1、第一章 人類環境與健康2002-7-27環境問題是人類生存與發展的永恒主題 一方面，環境提供了人類個體生長發育和種族繁衍所必需的物質基礎和能量源泉，維持人類的生命與健康； 另一方面，環境的變化在一定條件下又會對機體健康產生不良影響 人類與環境協調發展聯合國2002-7-27第一節 環境與健康的關系 流行病學研究表明，人類疾病的70%90%與環境有關，與環境有關的疾病所致死亡率約占總死亡率的90% 2002-7-27【案例】 狼和鹿的故事 20世紀初葉，美國亞里桑那州北部的凱巴伯森林大約有4000只左右的鹿在林間出沒，鹿不斷地被狼捕食。 美國總統西奧多羅斯福宣布凱巴伯森林為全國狩獵保護區，并決定

2、由政府雇請獵人到那里去消滅狼。經過25年的獵捕，有6000多只狼先后斃命。 2002-7-27 很快，森林中的鹿增多了，總數超過了10萬只。一切能被鹿吃的食物都難逃厄運。森林中的綠色植被一天天在減少，大地露出的枯黃一天天在擴大。 災難終于降臨到鹿群頭上。先是饑餓造成鹿的大量死亡，接著又是疾病流行，一批又一批鹿接連死去。到1942年，整個凱巴伯森林中只剩下8000只病鹿在茍延殘喘問題： 鹿群大量死亡的原因是什么？什么是生態平衡？2002-7-27自然環境：是圍繞著人群的空間及其中可以直接或間接影響到人類生活、生產的一切自然形成的物質和能量的總體 分為大氣圈、水圈、土壤巖石圈和生物圈 原生環境次生

3、環境一、環境的概念及分類 指圍繞人類的空間及其中可以直接或間接影響人類生存和發展的各種因素的總體。 生物圈是指地球上所有生命物質及其生存環境的整體，包括海平面以下約12km的厚度和海平面以上約10km的高度，該范圍內大約有200多萬種生物 2002-7-27原生環境：指天然形成的、未受或少受人為因素影響的環境次生環境：指在人類活動影響下，物質的組成和交換都發生了重大變化的環境 2002-7-27社會環境：是人類特有的環境，由社會制度、經濟、文化和風俗習慣等因素所構成的環境 2002-7-27二、構成環境的因素(作用兩面性) 生物因素：指存在于環境中的各種動物、植物和微生物 化學因素：包括天然形

4、成與人工合成的各種有機和無機的化學成分，以及動植物、微生物體內的化學組分 物理因素 ：如聲、光、振動、電磁輻射等2002-7-27社會心理因素：社會因素包括社會制度、社會文化、社會經濟水平，還包括人的年齡、性別、風俗習慣、宗教信仰、職業和婚姻狀況等。心理因素則是指在特定的社會環境條件下，社會因素在人們大腦中的反應，并通過心理素質的折射構成其具體內容。 2002-7-27三、生態環境 生態環境是與人類生存和發展有關的生態系統所構成的自然環境 2002-7-27生態系統：指在一定空間范圍內，生物群落與其周圍環境所組成的借助于各種功能流（物質流、能量流、物種流和信息流）所聯結的穩態系統，是組成生物圈

5、的基本單位。生態平衡：生態系統內部自然的、動態的相對平衡狀態食物鏈：生態系統中一種生物被另一種生物所吞食，后者再被第三種生物所吞食，形成彼此以食物連接起來的鏈鎖關系 生物富集作用 ：環境中某些污染物含量在生物體之間沿著食物鏈逐級增高，使其在生物體內的濃度超過環境中的濃度的現象 (一) 生態系統2002-7-27整體性 自調控能力 開放性和穩定性 可持續性 (二) 生態系統的主要特征 2002-7-27 由自然生態系統所產生的物質及其所維持的良好生活環境對人類的服務性能稱為生態系統服務 (三) 生態系統的服務功能 2002-7-27(四) 生態系統健康 生態系統健康是指具有活力和自調節能力、結構

6、穩定的生態系統，是生態系統的綜合特性。 包含兩方面內涵：即滿足人類社會合理要求的能力和生態系統本身自我維持與更新的能力 生態健康是實現可持續發展的前提，是人類生存和發展的物質基礎，也是人類健康的基礎。 2002-7-27人和自然環境的關系 人與環境的統一 人體通過新陳代謝不斷地與環境進行物質交換，以維持機體內環境的穩定和生命活動的正常進行 人對環境的適應 環境中存在的很多自然因素都具有雙重作用如紫外線 有些環境因素是不利于機體健康的，但人類可以改造自然環境使之適應人類的生存。當人體無法改變不利的環境因素時，這時，機體會動員自身的生理調節能力對環境的變化加以適應 人與環境的相互作用 三、人與環境

7、的關系 人體血液與地殼化學元素相關性(英地球化學家Hamilton 220人)2002-7-27人類與環境的關系人類植物動物水大氣土壤食物污水食物污染飼料飲水廢水呼吸廢氣生活廢渣生長地枯死食物損壞排泄飲水蒸發降水降落物粉塵2002-7-27人和社會環境的關系 社會環境是人類自身創建的，人既是社會環境因素的唯一決定者，又是社會環境因素的影響對象。社會環境因素對人類健康的影響有以下三種方式社會因素通過影響自然環境質量作用于人體社會因素通過制約人們的營養水平、生活居住條件與醫療保健等，對健康產生相應的影響社會因素作為一種外來的信息刺激源直接作用人的心理或思維活動過程，影響人的心身健康2002-7-2

8、7【案例討論】凱巴伯森林構成了一個森林生態系統，包括森林中的土壤、水、空氣、陽光、微生物、植物、動物等，他們形成了一種動態平衡關系。當人們為了保護鹿群而大量捕殺狼群時，生態平衡即遭到了破壞，最終導致鹿群的大批死亡。 2002-7-27第二節環境污染及其對健康的影響2002-7-27【案例】水俁鎮是日本水俁灣沿岸的一個小鎮，漁業興旺。1953年，水俁鎮的一個人生了怪病，開始只是口齒不清、步履搖晃、面部癡呆，后來發展到耳聾眼瞎、全身麻木，最后體如彎弓，神經失常，慘叫而死。1956年4月，一個6歲的女孩患了同樣的病癥。同年5月，又有4個同樣的病人被送入了醫院。緊接著，該鎮又發現了50多個這類患者。這

9、引起了全鎮人的恐慌。日本水俁病事件 2002-7-27調查發現，1953-1956年間，水俁灣附近的一家化工廠排放的含有硫酸汞的廢水污染了海水，海水里的汞在微生物的作用下被轉化為甲基汞。甲基汞很容易被生物體所吸收，并且能在水生生物食物鏈中逐級傳遞和富集，使甲基汞在生物體的濃度越來越高，引起魚貝類中毒。人食這種魚貝類后引起發病。 問題： 環境污染物的來源有哪些? 對人類健康有哪些危害? 2002-7-27一、環境污染概念：指由于人為的或自然的原因，使環境的結構和功能發生變化，引起環境質量下降，生態平衡破壞，影響人類健康及其他生物生存的現象污染物：使環境的正常組成和性質發生變化，直接或間接有害于人

10、類的物質 公害：嚴重的環境污染所導致的環境破壞2002-7-27全球環境與環境問題 環境污染和生態破壞已經成了人類面臨的最嚴重挑戰。它已經威脅到人類的生存與發展。2002-7-27人類面臨的十大環境問題酸雨污染溫室效應或氣候變暖臭氧層破壞土地沙漠化森林面積減少物種滅絕與生物多樣性銳減水環境污染與水資源危機水土流失城市垃圾成災大氣環境污染2002-7-27拯救地球資料顯示： 全球已有30%的土地因人類的活動遭致退化，每年流失土壤約240 億噸。 全世界每年流入海洋的石油達1000多萬噸，重金屬幾百萬噸，還有不計其數的生活垃圾。 水中的病菌和污染物每年造成約2500萬人死亡。 全球每年向大氣中排放

11、的二氧化碳約有230億噸，比上世紀初增加了25%，與此同時空氣中的顆粒物質、二氧化硫、一氧化碳、硫化氫等污染物也大量增加。 全世界森林面積以每年約1700萬公頃的速度消失，平均每天有140 種生物消亡等。2002-7-27 所有這一切都在向人類發出警示：人類在破壞地球環境的同時，也在毀滅著自己。 人類只有一個地球，尊重地球就是尊重生命，拯救地球就是拯救未來！ 2002-7-27中國環境污染問題2002-7-272002-7-272002-7-27 據專家估算，中國每年由于環境污染和生態破壞所造成的經濟損失高達約 6000 億元，相當于60個唐山大地震所造成的損失。2002-7-272002-7

12、-272002-7-27黃土高原水土流失2002-7-27土地沙漠化2002-7-27大氣污染2002-7-27水體污染2002-7-27固體廢棄物污染2002-7-27二、環境污染物的來源生產性污染：如工業三廢，農藥和化肥的不合理使用 生活性污染：生活污水、人畜糞尿、合成洗滌劑、現代裝飾材料、化妝品交通性污染：交通運輸工具產生的噪聲、振動和排出的廢氣其他污染：電子通訊設備所產生的微波和電滋波，某些機構排出的放射性廢棄物和飄塵，火山爆發、森林大火和地震等自然災害所釋放的大量煙塵、廢氣等工作人員在滇池清理藍藻受藍藻污染的太湖水2002-7-27三、環境中污染物的轉歸概念：指污染物進入環境后，在物

13、理、化學或生物因素的作用下，發生遷移或轉移、轉化、生物富集和自凈的全過程 污染物進入環境后，在自然的物理、化學或生物因素作用下，經過一定時間，環境污染物濃度或總量降低，該過程稱為環境的自凈在轉歸過程中污染物的濃度與性質發生變化轉歸速度與污染物本身的性質和所處的環境條件有關 2002-7-27四、環境污染對人體健康的影響2002-7-27 環境污染物按其屬性可分為物理性、化學性和生物性3類 （一）急性損害作用 環境中大量污染物或毒性較大的污染物作用于機體，在短時間內出現中毒癥狀或死亡，稱為環境污染因素對機體的急性損害作用。 2002-7-27原因： 發生嚴重的生產事故，使大量的有害物質短時間內進

14、入環境。 如1984年印度博帕爾市美國聯合碳化公司印度分公司的一家農藥廠發生的異氰酸甲酯泄露事件。泄露事故造成2500人死亡，15萬人急性中毒，近5萬人雙目失明 環境條件急劇惡化，不利于環境污染物的擴散稀釋，使較多的污染物積聚在局部區域的環境中 如1930年，比利時的馬斯河谷大氣污染事件。當時的氣象條件是大霧籠罩，氣壓升高，無風或偶見微風，工廠排出的煙和濃霧混在一起直落地面，沿整個河谷彌漫，3d之內造成6000人發生呼吸道疾患，并有63人死亡 2002-7-27（二）慢性損害作用 指環境中有害物質低濃度長期反復作用于機體所產生的危害 原因： 污染物本身在機體內的蓄積 污染物對機體微小損害的逐漸

15、累積 2002-7-27 表現： 慢性中毒：指機體長時間少量、反復或持續接觸某種污染物時引起功能或器質性改變后出現的疾病狀態。如日本水俁病 主要癥狀：開始時口齒不清，步態不穩，面部癡呆，進而耳聾眼瞎，全身麻木，最后神經失常，一會酣睡，一會興奮異常，身體彎弓，高叫而死。Jinichi Hamatsuki, 83歲，水俁病患者一位日本媽媽正在給她患有水俁病的兒子洗澡。這是20世紀60年代初期很著名的一幅新聞圖片2002-7-27 慢性非特異性影響：指污染區居民雖然沒有明顯的特異性中毒表現，但由于污染物低濃度長期作用，影響機體正常生長發育和生理、生化功能，使機體的非特異免疫功能下降，導致受污染區的人

16、群抵抗力下降，對感染的敏感性增加，常見病、多發病的發病率增高，人群壽命縮短，病死率增加等 如受SO2嚴重污染地區的居民上呼吸道感染的發病率上升，接觸粉塵作業工人的慢性鼻炎發病率增高等 2002-7-27（三）特殊損害作用1、致癌作用 概念：指環境中有害物質或因素引起人類或動物發生惡性腫瘤 環境致癌因素物理因素，如放射性物質的內、外照射可引起白血病，短波紫外線長期強烈照射可引起皮膚癌等；化學因素，如石棉可致肺癌，黃曲霉毒素可引起肝癌等；生物因素，如人乳頭瘤病毒16型可引起宮頸癌，肝吸蟲可引起肝癌 2002-7-27 據估計80-90的人類癌癥與環境因素有關，其中物理因素占5，生物因素占5，而化學

17、因素占90 2002-7-272、致畸作用 概念：指母體接觸環境有害物質或因素后引起胎兒先天性缺陷 如母親妊娠期攝入甲基汞引發了胎兒中樞神經系統發育障礙 3、致突變作用概念：指環境有害物質或因素使生物機體遺傳物質發生突然變異的作用 2002-7-274、免疫毒性作用 概念：指環境有害物質對生物機體免疫系統或功能產生的損害作用機制： 直接損害免疫細胞的形態與功能，導致機體容易發生感染性疾病和腫瘤，表現免疫抑制；多氯聯苯 影響免疫細胞的抗原識別能力，引起病理性免疫應答，表現為過敏反應或自身免疫性疾病。甲醛、DDT 如系統性紅斑狼瘡、慢性活動性肝炎、自身免疫性腎小球腎炎等 2002-7-27飲水衛生

18、5、非特異性損害作用概念：指污染物作為疾病的促進因素，或者通過降低機體對疾病的抵抗力或者為特異性致病因素提供致病條件等來影響機體健康 如，接觸二氧化硅粉塵的人群肺結核的患病率增高 2002-7-27 存在于生物材料中，能夠顯示機體暴露于環境污染物的早期特異性危害的標志物，因存在于機體的生物材料如血液、尿液、頭發等中，故稱為生物標志物。 五、生物學標志物 2002-7-271、暴露生物標志物：指生物材料中存在的環境毒物及其代謝產物，其含量的的高低可反映機體對其毒物的接觸水平。如機體接觸苯，尿液中可出現酚類化合物增加，因此尿酚可視為苯的接觸性標志物。2、效應生物標志物：指機體中可測出的生化、生理、

19、行為或其他改變的指標，包括反映早期生物效應、結構和（或）功能改變及疾病。如血細胞中8-OhdG（8-羥基脫氧鳥嘌呤）可視為遺傳毒物造成DNA氧化損傷的一種效應性標志物。3、易感性生物標志物：即反映機體先天具有或后天獲得的對接觸外源性物質產生反應能力的指標 生物學標志物分為3類： 2002-7-27 通過對環境調查、臨床表現、病理改變和動物實驗等資料的分析，確認這種怪病是人體慢性甲基汞中毒所致。案例分析： 甲基汞容易被人體吸收，容易進入腦組織和胎盤，從體內排泄很緩慢。甲基汞對神經系統的損害是不可逆的，能夠嚴重損害機體的中樞神經系統和胎兒。水俁病是轟動世界的公害病。從1956年5月日本官方認可的首

20、例水俁病到2011年7月31日，日本共有水俁病患者2273例，死亡1043例。 2002-7-27 黃浩明(中國國際民間組織合作促進會副理事長兼秘書長)與坂本忍(左側，胎兒水俁病患者)，她的母親(中間)在日本水俁市螢之家的合影2002-7-27第三節 健康危險度評價健康危險度評價（health risk assessment，HRA）是對暴露于某一特定環境條件下，該環境中的有毒有害物質（因素）可能引起的健康效應及其危害程度進行定性和定量評價，并預測環境有害物質對暴露人群可能產生的有害效應的概率 。2002-7-27健康危險度評價估計可能產生的健康效應類型及其特征；估計這些健康效應發生的概率（危

21、險度）及其健康效應 的人數；在空氣、水、食品中某種有毒物質的可接受濃度的建議；為治理環境污染采取重大決策及措施提供充分的科學依據。2002-7-27健康危險度評價的基本組成(一) 危害鑒定（hazard identification） 目的是確定在一定的條件下，被評價的化學物是否對機體健康產生有害效應，這種效應是否具有該物質所固有的毒性特征和類型。 (二) 暴露評價(exposure assessment) 估計出人群對某化學物暴露的強度、頻率和持續時間2002-7-27 (三) 劑量-反應關系評定(dose-response- assessment) 劑量-反應關系評定是環境化學物暴露與健康不良效應之間的定量評價，是健康危險度評價的核心。 (四) 危險度特征分析(risk-characterization) 確定有害物質暴露人群中有害效應發生率的估計值（即危險度）及其可信程度或不確定性程度 。2002-7-27健康危險度評價的應用1、預測預報在特定環境因素暴露條件下，暴露人群終生發病或死亡的概率（危險度）。