2008臨床預(yù)防醫(yī)學(xué) 人類的環(huán)境[1]

1、第一章 人類的環(huán)境第一節(jié) 環(huán)境的概述第二節(jié) 環(huán)境污染及其防制措施第一節(jié) 環(huán)境的概述一、環(huán)境的概念、人類生存環(huán)境的形成與開展二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡三、人與環(huán)境的關(guān)系1一、環(huán)境的概念、人類生存環(huán)境的形成與開展環(huán)境-通常是指人類和生物賴以生存的空間及外部條件(包括自然環(huán)境和社會環(huán)境)。 預(yù)防醫(yī)學(xué)所研究的環(huán)境是指包括空氣、水、土壤、食物與其它生物以及相關(guān)的社會因素構(gòu)成的，與人群健康密切相關(guān)的生活和生產(chǎn)環(huán)境。 環(huán)境是在特定時刻由物理、化學(xué)、生物及社會的各種因素構(gòu)成的整體狀態(tài)，這些因素可能對生命機體或人類活動直接地或間接地產(chǎn)生現(xiàn)時的或遠(yuǎn)期的作用。環(huán)境的構(gòu)成因素：物理、化學(xué)、生物及社會心理因素2人類環(huán)境的根

2、本構(gòu)成 (一)大氣圈 地球外表包圍著很厚的并隨著地球旋轉(zhuǎn)的空氣 層，稱為大氣圈。 (二) 水圈 水圈一般可分為地表水、地下水兩大類，另外還 包括大氣中的水。 (三巖石圈 巖石圈通常指地殼主要有巖漿巖和沉積巖構(gòu)成。 3人類環(huán)境的根本構(gòu)成 (四生物圈biosphere 有生物體生存的地球表層，稱為生物圈。它由生物生存的大氣圈、水圈、土壤巖石圈所構(gòu)成。其范圍包括海平面以下約12公里厚度的巖石圈、水圈和土壤圈及海平面以上約10公里高度的大氣層。 (生物圈大體上可分為三大生態(tài)系統(tǒng)：陸生、淡水、海洋生態(tài)系統(tǒng)4環(huán)境系統(tǒng)的組成 1、按照其因素屬性和系統(tǒng)構(gòu)成劃分： 自然環(huán)境和社會環(huán)境2、根據(jù)人類活動對其影響程度

3、劃分： 原生環(huán)境和次生環(huán)境3、按環(huán)境范圍的大小劃分： 空間環(huán)境、車間環(huán)境、生活區(qū)環(huán)境、城市環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、全球環(huán)境、宇宙環(huán)境等。5生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是指生物群落包括微生物、動物、植物及人類等與非生物環(huán)境生活環(huán)境空氣、水、無機鹽類、氨基酸等所組成的自然系統(tǒng)。有一定的結(jié)構(gòu)和功能生物群落是指地球各有機界的整體，包括所有的動物、植物和微生物。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物環(huán)境。生產(chǎn)者綠色植物、化學(xué)能合成菌等消費者草食、肉食、大型肉食動物分：一級、二級、三級消費者、分解者細(xì)菌、真菌及放線菌等微生物。6生態(tài)系統(tǒng)的功能：能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息聯(lián)系能量流動途徑：食物鏈能量利用效率很低10%：十

4、分之一定律能量流動是單向的：太陽能-化學(xué)能-生物能-代謝、活動、廢物7二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡8生態(tài)系統(tǒng)9生態(tài)平衡生態(tài)平衡-是指生態(tài)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的質(zhì)和量相對穩(wěn)定和相對適應(yīng)的狀態(tài)。即指生態(tài)系統(tǒng)各局部的結(jié)構(gòu)與功能均處于相互適應(yīng)、相互協(xié)調(diào)的狀態(tài)。是一種控制和反響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡、輸入輸出物質(zhì)數(shù)量平衡 10生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng)能維持平衡的原因：具有自動調(diào)節(jié)自己的功能，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)小生物類型愈多、物種愈豐富、愈容易維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。生態(tài)平衡是生物生存、活動、繁衍得以正常進(jìn)行的根底。11生態(tài)環(huán)境 一種生物被另一種生物吞食，后者在被第三種生物吞食，并為其提供物質(zhì)和能量，彼此以食物聯(lián)接起來的鎖鏈關(guān)

5、系，稱為食物鏈food chain 。它是生態(tài)系統(tǒng)最根本的功能和特性。能量流動的途徑。高位營養(yǎng)級生物體內(nèi)的濃度比低位營養(yǎng)級生物體內(nèi)的濃度增加的現(xiàn)象，稱為生物放大作用。有些污染物在生物體之間可沿著食物鏈濃度逐級增高，并超過原環(huán)境中的濃度，這種現(xiàn)象叫做生物濃集作用。12生態(tài)環(huán)境與人類健康 生態(tài)環(huán)境問題可分為二類：一類是原生環(huán)境問題,另一類是次生環(huán)境問題。 目前存在的主要環(huán)境問題是:一全球氣候變暖 溫室效應(yīng)greenhouse effect 大氣中的CO2和水蒸氣能夠吸收由地球發(fā)射的波長較長的輻射，從而對地球起到保溫作用。13生態(tài)環(huán)境與人類健康它對人類健康的影響主要有：心臟病和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率增

6、加；一些蟲媒疾病發(fā)病率增加。氣候陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生影響。14生態(tài)環(huán)境與人類健康15生態(tài)環(huán)境與人類健康 (二)臭氧層破壞 臭氧層位于地球外表上約20-50公里的平流層內(nèi)。平流層內(nèi)的氧分子受到短波紫外線的照射經(jīng)化學(xué)反響而生成臭氧。臭氧層破壞對生物及人類健康主要影響有： 皮膚癌發(fā)生率增高；對居民呼吸道及眼部的損傷； 對生物活動的影響。16生態(tài)環(huán)境與人類健康17生態(tài)環(huán)境與人類健康 (二)臭氧層破壞 臭氧層位于地球外表上約20-50公里的平流層內(nèi)。平流層內(nèi)的氧分子受到短波紫外線的照射經(jīng)化學(xué)反響而生成臭氧。臭氧層破壞對生物及人類健康主要影響有： 皮膚癌發(fā)生率增高；對居民呼吸道及眼部的損傷； 對生物活動

7、的影響。 18生態(tài)環(huán)境與人類健康 (三)酸雨 酸雨是指降水中含有一定數(shù)量酸性物質(zhì)的自由降水現(xiàn)象，其pH值小于5.65，降水包括雨、雪、雹和霧等。酸雨的形成主要是SO2和NOX等酸性污染物經(jīng)化學(xué)反響而成。酸雨對人類生態(tài)環(huán)境造成的的影響，主要是以下幾個方面： 對水體生態(tài)環(huán)境的影響； 對土壤植物生態(tài)的影響； 對人群健康的危害。19生態(tài)環(huán)境與人類健康 (三)酸雨 酸雨是指降水中含有一定數(shù)量酸性物質(zhì)的自由降水現(xiàn)象，其pH值小于5.65，降水包括雨、雪、雹和霧等。酸雨的形成主要是SO2和NOX等酸性污染物經(jīng)化學(xué)反響而成。酸雨對人類生態(tài)環(huán)境造成的的影響，主要是以下幾個方面： 對水體生態(tài)環(huán)境的影響； 對土壤植

8、物生態(tài)的影響； 對人群健康的危害。20生態(tài)環(huán)境與人類健康21生態(tài)環(huán)境與人類健康 (四)其它方面 1. 水污染與淡水資源危機 2. 土壤資源破壞與生態(tài)惡化 3. 生物多樣性資源銳減 4. 全球森林危機 5. 海洋污染與海洋環(huán)境保護 6. 固體廢棄物污染和有害化學(xué)物質(zhì)的越 境轉(zhuǎn)移等。22三、人與環(huán)境的關(guān)系一人與環(huán)境間物質(zhì)的統(tǒng)一性：物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)移；二人與環(huán)境間作用的雙向性：適應(yīng)環(huán)境和改造環(huán)境；三環(huán)境因素對人體健康影響的兩重性：有利作用與有害作用。23機體與環(huán)境間的作用一人體對外界環(huán)境的適應(yīng)能力二人類有改造環(huán)境的主觀能動作用24環(huán)境有害因素對機體作用的一般特征 (一)劑量-效應(yīng)反響關(guān)系 環(huán)境有害因

9、素引起機體的生物效應(yīng)與劑量或強度有關(guān)，不同的劑量可引起不同的生物效應(yīng)。環(huán)境有害因素引起的生物效應(yīng)可從兩個方面加以表達(dá)： 劑量-效應(yīng)關(guān)系dose-effect relationship，隨著環(huán)境有害因素劑量增加，它在機體內(nèi)所產(chǎn)生的有害的生物學(xué)效應(yīng)增強。主要針對個體而言。 25環(huán)境有害因素對機體作用的一般特征 劑量-反響doseresponserelationship，它是 指隨著劑量增加，產(chǎn)生某種特定生物學(xué)效應(yīng)的個體數(shù)增加。它是針對群體而言。26環(huán)境有害因素對機體作用的一般特征 二作用時間 化學(xué)性污染物在機體內(nèi)的蓄積稱為物質(zhì)蓄積。毒物在機體的蓄積量主要受攝入量、生物半衰期和作用時間三個因素的影響

10、。 有些環(huán)境有害因素，進(jìn)入機體后，能較快的分解并以多種形態(tài)迅速排出體外，不在機體內(nèi)蓄積，但該物質(zhì)在靶組織或靶器官上產(chǎn)生的功能改變可逐漸積累，從而機體對該物質(zhì)的反響性增強，功能或生化代謝改變加重，最終造成器官或組織的損害，這稱為功能蓄積。27健康效應(yīng)譜與敏感人群(susceptive persons)一健康效應(yīng)譜 劑量-效應(yīng)關(guān)系 個人健康效應(yīng)與人群健康效應(yīng)近期效應(yīng)與遠(yuǎn)期效應(yīng) 劑量-反響關(guān)系特異效應(yīng)與非特異效應(yīng)人群健康效應(yīng)譜與高危險人群28健康效應(yīng)譜與敏感人群作 用 死亡強 患病度 機能代償 疾病前狀態(tài) 生理反響異常變化 生理反響正常范圍內(nèi)變化 人群對環(huán)境異常變化的反響29健康效應(yīng)譜與敏感人群 二

11、敏感人群易受環(huán)境因素?fù)p傷的人群稱為敏感人群。機體對環(huán)境有害因素的反響與人的健康狀況、生理功能狀態(tài)、遺傳因素等有關(guān)。有些還與性別、年齡有關(guān)，另外還存在個體差異。另外近年來研究說明在人群中普遍存在著外顯率低的等位基因變異即基因多態(tài)型gene polymorphisms。這些基因在控制個體對環(huán)境暴露的反響和相關(guān)性疾病的易感性有著重要作用。 30第三節(jié) 微量元素與健康 由于地質(zhì)原因使得生活人群對某種化學(xué)元素攝入量過多或過低而引發(fā)的疾病稱為生物地球化學(xué)性疾病。 人體內(nèi)元素可分為常量元素和微量元素兩大類。微量元素有分為必需微量元素和非必需微量元素。 一、微量元素在環(huán)境中的分布 二、微量元素的生物學(xué)效應(yīng) 三

12、、微量元素與疾病 31微量元素在環(huán)境中的分布地下水由于影響因素較少，水中常量和微量元素相對穩(wěn)定。地面水水體中微量元素來源多樣，影響因素復(fù)雜，其含量極不穩(wěn)定。巖石和土壤中的微量元素因各地區(qū)類型不同，其化學(xué)元素組成各異。大氣中的微量元素種類和含量由于人為及自然的原因有很大變異，在某一地區(qū)植物中微量元素含量相對較為穩(wěn)定。32微量元素的生物學(xué)效應(yīng) (一)對酶活性的影響 (二)對內(nèi)分泌的影響 (三)影響某種特殊功能蛋白 (四)對生殖功能的影響 (五)調(diào)節(jié)體液滲透壓和酸堿平衡 33第四節(jié) 環(huán)境污染與健康 由于各種人為的或自然的原因，使環(huán)境的構(gòu)成發(fā)生重大變化，并造成環(huán)境質(zhì)量惡化，破壞了生態(tài)平衡，對人類健康造

13、成直接的、間接的或潛在性的有害影響，這種現(xiàn)象稱之為環(huán)境污染。嚴(yán)重的環(huán)境污染叫做公害。因嚴(yán)重的環(huán)境污染而引起的區(qū)域性疾病稱之為公害病。 人為排放造成環(huán)境污染的物質(zhì)那么稱為環(huán)境污染物或環(huán)境污染因素。 34第二章 環(huán)境污染及其防制措施一、環(huán)境污染概述 二、環(huán)境污染對健康的影響與損害三、環(huán)境污染的防制原那么 35一、環(huán)境污染概述概念：由于各種人為的或自然的原因，使環(huán)境的構(gòu)成發(fā)生重大變化，并造成環(huán)境質(zhì)量惡化，破壞了生態(tài)平衡，對人類健康造成直接的、間接的或潛在性的有害影響，這種現(xiàn)象稱之為環(huán)境污染。嚴(yán)重的環(huán)境污染叫做公害。因嚴(yán)重的環(huán)境污染而引起的區(qū)域性疾病稱之為公害病。人為排放造成環(huán)境污染的物質(zhì)那么稱為環(huán)境

14、污染物或環(huán)境污染因素。 36環(huán)境污染的來源1、生產(chǎn)性污染：工業(yè)三廢廢水、廢氣、廢渣、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等；2、生活性污染：生活三廢垃圾、糞便、生活污水、醫(yī)院污水等；3、交通性污染：4、其它污染：如戰(zhàn)爭、微波、輻射等。37污染物在環(huán)境中的變遷1、污染物在不同介質(zhì)間的轉(zhuǎn)移：2、環(huán)境的自凈作用： 物理作用：稀釋、擴散 化學(xué)作用：中和 生物作用：分解3、生物富集作用：生物濃縮、生物放大4、生物轉(zhuǎn)化作用：38二、環(huán)境污染對健康的影響與損害一、環(huán)境污染對健康的影響1.人體對環(huán)境污染的反響a.持久性損害 b.可逆性變化人體對環(huán)境異常變化的反應(yīng)39健康效應(yīng)譜作 用 死亡強 患病度 機能代償 疾病前狀態(tài) 生理反響異常變化

15、 生理反響正常范圍內(nèi)變化 人群對環(huán)境異常變化的反響40敏感人群易受環(huán)境因素?fù)p傷的人群稱為敏感人群。機體對環(huán)境有害因素的反響與人的健康狀況、生理功能狀態(tài)、遺傳因素等有關(guān)。有些還與性別、年齡有關(guān)，另外還存在個體差異。另外近年來研究說明在人群中普遍存在著外顯率低的等位基因變異即基因多態(tài)型。這些基因在控制個體對環(huán)境暴露的反響和相關(guān)性疾病的易感性有著重要作用。412.影響環(huán)境污染物對人體作用的因素污染物的理化特性：污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)直接影響其對人體的危害程度。作用條件：污染物的作用條件主要是指其接觸劑量、作用時間及進(jìn)入人體的途徑。 接觸劑量：環(huán)境有害因素引起機體的生物效應(yīng)與劑量或強度有關(guān)，不同的劑量

16、可引起不同的生物效應(yīng)。42劑量-效應(yīng)關(guān)系 隨著環(huán)境有害因素劑量增加，它在機體內(nèi)所產(chǎn)生的有害的生物學(xué)效應(yīng)增強。主要針對個體而言。劑量-反響 它是指隨著劑量增加，產(chǎn)生某種特定生物學(xué)效應(yīng)的個體數(shù)增加。它是針對群體而言。43必需元素和非必需元素劑量與效應(yīng)的關(guān)系44作用時間：化學(xué)性污染物在機體內(nèi)的蓄積稱為物質(zhì)蓄積。毒物在機體的蓄積量主要受攝入量、生物半衰期和作用時間三個因素的影響。 有些環(huán)境有害因素，進(jìn)入機體后，能較快的分解并以多種形態(tài)迅速排出體外，不在機體內(nèi)蓄積，但該物質(zhì)在靶組織或靶器官上產(chǎn)生的功能改變可逐漸積累，從而機體對該物質(zhì)的反響性增強，功能或生化代謝改變加重，最終造成器官或組織的損害，這稱為功

17、能蓄積。45進(jìn)入人體的途徑：污染物接觸機體的途徑不同，其吸收量與速度、分布，首先到達(dá)的器官與組織不同，代謝過程也不相同。因而影響到污染物毒作用的性質(zhì)、程度及出現(xiàn)的早晚。例如，金屬汞在消化道根本不吸收，皮膚吸收量也很少，但卻容易以蒸氣形式由呼吸道吸收進(jìn)入人體造成危害。個體感受性差異 對環(huán)境污染物的作用，不同個體的反響性質(zhì)與強度不同。個體感受性差異主要取決于年齡、性別、健康狀況、營養(yǎng)、生理狀態(tài)以及遺傳因素決定的易感性。例如，1952年英國倫敦?zé)熿F事件死亡的人中，80%是原患有心、肺疾病者。46多種因素的綜合作用：環(huán)境污染物對人體的作用，常常不是單一的。幾種化學(xué)物質(zhì)可同時并存于環(huán)境，化學(xué)污染物可與吸

18、煙、飲酒、藥物等因素同時存在；化學(xué)因素還可與物理、生物以及社會因素同時存在。同時存在的多因素聯(lián)合作用可呈現(xiàn)協(xié)同，也可呈現(xiàn)拮抗。例如，空氣中二氧化硫和飄塵對慢性呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病具協(xié)同促進(jìn)作用，而鋅那么可拮抗鉛對血色素合成的抑制作用。 47環(huán)境污染對人群健康影響的特點 多樣性：環(huán)境污染物因素可通過多種環(huán)境介質(zhì)多種渠道進(jìn)入人體及污染物對人體的影響可以多種多樣。廣泛性：環(huán)境污染的影響范圍和地區(qū)廣泛，污染危害的對象廣泛。長期性：人群常處于低水平長時間暴露狀況。復(fù)雜性：污染物在環(huán)境中可通過各種作用而發(fā)生變化，同時它在環(huán)境中不是單一因素存在，往往是多種因素同時存在而作用于人群。48環(huán)境污染對健康的損害 急

19、性危害：環(huán)境污染的急性危害是由于短時間內(nèi)大量污染物接觸進(jìn)入體內(nèi)所引起的，通常其損害表現(xiàn)快速、劇烈，呈明顯中毒病癥、疾病爆發(fā)、甚至死亡。急性危害的典型例子是世界各國大氣污染中毒的公害事件：如倫敦?zé)熿F事件、洛杉礬、紐約、東京及我國蘭州市曾屢次發(fā)生光化學(xué)煙霧事件等。49環(huán)境污染對健康的損害 慢性危害：是由于低劑量的環(huán)境污染物長期反復(fù)作用于人體，污染物在體內(nèi)負(fù)荷量蓄積，其產(chǎn)生的損害不斷累積，而造成的特定的病理反響。如各種公害病。 遠(yuǎn)期危害 致突變作用：是指環(huán)境因素誘發(fā)細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變而導(dǎo)致的機體可遺傳的變異。 50環(huán)境污染對健康的損害致癌作用carcinogenesis ：環(huán)境因素引起正常細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，異常增殖，并開展成腫瘤的過程稱致癌作用。致癌是一個多基因、多因素、多步驟的復(fù)雜過程，其機制至今尚未徹底說明。據(jù)估計，人類癌癥80%90%與環(huán)境因素有關(guān)，而其中化學(xué)因素又占9