环境污染与人体健康完整版

1、 第一节 人和环境的辩证关系人和环境的辩证关系 人体通过新陈代谢和周围环境进行物质交换。物质的基本单元是化学元素。人体各种 化学元素的平均含量与地壳中各种化学元素含量相适应。例如，人体血液中的60多种化学 元素含量和岩石中这些元素的含量有明显的相关性（图4-1）。从这里可以看出化学元素 是把人和环境联系起来的基本因素。自然界是不断变化的，人体总是从内部调节自己的适 应性来与不断变化的地壳物质保持平衡关系。 环境污染使某些化学物质突然地增加和出现了环境 中本来没有的合成化学物质，破坏了人与环境的对 立统一关系，因而引起机体疾病，甚至死亡。 在正常环境中，环境中的物质与人体之间保持 动态平衡，使人

2、类得以正常地生长、发育，从事生 产劳动，并能使人们在积极劳动之后，迅速解除疲 劳，激发人们的智慧和创造力。相反，环境中废气、 废水和废渣、噪声等，常常使人们发生中毒，或者 感到厌烦，难以忍受，注意力不易集中，容易疲劳 和激动，工作效率降低，患病率上升。空气、水、 土壤与食物是环境中的四大要素，都是人类和各种 生物不可缺少的物质。环境污染首先影响到这些要 素，并直接或间接地造成对人体健康的危害。 人体各系统和器官之间是密切联系着的统一体。人体各种生理功能在某种程度上对环 境的变化是适应的。如解毒和代谢功能往往能使人体与环境达到统一。但是，这些功能有 一定的限度。如果大量工业“三废”、农药等毒物进

3、入环境，并通过各种途径侵入人体， 当超过了人体所能忍受的限度时，就会引起中毒，导致疾病和死亡。某些元素在自然界含 量过高或偏低，会造成一些地方病。有毒物质通过呼吸、饮水、食物等直接或间接地进入 人体会造成疾病，影响遗传甚至危及生命。 由此可见，人和环境是不可分割的辩证统一体，在地球的长期历史发展进程中，形成 了一种相互制约、相互作用的统一关系。 研究环境污染对人体健康的影响，首先要了解毒物在环境中的迁移和转化，它是怎样 进入人体的？它在人体中正常的“本底”值应当是多少？它在人体内的吸收、生物转化、 蓄积、代谢、解毒和排泄等过程又是如何进行的？它是否会影响胚胎发育或引起畸胎？会 不会产生致突变作

4、用？是否有致癌作用？对后代影响如何？总之，这是一项新的工作，要 求我们全面地研究，以便取得丰富的科学资料。我们必须认真地研究环境污染对人体健康 的影响，及早发现问题，提出预防措施。同时，也要看到，环境中有毒污染物的毒性是相 对的，它和人体的关系是辩证的对立统一关系，并不是任何微量的污染物质都对人体有害， 只有含量超过一定范围时，才能引起人体的病理反应，表现出器官功能障碍或减退，以及 患病和死亡。人体与有毒污染物质之间都有一个有毒物质的“量变”逐渐引起人体生理机 能“质变”的过程。因此，有些环境污染物质对人体的危害并不立即就显露出来，往往需 要几年甚至几十年的时间，才引起严重的“公害病”。有的有

5、毒污染物对人体的危害，在 当代不立即表现出来，而要在第二代或第三代才发病，我们必须通过各种环境监测手段， 及早发现化学毒物对遗传的影响，及时采取必要的措施。 第二节 环境污染及其对人体的作用 环境污染（环境污染（environment environment pollutionpollution）是指人类直 接或间接地向环境排放超 过其自净能力的物质或能 量，从而使环境的质量降 低，对人类的生存与发展、 生态系统和财产造成不利 影响的现象。具体包括： 水污染、大气污染、噪声 污染、放射性污染等。随 着科学技术水平的发展和 人民生活水平的提高，环 境污染也在增加，特别是 在发展中国家。 环境污

6、染问题越来越成为世界各 个国家的共同课题之一。 一、环境污染物及其来源 环境污染物环境污染物environmental pollutant 简称污染物污染物(pollutant)。 环境污染物是环境化学研究的对象，进入环境后使环境的正常组成 和性质发生改变，直接或间接有害于人类与生物的物质。 主要是人类生产和生活活动中产生的各种化学物质，也有自然界释 放的物质，如火山爆发喷射出的气体、尘埃等。 环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污 染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染 物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和 生物污染物；按

7、污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污 染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次 生污染物）。 当前主要的环境污染物及其来源有以下几个方面。 1 1生产性污染物生产性污染物 工业生产所形成的“三废”，如果未经处理或处理不当即大量排放到环境中去，就 可能造成污染。工业“三废”中的主要污染物及其来源见第五章的附表。 农业生产中长期使用的农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等） 造成了农作物、畜产品及野生生物中农药残留；空气、水、土壤也可能受到不同程 度的污染。 2 2生活性污染物生活性污染物 粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也是污染空气、水、土壤及其

8、孳 生蚊蝇的重要原因。随着人口增长和消费水平的不断提高，生活垃圾的数量大幅度 上升，垃圾的性质也发生了变化，如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等 成分，使无害化处理增加了很大困难。粪便可用作肥料，但如果无害化处理不当， 也可造成某些疾病的传播。 3 3放射性污染物放射性污染物 对环境造成放射性的人为污染源主要是核能工业排放的放射性废弃物，医用及 工农业用放射源，以及核武器生产及试验所排放出来的废弃物和飘尘。目前，医用 放射源占人为污染源的很大一部分，必须注意加以控制。放射性物质的污染波及到 空气、河流或海洋水域、土壤以及食品等，可通过各种途径进入人体，形成内照射 源；医用放射源或工农业生

9、产中应用的放射源还可使人体处于局部的或全身的外照 射中。 二、环境污染的特征 从影响人体健康的角度看，环境污染一般具有以下特征。 1 1影响范围大影响范围大 环境污染涉及的地区广、人口多。接触污染的对象，除从事工矿企业的青壮年外，也 包括老、弱、病、幼，甚至胎儿。 2 2作用时间长作用时间长 接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中，每天可达24小时。 3 3污染情况复杂污染情况复杂 往往是多种毒物同时存在，联合作用于人体。 污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度很低。污染物浓度虽然低， 但由于环境中存在的污染物种类繁多，它们不仅通过生物或理化作用发生转化、代谢、降 解和富集，从而改

10、变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物可同时 作用于人体，产生复杂的联合作用。例如有的是相加作用，即两种污染物的毒性作用近似， 作用于同一受体，而且其中一种污染物可按一定比例为另一种污染物所代替；有的是独立 作用，即联合污染物中每一污染物对机体作用的途径、方式和部位均有不同，各自产生的 生物学效应也互不相关，联合污染物的总效应不是各污染物的毒性相加，而仅是各污染物 单独效应的累积；也有的是拮抗作用或协同作用，即两种污染物联合作用时，一种污染物 能减弱或加强另外一种污染物的毒性。 4 4污染容易治理难污染容易治理难 环境一旦被污染，要想恢复原状，不但费力大、代价高，而且难以奏效

11、，甚至还有重 新污染的可能。有些污染物，如重金属和难以降解的有机氯农药，污染土壤后，能在土壤 中长期残留，短期内很难消除，处理起来十分困难。 三、人体对环境致病因素的反应 (一）环境致病因素 环境由于各种原因经常发生变化、人体也不断地通过生理调节来适应变化的 环境，以维持人体和环境的平衡。当环境的变化超过了人类生理调节范围时，则 可引起人体生理、生化功能的改变，甚至产生病理性反应。这种超越人体适应范 围的异常环境因素，称为环境致病因素环境致病因素。 一般把环境致病因素分为下面三种： 1. 1. 生物性因素生物性因素，包括细菌、病菌和虫卵等。 2.2.化学性因素化学性因素，包括有毒气体、重金属、

12、农药、化肥和其他化学品。 3. 3. 物理性因素物理性因素，包括噪声、振动、放射性物质和电磁波辐射等。据分析，人 类大部分肿瘤病同环境污染有关，而与环境化学因素有关的肿瘤至少要占90% 左 右。 (二）环境致病的阶段 一般来说，当环境污染物进入人体后，人体对毒性的反应大致经历 四个阶段：第一阶段是潜伏期，人体对毒物还有抵挡能力，没有表现出 疾病的症状。第二阶段是病状期（前驱期），在环境污染持续影响下， 人体耐受毒素的能力下降，成为没有“病症”的病人。第三阶段是显露 期（临床症状明显期），环境污染再持续，出现了各种症状。第四阶段 是危险期（或转归期），病症没有及时被发现和治疗，表现出毒性反应、

13、发病、死亡等症状或恢复健康。 (三）环境致病的特点 环境致病的病症是极其复杂的，一是环境污染物的种类繁多，二是 人体对毒物的忍受能力有个体差异。导致环境污染致病具有隐蔽性，在 短时间内对病症很难确定和治愈。如1953年年底，在日本发生的水俣病， 一直到1956年5月，大面积发现这种怪病，才找到致病的原因；广泛性， 即在一个污染区域内，谁都可能受到危害。如1952年12月5至8日的英国 伦敦烟雾事件中，死亡了4000多人，在以后又相继死去8000多人；严峻 性，如人体内中了汞、铅等毒素后，有的终身受疾，骨骼变形，全身疼 痛，有的则不治而死。 四、环境化学污染物在人体内的转归四、环境化学污染物在人

14、体内的转归 环境污染对人体健康的影响是极其复杂的。以环境污染中最常见 的化学污染物而言，其在人体内的转归（图4-3）大致可概括如下： 1毒物的侵入和吸收 毒物主要经呼吸道和消化道侵入人体，也可经皮肤或其他途径侵入。 空气中的气态毒物或悬浮的颗粒物质，经呼吸道进入人体。 水和土壤中的有毒物质，主要是通过饮用水和食物经消化道被人体吸收。整个消 化道都有吸收作用，但以小肠较为重要。 2毒物的分布和蓄积 毒物经上述途径吸收后，由血液分布到人体各组织，不同的毒物在人体各组织的 分布情况不同。毒物长期隐藏在组织内，其量又可逐渐积累，这种现象叫做蓄积。如 铅蓄积在骨内，DDT蓄积在脂肪组织内。蓄积在某些情况

15、下（如毒物蓄积部位不同）具 有某种保护作用，但同时仍是一种潜在的危险。 3.毒物的生物转化 除很少一部分水溶性强、分子量极小的毒物可以原形被排出外，绝大部分毒物都 要经过某些酶的代谢（或转化），从而改变其毒性，增强其水溶性而易于排泄。毒物 在体内的这种代谢转化过程，叫生物转化作用。 4毒物的排泄 各种毒物在体内经生物转化后排出体外。排泄途径主要有肾脏、消化道和呼吸道。 少量可随汗液、乳汁、唾液等各种分泌液排出。也有的在皮肤的新陈代谢过程中到达 毛发而离开机体。能够通过胎盘进入胎儿血液的毒物，可以影响胎儿的发育和产生先 天性中毒及畸胎。毒物在排出过程中，可在排出的器官造成继发性损害，成为中毒表

16、现的一部分。 机体除了通过上述蓄积、代谢和排泄的 三种方式来改变毒物的毒性外，机体还有一 系列的适应和耐受机制。一般说来，机体对 毒物的反应，大致有四个阶段：机能失调的机能失调的 初期阶段初期阶段；生理性适应阶段生理性适应阶段；有代偿机能的有代偿机能的 亚临床变化阶段亚临床变化阶段；丧失代偿机能的病态阶段丧失代偿机能的病态阶段。 如在接触高浓度有机磷农药时，当血液胆硷 酯酶活性稍低于机体的代偿功能时，可能不 出现症状；当血液胆硷酯酶活性下降到均值 （在一般情况下，以健康人胆硷酯酶活性平 均值作为100）时，常可很快出现轻度中毒 症状，降到均值3040时，症状就相当严 重，甚至引起死亡。而长期少

17、量接触有机磷 农药所引起的慢性中毒，使体内胆硷酯酶活 性下降的程度与中毒症状间往往不成比例， 有时胆硷酯酶活性虽仅为均值的5，但却无 任何症状。而且，当某毒物污染环境作用于 人群时，并不是所有的人都同样的出现毒性 反应、发病或者死亡，而是出现一种“金字金字 塔塔”式的分布式的分布（图4-4），这主要是与个体对 有害因素的敏感性不同有关。作为环境医学 的一项重要任务，就是早发现亚临床期生理、 生化的变化和保护敏感人群。 五、影响环境污染物对人体作用的因素五、影响环境污染物对人体作用的因素 环境污染对人体的危害性质和程度，主要取决于以下一些因素。 （一）剂量 环境污染物能否对人体产生危害及其危害的

18、程度，主要取决于污染物进 入人体的“剂量。以化学性污染为例，剂量和反应的关系有以下几种情况。 1.1.非必需元素非必需元素 有毒元素或生物体内尚未检出的某些元素 由 环境污染而进入人体的剂量达到一定程度，即可引起异常反 应，甚至进一步发展成疾病。对于这一类元素主要是研究制 订其最高容许限量的问题（环境中的最高容许浓度，人体的 最高容许负荷量等）。（图4-5） 2.2.人体必需的元素人体必需的元素 人体必需的元素其剂量与反应的关系则 较为复杂。一方面，环境中这种必需元素的含量过少，不能 满足人体的生理需要时，会使人体的某些功能发生障碍，形 成一系列病理变化；另一方面，如果由于某种原因，使环境 中

19、这类元素的含量增加过多，也会作用于人体，引起程度不 同的中毒性病变。现以氟为例说明这种关系：饮水中含氟量 如在2 ppm以上，则斑釉齿的发病率升高，如含氟量达 8ppm， 则可造成地方性氟病（慢性氟中毒）的流行；但如饮水中含 氟量在 0.5 ppm以下，则龋齿的发病率显著升高（图 4-6）。 因此，对这类元素不仅要研究环境中最高容许浓度，而且还 要研究最低供应量的问题。 （二）作用时间 很多环境污染物具有蓄积性，只有在体内蓄积达到中毒阈值时，才会产生危害。 因此，随着作用时间的延长，毒物的蓄积量将加大。污染物在体内的蓄积是受摄入 量、污染物的生物半衰期（即污染物在生物体内浓度减低一半所需的时间

20、）和作用 时间三个因素影响的。 （三）多种因素的联合作用 环境污染物常常不是单一的，而是经常与其他物理、化学因素同时作用于人体 的，因此，必须考虑这些因素的联合作用和综合影响。如，锌能拮抗铅对-氨基乙 酰丙酸脱氢酶（ALA-D）的抑制作用，拮抗镉对肾小管的损害；而一氧化碳与硫化氢 则可相互促进中毒的发展。因此，我们应当认真考察多种因素同时存在时对人体的 综合影响。 （四）个体敏感性 人的健康状况、生理状态、遗传因素等，均可影响人体对环境异常变化的反应强 度和性质。人体的健康状态、是否患有其他疾病等因素，对机体的反应也有直接影响， 如1952年伦敦烟雾事件的一周内比前一年同期多死亡的4000人中

21、，80是原来就患有 心肺疾患的人。其他如不同性别、年龄等因素的影响也不容忽视。 第三节 环境污染对人体健康的危害 环境污染对人体健康的危害，是一个十分复杂的问 题。 有的污染物在短期内通过空气、水、食物链等多种 介质大量侵入人体，造成急性危害。 有些污染物小剂量持续不断地侵入人体，经过相当 长时间才显露出对人体的慢性危害或远期危害，甚至影 响子孙后代的健康。 一、急性危害 从三十年代到七十年代，在一些发达的资本主义国家中，相继出现了不少污染事 件，引起人群中毒死亡。 1952年12月59日，伦敦发生了历史上最严重的烟雾事件，从家庭炉灶和工厂 烟囱排放出来的大量烟尘和SO2被封盖在大气的逆温层下

22、面无法扩散，形成漫天大雾。 在浓雾的初期，伦敦市民感到胸闷、咳嗽、嗓子痛以至呼吸困难，进而发烧。 在浓雾后期，市民死亡率急剧上升，其中患支气管炎的死亡率最高，其次是肺炎、 肺结核等疾病的患者。病理解剖发现，死者多属于急性闭塞性换气不良，造成急性 缺氧或引起心脏病恶化而死亡。这次烟雾事件造成的死亡人数达4000人。 光化学烟雾，也是近年来美、日等国经常发生的一种急性危害。 急性危害：污染物在短期内浓度很高，或者几种污染物联合进入人体可以对人体造成 急性危害。 二、慢性危害 慢性危害：主要指小剂量的污染物持续的作用于人体产生的危害。 （一）大气污染对呼吸道慢性炎症发病率的影响 国内外大气污染调查资

23、料还表明，大气污染物对呼吸系统的影响，不仅使上呼 吸道慢性炎症的发病率升高，同时还由于呼吸系统持续不断地受到飘尘、SO2、 NO2等污染物刺激腐蚀，使呼吸道和肺部的各种防御功能相继遭到破坏，抵抗力 逐渐下降，从而提高了对感染的敏感性，这样一来，呼吸系统在大气污染物和 空气中微生物联合侵袭下，危害就逐渐向深部的细支气管和肺泡发展，继而诱 发慢性阻塞性肺部疾患（慢支、喘支、支喘和肺气肿）及其续发感染症。这一 发展过程，又会不断增加心肺的负担，使肺泡换气功能下降，肺动脉氧气压力 下降，血管阻力增加，肺动脉压力上升，最后因右心室肥大，右心功能不全而 导致肺心病。 环境污染对人体的急性和慢性危害的划分，只是相对而言，主要取决于剂量- 反应关系。如水俣病，在短期内吃入大量甲基汞，也会引起急性危害。 （二）水体和土壤污染对人体造成的慢性危害 2. 铬对人体的慢性危害 我国某地区的铁合金厂，因排出含铬废水而污染附近的地下水，使有的井水含铬量 最高超过我国生活饮用水卫生标准达400倍。该厂附近的居民，由于长期饮用被铬 污染的井水，发生口角糜烂、腹泻、腹痛和消化道机能紊乱等病症。 1. 汞对人体的危害 水俣病这种病1956年发生在日本熊本县水俣湾地区，故称水俣病，这是一种中枢神 经受损害的中毒症。 3. 铅污染对人体的危害 环境中铅的污染来源一是工矿企