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1、1,第三章 生活和职业环境与健康,第一节 环境有害物质的来源 第二节 环境有害物质与生物体的相互作用 第三节 环境有害物质对健康的影响 第四节 环境有害物质的危险度评价,2,第一节 环境有害物质的来源,3,环境（enviroment）,环境是指在特定时刻由物理、化学、生物及社会各种因素构成的整体状态，这些因素可能对生命机体或人类活动直接或间接地产生现时或远期作用。 自然环境：人类出现之前已经客观存在的各种自然因素的综合。 社会环境：人类在生产、生活和社会交往等活动过程中建立起来的上层建筑体系,4,环境污染（environmental pollution）,由于人为的或自然的原因，各种污染物进入
2、环境，使环境的组成与性质发生改变，扰乱了生态平衡，对人类健康造成了直接的或间接的或潜在的有害影响，称为环境污染。 污染源：生产性污染源；生活型污染源；交通运输型污染源；其他污染源 污染物：化学性；物理性；生物性,5,环境有害物质的来源,空气中有害物质的来源 水中有害物质的来源 土壤中有害物质的来源,6,空气中有害物质的来源,（一）生活环境中的污染物 室内空气污染的来源 室外来源： 室外空气 建筑材料 人为带入室内 生活用水污染,7,空气中有害物质的来源,室内来源： 生活炉灶和烹调油烟 PAHs、氟、砷、生物燃料 室内人的活动 被动吸烟 建筑材料与装饰材料和物品 甲醛、苯、铅、氡、VOCs、石棉
3、 室内生物性污染 军团菌肺炎、尘螨、SARS、蟑螂 家用电器的电磁辐射,8,空气中有害物质的来源,室外空气污染物 工业生产过程中产生的有害物质 燃煤 垃圾焚烧 交通运输（汽油、柴油等燃料） 光化学烟雾 铅 生活炉灶与采暖锅炉 砷,9,大楼综合征,主要表现眼、鼻、咽喉、皮肤及神经系统。主要症状为咽喉干燥、疼痛；皮肤干燥、痒；头痛、疲劳、乏力和手、眼、脑配合反应速度减慢等，离开大楼后才逐渐恢复正常。,10,水中有害物质的来源,工业废水 农业污水 生活污水,11,水中有害物质的来源,水污染物分类 化学性污染物 农药、金属（汞,镉），氟，砷 物理性污染物 热污染、放射性污染 生物性污染物 介水传染病
4、藻类污染（微囊藻毒素）,12,水俣病的故事,1950年在水俣湾附近渔村中，发现一些猫步态不稳，抽筋麻痹，最后跳入水中溺死，当地人谓之“自杀猫”。1953年水俣镇发现一个生怪病的5岁女孩，开始只是口齿不清，步态不稳，面部痴呆，近而耳聋眼瞎，全身麻木，最后神经失常，一会酣睡，一会兴奋异常，身体弯弓，高叫而死。1956年在这个地区又发现五十多人患有同样症状的病。因病因不清，以当地地名命名为“水俣病”经过对病的调查和研究，在1962年才确定水俣病的发生是由于汞的环境污染，特别是常期食用被污染的鱼和贝类引起的甲基汞慢性中毒。,13,Jinichi Hamatsuki, 83岁，水俣病患者,一位日本妈妈正
5、在给她患有水俣病的儿子洗澡 这是20世纪60年代初期很著名的一幅新闻图片,14,土壤中有害物质的来源,气型污染 水型污染 固体废弃物型污染,15,土壤中有害物质的来源,土壤污染物的分类 生物性污染 人-土壤-人、动物-土壤-人、土壤-人 重金属污染 镉（痛痛病） 农药污染 有机氯农药 有机磷农药,16,痛痛病,大腿、腰和关节痛，随后发展为全身，造成病理骨折、骨骼变形，从而导致呼吸和进食困难。 多见于40岁以上的妇女,17,地方病,地方病（Endemic Disease）：具有严格的地方性区域特点的一类疾病。大多数发生于广大农村和偏远山区、牧区等，疾病呈灶状分布。 我国各地有不同的地方病发生，严
6、重影响人们的健康。,18,碘 缺 乏 病,碘缺乏病（idodine deficiency disorders）：碘缺乏对机体造成的危害。涉及神经系统、内分泌系统、生殖系统和骨骼肌肉系统的全身性疾病。 碘缺乏是世界可以预防的智力迟钝的最普遍原因。,19,碘缺乏病,20,判断环境缺碘标准,1) 水碘含量 2） 地方性甲状腺肿的发病率,21,碘缺乏病表现,一、地方性克汀病 妊娠头三个月至出生后两年内脑发育临界区严重缺碘所致。 临床典型特征：眼距宽、鼻翼宽、口唇厚、聋哑、矮小、运动功能障碍、行走蹒跚或瘫痪。 分为神经型、粘液水肿型、混合型。,22,身材矮小，下肢比躯干短。智力低下，以应迟钝。聋、哑。舌
7、大、腹大。基础代谢低，呼吸、心跳慢，体温低。,23,身材矮小（图为18岁患者与同龄女性身长的比较），下肢比躯干短。智力低下，以应迟钝。聋、哑。舌大、腹大。基础代谢低，呼吸、心跳慢，体温低。,24,身材矮小，下肢比躯干短。智力低下，以应迟钝。聋、哑。舌大、腹大。基础代谢低，呼吸、心跳慢，体温低。,25,身材矮小，下肢比躯干短。智力低下，以应迟钝。聋、哑。舌大、腹大。基础代谢低，呼吸、心跳慢，体温低。,26,碘缺乏病表现,二、甲状腺肿大 碘缺乏在青少年至成人阶段主要表现为甲 状腺肿大。 分为弥漫型、结节型、混合型。,27,第二节 环境有害物质与生物体的相互作用,28,一、有害物质在环境中的转归,污
8、染物在环境中的转归是指污染物排放到环境后，经过物理、化学和生物学作用，在环境中发生迁移、转化和降解的过程。,29,一、有害物质在环境中的转归,（1）迁移 污染物在环境中发生空间位置的移动及其所引起的富集，分散和消失的过程称为污染物的迁移（migration）。 包括物理、化学和生物的迁移 可通过生物富集产生生物放大作用,30,一、有害物质在环境中的转归,（2）转化 污染物在环境中通过物理、化学或生物学作用发生形态改变或转变成为另一种物质的过程称为转化。,31,一、有害物质在环境中的转归,(3)自净 少量的污染物一时性进入环境，可经过各种自然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
9、这种功能称为自净作用。 物理作用 化学作用 生物作用,32,二、有害物质进入人体的途径,呼吸道 气体、蒸气及气溶胶（粉尘、烟及雾的统称）形式的有害物质主要通过呼吸道进入人体。 皮肤 芳香族的氨基、硝基化合物、有机磷酸酯化合物、氨基甲酸酯化合物、四一铅等可通过完整的皮肤进入人体而引起中毒。 消化道 由于个人卫生习惯不良或有害物质污染食物时，有害物质也可从消化道进入人体内，尤其是固体和粉末状的污染物。,33,三、有害物质在生物体内的过程,包括有害物质的吸收（absorption）、分布（distribution）、代谢（metabolism）及排泄（excretion）。其中吸收、分布、排泄称为生
10、物转运过程（bio-transportation）；在体内发生化学变化称为生物转化过程（bio-transformation）,34,三、有害物质在生物体内的过程,（一）分布 有害物质被吸收后，随血循到达全身各个组织。在体内的分布情况主要取决于有害物质自身的特点、其进入细胞的能力及与组织的亲和力。,35,三、有害物质在生物体内的过程,（二）生物转化 进入机体的有害物质，有的可直接作用于靶部位产生毒效应，并可以原形排出。但多数有害物质吸收后在体内酶的作用下，经受各种生化过程，其化学结构发生一定改变，此称为生物转化。 生物转化可概括为氧化、还原、水解及结合4类反应,36,三、有害物质在生物体内的过
11、程,（三）排出 肾脏 是有害物质及其代谢物排除的主要器官 呼吸道 气态有害物质可从呼吸道以原形排出 消化道 肝脏是排泄外源物质的重要器官，许多金属有害物质如铅、锰，可由肝细胞分泌，经胆汁随粪便排出。经胆汁排出的有害物质常可形成肝肠循环。 其他途径 如唾液、乳汁、头发和指甲。,37,三、有害物质在生物体内的过程,（四）蓄积 有害物质在体内逐渐累积的现象称为蓄积（accumulation）。 当有害物质的蓄积部位与其靶器官一致时，则容易发生慢性中毒 蓄积部位并非其毒作用部位时，此部位又称该有害物质的“储存库” （storage depot） 功能蓄积 慢性损伤的功能蓄积，最终引起癌变,38,铅在体
12、内的过程,硬组织,血液,铅 接 触,尿液/粪便/乳汁,软组织,红细胞（90%） 血浆（10%）,肾 / 脑 / 骨髓 / 肝,骨骼 / 牙齿 / 毛发 / 指甲（机体中95%的铅）,血钙降低，饥饿、感染、酗酒和服用酸性药物等使血液pH值改变时，骨骼中的铅可动员到血液中，使血铅水平升高。,39,苯在体内的过程,苯酚,苯,苯环氧化物,对苯二酚,邻苯二酚,苯硫醇尿酸,反，反-粘康酸,-苯醌,苯醌,肝,骨髓,40,第三节 环境有害物质对健康的影响,41,一、环境有害物质对健康影响的特点,(一)机体对有害物质的易感性 大部分人呈现污染物负荷增加，未见生理改变，一部分人则处于生理代偿状态，只要停止接触即可
13、恢复正常，只有少数人出现疾病甚至死亡。 受有害物质影响后产生健康效应早并且严重的人群称为敏感人群 一般来讲、老人、幼儿及患病的人群为敏感人群,42,一、环境有害物质对健康影响的特点,（二）剂量-效应(反应)关系 人体对环境有害物质暴露量的增加而产生的生物学效应变化称为剂量-效应关系（does-effect relationship）。 如果是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，则称为剂量-反应关系（does-response relationship）。,43,一、环境有害物质对健康影响的特点,(三)时间-反应关系 从环境有害物质进入体内到产生有害影响之间有一个
14、时间段。由于大部分的环境有害物质对机体的影响是低浓度、长时间的暴露，因此在这个时间段内，环境有害物质可发至物质蓄积和功能蓄积。,44,一、环境有害物质对健康影响的特点,(四)多种环境有害物质的联合效应 环境中的有害因素可以是同一环境介质(如空气、饮水等)中有多种有害因素共存，又同时进入机体，产生有害影响，也可以是一种环境有害物质存在于多种环境介质中，通过不同途径被摄人机体内引起有害的健康效应。对于前者要注意联合作用，而对于后者要注意多途径的总摄人量。,45,一、环境有害物质对健康影响的特点,联合作用种类： 相加作用(additive joint action)：指多种环境有害物质产生的生物学效
15、应是单个因素效应的相加。 协同作用(synergism)：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。 拮抗作用(antagonism)：指环境中两种或两种以上的化学物进入机体后，其联合毒性低于任何一种化学物单独作用的毒性。 单独作用(single action)：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 。,46,二、环境有害物质对健康的影响,（一）呼吸系统 急性呼吸道疾病（以刺激性气体为例） 急性上呼吸道炎症 肺炎（中毒性肺炎） 中毒性肺水肿与ARDS 慢性呼吸道疾病（以粉尘为例） 慢性化学性支气管炎与COPD 慢性纤维化疾病（尘肺）
16、肺部及胸部肿瘤,47,矽肺（左肺）,48,肺弥漫性纤维化,49,61岁陶瓷工人的肺标本，示肺弥漫性纤维化（椭圆所示区域）和矽结节（箭头所示）,50,汇合的透明、螺纹状矽结节，周边为尘细胞。,51,二、环境有害物质对健康的影响,（二）血液系统（以苯为例） 造血抑制（再障、白细胞和血小板减少、贫血） 血红蛋白变性（高铁血红蛋白等） 出凝血机制障碍 恶变疾病（MDS与白血病),52,二、环境有害物质对健康的影响,（三）神经系统 中枢神经系统 急性中毒性脑病(CO) 慢性中毒性脑病(甲基汞） 神经发育（铅） 周围神经系统 运动感觉障碍（铅）,53,二、环境有害物质对健康的影响,泌尿系统（铅） 肾脏 生
17、殖 男性 女性 胚胎发育与子代健康,54,二、环境有害物质对健康的影响,免疫系统 免疫抑制（铅） 变态反应（苯） 自身免疫反应（汞）,55,二、环境有害物质对健康的影响,心血管系统（铅） 血压 心律,56,二、环境有害物质对健康的影响,消化系统 腹绞痛,57,二、环境有害物质对健康的影响,致癌 苯与白血病,58,第四节 环境有害物质的危险度评价,59,一、有害物质危险度评价的目的和意义,危险度（Risk) 有害影响发生的概率。 危险度评价 对环境中有害因素可能引起的有害影响及其危害程度进行定性和定量评价，并预测环境有害因素在接触人群中可能引起的有害因素有害影响的概率。,60,一、有害物质危险度
18、评价的目的和意义,危险度评价的意义 估测已知暴露条件可能产生的健康效应类型和特征； 估计健康效应发生的概率及出现这些健康效应的人数； 为得到某种有害物质在不同环境介质(空气、水、食品)中可接受的剂量或浓度，为制订该有害物质在环境中的卫生标准提供科学依据； 为治理环境污染采取重大决策及措施提供充分的科学依据。危险度评价的最终目的是确定危险度管理的方案并付诸实施。,61,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,62,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,（一）危害鉴定 危害鉴定(hazard identification)是危险度评价的第一步骤，属定性评价阶段。其目的是确定化学物是否对机体健康产生有害效
19、应，这种效应是否为该物质所固有的毒性特征和类型。危害鉴定主要来自毒理学和流行病学的资料收集。,63,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,举例：农药杀虫脒的危险度评价 危害鉴定： 流行病学调查 动物试验 长期致癌实验 短期遗传测试,64,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,(二)暴露评价 暴露评价(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。 外暴露剂量 (external exposuredose) 内暴露剂量 (internal exposuredose),65,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,
20、（三）剂量-反应关系评定 剂量反应关系评定(dose-response assessment)是危险度评价的核心内容。一定剂量的有害物质作用于机体后，产生某种关键有害效应(critical adverse effect)在剂量反应关系评定中是至关重要的。其目的是要求得到某有害物质的剂量(浓度)与健康效应的定量关系，从而确定暴露水平与健康效应发生率之间的关系，找出规律，提出剂量反应模式用于该物质的危险度特征分析。,66,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,（四）危险度特征分析 危险度特征分析(risk characterization)是定量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
21、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。 对于某种有阈剂量化学物质，若把与其参考剂量相对应的可接受危险度定为10-5或10-6，即可计算出：某暴露人群终生超额危险度；暴露人群年超额危险度；暴露人群年超额病例数。而对于无阈化学物质则可计算出：暴露人群终生患癌超额危险度；人均患癌年超额危险度；人群超额患癌病例数。,67,二、有害物质危险度评价的组成及步骤,（五）危险度评定中的不确定因素 公共卫生决策越来越多地依赖于定量的危险度评定。而定量评定的基础是充分而可靠的实验数据、正确的假设(assumption)、合理的推导模式和足够
22、的人群流行病学资料。限于认识水平和技术手段，以及某些资料的不足，往往难以对职业性有害因素可能对人类造成的损害及其危险度下确切的结论，这就成为危险度评定中的不确定因素。 在危险度评定过程中，要尽量将不确定因素缩小到最低限度，对仍然存在的不确定因素应明确提出，为制定安全接触限值及相应的预防对策提供一个适当的取舍尺度。,68,三、 危险度管理,危险度管理(risk management)是根据危险度评定结果综合考虑社会发展的实际需要、经济和技术水平，对危险度进行利弊权衡和决策分析，提出可接受水平和相应的控制、管理措施。这些措施包括制定和执行人的“安全接触限值”，即卫生标准；环境监测，生物监测，健康监护，危险度控制技术措施；以及限制或禁止接触的法规、条例、管理办法等。,69,