环境卫生学：第二章 环境与健康的关系1

1、 第二章 环境与健康的关系 第一节 人类的环境一、人类环境的基本构成（一）大气圈 （atmospheric sphere） 大气中主要成分-N2占78%，O2占20.95% 臭氧层 在40km高度有一约20km厚的臭氧层臭氧层能吸收对生物具有强烈杀伤力的短波紫外线（地球的保护伞）（Relation of Environment and Health） （二）水圈 （hydrosphere） 由大气水、地表水和地下水共同构成 水体污染物可通过水循环进入大气、土 壤、 食物，最终影响人体 大气污染物也可通过水循环进入水、土水循环（三）土壤岩石圈 （soil and rock sphere） 许多地

2、方病与岩石的化学组成密切相关 饮水型地方性氟中毒- 地下水流经含氟矿床 煤烟型地方性氟中毒-含氟量高的煤烘烤食物 造成食物和空气氟污染 土壤受到污染时，可通过生物富集、蒸发、 渗透向植物、大气、水体转移（四）生物圈 （biosphere） 由生物及其生物生存的部分大气圈、水 圈、岩石圈组成 气、水、土的污染最终将危及生物圈生 物的生存，破坏生物的多样性 生物的多样性是生物圈最重要的特征二、生态环境（ecological environment）（一）生态系统的基本构成 生态系统-由四要素构成的物质、能量、信息的 连续流动系统生产者（绿色植物）消费者（动物、人）分解者（细菌、真菌）土壤大气、水生

3、态系统示意图池塘生态系统(二）生态平衡（ecological balance) 生态平衡- 生态系统各要素之间的物质 循环和能量交换始终保持着 一种动态平衡状态 造成生态平衡破坏的原因自然原因-火山爆发、地震、森林火灾等人为原因-森林过度砍伐，植被破坏，滥 杀野生动物，环境化学性污染（三）食物链（food chain) 食物链-生态系统中，生物之间彼此吞食， 形成以食物联接起来的链状关系 生物放大作用 biomagnification -污染物随着食物链的逐级传递而 使高位营养级生物体内污染物浓 度增高C b- 某物质在生物体内的浓度C e - 某物质在环境中的浓度 浓集系数 = C bC e

4、湖水浮游生物小鱼（脂肪）人 食肉鱼（脂肪）1 265倍 500倍 8.5万倍 DDT 在湖水中的生物放大作用？海水浮游生物小鱼大鱼0.00010.0010.0020.20.515ppm汞的生物放大作用多氯联苯的生物放大作用水生植物水生动物胡瓜鱼 鲑鱼 银鸥卵第二节 人与环境的辨证统一关系 一、人与环境在物质上的统一性人通过新陈代谢与外界环境不断进行物质与能量交换， 使机体结构组分与环境的物质成分不断维持动态平衡 二、人对环境的适应性 人对环境的变化有很大的调节适应能力人对环境变化的适应能力有一定限度-热应激产生热应激反应，体内合成热应激 蛋白(heat stress proteins) , 热

5、适应力增强-高原缺氧环境下,人体通过增加红细胞数量 和血红蛋白含量以适应缺氧环境三、人与环境的相互作用 环境应答基因的多态性是造成环境相关疾病人群易感 性差异的重要原因 - 基因结构的多态导致相应蛋白质和酶活性的变化， 表现出应答反应的多样性，产生易感性的差异 代谢酶基因多态性与肿瘤的遗传易感性密切相关-CYP1A1（细胞色素P450酶基因）活性高的个体在 相同的吸烟条件下易患肺癌（该酶能使无活性的多 环芳烃活化为终致癌物）-NAT （N-乙酰转移酶基因）活性低的个体吸烟 (芳 香胺暴露) 易患膀胱癌（酶活性低时解毒能力下降) DNA修复基因单核苷酸多态性是决定肿瘤易感性的重 要原因-DNA损

6、伤修复缺陷 , 对紫外线、烷化剂和某些致癌 物的作用敏感性增高人类疾病与基因多态性( 易感基因) 关系的研究是环境卫生学前沿研究领域。对易感人群筛选，有效做好易感人群的疾病预防工作具有重要意义四、环境因素对健康影响的双重性1、很多环境因素对健康影响具有利、弊双重性 适量紫外线有抗佝偻病和增强免疫力作用, 紫外线可致皮炎、白内障、皮肤癌 适量的氟可防龋齿，过量氟可致氟斑牙、氟骨症 2、某些物质低剂量对机体有刺激（有益）作用， 高剂量则有抑制作用（hormesis效应） 少量饮酒可减少冠心病危险性，大量长期饮酒则 增加肝硬化、肝癌危险性 低水平污染物接触，外周血白细胞吞噬功能加强， 高水平接触则出

7、现功能下降 过量 第三节 环境改变与机体反应的基本特征一、剂量-反应关系(dose-response relationship) 随着暴露剂量的改变，产生某种反应（定量 或定性反应）的数量而随之改变的相互关系 剂量-反应关系类型无阈值化合物-遗传毒性致癌物，大于零剂量暴露 均可发生有害效应（直线型） 阈值化合物- 单阈值化合物（S型） 双阈值化合物(必需微量元素、 hormesis 效应化合物）(U型)制订卫生标准时，单阈值化合物应低于阈剂 量，双阈值化合物应考虑适宜浓度范围无阈值化合物二、 暴露时间与蓄积效应 有害物质的摄入量大，暴露时间长，暴露频度高， 生物半减期（biological h

8、alf-life)长，体内有害物 质蓄积量大 物质蓄积 (substance cumulation) -化学物质在体内的蓄积 功能蓄积 (function cumulation) -有些污染物不在体内蓄积，但可引起机体有害 效应的逐渐积累，最终造成器官或组织的损害 理论上讲, 化学污染物在体内经历六个生物半减期 后, 在体内最大可能的蓄积量趋于稳定 , 此后摄入 量与排出量趋于平衡三、环境多因素暴露与联合作用 环境因素的多样性和污染物的复杂性物理性、化学性、生物性化合物数百万种，致癌致畸物数千种饮水氯化消毒副产物2000多种烹调油烟200多种组分香烟烟雾含3800多种物质，致癌物44种多种污染

9、物共存对人体产生复杂的交互作用 化学物联合作用类型相加作用（2+4=6）协同作用 ( 2+4=20）增强作用 (0+3=10)拮抗作用 (4+6=8; 4-4=0; 4+0=2)条件可逆四、人群健康效应谱(spectrum of health effect)环境污染物对人体作用的常见早期敏感指标 免疫功能指标-免疫球蛋白、白细胞吞噬功能 小气道功能指标- 呼气流速指标 酶活性指标-胆碱酯酶活性（有机磷农药）ALAD （铅） 细胞突变指标-外周血淋巴细胞微核、染色 体畸变等（致突变物） CO 接触敏感指标-COHb 五、人群易感性 （susceptibility )易感人群-易受环境有害因素损伤的人群 反应率剂量正常人群敏感人群