环境健康学 绪 论 武汉大学公共卫生学院 王 红

健康的概念：是指身体上、精神上和社会 适应上的完好状态而不仅仅指没有疾病或 虚弱；

一个健康的生命有哪些影响因素？ 遗传（基因） 生活方式 环境 家族史 药物治疗史 外科史 过敏史 ……

基因稳定：核DNA自发突变，0.5%/百万年，一万年0.005% 环境污染 —气候变暖 —臭氧层破坏 —酸雨 —生物多样性 膳食结构 —植物性 —动物性 —高脂 —高能量 —高蛋白 生产环境 —有害因素 环境变化大：

英刊《新科学家》杂志文章：疾病风险在哪里？检测环境暴露(exposome)问题 美国加州伯克利市的加州大学健康环境科学家Stephen Rappaport说：“环境暴露(exposome)是指在不同环境条件下个人所遭遇的灾害，与基因因素无关。”它包括生存压力、饮食习惯、生活方式、营养及医疗用药和疾病感染，如此等等。他还说：“最大的区别在于是，环境暴露的变化贯穿我们整个人生(如身体、饮食和生活方式)的变化。”

过去几十年来，我们对人类基因的研究获得快速增长，但未像我们所希望的那样，能有效地帮助我们预测预防疾病的传播。Rappaport 提出环境暴露 (exposome)理论的国际癌症研究组织主席Chris Wild说：“我们对环境因素的研究力度，与基因组研究存在差距。”

为测量人暴露在环境中所受的化学污染量，有好几个研究团队正在开发一种可戴的测定装置，例如 测定生物圈污染(see "Bugging your biosphere")。 测定个人暴露污染环境中化学物质的可戴装置即将问世。 “我们可把各种污染化学物进行分类。” Rappaport.说，“若能直接测量荷尔蒙和金属含量，我们就可区分那样有毒化学物，找出血液中有毒化学物标记。”

Rappaport 关注血液中白蛋白，这种蛋白把毒素输送到肝脏去分解处理。他要知道，它与其它各种化学物如何起反应，又如何测量其反应物质。“你或许有一个指纹性表征，显示出暴露环境下个人所受到所有污染。”

美国国家健康研究所最终启动了暴露生物学项目(exposure biology programme 项目经理David Balshaw说，“这样，人们对待自身疾病风险就能采取相应防御治疗措施。” Balshaw说：“可以说，我们现能评估个人环境暴露问题。”他认为，随着对疾病起因与风险的深入理解，以及个性化医疗药物开发的巨大前景，环境暴露(exposome)的研究出比基因组研究更有前景。

WHO事实档案 通过健康的环境预防疾病：10个事实 2010年11月 http://www.who.int/features/factfiles/environmental_health/environmental_health_facts/zh/index.html 本事实档案强调环境因素对公共卫生的影响。本10个事实档案中使用的一些图像是2007年世卫组织国际功能、残疾和健康分类摄影和录像竞赛的获奖作品。此次竞赛注重于“健康与环境”主题。

事实 1 通过使我们的环境更加健康，全世界每年可预防1300万人死亡

事实 2 在5岁以下儿童中，有三分之一的疾病是由不安全水和空气污染等环境因素造成的。

事实 3 通过预防不安全水和空气污染等环境风险，每年可拯救400万五岁以下儿童的生命 ---大多数在发展中国家。

事实 4 在发展中国家，主要由环境造成的疾病为腹泻病、下呼吸道感染、非故意伤害和疟疾。

事实 5 更好的环境管理可预防40%由疟疾造成的死亡、41%由下呼吸道感染造成的死亡和94%由腹泻病造成的死亡 ---三个全世界最大的儿童期杀手。

事实 6 在最不发达国家，三分之一的死亡和疾病是环境原因造成的直接后果。

事实 7 在发达国家，更健康的环境可显著降低癌症、心血管疾病、哮喘、下呼吸道感染、肌肉骨骼疾病、道路交通伤害、中毒和溺死的发生率。

事实 8 在《世界卫生报告》列出的102类疾病和伤害中，环境因素影响其中85类。

事实 9 通过极有针对性的干预措施，例如促进安全的家庭水储存、更好的卫生措施以及使用更清洁和更安全的燃料，可以预防大多数的死亡、疾病和残疾。

事实 10 可以使环境更加健康的其它干预措施包括：提高建筑物的安全性；促进在家中以及在工作场所安全审慎地使用和管理有毒物质；以及更好地管理水资源。

人类与环境的关系 人类和环境的关系是对立统一的复杂关系即互相联系、互相制约和互相作用的辨证统一关系。 （一）物质的统一性 主要表现在三个方面： （一）物质的统一性 人类通过新陈代谢与环境不断进行着物质与能量转换，实现了人和环境的物质统一。

英国科学家汉密尔顿调查了220名英国人血液中60多种化学元素的含量，发现两者有良好的相关性

元素在海水中丰度与其生物必需性 元素 海水中丰度（ Mg/L ） 对生物必需性 H 108000 必需 Li 0.2 非必需 Na 10500 必需 K 380 必需 Be 0.0000006 非必需 Mg 1350 必需 Ca 400 必需

(二) 人体对环境的适应性 长期进化，形成了对环境的适 应。在不同纬度，人肤色差异 长期适应 很大。人的大拇指两节,便做 精细动作，猩猩大拇指三节，便握持攀援。 长期适应 适 应 生理生化调节，与不利环因素保持平衡，在进入黑暗的空间后，瞳孔会扩大。从事高温作业一段时间后，汗液的分泌会减少。 “久入芝兰之室，不闻其香” 短期适应

(三)人与环境的相互作用 人类疾病发生与基因多态性关系的研究正成为 环境与健康关系研究中的热点。 目前，环境基因组计划（environmental Genome project,EGP）就是研究环境暴露与 疾病的相互的影响，其中包括等位基因与环境 暴露的相互的关系。

环境与人类关系 人类改造环境：适合人类生存、繁衍、发展 环境影响人类：结构、功能改变，适应环境变化 生活环境 生产环境 化学因素 物理因素 有益因素 机体 生活环境 生产环境 化学因素 物理因素 生物因素 增进健康 危害健康 有害因素

人 类 和 环 境 Human and environment

概述 当前环境污染几个引人注目的问题： 酸雨、温室效应、臭氧层空洞形成… 酸雨

一、环境及其相关概念 环境的概念及特性 环境的分类

第一节 人类环境与生态平衡 一、人类环境 环境（ environment ） ：是人类赖以生存的空间及其所包含的各种因素。这个系统由多种环境介质和环境因素所组成。

环境的分类 人类的生活环境分为自然环境和生活环境。 自然环境（natural environment）：人类赖以生存和发展的物质基础。(环境卫生学) 大气圈 岩石圈 水圈 生物圈 包括各种物质、能量、 自然现象 自然环境

社会环境(social environment)：人类的社会 制度及其与之对应的政、经、法、宗、艺、哲、 文、卫等机构的总和。(社会医学) 原生环境（primary environment）是指天然形 成的，未受或少受人为因素影响的环境。 大多数对人类健康是必需的 部分有害：地质原因引起生物地球化学性疾病 （biogeochemical disease）：氟、砷中毒、 碘缺乏等. 某些自然灾害：火山爆发、地震等给人类带来 巨大影响。

次生环境（secondary environment)是指在人为活动影响下形成的环境。 环境问题：一类是原生环境问题；二类是次生环境问题；三类是社会环境问题。

卫生学研究的环境: 环境 空气 水体 土壤 食物 生物 生活环境 自然环境 环境介质 生产环境 化学因素 物理因素 生物因素 分 类 生产环境 按性质 环境 化学因素 物理因素 生物因素 社会环境:社会心理因素

ENVIRONMENTAL HAZARDS Biological Bacteria Viruses Protozoan Chemical Solvents Metals Toxic compounds Pesticides Physical Noise Radiation Heat / cold Vibration

环境因素按其属性可分为生物性、化学性、物理性和社会心理因素。 （一）生物因素（Biological factor） 微生物 寄生虫 支原体 原虫 生物毒素 环境中能引起健康危害的的生物病原因子 老传染病与新传染病共存： 霍乱、伤寒、鼠疫、炭疽 HIV、疯牛病、非典、禽流感、人-猪链球菌感染

（二）化学因素（Chemical factor） 环境中的化学因素许多成分含量适宜时是人类生存和维持身体健康所必需。人类生产和生活活动排入环境中的各种化学污染物，数量多，危害面大。 自然灾害（洪水、地震、大风暴、火山）-环境化学组成改变 硫氧化物SOx 氮氧化物NOx 一氧化碳CO 烟尘 挥发性烃类CHx 重金属化合物Pb，Mn 苯并芘B(a)P

环境内分泌干扰物 environmental endocrine disruptors 定义（USEPA）：能干扰机体天然激素合成、分泌、转运、结合或清除的各种外源性物质。 来源： 自然界（如某些植物激素）、人工合成（环境污染的主要来源） 名称衍变 环境雌激素（Environmental estrogens, EEs） 外源性雌激素（Xenoestrogens, XEs） 环境内分泌干扰物（Environmental endocrine disruptors, EEDs）

机制： 模拟(mimicking)。在结构及性质上均类似天然激素； 拮抗(antagonizing)。结构上类似但性质上不同，从而作为竞争者，阻滞或拮抗天然激素与受体的结合； 改变（altering）激素的代谢。影响体内激素的合成、储存、释放、转运、清除等多个过程； 弱化（modifying）受体水平。如调低受体数量，或降低受体与正常激素结合的敏感度等。 危害及后果： 人类及动物生殖能力下降：精子平均数从1940年1.13亿/ml下降到1990年的0.66亿/ml，不育症患者越来越多。 生殖系统肿瘤发病率增加：乳腺癌、前列腺癌等 儿童性发育异常 .

(三)物理因素（Physical factor） 主要包括小气候、噪声、振动、电磁辐射和电离辐射等。 气象因素：温度、湿度、气流、 气压、热辐射 电磁辐射:雷达站、手机、微波炉、 电磁灶、电视、电脑 物理因素 人类环境 电离辐射:X线和γ射线 非电离辐射:红外线、紫外线、激光微波、超短波、短波、中波、长波 噪声、振动

(四)社会心理因素(Social psychological factor) 社会环境通过影响人们的心理状态而影响人类的健康。 政治制度 经济水平 文化程度 生活方式 卫生服务 心理 人类健康

二、生态系统与生态平衡 生态系统（ecosystem）： 人类和生物群落通过新陈代谢与周围环境进行物质、能量和信息的交换，共同构成生物与环境的综合体叫做生态系统，它是一个有独立功能的基本单位。

生态系统一般由生产者、消费者、 分解者和无机界四大要素所组成的整体。 太阳能 水 矿物质 腐殖质 绿色植物 生产者 消 费 者 机械能、热能 太阳能 水 矿物质 腐殖质 O2 矿物质、有机物 绿色植物 生产者 消 费 者 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级… CO2 无机界 水 、热能 分解者 M等 生态系统一般由生产者、消费者、 分解者和无机界四大要素所组成的整体。

二） 生态平衡（Ecological balance） 生态平衡：生态系统的各组分间所保持的一种动态平衡。 生态系统中维持生物种群间物质和能量流动的 渠道是食物链。（food chain） 自然：火山爆发、地震、山洪、海啸、风暴、水灾、森林火灾、泥石流、飓风等； 人为：过度砍伐、破坏植被、过度开发水利资源、滥捕滥杀、过度狩猎、生产生活活动。

生态平衡 生态系统健康(ecosystem health)具有活力、自调节能力和结构稳定的生态系统称为健康的生态系统。生态系统健康是人类生存和发展的物质基础，也是人类健康的基础。

食物链和食物网

食 物 链 正面：在生态系统中维持物质能量流动，保持生态平衡 对人类重要性 负面：污染物通过食物链生物放大 食 物 链 正面：在生态系统中维持物质能量流动，保持生态平衡 对人类重要性 负面：污染物通过食物链生物放大 生物放大作用(biomagnification)：环境中某些污染物含量在生物体之间沿着食物链逐级增高，使生物体内浓度超过环境中浓度.

发生生物放大作用的条件： 环境化学物质易于吸收； 较难分解和排泄； 多通过食物链进行； 富集和逐渐积累时，尚不会对生物造成致命的伤害。

DDT 在环境中的浓集作用 海水 5.00Ⅹ10-5 藻类植物 4.00Ⅹ10-2 8.00Ⅹ102 鱼类 2.07 4.14Ⅹ104 环境状态 环境中浓度（PPM ） 浓集系数 海水 5.00Ⅹ10-5 藻类植物 4.00Ⅹ10-2 8.00Ⅹ102 鱼类 2.07 4.14Ⅹ104 水鸟类 75.50 1.51Ⅹ106 ppm: part per million 百万分率 ppb: part per billion 十亿分率 ppt: part per trillion 千亿分率

第二节 环境污染对健康的影响 环境污染（environmental pollution） ：由于人为或自然的原因，环境质量恶化，造成环境质量恶化，破坏生态平衡，对人类健康造成直接或间接的危害。 公害（public nuisance） ：严重的环境污染叫做环境破坏或称之为公害。 公害病（public nuisance disease） ：因严重的环境污染而引起的区域性疾病称为“公害病”。

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。