第二章(1)人類(lèi)的環(huán)境

第二章環(huán)境與健康Environmentandhealth教學(xué)目標(biāo)：1.掌握概念:環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)平衡、食物鏈、生物富集2.熟悉:

環(huán)境污染對(duì)健康的危害；環(huán)境污染的特點(diǎn)環(huán)境與健康關(guān)系的研究方法以及健康危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容和方法第一節(jié)人類(lèi)的環(huán)境Human’slivingenvironment環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存的空間，保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)自己。環(huán)境概念環(huán)境（environment）是人類(lèi)賴(lài)以生存的空間及其所包含的各種因素，他為人類(lèi)提供空氣、食物、水，還提供了人類(lèi)在智力、道德、社會(huì)和精神等方面獲得發(fā)展的基礎(chǔ)和機(jī)會(huì)。WHO公共衛(wèi)生專(zhuān)家委員會(huì)認(rèn)為：環(huán)境“是指在特定時(shí)刻由物理、化學(xué)、生物及社會(huì)各種因素構(gòu)成的整體狀態(tài)，這些因素可能對(duì)生命機(jī)體或人類(lèi)活動(dòng)直接或間接地產(chǎn)生現(xiàn)時(shí)或遠(yuǎn)期作用”。環(huán)境自然環(huán)境社會(huì)環(huán)境（大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈）經(jīng)濟(jì)、文化、人際、社會(huì)心理原生環(huán)境primaryenvironment次生環(huán)境secondaryenvironment一、環(huán)境的組成人類(lèi)是生物圈內(nèi)對(duì)環(huán)境影響最大的生物，20世紀(jì)60年代以來(lái)，先后啟動(dòng)了大型的國(guó)際研究計(jì)劃，如：世界科協(xié)提出的《國(guó)際生物學(xué)計(jì)劃》聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)起的《人與生物圈計(jì)劃》國(guó)際科學(xué)聯(lián)合會(huì)籌劃的《國(guó)際地圈-生物圈計(jì)劃》加深人類(lèi)對(duì)其環(huán)境的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)著環(huán)境、生態(tài)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，變革著人類(lèi)的生活觀念和人類(lèi)的發(fā)展戰(zhàn)略。原生環(huán)境：天然形成的,未受或少受人為因素影響的環(huán)境有利健康因素不利健康因素促進(jìn)健康地方病“正?！笨諝?水,土壤,陽(yáng)光,微小氣候,風(fēng)光“不正?！彼?、土壤：元素含量異常次生環(huán)境：人類(lèi)活動(dòng)下形成的環(huán)境，環(huán)境污染是主要問(wèn)題

破壞生態(tài)平衡:次生環(huán)境質(zhì)量惡化保持生態(tài)平衡:次生環(huán)境優(yōu)于原生環(huán)境促進(jìn)健康引起疾病(一)生物因素Biologicalfactor

微生物寄生蟲(chóng)支原體原蟲(chóng)環(huán)境中能引起傳染病和寄生蟲(chóng)病的生物病原因子

舊傳染病與新傳染病共存霍亂、傷寒、鼠疫、炭疽HIV、瘋牛病、非典、禽流感、人-豬鏈球菌感染

人為原因(環(huán)境污染)自然原因:洪水、地震、風(fēng)景、火山爆發(fā)燃料燃燒工業(yè)廢水污染或灌溉農(nóng)田

(汞;鎘;砷)空氣

水

土壤

食物化學(xué)組成變化（二）化學(xué)因素Chemicalfactor硫氧化物SOx

氮氧化物NOx

一氧化碳CO

煙塵揮發(fā)性烴類(lèi)CHx

重金屬化合物Pb，Mn

苯并芘B(a)P氣象因素(微小氣候)放射元素——電離輻射生活、生產(chǎn)環(huán)境陽(yáng)光電磁輻射人為原因自然原因：異常氣象物理因素變化放射物質(zhì)使用微光、激光應(yīng)用機(jī)器、交通噪聲、振動(dòng)(三)物理因素Physicalfactor(四)社會(huì)心理因素Socialpsychologicalfactor政治制度

經(jīng)濟(jì)水平

文化程度生活方式衛(wèi)生服務(wù)心理人類(lèi)健康二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡Ecosystemandecologicalbalance種群:

一個(gè)物種在一定空間范圍內(nèi)的所有個(gè)體的總和生物群落:所有不同種的生物的總和為生物群落

生態(tài)系統(tǒng)：由生物群落及其生存的環(huán)境所構(gòu)成的一個(gè)有物質(zhì)、能量和信息流動(dòng)的功能系統(tǒng)要素：生產(chǎn)者；消費(fèi)者；分解者；非生物環(huán)境功能：

物質(zhì)循環(huán)；能量流動(dòng)；信息傳遞(一)生態(tài)系統(tǒng)Ecosystem生態(tài)環(huán)境（ecologicalenvironment）是與人類(lèi)生存和發(fā)展有關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)所構(gòu)成的自然環(huán)境。生物圈內(nèi)的生物不僅種類(lèi)多，數(shù)量龐大，具有生物多樣性的特征。生活環(huán)境(livingenvironment)是與人類(lèi)生活關(guān)系密切的各種自然的和人工的環(huán)境條件，如居住、工作、娛樂(lè)和社會(huì)活動(dòng)環(huán)境。生物圈：生物生存的地球表層。范圍：11km深地殼、海洋及15km以?xún)?nèi)的地表大氣層生態(tài)系統(tǒng)是指生物群落（包括微生物、動(dòng)物、植物及人類(lèi)等）與非生物環(huán)境（空氣、水、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、氨基酸等）所組成的自然系統(tǒng)。在生物群落中，又分為生產(chǎn)者（綠色植物、化能合成菌等）消費(fèi)者（草食、肉食、大型肉食動(dòng)物）、分解者（細(xì)菌、真菌及放線(xiàn)菌等微生物）三個(gè)部分。2024/3/421土壤生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境大氣水生物群落動(dòng)物植物微生物物質(zhì)能量信息物種流動(dòng)循環(huán)人二級(jí)消費(fèi)者分解者無(wú)機(jī)界（空氣、水、土壤、太陽(yáng)輻射等）生產(chǎn)者一級(jí)消費(fèi)者生態(tài)系統(tǒng)四要素及其關(guān)系無(wú)機(jī)物光能有機(jī)物化學(xué)能有機(jī)物礦物質(zhì)無(wú)機(jī)物2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系24生態(tài)系統(tǒng)的主要特征

整體性可持續(xù)性開(kāi)放性自調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(ecosystemservices)是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成及所維持的人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境條件與效用。它不僅為人類(lèi)提供食物、醫(yī)藥及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的原料，而且維持了人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的生命支持系統(tǒng)。Costanza等人將全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分為17類(lèi)，包括氣體調(diào)節(jié)、干擾調(diào)節(jié)、水分調(diào)節(jié)、水分供給、侵蝕控制和沉積物保持、土壤形成、養(yǎng)分循環(huán)、廢氣物處理、授粉、生物控制、庇護(hù)、食物生產(chǎn)、原材料、遺傳資源、休閑、文化等。17項(xiàng)功能已成為人們進(jìn)行生態(tài)服務(wù)評(píng)價(jià)的基本標(biāo)準(zhǔn)和參照。生態(tài)平衡在一定的時(shí)間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間，生物群落與非生物環(huán)境之間，物質(zhì)、能量的輸出和輸入，生物學(xué)種群和數(shù)量，以及各數(shù)量之間的比例，始終保持著一種動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，稱(chēng)之為生態(tài)平衡

Ecologicalbalance(二)生態(tài)平衡水水生浮游生物魚(yú)貝類(lèi)鳥(niǎo)禽類(lèi)畜類(lèi)空氣土壤昆蟲(chóng)植物人對(duì)人類(lèi)重要性正面：在生態(tài)系統(tǒng)中維持物質(zhì)能量流動(dòng)，保持生態(tài)平衡負(fù)面：污染物通過(guò)食物鏈富集生物富集作用(bioconcentration)：環(huán)境中某些污染物含量在生物體之間沿著食物鏈逐級(jí)增高，使生物體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境中濃度表1-1DDT農(nóng)藥在環(huán)境中的富集作用環(huán)境狀態(tài)環(huán)境中濃度(ppm)富集系數(shù)海

水5.00×10-5藻類(lèi)植物4.00×10-28.00×102魚(yú)

類(lèi)2.074.14×104水

鳥(niǎo)

類(lèi)75.501.51×106食物鏈生態(tài)系統(tǒng)健康Ecosystemhealth是指具有活力和自然調(diào)節(jié)能力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，是生態(tài)系統(tǒng)的綜合特性。2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系31為了試驗(yàn)人類(lèi)離開(kāi)地球能否生存，美國(guó)從1984年起在亞利桑那州建造了幾乎密封的“生物圈2號(hào)”試驗(yàn)基地。它占地1.3萬(wàn)平方米，容積20.4萬(wàn)立方米，設(shè)計(jì)及建設(shè)花費(fèi)2億美元，每年的維護(hù)費(fèi)達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元?！吧锶?號(hào)”內(nèi)有土壤、水源、空氣和多種多樣的動(dòng)植物和微生物，科學(xué)家們希望這個(gè)模擬地球環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室能提供足夠的食物、水和空氣，供8名進(jìn)入“生物圈2號(hào)”工作的研究人員生活兩年。

1993年1月，8名科學(xué)家進(jìn)入“生物圈2號(hào)”一年多后，由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈2號(hào)”用的混凝土中的鈣反應(yīng)，生成碳酸鈣，導(dǎo)致其中氧氣含量從21％降到14％；二氧化碳含量猛增。“生物圈之號(hào)”運(yùn)行3年后，其中的一氧化氮含量劇增到了79％，足以使人體合成維生素B12的能力減弱，危害大腦健康。

除了藤本植物比較繁榮外，所有靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，大樹(shù)也搖搖欲墜；昆蟲(chóng)除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外，幾乎都死了，人造海洋中生物生存情況略好于陸地；人造沙漠由于沒(méi)有控制好降雨，變成了草地；“生物圈2號(hào)”下層的溫度又大大低干預(yù)計(jì)的數(shù)字。1996年，哥倫比亞大學(xué)接管了“生物圈2號(hào)”。(一)雙重性（二）多樣性1.相加作用：多種化學(xué)物同時(shí)存在時(shí)的毒效應(yīng)為各化學(xué)物分別作用時(shí)毒效應(yīng)的總和2+3=52.協(xié)同作用：多種化學(xué)物同時(shí)存在時(shí)的毒效應(yīng)超過(guò)各化學(xué)物分別作用時(shí)毒效應(yīng)的總和2+3=103.增強(qiáng)作用：一種化學(xué)物對(duì)某一器官或系統(tǒng)無(wú)毒作用，但與另一種化學(xué)物同時(shí)作用時(shí)使其毒作用增強(qiáng)0+2=104.拮抗作用：多種化學(xué)物同時(shí)存在時(shí)的毒效應(yīng)小于各化學(xué)物分別作用時(shí)毒效應(yīng)的總和。其機(jī)制可以是功能拮抗、化學(xué)拮抗、配置拮抗或受體拮抗2+3=4三、人類(lèi)與環(huán)境的關(guān)系（三）選擇性環(huán)境化學(xué)物質(zhì)的親器官性使其有相對(duì)固定的靶器官。（四）劑量-反應(yīng)關(guān)系指環(huán)境有害因素的暴露劑量與個(gè)體內(nèi)生物學(xué)效應(yīng)強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系。（五）個(gè)體感受性1.年齡2.性別3.健康狀況4.營(yíng)養(yǎng)狀況5.遺傳隨著暴露劑量的改變，產(chǎn)生某種反應(yīng)（定量反應(yīng)或定性反應(yīng)）的數(shù)量而隨之改變的相關(guān)關(guān)系稱(chēng)為劑量-反應(yīng)關(guān)系(dose-responserelationship)。健康效應(yīng)譜（spectrumofhealtheffect）：指人群暴露于環(huán)境污染物時(shí)產(chǎn)生的不良反應(yīng)在性質(zhì)、程度和范圍上所表現(xiàn)出的征象。它反映了環(huán)境污染引起的健康危害在人群中的分布情況。不同級(jí)別的效應(yīng)在人群中的分布。人群對(duì)環(huán)境異常變化的健康效應(yīng)譜死亡患病機(jī)能代償疾病前狀態(tài)生理反應(yīng)的異常變動(dòng)生理反應(yīng)正常范圍內(nèi)的變動(dòng)作用強(qiáng)度潛在健康效應(yīng)對(duì)健康有害影響人體對(duì)環(huán)境致病因素的反應(yīng)四、環(huán)境污染及其對(duì)健康的影響Environmentalpollutionanditseffectonhealth

2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系38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(duì)人類(lèi)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(chēng)之為環(huán)境污染。人為排放造成環(huán)境污染的物質(zhì)則稱(chēng)為環(huán)境污染物或環(huán)境污染因素。環(huán)境污染：2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系39公害（publicnuisance）

嚴(yán)重的環(huán)境污染叫公害。

特點(diǎn)：區(qū)域性，多為人為，連續(xù)污染，受害人數(shù)多，動(dòng)植物同時(shí)受害。公害?。╬ublicnuisancedisease）

嚴(yán)重環(huán)境污染造成的地區(qū)中毒性疾病。

2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系40

1996年4月20日，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)表報(bào)告指出，從飲用水。空氣到海洋和森林，整個(gè)地球環(huán)境全面惡化；南極臭氧空洞正以每年一個(gè)美國(guó)陸地面積的速度增大；全球1.25億人生活在空氣混濁的城市；12億人生活在缺水的城市，14億人的生活環(huán)境中缺乏生活污水排放裝置；每年全球地表土壤流失200億噸，減少森林460萬(wàn)公頃……

2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系41全球性的三大危機(jī):

環(huán)境污染

生態(tài)破壞.

資源短缺2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系421949年以來(lái)，我國(guó)的GDP增長(zhǎng)了10多倍，但礦產(chǎn)資源消耗也增長(zhǎng)了40多倍。2003年，我國(guó)已成為煤炭、鋼鐵、銅的世界第一消費(fèi)大國(guó)，世界第二石油和電力消費(fèi)大國(guó)。而創(chuàng)造的GDP僅相當(dāng)于世界總量的4％?，F(xiàn)在每增加1億元GDP需要投資高達(dá)5億元，而在“六五”、“七五”時(shí)期，投資兩元就可以增加一元的GDP。2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系43據(jù)國(guó)家環(huán)保總局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2006年聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)綠色國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算研究報(bào)告2004》顯示，2004年中國(guó)由于大氣污染共造成近35.8萬(wàn)人死亡，約64萬(wàn)名呼吸和循環(huán)系統(tǒng)病人住院，約25.6萬(wàn)新發(fā)慢性支氣管炎病人，造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1527.4億元人民幣。全世界20個(gè)不適合人類(lèi)居住的城市，中國(guó)占16個(gè)2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系44五、環(huán)境有害因素對(duì)機(jī)體作用的一般特征環(huán)境有害因素能否對(duì)機(jī)體造成危害及其程度，受到許多條件的影響，其中最主要的影響因素為：環(huán)境有害因素作用強(qiáng)度（劑量或濃度）作用時(shí)間機(jī)體的健康狀況易感特征等（一）環(huán)境污染物的來(lái)源Sourceofenvironmentalpollutant

1.生產(chǎn)性污染廢氣

煤煙和粉塵；有毒粉塵；有害氣體廢水化學(xué)毒物；有機(jī)溶劑；農(nóng)藥廢渣

Hg；Cd；Pb；HCN；Cr；P等；有機(jī)廢渣2.生活性污染廢氣

生活爐灶；飲食攤點(diǎn)等廢水

洗滌劑、糞尿——水體富營(yíng)養(yǎng)化（eutrophication）廢渣

食物殘?jiān)话咨S意倒堆的生活垃圾山3.其他污染交通污染噪聲放射元素交通性污染2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系51環(huán)境污染對(duì)健康影響的特點(diǎn)(一)廣泛性污染影響范圍大，人口多，對(duì)象廣泛。(二)長(zhǎng)期性可長(zhǎng)時(shí)間作用于人群，甚至終生。(三)多樣性有特異性、非特異性損害，有局部的、全身的，有急性、慢性的，有近期、遠(yuǎn)期的。(四)復(fù)雜性各種因素的聯(lián)合作用。(二)環(huán)境污染對(duì)健康危害的主要表現(xiàn)形式2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系53一、環(huán)境污染對(duì)人群的急慢性危害

急性危害倫敦?zé)熿F事件，美國(guó)的洛杉磯、紐約和日本大阪、東京發(fā)生的光化學(xué)煙霧事件，日本的四日市事件，印度博帕爾農(nóng)藥廠發(fā)生的異氰酸甲酯(CH2NCO)泄漏，事件米糠油多氯聯(lián)苯污染事件等前蘇聯(lián)、美國(guó)都先后發(fā)生過(guò)核電站核泄漏事故，給周?chē)木用駧?lái)了深重的災(zāi)難，放射性物質(zhì)飄浮于上空，其遠(yuǎn)期危害效應(yīng)將會(huì)更加嚴(yán)重。環(huán)境生物性污染:隱孢子蟲(chóng)、紅眼病、SARS倫敦?zé)熿F事件中的濃霧焚燒秸稈40年代洛杉磯

光化學(xué)煙霧事件2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系57慢性危害環(huán)境中有害污染物(因素)以低濃度、長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)作用于機(jī)體所產(chǎn)生的危害，稱(chēng)為慢性危害。影響因素：污染物的暴露劑量、暴露時(shí)間、化學(xué)污染物的生物半減期和化學(xué)特性、機(jī)體的反應(yīng)特性。慢性危害的根本原因：低濃度的環(huán)境污染物對(duì)機(jī)體損害的逐漸積累，包括該物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的物質(zhì)或功能蓄積。2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系58慢性危害類(lèi)型1.非特異性損害：生理功能、免疫功能、抵抗力、對(duì)生物感染的敏感性

2.誘發(fā)慢性疾患（COPD）：無(wú)機(jī)氟、甲基汞3.持續(xù)性蓄積危害：重金屬（生物半減期很長(zhǎng)）、持久性有機(jī)污染物(POPs)

環(huán)境污染所致的慢性危害往往是非特異性的弱效應(yīng)，發(fā)展呈漸進(jìn)性。水俁病痛痛?。?）遠(yuǎn)期作用

致癌作用(carcinogenesis)致癌因素生物性、化學(xué)性、物理性因素行為生活方式2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系62江蘇鹽城市阜寧縣古河鎮(zhèn)洋橋村

：農(nóng)藥廠、兩家化工廠，成天聞怪味，井水不能喝，自來(lái)水有農(nóng)藥味。空氣污染嚴(yán)重睡覺(jué)要捂住口鼻。三年奪走三個(gè)組20多條人命。大氣污染癌癥村2024/3/4第二章環(huán)境與健康的關(guān)系63江蘇廣豐癌癥村：無(wú)錫市廣豐村