第七章-环境污染与人群健康.课件.ppt

1、军军 队队 环环 境境 卫卫 生生 学学第二次课（第二次课（2008.03.11）教员：舒为群教员：舒为群第一节、生态系统与环境污染（环境污染对健康影响的特点）（重点）第一节、生态系统与环境污染（环境污染对健康影响的特点）（重点）第二节、环境化学污染物在人体内的转归第二节、环境化学污染物在人体内的转归( (结合毒理学内容自学结合毒理学内容自学) )第三节、污染物的毒性作用及其影响因素（结合毒理学内容自学）第三节、污染物的毒性作用及其影响因素（结合毒理学内容自学）第四节、环境污染引起的急性中毒危害第四节、环境污染引起的急性中毒危害第五节、环境污染的慢性毒性危害（重点）（典型事例）第五节、环境污染

2、的慢性毒性危害（重点）（典型事例）第六节、重要环境污染物（第三次课内容）第六节、重要环境污染物（第三次课内容）生态系统与环境污染生态系统与环境污染一、生态系统和生态平衡一、生态系统和生态平衡二、环境污染及其变化和转归二、环境污染及其变化和转归三、环境污染对人群健康影响的特点三、环境污染对人群健康影响的特点1、污染范围大，接触人群广、污染范围大，接触人群广2、污染物浓度低，作用时间长、污染物浓度低，作用时间长3、污染物种类多，接触途径多，危害多样性、污染物种类多，接触途径多，危害多样性4、污染物之间或与环境因素之间具有联合作用、污染物之间或与环境因素之间具有联合作用5、污染容易，消除困难、污染容

3、易，消除困难受影响的人群可以非常广泛，甚受影响的人群可以非常广泛，甚至涉及到整个人类。环境中每个至涉及到整个人类。环境中每个人都有机会接触到有害因子。人都有机会接触到有害因子。人群出现的反应比例呈金字人群出现的反应比例呈金字塔形状塔形状健康效应谱健康效应谱* *人群易感性问题人群易感性问题* *污染范围大，接触人群广浓度低，但作用时间长种类多，接触途径多，危害多样性污染物之间和/或环境因素之间具有联合作用污染容易，消除困难 人群健康效应谱人群健康效应谱金金字塔反应字塔反应 临床只关注临床只关注“冰山之冰山之巅巅”患病者和死亡患病者和死亡者，预防医学需要了解者，预防医学需要了解“冰山全貌冰山全貌

4、”即全即全人群的反应谱人群的反应谱死亡死亡患病患病生理反应异常生理反应异常生理代偿状态生理代偿状态生理负荷增加生理负荷增加受环境危害因素影响人群的比例易感易感人群人群v 体质原因导致的对污染物抵抗力较弱，容易受到伤害的人群，体质原因导致的对污染物抵抗力较弱，容易受到伤害的人群，称为敏感人群或易感（敏感）人群（称为敏感人群或易感（敏感）人群（susceptible population)。o 原因：代谢酶活性、DNA修复基因、受体表达等存在差别v 接触有害因子的机会多，接触的强度和摄入量大的人群，称接触有害因子的机会多，接触的强度和摄入量大的人群，称为高危人群为高危人群(high risk po

5、pulation)。o 如职业接触人群、地方病区居民等v 两类人群也统称为高危人群，是预防工作研究和保护重点。两类人群也统称为高危人群，是预防工作研究和保护重点。o 环境卫生标准制定时必需将高危人群保护在内PAH-oxide GST + GlutathioneInactive GlutathioneHOHOCYP450l污染物进入环境后，经大气、水体稀释后，一污染物进入环境后，经大气、水体稀释后，一般浓度较低。般浓度较低。lppm（mg/L）(10-6）lppb（g/L) (10-9）lppt（ng/L） 10-12）ll但接触者为长时间、甚至终生不断暴露。许多但接触者为长时间、甚至终生不断暴

6、露。许多污染物还具有持久效应。污染物还具有持久效应。因此污染不容忽视因此污染不容忽视污染范围大，接触人群广浓度低，作用时间长种类多，接触途径多，危害多样性污染物之间和/或环境因素之间具有联合作用污染容易，消除困难One part per million is1 minute in two yearsOne part per billion is1 second in 32 yearsOne part per trillion is1 second in 320 centuries千克千克(kg) (kg) 克克(g) (g) 毫克毫克(mg) (mg) 微克微克( (g g) ) 纳克纳克(n

7、g(ng) ) 皮克皮克(pg) (pg) 飞克（飞克（fgfg) ) 阿克（阿克（agag) ) M污染物种类多：污染物种类多：物理性的、化学的（有机物、无机物理性的、化学的（有机物、无机物）、生物性的物）、生物性的M暴露途径多：暴露途径多：呼吸、饮水、皮肤、食物、药物等呼吸、饮水、皮肤、食物、药物等M危害多种多样：危害多种多样：局部作用和全身毒害局部作用和全身毒害特异作用和非特异作用特异作用和非特异作用急性、慢性、远期危害急性、慢性、远期危害速发和迟发毒性作用速发和迟发毒性作用可逆和不可逆毒作用可逆和不可逆毒作用等等等等污染范围大，接触人群广浓度低，作用时间长种类多，接触途径多，危害多样性

8、污染物之间和/或环境因素之间具有联合作用污染容易，消除困难v 环境中有害因子常常是同时作用于人体。环境中有害因子常常是同时作用于人体。v 污染物之间具有联合效应，污染物和环境污染物之间具有联合效应，污染物和环境因素之间也具有联合效应因素之间也具有联合效应l 飘尘和SO2具有协同作用l SO2和高温也具有协同作用v 联合作用的方式复杂：联合作用的方式复杂：l 相加作用(additive effect )： M=M1+M2l 协同作用(synergism)：MM1+M2l 拮杭作用(antagonism)：MM1+M2l 独立作用（independent effect)： M=M1+M2(1- M

9、1) ；M=1-（1-M1）(1-M2)污染范围大，接触人群广浓度低，作用时间长种类多，接触途径多，危害多样性污染物之间和/或环境因素之间具有联合作用污染容易，消除困难 许多环境污染物具有以下特性：许多环境污染物具有以下特性： 环境滞留性：性质稳定，在环境中不易降解；如DDT 生物富集性：可通过食物链将浓度逐级放大，最终以高浓度进入人体；如DDT 体内蓄积性：某些污染物易于在脂肪(有机物)、骨骼(重金属)等组织中长期蓄积，不易排除污染范围大，接触人群广浓度低，作用时间长种类多，接触途径多，危害多样性污染物之间和/或环境因素之间具有联合作用污染容易，消除困难有毒重金属及有机氯农药有毒重金属及有机

10、氯农药是典型的兼具环境滞留性、生物富集性及体内蓄积是典型的兼具环境滞留性、生物富集性及体内蓄积性的环境污染物性的环境污染物第二节第二节 环境化学污染物在人体内的转归环境化学污染物在人体内的转归（自学）（自学）第三节第三节 污染物的毒性作用及其影响因素污染物的毒性作用及其影响因素（自学（自学）u大量的环境毒物在短时间内进入机体所致；大量的环境毒物在短时间内进入机体所致；u急性中毒发生的常见原因（以大气污染事故为例）：急性中毒发生的常见原因（以大气污染事故为例）：M有比较严重的污染源或事故排放（印度博帕尔事件、开县井喷、天原化工厂氯气泄漏等）；M特殊的地理条件不利于污染物扩散、稀释。如河谷盆地、海

11、滨靠山等地（马斯河谷、伦敦烟雾事件）；M特殊的气象条件。如气温逆增，无风，持续大雾等（光化学烟雾事件）。London type smog（煤烟型烟雾事件）（煤烟型烟雾事件） o 英国伦敦英国伦敦1873年年1965年共发生年共发生12次烟雾事件，最严重的次烟雾事件，最严重的1次在次在1952年年(London crisis)。o 特殊地理条件：河谷盆地；o 特殊气象条件：持续大雾形成逆温，无风或微风；o 严重污染源：工厂和居民大量燃煤，排放出大量烟尘和SO2；o 多人死亡Los Angeles type smog（光化学烟雾事件）（光化学烟雾事件） o 美国洛杉矶美国洛杉矶1940年代末期发生

12、多起光化学烟雾事件。年代末期发生多起光化学烟雾事件。o 特殊地理条件：海滨靠山、低纬度；o 特殊气象条件：强烈日光、气温逆增、无风或微风、夏季至初秋等；o 严重污染源：汽车尾气、工业生产和垃圾焚烧排放NOX 和烃类物质经紫外线照射生成以氧化剂为主的光化学物质；o 人群急性中毒事件及大量物品毁损。第五节第五节 环境污染引起的慢性危害环境污染引起的慢性危害M慢性特异性及非特异性损害慢性特异性及非特异性损害M持续性蓄积危害持续性蓄积危害M致癌致癌M致畸致畸M致突变致突变n定义：定义：污染物低浓度、长期、反复对机体作用所产生的危污染物低浓度、长期、反复对机体作用所产生的危害称为慢性危害。害称为慢性危害

13、。n机制机制*： 物质蓄积：物质蓄积：material accumulation，毒物本身在体，毒物本身在体内的蓄积内的蓄积功能蓄积：功能蓄积：functional accumulation，毒物对机体微，毒物对机体微小损害的逐次累积小损害的逐次累积慢性危害的定义及机制慢性危害的定义及机制一、慢性特异性及非特异性损害一、慢性特异性及非特异性损害 慢性特异性损害慢性特异性损害 有明确对应的因果关系有明确对应的因果关系水俣病、痛痛病等（后面水俣病、痛痛病等（后面举例详述）举例详述） 慢性非特异性损害慢性非特异性损害 无明确对应的因果关系无明确对应的因果关系影响儿童生长发育；使机影响儿童生长发育；使

14、机体抵抗力降低，人群中慢性疾病的发病率和死亡率体抵抗力降低，人群中慢性疾病的发病率和死亡率增高。增高。 许多物质具有环境滞留性、生物富集性及体内蓄积性许多物质具有环境滞留性、生物富集性及体内蓄积性 后果后果 遗传负荷增加遗传负荷增加 慢性疾病发生慢性疾病发生 内分泌紊乱内分泌紊乱 生殖功能受损生殖功能受损 三致三致 其他其他三、环境三、环境l环境致癌学说的形成基础环境致癌学说的形成基础p最初认识到某些环境和职业因素诱发的人群癌症最初认识到某些环境和职业因素诱发的人群癌症 1761年，年，Hill 发现闻鼻烟的人鼻腔癌多发发现闻鼻烟的人鼻腔癌多发 1755年，年，Pott 记载了烟囱清扫工人阴囊

15、癌多发记载了烟囱清扫工人阴囊癌多发 1822年，报告砷与皮肤癌的关系年，报告砷与皮肤癌的关系 1902年，年，X线与皮肤癌和肺癌的关系线与皮肤癌和肺癌的关系 1928年，苯与白血病的关系年，苯与白血病的关系 1932年，镍与鼻腔癌和肺癌的关系年，镍与鼻腔癌和肺癌的关系 1935年，石棉与肺癌的关系年，石棉与肺癌的关系p复制出某些癌症的动物模型复制出某些癌症的动物模型 1910-1912年，法国学者应用大剂量年，法国学者应用大剂量X射线诱发出了大鼠癌症射线诱发出了大鼠癌症 1914年，日本学者长时间用煤焦油耐心涂搽家兔耳部，诱发出皮肤癌年，日本学者长时间用煤焦油耐心涂搽家兔耳部，诱发出皮肤癌p分

16、离与合成了某些纯品化学致癌物分离与合成了某些纯品化学致癌物 1932年从煤焦油中分离出了苯并年从煤焦油中分离出了苯并（a）芘纯品，并通过动物实验诱导出癌症。芘纯品，并通过动物实验诱导出癌症。l 按照作用方式：按照作用方式： 直接致癌物(direct carcinogen)：在体内不需代谢活化即可致癌。一般是烷化剂，化学性质活泼，在环境中维持不久。 间接致癌物(indirect carcinogen)：必须经过代谢才具有致癌作用。大多数致癌物为间接致癌物，在环境中相对稳定l 按照作用机理：按照作用机理： 遗传毒性致癌物：亲电子化学物，能直接损伤DNA 非遗传毒性致癌物：通过DNA以外的途径致癌（

17、增加DNA合成、有丝分裂和细胞复制等）l 按照对人类和动物的致癌性资料分类：按照对人类和动物的致癌性资料分类： 分为不同的级别 IARC (2004) U.S. EPA (2003) 化学致癌物分类化学致癌物分类IARC (2004) Carcinogenic to humans (group 1) Probably carcinogenic to humans (group 2A) Possibly carcinogenic to humans (group 2B) Not classifiable as to its carcinogenicity to humans (group 3)

18、Probably not carcinogenic to humans (group 4) U.S. EPA (2003) Carcinogenic to humans Likely to be carcinogenic to humans Suggestive evidence of carcinogenic potential Inadequate information to assess carcinogenic potential Not likely to be carcinogenic to humans Cogliano et al, 2004化学致癌的多阶段致癌学说化学致癌的

19、多阶段致癌学说 l 化学致癌作用是复杂的多阶段过程，涉及分子、基因、细胞各水平的多种变化。l 肿瘤的发展过程通常分三个阶段 启动阶段(initiating stage)：致癌物损伤DNA导致细胞突变。不可逆的，无阈剂量。 促进阶段(promoting stage) ：启动细胞的表型在组织水平表达。具有促进作用的化学物质称为促进剂或促癌物，可逆，有阈剂量。 进展阶段(progressing stage) ：表型向恶性型改变。不可逆。Multiple Stages of Human Colon CancerFrom http:/ 化学致癌物：化学致癌物： 有机物：烷化剂、多环芳香烃、芳香胺、亚硝胺

20、等 金属元素：镍、铬、砷等 矿物类：某些石棉纤维等 药物：某些激素、某些抗癌药物等 生活嗜好物：香烟、槟榔等 l 生物性致癌因素生物性致癌因素 包括病毒、霉菌、寄生虫等。l 电离辐射电离辐射 估计在所有肿瘤的总病例数中只占2%3左右。矿井中的放射性氛可引起肺癌；日本原子弹爆炸后引起白血病的发病率增高等。四、环境致畸作用（四、环境致畸作用（teratogenesis）u人类出生缺陷先天畸形（congenital malformation）u胚胎毒性：包括结构、功能或精神活动的发育缺陷（包括致畸作用）。导致解剖结构上可见的形态发育缺陷称为致畸作用。u美国登记的37860种工业化合物中，585种标注

21、有致畸性。u我国新生儿畸形率约1.43.3。有上升趋势。其中以神经管畸形和唇腭裂畸形出现率最高。p 凡具有致畸胎作用的各种环境因素，统称为致畸物，包括化学性、物理性和生物性因素。l生物：风疹病毒、单纯疱疹病毒、梅毒螺旋体等。l物理：射线、高温、严寒、微波等。l药物：抗肿瘤药物、某些抗生素、避孕药、反应停等。 l化学：亚硝基、烷基、苯类化合物，农药如敌枯双，重金属砷、镉、汞，塑料增塑剂邻苯二甲酸酯等。l其他：酗酒、大量吸烟、缺氧、严重营养不良等均有致畸作用。l 环境致畸的毒理学特点环境致畸的毒理学特点致畸作用有敏感期：器官发生（形成）期时最敏感（危险期或关键期）。人D21-56；大鼠D6-17；

22、兔D6-18剂量与效应关系复杂 可以致畸，也可能致死。剂量过高会导致胚胎或母体死亡，而使致畸作用减少。 严重畸形可以掩盖轻微畸形。物种差异及个体差异明显（代谢差异所致） 反应停对人有强烈致畸作用，对鼠和家兔极轻（导致悲剧发生）致畸物可通过胎盘在母体和胚胎间转移l胚泡形成（易致死）l着床（易致死）l器官发生（易致畸）l胎儿发育（易致生长迟缓）l新生儿发育（易致生长迟缓）著名实例著名实例 1941年风疹病毒感染的孕妇所产胎儿出生缺陷 广岛、长崎原子弹爆炸后胎儿小头畸形及智力缺陷 欧洲“反应停”事件（海豹婴儿）（故事） 甲基汞与先天性水俣病 落叶剂2,4,5T（orange agent）污染与畸形（

23、后叙） 其它l 突变：突变： 遗传物质（染色体、基因、DNA）的突然改变。为生物界正常现象，有利有弊。可自发，也可人工诱导。l 突变的危害：突变的危害： 严重突变是畸变与癌变的基础 发生在生殖细胞子代畸形 发生在体细胞个体肿瘤l 环境中常见的致突变物环境中常见的致突变物 主要是化学物质：卤代甲烷、汞化合物、甲醛等 某些物理因素：放射线、微波等 生物因素：病毒小结与思考小结与思考 本课学习了环境污染对人群健康影响的特点、环境污染对人群健康的急性、慢性（包括慢性特异及非特异性、慢性蓄积性、致癌、致畸、致突变损害）。本课学习内容是理解环境污染对健康危害规律的基础。 重点：易感人群、环境污染对人群健康的影响特点、环境污染对人群产生急性与慢性毒性的条件、环境致畸作用的毒理学特点、环境致癌作用、环境致畸作用、环境致突变作用 思考题：从反应停事件反思我国药品审批制度。