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1第六章环境污染与人体健康一、教学课题：环境污染与人体健康二、教学要求：了解人和环境的辩证关系、环境污染对人体的作用过程及对人体健康的危害。三、教学重点：环境污染对人体的作用过程及对人体健康的危害类型。四、教学难点：环境污染对人体的作用过程。五、课时分配：2学时。六、授课类型：理论七.教学手段：课堂讲授与多媒体教学八.教学主要方法：板书重点、讲解、播放有关视频及图片资料，提问、布置作业。九、板书和版画设计：教案中加粗字体和图表为板书内容。十、作业布置：见本章教案内容后。十一、课后分析及教学参考资料：见本章教案内容后。2第六章环境污染与人体健康学习目标通过学习本章内容应理解有关环境污染物对人体健康作用的机理与过程，人体对污染物反应过程，了解污染物对人体的急性危害、慢性危害和长期性危害。第一节人和环境的辩证关系一、人体物质组成和地壳中元素含量的相关性（一）人体通过新陈代谢和周围环境进行物质交换。生命是以蛋白质的方式生存着，并以新陈代谢的特殊形式运动着。因此，从机体的新陈代谢过程，可以看出人类与环境的关系是非常密切的。恩格斯早就指出：“生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断新陈代谢，而且这种新陈代谢一旦停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质的分解。”（二）人体各种化学元素的平均含量与地壳中各种化学元素含量相适应。物质的基本单元是化学元素。例如，人体血液中的60多种化学元素含量和岩石中这些元素的含量有明显的相关性（图6-1）。从这里可以看出化学元素是把人和环境联系起来的基本因素。自然界是不断变化的，人体总是从内部调节自己的适应性来与不断变性化的地图6-1人体血液和地壳中元素含量的相关性壳物质保持平衡关系。二、环境污染对人体健康的关系环境污染使某些化学物质突然地增减或出现了环境中本来没有的合成化学物质，破坏了人与环境的对立统一关系，因而引起机体疾病，甚至死亡。在正常环境中，环境中的物质与人体之间保持动态平衡，使人类得以正常地生长、发育，从事生产劳动，并能使人们在积极劳动之后，迅速解除疲劳，激发人们的智慧和创造力。相反，环境中废气、废水和废渣、噪声等，常常使人们发生中毒，或者感到厌烦，难以忍受，注意力不易集中，容易疲劳和激动，工作效率降低，患病率上升。空气、水、土壤与食物是环境中的四大要素，是人类和各种生物不可缺少的物质。环境污染首先影响到这些要素，并直接或间接地造成对人体健康的危害。人体各系统和器官之间是密切联系着的一体。人体各种生理功能在某种程度上对环境的变化是适应的。如解毒和代谢功能往往能使人体环境达到统一。但是，这些功能有一定的限度。如果大量工业“三废”、农药等毒物进入环境，并通过各途径侵入人体，当超过了人体3所能忍受的限度时，就会引起中毒，导致疾病和死亡。某些元素在自然界含量过高或偏低，会造成一些地方病。有毒物质通过呼吸、饮水、食物等直接或间接地进人人体会造成疾病，影响遗传甚至危及生命。由此可见，人和环境是不可分割的辩证统一体，在地球的长期历史发展进程中，形成了一种相互制约、相互作用的统一关系。当前环境医学正在迅速发展，除了研究毒物引起的急性和慢性中毒外，还要注意毒物造成人体的潜在性危害，如引起致畸、致癌和致突变等。至于环境污染对人体生理功能及寿命的影响，也已经引起了国内外的重视和研究。研究环境污染对人体健康的影响，首先要了解毒物在环境中的迁移和转化，它是怎样进入人体的?它在人体中正常的“本底”值应当是多少?它在人体内的吸收、生物转化、蓄积、代谢、解毒和排泄等过程又是如何进行的?它是否会影响胚胎发育或引起畸胎?会不会产生致突变作用?是否有致癌作用?对后代影响如何?总之，这是一项新的工作，要求我们全面地研究，以便取得丰富的科学资料。环境中有毒污染物的毒性是相对的，它与人体是辩证的对立统一关系。并不是任何微量的污染物质都对人体有害，只有当含量超过一定范围时，才能引起人体的病理反应，表现出器官功能障碍或减退，以及患病和死亡。人体与有毒污染物质之间存在着有毒物质的“量变”逐渐引起人体生理机能“质变”的过程。因此，有些环境污染物质对人体的危害并不立即就显露出来，往往需要几年甚至几十年的时间。有的有毒污染物对人体的危害，在当代不立即表现出来，而要在第二代或第三代才发病，我们必须通过各种环境监测手段，及早发现化学毒物对遗传的影响，及时采取必要的措施。第二节环境污染及其对人体的作用一、环境污染物及其来源人们在生产生活过程中，排人大气、水、土壤中，并引起环境污染或导致环境破坏的物质，叫做环境污染物。当前主要的环境污染物及其来源有以下几个方面：(一)生产性污染物工业生产所形成的“三废”，如果未经处理或处理不当即大量排放到环境中去，就可能造成污染。农业生产中长期使用的农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等）造成了农作物、畜产品及野生生物中农药残留；空气、水、土壤也可能受到不同程度的污染。(二)生活性污染物粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也是污染空气、水、土壤及孳生蚊蝇的重要原因。随着人口增长和消费水平的不断提高，生活垃圾的数量大幅度上升，垃圾的性质也发生了变化，如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等，使无害化处理增加了很大困难。粪便可用作肥料，但如果无害化处理不当，也可造成某些疾病的传播。(三)放射性污染物对环境造成放射性的人为污染源主要是核能工业排放的放射性废弃物，医用及工农业用放射源，以及核武器生产及试验所排放出来的废弃物和飘尘。目前，医用放射源占人为污染源的很大一部分，必须注意加以控制。放射性物质的污染波及到空气、河流或海洋水域、土壤以及食品等，可通过各种途径进入人体，形成内照射源；医用放射源或工农业生产中应用的放射源还可使人体处于局部的或全身的外照射中。二、环境污染的特征4影响人体健康的环境污染物种类繁多，大致可分为三类：化学性因素、物理性因素及生物性因素。其中以化学性因素最为重要。当这些有害因素进入大气、水、土壤中，并且种类和数量超过了正常变动范围时，就可以对人体产生危害。从影响人体健康的角度来看，环境污染一般具有以下一些特征：(一)影响范围大环境污染涉及的地区广、人口多，而且接触的污染对象，除从事工矿企业的健康的青壮年外，也包括老、弱、病、幼，甚至胎儿。(二)作用时间长接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中，每天可达24h。(三)污染情况复杂污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度很低。但由于环境中存在的污染物种类繁多，它们不但可通过生物或理化作用发生转化、代谢、降解和富集作用，从而改变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物同时作用于人体，往往产生复杂的联合作用。例如，有的产生相加作用，即两种污染物的毒性作用近似，作用于同一受体，而且其中一种污染物可按一定比例为另一种污染物所代替；有的产生独立作用，即联合污染物中每一污染物对机体作用的途径、方式和部位均有不同，各自产生的生物学效应也互不相关，联合污染物的总效应不是各污染物的毒性相加，而仅是各污染物单独效应的累积；也有的产生拮抗作用或协同作用，即两种污染物联合作用时，一种污染物能减弱或加强另外一种污染物的毒性。此外，还有污染治理难的特点。环境一旦被污染，要想恢复原状，不但费力大，代价高，而且难以奏效，甚至还有重新污染的可能。有些污染物，如重金属和难以降解的有机氯农药，污染土壤后，能在土壤中长期残留，短期内很难消除，处理起来十分困难。三、人体对环境致病因素的反应(一)人体对环境的适应性反应人类环境的任何异常变化，都会不同程度地影响到人体的正常生理功能。但是，人类具有调节自己的生理功能来适应不断变化着的环境的能力。这种适应环境变化的正常生理调节功能，是人类在长期发展过程中形成的，如果环境的异常变化不超过一定限度，人体是可以适应的。如人体可以通过体温调节来适应环境中气象条件的变化；通过红细胞数和血红蛋白含量的增加，在一定程度上适应高山缺氧环境等。(二)人体对环境的不适应性反应如果环境的异常变化超出人类正常生理调节的限度，则可能引起人体某些功能和结构发生异常，甚至造成病理性的变化。这种能使人体发生病理变化的环境因素，称为环境致病因素。人类的疾病，多数是由生物的、物理的和化学的致病因素所引起。造成环境污染的物质，如有毒气体、重金属、农药、化肥以及其他有机及无机的化合物，这些都是化学性因素；还有的是生物性因素，如细菌、病毒、虫卵等；也有的是物理性因素，如噪声和振动、放射性物质的辐射作用、冷却水造成的热污染等。这些因素和反应达到一定程度，图6-2人体对环境致病因素的反应过程都可以成为致病因素。在环境致病因素中，环境污染又占最重要的位置。仅以人类肿瘤为例，5根据大量资料统计分析，人类肿瘤病因大部分与环境污染有直接关系，有人甚至估计与环境化学污染物有关的肿瘤至少占90%以上。(三)人体发生病理变化的一般过程疾病是机体在致病因素作用下，功能、代谢及形态上发生病理变化的一个过程，这些变化达到一定程度才表现出疾病的特殊临床症状和体征。人体对致病因素引起的功能损害有一定的代偿能力，在疾病发展过程中，有些变化是属于代偿性的，有些变化则属于损伤，二者同时存在。当代偿过程相对较强时，机体还可能保持着相对的稳定，暂不出现疾病的临床症状，这时如果致病因素停止作用，机体便向恢复健康的方向发展。但代偿能力是有限度的，如果致病因素继续作用，代偿功能逐渐发生障碍，机体则以病理变化的形式反应，从而表现出各种疾病所特有的临床症状和体征。人体对环境致病因素的反应过程可用图6-2概括表示。疾病的发生发展一般可分为潜伏期（无临床表现）前驱期（有轻微的一般不适）、临床症状明显期（出现某疾病的典型症状）、转归期（恢复健康或恶化死亡）。在急性中毒的情况下，疾病的前两期可以很短，会很快出现明显的临床症状和体征。在致病因素（如某些化学质）的微量长期作用下，疾病的前两期可以相当长，病人没有明显的临床症状和体征，看上去是“健康”的。但是在致病因素继续作用下终将出现明显的临床症状和体征；而且这种人对其他致病因素(如细菌、病毒等)的抵抗能力减弱，其实这种人是处于潜伏期或处于代偿状态。因此，从预防医学的观点来看，不能以人体是否出现疾病的临床症状和体征来评价有无环境污染及其严重程度，而应当观察多种环境因素对人体正常生理及生化功能的作用，及早地发现临床前期的变化。所以，在评价环境污染对人体健康的影响时，必须从以下几个方面来考虑：1.是否引起急性中毒；2.是否引起慢性中毒；3.有无致癌、致畸及致突变作用；4.是否引起寿命的缩短；5.是否引起生理、生化的变化。四、环境化学污染物在人体内的转归环境污染对人体健康的影响是极其复杂的。以环境污染中最常见的化学污染物而言，其在人体内的转归（图6-3）大致可概括如下：(一)毒物的侵入和吸收毒物主要经呼吸道和消化道侵入人体，也可经皮肤或其他途径侵入。空气中的气态毒物或悬浮的颗粒物质，可经呼吸道进入人体。由于人类从鼻咽腔至肺泡，呼吸道各部分的结构图6-3环境化学污染物在人体内的转归6不同，对毒物的吸收也不同。愈入深部，面积愈大，停留时间愈长，呼吸量愈大。肺部富有毛细血管，人肺泡总面积达90m2。毒物由肺部吸收速度极快，仅次于静脉注射，环境毒物能否随空气进入肺泡，这和它的颗粒大小及水溶性有关。能达到肺泡的颗粒物质，其直径一般不超过3μm，而直径大于10μm的颗粒物质，大部分被粘附在呼吸道、气管和支气管粘膜上。水溶性较大的气态毒物，如氯气、二氧化硫，为上呼吸道粘膜所溶解而刺激上呼吸道，极少进入肺泡。而水溶性较小的气态毒物，如二氧化氮，则绝大部分能达到肺泡。水和土壤中的有毒物质，主要是通过饮用水和食物经消化道被人体吸收。整个消化道都有吸收作用，但以小肠更为重要。(二)毒物的分布和蓄积毒物经上述途径吸收后，由血液分布到人体各组织，不同的毒物在人体各组织的分布情况不同。毒物长期隐藏在组织内，其量又可逐渐积累，这种现象叫做蓄积。如，铅蓄积在骨内，DDT蓄积在脂肪组织内。蓄积在某些情况下(如毒物蓄积部位不同)具有某种保护作用，但同时仍是一种潜在的危险。