临床预防医学第一章人类的环境

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1、第一章 人类的环境 第一节 环境的概述 第二节 环境污染及 其防制措施 第一节 环境的概述 一、环境的概念、 人类生存环境的形 成与发展 二、生态系统与生 态平衡 三、人与环境的关 系 一、环境的概念、人类生存环境 的形成与发展 环境 -通常是指人类和生物赖以生存的空间及外部条 件 (包括自然环境和社会环境 )。 预防医学所研究的环境是指包括空气、水、土壤、食 物与其它生物以及相关的社会因素构成的，与人群健 康密切相关的生活和生产环境。 环境是在特定时刻由 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体或人 类活动直接地或间接地产生现时的或远期的作用。

2、环境的构成因素： 物理 、 化学 、 生物 及 社会心理因素 人类环境的基本构成 (一 )大气圈 地球表面包围着很厚的并随着地球旋转的空气 层，称为大气圈。 (二 ) 水圈 水圈一般可分为地表水、地下水两大类，另外还 包括大气中的水。 (三 ） 岩石圈 岩石圈通常指地壳主要有岩浆岩和沉积岩构成 。 人类环境的基本构成 (四 ） 生物圈 （ biosphere） 有生物体生存的地球表层 ， 称为生物圈 。 它由生物生存的大气圈 、 水圈 、 土壤岩石圈所 构成 。 其范围包括海平面以下约 12公里厚度的 岩石圈 、 水圈和土壤圈及海平面以上约 10公里 高度的大气层 。 (生物圈大体上可分为三大

3、生 态系统：陆生 、 淡水 、 海洋生态系统 ） 环境系统的组成 1、按照其因素属性和系统构成划分： 自然环境和社会环境 2、根据人类活动对其影响程度划分： 原生环境和次生环境 3、按环境范围的大小划分： 空间环境、车间环境、生活区环境、 城市环境、区域环境、全球环境、宇宙环境等。 生态系统 生态系统 是指 生物群落 （ 包括微生物 、 动物 、 植 物及人类等 ） 与 非生物环境 （ 生活环境 ） （ 空气 、 水 、 无机盐类 、 氨基酸等 ） 所组成的自然系统 。 有一定的 结构 和 功能 生物群落是指地球各有机界的整体 ， 包括所有的 动物 、 植物和微生物 。 生态系统的结构： 生产

4、者 、 消费者 、 分解者 、 非 生物环境 。 生产者 （ 绿色植物 、 化学能合成菌等 ） 消费者 （ 草食 、 肉食 、 大型肉食动物 ） （ 分：一 级 、 二级 、 三级消费者 ） 、 分解者 （ 细菌 、 真菌 及放线菌等微生物 ） 。 生态系统的功能：能量流动、物质循环、 信息联系 能量流动途径：食物链 能量利用效率很低（ 10%：十分之一定律） 能量流动是单向的：太阳能 -化学能 - -生物能 -代谢、活动、废物 二、生态系统与生态平衡 生态系统 食物链与食物网 生态系统中各种生物之间由于 食物关系 形成的一种联系 初级消费者 初级消费者 生产者 生产者 分解者 初 级 消 费

5、 者 次 级 消 费 者 次 级 消 费 者 三级消费者 生态平衡 生态平衡 -是指生态系统各个 环节的质和量相对稳定和相对适应 的状态。即指生态系统各部分的 结 构与功能 均处于相互适应、相互协 调的状态。 是一种控制和反馈系统 结构平衡、功能平衡、输入输出物 质数量平衡 生态系统与生态平衡 生态系统能维持平衡的原因：具有 自动调节自己的功能，生态系统内小生 物类型愈多、物种愈丰富、愈容易维持生 态系统的平衡。生态平衡是生物生存、活 动、繁衍得以正常进行的基础。 生态环境 一种生物被另一种生物吞食 ， 后者在被第三 种生物吞食 ， 并为其提供物质和能量 ， 彼此 以食物联接起来的锁链关系 ，

6、 称为 食物链 （ food chain） 。 它是生态系统最基本的功 能和特性 。 能量流动的途径 。 高位营养级生物体内的浓度比低位营养级生 物体内的浓度增加的现象 ， 称为 生物放大作 用 。 有些污染物在生物体之间可沿着食物链浓度 逐级增高 ， 并超过原环境中的浓度 ， 这种现 象叫做 生物浓集作用 。 生态环境与人类健康 生态环境问题可分为二类：一类是原生环 境问题 ,另一类是次生环境问题。 目前存在的主要环境问题是 : （一）全球气候变暖 温室效应（ greenhouse effect） 大气中的 CO2 和水蒸气能够吸收由地球发射的波长较长的辐射，从 而对地球起到保温作用。 生态

7、环境与人类健康 它对人类健康的影响主要有： 心脏病和呼吸系统疾病的发病率增加； 一些虫媒疾病发病率增加。（气候） 陆地和海洋生态系统发生影响。 生态环境与人类健康 生态环境与人类健康 (二 )臭氧层破坏 臭氧层位于地球表面上约 20-50公里的平流层 内 。 平流层内的氧分子受到短波紫外线的照射经 化学反应而生成臭氧 。 臭氧层破坏对生物及人类 健康主要影响有： 皮肤癌发生率增高； 对居民呼吸道及眼部的 损伤； 对生物活动的影响 。 生态环境与人类健康 生态环境与人类健康 (二 )臭氧层破坏 臭氧层位于地球表面上约 20-50公里的 平流层内 。 平流层内的氧分子受到短波紫 外线的照射经化学反

8、应而生成臭氧 。 臭氧 层破坏对生物及人类健康主要影响有： 皮肤癌发生率增高； 对居民呼吸道及 眼部的损伤； 对生物活动的影响 。 生态环境与人类健康 (三 )酸雨 酸雨是指降水中含有一定数量酸性物质的自由 降水现象 ， 其 pH值小于 5.65， 降水包括雨 、 雪 、 雹和雾等 。 酸雨的形成主要是 SO2和 NOX等酸性 污染物经化学反应而成 。 酸雨对人类生态环境 造成的的影响 ， 主要是以下几个方面： 对水体生态环境的影响； 对土壤植物生态的影响； 对人群健康的危害 。 生态环境与人类健康 (三 )酸雨 酸雨是指降水中含有一定数量酸性物质的自由 降水现象 ， 其 pH值小于 5.65

9、， 降水包括雨 、 雪 、 雹和雾等 。 酸雨的形成主要是 SO2和 NOX等酸性 污染物经化学反应而成 。 酸雨对人类生态环境 造成的的影响 ， 主要是以下几个方面： 对水体生态环境的影响； 对土壤植物生态的影响； 对人群健康的危害 。 生态环境与人类健康 酸雨区面积约占国土面积的 30% 生态环境与人类健康 (四 )其它方面 1. 水污染与淡水资源危机 2. 土壤资源破坏与生态恶化 3. 生物多样性资源锐减 4. 全球森林危机 5. 海洋污染与海洋环境保护 6. 固体废弃物污染和有害化学物质的越 境转移 等 。 三、人与环境的关系 （ 一 ） 人与环境间物质的统一性： 物 质交换和能量转移

10、； （ 二 ） 人与环境间作用的双向性： 适 应环境和改造环境； （ 三 ） 环境因素对人体健康影响的两 重性： 有利作用与有害作用 。 机体与环境间的作用 （ 一 ） 人体对外界环境的适应能力 （ 二 ） 人类有改造环境的主观能动作用 环境有害因素对机体作用的一般特征 (一 )剂量 -效应（反应）关系 环境有害因素引起机体的生物效应与剂量或 强度有关，不同的剂量可引起不同的生物效应。 环境有害因素引起的生物效应可从两个方面加以 表达： 剂量 -效应关系 （ dose-effect relationship）， 随着环境有害因素剂量增加，它在机体内所产生 的有害的生物学效应增强。主要针对个体而

11、言。 环境有害因素对机体作用的一般特征 剂量 -反应 （ doseresponserelationship）， 它是 指随着剂量增加，产生某种特 定生物学效应的个体数增加。它是 针对群体而言。 环境有害因素对机体作用的一般特征 （二）作用时间 化学性污染物在机体内的蓄积称为 物质蓄 积 。毒物在机体的蓄积量主要受摄入量、生物 半衰期和作用时间三个因素的影响。 有些环境有害因素，进入机体后，能较快 的分解并以多种形态迅速排出体外，不在机体 内蓄积，但该物质在靶组织或靶器官上产生的 功能改变可逐渐积累，从而机体对该物质的反 应性增强，功能或生化代谢改变加重，最终造 成器官或组织的损害，这称为 功能

12、蓄积 。 健康效应谱与敏感人群 (susceptive persons) （一）健康效应谱 剂量 -效应关系 个人健康效应与人群健康效应 近期效应与远期效应 剂量 -反应关系 特异效应与非特异效应 人群健康效应谱与高危险人群 健康效应谱与敏感人群 作 用 死亡 强 患病 度 机能代偿 疾病前状态 生理反应异常变化 生理反应正常范围内变化 人群对环境异常变化的反应 健康效应谱与敏感人群 （ 二 ） 敏感人群 易受环境因素损伤的人群称为 敏感人群 。 机体对环境有害因素的反应与人的健康状 况、生理功能状态、遗传因素等有关。有 些还与性别、年龄有关，另外还存在个体 差异。另外近年来研究表明在人群中普

13、遍 存在着外显率低的等位基因变异即 基因多 态型（ gene polymorphisms） 。 这些基因 在控制个体对环境暴露的反应和相关性疾 病的易感性有着重要作用。 第三节 微量元素与健康 由于地质原因使得生活人群对某种化学 元素摄入量过多或过低而引发的疾病称为 生 物地球化学性疾病。 人体内元素可分为常量元素和微量元素 两大类。微量元素有分为必需微量元素和非 必需微量元素。 一、 微量元素在环境中的分布 二、 微量元素的生物学效应 三、 微量元素与疾病 微量元素在环境中的分布 地下水由于影响因素较少，水中常量和微量 元素相对稳定。地面水水体中微量元素来源 多样，影响因素复杂，其含量极不稳

14、定。岩 石和土壤中的微量元素因各地区类型不同， 其化学元素组成各异。大气中的微量元素种 类和含量由于人为及自然的原因有很大变异， 在某一地区植物中微量元素含量相对较为稳 定。 微量元素的生物学效应 (一 )对酶活性的影响 (二 )对内分泌的影响 (三 )影响某种特殊功能蛋白 (四 )对生殖功能的影响 (五 )调节体液渗透压和酸碱平衡 第四节 环境污染与健康 由于各种人为的或自然的原因，使环 境的构成发生重大变化，并造成环境质量 恶化，破坏了生态平衡，对人类健康造成 直接的、间接的或潜在性的有害影响，这 种现象称之为环境污染。严重的环境污染 叫做公害。因严重的环境污染而引起的区 域性疾病称之为公

15、害病。 人为排放造成环境污染的物质则称为环 境污染物或环境污染因素。 第二章 环境污染及其防制措施 一、环境污染概述 二、环境污染对健康的影响与损害 三、环境污染的防制原则 一、环境污染概述 概念： 由于各种人为的或自然的原因，使 环境的构成 发生重大变化，并造成 环境质 量恶化 ，破坏了生态平衡，对人类健康造 成直接的、间接的或潜在性的有害影响， 这种现象称之为 环境污染 。严重的环境污 染叫做 公害 。因严重的环境污染而引起的 区域性疾病称之为 公害病 。 人为排放造成环境污染的物质则称为 环境 污染物或环境污染因素 。 环境污染的来源 1、生产性污染：工业三废（废水、废气、 废渣）、农业

16、生产等； 2、生活性污染：生活三废（垃圾、粪便、 生活污水）、医院污水等； 3、交通性污染： 4、其它污染：如战争、微波、辐射等。 污染物在环境中的变迁 1、污染物在不同介质间的转移： 2、环境的自净作用： 物理作用：稀释、扩散 化学作用：中和 生物作用：分解 3、生物富集作用：生物浓缩、生物放大 4、生物转化作用： 二、环境污染对健康的影响与损害 （一）、环境污 染对健康的影响 1.人体对环境污染 的反应 a.持久性损害 b.可逆性变化 人体对环境异常变化的反应 健康效应谱 作 用 死亡 强 患病 度 机能代偿 疾病前状态 生理反应异常变化 生理反应正常范围内变化 人群对环境异常变化的反应

17、敏感人群 易受环境因素损伤的人群称为 敏感人群 。 机体对环境有害因素的反应与人的健康状 况、生理功能状态、遗传因素等有关。有 些还与性别、年龄有关，另外还存在个体 差异。另外近年来研究表明在人群中普遍 存在着外显率低的等位基因变异即 基因多 态型 。 这些基因在控制个体对环境暴露的 反应和相关性疾病的易感性有着重要作用。 2.影响环境污染物对人体作用的因素 污染物的理化特性 ：污染物的物理、化学性 质直接影响其对人体的危害程度。 作用条件： 污染物的作用条件主要是指其接 触剂量、作用时间及进入人体的途径。 接触剂量： 环境有害因素引起机体的生 物效应与剂量或强度有关，不同的剂量 可引起不同的

18、生物效应。 剂量 -效应关系 随着环境有害因素剂 量增加，它在机体内所产生的有害的生物 学效应增强。主要针对个体而言。 剂量 -反应 它是指随着剂量增加，产 生某种特定生物学效应的个体数增加。它 是针对群体而言。 必需元素和非必需元素剂量与效应的关系 作用时间： 化学性污染物在机体内的蓄积称为 物质蓄积 。毒物在机体的蓄积量主要受摄入量、 生物半衰期和作用时间三个因素的影响。 有些环境有害因素，进入机体后，能较快 的分解并以多种形态迅速排出体外，不在机体 内蓄积，但该物质在靶组织或靶器官上产生的 功能改变可逐渐积累，从而机体对该物质的反 应性增强，功能或生化代谢改变加重，最终造 成器官或组织的

19、损害，这称为 功能蓄积 。 进入人体的途径 ： 污染物接触机体的途径不同 ， 其吸收量与速度 、 分布 ， 首先到达的器官与组 织不同 ， 代谢过程也不相同 。 因而影响到污染 物毒作用的性质 、 程度及出现的早晚 。 例如 ， 金属汞在消化道基本不吸收 ， 皮肤吸收量也很 少 ， 但却容易以蒸气形式由呼吸道吸收进入人 体造成危害 。 个体感受性差异 对环境污染物的作用 ， 不 同个体的反应性质与强度不同 。 个体感受性差 异主要取决于年龄 、 性别 、 健康状况 、 营养 、 生理状态以及遗传因素决定的易感性 。 例如 ， 1952年英国伦敦烟雾事件死亡的人中 ， 80%是 原患有心 、 肺

20、疾病者 。 多种因素的综合作用 ： 环境污染物对人体的 作用，常常不是单一的。几种化学物质可同时 并存于环境，化学污染物可与吸烟、饮酒、药 物等因素同时存在；化学因素还可与物理、生 物以及社会因素同时存在。同时存在的多因素 联合作用可呈现协同，也可呈现拮抗。例如， 空气中二氧化硫和飘尘对慢性呼吸系统疾病的 发病具协同促进作用，而锌则可拮抗铅对血色 素合成的抑制作用。 环境污染对人群健康影响的特点 多样性： 环境污染物（因素）可通过多种环境 介质多种渠道进入人体及污染物对人体的影响 可以多种多样。 广泛性： 环境污染的影响范围和地区广泛，污 染危害的对象广泛。 长期性： 人群常处于低水平长时间暴

21、露状况。 复杂性： 污染物在环境中可通过各种作用而发 生变化，同时它在环境中不是单一因素存在， 往往是多种因素同时存在而作用于人群。 环境污染对健康的损害 急性危害 ： 环境污染的急性危害是 由于短时间内大量污染物接触（进入 体内）所引起的，通常其损害表现快 速、剧烈，呈明显中毒症状、疾病暴 发、甚至死亡。急性危害的典型例子 是世界各国大气污染中毒的公害事件： 如伦敦烟雾事件、 洛杉矾、纽约、东 京及我国兰州市曾多次发生光化学烟 雾事件 等。 环境污染对健康的损害 慢性危害 ： 是由于低剂量的环境污染物长期 反复作用于人体，污染物在体内负荷量蓄积， 其产生的损害不断累积，而造成的特定的病理 反

22、应。如各种公害病。 远期危害 致突变作用 ：是指环境因素诱发细胞遗传物 质改变而导致的机体可遗传的变异。 环境污染对健康的损害 致癌作用 （ carcinogenesis） ：环境因素引起 正常细胞的恶性转化 ， 异常增殖 ， 并发展成肿 瘤的过程称致癌作用 。 致癌是一个多基因 、 多因素 、 多步骤的复杂过 程 ， 其机制至今尚未彻底阐明 。 据估计 ， 人类癌症 80% 90%与环境因素有关 ， 而其中化学因素又占 90%。 证明某一化学物质对人是否有致癌性 ， 其证据 来自临床观察 、 生物实验研究 、 人群流行病学 调查三个方面 。 现有证据肯定与人类癌症发生 有因果关系的共达 75

23、种 ， 其中与环境污染有关 的如砷 、 铬 、 镍 、 铍 、 镉及它们的某些化合物 等 。 环境污染对健康的损害 致畸作用（ teratogenesis） ：是指环境因素作 用于子宫内胚胎，使其发育缺陷形成畸形的过程。 胎儿畸形可能是四肢、颜面外形异常或内脏器官结 构缺损。人类先天性畸形发生的原因较为复杂，大 多数属原因不明或被认为是由环境因素和遗传因素 相互作用的结果，而约 10的先天性畸形是由确定 的环境因素引起的。人群流行病学调查确认的人类 致畸物有铅、甲基汞、一氧化碳、多氯联苯、酒精、 碘缺乏、农药（ 3， 4， 5-涕），药物反应停（塞利 多米）、四环素、己烯雌酚，生物因素如风疹病

24、毒， 物理因素如电离辐射、超声波等。 三、环境污染的防制原则 可持续发展 指的是既要满足当代人的需求，又 不损害后代人其需要能力的发展。 它具有生态的、经济的、技术的和社会的多方 面的含义，其实质就是环境保护与社会经济同 步协调发展的观点。 环境与发展密不可分，在开发、利用资源与发 展生产的同时，应考虑生态平衡和环境的承载 能力，尽可能地消除和减少污染，从而使资源 和能源得到持续使用，社会和经济得到持续发 展；另一方面，发展带来了环境污染问题，却 又增强了治理环境的能力，在资金和技术上提 供了解决环境问题的可能性。 环境污染的防制原则 环境规划 环境立法与管理 环境教育 技术措施 环境污染与健康关系的研究