环境与健康-人类和环境

1、 第一章 人类和环境Human and environment第一节 人类环境与生态平衡 Human living environment & ecological balance一. 环境及其基本构成(一)定义: WHO公共卫生专家委员会认为“环境（Environment）是指在特定时刻由物理、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作用。（二）分类： 1.按其属性分类:（1）自然环境（大气、土壤、水、生物）（2）社会环境(经济、文化、人际、社会心理等) 原生环境 自然环境 次生环境 2.原生环境与次生环境（1）原生环境（pri

2、mary environment）： 指天然形成的、未受或少受人为因素影响的环境。由于自然因素引起生态系统的破坏，称原生环境问题或第一环境问题。（2）次生环境（secondary environment）： 人为活动影响所形成的环境，由于人为活动引起环境污染导致生态平衡的破坏称次生环境问题或第二环境问题。 原生环境 次生环境 定 义 天然形成的 人类活动影响下形成的有益作用 清洁的空气、 通过改造，使其优于原生 水、土壤及 环境,更适于人类生存 适宜的阳光和 小气候不良影响 生物地球化学性疾病 破坏生态平衡， 造成环境污染卫生学研究的环境自然环境 社会环境: 社会心理因素生活环境生产环境环境介

3、质化学因素按性质分 类空气水体土壤食物生物环境物理因素生物因素对健康的影响具有双重性（三）环境的构成及要素1.环境介质(environmental media) ： 人类赖以生存的物质条件，通常以气态、液态和固态三种物质形态而存在，能容纳和运载各种环境因素。如：大气、水、土壤（岩石）、各种生物体。气水土生物 2.环境因素： 被环境介质容纳和转运的各种成分或介质中各种无机和有机的组成成分。（1）生物因素（Biological factor） 各种动物、植物和微生物，他们之间通过食物链存在着相互依存、相互制约的关系。生物圈（biosphere）： 地球上所有生命物质及其生存环境整体。即：生物存在的

4、地球表层。 生物病原因子 微生物寄生虫原虫虫媒自然毒素、花粉 旧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-猪链球菌感染等。（2）化学因素（Chemical factor）： 环境中各种天然的与人工合成的有机的和无机的化学物质，数量巨大、种类繁多。 正常的化学组成是生存繁衍的基础； 人为排放是环境有害化学物的主要来源； 如：SOx、NOx、CO、烟尘、挥发性烃类、重金属化合物、化学致癌物、持久性有机污染物和内分泌干扰物等。（3）物理因素（Physical factor）： 存在于环境中的气候条件、噪声、振动、电磁辐射、电离辐射等。 气象因素(微小气候)放射元

5、素电离辐射 生活、生产环境 阳光电磁辐射 人为原因自然原因：异常气象 物理因素变化放射物质微波、激光噪声、振动（4）社会心理因素（Social psychological factor）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 二.生态系统与生态平衡 (ecosystem & ecological balance)（一）生态系统及其基本构成： 在一定空间和时间范围内,由生物群落及其生存的环境所构成的一个有物质、能量和信息流动的功能系统。 是由生产者、消费者、分解者和无机界四大因素所组成的完整体系。生态系统非生物环境气水土壤生物群落动物 植物微生物substance cycle en

6、ergy flow Message transmission 人生态系统 生物群落 非生物环境 生产者 消费者 分解者 二级消费者分解者无机界（空气、水、土壤、太阳辐射等）生产者一级消费者生态系统四要素及其关系无机物光能有机物化学能有机物矿物质无机物（二）生态平衡（Ecological balance） 生态系统中各环节的质和量相对稳定和相互适应的状态称之为生态平衡。1.食物链（food chain)： 生物之间彼此以食物的形式进行着物质和能量交换的链状关系。（1）物质和能量在生物间的转移（2）环境污染物在生物体内转移 和逐级放大生物富集水水生浮游生物鱼贝类鸟禽类畜类空气土壤昆虫植物人 2.生

7、物富集作用（bioconcentration） ： 环境污染物在生物体之间沿着食物链逐级增高，使其在生物体内的浓度明显超过其在环境介质中的浓度，这种现象称生物富集作用。该作用的强弱可用生物富集系数 Cb/Ce表示。 3. 生物放大作用（biomagnification） 环境中某些不易降解的化学性污染物，可沿着食物链在生物体之间转移并逐级增高其在生物体中的浓度，使高位营养级生物体内的浓度明显高于低位营养级生物体内的浓度，称为生物放大作用。污染物发生生物富集和生物放大的条件 该污染物易于为各种生物所吸收 在生物体内难以分解排泄 该污染物逐渐积累时,对生物体不造成致命的伤害 存在食物链的关系 例如

8、：甲基汞的生物富集： 海 水 0.0001ppm 浮游生物 0.001-0.002ppm 小 鱼 0.2-0.5ppm 大 鱼 1-5ppm 人 体DDT农药在环境中的富集作用环境状态环境中浓度(ppm)富集系数海 水5.0010-5藻类植物4.0010-28.00102鱼 类2.074.14104水 鸟 类75.501.51106多氯联苯的生物放大性 三.人与环境的关系（一）统一性 通过新陈代谢与环境进行物质和能量的交换，从而实现人与环境物质上统一。（二）人对环境的适应性 人类在长期发展中与环境相互作用所形成的遗传特征。如地区适应、气候适应、热适应和光适应等均是通过各种生理生化调节，防御系统

9、动员等与不利环境因素保持平衡，以适应环境变化。 机体对环境的适应能力有一定限度。（三）人与环境的相互作用 1.环境因素对健康影响的双重性 充分利用有利得自然环境条件，与环境保持生态平衡。 2.环境污染严重威胁人类健康和生存发展 生态平衡被破坏的结果反过来作用于人类，带来许多健康与疾病的问题。使人类疾病中有70%90%与环境有关，环境有关疾病的死亡率约占总死亡率的90%。 3. 环境因素的遗传易感性 人类基因组计划（human genomeproject，HGP）和环境基因组计划（environmental genome project，EGP）的研究揭示：人群中存在基因多态性，是个体对环境因素

10、感受性不同的根本原因。表明：人类健康、疾病、寿命的本质就是环境因素与机体内因（遗传因素）相互作用的结果。环境应答基因（environmental response gene） 指对环境因素的作用产生应答反应的基因。环境基因组计划拟研究的十类侯选基因：DNA修复基因毒物代谢酶基因激素代谢酶基因受体基因细胞周期基因信号传递基因介导免疫和感染反应基因介导营养素基因参与氧化过程的基因 细胞内药物敏感基因已知的基因多态性及其环境暴露相关疾病易感基因 作用类型 环境暴露 相关疾病CYPlAl 激活 吸烟 肺癌NATl及NAT2 解毒 吸烟 膀胱癌，乳腺癌GSTTl 解毒 氯化消毒剂 癌症 对氧磷酶 解毒

11、神经性杀虫剂 神经系统损伤 LA-H 营养因子 饮食中铁 血色素沉着病TGF- 生长因子 母亲吸烟 唇裂、颚裂HLA-DP betl标记 免疫反应 铍 慢性铍性肺病ALAD 生物合成 铅 铅中毒CYP2D6 生物氧化 锰 锰中毒 第二节 环境污染及对健康的影响 （Environmental pollution and its effect on health） 一.环境污染及污染物来源（一）环境污染(environmental pollution) 由于各种人为的或自然的原因，使环境构成发生重大变化，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，这种现象称之为

12、环境污染。 严重环境污染和破坏，对公众造成的危害称公害（public nuisance ）。 因严重环境污染引起的区域性疾病称公害病（public nuisance disease) 由人类活动造成的严重环境污染所引起； 具有局域性,所在区域所有动植物均受危害； 是疾病谱中的新病种,有些病机制不清，无特殊治疗方法。 须由政府及医学权威部门认可。人类历史上的著名公害事件名 称原 因 后 果伦敦烟雾事件燃煤烟尘及SO2污染约4000人死亡洛杉矶光化学烟雾事件汽车废气在日光下形成光化学烟雾影响数千人水俣病事件含汞废水污染，甲基汞慢性中毒数百人患病，数十人死亡痛痛病事件含镉废水污染水源及水稻数百人患病

13、，数十人死亡博帕尔事件工厂泄漏异氰酸甲酯污染大气20万人中毒，2500人死亡，5万人失明切尔诺贝利核电站事件放射性污染197人受害，9人死亡，影响东欧（二）环境污染来源（Source of environmental pollutant） 环境污染物（pollutance）： 进入环境并能引起环境污染的物质。一次污染物（primary pollutant）： 由污染源直接排入环境，其物理和化学性质均未发生改变的污染物称为一次污染物 包括有害气体、颗粒物、重金属及各种无机或有机化学物质。如SO2、CO、NO、铅、苯并芘等。 二次污染物（secondary pollutant）： 指排入环境中的污

14、染物在其物理、化学、生物等因素作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应形成了理化性质和毒性完全不同于一次污染物的新污染物。一般来说其对环境和人体的危害要比一次污染物大。 如：氮氧化物（NOX）和挥发性有机物在日光照射下，形成的光化学烟雾，排入水体的无机汞化合物在底泥微生物作用下生成的甲基汞化合物等。（二）环境污染来源（Source of environmental pollutant） 1.生产性污染（Productive pollutant） 废气 土壤 废水 环境 空气 废渣 食品 水2. 生活性污染（Domestic pollutant） ： 污水 环境感观性状的改变， 粪便 环境

15、如恶臭、蚊蝇孳生， 垃圾 引起某些疾病的传播。 水水体“富营养化” 白色垃圾水体的富营养化（eutrophication） 大量含氮、磷等物质的生活污水和工业废水排入水体，使水中的藻类植物急遽增生、大量繁殖，使水的感官和化学性状迅速恶化。这种现象称为水体的富营养化现象。3. 交通性污染： 噪声、振动、汽车尾气4. 其他污染： 电磁波 微波、其他电磁波辐射 核工业 放射性废弃物 自然灾害 火山爆发、地震、森林火灾二. 污染物在环境中的迁移与自净（transplantation and self purification）（一）分布与迁移 生产废渣生活垃圾肥料农药农作物畜产品大 气生产废气雨水 土

16、 壤生产生活废水江、河、湖、海水人及陆生生物水栖生物 污染物本身理化性质 物理作用影响因素 非生物环境 化学反应 环境条件 生物转化 生物环境 生物蓄积 分解代谢 生物富集（二）环境自净作用（self-purification）： 污染物进入环境后，在自然的物理、化学或生物因素作用下，经过一定时间，环境中污染物浓度或总量降低，该过程被称为环境的自净。 环境自净能力取决于环境的结构、状态和污染物的性质、数量。1.物理作用： 通过稀释、沉降、吸附、蒸发、升华等作用 ，使其在环境中的浓度下降。 环境物理条件 (温度、流量、流速、风速)影响因素 污染物的物理特性 (比重、形态、分散度)2.化学净化：

17、氧化、还原、水解、中和 化学性状和结构改变 毒性下降或无毒影响因素： 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。3. 生物净化作用 吸收、分解或降解、转化 好气菌CO2、H2O、氨氮等有机污染物 无害化 厌气菌CH4、H2S、NH3等 三.污染物在体内的吸收、分布与排泄 吸收 分布 代谢 排泄（一）污染物的吸收 环境污染物通过各种途径经机体生物膜进入血液的过程称为吸收。 1.呼吸道气体、蒸汽、气溶胶（1）呼吸道的特点: A. 表面积大，空气流速慢。B. 肺泡壁薄，毛细血管丰富，通透性强。C. 经呼吸道吸收的污染物不经肝脏转化、解毒。（2） 影响污染物经呼吸道吸收的因素

18、：A. 污染物在空气中的分压；B. 污染物的溶解性；C. 血气分配系数大，易吸收入血； 污染物在血液中浓度/在肺泡中浓度D. 污染物在空气中的分散度。污染物经肺吸收与转运模式图血液胃肠道 鼻 咽气管支气管肺 泡淋 巴 2.经皮肤吸收（1） 特点： 主经表皮进入，少量经皮肤附属器官吸收； 皮肤屏障对不同分子量的物质的阻止 表皮角质层：薄、无血管、表面有一层类脂。 阻止分子量300的物质 连接角质层：阻止水、电解质、水溶性物质， 容许通过脂溶性物质 基膜(表皮与真皮间)：阻止少数物质 真皮层是物质吸收入血的主要部位； 经皮吸收的污染物，可以不经过肝脏解毒。（2） 影响毒物经皮吸收的因素A. 污染物

19、的溶解性（脂/水分配系数）易溶于脂、难溶于水、易挥发： 吸收少，如苯。易溶于脂、水、不易挥发： 吸收多，如有机磷。B. 污染物浓度及皮肤的接触面积C. 皮肤的完整性D. 异常的气象条件 3.消化道（1）特点：A. 消化道任何部位均具吸收能力，小肠是污染物的主要吸收部位；B. 以扩散方式为主 ，但也可经载体转运；C. 可在肠肝循环的过程中反复被吸收。（2）影响因素：污染物的脂溶性、肠道细菌及肠道蠕动状况等。（三）污染物在体内的分布及贮存 1.分布 吸收进入体内的污染物随血液和淋巴液分散到全身各组织器官的过程。（1）运输的形式（2）分布的特点（3）影响因素：A. 早期：取决于不同组织器官血液供应；

20、 中晚期：污染物与组织器官的亲和力；B. 机体特定部位的屏障作用；C. 污染物的某些化学性质（如：脂溶性） 2.贮存（storage） 进入体内的污染物由于对组织器官的亲和力不同或化学性质不同，在一些特定的部位浓度会较高。此部位即为该化学物的贮存部位。（1）靶器官和贮存库 贮存部位就是该化学物质的毒作用部位，此部位即为该化学物的靶器官或靶组织。 某些化学物质在贮存部位含量虽高，但未显示出明显毒作用，此部位即为该化学物的贮存库。（2）蓄积作用（accumulation) 机体长期接触某毒物，可出现该毒物的量在体内逐渐增多或由其引起的损害逐步积累的现象。物质蓄积：储存在体内的毒物的量逐渐增多 的现

21、象。功能蓄积：体内并不一定能检出该毒物量的 增加，但由其引起的功能性损害 却逐步积累的现象。（四）污染物在体内的转化（biotransformation） 进入生物组织的外来化合物，在酶的催化下，发生的一系列代谢变化过程称生物转化过程。1. 生物转化的形式 相反应：氧化、还原、水解 相反应：结合2. 转化的主要部位和主要的酶3. 转化结果具有双重性（1）生物活化作用（bioactivation）： 化学物质进入体内经生物转化后，毒性增强的现象。对硫磷氧化对氧磷水解水解产物（2）生物解毒作用（detoxication）： 经体内生物转化，环境污染物毒性降低的现象。（五）污染物的排泄 1. 肾脏

22、污染物或其代谢物 肾小球被动过滤肾小管解离、水溶性未解离、脂溶性被动扩散尿重吸收入血不易排除影响因素：（1）毒物的理化特性（2）尿液的PH值 （3）肾小球的功能2. 消化道 影响因素： 肠肝循环 污染物脂溶性肝脏生物转化代谢物肝细胞胆 汁肠 道随粪排出肠肝循环脂溶性高 3.呼吸道（1）毒物在空气中的分压（2）毒物的血气分配系数（3）肺通气量 4.其他途径 毛发、唾液及乳汁等（1）可作为体内毒物含量的生物标志。（2）乳汁排泄可造成婴儿中毒。环境污染物的吸收、分布与排泄污染物皮肤胃肠道肺肝脏心脏脑肾脏尿液粪便呼出气胆汁门静脉肝静脉腔静脉主动脉肺动脉肺静脉动脉环境污染物空气 土壤 水 食物呼吸道 皮

23、肤 消化道血液器官、靶细胞排泄浓集吸收途径结合、分布、代谢排泄转移蓄积 四. 环境污染物常用的毒性参数毒物（toxicant)： 进入体内，在较低的剂量水平即可造成机体功能或结构损害的化学物。毒性（toxicity）： 化学物质进入机体后，引起损害的能力。常用引起某种毒效应所需的剂量来表示。 中毒即指毒物损害作用所致的疾病状态。（一）致死剂量（lethal dose) 在毒理学上一般是通过动物实验的方法，用引起实验动物出现死亡所需的剂量来反映毒物急性毒性大小。1.绝对致死剂量（absolute lethal dose LD100） 一次染毒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

24、有存活者。2.最小致死剂量（ minimal lethal dose LD01/MLD） 一次染毒引起个别实验动物出现死亡所需的最小剂量。即低于此剂量不能引起死亡。3.最大耐受剂量/最大非致死剂量（maximal tolerance dose LD0） 一次染毒后全部实验动物存活的最高剂量，高于此剂量，即可出现死亡。4.半数致死剂量（median dose LD50） 毒物引起一半受试对象死亡所需要的剂量。该指标是评价毒物急性毒性大小的最重要的参数，也是对不同毒物进行急性毒性分级的基础标准。（二）观察到有害作用的最低剂量水平（lowest observed adverse effect lev

25、el，LOAEL） 指在一定暴露条件下，以现有的技术手段和指标可以观察到某种毒物引起机体出现某种有害效应的最低剂量。 即：实验和观察的健康效应的变化与对照组相比具有显著的统计学差异。（三）未观察到有害作用的剂量水平（no observed adversed effect level，NOAEL） 指在一定暴露条件下，以现有的技术手段和指标未观察到某种毒物引起机体出现有害作用的最高剂量。 又称最大无作用剂量（ED0）（四）阈值(threshold)： 毒物引起机体发生某种最轻微的异常改变所需要的最低剂量。在此剂量下任何量都不会产生损害作用，又称为最小有作用剂量（MEL)）。1.急性阈剂量（Lim

26、ac） 一次染毒后引起机体出现某种功能性改变的最低剂量。2.慢性阈剂量（Limch） 长期反复接触毒物引起机体出现某种功能性改变的最低剂量。（五）安全限值 指为保护人群健康，对环境中各种有害因素所规定的浓度和暴露时间的限制值。低于该值，可视为相对安全。 最高容许浓度（MAC） 常见的安全限值 可耐受最高摄入量 时间加权平均浓度 短时间接触容许浓度毒性参数和安全限值与剂量的关系NOAEL 阈值 LOAEL LD0 MLD LD50 LD100低高剂量（浓度） 五. 环境污染对健康的影响（Effect of environmental pollution on humans health）（一）环

27、境致病因素的健康效应 环境改变 自身调节 环境致病因素 代偿 失代偿病理改变 1. 环境致病因素： 使人体发生病理性改变的环境因素。 随着环境因素异常变动程度的加强，对人体健康的影响将逐渐由生理代偿阶段向病理阶段发展。健康态亚健康态潜在疾病态亚临床态临床态环境因素 环境应答基因作用强度生理反应正常范围内的变动 机能代偿 病前状况 生理反应的异常变动 患病 死亡对健康有害影响潜在健康效应2. 健康效应谱（health effect spectrum) 环境因素引起的一系列生理生化及病理效应是一个连续的过程，称健康效应谱。 在同样暴露水平下，不同的健康效应在人群中的分布状况。 在环境因素作用下，真

28、正发展为疾病的患者仅占整体人群的很少部分。大多数人处于调节和代偿状态。 随着环境因素的加剧，人群的不良健康效应加强。 认识和了解 “冰山”的全貌，有利于对疾病的不同阶段采取相应的预防措施。3. 生物标志(biomarker） 是生物体内发生的与发病机制有关联的关键事件（key event）的指示物，是机体接触各种环境因子所引起宏观或微观上任何可测定的改变。 生物标志是进行健康危险度评价和制订各项安全限值的重要依据。（1） 暴露/接触生物标志(biomarkers of exposure) 指机体生物材料中外源性物质及其代谢产物(内剂量)，或外源性物质与某些靶分子或细胞之间相互作用的产物(生物有

29、效剂量)。如：细胞、组织或体液中的毒物及其代谢产物；DNA加合物、蛋白质加合物、DNA-蛋白质交联物等。（2）效应生物标志(biomarkers of effect） 指暴露后机体内可测定的生化、生理或其他方面的改变。依改变程度的不同，效应生物标志又可分为反映早期生物学效应；结构和/或功能改变；毒性或疾病三类。如：DNA链断裂、癌基因活化等；如胆碱酯酶活性抑制，ALA活性抑制等；如染色体畸变、姐妹染色单体交换、微核等。（3）易感性生物标志(biomarkers of susceptibility) 指示机体接触某种特定环境因子时，个体反应能力的先天性或获得性缺陷的指标。如：血清抗胰蛋白酶缺乏；

30、药物代谢酶和DNA修复酶的多态性等。（二）环境污染物对人群健康影响的特点 1.受害人群的广泛性（university） 2.对健康危害形式的多样性（diversity） 多为低剂量、长时间排入环境。 3.对机体危害的复杂性（complexity） 联合作用、暴露的多途径、各体的易感性、健康损害的多因多果性等。 4.作用的长期性（long-term） （三）环境污染对健康危害的主要表现形式 1. 急性危害： 主要短时间内大量接触污染物而进入体内所引起的。如：伦敦的烟雾事件；洛杉矶光化学烟雾事件；2009年我国某厂氯气泄漏事件以及2003年12月发生在重庆市开县硫化氢中毒件等。 2003年12月2

31、3日晚10时左右，由四川石油管理局川东钻探公司承钻的位于开县境内的罗家十六H井，在起钻过程中发生天然气井喷失控，从井内喷出的大量含有高浓度硫化氢的天然气四处扩散.这次事故导致243人因硫化氢中毒死亡、2000多人因硫化氢中毒住院治疗、65000人被紧急疏散安置、直接经济损失达6000余万元人民币。2. 慢性危害： 由于低剂量的环境污染物长期、反复作用于人体后，在体内蓄积达到中毒剂量时造成的特定的病理反应。可表现为特异性的慢性中毒和非特异性损害。（1）慢性中毒水俣病：以神经系统的损害为特征：表现为 感觉障碍，共济运动失调，视野缩 小，听力障碍，语言障碍，眼球 运动异常，智力和震颤无力等。病因：工

32、业废水中无机汞 水体 甲基汞 中毒 人食用鱼 在鱼体内富集微生物食物链痛痛病： 患者先是劳累时腰背疼痛，继而发展至肩、脚、膝、髋关节等部位。休息时，随病情加重，可发展至全身关节疼痛，活动受限，重者四肢弯曲、变形，脊柱也缩短变形，全身多发性病理骨折。病因：长期食用被工业废水中的镉（Cd） 污染的稻米和饮水引起的。慢性阻塞性肺病通气障碍、气体交换下降大气中颗粒物机械性阻塞化学性刺激气道收缩、肺泡壁增厚、炎性物质慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气肿正常损伤减少纤毛数量，抑制纤毛的活动正常损伤血管扩张粘液分泌增多正常损伤破坏或影响巨噬细胞功能 PM2.5（2）非特异性损害 由于环境污染物长期低浓度的作用，

33、使暴露人群抵抗力下降，一般性疾病和感染性疾病发病率增加，劳动能力下降，儿童生长发育受到影响等。 如二氧化硫严重污染地区的居民上呼吸道感染患病率增高，矽尘作业工人易患肺结核等。3. 致癌作用（carcinogenesis) 恶性肿瘤已成为人类主要病因，全世界每年有700多万人死于癌症。我国从70年代开始，肿瘤死亡率一直呈明显上升趋势，由83.65/10万上升至108.26/10万。 虽然癌症的病因学尚未完全阐明，但研究认为80%90%的癌症与环境因素关系密切。 （1）致癌因素 化学因素：在对人具有肯定的致癌作用的80余种因素中。除7种是病毒和物理因素外，其余为化学性致癌物，占90%左右。 物理因

34、素：环境中的放射线物质（氡及其子体）；中短波紫外线的长期照射等。 生物因素：一些真菌毒素；病毒等（黄曲霉毒素，EB病毒等） 化学致癌物指能引起恶性肿瘤发生增多的化学物质，在某些情况下诱发良性肿瘤的化学物也可认为是化学致癌物。已确认的环境化学致癌物有：二恶英、黄曲霉毒素、联苯胺、萘胺、苯、氯乙烯、砷及化合物、铬及化合物、石棉、烟草烟雾、煤焦油等。 （2）化学致癌物分类 IARC（International Agency for Research on Cancer)将已有资料报告的942种化学物，据其致癌危险，分为四类致癌物质（2011）。 1类确认致癌物： 对人和动物肯定有致癌作用，共107种

35、。其确认要求是 有设计严格、方法可靠、能排除混杂因素的流行病学调查。 有剂量反应关系 另有调查资料验证或动物实验的支持。 2类2-A类对人很可能致癌（59种）： 人类致癌性证据有限，但对实验动物致癌性证据充分。2-B类对人类可能致癌（267种）： 对人类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据并不充分；或人类致癌证据不足，而实验动物致癌性证据充分。 3类可疑致癌物（508种）： 经动物实验和流行病学调查有一定线索，但对其致癌性尚未能确切证实。 4类非致癌物： 目前研究结果尚未发现有致癌作用。仅1种。4. 遗传毒性（genotoxicity） 指环境的诱变因素使生物体的遗传物质和遗传过程发生改变的能

36、力。遗传毒性原始DNA损伤DNA合成DNA断裂姊妹染色单体交换基因突变染色体畸变致突变性 致突变作用是遗传毒性的主要表现形式突变（mutation）：遗传物质的可遗传变异。致突变作用（mutagenesis）： 环境诱变因素使机体遗传物质发生突变的过程。致突变性（mutagenicity）： 环境因素引起遗传物质发生突变的能力。凡具有致突变性的物质称为致突变物/诱变剂。（1）基因突变DNA序列的改变。 点突变 仅涉及单个密码子，通常是一对碱基的改变。 整码突变 DNA链上减少或增加3个（或3的倍数）碱基对，又称密码子缺失或插入。 片断突变 指DNA链上缺失或插入一段核苷酸序列。可以是发生在一个

37、基因内或跨越数个基因的改变。表现为DNA片断的缺失或插入。基因突变形成过程及其后果物理和化学诱变剂损伤修复机制正常基因组成和结构DNA损伤复制突变稳定存在并遗传基因表达异常基因表达未受影响致病或影响其他基因形成基因多态性（2）染色体畸变 即染色体结构或/和数目的改变。 结构的改变染色体型畸变 染色单体型畸变 染色体数目的改变（3）突变的不良后果： 体细胞突变: 致癌 对孕体的体细胞的致畸和发育毒性。 衰老、退行性病变等。 生殖细胞突变: 致死性突变：不育，半不育。 非致死性突变：产生新遗传病或使某些遗传病发病率增高。造成人类基因库的遗传负荷加重。5.生殖、发育毒性（reproductive t

38、oxicity and developmental toxicity)（1）生殖毒性 指外源性化学物对雄性或雌性动物生殖功能或生殖能力造成损害的能力。包括对生殖器官和功能、相关的内分泌系统和妊娠结局三方面的影响。其有害效应可能是亲代生殖系统的损伤和子代的发育障碍。生殖毒性主要表现在以下几个方面：干扰正常的生殖内分泌调节机制，使正常生殖周期紊乱，引起生殖功能异常。 配子的生成障碍或功能异常。 性行为异常。 生育能力下降（不育、不孕） 妊娠、分娩及哺乳等异常。 妊娠结局不良，如：流产、死胎等。 性成熟期提前或滞后。（2）发育毒性 指外源性化学物引起机体发育异常的作用。包括孕前、孕期、产后直至性成熟

39、期暴露于有害物质而引起的个体发育障碍。一般指孕期暴露对发育个体的毒性作用。主要表现为：发育个体的死亡。胎儿的组织、形态、结构异常。子代发育迟缓。子代器官或/和系统的功能缺陷。 生殖毒性 发育毒性生殖系统或生殖过程 发育体配子发生、成熟和释放 受精卵、胚胎、 生殖内分泌 新生儿期 性周期和性行为 婴幼儿、青春期 排卵和受精两者的相互关系（3）致畸作用 环境因素对生殖细胞遗传物质的损伤、对胚胎发育过程的干扰和对胚胎的直接损害，使人类发生出生缺陷形成先天畸形的过程。是生殖和（或）发育毒物的共同或单一作用的表现形式。20世纪60年代发生的“反应停（thalidomide）”事件揭示了化学物质引起人类出

40、生缺陷的潜在危害，开创了生殖发育毒性实验研究。19世纪30年代：哺乳动物母体营养缺乏可能诱发 出生缺陷。1941年：孕期感染风疹病毒致胎儿发生出生缺陷。 1945年：原子弹爆炸后放射线污染诱发胎儿小头 畸形和智力低下率增高。60年代：“反应停”事件6070年代：越南战争使用2、4、5T，导致当地 出生缺陷率急剧上升。1982年：日本发现159例先天性水俣病。 与暴露环境有害因素引起的一般毒性相比，致畸作用的产生有如下基本特征：A.致畸作用的敏感期器官形成期 人： 妊娠的第38周 大鼠： 716天 此外，在这期，每种器官都有其相对敏感的时间段或暴露的时间窗。B. 特定条件下具有剂量反应关系C.

41、致畸性存在种属差异D. 胎盘的转运和转化 动物实验表明，具有致畸作用的化学物已达900种以上（Shepard 1996)。肯定的人类致畸因素主要包括化学物、药物、电离辐射和某些生物。电离辐射（放射线）化学物和药物（抗生素、抗肿瘤药、抗惊厥药物和可卡因、卤代烃类化合物等）吸烟、酒精中毒、感染（梅毒、风疹、水痘、弓形体等）母体代谢失调（叶酸、克汀病、糖尿病、高热等） 6. 对免疫功能的影响（1）变态反应性疾病： 化学物质进入机体后，与组织蛋白结合，形成具有免疫原性的物质，刺激机体产生相应抗体，在机体第二次接触致敏原时，即发生变态反应。 如二异氰酸脂、棉尘、亚麻、镍盐、铬盐、砷盐、生漆、二硝基氯苯引

42、起过敏性鼻炎、皮炎。（2）机体的免疫抑制： 某些环境污染物可使机体免疫反应过程的某一个或多个环节发生障碍而出现免疫抑制作用。例如金属类、某些农药、电离辐射、卤代芳香烃，多环芳香烃类等。（3）自身免疫反应。7. 干扰内分泌功能 某些环境污染物具有类似激素作用，能改变生物体内分泌功能，从而影响神经、免疫和生殖发育系统的正常调控，进而对生物本身或其后代产生有害健康效应，这类外源性物质/混合物称环境内分泌干扰物 (environmental endocrine disrupting chemicals，EDCs/Eds） 雌激素干扰物 雄激素干扰物（1）分类 甲状腺素干扰物 糖皮质激素干扰物 生长激素

43、干扰物等 已被证实或疑为内分泌干扰物的环境化学物有邻苯二甲酸酯类、多氯联苯类、有机氯杀虫剂、烷基酚类、双酚化合物类、植物和真菌激素、金属类等。（2）健康危害 主要与生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱以及某些生殖系统肿瘤（如乳腺癌、睾丸癌、卵巢癌等）的发生发展有关。（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） 六. 污染物对健康损害程度的影响因素：（Factors influencing t

44、oxicity of environmental pollutant）（一）理化性质 1.化学结构：（1）醇类毒性：丁醇戊醇乙醇丙醇（2）饱和程度：乙炔乙烯乙烷（3）烃类中，H被卤族元素取代的数目或其他基团取代的数目。 CCl4 CHCl3 CH2Cl2 CH3Cl CH4 2.物理特性：（1）分散度 指物质被粉碎的程度，以颗粒物直径大小（m） 的数量组成百分比来表示。（2）溶解度（3）挥发度 液态物质在空气中的饱和蒸汽浓度 20下毒物蒸汽的饱和浓度吸入中毒危险指数= 小鼠吸入2小时LC50大气粒子的大小与分布PM2.5PM10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

45、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粒子直径（m）0.010.1110100（二）剂量或强度剂量：进入机体的化学物质的数量，一般 用mg/kg表示。强度：物理因素作用于机体的强度，其单 位各异（如分贝、焦耳等）。 污染物对机体的生物学效应与剂量和强度有关，不同的剂量可引起不同的生物学效应。这种关系可从两个方面加以表达：1.剂量效应关系（dose-effect） 表示化学物摄入量与某一生物个体或群体呈现某种量效应强度之间的关系。量效应： 能以计量资料来表达其强度，可以量化的生物效应。如血液中胆碱脂酶的活力与有机磷农药中毒，尿ALA含量与空气中铅浓度及接铅时间等。 2.剂量反应关系（dose-response）： 表示化学物的剂量与某一生物群体中出现某种强度的生物效应的发生频率之间的关