环境与健康关系(2009卫生学).ppt

1、,第二章 环境与健康的关系,公共卫生学院 劳动卫生与环境卫生学教研室 白 钢,第二章 环境与健康的关系,第一节 人类的环境 第二节 人与环境的辩证统一关系 第三节 环境改变与机体反应的基本特征 第四节 环境污染与健康 第五节 环境与健康关系的研究方法,第一节 人类的环境,一、人类自然环境的构成,二、生态环境,生态环境（ecological environment）是与人类生存和发展有关的生态系统所构成的自然环境。 生态系统(ecosystem) 是在一定空间范围内，由生物群落及其环境组成，借助于各种功能流(物质流、能量流、物种流和信息流)所联结的稳态系统。,二、生态环境,生态系统的主要特征：整

2、体性、开放性、自控性和可持续性。 生态系统服务 生态系统服务（ecosystem service）是指由自然系统的生境、物种、生物学状态和生态过程所产生的物质及所维持的良好生活环境对人类的服务性能。,美国建造的“生物圈2号”,生态系统健康(ecosystem health),生态系统健康是指生态系统具有活力和自调节能力、结构稳定的状态。 活力指生态系统的功能性，包括维持系统本身复杂特性的功能和为人类的服务功能； 生态系统自调节功能主要靠其反馈作用，通过正、负反馈相互作用和转化，在受胁迫时，通过自身调节来维持系统的正常结构和功能，保证系统达到一定的稳态； 结构稳定指具有平衡、完整的生物群落，多样

3、的生物种群。,第二节 人与环境的辨证统一关系,既相互对立、相互制约又相互依存、相互转化的辨证统一关系 1.人与环境在物质上的统一性 2.人类对环境的适应性 3.人与环境的相互作用 4.人与环境相互依存 5.环境因素对健康影响的双重性,一、人与环境在物质上的统一性,二、人对环境的适应性,人类的生存环境是一个动态变化的环境，环境因素不断发生变化，人体也不断通过自身调节适应环境的变化，以保持相对的稳定即人与环境的生态平衡。 人体对环境异常变化的这种适应能力是有限的，如果环境变化超过了人体的正常的生理调节范围，就可引起人体某些功能、结构发生异常反应，出现病理改变，产生疾病，甚至死亡。,三、人与环境的相

4、互作用,人类活动对环境施加影响 生命活动的代谢产物排入环境 人类生活活动和生产活动的废弃物对环境污染 人类对自然环境的改造 环境条件的改变对人类产生影响,四、人与环境相互依存,从生物圈这样一个大的生态系统看，人类只是其中一个组成部分，与其他生物之间互为环境，相互依存，相互受益。 人类不仅从环境得到生存的空间，获得维持生命必需的食物、空气和水，而且接受生态环境提供的全方位、多种多样的生态系统服务 。,五、环境因素对健康影响的双重性,诸多环境因素对机体健康的影响具有有利和有害两方面的特性。在高剂量时对生物系统具有抑制作用，而在低剂量时则呈现刺激作用（有益的作用）。 总之，人类的健康、疾病、寿命等都

5、是环境与机体相互作用的结果。,第三节 环境改变与机体反应的基本特征,一、环境介质与环境因素暴露 环境物质在环境中介质的迁移 单一介质内的迁移 不同介质间的迁移 生物性迁移 生物放大作用（biomagnification）在食物链和食物网的迁移过程中 ，生物体内化学物质的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。,生物放大作用图例,DDT 含量 1 256倍 500倍 8.5万倍,湖水,浮游生物,小鱼 （脂肪）,食肉鱼 （脂肪）,第三节 环境改变与机体反应的基本特征,一、环境介质与环境因素暴露 环境化学物质在环境介质中的转化 1.化学转化 指污染物通过各种化学反应过程发生的转化。 2.生物转化 指环

6、境化学物通过生物相应酶系统的催化作用所发生的变化过程。,第三节 环境改变与机体反应的基本特征,一、环境介质与环境因素暴露 环境介质中的迁移和转化对环境因素暴露影响 扩大暴露范围 增加暴露途径 改变污染物的性质 影响暴露剂量,二、暴露特征与反应,暴露途径 影响总暴露量 影响吸收率 改变作用靶,剂量-反应（效应）关系,1.剂量与反应（效应） 剂量(dose)：进入机体有害物质的量。 反应(response)是接触一定剂量的有害因素后，表现某种生物学效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例。 剂量-反应关系(dose-response relationship) 随着环境有害因素剂量增加，产生某种

7、特定生物学效应的个体数而随之增加的关系。,剂量-反应（效应）关系,1.剂量与反应（效应） 效应（effect）,即生物学效应，指机体在接触一定剂量的化学物后引起的生物学改变。 剂量-效应关系(dose-effect relationship)：是指随着环境有害因素剂量的增加，机体内所产生的有害生物学效应而随之增强的相关关系.,剂量-反应（效应）关系,2.剂量-反应（效应）曲线的类型 剂量-反应关系可用曲线表示，即以表示反应的百分率或比值为纵坐标，以剂量为横坐标，绘制散点图所得的曲线。 环境毒理学研究可见直线型、S形曲线、抛物线型、指数曲线、双曲线和受干扰的曲线等六种曲线类型。,暴露时间,三、环

8、境多因素暴露与联合作用,环境作用因素的多样性 联合作用类型 相加作用 协同作用 增强作用 拮抗作用 独立作用,功能拮抗化学拮抗配置拮抗受体拮抗,四、人群健康效应谱与易感人群,人群健康效应谱 健康效应：是在某一环境暴露水平条件下，人体（群）接受有害因素的影响而产生的健康状况的损害。 健康效应谱（spectrum of health effect)：健康效应从无到有，从小到大，从量变到质变的连续过程 。,疾病、死亡,四、人群健康效应谱与易感人群,人群易感性 易感人群：对环境有害因素作用的反应更为敏感和强烈的人群称为易感人群(敏感人群) 。 影响人群易感性的因素 1.非遗传因素 2. 遗传因素,第四

9、节 环境污染与健康,1.环境污染物（因素）(environmental pollutant)：进入环境并能引起环境污染的物质。 2.环境污染(environmental pollution)：进入环境中的污染物的量超过了环境的自净能力，造成环境质量下降和恶化，直接或间接影响到人体健康，则称为环境污染。,环境污染来源,环境污染来源,人为来源,火山爆发、森林着火、地震、风暴以及特殊地质条件有某种化学元素大量累积等。,自然来源,战争与恐怖活动,生产活动,生活活动,人类环境中的污染来源,一、环境污染对人群影响的特点,侵入人体的多途径性 作用对象的广泛性 低剂量长期性 作用的多样性 环境因素的复杂性 污

10、染物的可变性,二、环境污染对人群健康的急、慢性危害,急性危害 大气污染的烟雾事件 过量排放和事故性排放的环境污染事件 废气、废水大量排放 事故引发的污染事件 核泄漏事故 生物性污染引起的急性传染病,大气污染的烟雾事件,1952年英国伦敦烟雾事件,事故性排放的环境污染事件,1995年3月20日东京地铁发生“沙林”毒气案,核泄漏事故,切尔诺贝利核电站爆炸事故,环境生物性污染引起的急性传染病,二、环境污染对人群健康的急、慢性危害,慢性危害 慢性危害：环境中有害污染物(因素)以低浓度、长时间反复作用于机体所产生的危害。 环境化学污染物，是否产生慢性危害与污染物(因素)的暴露剂量、暴露时间、化学污染物的

11、生物半减期和化学特性、机体的反应特性等有关。,二、环境污染对人群健康的急、慢性危害,慢性危害,非特异性影响,引起慢性疾患,持续性蓄积危害,环境污染物(因素)所致的慢性危害的主要类型,1.非特异性影响,环境污染物长时间作用,机体生理功能、免疫功能、对环境有害因素作用的抵抗力可明显减弱，对生物感染的敏感性将会增加，健康状况逐步下降,人群中患病率、死亡率增加，儿童生长发育受到影响,2.引起慢性疾患,（chronic obstructive pulmonary disease，COPD） 包括慢性支气管炎、支气管哮喘、哮喘性支气管炎和肺气肿等呼吸器官疾病。,慢性阻塞性肺部疾患,3.持续性蓄积危害,是指

12、人和动物长期暴露于重金属、难于降解的有机化合物，体内浓度明显增加，但尚未达到引起特异性中毒的临床改变的现象。 长期贮存于组织和器官中的毒物，在机体出现某种异常如疾病、妊娠等情况下，由于生理或病理变化的影响，可能从蓄积的器官或组织中动员出来，而造成对机体的损害。,蓄积现象,关注的焦点,三、环境污染与致癌危害,死亡率百分比构成%,我国城乡居民恶性肿瘤死亡率百分比构成变化,致癌物的分类及环境化学致癌物,1.按对人的致癌危险性 1类：对人致癌(carcinogenicity to humans)，87种。 2A类：对人很可能致癌(probably carcinogenicity to humans)，

13、63种。 2B类：对人可能致癌(possibly carcinogenicity to humans)，234种。 3类：对人的致癌性尚无法分类(unclassifiable as to carcinogenicity to humans)，即可疑对人致癌，493种。 4类：对人很可能不致癌(probably not carcinogenic to humans)，仅1种。,致癌物的分类及环境化学致癌物,2.按活化的需要 不需活化的，称为直接致癌物(direct carcinogen)； 如-丙内酯、硫酸二甲酯、甲烷硫酸甲酯、氮芥、二氯甲醚等。 需活化的，称为前致癌物(procarcinoge

14、n)或间接致癌物(indirect carcinogen)。 如苯并（a）芘,致癌物的分类及环境化学致癌物,3.按是否具有诱变性 诱变性致癌物，又称之为遗传毒性致癌物(genotoxic carcinogen); 非诱变性致癌物，或非遗传毒性致癌物(nongenotoxic carcinogen)。 促进细胞分裂剂 持久性细胞损害物质,空气污染与肺癌,空气污染与肺癌,动 物 实 验,水污染与肿瘤,水致突变性与肿瘤的关系 2-6表黄浦江水致突变性与肿瘤的关系 水 域 代表居民点 致突变性 胃癌标化死亡率 肝癌标化死亡率 （1/10万） （1/10万） 上游 青浦 阴性-可疑阳性 62.7 56.

15、9 中游 徐镇 阳性 86.2 67.7 下游 龙江 强阳性 146.0 81.3,2.水污染与肝癌,四、环境污染与致畸危害,人类出生缺陷又称为先天畸形(congenital malformation)，指胎儿的外观或体内器官的结构异常。,五、环境内分泌干扰物危害,具有类似激素作用干扰体内内分泌功能的环境化学污染物称为环境内分泌干扰化学物(environmental endocrine disrupting chemicals，EDCs)。 已被证实或疑为内分泌干扰物的环境化学物上百种。包括邻苯二甲酸酯类、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。,第六节 环

16、境与健康关系的研究方法,环境与健康关系研究,环境 流行病学 研究方法,环境毒理学 研究方法,一、环境流行病学研究方法,环境流行病学(environmental epdemiology) 是应用传统流行病学的方法，结合环境与人群健康关系的特点，从宏观上研究外环境因素与人群健康的关系。,一、环境流行病学研究方法,1.环境流行病学研究的基本内容 研究巳知的环境暴露因素对人群的健康效应； 探索引起健康异常的环境有害因素； 暴露剂量-反应关系的研究。 2.环境流行病学研究的基本方法,二、环境毒理学研究方法,环境毒理学（environmental toxicology） 是应用毒理学方法研究生活环境（空气

17、、水、土壤、公共场所、家用化学品等）中已存或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物对人体健康的有害作用及其作用规律的一门科学。 它既是环境卫生学的一个重要组成部分，又是毒理学的一个分支学科。,（一）环境毒理学研究的基本内容和任务,1.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、致突变性的特殊毒性作出评价； 2.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。,（一）环境毒理学研究的基本内容和任务,3.毒作用的机制研究，探索污染物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； 4.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； 5.应用于