人类和环境成人教育

1,胡前胜 中山大学公共卫生学院预防医学系 2013.11,第一章,Human and environment,人 类 和 环 境,2,一、环境及其基本构成,1. 环境（Environment）的基本概念,在特定时刻由物理、化学、生物及社会的各种因素构成的整体状态，这些因素可能对生命机体或人类活动直接或间接地产生现时的或远期的影响。（WHO）,第一节 人类的环境,3,2. 环境的范围,环境的概念,大气圈 水圈 生物圈 岩石圈,自然环境,环境,社会环境,上层建筑 经济、文化 人际关系 社会心理 城市、交通 家庭 人口,自然环境 -环境介质(environmental media/environmental matrices) -环境因素（ environmental factors ）,环境介质：自然环境中各个独立组成部分中所具有的物质。 三态（气、液、固）-空气、水、土壤、生物,Atmospheric sphere Hydrosphere Lithosphere biosphere,Environment,Natural environment,Living environment,Residential environment,amusement environment,public place environment,Environmental factor, such as cosmetics,环境因素（environmental factors） 是指通过环境介质的载体作用，或参与环境介质的组成而直接或间接对人体起作用。 被介质容纳和转运的成分或介质中各种无机和有机的组成成分。 各种环境因素中既有对人体健康的有益因素，也有对人体健康的有害因素。,7,原生环境：天然形成的,未受或少受人为因素影响的环境 （primary environment),有利健康因素,不利健康因素,促进健康,地 方 病,空气,水,土壤,阳光,微小气候,风光,水、土壤：元素含量异常,8,次生环境：人类活动下形成的环境，环境污染是主要问题 (secondary environment),破坏生态平衡: 次生环境质量恶化,保持生态平衡: 次生环境优于原生环境,促进健康,引起疾病,9,3. 构成环境的要素, 生物因素(Biological factor) 化学因素(chemical factor) 物理因素(physical factor) 社会心理因素(Social-psychological factor),10,（1）生物因素(Biological factor),构成环境的要素1,微生物 寄生虫 支原体 原虫 生物毒素,环境中能引起健康危害的的生物病原因子,老传染病与新传染病共存： 霍乱、伤寒、鼠疫、炭疽 HIV、疯牛病、非典、禽流感、人-猪链球菌感染,11,构成环境的要素2,人为原因,自然原因:洪水、地震、风景、火山爆发,生活性三废排放 生产性三废排放 交通运输,化学组成变化 空气 水 土壤 食物,硫氧化物SOx 氮氧化物NOx 一氧化碳CO 烟尘,挥发性烃类CHx 重金属化合物Pb，Mn 苯并芘B(a)P,（2）化学因素(chemical factor),12,（3）物理因素(physical factor),构成环境的要素3,气象因素：温度、湿度、气流、 气压、热辐射,电离辐射:X线和射线 非电离辐射:红外线、紫外线、激光微波、 超短波、短波、中波、长波 噪声、振动,电磁辐射:雷达站、手机、微波炉、 电磁灶、电视、电脑,物理因素 人类环境,13,（4）社会 心理因素(Social-psychological factor),构成环境的要素4,政治制度 经济水平 文化程度 生活方式 卫生服务,心理,人类健康,14,二、生态平衡 Ecological balance,构成环境的要素1,生态平衡：在一定的时间内，生态系统中的生产者、消费者和分解者之间，生物群落与非生物环境之间，物质、能量的输出和输入，生物学种群和数量，以及各数量之间的比例，始终保持着一种动态平衡关系，称之为生态平衡。,生态系统健康(ecosystem health)：具有活力、自调节能力和结构稳定的生态系统称为健康的生态系统。生态系统健康是人类生存和发展的物质基础，也是人类健康的基础。,15,水,水生浮游生物,鱼贝类,鸟禽类,畜类,空气,土壤,昆虫,植物,人,生物放大作用(biomagnification)：环境中某些污染物含量在生物体之间沿着食物链逐级增高，使生物体内浓度超过环境中浓度。,生物富集作用(bioconcentration)：环境中一些有毒金属和难分解的有机污染物被生物体吸收后可在体内蓄积，使其在生物体内的浓度大大高于环境中的浓度。,16,三、人类与环境的关系,(一) 人与环境的统一性 通过物质、能量、信息交换保持动态平衡，形成统一体,人体血液中和地壳中元素含量的相关性,17,适 应,长期适应,短期适应,(二) 人体对环境的适应性,长期进化，形成了对环境的适应。在不同纬度，人肤色差异很大。人的大拇指两节,便做精细动作，猩猩大拇指三节，便握持攀援。,生理生化调节，与不利环因素保持平衡，在进入黑暗的空间后，瞳孔会扩大。从事高温作业一段时间后，汗液的分泌会减少。,18,(三) 人与环境的相互作用,主动依赖、适应环境，人类生存、发展。 适者生存的定律被破坏。,19,第二节 环境污染及对健康的影响,E n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n a n d i t s e f f e c t o n h e a l t h,环境污染（environmental pollution）：由于各种人为的或 自然的原因，使环境的构成发生大变化，造成环境质量 恶化，破坏了生态平衡，对人类健康造成直接的、间接 的或潜在的有害影响。 环境污染物（ environmental pollutant）：进入环境并能引 起环境污染的物质，自然污染和人为污染，后者为主。,概 念,20,一、环境污染及其来源,21,废水 生产性污染 废气 工业性“三废” 废渣 污水 生活性污染 粪尿 生活性“三废” 垃圾 环境内分泌干扰物（EEDs） 持久性有机污染物（POPs）,来源,22,其他污染（Other pollution ）,交通污染 噪声污染 光污染 放射性污染 农药化肥,23,二、环境污染物的迁移与自净,24,(一) 环境污染物的迁移,污染物在空气中迁移 污染物在水中迁移 污染物在土壤中迁移 污染物在生物间迁移,25,(二) 环境污染物的自净,污染物进入环境后，在物理、化学或生 物因素作用下，经过一定时间，环境污染物浓度或总量降低 自净是运用环境自身能力消除污染物的重要途径 环境的自净能力有限,环境：结构、状态,污染物：性质、数量,影响 因素,26,自净方式,物理净化：稀释、混合、扩散、沉降、挥发、逸散、凝聚 化学净化：氧化、还原、水解及中和、光解 生物净化：吸收、分解或降解、转化,影响因素,环境物理条件(温度、流量、流速、风速),污染物的物理特性(比重、形态、粒度),影响因素,环境化学条件(pH值、化学组分、氧化还原电势),污染物的化学性质,27,三、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄 Absorption, distribution, metabolism and excretion of environmental pollutant,吸收,分布,代谢,排泄,28,环境污染物的吸收、分布与排泄,29,四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值,毒性：化学物引起机体损害的能力 毒物：存在于自然环境中，较少剂量进入机体 后就能引起机体病理性损害的化学物质 环境毒物：环境中存在的毒物 生产性毒物：存在于生产环境中的毒物,30,(一) 致死剂量,绝对致死量(LD100)：毒物引起全部受试对象死亡所需要的最低剂量，如再降低剂量，即有存活者 最小致死剂量(LD01)：毒物引起受试对象中的个别成员出现死亡的剂量，低于此剂量即不能引起死亡 最大耐受剂量(LD0)：毒物不引起受试对象出现死亡的最高剂量，高于此剂量即可出现死亡 半数致死剂量(LD50)：毒物引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量，又称致死中量,毒物使受试对象死亡所需的剂量,31,(二) 观察到有害作用的最低量（LOAEL）,(三) 未观察到有害作用量（NOAEL）,在设定暴露条件下，以现有的技术手段和指标未观察到一种物质引起机体（人或实验动物）的形态、功能、生长发育或寿命等产生有害作用的最高剂量。,在设定的暴露条件下，以现有的技术手段和指标观察到一种物质引起机体（人或实验动物）的形态、功能、生长发育或寿命等产生有害变化的最低剂量。,32,(四) 阈值,(五) 安全限值,对存在有害效应阈值的化学物，安全限值是指为保护人群健康，对生活环境和生产环境及各种环境介质（空气、水、食物、土壤）中与人群健康有关的各种因素（物理、化学和生物因素）所规定的浓度和暴露时间的限制量。,一种物质使机体（人或实验动物）产生某种效应的最低剂量或暴露浓度，即低于该剂量或暴露浓度就观察不到或预计不会发生某种效应。,33,毒性参数和安全限值与剂量关系,34,五、环境污染对人类健康的影响,Effect of environmental pollutions to mankind healthy,痛痛病,铊中毒,海豹畸形,水俣病,35,(一) 环境致病因素的健康效应,Health effect of environmental pathogenic factors,36,(二) 环境污染对人类健康影响的特点,广泛性(university) 多样性(diversity) 复杂性(complexity) 长期性(long-term),37,(三) 环境污染对健康危害的主要表现形式,水俣病,癌 症,胎儿畸形,38,1.急性危害,特点,事故性泄露 一次大量排放 不良气候条件、特殊的地形,成因,常常是事故性排放 易感人群发病率高 常为多种污染物联合作用,39,2.慢性危害 1）慢性中毒：水俣病、痛痛病 2）致癌作用（化学、物理、生物因素） 3）对免疫功能影响（免疫抑制、变态反 应、自身免疫反应）,40,国际癌症研究中心（IARC） 致癌物分类： 第1类： 对人类致癌：对人类致癌证据充分 第2类： 2A类 对人类很可能致癌 2B类 对人类可能致癌 第3类：对人类致癌性尚不能予以分类 第4类：对人类很可能不致癌,3.致癌作用,41,已确认对人类致癌的物质、混合物及接触环境,致癌物质 致癌混合物 致癌的接触环境,42,常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位,43,常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续),44,常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续),45,对人类致癌的辐射及癌症部位或癌症,46,致突变作用：引起生物体细胞遗传物质发生可遗传改变的作用,4.遗传毒性,突变类型,基因突变：DNA的碱基组成或排列顺序发生了改变 染色体畸变：染色体结构和数目的改变 基因组突变：基因组中染色体数目的改变,致突变性：化学物或其他环境因素引起遗传物质发生突变的能力,47,5.生育毒性和发育毒性,反应停事件,48,某些可引起人类发育毒性的化学、生物和物理因素,49,6.对免疫功能的影响,环境毒物对免疫功能的抑制 化学物作为致敏原引起机体变态反应 少数环境化学物可引起自身免疫反应,50,引起免疫抑制或超敏性反应的部分常见环境化学物,51,7. 干扰内分泌功能,环境内分泌干扰物（Environmental endocrine disrupting chemicals）：能够改变内分泌系统功能，从而对整个机体或其后代，或其（亚）群体引起健康效应的外源性物质或混合物。 科学家认为，“环境激素”问题同地球变暖、臭氧层破坏一样，已成为全球性环境大问题。人类在创造文明的历史中，又一次面临着自己创造的“恶魔”的挑战。,52,(四) 环境污染引起的疾病,1. 公害病（public nuisance disease ） 2. 职业病（occupational disease） 3. 传染病（communicable disease） 4. 食源性疾病（foodborne disease）,53,公害病的特征,它是人为活动造成的严重环境污染所引起 引起公害病的环境污染多数是连续性的环境污染 有一定病人数，病人往往分布在一定区域范围内公害病的病因是共同的；引起公害病的环境污染因素有时是复杂的，可能是单一污染物，也可能是多种污染物联合作用；可能是一次污染物，也可能是二次污染物 污染源数量及其排放污染物性质、浓度与人群损害程度呈一定相关性 病区人群不分年龄、性别均可发病 公害病可能流行时间长，还可能累及胎儿，危害后代；也可以是急性中毒性疾病 患同一公害病的个体其症状与体征相似 有些公害病的发病机制尚不清楚，缺乏有效的治疗方法,54,历史上的几次重大公害事件,55,六、环境污染对健康损害的影响因素,Factors influencing toxicity of environmental pollutant,56,（一）污染物的理化性质 影响毒性的因素： 化学结构： 醇类毒性依次：丁醇戊醇乙醇丙醇 不饱和化合物饱和化合物:乙炔乙烯乙烷 氯取代氢越多毒性越大：CCl4CHCl3CH2Cl2CH3ClCH4 物理特性: 固体微粒分散度大，进入呼吸道深部 溶解度：易溶于水损害眼结膜、上呼吸道粘膜 难溶于水损害深呼吸道粘膜 脂溶性强损害中枢神经系统 挥发性,57,PM2.5,PM10,相对发生情况,多为合成 （工业和机动车）,肺底部沉积,有机物 硝酸盐 铅 煤烟,上呼吸道沉积,多源于自然,灰尘沉积 （鼻腔、咽喉和口腔吸收）,土壤 海盐 工业粗粒子,大气粒子的大小与分布,粒子直径（m）,0.01,0.1,1,10,100,58,（二）剂量或强度 剂量：进入机体化学物的数量，一般以mg/kg体重表示 强度：物理性因素作用于机体的数量 剂量-效应关系：表示化学物的摄入量（剂量）与生物个体或群体中发生某种量效应强度之间的关系 主要反映环境因素与个体之间的关系 剂量-反应关系：表示化学物的剂量与某一生物群体中出现某种强度生物效应的发生率之间的关系 某一特定生物效应发生在群体的频率之间关系,59,不同化学物有不同类型剂量-反应关系,有毒元素或化合物：在体内蓄积 控制：最高容许限量（最高容许浓度、人体的最高容许负荷量）,甲基汞中毒症状发生率与人体总负荷量的关系,60,不同化学物有不同类型剂量-反应关系,必需元素及化合物 含量太低生理异常功能障碍 含量过多病理改变中毒或死亡,饮用水中氟含量和龋齿数、氟斑牙的关系,61,（三）暴露时间,蓄积量受摄入量、生物半减期(t1/2)及作用时间影响,y=I/K (1-e-kt) 式中：y 污染物在体内的蓄积量； I 吸收量(I=摄入量吸收系数)； t 作用时间(d)； K 排泄率,62,化学物质在机体内的理论蓄积曲线,第2个t1/2 :达最大蓄积量75% 第3个t1/2 :达最大蓄积量87.5% 第6个t1/2 :达最大蓄积量,63,（四）环境因素,1.相加作用：多种化学物同时存在时的毒效应为各化学物分别作用时毒效应的总和 2+3=5 2.协同作用：多种化学物同时存在时的毒效应超过各化学物分别作用时毒效应的总和 2+3=10 3.增强作用：一种化学物对某一器官或系统无毒作用，但与另一种化学物同时作用时使其毒作用增强 0+2=10 4.拮抗作用：多种化学物同时存在时的毒效应小于各化学物分别作用时毒效应的总和。其机制可以是功能拮抗、化学拮抗、配置拮抗或受体拮抗 2+3=4,64,（五）个体易感性,影响个体感受性的因素： 健康状况、年龄、性别、生理生化功能状态、遗传因素、个人行为(吸烟等) 例如：1952年英国伦敦烟雾事件 ：一周内比前一年同期多死亡 的4000人中，80%原有心肺病 缺乏血清抗胰蛋白酶因子：对刺激性气体的肺损伤敏感 G-6-PD缺陷：对苯的氨基和硝基化合物所致溶血敏感 高敏感人群(高危人群 )： 由于诸多个体因素不同而对环境污染物特别敏感的人 卫生标准要保护该人群,65,正常人群与高危人群对污染物的剂量反应关系,影响环境污染物对人体作用的因素,66,环境保护是我国基本国策 中华人民共和国环境保护方针： “全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”。 环境保护法,第三节 环境污染的防治,67,（一）组织措施 1.健全环境保护法律法规，严格执法 2.卫生监督和卫生管理 （二）规划措施 1.城乡建设和改造规划 2.工业企业规划和布局 （三）技术措施 1.改革工艺、综合利用、化害为利 2.净化处理 3.制定、完善卫生标准,环境污染的防治,