1、1Post-genomic Era of BiologyGenomeGenotypeGenomics GeneexpressionEnvironmentalstressors Metabolism ProteinsTranscriptomicsProteomicsMolecularPhenotypeMetabonomics2“Genes load the gun,the environment pulls the trigger”3环境因素与健康环境因素与健康(Environment&Health)胡前胜胡前胜中山大学公共卫生学院预防医学系中山大学公共卫生学院预防医学系2008.112008.
2、114主主 要要 内内 容容n环境的概念、范围、构成环境的概念、范围、构成n环境的卫生学特征环境的卫生学特征n环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征n环境影响的社会性和现状环境影响的社会性和现状5教学基本要求教学基本要求n掌握：环境的概念及范围；掌握：环境的概念及范围；构成环境的要素。构成环境的要素。n熟悉：环境的卫生学特征；熟悉：环境的卫生学特征；环境因素与健康的关系特征；环境因素与健康的关系特征；目前存在的主要环境问题。目前存在的主要环境问题。n了解：环境影响的社会性。了解：环境影响的社会性。61 环境的概念、范围、构成环境的概念、范围、构成1.环境的基本概念环境的基本概念相对于某一中心
3、事物的周围事物的总和相对于某一中心事物的周围事物的总和(辞海辞海)以人为主体的外部世界，即以人为核心，以人为主体的外部世界，即以人为核心，围绕人群的空间及其中可以直接、间接影围绕人群的空间及其中可以直接、间接影响人类生存和发展的各种因素的总体响人类生存和发展的各种因素的总体7环境的基本概念环境的基本概念 在特定时刻由物理、化学、生物及社会的各在特定时刻由物理、化学、生物及社会的各种因素构成的整体状态，这些因素可能对生命机种因素构成的整体状态，这些因素可能对生命机体或人类活动直接或间接地产生现时的或远期的体或人类活动直接或间接地产生现时的或远期的影响影响(WHO)环境的概念环境的概念8环境环境
4、自然环境自然环境9生活居住环境生活居住环境102.环境的范围环境的范围 大气圈（大气圈（Atmosphere)Atmosphere)自然环境：自然环境：水圈水圈(Hydrosphere)(Hydrosphere)(物质环境物质环境)岩石土壤圈岩石土壤圈(Lithosphere)(Lithosphere)生物圈生物圈(Biosphere)(Biosphere)社会环境社会环境(非物质环境非物质环境)环境的概念环境的概念11Primary environmentSecondaryenvironment环境的分类环境的分类123 3、构成环境的要素构成环境的要素n n 生物因素生物因素(Biolog
5、ical factor)n n 化学因素化学因素(chemical factor)n n 物理因素物理因素(physical factor)n n 社会社会心理因素心理因素(Social-psychological factor)13生物因素生物因素(Biological factor)构成环境的要素构成环境的要素1 1F生物圈生物圈(Biosphere)F生态系统生态系统(Ecosystem)F生态平衡生态平衡(Ecoeqilibrium)F食物链食物链(Food chain)14生产者生产者一级一级消消(绿色植物绿色植物)(草食动物草食动物)二级二级无机界无机界(杂食动物杂食动物)费费(光
6、光,气气,水水,土土)三级三级(肉食动物肉食动物)分解者分解者高级高级者者(微生物微生物)(人类人类)生态系统组成生态系统组成生态系统的构成生态系统的构成生物因素生物因素15食物链和食物网食物链和食物网n n食物链食物链(Food chain)：一种生物被另一种生物吞食，后者再被第三种一种生物被另一种生物吞食，后者再被第三种 生物吞食，彼此以食物联接起来的锁链关系生物吞食，彼此以食物联接起来的锁链关系n n食物网食物网(Food net)：食物链之间彼此交错形成复杂的网状结构食物链之间彼此交错形成复杂的网状结构n n功能：功能：能量和物质沿着食物链能量和物质沿着食物链(或食物网或食物网)转移流
7、动转移流动生物因素生物因素16生态平衡生态平衡(Ecoeqilibrium)n n生态系统各个环节的质和量相对稳定和相互适应生态系统各个环节的质和量相对稳定和相互适应的状态的状态F例：大量砍伐森林、消耗石油、煤等例：大量砍伐森林、消耗石油、煤等 地表大气中地表大气中 CO2浓度浓度 温室效应温室效应 F动态平衡：相对的、暂时的、可变的动态平衡：相对的、暂时的、可变的 适应适应 破坏破坏 不平衡不平衡 平衡平衡 失衡失衡 调节调节 自然因素、人为因素自然因素、人为因素环境的概念环境的概念生物因素生物因素17环境生物因素与人类生存和健康环境生物因素与人类生存和健康有益方面有益方面不利方面不利方面F
8、通过食物链获得营养素通过食物链获得营养素F生物给人类健康和生命带生物给人类健康和生命带来威胁来威胁F利用生物和微生物制成药利用生物和微生物制成药物防治疾病物防治疾病F 病原生物病原生物、生物性粉、生物性粉尘可引起疾病尘可引起疾病F绿化、森林植被起着重要绿化、森林植被起着重要作用作用F生物性污染物引起食源性生物性污染物引起食源性食物中毒、介水传染病食物中毒、介水传染病。生物因素生物因素18化学因素化学因素(chemical factor)n天然或人工合成的有机和无机化学物质、动植天然或人工合成的有机和无机化学物质、动植物体内及微生物内的化学组成成分等物体内及微生物内的化学组成成分等n常量元素和微
9、量元素常量元素和微量元素n 环境污染物环境污染物(工业、生活、农业工业、生活、农业)和公害和公害构成环境的要素构成环境的要素2 219历史上环境污染八大公害事件历史上环境污染八大公害事件I 大气污染大气污染时间时间地点地点原因原因后果后果1.马斯河谷马斯河谷 事件事件1930年年12月月比利时马斯比利时马斯河谷工业区河谷工业区盆地、逆温盆地、逆温SO2增高增高呼吸道疾病；呼吸道疾病；死亡死亡60余人余人2.洛杉矶光洛杉矶光 化学烟雾化学烟雾 事件事件1943年以来年以来不断发生不断发生美国洛杉矶美国洛杉矶市市环山、逆温环山、逆温O3为主的光化学烟雾为主的光化学烟雾眼、皮肤、呼吸眼、皮肤、呼吸道
10、刺激；道刺激；死亡死亡400多人多人3.多诺拉事件多诺拉事件1948年年10月月美国宾州多美国宾州多诺拉镇诺拉镇河谷盆地河谷盆地SO2、金属烟尘、金属烟尘呼吸道症状；呼吸道症状；死亡死亡20人人4.伦敦烟雾事伦敦烟雾事件件1873年起；年起；1952年年12月月英国伦敦市英国伦敦市逆温逆温煤烟尘、煤烟尘、SO2、硫酸、硫酸雾雾呼吸道刺激、并呼吸道刺激、并发症；发症；死亡率增高死亡率增高5.四日市哮喘四日市哮喘1955年以来年以来日本四日市日本四日市石化和重油燃烧废气石化和重油燃烧废气(C-H化物化物)哮喘病人发作；哮喘病人发作；死亡病例死亡病例化学因素化学因素20II 水污染水污染时间时间地点
11、地点原因原因后果后果6.水俣病水俣病 事件事件195356年年日本熊本县日本熊本县水俣湾水俣湾含汞废水；含汞废水；鱼类甲基汞鱼类甲基汞甲基汞中毒；甲基汞中毒；死亡死亡50多人多人7.痛痛病痛痛病 事件事件195572年年日本富山县日本富山县神通川流域神通川流域含镉废水含镉废水食用镉米食用镉米骨关节肌肉疼痛；骨关节肌肉疼痛；多系统症状多系统症状历史上环境污染八大公害事件历史上环境污染八大公害事件化学因素化学因素公害（公害（public nuisance)(日本）指由于事业活动和人类其它活动产生的相当范围的大日本）指由于事业活动和人类其它活动产生的相当范围的大气污染、水质污染、土壤污染、噪音、振动
12、、地面沉降以及恶臭气污染、水质污染、土壤污染、噪音、振动、地面沉降以及恶臭对人体健康和生活环境带来损害。对人体健康和生活环境带来损害。（我国）指凡污染和破坏环境对公众的健康、安全、生命及（我国）指凡污染和破坏环境对公众的健康、安全、生命及公私财产等造成的危害。公私财产等造成的危害。21III 食物污染食物污染8.米糠油事件米糠油事件1968年年3月月日本北九州爱知县日本北九州爱知县多氯联苯混入米糠油多氯联苯混入米糠油多氯联苯中毒；死亡多氯联苯中毒；死亡16例例“胎儿油症胎儿油症”历史上环境污染八大公害事件历史上环境污染八大公害事件化学因素化学因素22环境化学因素的特点环境化学因素的特点n可通过
13、消化道、呼吸道和皮肤接触可通过消化道、呼吸道和皮肤接触n接触时间长，反复接触、终身接触接触时间长，反复接触、终身接触n剂量相对较低剂量相对较低n易感性大，包括老、幼、弱易感性大，包括老、幼、弱n多种污染物同时存在多种污染物同时存在化学因素化学因素23物理因素物理因素(physical factor)n微小气候微小气候(micro-climate)n太阳辐射太阳辐射n噪声、振动噪声、振动n非电离辐射、电离辐射等非电离辐射、电离辐射等n影响听力、神经、血液、肿瘤影响听力、神经、血液、肿瘤构成环境的要素构成环境的要素3 324社会社会 心理因素心理因素(Social-psychological fa
14、ctor)n社会制度、文化、经济、居住、风俗习惯、社会制度、文化、经济、居住、风俗习惯、职业、宗教、战争等职业、宗教、战争等n情绪、心情、态度、观念情绪、心情、态度、观念 n卫生服务卫生服务n精神病；心身疾病精神病；心身疾病(心源性疾病心源性疾病)构成环境的要素构成环境的要素4 4252 环境的卫生学特征环境的卫生学特征n n 整体性整体性n n 区域性区域性n n 多变性多变性261、整体性整体性n人类关注全球环境问题人类关注全球环境问题环境的卫生学特征环境的卫生学特征1272、区域性区域性环境的卫生学特征环境的卫生学特征2污染范围区域性污染范围区域性污染源局部污染源局部地方病地方病FF厂矿
15、废水厂矿废水 水系下游沿岸地区水系下游沿岸地区FF厂矿废气厂矿废气 厂矿为中心、下风向地区厂矿为中心、下风向地区28FF自然疫源性自然疫源性生物地方性；生物地方性；虫媒和易感宿主分虫媒和易感宿主分布的地区布的地区森林脑炎森林脑炎FF地球化学性地球化学性化学元素性；化学元素性；某种元素特定分布某种元素特定分布的地区的地区地甲病地甲病地氟病地氟病环境的卫生学特征环境的卫生学特征22、区域性区域性污染范围区域性污染范围区域性污染源局部污染源局部地方病地方病293、多变性多变性环境因素环境因素(内部结构、外在状态内部结构、外在状态)自然、生物、人类社会行为自然、生物、人类社会行为转化、净化转化、净化人
16、类与环境相适应人类与环境相适应促进健康促进健康环境破坏环境破坏(污染污染)健康危害健康危害生物浓集生物浓集环境自净环境自净环境的卫生学特征环境的卫生学特征330环境自净环境自净(Environmental self-purification)n物理、化学和生物学因素的综合作用物理、化学和生物学因素的综合作用n污染物逐渐消除、环境恢复或部分恢复到原先污染物逐渐消除、环境恢复或部分恢复到原先的状态的状态环境的卫生学特征环境的卫生学特征331环境自净作用环境自净作用(Self-purification)前提：前提：少量环境污染物一时性进入环境少量环境污染物一时性进入环境方式：方式：经自然环境中的物理
17、、化学和生经自然环境中的物理、化学和生物学因素的综合作用物学因素的综合作用结果：结果：污染物逐渐消除、环境恢复或部污染物逐渐消除、环境恢复或部分恢复到原先的状态分恢复到原先的状态特点：特点：环境自净环境自净能力的有能力的有限性限性环境的卫生学特征环境的卫生学特征332环境自净的途径物理过程物理过程化学过程化学过程生物过程生物过程沉降；混合、稀释；沉降；混合、稀释；挥发、逸散挥发、逸散氧化、还原、水解、氧化、还原、水解、中和中和微生物的降解作用微生物的降解作用(生物转化生物转化)物理转移物理转移(浓度高浓度高浓度低浓度低)分解、转化分解、转化有机物有机物形成二次污染形成二次污染解毒和解毒和/或增
18、毒效应或增毒效应增毒增毒/无害化无害化环境的卫生学特征环境的卫生学特征333 人人 依存；适应；改造依存；适应；改造 环环 类类 作用；制约；影响作用；制约；影响 境境对立统一、相辅相承、相互依存、相互制约对立统一、相辅相承、相互依存、相互制约3 环境因素与健康的关系特征环境因素与健康的关系特征如：如：适应、改造、破坏环境适应、改造、破坏环境 环境污染影响健康环境污染影响健康341、可变性可变性n强度或剂量过高或过低，作用可不同强度或剂量过高或过低，作用可不同n生物转化：无毒、强毒生物转化：无毒、强毒环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征1352、综合性综合性相加作用相加作用(additiv
19、e action)：多种化学物同时存在时的毒作用多种化学物同时存在时的毒作用各化学物分别作用时毒作用的总和各化学物分别作用时毒作用的总和协同作用协同作用(或增毒作用，或增毒作用，synergistic action)：多种化学物同时存在时的毒作用多种化学物同时存在时的毒作用超过各化学物分别作用时毒作用的总和超过各化学物分别作用时毒作用的总和拮抗作用拮抗作用(antagonistic action)：多种化学物同时存在时的毒作用多种化学物同时存在时的毒作用小于各毒物分别作用时毒作用的总和小于各毒物分别作用时毒作用的总和环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征1363、选择性选择性 环环 境境 因
20、因 素素靶靶 器器 官官甲基汞甲基汞神经系统神经系统(中枢及末梢中枢及末梢)、胎盘、胎盘苯苯造血系统造血系统铅铅骨骼系统骨骼系统；红细胞；红细胞石棉石棉 肺肺联苯胺联苯胺膀胱膀胱三氯乙烯三氯乙烯肝肝环境环境因素因素FF器官分布器官分布不均匀不均匀FF对某些组织和器官具有选择性亲和力对某些组织和器官具有选择性亲和力FF亲器官性、有相对固定的毒作用靶器官亲器官性、有相对固定的毒作用靶器官环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征1374、非特异性非特异性n n 同一环境因素引起多种危害效应同一环境因素引起多种危害效应 特异性危害、非特异性危害特异性危害、非特异性危害n n 不同环境因素引起类似的效应
21、不同环境因素引起类似的效应环境因素环境因素非非 特特 异异 性性 症症 状状铅铅脱发、贫血、肌痛、肌无力、胃肠炎、肾脏疾患、运动失调、脱发、贫血、肌痛、肌无力、胃肠炎、肾脏疾患、运动失调、脑功能障碍、脑功能障碍、致畸致畸汞汞胃肠炎、肾脏疾患、运动失调、脑功能障碍、致畸胃肠炎、肾脏疾患、运动失调、脑功能障碍、致畸砷砷脱发、鼻刺激、皮炎、色素沉着、胃肠炎、致畸脱发、鼻刺激、皮炎、色素沉着、胃肠炎、致畸环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征138 5、条件性条件性n n强度或剂量强度或剂量n n毒性毒性(化学化学/物理特性物理特性)n n联合作用联合作用n n个体状态个体状态(反应性反应性)人群健
22、康效应谱人群健康效应谱(Health Effects Spectrum)FF环境因素对机体健康影响环境因素对机体健康影响(生理、生化和病理效应等生理、生化和病理效应等)是连续作用过程是连续作用过程FF人群对环境因素不同反应人群对环境因素不同反应的分布模式呈的分布模式呈“金字塔金字塔”型型环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征139人群健康效应谱人群健康效应谱环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征1406、个体感受性个体感受性n年龄年龄n性别性别n健康状况健康状况n营养状况营养状况n遗传因素遗传因素环境与健康的关系特征环境与健康的关系特征1414 环境影响的社会性环境影响的社会性 n隐现性隐
23、现性n未来性未来性 n交错性交错性 n群体性与全球性群体性与全球性 42 环境问题现状与前景环境问题现状与前景n n次生环境问题次生环境问题主要是由于人类社会和经主要是由于人类社会和经济活动等人为因素导致的济活动等人为因素导致的环境污染和生态破坏环境污染和生态破坏 n n社会环境问题社会环境问题由于经济和社会发展水平由于经济和社会发展水平或结构或结构的因素而引起的各的因素而引起的各种社会生活问题种社会生活问题 主要是来自自然力作用主要是来自自然力作用 的各种自然灾害和地方的各种自然灾害和地方 性疾病性疾病n n原生环境问题原生环境问题435 5 环境污染对人群健康的影响环境污染对人群健康的影响
24、 1.引起急性中毒和死亡；引起急性中毒和死亡；2.慢性危害：生理生化功能、生长发育、慢性病、慢性危害：生理生化功能、生长发育、慢性病、慢性中毒；慢性中毒；3.致癌作用；致癌作用；4.遗传影响：胎儿性水俣病；遗传影响：胎儿性水俣病；2,4,5-涕事件；氟化涕事件；氟化 物；氯乙烯物；氯乙烯 5.其他：精神状态、传染病的暴发流行、过敏反应其他：精神状态、传染病的暴发流行、过敏反应44全球性环境问题环境的卫生学特征环境的卫生学特征1n n 大气污染问题大气污染问题n n 酸雨酸雨n n 温室效应和全球气候变暖温室效应和全球气候变暖n n 平流层臭氧层的破坏平流层臭氧层的破坏n n 水污染与淡水资源危
25、机水污染与淡水资源危机n n 土壤退化与生态恶化土壤退化与生态恶化n n 全球森林危机全球森林危机n n 生物多样性资源的锐减生物多样性资源的锐减n n 海洋污染海洋污染n n 固体废弃物污染和有毒有固体废弃物污染和有毒有害化学物转移害化学物转移45当今全球性的环境问题与健康当今全球性的环境问题与健康一、全球气候变暖一、全球气候变暖 原因：原因：greenhouse effectCO2（106t）人口人口（百万）（百万）人均排人均排放量放量百分比百分比（%）美国美国5228.52263.0619.8823.7中国中国3006.771200.242.5113.6俄罗斯俄罗斯1547.89148.
26、2010.447.0日本日本1150.94125.579.175.2德国德国884.4181.6610.834.0印度印度803.00929.360.863.6英国英国564.8458.619.642.64647影响：影响：1.海平面发生变化海平面发生变化海平面上升海平面上升气候变暖对冰川影响气候变暖对冰川影响482.生态系统发生变化生态系统发生变化493.厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象5051厄尔尼诺引起的洪涝灾害厄尔尼诺引起的洪涝灾害秘鲁孟加拉国521998年的厄尔尼诺事件中澳大利亚的灌木火灾厄尔尼诺带来的干旱53二、臭氧层破坏二、臭氧层破坏 原因：卤化碳理论原因：卤化碳理论54影响：影响：1.
27、皮肤癌增多皮肤癌增多552.免疫系统受抑制免疫系统受抑制3.大气光化学氧化剂增加大气光化学氧化剂增加4.臭氧减少还可以破坏生物链：水产品减少，农作物减产，臭氧减少还可以破坏生物链：水产品减少，农作物减产，水资源流失水资源流失56酸雨毁掉的德国松林卫星图片中的红色代表酸雨毁掉的成片森林三、酸雨三、酸雨 pH5.6557被酸雨破坏的雕像被酸雨破坏的建筑58四、水资源危四、水资源危机机 1.水源不足水源不足5960 2 水资源分布不均：水资源分布不均：616263 3 用水量骤增：用水量骤增：a、工业化飞速发展、工业化飞速发展64b、人口急剧膨胀、人口急剧膨胀急剧膨胀的人口超出了一些地区的承受能急剧膨胀的人口超出了一些地区的承受能力，因而出现了越来越多的环境难民！力，因而出现了越来越多的环境难民！65 4 水体污染严重，水质恶化水体污染严重，水质恶化66五、森林减少和土壤退化五、森林减少和土壤退化6768风沙袭击北京城69当代全球性环境问题的对策当代全球性环境问题的对策1.制订全球公民环境行为准则制订全球公民环境行为准则2.促进环境保护技术的开发和利用促进环境保护技术的开发和利用3.发达国家对发展中国家提供必要的援助发达国家对发展中国家提供必要的援助4.建立全球性环境保护制度建立全球性环境保护制度5.产业技术的革新产业技术的革新6.加强植树造林，加强城市绿化加强植树造林，加强城市绿化
