1、第一篇第一篇 环境与健康环境与健康张张 合合 喜喜第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系第一节第一节 人类的环境人类的环境一、环境的概念及其构成要素一、环境的概念及其构成要素（一）环境概念（一）环境概念 环境环境(environment)是指以人为主体的外是指以人为主体的外部世界，即围绕着人们的客观事物的总和，是部世界，即围绕着人们的客观事物的总和，是人类赖以生存、繁衍所必须的各种自然和社会人类赖以生存、繁衍所必须的各种自然和社会条件的综合体。条件的综合体。WHO定义：定义：“在特定时刻由在特定时刻由物理、化学、生物及社会各种因素构成的整体，物理、化学、生物及社会各种因素构成的整体，并
2、可能对生命机体或人类活动直接地或间接地并可能对生命机体或人类活动直接地或间接地产生现时或远期作用。产生现时或远期作用。”第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系第一节第一节 人类的环境人类的环境一、环境的概念及其构成要素一、环境的概念及其构成要素（一）环境概念（一）环境概念自然环境和社会环境自然环境和社会环境(natural and social environment)原生环境和次生环境原生环境和次生环境(primitive and secondary environment)（二）环境的要素（二）环境的要素1.生物因素（生物因素（biological factor）2.化学因素（化学
3、因素（chemical factor），），3.物理因素物理因素(physical factor)4.社会社会-心理因素（心理因素（socio-psychological factor）第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系二、生态系统与生态平衡二、生态系统与生态平衡（一）生物圈（一）生物圈（biosphere）是指地球表面全部有机体与之发生作用的生存是指地球表面全部有机体与之发生作用的生存环境的总和。环境的总和。（二）生态系统（二）生态系统（ecosystem）1.概念：概念：生物群体与环境之间相互作用（物质、生物群体与环境之间相互作用（物质、能量和信息连续流动）的系统。能量和信息连
4、续流动）的系统。2.结构：结构：4个基本要素个基本要素生产者（绿色植物及生产者（绿色植物及某些藻类）、消费者（动物）、分解者（微生某些藻类）、消费者（动物）、分解者（微生物和真菌）和非生物成分（无机环境）。物和真菌）和非生物成分（无机环境）。第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系二、生态系统与生态平衡二、生态系统与生态平衡（二）生态系统（二）生态系统（ecosystem）3.功能功能：(1)能量流动：食物链或食物网能量流动：食物链或食物网(food chain or web)(2)物质循环；物质循环；(3)信息联系：化学、物理、营养、行信息联系：化学、物理、营养、行为等。为等。(三三)
5、生态平衡（生态平衡（ecological equilibrium）三、人与环境的关系三、人与环境的关系第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系三、人与环境的关系：人和环境的关系是对立三、人与环境的关系：人和环境的关系是对立统一的关系它表现在以下三个方面：统一的关系它表现在以下三个方面：1 物质和能量方面物质和能量方面2 功能和结构功能和结构3 信息信息一、环境污染的概念一、环境污染的概念由于人为的或自然的原因使环境的构成或状态由于人为的或自然的原因使环境的构成或状态发生改变扰乱和破坏了生态系统和人类（包括发生改变扰乱和破坏了生态系统和人类（包括各种生物）的生活与生产环境，破坏了生态平各种
6、生物）的生活与生产环境，破坏了生态平衡，对生物机体和其精神状态造成直接的、间衡，对生物机体和其精神状态造成直接的、间接的或潜在的有害影响，这种现象称为环境污接的或潜在的有害影响，这种现象称为环境污染（染（environmental pollution)严重的环境污染严重的环境污染称谓公害（称谓公害（public nuisance)亦称为环境破坏。亦称为环境破坏。public nuisance disease第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系 第二节第二节 环境污染环境污染一、环境污染的概念一、环境污染的概念二、环境污染物及其来源二、环境污染物及其来源（一）生产性污染：工业一）生产性
7、污染：工业“三废三废”、农药、化肥。、农药、化肥。（二）生活性污染：垃圾、污水、粪便等生活废弃物。（二）生活性污染：垃圾、污水、粪便等生活废弃物。（三）其它污染：战争、交通运输工具、放射性废弃物。（三）其它污染：战争、交通运输工具、放射性废弃物。三、环境污染物的主要性质三、环境污染物的主要性质（一）化学性污染：包括无机物和有机物。（一）化学性污染：包括无机物和有机物。（二）物理性污染：噪声、微波辐射、放射性污染等。（二）物理性污染：噪声、微波辐射、放射性污染等。（三）生物性污染：病原微生物、寄生虫卵。（三）生物性污染：病原微生物、寄生虫卵。四、污染物在环境中的转归四、污染物在环境中的转归 污染
8、物的分布、迁移、转化和环境自净作用污染物的分布、迁移、转化和环境自净作用(self-purification)。第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系 第二节第二节 环境污染环境污染污染物进入环境后，可直接地或间接地影响人类健康，同时污染物本身的数量和质量也不断地发生变化，其变化过程极其复杂，既有分解过程，又有合成过程；既有无机物的有机化、也有有机物的无机化；有时使某些污染物的毒性降低，有时则使某些污染物的毒性增加。污染物在环境中的变迁主要归纳为以下几个方面：一、环境的自净作用(self purification)进入环境的污染物，只有达到一定浓度，超过环境承受能力的状态下，生态平衡才
9、会遭到破坏，小量的污染物一时进入环境，经过各种自然过程以及在生物参与下，仍可使环境恢复到原来的状态。污染物一时进入环境，经过各种自然过程以及在生物参与下，仍可使环境恢复到原来的状态生态平衡不致受到破坏，环境的这种功能称之为自净作用。环境的自净作用主要通过以下过程实现：（一）物理作用（二）化学作用（三）生物学作用（四）绿色植物作用 二、生物浓集作用(biological concentration)污染物通过食物链(food chain)在各个生物体间传递。某些污染物在生物体的传递过程中其浓度可逐渐增高，这种现象称为生物浓集作用。浓集系数=Cb/Ce 生物浓集作用的条件有四：1 环境污染物质在环
10、境中不易分解易被吸收 2在机体内不易被分解和排泄 3通过食物链发生放大作用 4浓集过程中它的剂量不易引起急性死亡 环境中的各种污染物，随着生态系统的物质循环不断地迁移转化，它充分体现了环境要素(空气、水、土壤)与环境之间 环境要素与各种生物、人类之间的相互作用、相互联系、相互制约的错综复杂关系，通过各种途经影响人类的健康五、污染物的人体负荷和人群健康效应五、污染物的人体负荷和人群健康效应（一）污染物的人体负荷（一）污染物的人体负荷反映环境污染程度及对健康的反映环境污染程度及对健康的影响。影响。（二）人群的健康效应（二）人群的健康效应1.个体效应与群体效应：个体效应与群体效应：2.近期效应和远期
11、效应：近期效应和远期效应：3.特异效应和非特异效应：特异效应和非特异效应：4.人群健康效应谱与高危人群。人群健康效应谱与高危人群。第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系 第二节第二节 环境污染环境污染（三）环境污染对健康的危害 环境污染物的作用特征 1环境污染物可通过空气、水、土壤和食物等多种途径对人体产生有害作用。2环境污染物进入环境往往是低浓度、长时间持续作用于人群，但有些事故等造成的污染，在短时间内其浓度可增至很高。所以，在研究污染物对人群健康的影响时，除研究其在某时点上的静态状况外，更应重视动态研究，观察其对人群健康的作用规律。3环境中存在的污染物种类繁多，往往是多种污染物同时
12、作用于机体，产生联合作用。4环境污染影响对象广泛，包括男、女、老、壮、青、幼整个人群，甚至影响到胎儿，因此，在研究其对人群健康的影响时，应该注意高敏感人群(high-susceptability group)和高危人群的问题。所谓高敏感人群是指在接触有害物质时，由于个体生物学因素使其毒性反应的出现较一般人群为早、强的人群。5污染物对机体的损害作用比较复杂，既有局部刺激作用，又有全身性中毒反应，既有特异性作用，又有非特异性的作用；甚至产生远期的或者潜在的效应。6污染物在环境中可通过物理、化学及生物学作用而降解、转化，改变其原有性质，产生不同危害。（二）人体对环境污染物的反应过程 人体对环境构成和
13、状态的任何变化，都会产生不同程度的反应，影响人体的正常生理功能，但人类具有调节自身生理功能，适应不断变化的外界环境的能力 环境的异常改变如果不超过一定范围，人体是完全可以适应的。如人体通过调节体温适应一年四季的气象条件变化。通过新陈代谢的调节适应寒带与热带的气候条件。然而，人类的这种适应能力是有一定限度的。如果环境的异常变化超出了人类的正常适应范围，就会引起机体的生理功能和结构发生异常的甚至是病理的改变。一般将使机体发生病理变化的环境因素称为环境致病因素 人类的许多疾病是由环境致病因素引起的。如恶性肿瘤的发病因素，估计约有8090%与环境因素有关，而且环境污染在其中占有相当重要的位置。（三）环
14、境污染对健康的危害特点：环境污物对机体的危害作用较复杂，既有局部作用，又有全身性中毒反应；既有特异性作用，又有非特异性作用，甚至是远期的或者潜在效应。其表现主要有以下几个方面。1 急性中毒(acute poisoning)环境污染物于短时间内大量进入机体引起急性中毒或死亡。世界上有些国家在其发展过程中未及时注意环境保护，使其环境遭严重污染，发生多起急性中毒事件，例如英国伦敦多次发生的烟雾事件；美国洛杉矶、纽约，日本的东京、大阪等大城市多次发生光化学烟雾事件；1955年日本森永奶粉中毒事件；1984年印度博帕尔农药厂的毒气泄漏事件等。2 慢性中毒(chronic poisoning)环境污染物以
15、低浓度、长时间、反复对机体作用所产生的危害。这种危害是由于毒物本身在体内的蓄集(物质蓄集)或毒物对机体微小损害的逐渐积累(机能蓄积)所致，水俣病(minamata disease)及痛痛病(ita ita disease)是环境污染造成慢性中毒的典型例子，是由于重金属污染环境，在食物链中浓集，经过长期作用下所致的慢性损害。3 致癌作用(carcinogenesis)已经证明的主要致癌因素有：物理因素：如放射线的外照射或吸入放射性物质引起的白血病、肺癌等；紫外线过度照射与皮肤癌有密切关系。化学因素：化学致癌物质有苯并()芘、-萘胺、砷及镍化合物、氯乙烯、黄曲霉毒素等。生物因素：热带性恶性淋巴瘤是
16、由吸血昆虫所传播的一种病毒所引起；鼻咽癌与EB病毒密切相关；肝吸虫与肝癌、血吸虫与结肠癌等可能有一定关系。在环境致癌因素中，化学因素尤为重要。4 致突变作用(mutagenesis)突变是指机体的遗传信息在一定条件下发生突然的变异。可由物理、化学及生物因素引起，其中化学致变物占重要地位。突变是生物界的一种自然现象，是生物进化的基础。但环境污染所引起的致突作用往往对生物体有害，如突变发生在生殖细胞，可导致不孕、早产、死胎或畸形及遗传性疾病 若突变发生在体细胞，常可导致体细胞的异常增生而形成肿瘤。现已证明，绝大部致癌物质都是致突变物质，两者关系密切。5 致畸作用(teratogenesis)先天性
17、畸形一部分与遗传因素有关，一部分与环境因素有关，多数是遗传因素和环境因素相互作用的结果。放射线照射、某些药物(如反应停)及风疹病毒等，已经肯定能干扰胚胎的正常发育，导致胎儿畸形。某些环境污染物也具有致畸作用。例如日本水俣病流行地区，某些妊娠妇女本身虽无明显的中毒症状，但甲基汞可通过胎盘，影响胎儿中枢神经系统正常发育，出现小头怪胎、先天性麻痹性痴呆等 一些化学除草剂如2 4-D及硝基二酚类，可使孕妇的流产率和胎儿的畸形发生率以及细胞染色体的畸变率增加。这些事实已引起卫生界的广泛关注，特别是农药，对环境的污染和食物中的残留问题都比较大，它们的致畸作用更应深入研究。6 对免疫功能的影响一方面，不少环
18、境污染物可作为致敏原引起变态反应性疾病。如氮氧化物、臭氧和二氧化硫等可引起过敏性哮喘；接触生漆、二硝基氯苯等染料、三聚甲醛等显影剂、酚醛树酯等，常常引起过敏性皮炎。另一方面，某些环境污染物可对机体的免疫功能起抑制作用。具有免疫功能抑制作用的物质主要有：烷化剂、某些农药、抗代谢药物、肾上腺皮质激素等。7 其他某些常见病，多发病的发病率增高、人体抵抗力下降，劳动能力低下等。流行病学调查资料表明，受二氧化硫严重污染地区的居民上呼吸道感染率上升；接触二氧化硅粉尘的人群肺结核患病率增高。六、影响环境污染物对人体作用的因素六、影响环境污染物对人体作用的因素（一）污染物的理化特性（一）污染物的理化特性（二）
19、剂量或强度（二）剂量或强度（三）作用时间（三）作用时间（四）个体感受性（四）个体感受性（五）多因素的联合作用（五）多因素的联合作用七、环境污染物对人体健康影响的特点七、环境污染物对人体健康影响的特点（一）影响人群的广泛性（一）影响人群的广泛性（二）低剂量作用的长期性（二）低剂量作用的长期性（三）多因素影响的复杂性（三）多因素影响的复杂性（四）影响作用的多样性（四）影响作用的多样性第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系 第二节第二节 环境污染环境污染第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系 第二节第二节 环境污染环境污染八、环境污染对人体健康的危害八、环境污染对人体健康的危害（一）
20、特异性损害（一）特异性损害1.急性作用：一次大量接触。急性作用：一次大量接触。2.慢性作用：长期反复低浓度接触。慢性作用：长期反复低浓度接触。3.远期作用：致癌、致畸、致突变。远期作用：致癌、致畸、致突变。4.对免疫功能的影响：变态反应、免疫抑制作用。对免疫功能的影响：变态反应、免疫抑制作用。（二）非特异性损害（二）非特异性损害一般疾病发病率增高、人体抵抗力下降、劳动能力下降等。一般疾病发病率增高、人体抵抗力下降、劳动能力下降等。九、环境污染引起的疾病九、环境污染引起的疾病 传染病、公害病、职业病、食物中毒传染病、公害病、职业病、食物中毒(一)传染病空气、水、土壤等环境因素受到病原微生物的污染
21、，可给人类造成各种传染病。如介水传染病霍乱、伤寒、痢疾，蚤类传播的鼠疫等传染病。在历史上曾对人类造成重大威胁，而现在许多传染病仍在某些地区流行。(二)公害病严重的环境污染导致人类的健康或生态系统的严重损害，称为公害，由公害造成的地区性中毒疾病，称为公害病。全世界发生过许多起重大公害事件，仅1909年1973年世界各地发生的公害病就有65起之多，公害病患者48万余人，因公害死亡14万多人。而且随着工农业生产、交通运输的迅速发展，新的公害事件不断发生。(三)职业病生产环境中存在的各种有害因素可引起的一类疾病，例如，矿山采掘工人因空气中含硅粉尘引起的“矽肺”，印刷业工人吸入的铅尘或烟雾引起的“铅中毒
22、”等，职业病的范围多由法令加以规定，各国不全相同。职业病将在生产环境中详细讨论。(四)食物中毒环境污染物污染了食物，还可引起食物中毒，主要是化学性污染引起的食物中毒，详见食物中毒部份。第一章第一章 人类和环境的关系人类和环境的关系第三节第三节 环境的预防医学评价环境的预防医学评价一、环境状况和总摄入量的监测指标和评价方法一、环境状况和总摄入量的监测指标和评价方法二、临床前期效应的检查指标和评价方法二、临床前期效应的检查指标和评价方法三、健康状况的观察指标和评价方法三、健康状况的观察指标和评价方法 在评价环境污染对健康的危害时应当从以下几个方面加以考虑：是否引起急性中毒和其它急性损伤?是否引起慢
23、性中毒和其它慢性损害?有无致癌、致突及致畸作用，对生殖及后代的影响如何?是否引起寿命的缩短?是否引起生理生化功能的异常变化?第一节第一节 空气环境的预防医学特征空气环境的预防医学特征一、大气的特征和预防医学意义一、大气的特征和预防医学意义1.对流层对流层(10-15km)：占空气总量：占空气总量95%，气候变化，气温递减，气候变化，气温递减（每升高（每升高1km气温下降气温下降6.5oC）和逆温）和逆温(山谷、盆地山谷、盆地)。2.平流层平流层(15-90km)：臭氧层：臭氧层(45-50km)3.电离层和外层电离层和外层二、空气的化学组成二、空气的化学组成1.体积百分比：氮体积百分比：氮78
24、.1%，氧，氧20.93%，氩，氩0.93%，CO2 0.03%，其它：氖、氦、氪、氙等。其它：氖、氦、氪、氙等。2.氧气减少或氧气减少或CO2增加将影响人体呼吸，甚至导致死亡。增加将影响人体呼吸，甚至导致死亡。3.CO2增加也是导致增加也是导致“温室效应温室效应”的主要原因。的主要原因。第二章第二章 空气与健康空气与健康 第一节第一节 空气环境的预防医学特征空气环境的预防医学特征第二章第二章 空气与健康空气与健康 第一节第一节 空气环境的预防医学特征空气环境的预防医学特征三、空气的物理性状三、空气的物理性状1.太阳辐射太阳辐射(solar irradiation)：(1)紫外线紫外线(ult
25、raviolet)：UV-A段段(波长波长320-400nm)色素沉着作用；色素沉着作用；UV-B段段(波长波长275-320nm)红斑作用、抗佝偻病作用；红斑作用、抗佝偻病作用；UV-C段段(波长波长200-275nm)杀菌作用。杀菌作用。(2)红外线红外线(infra-red):波长波长760-30000nm,其中具有较强生物效应其中具有较强生物效应（热效应）的是波长（热效应）的是波长760-1400nm。(3)可视线可视线(visible light):波长波长400-760nm。2.空气离子空气离子(air ions)3.天气和气候天气和气候四、空气中微生物四、空气中微生物污染来源：工
26、业废气、交通、燃料、自然灾害等；污染来源：工业废气、交通、燃料、自然灾害等；常见的大气污染物及其危害：常见的大气污染物及其危害：（一）二氧化硫（一）二氧化硫(SO2)呼吸道刺激作用，形成呼吸道刺激作用，形成“酸雨酸雨”。一次最高容许浓度。一次最高容许浓度0.5mg/m3,日平均最高容许浓度日平均最高容许浓度0.15mg/m3。（二）氮氧化物（二）氮氧化物(o)呼吸道刺激作用，形成呼吸道刺激作用，形成“光化学烟雾光化学烟雾”。一次最高容许浓。一次最高容许浓度度0.15mg/m3。（三）飘尘（三）飘尘(total suspended particulate,TSP)引起慢性呼吸道炎症，一次最高容许
27、浓度引起慢性呼吸道炎症，一次最高容许浓度0.5mg/m3，日平，日平均最高容许浓度均最高容许浓度0.15mg/m3。第二章第二章 空气与健康空气与健康 第二节第二节 大气污染对人体健康的影响大气污染对人体健康的影响第三节第三节 室内空气污染对人体健康的影响室内空气污染对人体健康的影响一、室内空气污染的来源一、室内空气污染的来源 人的活动、建筑材料与家具、室外大气污染。人的活动、建筑材料与家具、室外大气污染。二、室内空气污染对健康的影响二、室内空气污染对健康的影响三、室内空气污染的防护措施三、室内空气污染的防护措施第二章第二章 空气与健康空气与健康第三节第三节 室内空气污染对人体健康的影响室内空
28、气污染对人体健康的影响第二章 空气与健康 第二章 空气与健康 第一节 空气环境的卫生学特征 一、大气的特征和卫生学意义 空气是一切生命生存的必要条件，它包围在地球表面，称为大气层(或称大气圈atmosphere)。大气层自下而上分为：对流层、平流层、电离层及外层，是构成人类环境的重要组成部分。其中对流层和平流层与人类生活关系密切。对流层(troposphere)是靠近地面空气密度最大的一层。其厚度在地球两极距地面约79km，赤道上空约1517km，该层空气质量约占空气总量的95%，并含有一定量的水蒸汽、烟尘及微生物等。其气温特点是随高度增加而下降，每升高1000m气温大约下降6.5，称气温递减
29、。但在山谷地带和盆地，常发生气温递增现象(又称逆温)第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 对流层空气流动性很大，呈垂直和水平方向流动。由于受太阳辐射和大气环境的影响，可形成云、雾、雷、雨、冰雹、寒潮、热流、台风等气象变化，与人类和其他生物的生命活动关系最为密切。平流层 位于对流层之上，上界高达8090km，其特点是空气稀薄，呈水平方向流动，水蒸汽很少，35km以下气温维持恒定(-55-65)称同温层第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 在4550km高度，由于受太阳紫外线的作用，氧分子分解成氧原子，再结合成臭氧，形成臭氧层。臭氧层能吸收对生物杀伤力很强的短波紫外线(2003
30、00nm)和宇宙射线，使地球上的生物免受损害。臭氧层能大量吸收太阳辐射而使空气温度升高，该层气温增高可达4050，而在50km以上，温度又趋下降。臭氧层位于1050km的大气层中第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 电离层（也称为热层）位于平流层之上，距地面90km以上，因受太阳紫外线及宇宙射线的作用，大气物质电离，形成电离层。它能反射无线电波。第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 二、空气的化学组成 自然状态下的空气是无色、无臭、无味的混合气体，一般情况下，空气中各组分含量较为恒定，但某些组分的含量受季节、气象以及人类的生产、生活活动的影响而有所变化。氧是物质代谢的基础，
31、人体通过呼吸在大约70m2的肺泡表面与空气进行气体交换，当空气中含氧量降低至12%时，可发生呼吸困难第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 降至10%时智力减退，降低至7%8%以下时则有危及生命的可能。吸入含氧量30%50%的混合气体对机体无不良影响，但氧含量继续增高对机体会造成危害，故给危重病人输氧不能给纯氧 空气中二氧化碳浓度高达2%3%时，会刺激呼吸中枢，使呼吸加快，当浓度增至8%时，则抑制呼吸，人体机能发生障碍，若超过8%时可能发生意识消失，呼吸麻痹而死亡。第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 表2-1空气的化学组成 空气组分 体积百分比(%)重量百分比(%)氮(N2
32、)78.1 75.51 氧(O2)20.93 23.01 氩(Ar)0.93 1.286(CO2)0.03 0.04 氖(Ne)0.008 0.0012 氦(He)0.0005 0.0001 氪(Kr)0.0001 0.0003 氙(Xe)0.000009 0.0004 第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 绿色植物在光合作用下，能从空气中吸收二氧化碳，释放氧气，所以绿化环境，植树造林，可起到美化环境，净化空气的作用。空气中二氧化碳含量的变动，可对气候产生一定影响，大气中二氧化碳对红外线有较强的吸收作用，可导致“温室效应”使地面大气温度升高，据估计大气中二氧化碳浓度比产业革命前增加了25%第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征 而且每年还以0.5%的速度继续增长。全球如不共同采取相应措施，气温可能每10年增加0.3，由此可对地球的整个生态系统造成不良影响。第二章 空气与健康第一节 空气环境的卫生学特征
