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1、第一章 人类和环境,Human and environment,要求：,掌握：生物放大作用、环境污染、公害、公害病的定义；环境污染对健康的影响，环境污染物对健康损害的影响因素。熟悉：原生环境、次生环境、食物链、生态平衡、一次污染物、二次污染物的定义；环境污染的主要来源；环境污染物在环境中的分布、迁移和自净的方式与途径；环境污染物常用毒性参数；历史上环境污染引起的几次重大的公害事件。了解：环境污染物在体内的吸收、分布、代谢和排泄，环境污染的防治,第一节 人类的环境,一、环境及其基本构成 环境（environment）：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。,社会环境,人际关
2、系等,上层建筑,经济、文化,环境,自然环境,大气圈,水圈,生物圈,土壤岩石圈,自然环境按是否受过人类活动的影响，又可分为原生环境和次生环境。原生环境（primary environment）：是指天然形成的，未受或少受人为因素影响的环境。次生环境（secondary environment）：是指在人为活动影响下形成的环境。,原生环境：天然形成的,未受或少受人为因素影响的环境,有利健康因,不利健康因素,促进健康,地 方 病,空气,水,土壤,阳光,微小气候,风光,水、土壤：元素含量异常,次生环境：人类活动下形成的环境，环境污染是主要问题,破坏生态平衡:次生环境质量恶化,保持生态平衡:次生环境优于
3、原生环境,促进健康,引起疾病,构成环境的主要因素：生物因素（biological factor）化学因素（chemical factor）物理因素（physical factor）社会心理因素（socio-psychological factor）,二、生态系统与生态平衡,定义：生物群落与非生物所组成的自然系统称为生态系统 要素：生产者；消费者；分解者；非生物环境功能：能量流动、物质循环和信息传递,二级消费者,分解者,非生物环境（空气、水、土壤、太阳辐射等）,生产者,一级消费者,生态系统四要素及其关系,无机物光能,有机物化学能,有机物矿物质,无机物,生态平衡：在一定时间内，生态系统中的生产者、
4、消费者和分解者之间，生物群落和非生物环境之间，物质和能量的输入和输出、生物种群和数量，以及各数量之间的比例始终保持着一种动态平衡关系。,(二)生态平衡,食物链（food chain）:在生态系统中，一种生物被另一种生物 吞食，后者再被第三种生物所吞食，彼此 形成一个以食物连接起来的链锁关系。,（三）食物链与生物放大作用,图：人类环境的食物链,水,水生浮游生物,鱼贝类,空气,土壤,植物,昆虫,畜类,鸟禽类,人,1、正面作用：生态系统中物质、能量、信息传递是通过食物链来实现的，保持生态平衡。2、负面作用：污染物通过食物链生物放大,食物链的意义：,生物放大作用（biomagnification）：环
5、境中的某些污染物沿着食物链在生物体间转移并在生物体内浓度逐级增高，使高位营养级体内浓度高于低位营养级浓度。,DDT 海水 水藻类 小鱼 食鱼鸟浓度（ppm）0.00005 0.04 2.07 75.5（为水中的151万倍）,图：环境中可发生DDT生物富集的食物链,环境化学物质易为各种生物体吸收 进入生物体的环境化学物质较难分解和排泄 污染物在生物体内富集和逐渐积累时，尚不 会对该生物造成致命性的损害 在生物放大过程中是通过食物链进行,环境污染物发生生物放大作用的条件:,三、人类与环境的关系,(一)人与环境的统一性通过物质、能量、信息交换保持动态平衡，形成统一体,人体血液中和地壳中元素含量的相关
6、性,元素在海水中丰度与其生物必需性,适应,长期适应,短期适应,(二)人体对环境的适应性,长期进化，形成了对环境的适应。人的大拇指两节,便做精细动作，猩猩大拇指三节，便握持攀援。,生理生化调节，与不利环因素保持平衡，在进入黑暗的空间后，瞳孔会扩大。从事高温作业一段时间后，汗液的分泌会减少。,（三）人与环境的相互作用,主动依赖、适应环境，改造环境，人类生存、发展,第二节 环境污染及对健康的影响,环境污染（environmental pollution）:由于各种自然的或人为的原因，使环境的构成发生重大变化，造成环境质量恶化，破坏生态平衡，对人类健康造成直接、间接或潜在的有害影响。公害（public
7、 nuisance）：严重的环境污染公害病：严重的环境污染引起的区域性疾病。环境污染物：进入环境并能引起环境污染的物质,几个概念,一次污染物：从污染源直接排入环境，其理化性状没有发生改变的污染物二次污染物：进入环境的一次污染物经物理、化学或生物学作用，形成与原来污染物理化性状和毒性完全不同的新的污染物,整个伦敦像一个大的毒气室一样！,伦敦烟雾事件,1952年12月58日,后果：4天时间，死亡人数达4000多人。2个月后，又有8000多人陆续丧生。,数据：伦敦上空大气中烟尘浓度比平时高10倍，SO2的浓度是以往的6倍,原因：1、冬季取暖燃煤和工业燃煤排放的烟雾（元凶）2、高压中心，几天无风。,1
8、9551972年 日本富山县神通川流域炼锌厂排放的废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米和饮用水含镉而中毒，中毒者患病初期腰、背、膝关节疼痛，随后全身疼痛难忍，骨头变酥，极易折断。有一位患者骨折达70多处，身长缩短30厘米。1963年至1979年3 月共有患者共有130人，其中死亡81人。,痛痛病：,一、环境污染物的来源,1、生产性污染：工业性污染（三废）和农业性污 染（农药、化肥）是环境污染的最主要来源。,2、生活性污染：垃圾、粪尿、污水,3、其他污染：交通性污染噪声、振动、尾气是目前城市环境污染的重要来源。,超大排气口！,电磁辐射波、放射性废弃物、自然灾害、突发意外事故以及
9、战争。,二、环境污染物的迁移与自净,（一）环境污染物的迁移：指污染物空间位置和范围变化，浓度变化（如下图）,大 气,生产废气,生产生活废水,江 河 湖 海水,水栖生物,雨水,土 壤,人,生产废渣生活垃圾,肥 料,农 药,农作物,畜产物,图：环境污染物在环境中的分布与迁移,污染物进入环境后，在自然的物理、化学或生物因素作用下，经过一段时间，环境污染物的浓度或总量降低，该过程称为环境的自净。物理净化：扩散、稀释、溶解、沉降，挥发等 化学净化：氧化、还原、水解、中和、光解等 生物净化：吸收、分解、转化等 环境的自净是有限的，超过自净能力或环境条件改变就会停止自净，造成环境质量恶化。,(二)环境污染物
10、的自净,三、环境污染物的吸收、分布、代谢与排泄,环境污染物的吸收、分布与排泄,物质蓄积：进入机体的污染物或其代谢产物，不能完全排出而逐渐蓄积于体内。功能蓄积：毒物进入体内后，用现代检测技术不能发现其在体内有明显贮留，但由该物质引起的功能改变却逐渐累积，导致机体对该毒物的反应性增强的现象。,毒性：化学物引起机体损害的能力 毒物：存在于自然环境中，较少剂量进入机体后就能引起机体病理性损害的化学物质 环境毒物：环境中存在的毒物 生产性毒物：存在于生产环境中的毒物,四、环境污染物的常用毒性参数及安全限值,（一）致死剂量：1.绝对致死剂量（LD100）：引起全部受试对象死亡所需的最低剂量。2.最小致死剂
11、量（LD01）：引起受试对象个别死亡所需的剂量。3.最大耐受剂量(LD0)：毒物不引起受试对象出现死亡的最高剂量，高于此剂量即可出现死亡4.半数致死剂量（LD50）：引起50%受试对象死亡所需的剂量，是评价毒物急性毒性最重要的参数,常用毒性指标：,(二)观察到有害作用的最低量（LOAEL）,(三)未观察到有害作用量（NOAEL）,在设定暴露条件下，以现有的技术手段和指标未观察到一种物质引起机体（人或实验动物）的形态、功能、生长发育或寿命等产生有害作用的最高剂量。,在设定的暴露条件下，以现有的技术手段和指标观察到一种物质引起机体（人或实验动物）的形态、功能、生长发育或寿命等产生有害变化的最低剂量
12、。,(四)阈值,(五)安全限值,对存在有害效应阈值的化学物，安全限值是指为保护人群健康，对生活环境和生产环境及各种环境介质（空气、水、食物、土壤）中与人群健康有关的各种因素（物理、化学和生物因素）所规定的浓度和暴露时间的限制量。,一种物质使机体（人或实验动物）产生某种效应的最低剂量或暴露浓度，即低于该剂量或暴露浓度就观察不到或预计不会发生某种效应。,五 环境污染对人类健康的影响,正常调节,代偿状态,失代偿状态,反应过程,（一）环境致病因素的健康效应,健康反应谱呈金字塔形分布：如下图所示,人体对环境致病因素的反应,广泛性:人群范围广长期性：污染物长期存在空气、土壤和水中复杂性：可多种污染物同时存
13、在多样性：对人体的损害多样，急性、慢性，局部或全身等,（二）环境污染对人类健康影响的特点,（三）环境污染对健康危害的主要表现形式 1、急性危害：短时间接触即可出现症状体征，如SO2、光化学烟雾对眼睛、呼吸道的刺激作用，大量H2S急性中毒或死亡等。重庆的“井喷事件”。,04年12月23日重庆发生的“天然气井喷事件”，大量H2S导致243名群众在短时间内死亡,受毒气侵害致死的家禽,事发现场,消防官兵在为遇难者整理服装,2、慢性危害：,低浓度环境污染物长期、反复对机体作用,汞引起的水俣病。,国际癌症研究中心（IARC）致癌物分类：第1类：对人类致癌：对人类致癌证据充分 第2类：2A类 对人类很可能致
14、癌 2B类 对人类可能致癌 第3类：对人类致癌性尚不能予以分类 第4类：对人类很可能不致癌,3、致癌作用,已确认对人类致癌的物质、混合物及接触环境有90种,致癌物质 致癌混合物 致癌的接触环境,常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位,常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续),常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续),对人类致癌的辐射及癌症部位或癌症,扫烟囱工人易患阴囊癌,致突变作用：引起生物体细胞遗传物质发生可遗传改变的作用,4、遗传毒性,突变类型,基因突变：DNA的碱基组成或排列顺序发生了改变染色体畸变：染色体结构和数目的改变基因组突变：基因组中染色体数目的改变,致突变性
15、：化学物或其他环境因素引起遗传物质发生突变的能力,5、生育毒性和发育毒性,反应停事件,致畸作用,化学性因素：反应停致畸,物理性因素：放射线致畸,生物性因素：风疹病毒致畸,6、对免疫功能的影响,环境毒物对免疫功能的抑制化学物作为致敏原引起机体变态反应 少数环境化学物可引起自身免疫反应,7.、干扰内分泌功能,环境内分泌干扰物：能够改变内分泌系统功能，从而对整个机体或其后代，或其（亚）群体引起健康效应的外源性物质或混合物,（四）环境污染引起的疾病：,公害病:痛痛病、水俣病,职业病：矽肺、噪声聋,传染病：霍乱、鼠疫,食源性疾病,公害病的特征,它是人为活动造成的严重环境污染所引起引起公害病的环境污染多数
16、是连续性的环境污染有一定病人数，病人往往分布在一定区域范围内公害病的病因是共同的；引起公害病的环境污染因素有时是复杂的，可能是单一污染物，也可能是多种污染物联合作用；可能是一次污染物，也可能是二次污染物污染源数量及其排放污染物性质、浓度与人群损害程度呈一定相关性病区人群不分年龄、性别均可发病公害病可能流行时间长，还可能累及胎儿，危害后代；也可以是急性中毒性疾病患同一公害病的个体其症状与体征相似有些公害病的发病机制尚不清楚，缺乏有效的治疗方法,历史上的几次重大公害事件,六 环境污染物对健康损害的影响因素,（一）污染物的化学结构与理化特性 化学结构：醇类毒性依次：丁醇戊醇乙醇丙醇 不饱和化合物饱和
17、化合物:乙炔乙烯乙烷 氯取代氢越多毒性越大：CCl4CHCl3CH2Cl2CH3ClCH4 物理特性:固体微粒分散度大，进入呼吸道深部 溶解度：易溶于水损害眼结膜、上呼吸道粘膜 难溶于水损害深呼吸道粘膜 脂溶性强损害中枢神经系统,（二）剂量或强度剂量：进入机体化学物的数量，一般以mg/kg体重表示 强度：物理性因素作用于机体的数量 剂量-效应关系：表示化学物的摄入量（剂量）与生物个体或群体中发生某种量效应强度之间的关系 主要反映环境因素与个体之间的关系剂量-反应关系：表示化学物的剂量与某一生物群体中出现某种强度生物效应的发生率之间的关系 某一特定生物效应发生在群体的频率之间关系,（三）暴露时间
18、,蓄积量受摄入量、生物半减期(t1/2)及作用时间影响,y=I/K(1-e-kt)式中：y 污染物在体内的蓄积量；I 吸收量(I=摄入量吸收系数)；t 作用时间(d)；K 排泄率,化学物质在机体内的理论蓄积曲线,第2个t1/2:达最大蓄积量75%第3个t1/2:达最大蓄积量87.5%第6个t1/2:达最大蓄积量,（四）环境因素,1.相加作用：多种化学物同时存在时的毒效应为各化学物分别作用时毒效应的总和 2+3=5 如：乐果敌敌畏 2.协同作用：多种化学物同时存在时的毒效应超过各化学物分别作用时毒效应的总和 2+3=10 如：四氯化碳乙醇 3.增强作用：一种化学物对某一器官或系统无毒作用，但与另
19、一种化学物同时作用时使其毒作用增强 0+2=5 如：异丙醇增加四氯化碳的肝毒性4.拮抗作用：多种化学物同时存在时的毒效应小于各化学物分别作用时毒效应的总和。其机制可以是功能拮抗、化学拮抗、配置拮抗或受体拮抗 2+3=4 如：依地酸二钠钙拮抗铅毒性作用,（五）个体易感性,影响个体感受性的因素：健康状况、年龄、性别、生理生化功能状态、遗传因素、个人行为(吸烟等)例如：1952年英国伦敦烟雾事件：一周内比前一年同期多死亡 的4000人中，80%原有心肺病 缺乏血清抗胰蛋白酶因子：对刺激性气体的肺损伤敏感 高敏感人群(高危人群)：由于诸多个体因素不同而对环境污染物特别敏感的人 卫生标准要保护该人群,正
20、常人群与高危人群对污染物的剂量反应关系,影响环境污染物对人体作用的因素,第三节环境污染的防治,环境保护是我国基本国策中华人民共和国环境保护方针：“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”。环境保护法,（一）组织措施 1.健全环境保护法律法规，严格执法 2.卫生监督和卫生管理（二）规划措施 1.城乡建设和改造规划 2.工业企业规划和布局（三）技术措施 1.改革工艺、综合利用、化害为利 2.净化处理 3.制定、完善卫生标准,环境污染的防治,复习题：,1、生物放大作用、环境、环境污染、公害、公害病、原生环境、次生环境、食物链、生态平衡、一次污染物、二次污染物、毒性、毒物的定义2、简述环境污染对健康影响的特点3、环境污染物对健康损害的影响因素有哪些？4、简述环境污染物发生放大作用的条件,
