《兽医公共卫生学》第二章 环境污染与人类健康

第二章环境污染与人类健康第一节 环境污染概述第二节 环境污染物对生物和人体健康的影响第三节 环境污染的控制与治理第一节 环境污染概述一、环境污染与公害的概念

环境（environment）：围绕着人群的空间及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体。2021/11/233

环境构成一个系统，地球表面各种环境要素或环境结构及其相互关系的总和称为环境系统（environmental

system）。

人类的生存环境已形成一个庞大而复杂的、多层次、多单元的环境系统，包括了天然的和人工改造的自然环境。2021/11/2342021/11/235☞原生环境（primitive

environment）是指天然，并未受到人类活动影响或影响较少的自然环境。☞次生环境（secondary

environment）指在人类活动的影响下，物质交换、迁移和转化以及能量、信息的传递等都发生了重大变化的环境。☞不论是原生环境问题还是次生环境问题，都与人类的活动有关，与人类社会的发展有着密切的联系。2021/11/236（一）环境污染的概念☛环境污染（environmentpollution）：指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，导致环境质量下降，对人类及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。☛一般情况下，环境污染主要是指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物正常生存和发展的现象。☛对自然过程引起的同类现象，称为自然突变或异常。2021/11/237☛环境污染的类型，因目的、角度的不同而有不同的划分方法。✷按环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污染等；✷按污染物的性质可分为生物污染、化学污染和物理污染；✷按污染物的形态可分为废气污染、废水污染和固体废弃物污染；✷按污染产生的原因可分为生产污染和生活污染，生产污染又可分为工业污染、农业污染、交通污染等；✷按污染涉及范围又可分为全球性污染、区域性污染、局部污染等。2021/11/238（二）公害的概念☞“公害”一词最早出现在日本1896年的《河川法》，指河流侵蚀、妨碍航行等危害。☞日本1967年《公害对策基本法》中，是指由于人类活动产生的相当范围内的大气污染、水质污染、土壤污染、噪声、振动、地面沉降以及恶臭，对人体健康和生活环境带来损害。☞在英美国家，凡影响3人以上的大气污染、水体污染、噪声污染、振动、恶臭以及妨碍公路上行人的行为等“法定妨扰”则为“公众性妨扰”，简称“公害”。2021/11/239☞我国在1978年颁布的《中华人民共和国宪法》中首次使用了“公害”一词。☞我国对公害的定义：指凡污染和破坏环境而对公众的健康、安全、生命及公私财产等造成的危害。2021/11/23101.

历史上公害发展的三个阶段（1）第一阶段

产业革命时期（18世纪末到20世纪初）☛这一阶段由于以煤为能源，产生煤烟尘、SO2引起大气污染，由于矿石冶炼和制碱业的发展，引起水质污染。（2）第二阶段

公害发展期（20世纪20年代至40年代）☛以煤为能源进一步增加，燃煤引起的污染又有所发展，开始出现石油和石油产品带来的污染；有机化学工业的污染问题也逐渐增多。2021/11/2311（3）第三阶段

公害泛滥期（20世纪50年代至70年代）☞出现了新的污染源如有机农药和放射性物质；☞除大气污染严重外，水体污染问题非常突出，噪声、振动、垃圾、恶臭、地面沉降等其他公害也纷纷出现。☞这一时期污染环境较严重的工业是化工、冶金、轻工三大部门，以及火电厂、钢铁厂、炼油厂、石油化工厂、矿山、有色金属冶炼厂六大类企业。2021/11/2312☞目前，世界范围内的公害集中表现在两个方面：✶一是公害集中在城市，城市是废气、污水、垃圾、噪声、振动、恶臭和地面沉降等多种公害的集中地。✶二是水源污染日趋加重。✶工业废水和生活污水严重地污染了水源。✶化肥、农药、生长调节剂等使用使土地、水体遭受到严重的污染，所生产的粮食、油料及饲料中有毒有害物质残留量超标。2021/11/23二、环境污染的分类及其污染物

环境污染源（environmentalpollutionsource）：指造成环境污染的污染物发生源，包括向环境产生或排放生物性、化学性、物理性有害物质的设备、装置、场所等。

根据污染物来源的不同，分为自然污染源和人为污染源两大类。2021/11/23

自然污染源也称天然污染源，是指自然界自行向环境排放有害物质或造成有害影响的场所，包括生物污染源和非生物污染源（如火山喷发、森林火灾、沙尘暴、特殊成分的矿物质和岩石等）。

人为污染源指由人类生活活动所产生的污染源。

人为污染源可分为生产污染源（工业污染源、交通运输污染源、农业污染源）和生活污染源（住宅、医院、学校、商业、餐饮业等排放污染物的场所和设备）。2021/11/23

根据污染源对环境要素的影响，分为大气污染源、土壤污染源、水体污染源；

按排放物的种类不同，分为生物性污染源、化学性污染源（又可分为有机污染源、无机污染源）、物理性污染源（可分为热污染源、噪声污染源和放射性污染源）；

按排放污染物的空间分布，分为点污染源、线污染源和面污染源；

按空间位置，分为固定污染源和移动污染源等；

按时间的特点，分为恒定污染源、间歇变动污染源、瞬时污染源等。2021/11/23

环境污染物（Environmentalpollutant）：指进入环境并使其正常的组成结构和性质发生改变，直接或间接危害人类与生物的物质。

根据污染物的性质不同分为生物性污染物、化学性污染物、物理性污染物，还有成分复杂、难以分类的其他污染物。2021/11/23（一）生物性污染物

主要指微生物、寄生虫及其虫卵，还有害虫、啮齿动物以及引起人和动物过敏的花粉。1.

微生物：空气、水和土壤中的环境微生物和病原微生物。2.

寄生虫及虫卵：环境中寄生虫及虫卵主要来自人畜排泄物。3.

害虫和鼠类：造成植物、食品的危害；传播疾病等。4.

花粉：空气中常含有一些致敏性花粉，被人吸入后可引起花粉病（pollenosis），患者出现过敏性鼻炎、哮喘等症状。常见变应原有狗尾草、豚草、藜草、黄蒿等植物的花粉。狗尾草2021/11/2318豚草藜草黄蒿2021/11/23（二）化学性污染物

对环境产生危害的化学性污染物主要有以下四类：①重金属和非金属元素：汞、铅、镉、砷、铬等重金属元素以及准金属（如砷、锑）、卤素、磷、氮等；②农药和兽药：农药如有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类等，兽药如大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类、氯霉素类等抗菌药物；③无机物：一氧化碳、氮氧化物、卤氧化物、氟化物、氰化物、无机磷化物、无机硫化物等；④其他有机物：苯、醛、酮、酚、烷烃、芳烃、多环芳烃、二噁英等。2021/11/231. 大气中的化学污染物

大气中的污染物按形成原因可分为：一次污染物和二次污染物。

一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的污染物质。如SO2、CO、NO、颗粒物、多环芳烃类和二恶英等。

二次污染物：由一次污染物在大气中经物理或化学反应而形成的污染物，毒性比一次污染物强。如H2SO4与硫酸盐气溶胶、硝酸与硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂OX以及多种自由基。2021/11/232.

水体中的化学污染物

根据污染物的性质分为无机污染物和有机污染物两大类。

无机污染物：重金属、氰化物和氟化物等。

有机污染物：卤烃类、酚类、苯类、多氯联苯、油类和洗涤剂等。2021/11/233.

土壤中的化学污染物

无机污染物：汞、镉、铅、铬、砷、铜、锌、锰和镍等重金属以及氟、氰化物、酸、碱、盐等。

重金属不能被土壤微生物所分解，而且可发生生物富集，因此一旦污染土壤，则对环境和人类构成严重威胁。

有机污染物：农药、化肥、石油、酚类、多环芳烃类、多氯联苯、有机合成洗涤剂、废塑料、废橡胶、纤维素和油脂等。2021/11/234.

兽药对环境的污染及其影响

滥用和超标使用兽药尤其是抗菌药物，动物的排泄物未经无害化处理排放于周边水域或土壤中，造成环境中兽药持续性蓄积，污染严重。

兽药残留对生态环境的影响：①对水环境的影响：对浮游生物、水生生物影响（毒性、繁殖异常等）；②对土壤环境的影响：影响土壤中的微生物和农作物；③对环境微生物耐药性和人类健康的影响：影响生态平衡，耐药菌株产生、遗传毒性、过敏反应等。2021/11/23（三）物理性污染物1.

放射性物质

环境中的放射性物质有天然放射性核素和人工放射性核素两类。2.非电离辐射（Non-ionising

radiation）

非电离辐射是指波长大于100nm的电磁波，包括可见光、紫外线、红外线等光，以及高频和微波等电磁辐射。2021/11/233.热污染（Thermal

pollution）

热污染指现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环境污染。

引起某些细菌繁殖，破坏水生生态环境，进而影响水生生物的生存和繁殖。

造成局部地区干旱，影响农作物生长，气候变暖，冰川积雪融化。4.

其他物理污染

磁场与极低电磁场、噪声、超声波、空气离子化、激光、气温（高温和严寒）、气湿、气流、高山环境等。2021/11/23（四）畜禽养殖污染1.养殖污染量➢1头育肥猪从出生到出栏，排粪量850～1050kg，排尿1200～1300kg。1个万头猪场每年排放纯粪尿3万吨，再加上集约化生产的冲洗水，每年可排放粪尿及污水6～7万吨。➢规模化畜禽养殖业是我国环境污染的重要来源之一。2021/11/232.

畜禽养殖污染对环境的影响➢畜禽养殖业带来的污染物主要有畜禽养殖场粪污和有机废水，➢还携带有病原微生物、抗生素及微量元素（通过饲料添加剂）等。➢造成空气污染、水体污染、土壤污染等，通过食物链的富集作用危害人的健康。2021/11/2328第二节 环境污染物对生物和人体健康的影响一、环境污染物对机体作用的一般特性（一）污染物作用靶器官

靶器官（target organ）：指污染物进入机体后，对机体的器官并不产生同样的毒性作用，只是对部分器官产生直接毒性作用。

某种环境污染有害物质首先在某一器官中达到毒性作用的临界浓度，这种器官就称为该有害物质的靶器官。

脑是甲基汞和汞的靶器官，甲状腺是碘化物和钴的靶器官等。2021/11/2329

在靶器官中的组织内可能存在该物质分子特异作用细胞受体；

或该器官中具有较高活性的代谢酶，通过药物代谢物对机体产生毒性作用。

靶器官不一定是效应器官，有些物质作用于靶器官后其毒性作用直接由靶器官表现出来，此时效应器官就是靶器官；但有些物质的毒性作用是由靶器官以外的其他器官表现出来，如有机磷农药的靶器官是神经系统，而效应器官是瞳孔、唾液腺等。

靶器官与蓄积器官也有区别，虽然有些部位有害物质浓度高于靶器官，但毒物对蓄积器官不一定起毒性作用。如DDT在脂肪中可达到很高浓度，但靶器官却是中枢神经系统和肝脏。2021/11/2330（二）污染物在机体内的浓缩、积累与放大作用1.生物浓缩（bioconcentration）：体内大于

环境

指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过周围环境中浓度的现象，又称其为生物学浓缩、生物学富集。

用生物浓缩系数（bioconcentration

factor，BCF）表示。

BCF：是指生物体内某种元素或难分解化合物的浓度与它所生存的环境中该物质的浓度比值，又称浓缩系数（concentration

factor）、富集系数、生物积累率等。2021/11/23生物浓缩312021/11/23322.

生物积累（bioaccumulation）：个体从环境摄取。

指生物从周围环境或食物链蓄积某种元素或难降解的化合物，随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象。

生物机体对化学性质稳定的物质的积累性可作为环境监测指标，用以评价污染物对生态系统的影响，研究污染物在环境中的迁移和转化规律。

生物积累程度也用生物浓缩系数表示。

环境中污染物浓度的大小对生物积累的影响不大。2021/11/23333.

生物放大（biomagnification）：

指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大的现象。

对于研究污染物在环境中迁移和转化规律，确定环境中污染物的安全浓度、评价化学污染物的生态风险和健康风险等都有重要意义。

生物放大程度也用浓缩系数表示。

影响生物放大的因素较多，如食物链、生物的种类、发育阶段、不同的生长条件和污染物的性质。23生物放大2021/11/23342021/11/2335生物浓缩：是生物机体内某种物质的浓度和环境中的浓度相比；生物积累：是同一生物个体在不同代谢活跃阶段机体内的浓度相比；生物放大：是同一食物链上不同营养级的生物机体内某种物质的浓度相比。2021/11/2336（三）污染物对机体的联合作用☞联合作用：两种或两种以上化学污染物共同作用所产生的综合生物效应。☞根据生物学效应的差异，多种化学污染物的联合作用可分为：

协同作用

相加作用

独立作用

拮抗作用2021/11/23371.协同作用（synergistic

effect）：1+1大于2☞指两种或两种以上化学污染物同时或短时间内先后与机体接触，其对机体产生的生物学作用强度远远超过它们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。☞其中某一化学物质能促使机体对其他化学物质的吸收加强、降解受阻、排泄延缓、蓄积增多和产生高毒的代谢产物等。2021/11/2338（二）相加作用（additive

effect）1+1=2☞指多种化学污染物混合所产生的生物学作用强度等于其中各化学污染分别产生的作用强度的总和。☞在这种类型中，各化学物质之间均可按比例取代另一种化学物质。☞当化学物质的化学结构相近，性质相似，靶器官相同或毒性作用机理相同时，其生物学效应往往呈相加作用。✓如，一定剂量的化学物质A和B同时作用于机体，若A引起10%的动物死亡，B引起40%的动物死亡，那么，根据相加作用，在100只动物中将死亡50只，只存活50只。2021/11/2339（三）独立作用（independent

effect）☛指多种化学污染物各自对机体产生毒性作用的机理不同，互不影响。☛由于各种化学物质对机体的侵入途径、方式、作用的部位各不相同，因而所产生的生物学效应也彼此无关联，各种化学物质自然不能按比例相互取代，故独立作用产生的总效应往往低于相加作用，但不低于其中活性最强者。✓如化学物质A和B分别引起10%和40%的死亡率，那么100只活的动物中，经A作用，尚存活90只，经B作用后，死亡动物应为90×40%，即36只，故此时存活动物为54只。2021/11/2340（四）拮抗作用（antagonistic

effect）

指两种或两种以上的化学污染物同时或短时间内先后进入机体，其中一种化学污染物可干扰另一化学污染物原有的生物学作用，使其减弱，或两种化学污染物相互干扰，使混合物的生物作用或毒性作用的强度低于两种化学污染物任何一种单独的强度。

如，在酸性条件下，铝离子（Al3+）对植物菌根具有很高毒性，并能诱导过氧化物歧化酶（SOD），当加入一定量的钙离子（Ca2+）后，大大降低了铝离子的毒性，SOD活性显著降低。2021/11/2341（四）污染物对机体作用的个体感受性差异☞个体感受性差异：指个体的健康状况、性别、年龄、生理状态、遗传因素等差别，可以影响环境污染物对机体的作用。☞由于个体感受性的不同，机体的反应也各有差异。☞当某种环境有害因素作用于人群时，并非所有的人都能出现同样的反应，而是出现一种“金字塔”式的分布，是由于个体对有害性因素的感受性不同所致。2021/11/2342（五）污染物对人体健康影响的特点1.广泛性：环境污染的范围大，受影响的人多，对象广泛。2.

多样性☞环境污染物的种类多，其造成的人体健康损害表现出多样性。✺急性、亚急性、慢性的损害；✺局部的损害，也有全身性的损害；✺近期的损害，也有远期的损害；✺特异的损害，非特异的损害。2021/11/23433.

复杂性✺环境污染物在环境中可多种同时存在，而且相互之间可以影响。✺环境污染物作为致病因素所造成的健康损害多属于多因多果，关系复杂。4.

长期性✺有些环境污染物可较长时间存在于空气、水、土壤等自然环境中，并长时间作用于人群；✺有些污染物造成的健康损害，在短时间内不易被发现，一旦出现病理损害，将对人体健康产生长期影响或最终引起死亡。2021/11/2344二、环境污染物在个体水平上的影响☞行为改变、繁殖下降、生长和发育受阻，发生疾病，甚至引起死亡。（一）对动物行为的影响1.

对水生动物行为的影响☛行为毒性（behavioraltoxicity）：一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物某种行为的改变超过了正常变化的范围。☛污染对水生生物行为的影响：回避行为、捕食行为、学习行为、警惕行为和社会行为。2021/11/2345（1）回避行为☞指水生动物，特别是游泳能力强的水生动物，能主动避开受污染的水区，游向未受污染的清洁水区的行为。☞污染造成生物回避，使水环境中水生生物种类组成、区系分布随之改变，从而打乱了原有的生态系统的平衡。☞一些经济鱼类失去索饵场所和产卵场所，一些仍留在污水中的鱼类会出现更多的病鱼。☞对污染物产生回避反应的水生动物：鱼、虾、蟹，水生昆虫等。2021/11/2346（2）捕食行为☞捕食行为的破坏可降低动物对营养物摄入，发育和繁殖受阻，最终引起产量下降。☞污染物影响水生动物的食欲，最终导致捕食停止。☞大型水生动物的捕食能力取决于许多因素，其中最重要的是搜索猎物的策略或感觉系统。✺

化学污染物可影响搜索猎物策略和感觉系统，降低捕食能力；✺

也可影响对猎物的选择，降低捕捉猎物的效率。☞

污染物还可影响捕捉后处理的时间，降低捕食能力。2021/11/2347（3）警惕行为☞水生动物本身也有逃避被捕食的能力。☞警惕行为的破坏，就导致容易被捕食，增加死亡率，使种群数量下降。☞温度、杀虫剂、五氯苯酚和镉等污染物均能增加一些水生生物被捕食的危险性。2021/11/23482.

对鸟类行为的影响☛机体功能损伤。对鸟类行为影响最典型的污染物是有机磷农药。

有机磷农药可以抑制鸟类的乙酰胆碱酯酶（AchE）的活性，引起神经系统中毒。☛对领地的失控和不能照顾它们的后代。

受污染物影响的鸟类可能发生机体的某些损害，失去对原有领地的控制。

若受损害的鸟类处在繁殖期，则表现为破坏和舍弃孵蛋和不照顾它们的后代，导致繁殖率下降和幼鸟的死亡率增加。2021/11/2349（二）对动物繁殖的影响☞

一般表现为产卵（仔）数、孵化率和幼体存活率下降及繁殖行为变化等。☞环境污染对动物繁殖的损害，最终会引起种群数量下降，甚至导致物种灭绝。☞蛋壳变薄已作为一个敏感指标来评价污染物对鸟类繁殖的影响，称之为蛋壳的厚薄指数（thinness

index），为壳的重量（mg）与壳长宽积（mm2）之比。表2-3

水环境污染物对鱼类繁殖的影响阶段可观察或可能的影响阶段可观察或可能的影响精子数量下降生育力下降胚胎发育损害游泳、摄食和逃避反应胚胎行为改变胚胎死亡卵数量减少降低卵膜强度降低卵的气体扩散和呼吸能力卵的调节渗透能力改变卵在水体中分布、扩散和位置改变受精成功率下降孵化中幼体幼体在时空分布和密度改变第一次摄食时间改变改变孵化周期改变幼体存活率减少生物量，增加被捕食胚胎发育2021/11/ATP的变化酶活性改变胚胎生长速率改变孵化速率改变延迟发育23卵黄利用受损幼体增加对疾病敏感性增加被捕食减少幼体数量减少游泳能力减少对食物利用率增加死亡率

502021/11/2351（三）对生物生长和发育的影响☞环境污染可影响生物机体的摄食率和生理代谢，导致生长和发育障碍。☞污染物对生长和发育的影响通常可通过生长指示器（scopeforgrowth，SFG）来测定。✺SFG是反映生物机体能量获取利用和代谢的综合指标，可公式表示：P=A-（R+U）式中：P—SFG；A—从食物获得的能量；R—呼吸作用的能量损失；U—排泄作用的能量损失。2021/11/2352☞当生物机体从食物获得的能量超过机体维持正常生理代谢所需的能量时，生物机体将利用能量进行生长发育和繁殖，反之，不能生长发育或导致死亡。☞尽管有些污染物不会危害生物机体摄食率和生理代谢，但由于机体对污染物的解毒，消耗了大量的能量，仍然会导致生长发育障碍。☞生物机体以生长发育损伤为代价，以解毒机制来减少死亡率，但仍会导致种群水平上的危害。2021/11/2353（四）对健康的病理损害作用1.临床作用（clinical

effect）：明显临床表现，病理损害与有害物质毒性作用一致。2.亚临床作用（sub-clinical

effect）☞是指不出现临床症状、用一般的临床医学检查方法难以发现阳性体征的病理损害作用。☞绝大多数的环境污染对人呈低毒性，作用缓慢，常常是污染物及其代谢产物在人体内过量负荷而发生亚临床作用。2021/11/23543.“三致”作用

：致癌、致突变和致畸。☞环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌作用（carcinogenic

effect）、致突变作用（mutageniceffect）和致畸作用（teratogenic

effect），统称“三致”作用。☞三致作用的危害一般需要经过比较长的时间才显露出来，有些危害甚至影响到后代。2021/11/23554.

免疫损伤作用☞由内源性或外源性抗原所致的细胞或体液介导的免疫应答导致的组织损伤称免疫损伤，通常包括免疫抑制、变态反应和自身免疫。☞如多氯联苯(PCB)、苯并(а)芘引起的免疫抑制，某些染料、油漆、药物等引起的接触性皮炎，氯化汞引起的自身免疫性肾炎。2021/11/23565.

激素样作用☛环境中存在一些天然和人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生动物和人内分泌功能，导致动物繁殖障碍，甚至能诱发人类肿瘤等疾病。☛这些物质被称为环境激素，或外源性雌激素，或环境内分泌干扰物。☛环境激素主要包括三类：2021/11/2357（1）天然雌激素和合成雌激素☛环境中的天然雌激素是从动物和人尿中排出的一些性激素，主要有17-β雌二醇、孕酮、睾酮。☛合成激素包括与雌二醇结构相似的类固醇衍生物，如二甲基已烯雌酚（DES）、己烷雌酚、乙炔基雌二醇、炔雌醚等，也包括结构简单的同型物，即非甾体激素。（2）植物雌激素☞某些植物产生，并具有弱激素活性的化合物，以非甾体结构为主。主要有异酮类（如染料木横酮、染料木苷、黄豆黄原、黄豆苷、鸡豆苷素、β-谷甾醇架）、木质素和拟雌内醇。2021/11/2358（3）具有雌激素活性的环境化学物质（a）杀虫剂，如DDT、氯丹、硫丹、毒杀酚、狄氏剂、开蓬等。o,p′-DDT最早被证明具有雌激素活性。（b）多氯联苯（PCBs）和多环芳烃（PAHs）。多数PCBs混合物表现激素作用。（c）非离子表面活性剂中的烷基苯酚化合物，如4-壬基酚、4-辛基苯、4-壬基-苯、氧基-双氧乙烯醚和4-壬基-苯氧基乙酸等。这类非离子表面活性剂大量用于洗涤剂、油漆、杀虫剂和化妆品。2021/11/2359（d）塑料添加剂，如邻苯二甲酸酯。（e）食品添加剂（抗氧化剂），如丁苯、丁基羟基回香醚、4-硝基甲苯、2，4-二氯苯酚等。（f）工业废水和生活污水，如漂白纸浆废水、石油化工废水和城市污水等，这些废水含有上述激素活性的化合物，具雌激素活性。2021/11/2360☞环境激素除对野生动物的影响外，对人体亦有严重的危害。✺危害之一是引起多种形式的雄性生殖系统发育障碍，如性腺发育不良、睾丸萎缩和睾丸癌发生率有明显增加。✺环境激素与人类许多重大疾病如高血压、肿瘤等发生有关。2021/11/2361（五）引起的人类疾病1.传染病（infectious

disease）☞很多传染病都是紧紧跟随着节气的变化发生的，比如登革热、霍乱。☞细菌在空气中传播会成为人类疾病的病原体，容易导致炭疽、肺结核、流感、肺感染综合症等。2021/11/23622.寄生虫病（parasitic

disease）☞寄生虫病是与环境关系最为密切的流行病，自然界的状况对于寄生虫的存在、分布、发生和发展有着重要的影响。☞许多寄生虫需要中间宿主，中间宿主的有无和多少就成为这些寄生虫病发生和发展的必要条件，如钉螺是日本血吸虫的中间宿主，如果消灭了钉螺，人类和动物的日本血吸虫病就不会发生。相反，如果钉螺在环境中大量存在，日本血吸虫病就很难得到控制。2021/11/23633.职业病（occupational

disease）☞职业性有害因素作用于人体的强度和时间超过一定限度时，造成的损害超出了机体的代偿能力，从而导致一系列的功能性/器质性的病理变化，出现相应的临床症状和体征，影响身体健康和劳动能力的疾病。☞医学上所称的职业病泛指职业性有害因素所引起的特定的疾病，而在立法意义上，职业病却具有一定的范围，即政府法定的职业病。☞法定职业病患者，在治疗和休息期间及在确定为伤残或治疗无效死亡时，均应按劳动保护有关法规或条例的有关规定享受劳保待遇。2021/11/2364☛我国《职业病分类和目录》（国卫疾控发〔2013〕48号）规定的职业病包括：（10类132种）☛职业性尘肺病及其他呼吸系统疾病（尘肺病、其他呼吸系统疾病）、职业性皮肤、职业性眼、职业性耳鼻喉口腔疾、职业性化学中毒、物理因素所致职业病、职业性放射性疾病、职业性传染病（炭疽、森林脑炎、布鲁氏菌病、艾滋病[限于医疗卫生人员及人民警察]、莱姆病）、职业性肿瘤和其他职业病（含4项开放性条款）。2021/11/2365☞职业病的共同特点：（1）病因明确，病因即为职业性有害因素（化学性、物理性、生物性）。消除和控制了病因或限制其作用条件，可有效的消除或减少发病。（2）病因大多数可以定量检测，接触有害因素的水平与发病率及病理损害程度有明确的剂量-效应关系。（3）接触同一种职业性有害因素的人群中有一定数量的职业病病例发生，很少出现个别病例。（4）如能早期发现，并及时合理的处理，预后一般良好。2021/11/23664.地方病（endemic

disease）☞指局限于某些特定地区发生或流行的疾病，或是在某些特定地区经常发生并长期相对稳定的疾病。✺地方病发生在某一特定地区，同一定的自然环境有密切关系的疾病。✺地方病在一定地区内流行年代比较久远，而且有一定数量的患者表现出共同的病征。☞化学性地方病和生物性地方病。2021/11/2367☞化学性地方病（生物地球化学性疾病）。人体从环境摄入的元素量超出或低于人体所能适应的变动范围，就会患化学性地方病。•

一个地区的碘元素分布异常，可引起地方性甲状腺肿或地方性克汀病；•

氟元素分布过多，可引起地方性氟中毒等。2021/11/2368☞生物性地方病：在某些特异的地区，由于某些致病生物或某些疾病媒介生物滋生繁殖而造成的。•

一些人烟稀少的草原和荒漠地区，存在着鼠疫的自然疫源地。人进入疫区，就可能患病。☞地方病多发生在经济不发达，与外地物资交流少以及卫生保健条件不良的地区。2021/11/2369三、环境污染物在种群和群落水平上的影响（一）对生物种群的影响☞种群（population）：在一定时空中同种个体的组合。☞具有空间特征、数量特征和遗传特征等三个基本特征。☞污染物对种群的影响表现为种群数量的密度改变、结构和性别比例的变化、遗传结构的改变和竞争关系的改变等。2021/11/2370☞种群密度（population

density）：单位面积或单位空间内个体数量。☛污染物可导致个体数量的减少，种群密度下降（个体死亡率增加、繁殖率下降）。☛污染物也能导致个体数量的增加和种群密度上升。✺当有机耗氧污染物和氮、磷元素排入贫营养湖泊，改变了贫营养湖泊的营状态，为某些种群生长提供良好的生长条件，种群密度上升，特别明显的是某些藻类的种群密度上升，甚至可导致种群的暴发。✺农药的滥用造成害虫的天敌减少，容易引起害虫大暴发；湖泊中氮、磷元素大量增加，引起藻类暴长，发生“水华”。2021/11/2371☞污染物能影响种群的性别比例和年龄结构。☞环境激素可导致野生动物性逆转，雌性雄性化和雄性雌化，改变种群的性别比。⚫31种类固醇激素（16种雄激素和15种雌激素）可诱导9科34种雌雄异体鱼类和6科13种雌雄同体鱼类的性逆转。2021/11/2372（二）对生物群落的影响☞群落（community）是指在一定时间内，居住在一定区域或环境内的各种生物种群相互关联、相互影响的有规律的一种结构单元。☞污染物可导致群落组成和结构的改变、物种的多样性变化等。1.

群落组成和结构改变（1）优势种：在群落中优势度大的即为群落优势种（dominant

species），在群落功能中占有重要的位置。☛用优势度的相对等级来代表，也可用物种在群落中所占的比例来表示。2021/11/2373☛群落主要层中的优势种决定着群落的内部结构和特殊环境，是群落的创造者和建设者，称之为建设群种。☛如果群落主要层的优势种由多个物种组成，这些物种称为共建种。☛群落中优势度较小的物种，一般称为附属种。附属种虽然也参加群落的建设，但对群落内部环境的影响作用最小。☛群落中物种优势度通过物种的密度、盖度、频度和生产量来反映。2021/11/23742.耐污种（pollution-resistantspecies）：指只在某一污染条件下生存的物种。

如颤蚓、蜂蝇幼虫等仅在有机物丰富的水体中生活、繁衍。

这类生物具有独特的结构与机能，适于在低氧条件下生活。

颤蚓头部钻在污泥中摄食，尾部的气管进行呼吸活动。2021/11/23753.敏感种（sensitive

species）：指对环境条件变化反应敏感的物种。☞这类生物对环境因素的适应范围比较狭窄，环境条件稍有变化即不能忍受而死亡。✺如大型水生无脊椎动物中石蝇稚虫、石蚕蛾幼虫和蜉蝣稚虫等都喜在清洁的水体中生活，一旦水体受污染、溶解氧不足时就不能生存。2021/11/2376☞环境污染后，原有生物与环境中多种物质的关系发生变化，出现新的生物与环境的物质循环关系。☞一般是耐污种在污染环境中增多，而敏感种逐渐消失。☞狭污性种群被广污性种群所代替，群落组成和结构发生改变。☞污染物可导致群落的优势种发生变化，从而影响群落的组成和结构。2021/11/23772.

对物种多样性的影响☞群落中物种多样性（speciesdiversity）：指群落中物种的数目（丰富度）和各个物种的相对密度（群落的异质性）。☞群落中所含种类数越多，群落的物种多样性就越大。☞群落中各个种的相对密度越均匀，群落的异质性就越大。2021/11/2378☞群落中物种的多样性反映了生物群落或环境的复杂程度，同时也反映了群落的稳定性与动态以及不同自然地理条件与群落的相互关系，多样性大的群落，群落异质性也大，群落稳定性高；反之，则相反。☞污染物可导致敏感种的消失，群落中物种的数量下降，严重污染时将导致物种的绝迹，使物种多样性下降。2021/11/2379☞污染物也可导致群落中种的相对密度的变化，改变物种的多样性。☞物种的多样性已作为一个敏感的群落指标，被广泛地应用于评价污染物对群落结构的影响。2021/11/2380四、环境污染物在细胞和器官水平上的影响（一）对细胞的影响1. 对细胞膜的影响：引起细胞膜结构和功能的改变。✺引起细胞膜脂质过氧化作用而导致细胞膜的损伤。✺影响细胞膜的离子通透性。✺与细胞膜上的受体结合，干扰了受体正常的生理功能。2021/11/23812.

对细胞器的影响（1）线粒体：引起细胞线粒体膜和嵴形态结构的改变，影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。（2）光面内质网和糙面内质网☞光面内质网是激素和外源性化合物的代谢。☞糙面内质网是蛋白质合成的部位，核糖体可附着于网上或游离于胞浆中，糙面内质网通过附着或解离核糖体来控制蛋白质的合成。2021/11/2382☞污染物还可影响微管、微丝、高尔基体、溶酶体等其他细胞器。✺如污染物可引起溶酶体解体，导致水解酶异常释放，结果使细胞受到损害。2021/11/2383（二）对组织器官的影响☛污染物对组织器官的影响相当复杂，不同污染物的影响具有很大的差别。✺Pb可损害动物造血器官（骨髓）和神经系统，对造血器官的损害是通过干扰血红素合成，引起贫血。✺Cd主要影响动物的肝脏和肾脏，引起痛痛病。✺Hg主要影响动物的神经系统，引起水俣病。污染物对动物的很多器官都可引起损伤，常用于研究的器官有肝、肾、神经系统、生殖器官、血液、呼吸器官、消化器官和内分泌器官等。2021/11/2384五、污染物在生物化学和分子水平上的影响（一）对生物机体酶的影响☞污染物进入机体后，一方面在酶的催化下进行代谢转化，另一方面也可导致体内酶活性的改变。☞污染物可影响酶的数量和酶的活性，通过对酶的诱导或阻遏而影响酶的数量，通过对酶活性的激活或抑制而影响酶的活性。对生物机体酶的影响酶活性的诱导混合功能氧化酶抗氧化防御系统酶谷胱甘肽转移酶酶的抑制作用不可逆性抑制非竞争性抑制竞争性抑制2021/11/23852021/11/2386（二）对生物大分子的影响☞污染物及其活性代谢产物可直接与生物大分子（如蛋白质、核酸、脂肪酸等）反应，共价结合，导致生物大分子的化学性损伤，从而影响生物大分子的功能，引起一系列生物学反应，产生毒性效应。2021/11/23871. 对蛋白质的影响：蛋白质的构型和酶的催化活性损伤。①

细胞膜结构及通透性改变；②

引起亚细胞结构和功能损伤；③

影响酶的催化功能，进而引起代谢异常及能量供应障碍；④

导致遗传毒性；⑤

引起机体特殊的免疫反应；⑥引

起机体繁殖功能障碍。2021/11/23882.

对DNA的影响：DNA的结构和功能受到影响，导致细胞死亡或细胞突变，结果发生肿瘤或遗传疾病。3. 脂质的过氧化☞

细胞和亚细胞膜系统的磷脂富含不饱和脂肪酸侧链，这些不饱和脂肪酸侧链可使脂蛋白膜对亲水性物质具有一定的通透性。☞不饱和脂肪酸很容易发生过氧化降解。某些污染物如卤代烃、多环芳烃等在细胞内代谢形成自由基，如自由氧基（·OH、H2O2），攻击不饱和脂肪酸，引起脂质过氧化（lipid

peroxidation）。2021/11/2389☞多种污染物（如大气污染物O3、NO2，水体污染物PCB、PAH、Cd等）进入机体后能导致脂质过氧化，并发现水生生物的脂质过氧化机理与哺乳动物相同。☞脂质过氧化将导致严重的生物后果：导致各种亚细胞结构的损伤，如细胞膜的通透性、流动性改变，光面内质网扩张，糙面内质网上核糖体脱落，线粒体崩解，溶酶体破裂等。☞脂质过氧化使多种与脂蛋白结合的酶活性降低或消失，如微粒体上混合功能氧化酶破坏。2021/11/2390一、环境污染的控制☞环境污染是我国亟待解决的重大问题。☞近20多年来相继颁布6部环境保护方面的法律和若干相关的规定、国家标准。☞制定了一系列的政策、方案和计划。☞面对环境污染的新形势、新内容，环境污染的防治必须从源头抓好。第三节

环境污染的控制与治理2021/11/2391（一）治理工业“三废”☞工业“三废”是环境污染的主要来源，治理“三废”是防止环境污染的主要措施。☞应在工业企业设计和生产过程中采取有效措施，力求不排放或少排放“三废”。☞对于不得不排放的“三废”，在排放前要进行适当的净化处理，使其达到国家排放标准。2021/11/2392（二）预防农业性污染1.

合理使用农药☛施用农药要严格按照国家规定，控制使用的范围和用量，执行一定间隔期，以减少农药在食品的中残留。☛对于有致癌、致畸、致突变作用的农药，应禁止生产和使用。2021/11/23932.

加强污水灌溉农田的卫生管理☞利用城市污水及工业废水灌溉农田，既解决了污水的处理问题，又为农业生产提供不可缺少的水、肥。☞用含毒工业废水灌田，要求在引灌前进行预处理，并使水质达到灌溉标准后才能使用。2021/11/23943.

防止畜禽养殖污染☞防止畜禽养殖对环境的污染，在养殖场设计时，就要达到减少粪污排放量及无害化处理的技术要求，在养殖过程中妥善处理粪尿

。2021/11/2395☞考虑实施“三改两分再利用”模式，✳即改水冲清粪为干式清粪，改无限用水为控制用水，改明沟排污为暗道排污；✳固液分离，雨污分离；✳对畜禽粪污进行资源综合利用是降低环境污染的重要途径，如粪便还田和沼气工程等方式。2021/11/2396（1）种养结合：“以地定养、以养肥地、种养对接”的生态养殖模式。☛ 这种生态循环农牧业可以包含“两个循环”：➢一是主体小循环，养殖业与种植业为同一主体，产生的畜禽粪污在养殖场周边自有的土地进行农牧结合，生态循环；➢二是区域中循环，以村镇为单位或第三方作为纽带，将一定区域范围内的养殖场与种植户对接，将区域内的养殖场粪便实施专业化收集和运输，避免粪便运输过程中对沿路环境的二次污染。2021/11/2397（2）厌氧消化：即“沼气工程”。☞以养殖场粪污为对象，以获取能源和治理环境污染为目的的工程。☞将畜禽粪便与其他有机废弃物混合，利用微生物的厌氧消化过程，使粪污中的有机物通过生化反应向能量转化，最后产生以甲烷为主体的沼气，供电供暖。2021/11/2398（3）清洁回用

养殖场采用机械干清粪，半固体或固体粪便通过堆肥发酵，直接制成有机肥，或用于养殖蚯蚓、蝇蛆、黑水虻后再加工成有机肥，或用于种植蘑菇，或制成碳棒燃料等。

养殖的蚯蚓、蝇蛆、黑水虻等收集后可生产高价值的动物蛋白饲料。2021/11/2399（4）养殖废水处理

养殖废水富含有机物、悬浮物、氨氮等，单纯使用物理、化学或生物学方法都很难达到排放要求。

养殖废水处理是一个系统工程，需要遵循生态学原理，结合多种处理方法来实现科学的综合利用，处理达标后循环使用，有效改善养殖环境，减少对周边环境的威胁。2021/11/23100☞ 合理使用兽药：💡严格执行兽药和饲料添加剂的使用对象、使用期限、使用剂量以及休药期等；💡禁止使用违禁药物和未被批准的药物；💡限制或禁止使用人畜共用的抗菌药物或可能具有“三致”作用和过敏反应的药物，尤其禁止将其作为促生长剂使用。💡慎用治疗用抗生素，限制抗生素作为饲料添加剂，降低或避免细菌耐药性的产生和耐药基因的扩散。2021/11/23101（三）预防生活性污染

日常生活中生产大量的废气、污水及垃圾等；

生活污水及粪便垃圾中富含氮、磷、钾及其他有机物质，可以作为农业生产的肥源，但若未经处理，直接排放，也可引起环境污染，甚至引起疾病。2021/11/23102（四）预防交通性污染➢汽车尾气排出的氮氧化物、碳氢化合物气体，经太阳紫外线照射形成光化学烟雾，引起人体急性中毒而出现公害事件。➢针对汽车尾气污染新开发的交通工具燃料、新的汽化器等对降低汽车尾气中有毒有害化学成分起非常重要的作用。2021/11/23103二、环境污染的治理（一）环境污染物的生物净化☞环境污染物的治理包括物理、化学、生物方法及综合治理等。☞生物净化（Biologicalcleaning）：是利用生物（植物、微生物）自身的代谢，使环境中的污染物数量减少，浓度下降，毒性减轻，有害成分转化、分解，直至消失的过程。2021/11/231041.

生物对污染物的净化原理☞利用生物（如微生物、绿色植物等）有机体对污染物的吸附、吸收、积累、降解、结合等作用，达到降低或净化环境中污染成分的目的。☞基本的原理：是生物的降解作用，是由生物催化复杂化合物的分解过程，而这个降解过程本身又是以微生物的代谢为核心，化合物在分解过程中遵循化学原理。2021/11/231052.

生物净化的分类：3大类。（1）陆地生态系统的生物净化：通过植物对污染物的吸收、转化和降解，包括植物对大气污染的净化和土壤—植物系统对土壤的净化。（2）淡水生态系统的生物净化：通过生物对淡水生态系统中的污染物进行净化，细菌起主导作用。➢氧气充足的条件下，好氧微生物能把废水中的有机物分解成CO2、水、氨氮等，使废水得到净化；➢缺氧条件下，厌氧微生物能把有机物分解成甲烷、

CO2、硫化氢等。2021/11/23106（3）海洋生态系统的生物净化➢通过生物对海洋生态系统中的污染物进行净化，细菌起主要作用，一些霉菌、酵母、放线菌、原生动物等也具有净化作用。➢它们对海洋中的石油烃类、多环芳烃类污染物有较好的净化作用。2021/11/231073.

环境污染物的生物净化方法✓根据微生物对环境污染物生物净化的工作介质和对氧需求的不同，其生物净化的方法有多种。生物净化方法微生物悬浮液法活性污泥法生物膜法稳定塘法堆肥法填埋法土壤法人工湿地处理系统法生物修复和补救技术2021/11/231082021/11/23109（二）现代生物技术与环境污染的治理1.

生物技术与环境污染治理概况☆现代生物技术可以直接或间接地利用生物体或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物的工艺，或者能够高效净化环境污染，同时又是一种能生产有用物质的人工系统，从而形成了一个由现代生物技术与环境工程相结合的新兴技术—环境生物技术（Enviromentalbiotechnology）。2021/11/23110☞从技术难度和理论深度的角度，可将环境生物技术分为三个层次。➢第一层次：现代环境生物技术，是指以基因工程为主导的现代污染防治生物技术。✺如构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌；✺创造抗污染型转基因植物；✺利用基因工程构建高效菌种，实施废物能源化工程等。2021/11/23111☞第二层次是指传统的生物处理技术，如活性污泥法、生物膜法，及其在新的理论和技术背景下产生出的强化处理技术和工艺，如生物流化床、生物强化工艺等。☞第三层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术，如氧化塘、人工湿地和农业生态工程等。•特点：最大限度地发挥自然界的生物环境功能，投资运行费用少，易于操作管理。2021/11/23112☞环境生物技术的应用包括生态修复、食物链重建、污染治理（大气污染的治理、水污染的治理、土壤的生物修复、环境友好产品生产等）。☞这三个层次的生物技术常常是互相渗透交叉应用的，不存在轻重之分。2021/11/23113（三）污染环境的生物修复1.生物修复的概念

和分类☞广义的生物修复（Bioremediation）：指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术，包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降到可接受的水平，或将有害有毒的污染物转化为无毒无害的物质，减少其向周围环境的扩散。☞分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。2021/11/23114☞狭义的生物修复，专指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，使其转化为无害物质的过程。✺其目的是去除环境中的污染物，使其浓度降至环境标准规定的安全浓度之下。2021/11/23115☞生物修复分类➢根据被修复的污染环境，分为土壤生物修复、水体生物修复。➢根据生物修复所利用的生物类群，分为微生物修复、植物修复和动物修复。➢根据生物修复中人工干预的程度，分为自然生物修复和人工生物修复。➢从工艺上看，生物修复包括原位修复（insitu

bioremediation）和异位生物修复（exsitu

bioremediation）。2021/11/23116➢原位生物修复：包括生物通气法、空气注射法、生物培养法、投菌法、