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环境与人体健康上官铁梁山西大学环境与资源学院2014年4月世界地球日寄语•明天就是第45个世界地球日,主题是“珍惜地球资源，转变发展方式—节约集约利用国土资源共同保护自然生态空间”。•在此，希望我们把关爱地球作为关爱自己的具体行动：•呵护地球是延续人类发展的义务，•爱护土地是构建人类福祉的基石，•珍惜资源是保障人类繁荣的责任，•保护环境是建设人类美丽的家园。第六章环境污染与人体健康•健康——不仅是躯体没有疾病，还要具备心理健康和良好的社会适应。（WHO）衡量健康的10项标准（躯体健康、心理健康、道德健康、良好的社会适应能力）•精力充沛，能从容不迫地应付日常生活和工作；•处事乐观，态度积极，乐于承担任务不挑剔；•善于休息，睡眠良好；•适应环境，应变能力强；•对一般感冒和传染病有一定抵抗力；•体重适当，体态匀称；•眼睛明亮，不发炎，反应敏捷；•牙齿清洁，无缺损，无疼痛；•头发有光泽，无头屑；•骨骼健康，肌肉、皮肤有弹性，走路轻松。--世界卫生组织第一节人和环境的辩证关系人体通过新陈代谢和周围环境进行物质交换。物质的基本单元是化学元素。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，有明显的相关性（图6-1）。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化的地壳物质保持平衡关系。环境污染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。环境物质与人体物质的动态平衡，使人能够正常地生长、发育和精力充沛的生活与工作。然而，环境污染，使人群的患病率上升。在污染环境中人会感到厌烦，或发生中毒，产生疾病或危及生命，影响正常生活和工作。空气、水、土壤与食物是环境的四大要素，生物（包括人）均不可缺少的物质。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。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。研究环境污染对人体健康的影响，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。重点解决以下问题：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？我们必须认真地研究环境污染对人体健康的影响，及早发现问题，提出预防措施。•环境中有毒污染物的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都有一个有毒物质的“量变”逐渐引起人体生理机能“质变”的过程。值得注意的是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，才引起严重的“公害病”。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。•环境与疾病•地方病又称“地球化学性疾病”：在地壳表面的局部地区出现某些化学元素相对过剩，或某些元素相对不足，地球化学元素之间比例失调，导致人体从环境摄入的元素过多或过少，超出人体所能适应的变动范围，而引起疾病。•地方性甲状腺肿(endemicgoiter)：缺碘引起的世界上流行最广泛的一种地方病，俗称“大粗脖”。如果胎儿和婴儿在发育期缺碘，导致甲状腺缺乏，会引起大脑、神经、骨骼和肌肉发育迟缓或停滞，即为呆小病又叫克汀病(endemiccretinism)。该•克山病(Keshandisease)：克山病是以心肌坏死为主要症状的地方病。因1935辞最先在黑龙江省克山县发现而命名。目前初步认为此病与缺硒有关，以损害心肌为特点，引起肌体血液循环障碍，心律失常，心力衰竭，死亡率较高。•)地方性氟中毒(fluorosis)氟是人体所必需的微量元素之一。由当地岩石土壤中含氟过高而引起，病症是氟斑牙和氟骨症。氟骨症是患氟斑牙者同时伴有骨关节痛。重度患者会出现关节畸形，造成残疾。•公害病(publicnuisancedisease)由人类活动造成严重环境污染而引起的地区性疾病称为公害病，如与大气污染有关的慢性呼吸道疾病、由含汞废水引起的水俣病、由含镉废水引起的痛痛病、米糠油事件所致多氯联苯中毒等为公害病等。公害病具有以下特征。•①它是由人类活动造成的环境污染所引起的疾病。•②损害健康的环境污染因素是很复杂的，它往往是多种因素联合作用的结果。•③公害病的流行，一般具有长期陆续发病的特征，还可以累及胎儿，危害后代，也可能出现急性爆发性的疾病，使大量人群在短期内发病。•④公害病是新病种。有些发病机制至今还不清楚，因而缺乏相应的治疗方法。第二节环境污染及其对人体的作用环境污染（environmentpollution）是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。环境污染物及其来源•环境污染物(environmentalpollutant)：是指人们在生产生活过程中，排入大气、水、土壤中并引起环境污染或导致环境破坏的物质。环境污染物进入环境后不仅使环境的正常组成和性质发生改变，而且直接或间接有害于人类与生物的物质。•环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。•具体包括：水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高，环境污染也在增加，特别是在发展中国家。环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题之一。污染物的来源：生产、生活的排放。也有自然界释放的物质，如火山爆发喷射出的气体、尘埃等。当前主要的环境污染物及其来源有以下几个方面。1．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。工业“三废”中的主要污染物及其来源见第五章的附表。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。2．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、土壤及其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成分，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。3．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。环境污染的特征从影响人体健康的角度看，环境污染一般具有以下特征。1．影响范围大环境污染涉及的地区广、人口多。接触污染的对象，除从事工矿企业的青壮年外，也包括老、弱、病、幼，甚至胎儿。2．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24小时。3．污染情况复杂往往是多种毒物同时存在，联合作用于人体。污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度很低。污染物浓度虽然低，但由于环境中存在的污染物种类繁多，它们不仅通过生物或理化作用发生转化、代谢、降解和富集，从而改变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物可同时作用于人体，产生复杂的联合作用。相加作用、独立作用、拮抗作用或协同作用等。4．污染容易治理难环境一旦被污染，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。人体对环境致病因素的反应(一）环境致病因素环境由于各种原因经常发生变化、人体也不断地通过生理调节来适应变化的环境，以维持人体和环境的平衡。当环境的变化超过了人类生理调节范围时，则可引起人体生理、生化功能的改变，甚至产生病理性反应。这种超越人体适应范围的异常环境因素，称为环境致病因素。一般把环境致病因素分为下面三种：1.生物性因素，包括细菌、病菌和虫卵等。2.化学性因素，包括有毒气体、重金属、农药、化肥和其他化学品。3.物理性因素，包括噪声、振动、放射性物质和电磁波辐射等。据分析，人类大部分肿瘤病同环境污染有关，而与环境化学因素有关的肿瘤至少要占90%左右。(二）环境致病的阶段一般来说，当环境污染物进入人体后，人体对毒性的反应大致经历四个阶段：第一阶段是潜伏期，人体对毒物还有抵挡能力，没有表现出疾病的症状。第二阶段是病状期（前驱期），在环境污染持续影响下，人体耐受毒素的能力下降，成为没有“病症”的病人。第三阶段是显露期（临床症状明显期），环境污染再持续，出现了各种症状。第四阶段是危险期（或转归期），病症没有及时被发现和治疗，表现出毒性反应、发病、死亡等症状或恢复健康。(三）环境致病的特点环境致病的病症是极其复杂的，一是环境污染物的种类繁多，二是人体对毒物的忍受能力有个体差异。导致环境污染致病具有隐蔽性，在短时间内对病症很难确定和治愈。如1953年年底，在日本发生的水俣病，一直到1956年5月，大面积发现这种怪病，才找到致病的原因；广泛性，即在一个污染区域内，谁都可能受到危害。如1952年12月5至8日的英国伦敦烟雾事件中，死亡了4000多人，在以后又相继死去8000多人；严峻性，如人体内中了汞、铅等毒素后，有的终身受疾，骨骼变形，全身疼痛，有的则不治而死。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4-3）大致可概括如下：1．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，经呼吸道进入人体。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，但以小肠较为重要。2．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。•3.毒物的生物转化除很少一部分水溶性强、分子量极小的毒物可以原形被排出外，绝大部分毒物都要经过某些酶的代谢（或转化），从而改变其毒性，增强其水溶性而易于排泄。毒物在体内的这种代谢转化过程，叫生物转化作用。•4．毒物的排泄各种毒物在体内经生物转化后排出体外。排泄途径主要有肾脏、消化道和呼吸道。少量可随汗液、乳汁、唾液等各种分泌液排出。也有的在皮肤的新陈代谢过程中到达毛发而离开机体。能够通过胎盘进入胎儿血液的毒物，可以影响胎儿的发育和产生先天性中毒及畸胎。毒物在排出过程中，可在排出的器官造成继发性损害，成为中毒表现的一部分。机体的适应和耐受机制。一般说来，机体对毒物的反应，大致有四个阶段：机能失调的初期阶段；生理性适应阶段；有代偿机能的亚临床变化阶段；丧失代偿机能的病态阶段。当某毒物污染环境作用于人群时，并不是所有的人都同样的出现毒性反应、发病或者死亡，而是出现一种“金字塔”式的分布（图4-4），这主要是与个体对有害因素的敏感性不同有关。作为环境医学的一项重要任务，就是早发现亚临床期生理、生化的变化和保护敏感人