【文档说明】医学环境卫生学第二章-环境与健康的关系课件.ppt，共(305)页，5.687 MB，由小橙橙上传

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第二章环境与健康的关系（8hr）2023/5/271第二章环境与健康的关系在了解人类自然环境构成的基础上，深入认识人与环境的辨证统一关系，掌握自然环境和环境污染的有害因素对健康影响的一般规律和特征以及所产生的健康危害

，熟悉环境与健康关系的研究方法以及健康危险度评价的基本内容和方法。教学目的2023/5/272第二章环境与健康的关系基本概念；人与环境的辨证统一关系；环境介质中的迁移和转化对环境因素暴露的影响；环境因素

的暴露特征与效应的关系；人群健康效应谱；易感人群及影响人群易感性的因素；环境污染对人群的急、慢性危害；环境流行病学研究的基本内容和方法；生物标志与环境流行病学；环境毒理学研究的基本内容和任务；健康危险度评价的概念和特征。掌握内容2023/5/273第二章环境与健康的关系•环境与健康关系研

究是环境卫生学的核心，是人类生存和发展中永恒的主题！2023/5/274第二章环境与健康的关系第一节人类的环境一、人类自然环境的构成二、生态环境生态系统的主要特征生态系统的服务功能生态系统健康2023/5/275第二章环境与健康的关系环境概念环境（environm

ent）是人类赖以生存的空间及其所包含的各种因素，他为人类提供空气、食物、水，还提供了人类在智力、道德、社会和精神等方面获得发展的基础和机会。2023/5/276第二章环境与健康的关系环境概念WHO公共卫生专家委员会认为：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”。2023/5/277第二章环境与健康的关系一、人类自然环境的基本构成(一)大气圈地球表面包围着很厚的并随着地球旋转的空气层，称为大气圈。(二)水圈水圈一般可分为地表水、地下水两大类，另外还包括大气中的水。(三

）岩石圈岩石圈通常指地壳主要有岩浆岩和沉积岩构成。2023/5/278第二章环境与健康的关系人类环境的基本构成(四）生物圈（biosphere）有生物体生存的地球表层，称为生物圈。它有生物生存的大气圈、水圈、岩石圈所构成。其范围包括海平面以下约12公里厚度的岩石圈、水圈和土壤圈及海平面以上约

10公里高度的大气层。2023/5/279第二章环境与健康的关系2023/5/2710第二章环境与健康的关系生物圈•人类是生物圈内对环境影响最大的生物，20世纪60年代以来，先后启动了大型的国际研究计划，如：•世界科协提出的《国

际生物学计划》•联合国教科文组织发起的《人与生物圈计划》•国际科学联合会筹划的《国际地圈-生物圈计划》•加深人类对其环境的认识，推动着环境、生态等相关学科的发展，变革着人类的生活观念和人类的发展战略。2023/5/2711第二章环境与

健康的关系二、生态系统与生态平衡•生态环境（ecologicalenvironment）是与人类生存和发展有关的生态系统所构成的自然环境。生物圈内的生物不仅种类多，数量庞大，具有生物多样性的特征。•生活环境(livingenvironment)是与人类生活关系密切的

各种自然的和人工的环境条件，如居住、工作、娱乐和社会活动环境。2023/5/2712第二章环境与健康的关系•难于截然划分，从广义上讲，生态环境可以包括生活环境。由于人类在改造环境过程中所带来的新的环境问题，生态系统是影响人类健康与疾病发生

和流行的重要基础。2023/5/2713第二章环境与健康的关系二、生态系统与生态平衡（一）生态系统（ecosystem）的基本组成生态系统是指生物群落（包括微生物、动物、植物及人类等）与非生物环境（空气、水、无机盐类、氨基酸等）所组成的自然系统。在生物群落中，又分为生产者（绿色植物

、化能合成菌等）消费者（草食、肉食、大型肉食动物）、分解者（细菌、真菌及放线菌等微生物）三个部分。2023/5/2714第二章环境与健康的关系生态系统四要素及其关系有机物化学能二级消费者分解者无机界（空气、水、土壤、太阳辐射等）生产者一级消费者无机物光能有机物矿物质2023/5/

2715第二章环境与健康的关系土壤生态系统非生物环境大气水生物群落动物植物微生物物质能量信息物种流动循环人2023/5/2716第二章环境与健康的关系生态系统与生态平衡食物链与食物网生态系统中各种生物之间由于食物关系形成的一种联系初级消费者初级消费

者生产者生产者分解者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者2023/5/2717第二章环境与健康的关系生态系统的主要特征•整体性•可持续性•开放性•自调控2023/5/2718第二章环境与健康的关系•①构成生态系统的各要素按

照一定规律组织起来之后，出现了新质，崭新的整体；•②系统一旦形成，各要素不能分解成独立的要素而存在.•③各个要素的性质和行为对系统的整体性都起作用。整体性2023/5/2719第二章环境与健康的关系•自然生态系统不是孤立的

、封闭的，而是通过各种途径与其外界沟通，不断地与环境进行物质交换。开放性2023/5/2720第二章环境与健康的关系①同种生物的种群密度的调控；②异种生物种群之间的数量调控；③生物与环境之间相互适应的调控。自调控2023/5/2721第二章环境与健康的关系•生态系

统是不断进行着物质循环和能量流的功能单位，非生物物质、生产者、多级消费者和分解者扮演着重要的、不可替代的角色。•生态系统作为一个整体没有纯粹的废物，所以能一直维持着其良性循环。这是自然生态系统可持续性发展的原因，也是生态系统的重要特征。•人类当代经济具有大量生产、大量消费、大量废弃的“三大”特征

，其模式是线性的，而不是循环的，这正是造成当代环境问题的根源。循环经济－可持续发展可持续性2023/5/2722第二章环境与健康的关系生态系统•在生产力技术比较落后的条件下，人类活动对环境的影响很小，生态系统研究往往不引起人们的重视，人类活动不考虑对环境会产生什么影响。•但是随着科学技术的发展，

人对环境的影响越来越深刻，甚至使环境发生恶化。对人类的进一步生存产生了危害。2023/5/2723第二章环境与健康的关系（二）生态系统的服务功能•由自然系统的生境、物种、生物学状态和生态过程所生产的物质及其所维持的良好生

活环境对人类的服务性能称为生态系统服务(ecosystemservice)。2023/5/2724第二章环境与健康的关系（二）生态系统的服务功能•生态系统服务(ecosystemservices)是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的环境条件与效用。它不仅为人类提

供食物、医药及其他工农业生产的原料，而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统。2023/5/2725第二章环境与健康的关系生态系统的服务功能•最早提出概念是Holdren和Ehrlich在1974年发表的《人口与全球

环境》一文，广泛认可与重视是在20世纪的90年代中期，以Costanza等《世界生态系统服务和自然资本的价值》，《自然的服务：人类社会对自然生态系统的依赖性》（Saily.1997）。•Costanza等人将全球生态系统服务功能划分为17类，包括气体调节、干扰调节、水分调节、水分供给、侵蚀控制和沉

积物保持、土壤形成、养分循环、废气物处理、授粉、生物控制、庇护、食物生产、原材料、遗传资源、休闲、文化等。•17项功能已成为人们进行生态服务评价的基本标准和参照。2023/5/2726第二章环境与健康的关系生态系统的服务功能•随着对发展理念认识的

加深,人们越来越意识到生态系统服务功能对人类社会可持续发展的重要支撑作用。•社会经济规模较小时,生态系统的自我更新远超过对其功能的利用,于是人们更多考虑的是如何最大限度利用生态系统功能;如今社会经济规

模迅速扩大,对生态服务功能的依赖性、利用强度迅速加大,其自我更新的规模已经小于利用量,导致生态系统功能的丧失和对经济社会系统支撑能力的降低。2023/5/2727第二章环境与健康的关系生态系统的服务功能•地球生态系统被誉为生命之舟。•它给人类社会、经济和文化生活提供了不可替代的

资源和条件。•生态环境为人类提供的服务是全方位、多种多样的、目前人类意识不到的。•物质的和精神的、有形的和无形的服务，难以用经济价值衡量，人类的力量无法替代。善待地球，与环境和谐相处。2023/5/2728第二章环境与健康的关

系（三）生态平衡（ecologicalbalance）生态平衡是指生态系统各个环节的质和量相对稳定和相对适应的状态。即指生态系统各部分的结构与功能均处于相互适应、相互协调的状态。2023/5/2729第二章环境与健康的关系生态系统能维持平衡的原因：①具有自动调节自己的功

能。②生态系统内小生物类型愈多、物种愈丰富、愈容易维持生态系统的平衡。2023/5/2730第二章环境与健康的关系生态平衡意义►过度砍伐森林、破坏植被、滥捕滥杀野生生物、废弃物排放、农药化肥使用等，导致生物种群减少，影响繁衍，生态系统结构和功能。►生态平衡是生物生存、活动、繁衍得以正常

进行的基础►健康的生态系统是人类生存和发展的物质基础，也是人类健康的基础，保护和维持生态系统的结构和功能的可持续性，修复生态系统的创伤，重建已破坏的地球生命支持系统，实现生态系统健康是环境工作者和环境管理

部门今后的重要任务。2023/5/2731第二章环境与健康的关系（五）生态系统健康►Ecosystemhealth是指具有活力和自然调节能力、结构稳定的生态系统，是生态系统的综合特性。►活力是指生态系统的功能性和自调节功能保证系统达到一定的稳定。►结构稳定是指具有平衡、完整的生物群落、多样的生

物种群。►生态系统自调节功能主要靠其反馈作用，通过正、负反馈相互作用和转化，在受胁迫时表现出能维持系统的正常结构和功能，有抵御“疾病”的能力，保证系统达到一定的稳态2023/5/2732第二章环境与健康的关系生态系统健康概述❖

生态系统健康的历史1788年，苏格兰物理学家和地质学家JamesHutton提出“地球是一个大的能够自身维持的有机体”。1916年，ClementsFE.用生命循环来描述生态演替。1941年，AldoLeopold提出“土地健

康”的概念。1979年，Rapport等人提出了“生态系统医学”的概念。2023/5/2733第二章环境与健康的关系生态系统健康概述1988年，Schaeffer等首次探讨了有关生态系统健康度量的问题,但没有明确定义生态系统健康。1989年，Rapport论述了生态系统健康的

内涵。1990年10月，来自学术界、政府、商业和私人组织的代表，就生态系统健康定义的问题，在美国召开了专题讨论会。1991年2月，在美国科学促进联合会年会上,国际环境伦理学会召开了“从科学、经济学和伦理学定义生态系统健康”讨论会。2023/5/2

734第二章环境与健康的关系生态系统健康概述1994年，“第一届国际生态系统健康与医学研讨会”在加拿大首都渥太华召开。会上成立了“国际生态系统健康学会”（InternationalSocietyforEcosystemHealth,简称ISEH）。目前,

已发行的生态系统健康相关的专业性杂志有：《生态系统》（《Ecosystems》）《生态系统健康》（《EcosystemHealth》）《水生生态系统健康杂志》（《JournalofAquaticEcos

ystemHealth》），现为《水生生态系统胁迫与恢复》（《JournalofAquaticEcosystemStressandRecovery》）。2023/5/2735第二章环境与健康的关系生态系统健康概述2023/5/2736第二章环境与

健康的关系影响生态系统健康的原因各种形式的人类活动是影响生态系统健康的主要原因。如,森林砍伐、过度放牧等。就水生态系统而言,主要包括以下几个方面：污染物排放非点源污染过度捕捞围湖造田水土流失外来种入侵水资源不合理利用2023/5/2737第二章环境与健康的关系生态系统健康评

价生态系统健康与生物学、生态学、保护生物学、生态监测和景观生态学等学科密切相关。一般认为,较小尺度生态系统健康的评价更多采用生态学指标,大尺度生态系统健康的评价则注重整体性评价。生态系统健康评价的最佳途径是微观与宏观相结合的综合性研究。根据水生态系

统健康研究的现状，可以总结出两种评价方式：即指示物种法和指标体系方法。2023/5/2738第二章环境与健康的关系•美国生态学家史蒂文生有段话：“我们都是一艘脆弱的航天飞船上的乘客，作着同一旅程，我们依赖它有限的水分及土

壤生存，与它存亡与共”。•在现有技术条件下，人类是否能模拟出一“个类似的地球，供人类繁衍生息呢？最近结束的“生物圈2号”实验给予了否定的回答，人类离开地球无法生存。2023/5/2739第二章环境与健康的关系•为了试验人类离开地球能否生存，美国从1984年起在亚利

桑那州建造了几乎密封的“生物圈2号”试验基地。它占地1.3万平方米，容积20.4万立方米，设计及建设花费2亿美元，每年的维护费达数百万美元。“生物圈2号”内有土壤、水源、空气和多种多样的动植物和微生物，科学家们希望这个模拟地球环境的实验室能提供足够的食物、水和空气，供8名进

入“生物圈2号”工作的研究人员生活两年。1993年1月，8名科学家进入“生物圈2号”一年多后，由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈2号”用的混凝土中的钙反应，生成碳酸钙，导致其中氧气

含量从21％降到14％；二氧化碳含量猛增。“生物圈之号”运行3年后，其中的一氧化氮含量剧增到了79％，足以使人体合成维生素B12的能力减弱，危害大脑健康。除了藤本植物比较繁荣外，所有靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了，大树也摇摇欲坠；昆虫除了

白蚁、蟑螂和蝈蝈外，几乎都死了，人造海洋中生物生存情况略好于陆地；人造沙漠由于没有控制好降雨，变成了草地；“生物圈2号”下层的温度又大大低干预计的数字。1996年卫月卫日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。2023/5/2740第二章环境与健康的关系第二节人与环境的辨证统一关系•“天人合一

”•“人与日月相应，与天地相参”•“天人合一”的思想概念最早是由庄子阐述，后被汉代思想家、阴阳家董仲舒发展为天人合一的哲学思想体系，并由此构建了中华传统文化的主体。•人体与环境的关系是生物发展史上长期形成的一种既相互对立、相互制约又相互依存、

相互转化的辩证统一关系。2023/5/2741第二章环境与健康的关系一、人与环境在物质上的统一性二、人类对环境的适应性三、人与环境的相互作用四、环境因素对健康影响的双重性第二节人与环境的辨证统一关系2023/5/2742第二章环境与健康的关系一、人与环境在物质上

的统一性►（一）人与环境之间的生态平衡►（二）人与环境在物质上的统一性2023/5/2743第二章环境与健康的关系（一）人与环境之间的生态平衡►环境和人体之间进行的物质与能量的交换以及环境中各种因素对人体的作用，保持着相对的平衡即环境与人体的生态平衡，是一种动态平衡。►自然界是不断变化的，环

境的构成及状态的任何改变，都会不同程度的影响到人体正常生理功能的发挥，人体又利用机体内部的调节机制以及人类特有的改造客观环境的主观能动性，以适应外界环境的变化并维持着人体与环境之间的平衡，保持人体经常处于健康状态。►生物和人类都是地球环境演化到一定阶段的必然产物。生命对环境既相互适应又相互

矛盾，在这种对立统一的法则下，生命不断发展。2023/5/2744第二章环境与健康的关系（二）人与环境在物质上的统一性►人是环境的产物，组成人体的物质都来自环境。环境与人体血液60多种元素丰度相关性充分反

映了人体与环境物质统一的关系。2023/5/2745第二章环境与健康的关系（二）人与环境在物质上的统一性2023/5/2746第二章环境与健康的关系二、人类对环境的适应性•“顺四时而知寒暑、服天气而通神明”•当今人类的行为特征与其形态结

构和生理特点一样，都是适应自己特定环境的结果。人体的气候适应、热适应、光适应、冷刺激、高原环境等都是机体对外界环境适应的最好例证。2023/5/2747第二章环境与健康的关系三、人与环境的相互作用（一）机体与环境之间的相互作用（二）机体与环境相互作用的分子生物学基础202

3/5/2748第二章环境与健康的关系（一）环境与机体的相互作用•人类改造和利用环境的主观能动性：•1利用环境中的有利因素（profitablefactors），抵御不利因素（harmfulfactors）•2向大自然索取，过度

开发资源而破坏生态环境2023/5/2749第二章环境与健康的关系人与环境的相互作用主动依赖、适应环境，人类生存、发展。适者生存的定律被破坏。2023/5/2750第二章环境与健康的关系（一）机体与环境之间的相互作用•人类基因组计划：(hu

mangenomeproject,HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和中国共同参与价值达30亿美元的人类基因组计划。2000年6月28日人类基因组工作草图完成。与曼哈

顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。•发现6000多种人类单基因遗传病和一些严重危害人类健康的多基因病得到预防、诊断和治疗。2023/5/2751第二章环境与健康的关系（一）机体与环境之间的相互作用•环境基因组计划：1997年10月美国国家环境卫

生科学研究所提出环境基因组计划（EGP），着重研究暴露与疾病的相互影响，其主要目标就是要鉴定对环境因素应答基因中有重要功能基因的多态性并确定它们在环境暴露致病危险度上的差异。•人类健康、疾病、寿命都是环境因素与机体内因（遗传因素）相

互作用的结果，“环境扣扳机”（environmentpullsthetrigger）效应2023/5/2752第二章环境与健康的关系环境基因组计划拟系统研究基因多态性的十类候选基因►DNA修复基因►毒物代谢酶基因►激素代

谢酶基因►受体基因►细胞周期基因►信号传递基因►介导免疫和感染反应基因►介导营养素基因►参与氧化过程的基因►细胞内药物敏感基因2023/5/2753第二章环境与健康的关系机体对环境的适应性和环境因素的复杂性1、机体对环境的适应性：适

者生存2、环境因素对机体影响的多样性：内因（遗传），如环境因素致癌，吸烟与肺癌，疾病发生的易感基因起作用。如芳烃羟化酶基因高表达者，则易患肺癌。2023/5/2754第二章环境与健康的关系特征性遗传表

达标记•CYP1A1：肺癌•N-乙酰基转移酶基因（NAT2）多态性与芳香胺：膀胱癌•慢代谢乙酰化表型：膀胱癌•葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症、苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）：遗传性疾病•DNA修复基因单核苷酸多态性（singlenucleotidepolymo

rphism，SNP：肿瘤易感性，130余种。•主要分为碱基切除修复（BER）基因、核苷酸切除修复基因（NER）、DNA链断裂修复基因、错配修复（MMR）基因、直接逆转损伤的修复基因2023/5/2755第二章环境与健康的关系（二）机体与环境

相互作用的分子生物学基础•许多疾病的发生都与机体的基因多态性（genepolymorphism）有关。•肿瘤的发生，一般认为是环境因素与遗传因素相互作用的结果。2023/5/2756第二章环境与健康的关系Ⅰ相代谢功能的细胞色素P450酶•代谢多种化学物和药物－形成致癌活性物质。•

CPY1A1*2A和CYP1A1*2B纯合型－高诱导活性的CYP1A1酶，多环芳烃类化合物活化加快－肺癌。•CYP1A1基因的多态性与膀胱癌、乳腺癌、结肠癌、子宫肌瘤等的易感性有关。2023/5/2757第二章环境

与健康的关系谷胱甘肽-S-转移酶（GST）Ⅱ相代谢酶•催化谷胱甘肽（GSH）与亲电子的外来化合物结合的二聚体酶，并可灭活外来化合物，呈多态性分布。•肿瘤的遗传易感性与代谢酶遗传多态性有密切关系。但基因多态性只有在改变其所表达的蛋白质功能时才被认为是有效应的。

2023/5/2758第二章环境与健康的关系有效应的基因多态性①编码区基因的点突变－－氨基酸的替换－－酶的催化活性、稳定性和底物特异性；②复制或多重复制基因；③完全或部分基因丢失－基因产物缺乏④剪切位点变异。2023/5/2759第二章环境与

健康的关系表2-2已知的易感基因多态性及其环境暴露相关疾病基因多态分类环境暴露相关疾病CYPlAlNATl及NAT2GSTTl(null)对氧磷酶LA-HTGF-HLA-DPbetl标记ALADCY

P2D6激活解毒解毒解毒营养因子生长因子免疫反应生物合成生物氧化吸烟吸烟氯化消毒剂神经杀虫剂饮食中铁母亲吸烟铍铅锰肺癌膀胱痛，乳腺癌癌症神经系统损伤血色素沉着病唇裂、颚裂慢性铍性肺病铅中毒锰中毒2023/5/2760

第二章环境与健康的关系•拟研究的环境相关疾病和缺陷有7类：1、癌症：肺癌、膀胱癌、乳腺癌及前列腺癌2、呼吸系统疾病：哮喘、纤维囊性肿3、退行性神经系统疾病：早老性痴呆、帕金森综合征、肌萎缩内侧硬化症4、发育紊

乱：智力低下、注意力缺陷-多动症5、先天缺陷：口面裂6、生殖功能缺陷：不育、子宫肌瘤、子宫内膜异位、青春期早熟7、自身免疫疾病：全身性红斑狼疮、多发性硬化症2023/5/2761第二章环境与健康的关系致癌物形成•活化

：Ⅰ相代谢酶如细胞色素P450酶；•灭活：Ⅱ相代谢酶如GST酶。•Ⅰ相代谢酶和Ⅱ相代谢酶的多态性往往决定着癌症的发生率和发生类型。•CYP2E1（乙醇诱导的毒性相关酶）基因多态性存在明显的种族差异，c1/c1、c1/c2和c2/c2在

决定环境污染物的致毒性和致癌性。2023/5/2762第二章环境与健康的关系苯肝微粒体CYP2E1•苯环氧化物苯酚多羟基化合物如氢醌、邻苯二酚(血液毒性和基因毒性)慢性毒性和致癌危险性2023/5/2763第二章环境与健康的关系多态性基因影响铅

的生物蓄积和毒性作用①δ-氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)基因，它有两种多态形式(ALAD1和ALAD2)，其同工酶可影响人群血铅含量及肾功能；②维生素D受体(VDR)基因，其多态性影响铅在骨骼中的蓄积；③血色素沉着症基因，突变后可导致其

纯合子发生血色素沉着症,还可能影响铅的吸收。儿童和职业性铅暴露人群---杂合子ALAD1-2和ALAD2-2纯合子---易感人群（高血铅和铅中毒），相对危险的基因型；携带ALAD2等位基因的个体是铅中毒的高危人群2023/5/2764第二章环

境与健康的关系苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）•常染色体隐性遗传病，先天性氨基酸代谢障碍病。•苯丙氨酸羟化酶•苯丙氨酸酪氨酸甲状腺素、肾上腺素•和黑色素•苯丙酮酸、苯乙酸、苯乳酸和对•羟基苯乙酸等旁路代谢产物•脑细胞受损2023

/5/2765第二章环境与健康的关系环境因素与机体相互作用•了解环境因素对机体的遗传易感性，就可准确地对引起疾病的环境因素进行识别、评价并采取积极措施避免有害因素的危害，更好地保护易感人群的身体健康。•积极探寻多种危害较严重疾病的环境应答基因（environmen

talresponsegene）和易感基因（susceptiblegene），阐明在疾病发生发展中的作用及其影响因素等。•人类疾病发生与基因多态性(易感基因)关系的研究正成为当代环境与健康关系研究中的热点。2023/5/2766第二章环境与健康的关系四、环境因素对健康影响

的双重性•诸多环境因素对机体健康的影响具有有利和有害两方面的特性。•环境卫生学的重要任务之一就是识别、评价和充分利用与人群健康有关的各种有利因素，避免或控制不利因素，以维护和促进人群健康。•紫外线、气温、光照2023/

5/2767第二章环境与健康的关系四、环境因素对健康影响的双重性•“hormesis”即某些物质在低剂量时对生物系统具有刺激作用，而在高剂量时具有抑制作用。•作用机制：生物体受到刺激，最初的抑制反应之后会出现一个补偿过程

，使有益反应轻微地过度表达，而表现出对机体的某种（某些）有益作用。•低水平的糖精、多种多环芳烃、X线和多种γ射线源、二恶英、镉、铅、汞2023/5/2768第二章环境与健康的关系Hormesis表现形式•细胞和机体的适应性反应•免疫功能增强•致癌作用减弱2023/

5/2769第二章环境与健康的关系Hormesis毒物风险评价中应用价值•传统使用的剂量-效应关系基本模型有两种:阈值模型(用来评估非致癌物的危险程度)确定危险度和线性非阈值模型(用来外推极低浓度下致癌物的危险

性)随机危险度。•Calabrese和Baldwin对此剂量-反应关系模型提出质疑,提出一个更具预测性的模型,即曲线性剂量-效应关系模型。2023/5/2770第二章环境与健康的关系2023/5/2771第二章环境与健康的关系第三节

环境改变与机体反应的基本特征一、环境介质与环境因素暴露：环境污染物通过在环境介质中的迁移和转化，会改变人群暴露的范围、途径、性质、剂量。二、暴露特征与反应：暴露的途径、剂量-反应关系、和暴露时间。三、环

境多因素暴露与联合作用四、人群健康效应谱与易感人群2023/5/2772第二章环境与健康的关系一、环境介质与环境因素暴露(一)环境物质在环境介质中的迁移1.单一介质内的迁移2.不同介质间的迁移3.生物性迁移:生物放大作用2023/5/2773第二章环境与健康的关系1.单一介质内的

迁移•空气扩散和对流•水体扩散、弥散和水流•土壤在其液体内的扩散或水通过•土壤颗粒间空隙的运动2023/5/2774第二章环境与健康的关系2.不同介质间的迁移•蒸发进入空气•吸附进入土壤•溶解进入水体•吸收、吸入、摄食进入生物体2023/

5/2775第二章环境与健康的关系一、环境介质与环境因素暴露（二）环境化学物在环境介质中的转化1.化学转化:光化学烟雾2.生物转化:甲基汞（三）环境介质中的迁移和转化对环境因素暴露的影响1.扩大暴露范围:切尔诺贝利核污染事故2.增加暴露途径:金属汞3.改变污染物

性质和毒性:酸雨、有机砷4.影响暴露剂量：生物放大作用2023/5/2776第二章环境与健康的关系食物链（foodchain）•一种生物被另一种生物吞食，后者在被第三种生物吞食，并为其提供物质和能量，彼此以食物联接起来

的锁链关系，称为食物链。•高位营养级生物体内的浓度比低位营养级生物体内的浓度增加的现象，称为生物放大作用。•有些污染物在生物体之间可沿着食物链浓度逐级增高，并超过原环境中的浓度，这种现象叫做生物浓集作用。2023/5/27

77第二章环境与健康的关系食物链（foodchain）2023/5/2778第二章环境与健康的关系生物富集作用（bioenrichment）•生物从环境中摄入浓度极低的重金属元素或难降解的化合物，在体内逐渐累积起来，使生物体内该元素或化合物的浓度大大超过环境中的浓度，这种现象称为生物富集作用。•例

如，海水DDT浓度0.00005ppm→浮游生物0.04ppm（约1000倍）→鱼2.07ppm（约4万倍）→海鸟75.5ppm（约100万倍）2023/5/2779第二章环境与健康的关系•生物蓄积：bioaccumulation指同一生物个体对某种物质的摄入量大于排出量，体内

绝对量不断增加。仅指绝对量。•生物浓缩：bioconcentration指同一生物个体摄入某种物质后，在体内由于浓度的分配不均，造成某些部位浓度不断增加。指浓度、无绝对量的概念。•生物放大：biomagnification污染物在食物链的高端生物体内比低端生物体内逐

渐增加、放大。指不同生物个体，绝对量和浓度均可。三个概念：2023/5/2780水体卫生二、暴露特征与反应（一）暴露途径：呼吸道、经口、皮肤影响总暴露量:铅影响吸收率：汞改变作用靶：作用的途径多，因素复杂（二）剂量-反应关系1.剂量与反应2.剂量-反应曲线的类型（三）暴露时间2

023/5/2781第二章环境与健康的关系1.剂量与反应•随着暴露剂量的改变，产生某种反应（定量反应或定性反应）的数量而随之改变的相关关系称为剂量-反应关系(dose-responserelationship

)。•曾普遍将定量反应的剂量-反应关系称为剂量-效应关系。氟化物血清碱性磷酸酶•仅将定性反应的剂量-反应关系才称为剂量-反应关系。氟斑牙2023/5/2782第二章环境与健康的关系剂量—反应关系•用于研究外来化合物的剂量与在群体中呈现某种特定效应个体百分数之间的关系。反应是计数资料，

又称质效应，只能以有或无、正常和异常表示，如死亡、麻醉等。剂量-反应关系曲线有S型、抛物线型、直线型等。它是外来化合物安全性评价的重要资料。2023/5/2783第二章环境与健康的关系剂量—效应关系•是指一种外来化合物剂量与个体或群体呈现某种效应的定量强度，或平均定量

强度之间的关系。•效应是计量资料，又称量效应（gradedeffect），生物效应可以用其测量值来表示，如有机磷酸酯农药抑制胆碱酯酶活性程度，可用酶活性单位的测定值来表示。如量效应以其一定值作为界限时，可作为质效应的指标。2023/5/2784第二章环境与健康的

关系2.剂量-反应曲线的类型•产生某一反应的临界剂量值称该反应的阈值。•根据阈值的存在，剂量-反应曲线包括：•无阈值化合物：遗传毒性致癌物•有阈值化合物：单阈值化合物：S形或抛物线形两个阈值：必需微量元素

（营养素）U形2023/5/2785第二章环境与健康的关系图2-2有阈值化合物的剂量-反应关系曲线曲线A-C:单阈值化合物;曲线B-C:两个阈值的化合物2023/5/2786第二章环境与健康的关系2023/5/2787第二章环境与健

康的关系2023/5/2788第二章环境与健康的关系Dose-effectrelationship:indicatestherelationshipbetweenthedoseofachemicalandthemagnitudeofapar

ticularbiologicaleffectinanindividualoragroupofsubjects.2023/5/2789第二章环境与健康的关系2023/5/2790第二章环境与健康的关系homesis效应•具有homesis效应的化合物，在整个剂

量范围内，其剂量反应曲线也可能呈U形。•阈值理论是制订环境卫生标准的重要理论基础。2023/5/2791第二章环境与健康的关系（三）暴露时间•环境污染物的暴露，往往是在较低的剂量下数月或数年内的重复暴露。•重复暴露的时间包括暴露频度和暴露持续期两个要素。•生物半

减期（biologicalhalf-life,T1/2），化合物在体内含量减少一半所需的时间2023/5/2792第二章环境与健康的关系2023/5/2793第二章环境与健康的关系①暴露频度和暴露期与靶组织中的

剂量（浓度）有关：•暴露频度高（即暴露间隔时间短）靶部位的浓度蓄积到有害作用水平的时间越短。暴露时间间隔长，靶部位的浓度蓄积到有害作用的时间越长，甚至永远蓄积不到有害作用的水平。2023/5/2794第二章环境与健康的关系②化学物的生物半减期和摄入量•生物半

减期长的化学物在短时间内靶部位蓄积量达到有害水平，生物半减期短的化合物长期暴露也不会造成危害。•摄入量愈大，达到平衡后其最大蓄积量也愈大；摄入量少，则体内最大蓄积量也少。•阈下剂量（浓度）No-observed-adverse–effectlevel,NOAEL

是制定环境中有害物质最高容许浓度的依据。2023/5/2795第二章环境与健康的关系2023/5/2796第二章环境与健康的关系三、环境多因素暴露与联合作用（一）环境作用因素的多样性环境有害因素包括物理性、化学性和生物性因素。（二）联合作用的类型1.相加作用：两个

有机磷农药（胆碱酯酶）刺激性气体2.协同作用：四氯化碳和乙醇（肝脏）石棉吸烟3.增强作用：异丙醇对肝脏无毒，四氯化碳4.拮抗作用：铁剂可减轻锰、二氯甲烷与乙醇，功能拮抗、化学拮抗、配置拮抗和受体拮抗2023/5/

2797第二章环境与健康的关系相加作用(additiveeffect)•多种化学物同时存在时的毒效应为各化学物分别作用时毒效应的总和。•常见于一些化学结构近似或属同系的化合物，或对机体的毒作用机制相似、靶器官部位相同的化学物。•两种有机磷农药、大多数碳氢化合物、大部分刺激性气体2023/

5/2798第二章环境与健康的关系协同作用(synergisticeffect)•多种化学物同时存在时的毒效应超过各化学物分别作用时毒效应的总和。•四氯化碳与乙醇2023/5/2799第二章环境与健康的关系加强作用（pote

ntiation）•一种化学物对某一器官或系统无毒作用，但与另一种化学物同时作用时，可使其毒作用增强。•异丙醇与肝毒物四氯化碳2023/5/27100第二章环境与健康的关系拮抗作用(antagonism)•多种化学物同时存在时的毒效应小于各化学物分别作用时毒效应的总和。•二巯基

丙醇与金属络合2023/5/27101第二章环境与健康的关系三、环境多因素暴露与联合作用•联合作用曾普遍称为交互作用，有些学者认为上述四种联合作用类型中，相加作用并不含有实质意义上的交互作用，因而把联合作用分为非交互作用的联合作用和交互作用的

联合作用。•环境中共存的作用因素多、它们之间交互作用的类型和机制的复杂性可能都远远超过了今天人们的认识水平。克山病和大骨节病2023/5/27102第二章环境与健康的关系四、人群健康效应谱与易感人群（一）

健康效应谱（二）易感人群（三）影响人群易感性的因素1.影响人群易感性的非遗传因素：伦敦烟雾事件2.影响人群易感性的遗传因素：性别、种族、遗传缺陷和环境应答基因的基因多态性(genepolymorphisms)2023/5/2710

3第二章环境与健康的关系四、健康效应谱与易感人群（一）健康效应谱（spectrumofhealtheffect）：•指人群暴露于环境污染物时产生的不良反应在性质、程度和范围上所表现出的征象。它反映了环境污染引起的健康危害在人群中的分布情况

。•不同级别的效应在人群中的分布。2023/5/27104第二章环境与健康的关系健康效应谱：•从预防医学的观点研究环境因素对人体健康的影响，可将生理、生化效应和病理效应看作连续的健康效应谱(healtheffectspectrum)，人群对环境因素反应的健康效应谱呈金字塔形

或称冰山现象（图1-8）。•环境因素作用于机体后的健康效应谱，是一个连续的多个阶段的过程。可引起机体感觉不适，生化功能障碍，组织和器官发生生理功能和病理改变，进而出现临床症状，甚至个别出现死亡。多数环境有害因

素引起的机体效应是非特异性的生理病理和生化功能受损。2023/5/27105第二章环境与健康的关系人群对环境异常变化的健康效应谱死亡患病机能代偿疾病前状态生理反应的异常变动生理反应正常范围内的变动作用强度潜在健康效应对健康有害影响人体

对环境致病因素的反应冰山现象2023/5/27107第二章环境与健康的关系•预防医学工作一个很重要的任务就是发现代偿状态（临床前期-preclinicalphase）的早期敏感指标。•很多慢性疾病、传染病、地方病、职业病、公害病等在代偿状态时

早期发现，对于预防这类疾病的发生非常重要。2023/5/27108第二章环境与健康的关系•效应谱中的“冰山之巅”和“冰山全貌”，预防医学更关注什么？Why？2023/5/27109第二章环境与健康的关系易感人群和高

危人群•易感人群（敏感人群）：对环境有害因素作用的反应更为敏感和强烈的人群。易感人群会在更低的暴露剂量下出现有害效应；或者在相同环境因素变化条件下，出现某种不良效应的反应率明显增高。•高危人群：即出现某一效应的风险较大的人

群，多为高暴露人群或/和易感的人群。2023/5/27110第二章环境与健康的关系2023/5/27111第二章环境与健康的关系影响人群易感性因素►第一类是人的健康状况、生理功能状态、年龄、营养状况、行为等有关。►第二类是遗传因素如性别、种

族、遗传缺陷和环境应答基因多态性等。2023/5/27112第二章环境与健康的关系遗传缺陷►着色性干皮病、共济失调性毛细血管扩张和先天性全血细胞减少症，有DNA损伤修复缺陷：紫外线、烷化剂和某些致癌物；►先天性缺乏α1-抗胰蛋白酶的个

体：刺激性气体►红细胞6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷：对硝基苯类化合物及多种氧化物；►高铁血红蛋白还原酶缺乏：对亚硝酸盐、芳香胺和硝基化合物、臭氧和磺胺类药物等►慢性乙酰化状态，在白种人和黑种人中约占60%,而在东方人中仅占10～20%，增加芳香胺化合物诱导的膀胱癌发生的危

险度。2023/5/27113第二章环境与健康的关系•婴幼儿和老人对环境有害因素的作用往往有更高的易感性。•如1952年伦敦烟雾事件期间，年龄在45岁以上的居民死亡人数为平时的3倍，1岁以下婴儿死亡数比平时也增加了1

倍，在4000名死亡者中，80％以上患有心脏或呼吸系统疾患。2023/5/27114第二章环境与健康的关系•研究人群易感性的重要性和前沿性？2023/5/27115第二章环境与健康的关系研究人群易感性的重

要性！►人群易感性的研究对人暴露于环境健康危害的关系，开展高危人群的筛查，更经济有效地进行预防工作具有十分重要意义，是环境卫生学极其重要又非常前沿的课题2023/5/27116第二章环境与健康的关系五、环境有害因素对机体作用的一般特征

环境有害因素能否对机体造成危害及其程度，受到许多条件的影响，其中最主要的影响因素为：•环境有害因素作用强度（剂量或浓度）•作用时间•机体的健康状况•易感特征等2023/5/27117第二章环境与健康的关系作用时间时间-效应关系•物质蓄积（substanceac

cumulation）•功能蓄积（functionalaccumulation）2023/5/27118第二章环境与健康的关系物质蓄积（substanceaccumulation）化学性污染物在机体内的蓄积称为物质蓄积。毒物在机体的蓄积量主要受摄入量、生物半衰期和作用时间三个因素的影响。20

23/5/27119第二章环境与健康的关系功能蓄积（functionalaccumulation）•功能受损的累加（体内毒物量未见增加，但对机体的功能损伤作用累加）。•耐受性（其本质解毒酶活性的诱导、

代谢与排泄加速）。2023/5/27120第二章环境与健康的关系2023/5/27121第二章环境与健康的关系第四节自然环境与健康一、自然环境物理因素与健康二、地球化学因素与健康三、自然环境生物因素对健康的影响2023/5/27122第二章环境与健康的关

系一、自然环境物理因素与健康（一）地质灾害对人类健康的影响地震、火山爆发、滑坡、崩塌、泥石流（二）气象灾害和极端天气对人类健康的影响1.气象灾害：台风、龙卷风、焚风、暴雨洪涝、干旱、霜冻、雪暴、冰雹、沙尘暴等。2.极端天气：超常的高温、寒冷等天气。•在气象上一般以日最高气温≥35℃作为高温天

气，持续多天35℃以上的高温天气叫“热浪”。•按我国气象部门规定，凡使当地24小时降温10℃以上或48小时降温12℃以上，且最低气温降至5℃以下的强冷空气称为寒潮。（三）高原特殊地理环境与健康海拔每升高100m，大气压就下降约5mmHg（0.67

kPa），氧分压亦随之下降lmmHg（0.14kPa）2023/5/27123第二章环境与健康的关系不良气象因素与健康•气象因素（meteorologicalfactor）包括温度、湿度、气压、风速等多种要素，气象学把瞬间至十

余天内多种气象要素的综合状态称为天气（weather），更长时期的天气的总和称为气候（climate）。2023/5/27124第二章环境与健康的关系（二）气象灾害和极端天气对人类健康的影响•极端气温对健康的危害：每年有

2个高峰，盛夏和严冬•盛夏酷暑：心脑血管疾病2003年法国8月初的热浪中有一万多人死亡上海炎热天午后温度每升高1oC,死亡10人•严冬季节：冠心病、高血压、呼吸循环系疾病•上海气象中心和复旦大学公共卫生学院SARS爆发和

流行最适温度17～28oC,冷空气后的降温和升温引起的温度剧烈变化可能是引起SARS高发的气象原因之一。2023/5/27125第二章环境与健康的关系1、对人体的物理作用2、影响人体生理和代谢功能3、生物性病原体和传媒4、环境质量5、心理和精神天气和气候条件对健康的影响的方式2023/5/

27126第二章环境与健康的关系二、地球化学因素与健康•（一）地表化学在人体内的分布•根据化学元素在人体内含量多少，分为常量和微量元素。常量元素（majorelement）：碳、氢、氧、氮、硫、钾、钠、磷、钙、镁、氯等11种元素，占人体

内化学元素总量99.95％。•微量元素（traceelement）：在人体内正常含量小于人体体重0.01％且每日需要量小于100mg的化学元素。2023/5/27127第二章环境与健康的关系（二）微量元素的生物学效应及对健康的影响•目前认为有1

4种微量元素(如锌、铁、铜、钼、铬、锰、钴、镍、锡、钒、碘、硒、氟和硅)在生物体内是维持正常生理、生化功能、生长发育和生殖繁衍所必不可缺的元素，称为必需微量元素（essentialtraceelement）。必需微量元素不能通过机体自身合成，必须从外界

摄取。它们的需要量很小，但对生命活动过程的作用极大。2023/5/27128第二章环境与健康的关系微量元素的生物学效应①参与酶的构成和酶的激活，影响酶的活性。锌、铜、锰、钼、硒、硅②参与某些蛋白质的合成，发挥特殊功能。Fe2+、铜③参与激素及其辅助因子的合成，与内分泌活动密切相

关。碘、锌、铬④维持正常的生殖功能。锌、铜、硒和锰⑤调节体液渗透压和酸碱平衡2023/5/27129第二章环境与健康的关系微量元素与疾病（一）微量元素过多过少所致疾病（二）微量元素的抗癌效应2023/5/27130第二章环境与健康的关系硒的抗癌效

应►硒的抗癌机制的学说–抗氧化作用–硒对细胞免疫、体液免疫及非特异性免疫均有不同程度的促进和激活作用，增强了对肿瘤细胞的监视和杀伤力；–抑制化学物的致突变作用–硒对肿瘤细胞的直接作用2023/5/27

131第二章环境与健康的关系（三）地球化学因素与疾病•由于地球结构上的原因，造成地球表面化学元素分布的不均匀性使某一地区水和/或土壤中某种（些）元素过多或过少，当地居民通过饮水、食物等途径摄入这些元素过多或过少，而引起某些特异性疾病，即生物地球化学性疾病（biogeochemi

caldisease）。2023/5/27132第二章环境与健康的关系►三、自然环境生物因素对健康的影响–动物毒素：神经毒素、心脏毒素、细胞毒素、凝血毒素和抗凝血毒素等–植物毒素：生物碱、糖苷类、毒蛋白类、藻类。

–1693种植物中发现52种含有促癌物质–Ames报道，美国人平均摄入约5000～10000种各种各样的天然农药及其分解产物，已测试的63种天然农药中有35种是动物致癌剂。2023/5/27133第二章环境与

健康的关系（一）生物性有毒有害物与健康•1.动物毒素•澳洲灯水母高居首位。它的蜇刺会令人极其疼痛，导致恶心、呕吐、呼吸困难，如果不立刻注射抗毒药的话会很快致人于死地。•悉尼的漏斗网蜘蛛被视为毒性最强的蜘蛛，其毒牙足以穿透人类的指甲。2023/5/27134第二章环境与健康

的关系•非洲的黑曼巴蛇是世界上毒性最强且速度最快的蛇。它能以高达19公里的时速追逐猎物，人一旦被它咬到，致死率将近100%•\中南美洲的毒箭蛙，它在受到攻击的威胁时，会从皮肤分泌毒液，一只小黄金毒箭蛙就拥有足以杀死1000人的毒液。箭尖2023/5/27135第二章环境与健康的关系2

023/5/27136第二章环境与健康的关系10种动物属“世界毒王”1)澳洲方水母：生活在澳大利亚沿海，人若触及其触手，30秒钟后便会死亡。2)澳洲艾基特林海蛇：它长着一张大嘴，和澳洲方水母栖身于同一水域。3)澳洲蓝环章鱼：这种软体动物的身长仅

15厘米，蜿足上有蓝色环节，常在澳大利亚沿海水域出没。4)毒鱼由（Synanceiaverrucosa〝ReefStonefish）：栖身于澳大利亚沿海水域。2023/5/27137第二章环境与健康的关系5)巴勒斯坦毒蝎：生活在以色列和远东的其他一些地方

。6)澳大利亚漏斗形蜘蛛：生活在澳大利亚悉尼市近郊。7)澳洲泰斑蛇。8)澳洲褐色网状蛇。9)眼镜王蛇。10)非洲黑色莽巴蛇。2023/5/27138第二章环境与健康的关系2、植物毒素•植物所产生的有毒物质主要有生物碱、

糖苷、毒蛋白、多肽、胺类、草酸盐和霉菌毒素等。•生物碱是含氮化合物，具有碱的性质，可与酸形成盐类。常见有毒植物多属豆科、马钱科、石蒜科、天南星科、防己科、毛茛科、茄科、百合科等。2023/5/27139第二章环境与健康的关系糖苷类是

由糖分子和非糖分子以苷式结合而成，其中非糖分子即糖苷配基，又名配糖体。糖苷类又可分为氰苷和皂苷等，还有许多对心脏具有强烈作用的强心苷类。•氰苷多存在于蔷薇科和豆科植物中，也存在于大戟科中。•皂苷多存在于豆科、无患子科和薯蓣科中。•强心苷类多存在于夹竹桃科、

百合科、卫矛科等植物中。2023/5/27140第二章环境与健康的关系•毒蛋白类：•蓖麻•某些藻类含有天然毒素：如软骨藻酸（domoicacid），具有神经毒性；藻类肝毒素（微囊藻和节球藻毒素）具有致癌性。•霉菌

毒素:如黄曲霉毒素B1（AflatoxinsB1）、赭曲霉素A(OchratoxinA)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol)等2023/5/27141第二章环境与健康的关系52种促癌花木•石粟、变叶木、细叶变叶木、蜂腰榕、石山巴豆、毛果巴豆、巴豆、麒麟冠、猫眼草、泽漆、甘遂、续随

子、高山积雪、铁海棠、千根草、红背桂花、鸡尾木、多裂麻风树、红雀珊瑚、山乌桕、乌桕、圆叶乌桕、油桐、木油桐、火殃勒、芫花、结香、狼毒、黄芫花、了哥王、土沉香、细轴芫花、苏木、广金钱草、红芽大戟、猪殃殃、黄毛豆腐柴、假连翘、射干、鸢尾

、银粉背蕨、黄花铁线莲、金果榄、曼陀罗、三梭、红凤仙花、剪刀股、坚荚树、阔叶猕猴桃、海南蒌、苦杏仁、怀牛膝。•常用的传统中草药：苦杏仁、泔水、金钱草、射干、狼毒、曼佗罗、怀牛膝、三棱、猪殃殃、乌桕、巴豆等等。2023/5/27142第二章环境与

健康的关系3.植物致变应原•某些植物（包括观赏性植物）可引起变应性接触性皮炎，许多植物的花粉可以引起过敏症。•花粉过敏症表现可划分为三大类：花粉性鼻炎、花粉性哮喘、花粉性结膜炎。2023/5/27143第二章环境与健康的关系（二）自然

疫源性疾病•人的感染和流行，对病原体在自然界保存和维持来说并不是必不可少，这类疾病称为自然疫源性疾病，存在自然疫源性疾病的地域称自然疫源地。•自然疫源性疾病的病原体包括细菌、病毒、立克次体、螺旋体、真菌、原虫等。•莱姆病、埃波拉病毒2023/5/27144第二章环境与健康的关

系自然疫源性疾病的流行特征：•区域性•季节性和周期性变化•受人类活动和社会行为影响2023/5/27145第二章环境与健康的关系自然疫源性疾病防治工作的重点•应以预防人类的感染为主，通过健康教育、预防接种、个人防护、群防群治等综合手段预防感染。2023/5/2714

6第二章环境与健康的关系Environmentalpollutionandhealth2023/5/27147第二章环境与健康的关系第五节环境污染与健康一、环境污染对人群的急、慢性危害二、环境污染与致癌危害三、环境污染与致畸危害四、环境内分泌干扰物危害2

023/5/27148第二章环境与健康的关系•城市上空被黑色的烟雾笼罩，江河湖海被黑色的污水浸漫。黑色的工业文明在创造巨大的物质财富的同时，也将人类的居住地涂上了浓重的黑色。•英国著名生态学家爱德华把全球环境恶化比喻为没

有枪声的“第三次世界大战”。2023/5/27149第二章环境与健康的关系•1996年4月20日，联合国环境规划署发表报告指出，从饮用水。空气到海洋和森林，整个地球环境全面恶化；南极臭氧空洞正以每年一个美国陆地面积的速度增大；全球1.25亿人生活在空气混浊的城市；12亿人生活在缺水的城市，1

4亿人的生活环境中缺乏生活污水排放装置；每年全球地表土壤流失200亿吨，减少森林460万公顷……2023/5/27150第二章环境与健康的关系全球性的三大危机:环境污染生态破坏.资源短缺2023/5/2

7151第二章环境与健康的关系调查调查显示：中国公众认为，中国面临的最严重问题是环境问题，占被调查者的49%，其次才是人口、教育、就业、治安、社会保障等问题；57％的受调查者认为我国的环境状况在世界范围内处于较差水平；56%的人认为自己居住地最

严重的环境问题是大气污染和水污染。2023/5/27152第二章环境与健康的关系环境形势依然严峻•全国26%的地表水国控（国家重点监控）断面劣于水环境V类标准，62%的断面达不到III类标准；流经城市90%的河段受到不同程度污染，75%的湖泊出现富营养化；30%的重点城市饮用水源地

水质达不到III类标准；近岸海域环境质量不容乐观；•46%的设区城市空气质量达不到二级标准，一些大中城市灰霾天数有所增加，酸雨污染。•全国水力侵蚀面积161万平方公里，沙化土地174万平方公里，90%以上的天然草原退化；•许多河流的水生态功能严

重失调；生物多样性减少，外来物种入侵造成的经济损失严重；一些重要的生态功能区生态功能退化。2023/5/27153第二章环境与健康的关系•粗放式的经济增长模式：•“三高”（高投资、高能耗、高污染）•“两低”（低质量、低效益）•能源、资源环境压

力急剧增加，煤、电、油等资源瓶颈以及生态衰退现象日趋严峻•我国的资源、环境无法承载，甚至世界的资源难以承载•美国世界观察所(LesterR.Brown)关于全球生态环境恶化、人口爆炸性增长、食物资源匮乏发表《谁将喂养中国？》2023/5/27154第二章环

境与健康的关系•1949年以来，我国的GDP增长了10多倍，但矿产资源消耗也增长了40多倍。•2003年，我国已成为煤炭、钢铁、铜的世界第一消费大国，世界第二石油和电力消费大国。而创造的GDP仅相当于世界总量的4％。•现在每增加1亿元GDP需要投资高达5亿元，而在“六五”、“七五”时期，投资两元就

可以增加一元的GDP。2023/5/27155第二章环境与健康的关系•据国家环保总局和国家统计局2006年联合发布的《中国绿色国民经济核算研究报告2004》显示，2004年中国由于大气污染共造成近35.8万人死亡，约64万名呼吸和循环系统病人住院，约2

5.6万新发慢性支气管炎病人，造成的经济损失达1527.4亿元人民币。•全世界20个不适合人类居住的城市，中国占16个2023/5/27156第二章环境与健康的关系由于各种人为的或自然的原因，使环境的构成发生重大变化，并造成环境质量恶化，破坏了生态平衡，对人类健康造成直接的、间接的或潜在性的有害

影响，这种现象称之为环境污染。人为排放造成环境污染的物质则称为环境污染物或环境污染因素。环境污染：2023/5/27157第二章环境与健康的关系公害（publicnuisance）严重的环境污染叫公害。特点：区域性，多为人为，连续污染，受害人数多，动植物同时受害。公害病（publicnuisa

ncedisease）严重环境污染造成的地区中毒性疾病。2023/5/27158第二章环境与健康的关系公害病特征➢它是由环境污染所引起的疾患。➢损害健康的环境污染因素复杂。➢长期陆续发病：远的可能累及胎儿﹐危害后代﹔也可能出

现急性暴发型的疾病，大量人群在短期内发病。➢公害病在疾病谱中是新病种，有些发病机制至今还不清楚，因而也缺乏特效疗法。2023/5/27159第二章环境与健康的关系1、生产性污染：工业三废（废气、废水、废渣）、农药。2、生活性污染：生活三废（垃圾、粪便、污水）

、生活废气（一氧化碳、二氧化硫）、烟尘。3、交通性污染：碳氢化物、氮氧化物、铅、噪声。4、其它污染：微波、电磁辐射、放射性元素。环境污染来源：2023/5/27160第二章环境与健康的关系•按环境要素分：大气污染、

水体污染、土壤污染。•按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。•按造成环境污染的性质：化学污染、生物污染、物理污染（噪声污染、放射性、电磁波）环境污染分类：2023/5/27161第二章环境与健康的关系环境污染对健康影

响的特点(一)广泛性污染影响范围大，人口多，对象广泛。(二)长期性可长时间作用于人群，甚至终生。(三)多样性有特异性、非特异性损害，有局部的、全身的，有急性、慢性的，有近期、远期的。(四)复杂性各种因素

的联合作用。2023/5/27162第二章环境与健康的关系环境污染对人群健康影响的复杂性►通过多种环境介质(水、空气、食物等)多种渠道进入人体；►人群反应个体差异大，包括老、幼、病、弱甚至胎儿及具有遗传易感性的敏感人群；►人群常处

于低水平、长时间暴露状况，探索敏感而特异的反应指标较难；►环境污染物通过物理、化学、生物作用发生转化、降解或形成新的污染物。污染物联合作用，产生不同的危害作用。2023/5/27163第二章环境与健康的关系一、环境污染对人群的急慢性危害1.大气污染的烟雾事件2.过量排放和事故性排放的急

性危害（1）废气、废水大量排放（2）事故引发的污染事件（3）核泄漏事故3.环境生物性污染引起的急性传染病2023/5/27164第二章环境与健康的关系一、环境污染对人群的急慢性危害►急性危害–伦敦烟雾事件，美国的洛杉矶、纽约和日本大阪

、东京发生的光化学烟雾事件，日本的四日市事件，–印度博帕尔农药厂发生的异氰酸甲酯(CH2NCO)泄漏，事件米糠油多氯联苯污染事件等–前苏联、美国都先后发生过核电站核泄漏事故，给周围的居民带来了深重的灾难，放射性物质飘浮于上空，其远期

危害效应将会更加严重。–环境生物性污染:隐孢子虫、红眼病、SARS2023/5/27165第二章环境与健康的关系慢性危害•环境中有害污染物(因素)以低浓度、长时间反复作用于机体所产生的危害，称为慢性危害。•影响因素：污染物的暴露剂量、暴

露时间、化学污染物的生物半减期和化学特性、机体的反应特性。•慢性危害的根本原因：低浓度的环境污染物对机体损害的逐渐积累，包括该物质在机体内的物质或功能蓄积。2023/5/27166第二章环境与健康的关系慢性危害类型1.非特异性损害：生理功能、免疫功能、抵抗力、对生

物感染的敏感性2.诱发慢性疾患（COPD）：无机氟、甲基汞3.持续性蓄积危害：重金属（生物半减期很长）、持久性有机污染物(POPs)环境污染所致的慢性危害往往是非特异性的弱效应，发展呈渐进性。2023/5/27167第二章环境与健康的关系持久性有机污

染物•2001年5月由联合国环境规划署组织，通过了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，旨在通过全球努力共同淘汰和消除POPs污染，保护人类健康和环境免受POPs的危害。•首批列入公约受控名单的12种POPs是

滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚、六氯苯和多氯联苯、二恶英（多氯二代苯并-p-二恶英）、呋喃（多氯二代苯并呋喃）。2023/5/27168第二章环境与健康的关系慢性危害（续）

►食物链和生物放大作用在环境污染对人群健康慢性危害中有着十分重要的意义。►环境污染慢性危害所致的机体不良反应和损害结局，大多数都不具有特异性损害特征，更由于时间长，影响机体反应的因素复杂，故不易确证该污染物与机体慢性损害的因果关系。因此，探索不同污染物在体

内引起特异的生物标志物(biomarker)和效应标志物(effectmarker)是十分重要的。2023/5/27169第二章环境与健康的关系内剂量(毒物及其代谢物)生物有效剂量标志早期生物效应分子生物标志细胞结构／功能改变标志易感性标志生物标志暴露生物介质可铁宁(cotinine)苯乙烯

、铅、镉、砷多氯联苯、DDT、DDE、TCDD致突变性香烟苯乙烯、铅、镉、砷多氯联苯、DDT、DDE、TCDD化学致突变物体液血液脂肪组织体液DNA加合物蛋白质加合物(Hb)蛋白质加合物(白蛋白)DNA蛋白质交联物各种烷化剂、多环芳

烃芳香胺、黄曲霉毒素等芳香胺、多环芳烃等黄曲霉毒素紫外线、电离辐射、烷化剂等淋巴细胞、白细胞红细胞血清血清血清DNA链断裂、链内和链间交联等癌基因激活与抑癌基因失活染色体畸变、SCE、微核点突变：HGPRT、胸苷激酶及其它靶基因突变等各种诱变剂

化学致癌物致突变物致突变物细胞细胞淋巴细胞等体细胞生化酶活性改变细胞骨架蛋白、血清-胎球蛋白、EGF、TGF-β铅、有机磷、肝损害等血清药物／毒物代谢酶多态:P-450、乙酰化酶、GSTs基因多态性等致突变、致癌化学物及其他毒物体细胞二、环境污染与致癌危害化

学致癌日益受到关注的原因？2023/5/27171第二章环境与健康的关系肿瘤是严重威胁人类健康的疾病►肿瘤是人类死亡构成的重要病因，全世界每年约有700万人死于癌症。肿瘤死亡率呈上升趋势►据IARC的癌症资料，1990年全球新发癌症患者总数约为

840万，其中发达国家约占46%，发展中国家占54%，恶性肿瘤已成为人类死因的第一位或第二位。我国恶性肿瘤（2000年）在各种死因中排第二位，城市排第一位。2023/5/27172第二章环境与健康的关系80%以上的肿瘤发生与环境因素有关•日本本土居民胃癌的发病率比居住在夏威夷

的白种人高5～6倍，日本男性的结肠癌却比夏威夷的白种人男性低4～5倍；•而日本移民到夏威夷后经历一段时间或他们的后代胃癌的患病率则降至夏威夷白种人的水平，结肠癌和乳腺癌却明显上升，与当地白种人相当。2023/5/27173第二章环境与健康的关系Introductiontoe

nvironmentalhealth90%5%5%化学性致癌因素物理性致癌因素生物性致癌因素化学致癌问题引起人们高度关注►肿瘤发病率与死亡率不断增高，发癌年龄年轻化；►遗传因素与某些病毒虽可诱发肿瘤，但并非导致肿瘤大幅度增加的主要原因；►环境化学污染物与肿瘤患病率密切相关；Higgison（1

969）从肿瘤患病率的地区差异与环境化学污染得相关性出发，认为60%-90%的人类肿瘤是化学性污染所致。2023/5/27175第二章环境与健康的关系环境化学致癌物►国际癌症研究机构（IARC，1987年）指出，化学致癌物是指能引起恶性肿瘤发生增多的化学物，在某些情况下诱发良性肿瘤的化学物也可认

为是化学致癌物。目前约有7000多种经过动物试验，其中1700多种为阳性及结果。2023/5/27176第二章环境与健康的关系二、环境污染与致癌危害（一）致癌物的分类及环境化学致癌物1.按对人的致癌危险性:4类2.按活

化的需要:直接致癌物和间接致癌物3.按是否具有诱变性:体细胞突变和非突变作用2023/5/27177第二章环境与健康的关系►根据致癌物对人类和动物的致癌作用分类国际癌症研究机构（IARC2002年）根据证据的强度将化学物质分为四组（878种）：–组1：确证的人类致癌

物，是指在流行病学及动物致癌试验均有充分证据的致癌物有87种。–组2：对人很可能或可能致癌物，分为组2A和组2B两组。2023/5/27178第二章环境与健康的关系▪组2A：对人类很可能致癌，指有充分动物试验结果证明，但对人类证据有限，有63种。▪组2

B：对人类可能致癌，指对人类致癌性证据有限，对动物致癌性证据并不充分，有243种。►组3：现有的证据不能对人类致癌性进行分类，即动物试验及流行病学调查有一定结果，但均未能确证其有致癌性的物质，有493种。►组4：对人类可能是非致癌物，即按目前的试验结果，未见有致癌性的物质，有1种。2023/5

/27179第二章环境与健康的关系►按活化的需要分类–直接致癌物（directcarcinogens)►各种烷化剂，大多为亲电子反应物–间接致癌物（indirectcarcinogens)►多环芳烃、芳香胺类化合物化学致癌物

的分类2023/5/27180第二章环境与健康的关系►按是否具有诱变性分类–诱变性致癌物——遗传毒性致癌物(genotoxiccarcinogen)。–非诱变性致癌物——非遗传毒性致癌物(nogenotoxiccrcinogen)，或称DNA活性外或基

因外致癌物（epigeneticcarcinogen)。促进细胞分裂剂和持久性细胞损害的物质化学致癌物的分类2023/5/27181第二章环境与健康的关系2023/5/27182第二章环境与健康的关系常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位致癌物质（混合物）

或接触环境癌症部位（癌症）黄曲霉毒素肝4-氨基联苯及联苯胺膀胱砷和砷化合物肺和皮肤石棉肺、胸膜、腹膜2-萘胺及N,N-双(2-氯乙基)-2-萘胺膀胱苯白血病双氯甲醚和氯甲甲醚（工业品）肺六价铬化合物鼻腔、肺镍和镍化合物鼻腔、肺镉及镉化合物肺氯乙烯肝烟炱肺、皮肤无烟的烟草制品咽、口腔、食

管烟草烟雾肺2023/5/27183第二章环境与健康的关系致癌物质（混合物）或接触环境癌症部位（癌症）煤焦油沥青皮肤、阴囊、肺、膀胱煤焦油皮肤、阴囊、肺、膀胱页岩油皮肤含烟草的槟榔等咀嚼物口腔结晶型二氧化硅（石英或方石英）肺含石棉纤维的滑石粉肺木尘鼻腔环磷酰胺膀胱、白血病己烯雌酚子宫、

阴道非甾族雌激素子宫、阴道甾族雌激素乳腺、子宫联合使用口服避孕药肝连续服用避孕药子宫芥子气（硫芥子气）咽喉、肺常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续)2023/5/27184第二章环境与健康的关系致癌物质（混合物）或接触环境癌症部位（

癌症）含马兜铃属植物的草药方剂泌尿上皮癌乙型肝炎病毒（慢性感染）肝丙型肝炎病毒（慢性感染）肝2，3，7，8-四氯二苯-对-二噁英多器官氡的地下赤铁矿开采肺品红制造膀胱橡胶工业皮肤、阴囊煤的气化皮肤、肺、膀胱铁和钢的铸造肺金胺

制造膀胱铝生产肺、膀胱异丙醇生产鼻腔、咽喉家具和箱橱制造鼻腔靴鞋制造与修理皮肤、肺常见致癌物质、混合物或接触环境及其癌症部位(续)2023/5/27185第二章环境与健康的关系辐射癌症部位（癌症）X射线和γ-射

线太阳辐射氡-222及其衰变产物氡-224、226、228及其衰变产物钍-232及其衰变产物放射性碘（包括碘-131）钚-239及其衰变产物磷-32中子发射α粒子的放射性核素发射β粒子的放射性核素多部位皮肤肺骨肝、血管肉瘤、白血病甲状腺肺、肝、骨白血病多部位多部位多部位对人类致癌的辐射及癌

症部位或癌症2023/5/27186第二章环境与健康的关系环境污染与致癌危害（二）空气污染与肺癌（三）水污染与肿瘤1．水致突变性与肿瘤的关系；2．水污染与肝癌（四）环境污染致癌的毒理学基础1．致突变与致癌效应2．环境污染的致突变/致癌性检测3．环境

污染物致癌性检测与确诊2023/5/27187第二章环境与健康的关系空气污染与肺癌•美国EPA（1990）对26种空气污染物的致癌危险度评价结果，其中15种属于IARC分类中的第1和2类致癌物。2023/5/27188第二章环境与健康的关系空

气污染与肺癌►城市与乡村肺癌发生率和死亡率–大气污染在城市和乡村有着十分明显差异，对比城市和乡村肺癌发生率和死亡率可在某种程度上反映出大气污染的致癌危害。上海、沈阳–在确证大气污染与肺癌的关系时，吸烟状况是重要的干扰因素。2023/5/27189第二章环境与健康的

关系空气污染与肺癌–宣威室内空气污染与肺癌关系的流行病学调查►肺癌死亡率居各类恶性肿瘤死亡率之首，其男女性别比为0.87-1.9；►肺癌死亡率有明显地域差异，城关、榕城和来宾三个乡镇特别高；►农民肺癌死亡率为厂矿、机关职工家属的8.9倍，与职业污染缺乏联系；2023/5/27190第二章环

境与健康的关系宣威室内空气污染与肺癌关系的流行病学调查►吸烟率最高的乡镇，男性吸烟率为42.7％，女性为0.23％，最低的乡镇男性为32.6％，女性为0.0l％。吸烟率高低不同的乡镇，与肺癌死亡率并不吻合，尤其不能解释女性肺癌死亡率高的原因；►肺癌死亡率与宣威居

民生活燃料(煤)对室内空气污染有密切联系。►最高达626μg／100m3，超过我国大气卫生标准值600多倍2023/5/27191第二章环境与健康的关系宣威室内空气污染与肺癌关系的流行病学调查►居民室内空气中B(a)P浓度

与肺癌死亡率之间的关系研究表明两者有明显剂量-反应关系►病例对照研究结果说明烹调、慢性支气管炎病史和家族肺癌史均与肺癌死亡率存在统计学上的联系。►烹调对女性和男性都有重要意义，但对女性的比值更高（7-8倍）。吸烟对女性肺癌无统计学上的联系。2023/5/27192第二章环境与健

康的关系表2-5空气中BaP浓度与肺癌死亡率公社室外BaP(μg／100m3)室内BaP(μg／100m3)1973～1979年肺癌调整死亡率(1/10万)城关来宾榕城龙潭龙场板桥海岱普立落水热水宝山3.361.8515.653.147.010.530.291.541.160

.523.12108.5667.97248.5055.98107.9939.9553.9428.6243.7635.6046.37174.21128.31104.0922.9639.4619.0313.487.499.552.089.18(2)动物试验2023/5/27194第二章环境与健康的关系

空气污染与肺癌►纽约Erie县肺癌流行病学调查结果表明空气污染的相对危险度为2.34，职业为5.76，吸烟为3.68。空气污染加上职业及吸烟因素共同作用时其危险度为10.29，职业因素、吸烟和空气污染均是肺癌发生的不可忽视的危险因素。2023/5/27195第二章环境与健康的关系•江苏盐

城市阜宁县古河镇洋桥村：农药厂、两家化工厂，成天闻怪味，井水不能喝，自来水有农药味。•空气污染严重睡觉要捂住口鼻。•三年夺走三个组20多条人命。大气污染癌症村2023/5/27196第二章环境与健康的

关系•广东翁源癌症村：韶关市翁源县上坝村，3000多村民，从1987年至今，已有250余人因癌症而丧生。•河南黄孟营癌症村：沙颍河沿岸沈丘县黄孟营村，2400多人的村子，14年来已有114名村民因患癌症去世。沿岸还有不少这样的“癌症高发村”。•湖北翟湾癌症村：襄

樊市翟湾村，3000多村民，近两三年来已有100多人死于癌症。大气污染癌症村2023/5/27197第二章环境与健康的关系•江苏广丰癌症村：无锡市广丰村，200来户村民，几年来因癌症去世的有近20人，目前已查出患癌症者

也已近30人，占了全镇癌症病人总数的60%以上。化工厂•江西乐安河沿岸：江西乐安河沿岸悄然出现了10多个“癌症村”，从1980年代开始，有多人死于癌症。周边8个乡镇的数十万亩良田荒芜，颗粒无收。•钱塘江南岸钨里村：浙江萧山钨里村，20

00多村民，每年有人死于癌症，少则三四个，多则七八个。大气污染癌症村2023/5/27198第二章环境与健康的关系陕西省华县的龙岭村•1974年，发现第一例食道癌患者，截至2001年11月，不到30年的时间，全村154人中死亡人数59人，其中死于癌

症的达36人，占死亡人数的61%，无一例自然死亡。三户人家已经死绝关门。•70年代死亡者平均年龄为60岁，80年代为50岁，90年代为45岁，在2000年的开始，出现了因癌而死的40岁以下的人。•耕植地、非耕植

地以及室内用地，都受到了铅、铬、砷、铜、锌、镍等元素不同程度的污染。铬、砷污染是龙岭村致癌的主要原因。•污染源位于村子西北方向、距村子4公里远的陕西化肥厂和复合化肥厂。2023/5/27199第二章环境与健康的关系►全世界在水中检测出的有机化学污染物共约

2221种，美国环保局从自来水中检出约765种其中20种为确证致癌物(recognizedcarcinogens)，26种为可疑致癌物(suspectedcarcinogens)，18种为促癌物和辅癌物(tumorspromotersandcocarcinogens)，4

8种为Ames试验致突变物。水污染与肿瘤2023/5/27200第二章环境与健康的关系水污染与肿瘤►饮水中有机污染物的致癌作用，近20年来，许多国家都进行了饮用水和水源水有机萃取物致突变性研究。►饮水加氯消毒产生的氯化副产物如三卤代甲烷等具有明显的致突变性，使得人们对加

氯消毒后的饮水致突变／致癌性的危害忧虑有所增加。►长期食用掺有溴酸钾的饲料，可使大鼠的肾癌、精索上皮细胞瘤及甲状腺小囊泡细胞瘤的发病有所增加。0.01mg/L2023/5/27201第二章环境与健康的关

系水污染与肿瘤►水致突变性与肿瘤的关系▪我国对黄浦江水突变性与肿瘤关系进行的流行病学调查结果表明，饮用以黄浦江上游、中游、下游河段为水源的自来水的男性居民胃癌、肝癌标化死亡率呈梯度变化，与水质致突变性测试结果基本一致。2023/5/2

7202第二章环境与健康的关系水污染与肿瘤►水污染与肝癌▪我国江苏省某肝癌高发区位于长江三角洲河北口岸队列调查，发现饮用不同水源的村民，肝癌发病率有明显的差异。▪广西南宁地区14个县市按大队调查也发现饮用水水质

与肝癌死亡率问有某种联系。2023/5/27203第二章环境与健康的关系表2-7饮用水种类与肝癌发病率宅沟水21,2371002094.18泯沟水26,35611623.288.03河水16,91230635.48井水23,41510.20.85饮用

水种类调查人数五年肝癌例数平均每年例数年发病率（/10万）合计87,92024749.456.192023/5/27204第二章环境与健康的关系毒理学技术在水环境质量监测中的应用日期内容毒理学项目作者单位结论2001年淮河蚌埠段水中有机物对小

鼠遗传毒性和脂质过氧化作用的影响MN,精子畸形蚌埠医学院卫生学教研室淮河蚌埠段上下游水、出厂水及末梢水的有机提取物有潜在的遗传毒性2004年用Ames试验和小鼠原代细胞彗星试验检测A市生活饮用水遗传毒性

Ames试验，肝原代细胞:彗星试验泸州医学院公共卫生系环境与劳动卫生学教研室水源水、出厂水、自来水的有机浓集物的诱变性进行检测，:彗星试验比Ames试验敏感性高2004年淮河淮南段水的遗传毒性蚕豆根尖细胞微核实验、小鼠精子畸形实验安徽理工大学医学院预防医学教研室淮河淮南段水具有遗

传毒性,应加强水体监测和污染治理2005年应用小鼠整体试验对N市水质潜在危害的评价（非挥发性有机提取物MN精子畸形宁波市疾病预防控制中心N市水源水，出厂水，未检测有遗传毒性，而氯化消毒自来水的非挥发有机提

取物可能有遗传毒性。2005年人外周血淋巴细胞彗星试验检测饮用水水质毒性淋巴细胞彗星试验南京大学环境学院无锡充山水厂、中桥水厂,常州西石桥水厂进出水及金坛市拟用水源地长荡湖湖心水样各水样的有机浓集物均可对人外周血淋巴细胞DNA产生不同程度的损伤,存在一定的遗传毒性彗星试验可有效地用

于检测饮用水质有机浓集物遗传毒性•河南省沈丘县：１００多人的大家族，有３０人左右是死于消化系统癌症。近10年来，村民患食道癌、胃癌、肠癌、肝癌、肺癌死亡９８人，仅半年已死亡肿瘤病患者９人；新发现的肿瘤病患者６人；村民患心脑血管疾病的３００多人，村民常年拉肚子的

占８０％以上。•沈丘县周营乡孟寨村：２４００多人的村子，１４年来已有１１４名村民因患癌症去世，其中年龄最小的只有1岁。水污染癌症村2023/5/27206第二章环境与健康的关系•河南省浚县老观嘴村：自从1998年到现在一共死亡

总人口是70多口，特别是2000年死了13口，2001年死了17口，2002年死了17口，在这3年中死亡人数里边癌症达到85%到90%。氨氮的指标超过国家指标20倍，其它的指标像硝酸盐、亚硝酸盐也都严重超标。•主要是新乡

和焦作的造纸行业，乡镇企业吧，上了几百家，二三百家，两个市加一块儿是四百多家，造纸企业它的生产废水未经治理直接排入卫河，从1985年以后，卫河水质逐年恶化。水污染癌症村2023/5/27207第二章环境与健康的关系•湖北省

襄樊市翟湾村：3000人的村庄近两三年来却有100多人死于癌症，其中70多个是30到50岁的青壮年劳力。平均每10户人家就有一个癌症病人。•一条叫“白河”的黑水河：“水都是黑水，河里啥子都没有，连条鱼都没有，河里的砂子都是黑的，黑臭黑臭的。”白河上游高锰酸

盐指数就达到420毫克／升，超过《地表水环境质量标准》中V类标准27倍。水污染癌症村2023/5/27208第二章环境与健康的关系•天津市西堤头镇西堤头村和刘快庄村：最近5年以来200多名癌症，他们的平均年龄才51岁。•从上个世纪90年代开始，不停地建化工企

业，不到10年的时间，被近百家大大小小的化工厂包围了。昼夜生产，黑烟、污水、臭气、噪声处处弥漫。在村庄周围，道路两旁，生产化学制剂、染料中间体、油漆涂料、农药兽药、香精香料等数量超过了90多个。大气、水污染癌症村2023/5/27209第二章环境与健康的关系►人类出生缺陷又称为先天畸形（

congenitalmalformation），指胎儿的外观或体内器官的结构异常。►尽管遗传因素对人类出生缺陷的发生有重要影响，但是环境因素对生殖细胞遗传物质的损伤、对胚胎发育过程的干扰和对胚胎的直接损害都对出生缺陷的发生具有重要作用。三、环境污染与致畸2023/

5/27210第二章环境与健康的关系►世界各国出生缺陷率波动于1%-4%之间。►美国约3%►我国卫生部出生缺陷检测中心报告，1986-1989年全国检测结果出生缺陷率为1.31%，最高的省市自治区2.60%

，出生缺陷有101种。三、环境污染与致畸2023/5/27211第二章环境与健康的关系•在20世纪30年代，已有哺乳动物母体营养缺乏可能诱发出生缺陷的报道。•某些理化因子如氮芥、台盼蓝、抗代谢剂和X射线等均

能诱发哺乳动物胎仔畸形。•Gregg（1941）首次报道了受风疹病毒感染的孕妇所产胎儿出生缺陷(失明、耳聋、智力不全)率明显增加。•1945年美国在日本广岛市、长崎市投炸原子弹后，放射性污染诱发出生胎儿小头畸形和智力低下率增加。•20世纪

60年代发生的“反应停”事件。2023/5/27212第二章环境与健康的关系（一）环境致畸物与致畸因素•美国国家职业安全与卫生研究所有毒物质登记处所登记的37860种工业化合物中，585种注释有致畸性。•Sc

hardein(1985)报导，在2820种化学物中，有782种的动物致畸试验为阳性，291种属可疑阳性。•Shepard(1996)编纂的致畸物(teratogen)分类目录中，动物致畸的阳性化学物在900种以上，而能确证对人类有致畸作用的各类致畸因子，如表2023/5/27213第

二章环境与健康的关系辐射克汀病（缺碘）糖尿病多氯联苯吸烟放射性碘叶酸缺乏可卡因核爆炸散落物高温苯丙酮尿症香豆素抗凝血药乙醇感染风疹病毒巨细胞病毒（CMV）风湿症和先天心脏传导阻滞药物或化学物质环氧乙烷氟康唑，高剂量已烯雄酚疱疹单

纯病毒Ⅰ和Ⅱ弓形体病委内瑞拉马脑炎病毒雄激素类化学物质血管紧张素转换酶抑制剂：卡托普利，依托普利碘化物锂金属：有机汞、铅梅毒细小病毒B-19（传染性红斑）水痘病毒母体创伤和代谢失调酒精中毒抗生素：四环素抗肿瘤药物：氨基蝶呤、甲氨蝶呤环磷酰胺、白消安抗惊厥药：苯妥英钠、三甲双酮、丙戊酸抗甲状

腺药物：甲巯咪唑螯合剂：青霉胺米索前列醇视黄醛衍生物：13-顺式-视黄酸、阿维A酯反应停某些可引起人类发育毒性的化学、生物和物理因素2023/5/27214第二章环境与健康的关系（一）环境致畸物与致畸因素•化学致畸因素：有氮芥、台

盼蓝、抗代谢剂、甲基汞、氨基蝶呤、反应停、碘缺乏的克汀病及一氧化碳中毒时的缺氧、米糠油污染事件等。•物理致畸因素：如电离辐射X射线等；•生物致畸因素：如风疹病毒、疱疹病毒、巨细胞病毒、弓形体原虫、梅毒螺旋体。•遗传因素(染色体异常及基因遗传病等)占25％•环境因素(药物、环境化学物、物理因素等

)占10％•遗传与环境因素相互作用及原因不明者占65％。2023/5/27215第二章环境与健康的关系（二）致畸作用的基本特征外来化合物作用于胚胎发育的不同阶段可引发多种后果，如胚胎重吸收、死亡、流产、胎儿发育迟缓、结构畸形以及出生后再显现的各种生理和心理缺陷等，对胚胎的这些有害效应总称为胚胎毒性

(embryotoxicity)。致畸作用(teratogenesis)是胚胎毒性的一种主要表现形式。2023/5/27216第二章环境与健康的关系（二）致畸作用的基本特征1.敏感期：器官形成期人第3～8周，大鼠7～16天2.剂量－反应关系：致畸物的剂量和给药

时间3.种属差异大：代谢能力、胎盘种类、胚胎发育的速度和方式4.致畸物的胎盘转运和转化：转移速度与化学物的理化特性如分子大小、电荷、脂溶性和与蛋白质结合能力有关。胎盘性质、胎盘结构、胎盘中生物转化酶系统。2023/5/27217第二章环境与健康的关系（三）空气和水污染与致畸危害1.空气污染与出

生缺陷英国有学者认为工业区婴儿中枢神经系统畸形发生率高于非工业区：居住密度、日照、湿度及大气污染有关。日本东京、大板、福岗和我国北京、山西太原、大同、长治：新生儿及婴儿死亡率2023/5/27218第二章环境与健康的关系2.水污染与先天性水

俣病•先天性水俣病系母亲妊娠期摄人甲基汞，通过胎盘而引起胎儿中枢神经系统发育障碍所致。•通常在出生后3个月出现症状：严重精神反应迟钝、协调障碍、共济失调、步行困难、语言和吞咽困难、生长发育不良、肌肉萎缩、大发作性癫痫、斜视和发笑等。•出生的死亡患儿病理可见小头症、小脑颗

粒细胞萎缩、弥漫性髓质发育不良等。2023/5/27219第二章环境与健康的关系环境污染与致畸►农药环境暴露对人类妊娠结局的影响，美国报道在已登记的1500种农药的活性成分中，1/3由胚胎毒性，1/4有致畸型和致癌性。►应用的农药种类繁多，农药暴露有不同组

合，不同化学物对人群的生殖发育的影响表现不同，如死产、流产、死胎、出生缺陷、新生儿死亡、低体重、精神迟钝等。2023/5/27220第二章环境与健康的关系四、环境内分泌干扰物危害•环境内分泌干扰物(environmentalendocr

inedisruptingchemicals，EDCs)是指具有类似激素作用，干扰内分泌功能，从而对机体或后代引起有害的健康效应的一类外源性物质。•环境内分泌干扰物是指干扰生物体内维持自稳及调节发育过程中激素的产生、释放

、代谢、结合、排泄、交互作用的外源性物质。2023/5/27221第二章环境与健康的关系环境激素•日本在1977年提出过，•美国戴安·达玛诺斯在１９９６年所著的《被夺去的未来》一书中又提出来•它的产生应始于２０世纪３０年代，当时人们采用人工合成的方法生产雌性激素（DES

）2023/5/27222第二章环境与健康的关系环境激素来源•近７０年来，随着工业的发展，大量环境激素在制药、塑料制品添加剂生产、除草剂的使用和垃圾处理等过程中不断释放，对生态环境造成巨大危害。•环境激素不易分解，其毒性作用的潜伏期长，可在食物链中循环，又可随风飘散，形成区域性或全球性

的威胁。•三丁锡、三苯锡以及源于塑料添加剂和洗涤剂的壬酚、垃圾焚烧场排出的剧毒物质二恶英、苯乙烯、多氯联苯、石棉及滴滴涕、氯丹、汞、镉、酞酸酯、有机氯、有机磷杀虫剂、除草剂、杀菌剂、汽车尾气等70多种有害物质，其中有7种最危险的多用来制造人们日常用的涂料、洗涤剂、树脂、可塑

剂等。•1999年1月，日本科学家在日本近海海域发现了微量环境激素——壬酚，它可导致动物内分泌障碍。2023/5/27223第二章环境与健康的关系环境激素效应•对雌激素、雄激素、甲状腺素、儿茶酚胺、睾酮、糖皮

质激素等呈现显著干扰效应。具有潜伏性、持久性和不可逆转性，在短期内人们不易察觉它的危害。环境激素已成为继臭氧层破坏、温室效应之后的第三大全球性重大环境问题。•临床上以生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱、以及对某些癌症的发生、发展产生影响为特征。2023/5/27

224第二章环境与健康的关系动物世界面临雌性化危机•英国报告生活在工厂排污河流的石斑鱼发生了严重的雌化现象。生殖器开始具有排卵功能，并出现了两性鱼。•日本专家在沿海北起北海道、南到鹿儿岛的22个县的93个点对荔枝螺进行了调查

，发现87个点的荔枝螺的生殖系统出现异常，研究人员在它们体内发现了有机锡。•美国研究人员发现佛罗里达州的鳄鱼雄性生殖器发生异常，阴茎变小，生殖能力低下，孵化率从90%减少到18%；•日本、英国河川中的一种鲤鱼出现雌雄同体化，生殖器官畸形；•荷兰的海豹免疫机

能低下，个体日渐稀少；出现了全球范围的“阴盛阳衰”。2023/5/27225第二章环境与健康的关系四、环境污染的其他危害►生物性污染的危害–水体病原微生物污染–空气病原性微生物污染►环境污染对植物的影响2023/5/272

26第二章环境与健康的关系2023/5/27227第二章环境与健康的关系第六节环境与健康关系的研究方法一、环境流行病学研究方法二、环境毒理学研究方法三、环境流行病学与环境毒理学方法的联系和应用实践2023/5/27228第二章环境与健康的关系目的要求：掌握：1.掌握环境流行病学的研究内容、特

点、研究方法与应用、生物标志物与环境流行病学2.健康危险度评价的概念、危险度评价的基本内容和方法熟悉:1.环境毒理学研究方法。2.分子流行病学与环境流行病学。2023/5/27229第二章环境与健康的关系重点难点：重点：1.环境流行病学的研究内容及特点。2.环境流行病学研究

方法与应用。难点：1.环境暴露于健康效应的研究内容及方法。2.健康危险度评价的步骤及应用。2023/5/27230第二章环境与健康的关系一、环境流行病学研究方法►Environmentalepidemiology是应用传统流行病学

方法，结合环境与人群健康关系的特点，从宏观上研究环境因素与人群健康的关系。2023/5/27231第二章环境与健康的关系环境流行病学研究方法（一）环境流行病学研究的基本内容和方法1.研究内容►已知暴露因素，

欲研究对人群健康的危害及其程度，为采取预防对策、制定卫生标准提供科学依据。►出现健康异常或临床表现后探索环境病因。►暴露剂量-反应关系的研究2023/5/27232第二章环境与健康的关系2.环境流行病学研究的基

本方法►描述性研究包括生态和现况►分析性研究（病例对照、定群）►实验性和理论性流行病学调查►已知环境暴露因素，危害及其程度现况研究和定群研究及实验研究。►出现健康异常或临床表现探索环境致病因素先进行现况研究和病例-对照研究再选用定群研究或实验研

究加以证实。2023/5/27233第二章环境与健康的关系环境流行病学研究方法►(二)环境暴露与健康效应▪暴露测定：指人群接触某个环境因素的浓度或剂量。环境污柒物通过空气水土壤等环境介质,经呼吸道、消化道、皮肤进入人体经吸收、代谢、

转运到作用靶器官产生有害效应。（外暴露、内暴露、生物暴露）2023/5/27234第二章环境与健康的关系环境流行病学调查研究方法（1）环境暴露测量•环境暴露水平是指人群接触某个环境因素的浓度或剂量。•环境暴露测量即测量环境的外暴

露剂量。•通常在不同的环境暴露区域按照调研计划要求在不同的时间或空间进行测量。•意义：从宏观上可以为环境流行病学调查划分出高、中、低浓度区和对照区，是研究该环境因素对人群健康影响的基础资料。•个体空气采样器、总的暴露量2023/5/27235第二章环境与健康的关系

环境流行病学研究方法（2）内暴露剂量测量：•直接测量人体组织、体液或器官中某环境暴露因素的含量以代表人体暴露水平。•内暴露剂量能真实地反映暴露水平，不仅能反映多种途径暴露的总水平，而且能避免由环境外暴露剂量估计暴露水平时吸收率的个体差异性的影响。因此，内暴露剂量与其产生的效应间的关系更好。2

023/5/27236第二章环境与健康的关系环境流行病学研究方法（3）生物有效剂量测量：•生物有效剂量指经吸收、代谢活化、转运、最终达到器官、组织、细胞、亚细胞或分子等靶部位或替代性靶部位的污染物量。•人乳中

污染物的浓度、DAN加合物，其中生物标志物研究进展很快。人乳中污染物的浓度既反映了母亲内暴露水平，又反映了婴儿外暴露水平。•生物有效剂量直接与产生的有害效应相关。不过在检测方法和样品采集上有更多的困难。

2023/5/27237第二章环境与健康的关系环境流行病学研究方法►2．健康效应测量▪(1)健康效应测量的对象►应尽量发现早期功能改变、作为健康危害的警戒；►研究和发现早期健康损害敏感的特异的指标►健康效应测量的对象——高危人群、抽样调查两种方法。2023/5/2

7238第二章环境与健康的关系(2)健康效应测量的内容•疾病率测量:发病率、患病率、死亡率，或各种疾病的专率，各种症状或功能异常的发生率•生化和生理功能的测定:•按其手段的类型:•按人体器官系统:•建立有害健康效应的生物标志，

提高检测的特异性和敏感性。2023/5/27239第二章环境与健康的关系环境流行病学调查研究方法3．暴露与健康效应评价（1）混杂因素:研究设计、资料收集、资料分析控制混杂因素，采用分层分析，Logistic和多元线性回归分析技术。（2）因果关系判断:2023/5/27240第二章环境与健康的关系

（2）因果关系判断:•关联的强度：以相对危险度(RR)表示时，RR值超过3～4表示两者的关联强；•关联的稳定性：在多个独立研究中得出类似的阳性结果；•关联的时序性：病因人群反应的结果；•分布的符合性：污染因子与发病在时间、空间、人间的分布是否符合；•医学及生物学

的合理性：与已有的科学理论或解释相符合；•剂量-反应关系：全面综合分析及科学判断2023/5/27241第二章环境与健康的关系现场流行病学•现场流行病学的数据常常缺乏或不足，特别是剂量－反应关系的数据很

难得到。•应着重根据现场实际情况全面综合分析及科学判断，不应轻易作出否定的结论。2023/5/27242第二章环境与健康的关系环境流行病学研究方法►（三）生物标志与环境流行病学➢从环境暴露到机体中毒和疾病的

发生之间的内在变化，是一个连续性的、渐进的过程。➢分子生物学领头的生命科学使得有可能从细胞和分子水平上认识疾病的发生和发展，揭示在这一发生和发展过程中一系列与发病机制有关联的“关键事件”（keyevents），从而解读从暴露到疾病的“黑匣子”。2023/5/27243第二章

环境与健康的关系环境流行病学研究方法►（三）生物标志与环境流行病学➢生物标志是生物体内发生的与发病机制有关联的关键事件的指示物，是机体由于接触各种环境因子所引起机体器官、细胞、亚细胞的生化、生理、免疫和遗传等任何可测定的改变。➢生物标志中的分子生物标志(molecularbiomark

ers)则着重研究外来因子与机体细胞，特别是生物大分子(核酸、蛋白质)相互作用所引起的一切分子水平上的改变。2023/5/27244第二章环境与健康的关系2023/5/27245第二章环境与健康的关系1.生物

标志的种类①接触（暴露）生物标志物（biomarkersofexposure）②效应生物标志物（biomarkersofeffect）③易感性生物标志物（biomarkersofsuscep-tibility）环境流行病学研究方

法2023/5/27246第二章环境与健康的关系①接触（暴露）生物标志物（biomarkersofexposure）•暴露生物标志包括内剂量和生物有效剂量生物标志，生物有效剂量标志比内剂量标志更赋予生物效应意义。•内剂量生物标志物包括细胞、组织或体液(如血、尿、粪便、乳汁、汗

液、毛发、指甲、唾液)中的毒物及其代谢产物;•有效剂量生物标志物如DNA加合物、蛋白质加合物、DNA一蛋白质交联物等等。环境流行病学研究方法2023/5/27247第二章环境与健康的关系②效应生物标志物（biomarkersofeffect）•指机体内可测定的生化生理或其

他方面的改变。依据这些改变的程度，可表现为确证的或健康损害或疾病的标志。•效应生物标志物能够特异/灵敏地反映化学物对机体早期生物学效应,在确定化学物在体内的存在及其所产生损害的性质和程度、研究化学物作用的剂量-效应关系、阐明化学物的毒作

用机制、评价预防措施的效果等方面都具有重要意义环境流行病学研究方法2023/5/27248第二章环境与健康的关系③易感性生物标志物（biomarkersofsuscep-tibility）能指示机体接触某种特定环境因子时的反应能力的一类生物标志。环境流行病学研究方法2023/5

/27249第二章环境与健康的关系2023/5/27250第二章环境与健康的关系环境流行病学研究方法2.生物标志物在环境与健康研究中的意义–体内剂量、生物有效剂量可作为污染物危害监测和鉴定的重要指标；是定性污染物和暴露后

果相联系的重要参考；–生物标志物能应用于确定暴露-反应，暴露-效应关系和危险度的估计；–生物效应分子生物标志物，细胞结构/功能改变标志物有助于环境污染物对机体损伤机制的研究；–易感性生物标志物，对发现环境污

染物易感个体和制定保护易感人群的卫生措施有十分重要的价值。–制定环境卫生学标准的重要依据2023/5/27251第二章环境与健康的关系传统的生物检测方法和技术•所采用的各种指标大多数指示环境因子在个体、种群、群落和生态系统水平的影响

，虽然具有较高的生态相关性可以反映污染物对生态系统的整体影响，但个体差异较大，耗时长，不能阐明作用机理，外推不精确，阐明的是后期效应，缺乏预警价值。2023/5/27252第二章环境与健康的关系选择生物标志物的原则1.必须具有一定的特异性。2.必须具有足够的灵敏度3

.分析的重复性及个体差异都在可接受的范围内。4.要有足够的稳定性，便于样品的运送、保存、分析。5.取样时最好对人体无损伤，能为受试者所接受6.具有一定野外应用价值，技术易于掌握。7.反应要有一定的稳定时间，同时要快速。2023/5/27253第二章环境与健康的关系生物标志在环境流行病学中的

应用（1）暴露的精确测量:特定暴露指纹（DNA加合物、Hb加合物）基因芯片（2）早期生物效应的显示：早期效应相距产生此效应的暴露时间间隔短，容易建立暴露-效应关系；而且为采取预防干预措施赢得了宝贵的时机。国际化学安全

规划署（IPCS，2000年）制订的人类致癌剂遗传毒性效应监测的指南中列出了六种监测指标：DNA加合物，彗星试验,hgprt基因突变试验，染色体畸变分析，微核试验和姊妹染色单体互换（SCE）试验。（3）宿主易感性的判定：遗传性（可编码特异性蛋白的DNA变异以增加疾

病发生的频率。）获得性2023/5/27254第二章环境与健康的关系3.分子生物标志发展和应用中值得注意的问题（1）分子流行病学发展的关键是建立适用的生物标志。（2）敏感、特异、简便易行，特别是致癌物以外的某些危害大的毒物暴露和效应评价的分子生物标志尚少。

（3）生物标志在应用到人群之前应按一定的程序经历科学的验证。科学、客观2023/5/27255第二章环境与健康的关系生物标志物研究的发展趋势1、生物标志物研究的规范化2、新技术新方法迅速应用新的现代化的仪器分析技术

3、计算机模拟技术大显身手4、多学科多实验室共同攻关生物标志物的研究5、寻找更多灵敏、特异的生物监测指标6、建立更多的生物接触限值7、监测方法的标准化及质量控制为保证生物监测结果的可靠性2023/5/27256第二章环境与健康的关

系生物标志物研究今后的重点（1）生物标志物的应用。（2）复合污染状况下的生物标志物响应的研究。（3）多指标检测体系的应用和发展。（4）生物标志的生态相关性和阐述。（5）标志物测定的规范化。2023/5/2

7257第二章环境与健康的关系二、环境毒理学研究方法（一）环境毒理学研究的内容和任务1.对未知毒性效应的化合物或环境因素，研究其毒作用大小、蓄积性、作用的靶器官和组织等基本毒理学特征，作出评价；2.对特定的环境污染物或因素，研究其剂量-反

应关系为卫生基准的制订及环境危险度评价提供依据；3.毒作用机制研究，探索环境污染物或因素在机体反应中出现的特异、敏感的测试指标，即生物标志；4.对已造成健康危害，并通过环境流行病学调查提出的可疑致病因素，建立动物模

型予以证实，确定病因；5.应用于环境生物监测。2023/5/27258第二章环境与健康的关系二、环境毒理学研究方法（二）一般毒性的研究方法见图2-8。（1）急性毒性试验（2）亚急、亚慢性试验（3）代谢试验（4）慢性试验2023/5/

27259第二章环境与健康的关系2023/5/27260第二章环境与健康的关系（4）慢性试验：•研究在较长时期内以小剂量反复染毒后所引起的毒性作用。•目的是评价化学污染物在长期小剂量作用下对机体产生的损害及特点，获

得剂量-反应关系资料。•根据剂量-反应关系确定最大无作用剂量(maximalno-effectlevel，MNEL)和最小作用剂量(minimaleffectlevel，MEL)，分别相当于未观察到有害作用剂量(no-obser

vedadverseeffectlevel，NOAEL)和最低观察到有害效应剂量(1owestobservedadverseeffectlevel，LOAEL)2023/5/27261第二章环境与健康的关系环境毒理学研究方法制定环境卫生学标准的重要依据:•最大无作

用剂量－外推－暴露安全剂量－(受试物毒作用性质和特点)选择适宜的方法－再换算为不同环境介质中的限制浓度－基准值－环境卫生标准2023/5/27262第二章环境与健康的关系二、环境毒理学研究方法（三）遗传毒性研究

方法（1）致突变性测试方法见图2-9。（2）动物致癌性试验方法见图2-10（3）致畸形测试方法2023/5/27263第二章环境与健康的关系2023/5/27264第二章环境与健康的关系（三）遗传毒性研究方法•目前已有遗传毒理学试验200多种，可按其检测的终点分

成4类：反映原始DNA损伤的试验、反映基因突变的试验、反映染色体结构改变的试验和反映非整倍性改变的试验。•遗传毒性检测的主要用途之一是致癌性的筛选。•常规筛选试验组的方法主要有：Ames试验、微核试验、染

色体畸变分析、SCE试验、显性致死试验等。2023/5/27265第二章环境与健康的关系（三）遗传毒性研究方法•新技术：如聚合酶链反应(Polymerasechainreaction,PCR)技术、单细胞凝胶电泳(singlecellgelelectrophoresis，SCGE)试验、荧光原

位杂交(fluorescenceinsituhybridization，FISH)、转基因小鼠(transgenicmouse)突变试验、基因芯片(genechip)技术等。2023/5/27266第二章

环境与健康的关系（四）致癌性和致畸性测试1.致癌试验2.致畸性测试:实验动物三段试验及体外致畸试验2023/5/27267第二章环境与健康的关系环境毒理学研究方法（六）环境生物监测方法1．现场直接监测

：（1）植物细胞遗传学监测：紫露草微核试验、蚕豆根尖，全球性的环境生物监测网（2）水生物的分子生物学监测：32P后标法检测贝类鳃中DNA加合物含量（3）土壤微生物的分子生物学监测2．环境样品监测：浓缩、萃取，特殊毒性试验2023/5/27268第二章环境与健康的关系(1)植物细胞遗传学监测

•“北大西洋公约组织高科技讨论会”推荐用紫露草四分体微核试验、紫露草雄蕊毛突变试验、蚕豆根尖细胞有丝分裂染色体畸变试验建立全球性的环境生物监测网，以监测大气和水体污染。2023/5/27269第二章环境与健康的关系三、环境流行病

学和环境毒理学方法的联系和应用实践（一）环境卫生学的研究任务需要环境流行病学和环境毒理学方法相结合。通过微观的方法揭示新污染物在体内的动态变化、代谢途径及对机体的作用特点和机制等，环境卫生学的研究对象是人群，目标是人类的健康，

以细胞、动物等人体以外的实验材料的微观研究所得结果，直接推论到人群有很大的不确定性。相辅相成2023/5/27270第二章环境与健康的关系三、环境流行病学和环境毒理学方法的联系和应用实践（二）环境流行病学和环境毒理学研究方法的互补性环境流行病学方法：优点：确定

环境因素与健康效应的相关性，对干预效果的评定可靠，某些效应如对人群智力、心理、感觉等局限性：环境暴露因素往往不明确；暴露水平（剂量）定量困难；混杂因素较多；弱效应难于评价；某些危害（如致癌）间隔期太长，暴露-反应的关系难于建立；获取

资料或样本受道德、法律和隐私的限制等等。2023/5/27271第二章环境与健康的关系三、环境流行病学和环境毒理学方法的联系和应用实践（二）环境流行病学和环境毒理学研究方法的互补性环境毒理学方法：优点：许多环境

卫生标准和环境危险度评价的剂量-反应关系的资料及作用机制的解释①可根据研究目的和要求，人为地控制暴露水平和强度，研究因素单一准确②效应观察指标不受限制，分子-整体③可应用特殊基因型的细胞、转基因动物等试验材料局限性：实验动物和人体在代谢和反应

性上的差异。“反应停”和砷2023/5/27272第二章环境与健康的关系（三）环境流行病学方法和环境毒理学方法相结合的应用实践•环境因素的病因学研究：水俣病、痛痛病、宣威肺癌•环境健康危险度评价：1.致

癌的危险度评价，剂量-反应关系的建立往往通过动物致癌试验，实验动物和人体在代谢和反应性上的差异；2.致癌危险鉴定，遗传毒性机制，剂量-反应关系评定方式，体外试验或短期遗传毒性试验可以经济而有效地解决。2023/5

/27273第二章环境与健康的关系2023/5/27274第二章环境与健康的关系一、健康危险度评价的基本组成二、健康危险度评价的应用第七节健康危险度评价2023/5/27275第二章环境与健康的关系►h

ealthriskassessment，HRA是对暴露于某一特定环境条件下，该环境中的有毒有害物质（因素）可能引起个人或群体产生某些有害健康效应（伤、残、病、出生缺陷和死亡等）的概率进行定性、定量评价。HRA是按一定的准则，对有害环境因素作用于待定人群的有害健康效应进行综合定性、定量评价的过

程。2023/5/27276第二章环境与健康的关系健康危险度评价的特点（1）健康保护观念的转变.安全是相对的（2）把环境污染对人体健康的影响定量化。管理2023/5/27277第二章环境与健康的关系健康危

险度评价►健康危险度评价意义►环境污染对人体健康的影响或危害阐明“危害有多大，严重程度如何”?►安全是相对的。因为不可能将有害健康的污染物完全彻底清除，只能够在进行健康危险度评价的基础上，推算出可接受的环境浓度和水平。►量化环境污染物对健康的影响或危害，

使得多种污染物的健康效应具有横向和纵向的可比性，便于健康危害的经济代价与社会经济利益间的选择与权衡，有助于筛选或优选管理决策措施，增加决策的客观性和科学性。2023/5/27278第二章环境与健康的关系健康危险度评价的研究历史•美国科学院和国家研究委员会1983年提出的“危险度评价和危险度管理的

基本组成”•1986年美国环保局制订的“环境污染物健康危险度评价指南”为基础。五部分构成：①致癌物危险度评价指南；②暴露评估指南；③致突变性危险度评价指南；④可疑发育毒物健康评价指南；⑤化学混合物健康危险度评价指南。“指南”定期修订公布。2023/5/27279第二章环境

与健康的关系一、健康危险度评价的基本组成►危害鉴定（hazardidentification）►暴露评价（exposureassessment）►剂量反应关系评定（dose-responseassessment）►危险特征分析（riskcharacterization）2023/5/272

80第二章环境与健康的关系健康危险度评价•在进行环境健康危险度评价时，一般首先将受评的污染物分为致癌物和非致癌物两类，然后根据健康效应的不同，采用不同评价模式确定污染物在环境中的容许浓度。2023/5/27281第二章环境与健康的关系2023/5/2728

2第二章环境与健康的关系►hazardidentification•危害鉴定是健康危险度评价的首要步骤，属于定性评价阶段。•目的是确定化学物是否具有对健康的有害效应，这种效应的产生是否是该化学物所固有的毒性特征和类型？•依据：流行病学和毒理学的研究资料。2023/5/27283第二章环境与健康的

关系流行病学资料的要求：（1）对照组与暴露组选择适当；（2）混杂因素和其他便宜的考虑和排除；（3）有害效应的特异性；（4）观察人群应足够大，观察时间应超过潜伏期；2023/5/27284第二章环境与健康的关系毒理学研究的要求：•研究所用程序和方法应遵照公认的程序、指南或毒理学原则。2023/

5/27285第二章环境与健康的关系►1、hazardidentification一般将健康有害效应分为四类：①致癌(包括体细胞致突变)性；②致生殖细胞突变；③发育毒性(致畸性)；④器官／细胞病理学损伤

等。前两类有害效应损伤遗传物属无阈值毒物效应，后两类属有阈值毒物效应。2023/5/27286第二章环境与健康的关系►2、dose-responseassessment剂量-反应关系评定是环境化学物暴露与健康不良效应之间的定量评价，是健康危险度评价的核心。▪评价资料可以来自于人群流行病学调查

资料，多数是来自于动物实验资料。▪根据化学物作用于机体的毒性特征不同，又可分为有阈化学物和无阈化学物，前者损伤机体为靶的非遗传物质，后者则为遗传物质。2023/5/27287第二章环境与健康的关系阈值和剂量-反应关系类型•产生某一反应的临界剂量值称该反应的阈值，

根据阈值的存在，剂量-反应曲线包括无阈值和有阈值两种类型。无阈值和有阈值物质的环境毒理学特征不同。•无阈值化合物无阈值化合物是指在大于零的剂量暴露下，均可能发生有害效应的化合物，又称为零阈值化合物。阈值理论形成了卫生标准的理论基础无阈值理论催生出了健康危险度评价2023/5/27

288第二章环境与健康的关系dose-responseassessment►对有阈化学物通过应用未观察到有害效应的剂量(NOAEL)或最低观察到有害效应的剂量(LOAEL)来计算和推导出参考剂量,即预期人群一生中出现有害效应的概率极低，或实际上不可检

出时，个体或人群的终生暴露水平，以(mg/kg.d)表示。相当于可接受的每日摄人量。►NOAEL或LOAEL不确定性系数或修正系数►基准剂量（BMD）►参考剂量（RfD）2023/5/27289第二章环境与健康的关系dose-responseass

essment►无阈化学物主要是指遗传毒物或致癌物的剂量-反应评价是健康危险度评价的重要环节。重点回答致癌物剂量或浓度与人群致癌反应率之间的定量关系，并根据这一关系估测某给定剂量的危险水平。必须使用远

远高于人群实际暴露的剂量►外推低剂量的数学模型：耐受分布模型、机制性模型及出现反应时间模型。►线性多阶段模型、致癌强度系数（CPF)2023/5/27290第二章环境与健康的关系致癌强度系数(carcinogenicpotencyfactor

，CPF)•CPF的含义：实验动物或人终生暴露于剂量为每日每公斤体重1mg致癌物时的终生超额患癌危险度。表示化学致癌物剂量与致癌反应率之间的定量关系。单位致癌危险度•动物CPF外推数学模型：线性多阶段模型、毒代动力学模型、以生物学为基础的剂量-反应模型等2023/

5/27291第二章环境与健康的关系►3、exposureassessment•暴露评价就是要确定暴露水平（剂量）和暴露人群的特征（性别、年龄、职业、易感性等）。1.确定外暴露剂量：模式暴露2.确定内暴露剂量：生物标志、外暴露剂量推算•通过暴露评价，可以估计出人群对某化学物暴露的强度、频率和持

续时间。这与评价该化学物毒性效应的诱发时间和潜伏期有很大关系。2023/5/27292第二章环境与健康的关系►4、riskharacterization危险度特征分析是根据上述三个阶段所得的定性、定量评定结果，对该化学物在环境中存在时，所致的健康危险度进行综合评价。分析判断人群发

生某种健康危害的可能性和指出各种不确定因素。2023/5/27293第二章环境与健康的关系riskcharacterization•对有阈化学物，把与参考剂量相对应的可接受危险度定为10-6(指公众和社会在精神和心理等各方面均能承受的危险度），如美国把10-6的肿瘤发生率和10-3

畸胎发生率作为致癌物和致畸物作用的可接受危险度。•人群终生超额危险度；•人均年超额危险度；•人群年超额病例数。•对无阈化学物可计算出•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。2023

/5/27294第二章环境与健康的关系二、健康危险度评价的应用►1.预测、预报在特定环境因素暴露条件下，暴露人群终身发病或死亡的概率（危险度）。►2.对各种有害化学物或其他环境因素的危险度进行比较评价，排列治理次序，用于新化学物的筛选，并从公共卫生、经济、社会

、政治等方面进行论证及各种经济效益、利弊分析，为环境管理决策提供科学依据。►3.有害物质及致癌物环境卫生学标准的研制，提出环境中有害物及致癌物的可接受浓度，同时研制卫生法规、管理条例，为卫生监督工作提供重要依据。2023/5/27295第二章环境与健康的关系健康危险度评价结果的用途►为

环境、卫生决策部门提供▪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具有这些健康效应的人数；▪为计算出某有毒有害物质在环境（空气、水、食品）中可接受的浓度，为制定环境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论据。2023/5/27

296第二章环境与健康的关系四步骤模式不太完善•涉及多种不确定因素如何增加确定性•外推模型如何更接近真实性；•对具有低剂量暴露产生兴奋效应而高剂量出现抑制的所谓hormesis化合物如何进行剂量反应关系认定

；•在健康危险度评价中如何对待易感人群的问题等等都有待进一步研究和发展2023/5/27297第二章环境与健康的关系Hormesis对危险度评价的影响•传统的危险度评价所依据的剂量效应关系1阈值模型：用于非致癌物2线

性模型：用于极低剂量致癌物阈值模型线性模型2023/5/27298第二章环境与健康的关系Hormesis对危险度评价的影响•兴奋性效应的剂量效应的剂量效应关系1β型曲线：β型曲线主要表现了毒物在低剂量时对机体正常生命指标的促进效应,优于对照组2U

型曲线：U型曲线毒物在低剂量时对肿瘤等疾病的抑制效应,如发病率低于对照组2023/5/27299第二章环境与健康的关系Hormesis对危险度评价的影响•对传统危险度评价的质疑：传统的危险度评价没有考虑毒性兴奋性

效应的剂量效应关系，即β型曲线和U型曲线，故管理部门制定的危险度评价标准的依据是不完整或者说错误的，对于这个问题的探讨成为目前毒理学研究的热点。2023/5/27300第二章环境与健康的关系源水与自来水中主要污染物的筛选•美国

环境保护局称之为优先污染物（prioritypollutants）。随后，日本、前苏联、欧洲经济共同体、德国、荷兰都对环境优先污染物进行过筛选，公布了“黑名单”。•中国也曾开展过“优先监测”研究，其中中国环境监测总站等单位提出了“中国水环

境优先污染物黑名单”68种，近期实施的48种；•浙江省环境监测中心站提出“浙江省第一批环境优先污染物黑名单”43种；•华南环境保护科学研究所提出“水中优先监测污染物名单”40种；•北京市环境监测中心站提出“北京市优先控制的有毒化学品名单”33种•南开大学

提出“天津市水体中最优先有机污染物”10类共24种。2023/5/27301第二章环境与健康的关系图主要污染物筛选程序•东湖水厂源水主要污染物为总氮、总磷、甲苯、酞酸酯类、镉、铅、氯仿、四氯化碳等8种（类）•出厂水主要污染物为总氮、总磷、酞酸酯类、氯仿、苯酚类、四氯化碳、镉

、铅等8种（类）。2023/5/27302第二章环境与健康的关系建立初选主要污染物侯选名单污染源调查与评价污染物定性分析源水与自来水历次监测数据初选主要污染物名单健康影响指数计算源水与自来水水样分析二选主要污染物名

单主要环境参数主要毒性参数监测可行性当前控制技术的可行性确定主要污染物名单综合分析中国《地表水环境质量标准》中国《生活饮用水卫生标准》中国水环境优先污染物“黑名单”美国EPA公布危害等级高的致癌物美国

EPA公布慢性毒性强的毒物源水与自来水中常见致癌物课外作业：1、环境流行病学的研究内容和方法的特点？2、环境暴露于健康效应研究从哪几方面进行？3、健康危险度评价内容组成和特点？健康危险度评价应用于哪几方面？4、

如何理解环境与健康的辩证统一关系？5、环境与健康关系的研究方法？6、人群健康效应谱在认识环境与健康关系上的重要性7、环境污染的危害及其复杂性？8、敏感人群与高危人群在本质上的异同。9、人群健康效应谱分为哪五级？10、

天气和气候条件对健康影响的方式？11、环境毒理学研究的优点及其研究内容和任务有哪些？2023/5/27304第二章环境与健康的关系2023/5/27305第二章环境与健康的关系