環(huán)境醫(yī)學(xué)概論第1頁/共61頁第一章 概論第一節(jié) 環(huán)境醫(yī)學(xué)的基本概念和原理 一、環(huán)境的概念和分類 二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡 三、環(huán)境因素的健康效應(yīng)特征 四、環(huán)境醫(yī)學(xué)的基本研究方法第2頁/共61頁一、環(huán)境的概念和分類(一)環(huán)境：環(huán)境是圍繞人類的空間以及各種因素和介質(zhì)。世界衛(wèi)生組織（WHO）公共衛(wèi)生專家委員會(huì)對環(huán)境所做的定義是：環(huán)境是在特定時(shí)刻由物理、化學(xué)、生物及社會(huì)的各種因素構(gòu)成的整體狀態(tài)，這些因素可能對生命機(jī)體或人類活動(dòng)產(chǎn)生直接的或間接的作用，其影響可以是現(xiàn)時(shí)的或遠(yuǎn)期的。

第3頁/共61頁環(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(二）環(huán)境分類第4頁/共61頁環(huán)境自然環(huán)境物理環(huán)境因素化學(xué)環(huán)境因素生物環(huán)境因素社會(huì)環(huán)境教育環(huán)境因素社會(huì)學(xué)環(huán)境因素醫(yī)療環(huán)境因素經(jīng)濟(jì)環(huán)境因素文化環(huán)境因素第5頁/共61頁

按照環(huán)境是否受人類活動(dòng)的影響，還將環(huán)境分為原生環(huán)境和次生環(huán)境。第6頁/共61頁（三）原生環(huán)境與次生環(huán)境

原生環(huán)境（primaryenvironment）是指天然形成的、未受人為因素影響的自然環(huán)境。次生環(huán)境（secondaryenvironment）是在人為影響下形成的和人工改造了的自然環(huán)境，第7頁/共61頁原生環(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“正常”空氣,水,土壤,陽光,微小氣候,風(fēng)光“不正?！彼?、土壤：元素含量異常第8頁/共61頁次生環(huán)境：人類活動(dòng)下形成的環(huán)境，環(huán)境污染是主要問題

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)健康引起疾病第9頁/共61頁表1原生環(huán)境與次生環(huán)境的比較

原生環(huán)境次生環(huán)境定義天然形成的基本未受人為活動(dòng)影響的環(huán)境受到人為活動(dòng)影響的環(huán)境與健康的關(guān)系存在對健康有利的許多因素，如清潔的水、空氣、土壤和微小氣候，但也會(huì)給健康帶來不良影響，如引起生物化學(xué)性疾病，即地方病等。改造后的環(huán)境更加適合于人類生存，如房屋、風(fēng)景區(qū)、療養(yǎng)院等；但人為活動(dòng)以及對環(huán)境改造嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡，帶來許多環(huán)境污染問題，嚴(yán)重可引起公害病。第10頁/共61頁生物地球化學(xué)性疾病(biogeochemicaldisease)

由于原生環(huán)境中水、土壤里某些元素含量異常,對當(dāng)?shù)鼐用裆眢w健康產(chǎn)生不良的影響,出現(xiàn)的具有明顯的地區(qū)性特點(diǎn)的疾病。環(huán)境問題:1.原生環(huán)境問題

2.次生環(huán)境問題

3.社會(huì)環(huán)境問題第11頁/共61頁目前存在的主要環(huán)境問題原生環(huán)境問題次生環(huán)境問題社會(huì)環(huán)境問題第12頁/共61頁原生環(huán)境問題自然災(zāi)害：火山爆發(fā)、地震地方?。悍卸?、碘缺乏病、克山病第13頁/共61頁次生環(huán)境問題——公害病***大氣污染問題酸雨問題溫室效應(yīng)與全球氣候變暖問題平流層中臭氧層破壞水污染與淡水資源危機(jī)土壤資源破壞與生態(tài)惡化全球森林危機(jī)生物多樣性資源銳減海洋污染固體廢棄物污染和有毒有害化學(xué)物質(zhì)的越境轉(zhuǎn)移第14頁/共61頁地方病和公害病的區(qū)別與聯(lián)系聯(lián)系：發(fā)病的區(qū)域性發(fā)病的人群性存在劑量反應(yīng)關(guān)系區(qū)別：致病原因第15頁/共61頁社會(huì)環(huán)境問題人口無止境的增長，給地球“運(yùn)載能力”提出挑戰(zhàn)。貧富差距，加劇了對人類生存環(huán)境的破壞。環(huán)境污染是造成生態(tài)破壞的主要原因。第16頁/共61頁（四）生物圈

生物圈（biosphere）是指地球表層適于人類或其它生物生存的立體空間，其范圍自海平面以下11km至海平面以上10km，包括其中的生物、地殼、海洋和大氣層。第17頁/共61頁第18頁/共61頁(一)生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)**由生物群體與周圍的非生物環(huán)境相互形成的有機(jī)綜合體，包括物質(zhì)、能量和信息流動(dòng)的功能系統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)。二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡第19頁/共61頁生態(tài)系統(tǒng)生物群體生產(chǎn)者：綠色植物、能進(jìn)行光 合作用的細(xì)菌消費(fèi)者一級(jí)消費(fèi)者：草食動(dòng)物二級(jí)消費(fèi)者：肉食動(dòng)物三級(jí)消費(fèi)者：肉食動(dòng)物四級(jí)消費(fèi)者：雜食動(dòng)物分解者：具有分解能力的微生物 和低等原生動(dòng)物非生物環(huán)境：空氣、水、日光、無 機(jī)鹽類、氨基酸等第20頁/共61頁生態(tài)系統(tǒng)的四要素及其關(guān)系生產(chǎn)者一級(jí)消費(fèi)者二級(jí)消費(fèi)者分解者無機(jī)界(空氣,土壤,水,太陽輻射等)草食動(dòng)物綠色植物生物群落微生物肉食動(dòng)物第21頁/共61頁生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)：１．大小不等任何一個(gè)生物群落與其環(huán)境都可以組成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。例如池塘、森林、湖泊、城市、礦區(qū)都是性質(zhì)不同的生態(tài)系統(tǒng)，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)即生物圈。２．組成復(fù)雜任何生態(tài)系統(tǒng)都有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和無機(jī)界組成。３．可進(jìn)行良性循環(huán)植物、動(dòng)物及它們的廢物都可以作為別的生物的食物被利用。生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)整體沒有純粹的廢物。第22頁/共61頁（二）生態(tài)平衡（Ecologicalbalance)**

在一定時(shí)間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)和量保持一種動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，稱為生態(tài)平衡。二、生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡第23頁/共61頁（二）食物鏈定義：生態(tài)系統(tǒng)中一種生物以另一種生物作為食物，后者再被第三種生物作為食物，彼此以食物聯(lián)接起來的鎖鏈關(guān)系稱為食物鏈（foodchain）食物網(wǎng)：多條食物鏈相互交叉相連，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)狀食物關(guān)系即食物網(wǎng)(foodweb)第24頁/共61頁食物鏈（foodchain）**水水生浮游生物魚貝類鳥禽類畜類昆蟲植物土壤空氣人第25頁/共61頁第26頁/共61頁對人類重要性正面：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)濃度超過環(huán)境中濃度也稱為生物放大作用。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藻類植物4.00×10-28.00×102魚類2.074.14×104水鳥

類75.501.51×106食物鏈第27頁/共61頁多氯聯(lián)苯的生物聚集性水生植物水生動(dòng)物胡瓜魚

鮭魚

銀鷗卵第28頁/共61頁食物鏈的意義：生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)、能量、信息傳遞是通過食物鏈來實(shí)現(xiàn)的。(2)食物鏈縮短了人與環(huán)境之間的距離。(3)生物之間某些物質(zhì)傳遞具有濃度逐級(jí)增大的現(xiàn)象，即產(chǎn)生生物富集現(xiàn)象?？赏ㄟ^食物鏈的轉(zhuǎn)移并逐級(jí)增大在生物體中的濃度.第29頁/共61頁（三）生態(tài)系統(tǒng)健康概念:是指具有活力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和自調(diào)節(jié)能力的生態(tài)系統(tǒng)，是生態(tài)系統(tǒng)的綜合特性。*活力:

指生態(tài)系統(tǒng)的功能性.*結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性:指具有平衡、完整的生物群落，多樣的生物種群.*自調(diào)節(jié)功能:主要靠其反饋?zhàn)饔茫ㄟ^正、負(fù)反饋相互作用和轉(zhuǎn)化，保證系統(tǒng)達(dá)到一定的穩(wěn)態(tài).生態(tài)系統(tǒng)健康是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要前提.第30頁/共61頁二、人與環(huán)境的關(guān)系

（一）統(tǒng)一性（二）適應(yīng)性（三）兩重性

第31頁/共61頁（一）統(tǒng)一性——物質(zhì)的統(tǒng)一性

人與環(huán)境之間不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量交換；人體的各種元素組成、含量，與地殼和海水中的分布豐度明顯相關(guān)。第32頁/共61頁統(tǒng)一性通過物質(zhì)、能量、信息交換保持動(dòng)態(tài)平衡，形成統(tǒng)一體人體血液中和地殼中元素含量的相關(guān)性第33頁/共61頁（二）人對環(huán)境的適應(yīng)性生理生化調(diào)節(jié)，動(dòng)員防御系統(tǒng)，與不利環(huán)境因素保持平衡，適應(yīng)環(huán)境

例如：人體對高原缺氧的適應(yīng)人體生理生化調(diào)節(jié)與環(huán)境因素保持動(dòng)態(tài)平衡。如居住在海拔3000米以上高原的人血液紅細(xì)胞數(shù)會(huì)增加。第34頁/共61頁(三)相互作用主動(dòng)依賴、適應(yīng)環(huán)境，人類生存、發(fā)展適者生存的定律被破壞第35頁/共61頁人與環(huán)境的相互作用環(huán)境自然條件的改變，形成人類遺傳學(xué)特征的改變：如北極的人個(gè)頭矮，四肢發(fā)達(dá)。環(huán)境基因組學(xué)：環(huán)境暴露與疾病的關(guān)系人對環(huán)境因素的遺傳易感性引起疾病的等位基因和環(huán)境暴露的關(guān)系第36頁/共61頁三、環(huán)境的要素空氣水土壤食物形態(tài)與組成要素化學(xué)因素物理因素生物因素社會(huì)心理因素第37頁/共61頁

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(一)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CHx

重金屬化合物Pb，Mn

苯并芘B(a)P第38頁/共61頁

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)(二)物理因素Physicalfactor第39頁/共61頁(三)生物因素Biologicalfactor微生物寄生蟲支原體原蟲環(huán)境中能引起傳染病和寄生蟲病的生物病原因子

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-豬鏈球菌感染第40頁/共61頁(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)心理人類健康第41頁/共61頁人類對環(huán)境異常變化的反應(yīng)

第42頁/共61頁（一）、人群健康反應(yīng)譜個(gè)體對環(huán)境異常改變將經(jīng)歷以下幾個(gè)反應(yīng)過程：1.正常調(diào)節(jié)2.代償狀態(tài)：從預(yù)防醫(yī)學(xué)角度認(rèn)為，處于代償狀態(tài)的機(jī)體不能認(rèn)為是“健康”的人，而應(yīng)看做是疾病臨床前期。3.代償失調(diào)4.患病5.死亡第43頁/共61頁人體對環(huán)境異常變化的反應(yīng)劑量死亡患病準(zhǔn)病態(tài)健康正常調(diào)節(jié)代償失代償?shù)?4頁/共61頁對環(huán)境異常的人群健康反應(yīng)譜

第45頁/共61頁（二）影響環(huán)境對人群健康作用的因素1、污染物的理化性質(zhì)（主要因素）接觸劑量2、作用條件作用時(shí)間進(jìn)入途徑3、個(gè)體感受性差異：如人體的健康狀況、性別、年齡、生理狀態(tài)、遺傳因素等。4、多因素綜合作用：呈現(xiàn)為相加作用、增毒作用或拮抗作用第46頁/共61頁1.劑量-效應(yīng)（dose-effect）關(guān)系隨著環(huán)境有害因素劑量的增加，它在機(jī)體內(nèi)所產(chǎn)生的有害的生物學(xué)效應(yīng)增強(qiáng)，這稱為劑量-效應(yīng)關(guān)系。它表示進(jìn)入機(jī)體的劑量與某個(gè)機(jī)體所呈現(xiàn)出的生物效應(yīng)強(qiáng)度間的關(guān)系。2.劑量-反應(yīng)（dose－response）關(guān)系是指隨著劑量增加，產(chǎn)生某種特定生物學(xué)效應(yīng)的個(gè)體數(shù)增加，通常以出現(xiàn)特定生物學(xué)效應(yīng)的個(gè)體占總測試個(gè)體數(shù)的百分?jǐn)?shù)來表示。這是環(huán)境有害因素作用于人群后，機(jī)體反應(yīng)的一般表示方法。第47頁/共61頁3.劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系 環(huán)境因素的劑量不同，會(huì)產(chǎn)生不同的效應(yīng)。環(huán)境因素的劑量與機(jī)體所呈現(xiàn)的生物效應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系稱為劑量-效應(yīng)關(guān)系。（正變） 環(huán)境因素劑量不同在不同人群中某種效應(yīng)的發(fā)生率不同，這種關(guān)系稱為劑量-反應(yīng)關(guān)系。第48頁/共61頁劑量-效應(yīng)（反應(yīng)）關(guān)系可以曲線來表示。不同化合物的曲線形狀和特征不同,有三種類型.1）無閾值化合物：指遺傳毒性致癌物。從理論上說，一個(gè)致癌物分子即可能在一個(gè)細(xì)胞引發(fā)腫瘤，因此認(rèn)為這類化合物無安全劑量。2）有閾值化合物：在大于其閾值才產(chǎn)生有害效應(yīng)，屬于閾值化合物。3）必需元素：有兩個(gè)閾值，低于或高于其閾值均會(huì)產(chǎn)生有害效應(yīng)。第49頁/共61頁（三）作用時(shí)間與蓄積效應(yīng)污染物在體內(nèi)的蓄積量決定因素：攝入量作用時(shí)間污染物本身的生物半減期污染物攝入量大，生物半減期長，持續(xù)作用時(shí)間長，污染物在體內(nèi)的蓄積量大，對人體的危害性也大。第50頁/共61頁生物半減期：是指污染物在生物體內(nèi)濃度減一半所需的時(shí)間，污染物攝入量相等，生物半減期長的物質(zhì)對人體毒作用的危險(xiǎn)性比半減期短的大。第51頁/共61頁(四）人群易感性

定義:

對環(huán)境有害因素作用的反應(yīng)更為敏感和強(qiáng)烈的人群稱為易感人群（敏感人群）影響因素:第一類——影響人群易感性的是遺傳因素：性別、種族、遺傳缺陷、環(huán)境應(yīng)答及基因多態(tài)性等。

第二類——是年齡、健康狀況和營養(yǎng)狀態(tài)等因素。第三類——是行為（如吸煙、飲酒、膳食和運(yùn)動(dòng)習(xí)慣）等因素。第52頁/共61頁概念1.高危人群(highriskgroups)：是指對環(huán)境危害因素易感并具有較高接觸風(fēng)險(xiǎn)的人群。2.敏感人群：易受環(huán)境損傷的人群稱為敏感人群。易感因素：包括年齡、性別、發(fā)育程度、健康狀況、生理營養(yǎng)狀況、免疫狀態(tài)和遺傳因素。第53頁/共61頁（五）微量元素的健康效應(yīng)

1.宏量元素：碳、氫、氧、氮、硫、鉀、鈉、磷、鈣、鎂、氯等11種元素，占人體內(nèi)化學(xué)元素總量99.95％。

2.微量元素：在人體內(nèi)正常含量小于人體體重0.01％，包括鋅、鐵、銅、氟、碘、等。第54頁/共61頁微量元素分布：水環(huán)境、巖石土壤、大氣、植物中。地下水中：常量和微量元素相對穩(wěn)定，但不同地區(qū)差異很大。地面水中：微量元素含量不穩(wěn)定巖石中：類型不同，其化學(xué)組成不同。土壤中：不同類型的土壤差異很大大氣中：相對恒定，但受大氣污染影響。植物中：主要來源于巖石、土壤、水環(huán)境、大氣和人為污染▲植物中微量元素具有富集作用，含量高。第55頁/共61頁1.微量元素的生物學(xué)效應(yīng)微量元素分為:必需微量元素非必需微量元素必需微量元素（essentialtraceelement）

14種

(如鋅、鐵、銅、鉬、鉻、錳、鈷、鎳、錫、釩、碘、硒、氟和硅)

作用：維持正常生理、生化功能維持正常生