關于環境污染與人體健康第1頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第一節人和環境的辯證關系

人體通過新陳代謝和周圍環境進行物質交換。物質的基本單元是化學元素。人體各種化學元素的平均含量與地殼中各種化學元素含量相適應。例如，人體血液中的60多種化學元素含量和巖石中這些元素的含量有明顯的相關性（圖4-1）。從這里可以看出化學元素是把人和環境聯系起來的基本因素。自然界是不斷變化的，人體總是從內部調節自己的適應性來與不斷變化的地殼物質保持平衡關系。環境污染使某些化學物質突然地增加和出現了環境中本來沒有的合成化學物質，破壞了人與環境的對立統一關系，因而引起機體疾病，甚至死亡。在正常環境中，環境中的物質與人體之間保持動態平衡，使人類得以正常地生長、發育，從事生產勞動，并能使人們在積極勞動之后，迅速解除疲勞，激發人們的智慧和創造力。相反，環境中廢氣、廢水和廢渣、噪聲等，常常使人們發生中毒，或者感到厭煩，難以忍受，注意力不易集中，容易疲勞和激動，工作效率降低，患病率上升。空氣、水、土壤與食物是環境中的四大要素，都是人類和各種生物不可缺少的物質。環境污染首先影響到這些要素，并直接或間接地造成對人體健康的危害。第2頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三人體各系統和器官之間是密切聯系著的統一體。人體各種生理功能在某種程度上對環境的變化是適應的。如解毒和代謝功能往往能使人體與環境達到統一。但是，這些功能有一定的限度。如果大量工業“三廢”、農藥等毒物進入環境，并通過各種途徑侵入人體，當超過了人體所能忍受的限度時，就會引起中毒，導致疾病和死亡。某些元素在自然界含量過高或偏低，會造成一些地方病。有毒物質通過呼吸、飲水、食物等直接或間接地進入人體會造成疾病，影響遺傳甚至危及生命。由此可見，人和環境是不可分割的辯證統一體，在地球的長期歷史發展進程中，形成了一種相互制約、相互作用的統一關系。研究環境污染對人體健康的影響，首先要了解毒物在環境中的遷移和轉化，它是怎樣進入人體的？它在人體中正常的“本底”值應當是多少？它在人體內的吸收、生物轉化、蓄積、代謝、解毒和排泄等過程又是如何進行的？它是否會影響胚胎發育或引起畸胎？會不會產生致突變作用？是否有致癌作用？對后代影響如何？總之，這是一項新的工作，要求我們全面地研究，以便取得豐富的科學資料。我們必須認真地研究環境污染對人體健康的影響，及早發現問題，提出預防措施。同時，也要看到，環境中有毒污染物的毒性是相對的，它和人體的關系是辯證的對立統一關系，并不是任何微量的污染物質都對人體有害，只有含量超過一定范圍時，才能引起人體的病理反應，表現出器官功能障礙或減退，以及患病和死亡。人體與有毒污染物質之間都有一個有毒物質的“量變”逐漸引起人體生理機能“質變”的過程。因此，有些環境污染物質對人體的危害并不立即就顯露出來，往往需要幾年甚至幾十年的時間，才引起嚴重的“公害病”。有的有毒污染物對人體的危害，在當代不立即表現出來，而要在第二代或第三代才發病，我們必須通過各種環境監測手段，及早發現化學毒物對遺傳的影響，及時采取必要的措施。第3頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第二節環境污染及其對人體的作用環境污染（environmentpollution）是指人類直接或間接地向環境排放超過其自凈能力的物質或能量，從而使環境的質量降低，對人類的生存與發展、生態系統和財產造成不利影響的現象。具體包括：水污染、大氣污染、噪聲污染、放射性污染等。隨著科學技術水平的發展和人民生活水平的提高，環境污染也在增加，特別是在發展中國家。環境污染問題越來越成為世界各個國家的共同課題之一。第4頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三一、環境污染物及其來源環境污染物environmentalpollutant

簡稱污染物(pollutant)。環境污染物是環境化學研究的對象，進入環境后使環境的正常組成和性質發生改變，直接或間接有害于人類與生物的物質。主要是人類生產和生活活動中產生的各種化學物質，也有自然界釋放的物質，如火山爆發噴射出的氣體、塵埃等。環境污染物按受污染物影響的環境要素可分為大氣污染物、水體污染物、土壤污染物等；按污染物的形態，可分為氣體污染物、液體污染物和固體污染物；按污染物的性質，可分為化學污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在環境中物理、化學性狀的變化，可分為一次污染物和二次污染物（一次污染物稱為原生污染物，二次污染物又稱為次生污染物）。第5頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三當前主要的環境污染物及其來源有以下幾個方面。

1．生產性污染物

工業生產所形成的“三廢”，如果未經處理或處理不當即大量排放到環境中去，就可能造成污染。工業“三廢”中的主要污染物及其來源見第五章的附表。

農業生產中長期使用的農藥（殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調節劑等）造成了農作物、畜產品及野生生物中農藥殘留；空氣、水、土壤也可能受到不同程度的污染。

2．生活性污染物

糞便、垃圾、污水等生活廢棄物的處理不當，也是污染空氣、水、土壤及其孳生蚊蠅的重要原因。隨著人口增長和消費水平的不斷提高，生活垃圾的數量大幅度上升，垃圾的性質也發生了變化，如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等成分，使無害化處理增加了很大困難。糞便可用作肥料，但如果無害化處理不當，也可造成某些疾病的傳播。

3．放射性污染物

對環境造成放射性的人為污染源主要是核能工業排放的放射性廢棄物，醫用及工農業用放射源，以及核武器生產及試驗所排放出來的廢棄物和飄塵。目前，醫用放射源占人為污染源的很大一部分，必須注意加以控制。放射性物質的污染波及到空氣、河流或海洋水域、土壤以及食品等，可通過各種途徑進入人體，形成內照射源；醫用放射源或工農業生產中應用的放射源還可使人體處于局部的或全身的外照射中。第6頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第7頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第8頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三二、環境污染的特征從影響人體健康的角度看，環境污染一般具有以下特征。

1．影響范圍大環境污染涉及的地區廣、人口多。接觸污染的對象，除從事工礦企業的青壯年外，也包括老、弱、病、幼，甚至胎兒。

2．作用時間長接觸者長時間不斷地暴露在被污染的環境中，每天可達24小時。

3．污染情況復雜往往是多種毒物同時存在，聯合作用于人體。污染物進入環境后，受到大氣、水體等的稀釋，一般濃度很低。污染物濃度雖然低，但由于環境中存在的污染物種類繁多，它們不僅通過生物或理化作用發生轉化、代謝、降解和富集，從而改變其原有的性狀和濃度，產生不同的危害作用，而且多種污染物可同時作用于人體，產生復雜的聯合作用。例如有的是相加作用，即兩種污染物的毒性作用近似，作用于同一受體，而且其中一種污染物可按一定比例為另一種污染物所代替；有的是獨立作用，即聯合污染物中每一污染物對機體作用的途徑、方式和部位均有不同，各自產生的生物學效應也互不相關，聯合污染物的總效應不是各污染物的毒性相加，而僅是各污染物單獨效應的累積；也有的是拮抗作用或協同作用，即兩種污染物聯合作用時，一種污染物能減弱或加強另外一種污染物的毒性。

4．污染容易治理難環境一旦被污染，要想恢復原狀，不但費力大、代價高，而且難以奏效，甚至還有重新污染的可能。有些污染物，如重金屬和難以降解的有機氯農藥，污染土壤后，能在土壤中長期殘留，短期內很難消除，處理起來十分困難。第9頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三、人體對環境致病因素的反應(一）環境致病因素環境由于各種原因經常發生變化、人體也不斷地通過生理調節來適應變化的環境，以維持人體和環境的平衡。當環境的變化超過了人類生理調節范圍時，則可引起人體生理、生化功能的改變，甚至產生病理性反應。這種超越人體適應范圍的異常環境因素，稱為環境致病因素。一般把環境致病因素分為下面三種：

1.生物性因素，包括細菌、病菌和蟲卵等。

2.化學性因素，包括有毒氣體、重金屬、農藥、化肥和其他化學品。

3.物理性因素，包括噪聲、振動、放射性物質和電磁波輻射等。據分析，人類大部分腫瘤病同環境污染有關，而與環境化學因素有關的腫瘤至少要占90%左右。第10頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三(二）環境致病的階段

一般來說，當環境污染物進入人體后，人體對毒性的反應大致經歷四個階段：第一階段是潛伏期，人體對毒物還有抵擋能力，沒有表現出疾病的癥狀。第二階段是病狀期（前驅期），在環境污染持續影響下，人體耐受毒素的能力下降，成為沒有“病癥”的病人。第三階段是顯露期（臨床癥狀明顯期），環境污染再持續，出現了各種癥狀。第四階段是危險期（或轉歸期），病癥沒有及時被發現和治療，表現出毒性反應、發病、死亡等癥狀或恢復健康。(三）環境致病的特點

環境致病的病癥是極其復雜的，一是環境污染物的種類繁多，二是人體對毒物的忍受能力有個體差異。導致環境污染致病具有隱蔽性，在短時間內對病癥很難確定和治愈。如1953年年底，在日本發生的水俁病，一直到1956年5月，大面積發現這種怪病，才找到致病的原因；廣泛性，即在一個污染區域內，誰都可能受到危害。如1952年12月5至8日的英國倫敦煙霧事件中，死亡了4000多人，在以后又相繼死去8000多人；嚴峻性，如人體內中了汞、鉛等毒素后，有的終身受疾，骨骼變形，全身疼痛，有的則不治而死。第11頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三四、環境化學污染物在人體內的轉歸

環境污染對人體健康的影響是極其復雜的。以環境污染中最常見的化學污染物而言，其在人體內的轉歸（圖4-3）大致可概括如下：第12頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三1．毒物的侵入和吸收

毒物主要經呼吸道和消化道侵入人體，也可經皮膚或其他途徑侵入。

空氣中的氣態毒物或懸浮的顆粒物質，經呼吸道進入人體。

水和土壤中的有毒物質，主要是通過飲用水和食物經消化道被人體吸收。整個消化道都有吸收作用，但以小腸較為重要。2．毒物的分布和蓄積毒物經上述途徑吸收后，由血液分布到人體各組織，不同的毒物在人體各組織的分布情況不同。毒物長期隱藏在組織內，其量又可逐漸積累，這種現象叫做蓄積。如鉛蓄積在骨內，DDT蓄積在脂肪組織內。蓄積在某些情況下（如毒物蓄積部位不同）具有某種保護作用，但同時仍是一種潛在的危險。3.毒物的生物轉化除很少一部分水溶性強、分子量極小的毒物可以原形被排出外，絕大部分毒物都要經過某些酶的代謝（或轉化），從而改變其毒性，增強其水溶性而易于排泄。毒物在體內的這種代謝轉化過程，叫生物轉化作用。4．毒物的排泄各種毒物在體內經生物轉化后排出體外。排泄途徑主要有腎臟、消化道和呼吸道。少量可隨汗液、乳汁、唾液等各種分泌液排出。也有的在皮膚的新陳代謝過程中到達毛發而離開機體。能夠通過胎盤進入胎兒血液的毒物，可以影響胎兒的發育和產生先天性中毒及畸胎。毒物在排出過程中，可在排出的器官造成繼發性損害，成為中毒表現的一部分。第13頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三

機體除了通過上述蓄積、代謝和排泄的三種方式來改變毒物的毒性外，機體還有一系列的適應和耐受機制。一般說來，機體對毒物的反應，大致有四個階段：機能失調的初期階段；生理性適應階段；有代償機能的亞臨床變化階段；喪失代償機能的病態階段。如在接觸高濃度有機磷農藥時，當血液膽鹼酯酶活性稍低于機體的代償功能時，可能不出現癥狀；當血液膽鹼酯酶活性下降到均值（在一般情況下，以健康人膽鹼酯酶活性平均值作為100％）時，常可很快出現輕度中毒癥狀，降到均值30—40％時，癥狀就相當嚴重，甚至引起死亡。而長期少量接觸有機磷農藥所引起的慢性中毒，使體內膽鹼酯酶活性下降的程度與中毒癥狀間往往不成比例，有時膽鹼酯酶活性雖僅為均值的5％，但卻無任何癥狀。而且，當某毒物污染環境作用于人群時，并不是所有的人都同樣的出現毒性反應、發病或者死亡，而是出現一種“金字塔”式的分布（圖4-4），這主要是與個體對有害因素的敏感性不同有關。作為環境醫學的一項重要任務，就是早發現亞臨床期生理、生化的變化和保護敏感人群。第14頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三五、影響環境污染物對人體作用的因素環境污染對人體的危害性質和程度，主要取決于以下一些因素。

（一）劑量

環境污染物能否對人體產生危害及其危害的程度，主要取決于污染物進入人體的“劑量。以化學性污染為例，劑量和反應的關系有以下幾種情況。

1.非必需元素有毒元素或生物體內尚未檢出的某些元素由環境污染而進入人體的劑量達到一定程度，即可引起異常反應，甚至進一步發展成疾病。對于這一類元素主要是研究制訂其最高容許限量的問題（環境中的最高容許濃度，人體的最高容許負荷量等）。（圖4-5）

2.人體必需的元素人體必需的元素其劑量與反應的關系則較為復雜。一方面，環境中這種必需元素的含量過少，不能滿足人體的生理需要時，會使人體的某些功能發生障礙，形成一系列病理變化；另一方面，如果由于某種原因，使環境中這類元素的含量增加過多，也會作用于人體，引起程度不同的中毒性病變。現以氟為例說明這種關系：飲水中含氟量如在2ppm以上，則斑釉齒的發病率升高，如含氟量達8ppm，則可造成地方性氟病（慢性氟中毒）的流行；但如飲水中含氟量在0.5ppm以下，則齲齒的發病率顯著升高（圖4-6）。因此，對這類元素不僅要研究環境中最高容許濃度，而且還要研究最低供應量的問題。第15頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三（二）作用時間很多環境污染物具有蓄積性，只有在體內蓄積達到中毒閾值時，才會產生危害。因此，隨著作用時間的延長，毒物的蓄積量將加大。污染物在體內的蓄積是受攝入量、污染物的生物半衰期（即污染物在生物體內濃度減低一半所需的時間）和作用時間三個因素影響的。（三）多種因素的聯合作用環境污染物常常不是單一的，而是經常與其他物理、化學因素同時作用于人體的，因此，必須考慮這些因素的聯合作用和綜合影響。如，鋅能拮抗鉛對δ-氨基乙酰丙酸脫氫酶（ALA-D）的抑制作用，拮抗鎘對腎小管的損害；而一氧化碳與硫化氫則可相互促進中毒的發展。因此，我們應當認真考察多種因素同時存在時對人體的綜合影響。

（四）個體敏感性人的健康狀況、生理狀態、遺傳因素等，均可影響人體對環境異常變化的反應強度和性質。人體的健康狀態、是否患有其他疾病等因素，對機體的反應也有直接影響，如1952年倫敦煙霧事件的一周內比前一年同期多死亡的4000人中，80％是原來就患有心肺疾患的人。其他如不同性別、年齡等因素的影響也不容忽視。第16頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第三節環境污染對人體健康的危害

環境污染對人體健康的危害，是一個十分復雜的問題。有的污染物在短期內通過空氣、水、食物鏈等多種介質大量侵入人體，造成急性危害。有些污染物小劑量持續不斷地侵入人體，經過相當長時間才顯露出對人體的慢性危害或遠期危害，甚至影響子孫后代的健康。

第17頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三一、急性危害

從三十年代到七十年代，在一些發達的資本主義國家中，相繼出現了不少污染事件，引起人群中毒死亡。1952年12月5～9日，倫敦發生了歷史上最嚴重的煙霧事件，從家庭爐灶和工廠煙囪排放出來的大量煙塵和SO2被封蓋在大氣的逆溫層下面無法擴散，形成漫天大霧。在濃霧的初期，倫敦市民感到胸悶、咳嗽、嗓子痛以至呼吸困難，進而發燒。在濃霧后期，市民死亡率急劇上升，其中患支氣管炎的死亡率最高，其次是肺炎、肺結核等疾病的患者。病理解剖發現，死者多屬于急性閉塞性換氣不良，造成急性缺氧或引起心臟病惡化而死亡。這次煙霧事件造成的死亡人數達4000人。光化學煙霧，也是近年來美、日等國經常發生的一種急性危害。

急性危害：污染物在短期內濃度很高，或者幾種污染物聯合進入人體可以對人體造成急性危害。第18頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第19頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三第20頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三二、慢性危害慢性危害：主要指小劑量的污染物持續的作用于人體產生的危害。（一）大氣污染對呼吸道慢性炎癥發病率的影響

國內外大氣污染調查資料還表明，大氣污染物對呼吸系統的影響，不僅使上呼吸道慢性炎癥的發病率升高，同時還由于呼吸系統持續不斷地受到飄塵、SO2、NO2等污染物刺激腐蝕，使呼吸道和肺部的各種防御功能相繼遭到破壞，抵抗力逐漸下降，從而提高了對感染的敏感性，這樣一來，呼吸系統在