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环境与健康

2011-11-18 50页 ppt 2MB 58阅读

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环境与健康null第一篇 环境与健康第一篇 环境与健康 第一章 人类的环境 第一节 环境与人类的关系 一、环境的概念 与某一中心事物有关的周围事物,就是这个中心事物的环境。对于人类来说,环境是以人类社会为主体的外部世界的总体。 自然环境 : 社会环境:null(一) 自然环境(natural environment) 自然环境是指环绕于人类周围,能直接或间接影响人类生活与生产的一切自然形成的物质和能量的总体。 ...
环境与健康
null第一篇 环境与健康第一篇 环境与健康 第一章 人类的环境 第一节 环境与人类的关系 一、环境的概念 与某一中心事物有关的周围事物,就是这个中心事物的环境。对于人类来说,环境是以人类社会为主体的外部世界的总体。 自然环境 : 社会环境:null(一) 自然环境(natural environment) 自然环境是指环绕于人类周围,能直接或间接影响人类生活与生产的一切自然形成的物质和能量的总体。 人类的自然环境由空气、水、土壤、阳光、和各种矿物质、植被物、动物等环境因素组成。主要限于地壳面和围绕它的大气层的一部分,一般在海平面以下约12公里到海平面以上约10公里的范围内,它亦称为生物圈(biosphere). null(二) societal environment 社会环境又称社会文化环境,它是在自然环境基础上,人类通过长期有意识的社会劳动,加工和改造自然所创造的物质生产体系。人类物质文明和精神文明发展的标志。 null 按是否受过人类活动的影响分 原生环境(primitive environment) 次生环境 (secondary environment) null原生环境:是指天然形成的并未受到人为活动影响或影响较少的自然环境。这种环境中存在着许多对健康有利的因素。 次生环境:是指在人类活动影响下,其中物质的交换、迁移和转化以及能量和信息的传递等都发生了重大变化的自然环境。这种变化对人类可产生有利或有害的影响。 null以人类与环境相互作用的性质和特点分 生活环境:与人类社会生活相距较近,关系最密切的各种自然条件和人工条件,主要是由人工改造或创造而成的 生态环境:与人类社会生活相距较远,由不同类型、不同层次的生态系统所构成的大自然环境,主要是自然形成的null环境的工作定义: 环境保护法中所谓的环境null二、构成环境的因素: 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) null三、生态系统与生态平衡 (一)生态系统(ecosystem) l、概念:生物群落和其生存环境所构成的系统称为生态系统。 自然界就是由各种各样大大小小的生态系统所组成。生物圈(biosphere)本身就是一个庞大的生态系统。人类也是这个生态系统中的一部分。 null2、生态系统的结构 非生物环境:一切无生命物质,即无机环境 生产者:绿色植物 无机物(CO2、H2O) 光合作用 有机物 光能 化学能 消费者:主要是动物,包括一级、二级、三级、高级 分解者:具有分解能力的微生物null3、生态系统的功能: 能量流动 基本功能 物质循环 信息联系null(1)能量流动: 途径: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吞食,彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系,这种生物间以食物形式进行物质转移的关系,叫做食物链。 营养级:食物链上的每个环节。 nullnullnull食物网:多条食物链相互交织、彼此联结 成网状结构 能量流动特点: 能量利用效率低:“十分之一定律”,“生态 金字塔” 单向流动:太阳光能 绿色植物 化学能 生态系统 热能 环境 null生态系统中的能量流动是单向而不可逆的。能量只能一次单向流过生态系统。从能量的输入,逐级流通,直到输出,数量按1/10的比率逐级锐减,能量越流越细,最后以发热的形式全部散失返回空间而不能被再利用。这就造成前一个营养级的能量只够满足后一个营养级少数生物的需要即营养级少数生物的需要。 null如果在一个池塘里,要有500千克浮游植物才能维持50千克浮游动物的生活,这50千克浮游动物才够5千克鱼的食料,而这5千克鱼只能使18岁的青年人增加0.5千克体重。 null例如,处于食物链低位营养级的一只蝗虫,它只要在几平方米的范围内采食就可以维持自身的生存了;而处于食物链末端高位营养级的一只老虎,它在几十平方千米的范围内也不一定能捕到足够的食物。假定一只老虎一天要吃掉3只兔子,一年就要吃掉1000多只;一只免子一年要吃好多的草,而山上的草是有限的,于是所养活的兔子数量也就有限。如果山不大,草有限,养活的兔子是不够两只老虎吃的,那老虎就会因争食而格斗起来,直到把其中的一只赶跑为止。所谓“一山不容二虎”的道理就在这里。营养级越高的物种,其个体数量必然越少,因为当能量逐渐传递到食物链的末端时,所剩已经很少很少了。 null随着生产的发展和科技的进步,人类的饮食结构也要随之变动,动物性生产产品的比重应当逐步增加,植物性生产产品中的粮食部分应当相应减少。要做到这一点,就必须将人口数量控制在生态系统的负载限度以内。超过了生态系统的负载限度,其结果势必迫使着人类在初级消费者的低水平上养活自己。 null(2)物质循环:周而复始地进行生物地球化学 循环。 (3)信息联系:营养联系、化学联系、物理联 系、行为联系。null(三) 生态平衡(ecologicalequilibrium)生态系统各部分的结构和功能均处于相互适应,相互协调的相对稳定状态则称为生态平衡。 动态平衡 包括三方面:结构平衡,功能平衡,输入输出物质数量平衡。 null 食物链上的各种生物相互影响,相互制约,一环扣一环。如果某一环节发生故障,链条就失去整体性,生态系统就会发生紊乱。 第二次世界大战以后,南非探险队登上南极的马里思岛后,船上的几只老鼠也被带上了小岛。因为老鼠没有天敌,两年后,这个小岛成了鼠岛。为了消灭老鼠,探险队运来四只家猫,结果老鼠逐渐少了,而猫迅速繁殖,最终成了灾难, 6万只猫每天要吃掉60多万只鸟 。为挽救鸟类,南非当局用直升飞机向猫扫射,并派上百名士兵去捕杀猫。由此可见,食物链对环境有十分重要的影响,对维护生态平衡有着重要的作用。 null 人类的各种活动会把废弃物排入环境。人们也毫无觉察地通过食物链而把有害物质摄入体内,癌症就选择这条途径暗自潜伏起来。据美国癌症研究中心调查发现,美国的淡水鱼已患癌症的约有300多种,在鱼体的任何部位都能观察到癌。所以,为了子孙后代的健康,我们必须保护好环境。生态平衡的建立,生态系统也像人一样,有一个从幼年期、成长期到成熟期的过程。生态系统发展到成熟阶段时,它的结构、功能,包括生物种类的组成、生物数量比例以及能量流动、物质循环,都处于相对稳定状态,即生态平衡。null 在一般情况下,成熟的生态系统内部物种越丰富,食物网就越复杂,物质循环和能量流动可以多渠道进行。如果某一环节受阻,其他环节可以起补偿作用。比如鹰以兔、田鼠、麻雀、蛇为食物,当兔、蛇被捕杀,隼就转到吃麻雀、田鼠为主。当然,这种自我调节能力有一定限度,超过限度平衡就会遭到破坏,甚至导致生态危机和生态灾难。 生态阈值:生态系统自我调节能力的极限。 欧洲移民刚到澳大利亚时,发现那里青草茵茵,于是大力发展养牛。后来牛粪成灾,造成牧草退化,蝇类滋生,只得引进以粪便为食物的蜣螂,才使牧场恢复原貌。 null影响生态平衡的因素: 自然因素:火山爆发、雷击火灾、地震、泥石流等; 人为因素:过度垦荒、放牧,乱捕滥猎等等。 生态平衡的破坏,主要是人为造成的。如埃及阿斯旺大坝挡住了肥沃的淤泥,使尼罗河下游的土地贫瘠化;河里的营养物质减少,使尼罗河三角洲和地中海的渔业生产受影响,埃及沙丁鱼的捕捞量减少。又如印度北部山区由于森林资源全部被砍光,引起1978年的特大洪水,结果两千多人被淹死,4万头牲畜被冲走。 null生态平衡是一种动态平衡,在这种平衡系统内部时时刻刻发生着各种物质循环和能量流动。虽然这种平衡系统对外界的干扰相当敏感,但这并不是说人类不能利用环境、改造环境。为了更加有利于自己的生存,人类完全可以建立新的平衡。我国珠江三角洲一带的“桑基池塘”,使桑、蚕、鱼的生产相互促进,是农业生态平衡的成功例子。此外,我国人民把北大荒改造成“北大仓”,也是一个重建高质量生态平衡的典型. null四、环境有害因素对人体的作用: (一)剂量—效应关系和剂量—反应关系 剂量-效应关系:暴露剂量与个体表现出来的效应严重程度之间的关系。 对群体而言:发生某种效应的平均暴露剂量与效应严重程度的关系。 null 剂量-反应关系:暴露剂量与群体中出现某种效应并达到一定程度的比率,或者引起某一生物效应的发生率之间的关系。 人群对环境有害物质暴露量的增加,所引起的具有某种生物效应的人数变化。一般用百分率或比值来表示其反应强度。 null例如,镉对健康的影响,剂量低时仅有尿镉排出增加,随着剂量升高出现肾皮质的影响,最后发展到痛痛病。这就是剂量-效应关系。镉引起肾皮质损害人数随镉摄人量的增加而增加,这是剂量-反应关系。 null一般来讲,人群的这种剂量-反应关系呈S形曲线,当剂量低于产生某种效应的阈值时,人群中无这种效应的发生,或很少发生,当剂量超过此阈值时,发生效应的人数和严重程度随者剂量的增加而增加,到一定剂量时趋于平坦。 null(二)作用持续时间 有害物质或其代谢产物在接触间隔期内,如不能完全排出,则可在体内逐渐积累,此种现象称为有害物质的蓄积。有害物质的蓄积作用是引起慢性中毒的物质基础。 物质蓄积 功能蓄积 null三、人群健康效应谱:在环境有害因素下,产生的人群健康效应,由人体负荷增加到患病、死亡,呈金字塔形分布,这种分布模式叫人群健康效应谱。null null个体感受性与年龄、性别、健康状况、营养状况和遗传等因素有关,即存在个体差异性。 如:老年人对高温耐受性差;女性对铅、苯等毒物较男性更为敏感;营养不良时对臭氧、致癌性多环芳烃敏感。(四)环境因素的联合作用(四)环境因素的联合作用相加作用:指多种环境有害物质产生的生物学效应是单个因素效应的相加。 协同作用:指两种或更多环境有害物质同时摄人后,引起的生物学效应大大超过单个因素引起的效应之和。 拮抗作用:指环境中两种或两种以上的化学物进人机体后,其联合毒性低于任何一种化学物单独作用的毒性。 独立作用:指摄入人体内两种或两种以上的化学物所产生的毒效应各不一样。这是由于它们的化学性质、作用方式、途径和靶器官各不相同,因此产生的效应也不相同,彼此互无影响,表现为各自作用。 第二节 环境污染及其对健康的影响第二节 环境污染及其对健康的影响一、环境污染的概念 环境污染(environmental pollution):由于自然或人为原因(人类生产、生活活动)使环境介质中的原有成分大量增加或增添了新的有害成分,引起的环境系统的结构和功能发生改变、破坏生态平衡、致使环境质量下降,造成资源破坏和经济损失的现象。null一次污染物(primitive pollutant )或原发性污染物:由污染源直接排入环境,其物理和化学性状都未发生改变的污染物,称为一次污染物或原发性污染物。 由一次污染物造成的环境污染称一次污染。 null二次污染物(secondary pollutant),即继发 性污染物:进入环境的一次污染物,在物理、 化学、生物等因素作用下发生变化,或与环 境中的其他物质发生反应,形成物理、化学 性状与一次污染物不同的新污染物。 如光化学烟雾、酸雨、甲基汞等。由二次污染物造成的环境污染称为二次污染,二次污染物对健康的危害通常比一次污染物严重。null光化学烟雾(photochcmical smog)是以汽油作为动力燃料以后出现的一种新型大气污染物。它是大气中存在的碳氢化物和氮氧化物等在强烈日光紫外线作用下 经过一系列光化学反应而生成的浅蓝色烟雾。光化学烟雾是一种二次污染物,其成分极为复杂,主要含有臭氮、过氧酰基硝酸酯、醛类、酮类、过氧化氢,以及由硝酸盐、硫酸盐和某些高分子有机化合物形成的气溶胶颗粒等。nullnullnull酸雨:通常是指PH小于5·65的酸性降水, 包括雨、雪、雹和雾。 (2)reason: SO2 and NOx were released in the air. 影响降水酸度的酸性物质很多,但对酸雨中起主要作用的是H2SO4和HNO3这两种强有机酸的母质气体主要是硫氧化物和氮氧化物,虽然火山喷发会排放出大量SO2,闪电能生成NOx,但它们主要来源于人类生产和生活活动。SO2和NOx等酸性污染物溶于大气的水气中,经过氧化可形成酸雨。 null气相反应:2SO2+O2      2SO3  SO3+H2O==H2SO4 液相反应:SO2+H2O==H2SO3   2H2SO3+O2==2H2SO4 2NO+O2==2NO2      2NO2+H2O==HNO3+HNO2 近一个世纪以来,人类社会的二氧化硫排放量一直在上升,尤其是二次世界大战后上升得更快,从1950年到1990年全球的二氧化硫排放量增加了约1倍,目前已超过1.5亿吨/年。全球氮氧化物的排放量也接近1亿吨/ 年。在各国中,美国的二氧化硫年排放量和氮氧化物排放量都是最多的,中国在二氧化硫排放上次之。 null 酸雨可使土壤酸化,便土壤中锰、铅、汞、镉等重金属转为可溶性化合物,易被冲刷而转人水体,引起水质污染,再通过食物链在水产、粮食、蔬菜等积累,间接危害人体健康。酸雾对眼和呼吸道粘膜也具有刺激性,可对人体健康造成直接危害。同时,很多水生物和土壤生物也因酸雨的作用而影响生存;酸雨造成地面水值降低后,可增加输水管道中金属化合物的溶出,从而使水质恶化变质;酸雨还能腐蚀建筑结构,缩短建筑物的使用寿命和破坏名胜古迹。 为此有人将酸雨称之为“空中死神”。 null二、环境污染物的主要来源: 生产性污染:来源于工业生产中的物理、化学因素、工业三废(废水、废气、 废渣)和农业生产中的农药、化肥滥用等。 生活性污染:由于生活三废(垃圾、污水、粪尿等生活废弃物)未经处理或处理不当便排放,如白色污染、室内空气污染。 其他污染:交通运输工具产生尾气、噪声和振动;无线电广播、电视和微波通讯等设备产生的电磁辐射、医用和军用的原子能和放射性同位素机构所排放的放射性物质污染等。 null三、环境污染对健康的影响 1、生物转化:污染物进入生物体内在相应酶系统的催化下所发生的化学变化。 2、生物富集(bio-enrichment):环境中的某些物质可通过食物链一级级地传播使浓度逐级提高,这种现象叫做生物富集或生物浓缩。 null3、生物放大:在生态系统的同一食物链上,污染物在生物体内的浓度随营养级的提高逐级增大的现象。 食物链对环境中物质的转移和蓄积有重要作用,如某些重金属元素或有毒物质在环境中起始浓度不一定很高,但通过食物链的生物富集、放大作用后,对人类可能会造成危害。 如:甲基汞中毒。 null4、环境的自净作用(environmental self-purification): 较少量的污染物进入环境中,可经过各种自过程的作用达到自然净化,使生态系统不致遭到破坏,环境的这种功能称为自净作用。 null 化学污染 环境污染 物理污染 生物污染null(一)急性中毒 概念:环境污染物一次大量或24小时内多次接触机体后,在短时间内使机体发生急剧的毒性损害甚至死亡。 来势凶猛,病情发展迅速,后果严重。null(二) 慢性危害 概念:指环境污染物低浓度长期反复作用于机体时所产生的危害。这是由于毒物在体内的蓄积(物质蓄积)或由于毒物对机体微小损害的逐渐累积(机能蓄积)所致。 慢性作用的潜伏期长,病进展不明显,故容易被忽视。 null1、慢性中毒:水俣病、痛痛病 2、非特异性慢性损伤:相关的慢性疾病的发病率和死亡率增加、一般疾病的发病率增加。null(三) 远期效应(remote effect) 概念:使人体遗传物质发生变化,成为某些先天性疾病、肿瘤和畸胎等发生的原因,由于此种作用的后果在数年、数十年,甚至下一代才显现,故称远期作用。 null1、致癌作用(Carcinogenesis) the pathogen of tumor is not very clear,but it was estimated that about 80%一90% tumor in human beings is related to environmental factors( mainly, chemical factors). 其中主要致癌因素有三类: (1)physical factors:如放射性的外照射或吸入 (摄入)放射性物质引起白血病、肺癌,紫外线长期强烈照射引起皮肤癌等。 (2)chemical factors:目前已知的化学致癌物约有1千多种,世界卫生组织所属国际癌症研究机构(IARC, international agency for research on cancer), it was classified into three kind: sufficient evidence; limited evidence; not enough evidence. 到1997年止所公布的对人肯定的致癌因素就有74种之多,除7种病毒及l3种工业生产过程外, 其他全部都是化学物质或混合物。如苯并(a)芘可致肺癌,石棉可致肺癌及间皮瘤。 (3)biological factors:如乙肝病毒可致肝癌,EB病毒可诱发鼻咽癌,热带恶性淋巴瘤是由吸血昆虫所传播的一种病毒所引起。 null2、致突作用(mutagenesis) 突变是指生物体的遗传物质发生突然的、可遗传的改变,并导致遗传表型的变异。 mutation reasons: chemical, physical and biological factors. nullnull3. 致畸作用(teratogenesis) notion: 致畸就是母体接触环境有害因素后引起胎儿先天畸形,表现为机体形态结构异常。X线、风疹病毒、药物、农药。   Mechanism of teratogenesis:  Gene mutation,chromosome malformation, enzyme inhibit, cell death,…    据估计,在人类畸形中,约5%是由基因突变、10%由染色体畸变和5%由已知环境化学物引起,其它65~70%原因不明,很可能是遗传因素与外来因素综合作用产生。    人对致畸物的敏感期是3~8周(即器官发育期)。 null(四)、影响免疫功能 1、致敏作用:污染物作为致敏源引起变态反应性疾病。 日本四日市废气事件:1961年,日本四日市由于石油冶炼和工业燃油产生的废气,严重污染大气,引起居民呼吸道疾病骤增,尤其是哮喘病的发病率大大提高,形成了一种突出的环境问题。 镍盐、砷盐粉尘:过敏性皮炎、过敏性鼻炎。 null2、免疫抑制作用:烷化剂、电离辐射、抗代谢药物、农药等。null由于人为的原因造成广泛的环境污染,引起对居民健康的严重危害和生态的破坏称为公害。 因公害而造成的地区性疾病称作公害病(public nuisance disease)。 公害对居民健康的危害很大,严重的公害可以引起许多居民患病或死亡称为公害事件。 null世界十大著名公害事件 (1)比利时马斯河谷事件:1930年12月,比利时马斯河谷工业区,排放的工业有害废气和粉尘对人体造成综合影响,一周内近60人死亡,市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高,家畜死亡率也大大增高。   (2)美国洛杉矶烟雾事件:本世纪40年代美国洛杉矶的大量汽车废气在紫外线照射下产生的光化学烟雾,造成许多人眼睛红肿、咽炎、呼吸道疾病恶化乃至思维紊乱,肺水肿。 null(3)美国多诺拉事件:1984年10月,美国宾西法尼亚洲多诺拉镇的二氧化硫及其氧化物,与大气粉尘结合,使大气产生严重污染,造成5911人暴病。  (4)英国伦敦烟雾事件:1952年12月5—8日,英国伦敦由于冬季燃煤引起的煤烟性烟雾,导致4天时间4000多人死亡,两月后又有8000多人死亡。 null(5)日本水俣病事件:1953年--1968年,日本熊本县水俣湾,由于人们食用了含汞污水污染的海湾中富集了汞和甲基汞的鱼虾和贝类及其他水生物,造成近万人的中枢神经疾病,其中甲基汞中毒患者283人中有60余人死亡。null(6)日本四日市废气事件:1961年,日本四日市由于石油冶炼和工业燃油产生的废气,严重污染大气,引起居民呼吸道疾病骤增,尤其是哮喘病的发病率大大提高,形成了一种突出的环境问题。  (7)日本的爱知糠油事件:1963年3月,在日本的爱知县一带,由于对生产米糠油的管理不善,造成多氯联苯污染物混入米糠油,人们食用了这种被污染的油之后,酿成13000多人中毒,数十万只鸡死亡的严重污染事件。  null(8)日本富山的痛痛病事件:1955年--1977年,生活在 日本富山的人们,因为饮用了含镉的河水和食用了含镉的大米,以及其他含镉事物引起痛痛病,就诊患者258人,其中死亡者达207人。 (9)1984年12月3日,印度博帕尔毒气泄漏事故。美国联合碳化物公司一家农药厂,因剧毒物质异氰酸甲脂储罐外泄,死亡2千余人,二十万人受害。 null(10)1986年4月26日,苏联切尔诺贝利核电站事故。该核电站位于基辅市郊区,由于四号反应堆爆炸起火,大量放射性物质外泄,死三十一人,二百三十七人受放射性严重伤害,十三万居民紧急疏散。 第三节 环境污染对人类健康影响的 危险度评价第三节 环境污染对人类健康影响的 危险度评价危险度评价一般分四个阶段进行: 一、危害鉴定(hazard identification) 性质:危害鉴定是危险度评价的第一阶段,即定性评价阶段。 手段:通过毒理学研究和人群流行病学调查所得资料,判断在一定情况下,接触某物质是否可能产生危害,其不良的健康效应是什么? 确定:某物质是否与某特定的健康效应有因果关系。即判断某物质对各种生物系统和人的毒性和危害性。 null二、暴露评定(exposure assessment 又称接触评价,是有害物质危险度评价过程中不可缺少的关键环节,因为在没有暴露的情况下危害就不会发生。危险度的估计值是根据危险人群 (暴露组)暴露于某物质的量求得。没有确切的暴露资料,就无法评价该物质对人群产生的危害。因此,全面掌握暴露特征是十分重要的。 暴露特征包括有害物质的理化特性及释放情况、该物质在环境中的转归和分布、暴露途径、暴露浓度、暴露持续时间和人群暴露特征。 目的:是确定所接触有害物质的来源、类型、数量和持续时间。 null三、剂量-反应关系评定(dose-response assessment) l、概念:是指一定剂量的化学和物理因素与机体接触后,产生某种效应的个体数在群体中所占百分率. 它是危险度评价的核心部分,也是定量评价阶段的开始。 2、目的:是为求得某污染物的剂量(浓度)与特定健康效应的定量关系,从而确定暴露水平与健康效应发生几率之间的关系,找出规律,提出剂量-反应模式用于该物质危险度特征分析 。 null四、危险度特征分析 这是危险度评价的最后阶段。其目的是在对前3个阶段的评定结果进行综合、分析、判断的基础上确定有害物质暴露人群中有害效应发生率的估计值(即危险度)及其可信程度或不确定性程度。主要根据求得的剂量-反应关系与暴露组的暴露特征的数据通过数学模式计算而得。 null第四节 环境污染的防制对策第四节 环境污染的防制对策1、制定完善的环境保护法律、法规 2、强化环境管理,依法进行监督 3、加强环境科学技术研究,采用先进的污染防治技术 4、开展环境教育,提高全民环境意识 一靠政策、二靠管理、三靠技术
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