第二章環境與健康的關系第一節人類的環境一、人類環境的基本構成（一）大氣圈（atmosphericsphere）●

大氣中主要成分-----N2占78%，O2占20.95%●

臭氧層在40km高度有一約20km厚的臭氧層臭氧層能吸收對生物具有強烈殺傷力的短波紫外線（地球的保護傘）（RelationofEnvironmentandHealth）（二）水圈（hydrosphere）

由大氣水、地表水和地下水共同構成

水體污染物可通過水循環進入大氣、土壤、食物，最終影響人體

大氣污染物也可通過水循環進入水、土●●●水循環（三）土壤巖石圈（soilandrocksphere）●

許多地方病與巖石的化學組成密切相關

飲水型地方性氟中毒----地下水流經含氟礦床

煤煙型地方性氟中毒----含氟量高的煤烘烤食物造成食物和空氣氟污染●土壤受到污染時，可通過生物富集、蒸發、滲透向植物、大氣、水體轉移（四）生物圈（biosphere）●由生物及其生物生存的部分大氣圈、水圈、巖石圈組成●氣、水、土的污染最終將危及生物圈生物的生存，破壞生物的多樣性●生物的多樣性是生物圈最重要的特征二、生態環境（ecologicalenvironment）（一）生態系統的基本構成

生態系統--------由四要素構成的物質、能量、信息的連續流動系統生產者（綠色植物）消費者（動物、人）分解者（細菌、真菌）土壤大氣、水生態系統示意圖池塘生態系統(二）生態平衡（ecologicalbalance)●生態平衡-----生態系統各要素之間的物質循環和能量交換始終保持著一種動態平衡狀態●造成生態平衡破壞的原因自然原因------火山爆發、地震、森林火災等人為原因------森林過度砍伐，植被破壞，濫殺野生動物，環境化學性污染（三）食物鏈（foodchain)●食物鏈--------生態系統中，生物之間彼此吞食，形成以食物聯接起來的鏈狀關系●生物放大作用biomagnification----污染物隨著食物鏈的逐級傳遞而使高位營養級生物體內污染物濃度增高Cb--------某物質在生物體內的濃度Ce-------某物質在環境中的濃度●濃集系數

=————————CbCe湖水浮游生物小魚（脂肪）人

食肉魚（脂肪）1265倍500倍8.5萬倍DDT在湖水中的生物放大作用？海水浮游生物小魚大魚0.00010.001~0.0020.2~0.51~5ppm汞的生物放大作用多氯聯苯的生物放大作用水生植物水生動物胡瓜魚

鮭魚

銀鷗卵三、三大全球環境問題

(environmentalproblemintheworld)(一)溫室效應(greenhouseeffect)1.溫室效應的概念大氣中CO2等氣體對來自太陽的短波輻射（可見光）無吸收阻隔作用，但對地面受熱后，從地表反射入太空的長波輻射（紅外線）則有強烈的吸收阻留作用，使地表散熱不良，氣溫增高。2.

大氣中CO2增高的原因

●

人類對燃料的使用量與日俱增

●大面積森林砍伐（CO2吸收減少）溫室效應示意圖不同年代各種能源的使用比例溫室效應氣體排放

3.溫室效應氣體CO2、CH4、N2OCFCs（氯氟烴類,chlorofluorocarbons）

CO2影響大

4.溫室效應的后果●

全球氣候變暖●海平面上升（南、北極冰川融化）●

蟲媒疾病(如瘧疾）流行范圍擴大極地冰川融化北極一座島上的冰川變化1918年2002年8月歐洲阿爾卑斯山冰川的百年變化圖瓦盧將成首個沉入海底的國家（二）臭氧層破壞(destroyofozonelayer)1.臭氧層的形成O2O+O短波紫外線O2+OO32.臭氧層作用

●

臭氧層能吸收對生物殺傷力極強的短波紫外線,使地球上的生物免受短波紫外線的影響。（地球的保護傘）3.破壞臭氧層的化學物質

●

氯氟烴

(氟里昂)------制冷劑、氣溶膠噴霧劑、發泡劑等●

溴代氟烴滅火劑（如溴三氟乙烷、溴氯二氟乙烷）(哈龍halon)------●NOx（NO、N2O等）------工業廢氣、汽車尾氣、飛機廢氣等chlorofluorocarbons，CFCS南極臭氧洞臭氧層缺損4.臭氧層破壞的后果

●減弱了臭氧層吸收短波紫外線的功能，使地球上的生物受到過多短波紫外線的照射●

皮膚癌、白內障發病率上升

●

農作物減產，水生物死亡，水產資源受損(三)酸雨(acidrain)1.酸雨的概念-------PH值小于5.6的酸性降水CO2+H2OH2CO3H2CO3HCO3-+H+2.酸雨的形成

SO2+H2OH2SO3H2SO41/2O23NO2+H2O2HNO3+NO我國酸雨的分布（江蘇、上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、四川、重慶、云南）我國的酸雨監測網點我國部分城市雨水的酸度城市年份PH北京19826.8天津19826.26蘭州1981.1~1982.86.85北方

南京1981.6~116.38

杭州1981.9~125.10*

武漢1983.1~76.44

福州1982.54.49*

南寧1981.6~115.74

宜賓19824.87*

重慶19824.14*

貴陽19824.02*南方江蘇部分地區雨水的酸度

地區雨水PH

南京4.58*

無錫5.77

宜興5.04*

鎮江5.10*

徐州6.91

連云港4.95*

淮陰5.78

泗洪6.03

鹽城4.92*

揚州4.95*

南通6.44

新沂5.05*

3.酸雨的危害（harmoftheacidrain)（

1）對人體健康的危害

●

酸雨沉降前期●

酸雨沉降后期

呼吸道吸入酸性物質急慢性呼吸道損害SO2、NO2酸霧水土酸化有毒金屬溶出增加食物鏈生物放大污染飲用水源人體接觸毒性金屬的量增加

（2）對環境的危害

●水體酸化

影響魚類生長繁殖

死湖

重金屬從底對魚類毒泥溶出增加性增加

●

土壤養分溶出并流失土壤肥農作物力下降減產

●毀壞森林、植被，腐蝕建筑物、金屬材料酸雨毀壞的森林受酸雨傷害的水稻未受酸雨傷害的水稻酸雨中的文物酸雨大棚第二節人與環境的辨證統一關系

一、人與環境在物質上的統一性●人通過新陳代謝與外界環境不斷進行物質與能量交換，使機體結構組分與環境的物質成分不斷維持動態平衡

二、人對環境的適應性●

人對環境的變化有很大的調節適應能力●人對環境變化的適應能力有一定限度---熱應激產生熱應激反應，體內合成熱應激蛋白(heatstressproteins),熱適應力增強---高原缺氧環境下,人體通過增加紅細胞數量和血紅蛋白含量以適應缺氧環境三、人與環境的相互作用●環境基因組計劃(environmentalgenomeproject）

---研究環境應答基因(environmentalresponsegene)

的多態性(基因結構差異造成的易感基因）在環境暴露所致疾病中的作用

●環境應答基因的多態性是造成環境相關疾病人群易感性差異的重要原因

---基因結構的多態導致相應蛋白質和酶活性的變化，表現出應答反應的多樣性，產生易感性的差異

●

擬系統研究的十類環境應答基因多態性DNA修復基因、毒物代謝酶基因、激素代謝酶基因、受體基因、細胞周期基因、信號傳遞基因、介導免疫和感染反應基因、介導營養因素基因、參與氧化過程基因●代謝酶基因多態性與腫瘤的遺傳易感性密切相關---CYP1A1（細胞色素P450酶基因）活性高的個體在相同的吸煙條件下易患肺癌（該酶能使無活性的多環芳烴活化為終致癌物）---NAT（N-乙酰轉移酶基因）活性低的個體吸煙(芳香胺暴露)易患膀胱癌（酶活性低時解毒能力下降)

●

DNA修復基因單核苷酸多態性是決定腫瘤易感性的重要原因---DNA損傷修復缺陷,對紫外線、烷化劑和某些致癌物的作用敏感性增高●人類疾病與基因多態性(易感基因)關系的研究是環境衛生學前沿研究領域。對易感人群篩選，有效做好易感人群的疾病預防工作具有重要意義四、環境因素對健康影響的雙重性1、很多環境因素對健康影響具有利、弊雙重性●適量紫外線有抗佝僂病和增強免疫力作用過量紫外線可致皮炎、白內障、皮膚癌●適量的氟可防齲齒，過量氟可致氟斑牙、氟骨癥2、某些物質低劑量對機體有刺激（有益）作用，高劑量則有抑制作用（hormesis效應）

●少量飲酒可減少冠心病危險性，大量長期飲酒則增加肝硬化、肝癌危險性●低水平污染物接觸，外周血白細胞吞噬功能加強，高水平接觸則出現功能下降

第三節環境改變與機體反應的基本特征一、劑量-反應關系(dose-responserelationship)●

隨著暴露劑量的改變，產生某種反應（定量或定性反應）的數量而隨之改變的相互關系

●劑量-反應關系類型無閾值化合物---遺傳毒性致癌物，大于零劑量暴露均可發生有害效應（直線型）

閾值化合物---單閾值化合物（S型）雙閾值化合物(必需微量元素、hormesis

效應化合物）(U型)●制訂衛生標準時，單閾值化合物應低于閾劑量，雙閾值化合物應考慮適宜濃度范圍無閾值化合物二、暴露時間與蓄積效應

●有害物質的攝入量大，暴露時間長，暴露頻度高，生物半減期（biologicalhalf-life)長，體內有害物質蓄積量大●

物質蓄積(substancecumulation)

----化學物質在體內的蓄積

●功能蓄積(functioncumulation)----有些污染物不在體內蓄積，但可引起機體有害效應的逐漸積累，最終造成器官或組織的損害

●理論上講,化學污染物在體內經歷六個生物半減期后,在體內最大可能的蓄積量趨于穩定,此后攝入量與排出量趨于平衡三、環境多因素暴露與聯合作用●環境因素的多樣性和污染物的復雜性物理性、化學性、生物性化合物數百萬種，致癌致畸物數千種飲水氯化消毒副產物2000多種烹