： 性别、种族、遗传缺陷和环境 应答 基因多态性等。

26. 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 。

27. 一、不良气象因素与健康 气象因素（meteorological factor） 包括温度、湿 度、气压、 风速等多种要素。 天气： 气象学把瞬间至十余天内多 种气象要素的综合状态称为 天气。 气候： 更长时期的天气的总和称为 气候。

28. （一）不良的天气和气候条件对健康的影响 1.短时间的气象变化如雷电、冰雹、可对人体产生不良影响或伤害；多日的恶劣天气如严寒、闷热,可使人体组织或器官的功能发生障碍。 2.气候异常往往为病原体及其传媒提供了孳生和蔓延的条件，是某些流行病的重要流行因素。如疟疾、流感,往往有明显的季节性 3.对健康影响最大的气象要素是温度，影响最大的人群是老人、病人.

29. (二)天气和气候条件对健康影响的方式 • 对人体的物理作用 例如，严寒造成冻 • 疮或冻僵 • 2.影响人体生理和代谢功能 • 3.对生物性病原体和生物性传媒的影响 • 4.影响环境质量，增加环境污染物对健 • 康的不良影响 例如，气温逆增会加重 • 人为的大气污染物的污染水平，强烈的 • 日照会使NOX、碳氢化合物等人为的污 • 染物形成光化学烟雾。 • 5.对人体心理和精神状态的影响。

30. 二、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 （一）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(animal toxins)。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。 (二）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(plant toxins)。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。

31. 三、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。

32. 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。

33. （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（essential traceelement） 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

34. 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: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: • 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

35. 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.

36. （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(biogeochemical disease) 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

37. 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，影 响到人体健康，则称为环境污 染(environmental pollution)。 环境污染物分类: 化学性、物理性和生物性三类。

38. 环境污染对人群健康的影响特点 ①环境污染物通过多种环境介质(水、 空气、食物等)多种途径进入人体 ②可以发生联合作用，如相加、协 同、拮抗和独立作用等 ③人群处于低水平长时间暴露状况， 探索敏感而特异的反应指标困难； ④受污染影响人群反应的个体差异 大，如敏感人群

39. 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： • 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。

40. 2. 事故性排放的环境污染事件 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、日本都先 后发生过核电站核泄漏事故 4. 环境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，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。

41. （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。 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。

42. 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。

43. 3．持续性蓄积危害 在环境中有些污染物如铅、镉、汞等 重金属在环境中浓度低，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, 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。

44. 二、环境污染与致癌危害 （一）致癌物的分类 国际癌症研究机构（IARC，1987年）指出，化学致癌物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。

45. 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

46. 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

47. （二）肿瘤的多阶段多因素发病机制 • 致癌过程的多阶段 • 从接触环境致癌物至肿瘤形成是一个长期的过程，需要经历多个阶段 • 常被分为引发、促长和进展三个主 要阶段，每 一阶段又可能有 多个小的阶段组成。

48. （1）引发(initiation)阶段　是化学物 通过诱变，使原癌基因活化或抑 癌基因失活，使细胞成为具有发 展为肿瘤潜能的启动细胞的过程。 一般认为该阶段历时很短，是不 可逆的。 （2）促进(promotion)阶段 是指促进 启动细胞的表型在组织水平表达 的过程。 （3）演变阶段(progression) 是指引 发细胞群进一步的表型改变，包 括恶性前型转变为恶性型细胞等 变化的过程。

49. 致癌作用的多基因和多因素参与 • 肿瘤 细胞有两个生物学特征： • （1 ）永生性，即无限传代 ，而不衰老 （2）恶性表型的改变 • 致癌作用是一个多阶段、多基因、多因素的过程，可以是不同的化合物作用于不同的阶段；也可以是单个致癌物通过多种机制产生多种效应。

50. （三）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。