生态环境与人类健康课件

环境与健康关系研究方法

-2环境与健康关系研究方法

-2环境毒理学环境毒理学研究内容和主要任务对未知毒性效应的化合物或环境因素，研究其毒作用大小、蓄积性、作用的靶器官和组织等基本毒理学特征，以及对其致畸、致癌、致突变性作出评价；对特定的环境污染物或因素，研究其剂量－反应关系，为卫生基准的制定及环境危险度评价提供依据；毒作用机制研究，探索环境污染物或因素在机体反应中出现的特异、敏感的测试指标，即生物标志，为环境流行病学调查提供新的手段；对已造成健康危害，并通过环境流行病学调查提出的可疑致病因素，建立动物模型予以证实，确定病因；应用于环境生物监测。研究内容和主要任务对未知毒性效应的化合物或环境因素，研究其毒环境化学物的体内过程环境化学物的体内过程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一、环境污染物的吸收1.消化道：水与食物中的有害物质主要经小肠吸收，脂溶性物质较快扩散方式为主，也可经载体可在肠肝循环过程中反复被吸收消化道内酶和菌群的生物转化胃肠道内容物多少、排空时间、蠕动状况一、环境污染物的吸收1.消化道：水与食物中的有害物质肺泡总表观面积大，壁薄，毛细血管丰富：吸收迅速，仅次于静脉注射不经肝，直接进入大循环进入部位越深，扩散面积越大，停留时间越长，机体的吸收量越大。肺泡/血液浓度(分压)差大，吸收快血/气分配系数大，易吸收入血颗粒大小、分散度、溶解度活动强度、肺通气量环境气象因素特点影响因素2.呼吸道：气体、蒸汽、气溶胶、颗粒物肺泡总表观面积大，壁薄，毛细血管丰富：吸收迅速，仅次于静脉3.皮肤吸收一般而言，经皮肤吸收较为困难；高脂溶性物质，如杀虫剂等。3.皮肤吸收其它毒理学实验中有时采用腹腔、皮下、肌肉和静脉注射进行染毒。其它毒理学实验中有时采用腹腔、皮下、肌肉和静脉注射进行染毒。环境污染物在体内的分布（distribution)分布：环境污染物通过吸收后，随血液和淋巴液分散到全身各组织的过程分布不均匀器官或组织血流量大，灌注速率高，如肝脏化学物与器官亲和力：90%铅盐沉积在骨骼屏障作用(血脑、胎盘、血眼、血睾)：甲基汞易通过血脑和胎盘屏障环境污染物在体内的分布（distribution)分布：环境（二）贮存（Storage）一方面通过减少到达作用部位的毒物量，对急性中毒有保护作用；另一方面又为体内提供毒物来源，具有潜在危害。靶部位：污染物在其贮存部位就是毒物直接作用部位，该部位称为靶部位，即靶组织或靶器官。如甲基汞积聚于脑，百草枯积聚于肺引起病变。（二）贮存（Storage）一方面通过减少到达作用部位的毒物贮存库有的部位化学物含量虽高，但未显示中毒效应。这些部位称为贮存库(Storagedepot)。如铅在骨骼积蓄，但主要损伤软组织。——血浆蛋白(白蛋白为主)是暂时贮存库——肝、肾、脂肪组织是多数污染物的贮存库

蓄积——物质蓄积：进入机体的污染物或其代谢产物，不能完全排出而逐渐蓄积于体内——功能蓄积：毒物进入体内后，用现代检测技术不能发现其在体内有明显贮留，但由该物质引起的功能改变却逐渐累积，导致机体对该毒物的反应性增强生态环境与人类健康课件(三)环境污染物在体内的生物转化Biotransformation生物转化：进入机体的环境化学物，在生物体内经过一系列的生物化学变化并形成其衍生物的过程。其所形成的衍生物称为代谢物。(三)环境污染物在体内的生物转化Biotransformat生物转化主要在肝进行。肾、胃、胃肠道、胎盘、皮肤等组织器官也有一定的生物转化能力。肠道菌群在某些环境污染物的生物转化过程中起着重要的作用。各组织器官的生物转化酶在细胞内主要分布于内质网（微粒体）或胞质中，在线粒体、细胞核以及溶酶体中的分布较少。生物转化主要在肝进行。生物转化主要包括氧化、还原、水解和结合四种反应类型。前三类统称为I相反应，结合称为II相反应。通过I相反应，化学物分子上出现一个极性反应基团，可使其易溶于水，并可进行II相反应。生物转化主要包括氧化、还原、水解和结合四种反应类型。前三类统I相反应氧化反应：细胞色素P450酶，是最重要的代谢酶。体内约80％的化学物代谢反应与其有关。局限于微粒体内；肝脏的P450活性非常高，其它脏器的活性仅为其1/5~1/30;有许多分子类型；氧化脂溶性底物；专一性极低。黄素单加氧酶、前列腺素H合成酶、醇脱氢酶、醛脱氢酶…I相反应氧化反应：第二阶段反应(II相反应)：结合反应II相结合反应（Conjugativereaction）II相反应生成易于从体内排泄的水溶性结合产物。是外源物与内源物结合的过程。结合反应主要在肝脏进行，其次是肾，在肺、脑、肠、脾中也可进行。第二阶段反应(II相反应)：结合反应II相结合反应（Conj生物活化作用(bioactivation)

经过生物转化，环境污染物毒物增强如对硫磷，乐果；苯并(a)芘、芳香胺生物解毒作用(detoxication)经过体内的转化，环境污染物毒性降低如大多数毒物生物活化作用(bioactivation)生物解毒作用(de影响生物转化的因素个体差异与基因多态性代谢酶的抑制和诱导营养状况年龄、性别影响生物转化的因素个体差异与基因多态性(四)环境污染物的排泄经肾随尿排出：主要途径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(四)环境污染物的排泄经肾随尿排出：主要途径污染物或其代谢物经肝、胆通过肠道随粪便排出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经肝、胆通过肠道随粪便排出肝脏生物转化肝细胞胆汁肠经呼吸道排出气态或挥发性物质(CO、SO2、HS、C4H6)可经肺呼出以下因素可加速排出——血中溶解度低——肺泡分压小：移至空气新鲜环境——肺通气量大经呼吸道排出其他

毛发、唾液、乳汁、月经生物监测指标(生物标记物)血液、尿液、呼出气、毛发及脂肪组织等生物样品中某些化学物或其代谢产物的含量，可作为评价体内该化学物量的生物检测指标。其他自学如下内容：一般毒性的研究方法遗传毒理试验方法致癌性和致畸性测试

自学如下内容：一般毒性的研究方法环境生物监测传统物理、化学检测方法提供环境是否受到污染及污染水平数据，只能为该污染物对人群和生态健康影响的可能性作出间接判断。生物检测能够迅速反映出污染物是否能对生物体产生影响。污染物种类多，单一化学检测难以反映总体的污染水平造成的联合作用。现场生物监测、环境样品的生物监测环境生物监测传统物理、化学检测方法提供环境是否受到污染及污染健康危险度评价

（HealthRiskAssessment,HRA)健康危险度评价

（HealthRiskAssessmen定义

收集和利用科学可靠、设计合理的毒理学、流行病学及其他实验研究的最新成果，遵循一定的评价准则和日趋完善的技术路线，对某种环境有害因素造成暴露人群的不良健康效应进行综合定性与定量分析和评价，并在环境管理和决策中应用的过程。定义收集和利用科学可靠、设计合理的毒理学、流主要特点健康保护观念的改变。安全是相对的、只能逐步控制污染。环境污染对人体健康的影响定量化。主要特点健康保护观念的改变。四个层次危险度评价(riskassessment)危险度感知(riskperception):公众对客观存在的危险度的认知及在整个过程中，人们对化学品的危险感知可对决策者进行危险度管理的优先选择产生一定的影响。四个层次危险度评价(riskassessment)危险度交流(riskcommunication)危险度评价的研究者、管理决策者与公众之间对健康危险度的评价结果及相应采取的管理决策及时、深入和广泛的相互交流、相互沟通的过程。危险度管理(riskmanagement)在危险度评价的基础上，结合公共卫生、保健、政治、经济及技术可行性等方面，分析与权衡评价的结果，从而作出管理决策的过程。危险度交流(riskcommunication)几个基本术语毒性(toxicity):外环境物质（理化生）对机体产生有害健康效应或引起机体损伤的能力。危害(hazard):定性名词。指环境因素可能对人群健康具有的不良效益。危险度(risk):定量名词。或称风险。指在特定暴露条件下，预期人群终身接触某环境因素条件下可能出现不良效应、疾病或死亡的概率。几个基本术语毒性(toxicity):外环境物质（理化生安全性(safety):理论上，指无危险度或危险度已达到可以忽略的程度。实际上，对安全性很难给与准确定义，也很难进行定量评估。近年危险度评价有逐渐代替安全性评价的趋势。不确定性(uncertainty):不确定性与危险度（风险）永远是同时存在的。指在危险度评价过程中，存在着人类知识不足或欠缺之处。安全性(safety):理论上，指无危险度或危险度已达到不确定性系数(uncertaintyfactor,UF)：即安全系数(safetyfactor,SF)。是危险度评价中计算参考剂量的一种参数。在定量外推过程中，由于种间差异以及种内差异可能出现误差的一种修正。目的是防治低估对人体健康危害，最大限度地保护人群健康。不确定性系数(uncertaintyfactor,UF未观察到有害效应的剂量水平(noobservedadverseeffectlevel,NOAEL)：最大无作用剂量。通过实验或观察，在一定暴露条件下，对个体或人群未检出形态、功能、生长、发育或寿命等方面有害变化的最高剂量。未观察到有害效应的剂量水平(noobservedadve观察到有害作用的最低剂量水平(lowest-observed-adverse-effectlevel,LOAEL):通过实验或观察，在机体内引起与正常机能相区别的任何形态、功能、生长、发育或寿命等方面变化的最低剂量。这种区别兼有统计学显著性及生物学意义。观察到有害作用的最低剂量水平(lowest-observed参考剂量(referencedose,RfD)或称可接受每日摄入量(acceptabledailyintake,ADI)。是一种日平均剂量的估计值。预期人群终身暴露于该水平时，发生有害效应的危险度很低、或实际上不可检出。参考剂量(referencedose,RfD)或称可接受有阈化合物(thresholdtoxicant)，已知或假设，在一定暴露剂量以下，对动物或人不发生有害作用的毒物，多为非致癌物，也包括非遗传毒性的致癌物。无阈化合物(non-thresholdtoxicant)，已知或假设，在大于零的任何剂量暴露下，动物或人均能发生有害反应的化合物，主要为有遗传毒性的致癌物。有阈化合物(thresholdtoxicant)，已知或假可接受危险度(acceptablerisk)为社会公认并能为公众接受的不良健康效应的危险度概率，通常为10－6。因时间、地点、条件及公众接受能力而不同。综合危险度信息库(IntegratedRiskInformationSystem,IRIS)美国环保局环境化学物危险度评价的主要信息库。内有危害鉴定及剂量－反应评价中的重要参数。可接受危险度(acceptablerisk)为社会公认HRA的基本内容和方法四步评价法：定量评价（核心）危害鉴定暴露评价剂量-反应关系评定是否有健康危害暴露水平危险度特征分析有害效应特征人群特征

健康危害可能性HRA的基本内容和方法谢谢谢谢环境与健康关系研究方法

-2环境与健康关系研究方法

-2环境毒理学环境毒理学研究内容和主要任务对未知毒性效应的化合物或环境因素，研究其毒作用大小、蓄积性、作用的靶器官和组织等基本毒理学特征，以及对其致畸、致癌、致突变性作出评价；对特定的环境污染物或因素，研究其剂量－反应关系，为卫生基准的制定及环境危险度评价提供依据；毒作用机制研究，探索环境污染物或因素在机体反应中出现的特异、敏感的测试指标，即生物标志，为环境流行病学调查提供新的手段；对已造成健康危害，并通过环境流行病学调查提出的可疑致病因素，建立动物模型予以证实，确定病因；应用于环境生物监测。研究内容和主要任务对未知毒性效应的化合物或环境因素，研究其毒环境化学物的体内过程环境化学物的体内过程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一、环境污染物的吸收1.消化道：水与食物中的有害物质主要经小肠吸收，脂溶性物质较快扩散方式为主，也可经载体可在肠肝循环过程中反复被吸收消化道内酶和菌群的生物转化胃肠道内容物多少、排空时间、蠕动状况一、环境污染物的吸收1.消化道：水与食物中的有害物质肺泡总表观面积大，壁薄，毛细血管丰富：吸收迅速，仅次于静脉注射不经肝，直接进入大循环进入部位越深，扩散面积越大，停留时间越长，机体的吸收量越大。肺泡/血液浓度(分压)差大，吸收快血/气分配系数大，易吸收入血颗粒大小、分散度、溶解度活动强度、肺通气量环境气象因素特点影响因素2.呼吸道：气体、蒸汽、气溶胶、颗粒物肺泡总表观面积大，壁薄，毛细血管丰富：吸收迅速，仅次于静脉3.皮肤吸收一般而言，经皮肤吸收较为困难；高脂溶性物质，如杀虫剂等。3.皮肤吸收其它毒理学实验中有时采用腹腔、皮下、肌肉和静脉注射进行染毒。其它毒理学实验中有时采用腹腔、皮下、肌肉和静脉注射进行染毒。环境污染物在体内的分布（distribution)分布：环境污染物通过吸收后，随血液和淋巴液分散到全身各组织的过程分布不均匀器官或组织血流量大，灌注速率高，如肝脏化学物与器官亲和力：90%铅盐沉积在骨骼屏障作用(血脑、胎盘、血眼、血睾)：甲基汞易通过血脑和胎盘屏障环境污染物在体内的分布（distribution)分布：环境（二）贮存（Storage）一方面通过减少到达作用部位的毒物量，对急性中毒有保护作用；另一方面又为体内提供毒物来源，具有潜在危害。靶部位：污染物在其贮存部位就是毒物直接作用部位，该部位称为靶部位，即靶组织或靶器官。如甲基汞积聚于脑，百草枯积聚于肺引起病变。（二）贮存（Storage）一方面通过减少到达作用部位的毒物贮存库有的部位化学物含量虽高，但未显示中毒效应。这些部位称为贮存库(Storagedepot)。如铅在骨骼积蓄，但主要损伤软组织。——血浆蛋白(白蛋白为主)是暂时贮存库——肝、肾、脂肪组织是多数污染物的贮存库

蓄积——物质蓄积：进入机体的污染物或其代谢产物，不能完全排出而逐渐蓄积于体内——功能蓄积：毒物进入体内后，用现代检测技术不能发现其在体内有明显贮留，但由该物质引起的功能改变却逐渐累积，导致机体对该毒物的反应性增强生态环境与人类健康课件(三)环境污染物在体内的生物转化Biotransformation生物转化：进入机体的环境化学物，在生物体内经过一系列的生物化学变化并形成其衍生物的过程。其所形成的衍生物称为代谢物。(三)环境污染物在体内的生物转化Biotransformat生物转化主要在肝进行。肾、胃、胃肠道、胎盘、皮肤等组织器官也有一定的生物转化能力。肠道菌群在某些环境污染物的生物转化过程中起着重要的作用。各组织器官的生物转化酶在细胞内主要分布于内质网（微粒体）或胞质中，在线粒体、细胞核以及溶酶体中的分布较少。生物转化主要在肝进行。生物转化主要包括氧化、还原、水解和结合四种反应类型。前三类统称为I相反应，结合称为II相反应。通过I相反应，化学物分子上出现一个极性反应基团，可使其易溶于水，并可进行II相反应。生物转化主要包括氧化、还原、水解和结合四种反应类型。前三类统I相反应氧化反应：细胞色素P450酶，是最重要的代谢酶。体内约80％的化学物代谢反应与其有关。局限于微粒体内；肝脏的P450活性非常高，其它脏器的活性仅为其1/5~1/30;有许多分子类型；氧化脂溶性底物；专一性极低。黄素单加氧酶、前列腺素H合成酶、醇脱氢酶、醛脱氢酶…I相反应氧化反应：第二阶段反应(II相反应)：结合反应II相结合反应（Conjugativereaction）II相反应生成易于从体内排泄的水溶性结合产物。是外源物与内源物结合的过程。结合反应主要在肝脏进行，其次是肾，在肺、脑、肠、脾中也可进行。第二阶段反应(II相反应)：结合反应II相结合反应（Conj生物活化作用(bioactivation)

经过生物转化，环境污染物毒物增强如对硫磷，乐果；苯并(a)芘、芳香胺生物解毒作用(detoxication)经过体内的转化，环境污染物毒性降低如大多数毒物生物活化作用(bioactivation)生物解毒作用(de影响生物转化的因素个体差异与基因多态性代谢酶的抑制和诱导营养状况年龄、性别影响生物转化的因素个体差异与基因多态性(四)环境污染物的排泄经肾随尿排出：主要途径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(四)环境污染物的排泄经肾随尿排出：主要途径污染物或其代谢物经肝、胆通过肠道随粪便排出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经肝、胆通过肠道随粪便排出肝脏生物转化肝细胞胆汁肠经呼吸道排出气态或挥发性物质(CO、SO2、HS、C4H6)可经肺呼出以下因素可加速排出——血中溶解度低——肺泡分压小：移至空气新鲜环境——肺通气量大经呼吸道排出其他

毛发、唾液、乳汁、月经生物监测指标(生物标记物)血液、尿液、呼出气、毛发及脂肪组织等生物样品中某些化学物或其代谢产物的含量，可作为评价体内该化学物量的生物检测指标。其他自学如下内容：一般毒性的研究方法遗传毒理试验方法致癌性和致畸性测试

自学如下内容：一般毒性的研究方法环境生物监测传统物理、化学检测方法提供环境是否受到污染及污染水平数据，只能为该污染物对人群和生态健康影响的可能性作出间接判断。生物检测能够迅速反映出污染物是否能对生物体产生影响。污染物种类多，单一化学检测难以反映总体的污染水平造成的联合作用。现场生物监测、环境样品的生物监测环境生物监测传统物理、化学检测方法提供环境是否受到污染及污染健康危险度评价

（HealthRiskAssessment,HRA)健康危险度评价

（HealthRiskAssessmen定义

收集和利用科学可靠、设计合理的毒理学、流行病学及其他实验研究的最新成果，遵循一定的评价准则和日趋完善的技术路线，对某种环境有害因素造成暴露人群的不良健康效应进行综合定性与定量分析和评价，并在环境管理和决策中应用的过程。定义收集和利用科学可靠、设计合理的毒理学、流主要特点健康保护观念的改变。安全是相对的、只能逐步控制污染。环境污染对人体健康的影响定量化。主要特点健康保护观念的改变。四个层次危险度评价(riskassessment)危险度感知(riskperception):公众对客观存在的危险度的认知及在整个过程中，人们对化学品的危险感知可对决策者进行危险度管理的优先选择产生一定的影响。四个层次危险度评价(riskassessment)危险度交流(riskcommunication)危险度评价的研究者、管理决策者与公众之间对健康危险度的评价结果及相应采取的管理决策及时、深入和广泛的相互交流、相互沟通的过程。危险度管理(riskmanagement)在危险度评价的基础上，结合公共卫生、保健、政治、经济及技术可行性等方面，分析与权衡评价的结果，从而作出管理决策的过程。危险度交流(riskcommunication)几个基本术语毒性(toxicity):外环境物质（理化生）对机体产生有害健康效应或引起机体损伤的能力。危害(hazard):定性名词。指环境因素可能对人群健康具有的不良效益。危险度(risk):定量名词。或称风险。指在特定暴露条件下，预期人群终身接触某环境因素条件下可能出现不良效应、疾病或死亡的概率。几个基本术语毒性(toxicity):外环境物质（理化生安全性(safety):理论上，指无危险度或危险度已达到可以忽略的程度。实际上，对安全性很难给与准确定义，也很难进行定量评估。近年危险度评价有逐渐代替安全性评价的趋势。不确定性(uncertainty):不确定性与危险度（风险）永远是同时存在的。指在危险度评价过程中，存在着人类知识不足或欠缺之处。安全性(safety):理论上，指无危险度或危险度已达到不确定性系数(uncertaintyfactor,UF)：即安全系数(safetyfactor,SF)。是危险度评价中计算参考剂量的一种参数。在定量外推过程中，由于种间差异以及种内差异可能出现误差的一种修正。目的是防治低估对人体健康危害，最大限度地保护人群健康。不确定性系数(uncertaintyfactor,UF未观察到有害效应的剂量水平(noobservedadverseeffectlevel,NOAEL)：最大无作用剂量。通过实验或观察，在一定暴露条件下，对个体或人群未检出形态、功能、生长、发育或寿命等方面有害变化的最高剂量。未观察到有害效应的剂量