人类和环境 石河子大学医学院预防医学系 李述刚 1.

Presentation on theme: "人类和环境 石河子大学医学院预防医学系 李述刚 1."— Presentation transcript:

1 人类和环境 石河子大学医学院预防医学系 李述刚 1

2 内 容 第一节、人类的环境 第二节、环境污染及对健康的影响 第三节、环境污染的防治 2

3 教学目标 掌握：环境及其构成、原生环境与次生环境联系与区别、生态平衡、生物富集、生物放大及其作用条件；环境污染物的迁移与自净；
熟悉：环境污染物的来源、环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄； 了解：人与环境的关系； 3

4 第一节 人类的环境 一、环境及其基本构成 二、生态系统与生态平衡 三、人类与环境的关系 4

5 一、环境及其基本构成 环境（environment） 指某主体周围的客观事物的总和；
对于人类来说，环境指围绕着人群的空间以及各种因素、介质； 包括了一切客观存在的与人类生存有关的自然的及社会的条件； 5

6 一、环境及其基本构成 环境（environment）
在特定的时刻由物理、化学、生物及社会的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的或远期的作用。（WHO） 6

7 一、环境及其构成 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 社会环境:社会心理因素
卫生学研究环 境 生产环境 分 类 按性质 化学因素 物理因素 生物因素 社会环境:社会心理因素 7

8 一、环境及其构成 项目 原生环境 次生环境 定义 天然形成的,未受或少受人为因素影响的环境 人类活动下形成的环境， 健康有益影响
清洁的空气,水,土壤,阳光及适宜的阳光照射和小气候 改造环境过程重视生态平衡，使其优于原生环境，更适合人类生存，有益人类健康 健康不良影响 某些地区水、土中某种微量元素过多或过少而引起生物地球化学性疾病 改造环境或生活、生产活动破坏了生态平衡 8

9 1.生物性因素 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 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

10 2.化学性因素 生活性三废排放 生产性三废排放 人为原因 交通运输 自然原因:洪水、地震、风景、火山爆发 化学组成变化 空气 水 土壤 食物
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

11 3.物理性因素 气象因素：温度、湿度、气流、 气压、热辐射 物理因素 人类环境 电离辐射:X射线和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

12 4.社会心理因素 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 12

13 二、生态系统与生态平衡 1生态系统及其构成 2生态平衡 3食物链与生物放大作用 13

14 我们不要陶醉于对自然的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。
——恩格斯 全球性环境问题： 全球气候变暖 臭氧层破坏 酸雨 生物多样性锐减 “必须从根本上认识到，有机体不能与他们的环境分开，而是与他们的环境形成一个自然系统”

15 1.生态系统及其构成 生态系统（ecosystem） 生物群落与非生物所组成的自然系统称为生态系统 要素：生产者；消费者；分解者；非生物环境
功能：能量流动、物质循环和信息传递 15

16 生态系统四要素及其关系 生产者 一级消费者 无机界（空气、水、土壤、太阳辐射等） 分解者 二级消费者 无机物 光能 有机物 化学能 无机物
矿物质 生态系统四要素及其关系

17 案例——狼和鹿的故事 20实际初，美国西部落基山的凯巴伯森林中越有4000投野鹿，而与之相伴的是一群穷凶极恶的狼，威胁着鹿的生存。为了这些鹿的安宁，1906年，美国总统决定开展一场除狼行动，到1930年，累计枪杀了6000多只狼。狼在凯巴伯森林中不见踪影了，结果鹿在森立里开始无忧无虑的“无计划”地生育了，不久鹿的数量达到10万投左右。鹿啃食了一切可食的植物，吃光野草，毁坏林木，并使以植物为生的饿其他动物数量锐减，为此，使鹿陷入了节与疾病的困境。到1942年，凯巴伯森林中鹿的数量下降到8000头，且病弱者居多，兴旺一时的鹿家族急剧走向衰败。

18 2.生态平衡 生态平衡（ Ecological balance ）
在一定的时间内，生态系统中的生产者、消费者和分解者之间，生物群落与非生物环境之间，物质、能量的输出和输入，生物学种群和数量，以及各数量之间的比例，始终保持着一种动态平衡关系，称之为生态平衡。 18

19 2.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。 19

20 3.食物链与生物放大作用 水 水生浮游生物 鱼贝类 人 空气 昆虫 鸟禽类 土壤 植物 畜类 食 物 链 20

21 3.食物链与生物放大作用 食物链（food chain） 生态系统中一种生物被另一种生物所食，后者再被第三种食物所食，彼此形成以个以食物连接起来的锁链关系。 食物网（food web） 各种食物链在生态系统中相互交错形成食物网。 21

22 3.食物链与生物放大作用 食物链对人类的重要性 正面：在生态系统中维持物质能量流动，保持生态平衡； 负面：污染物通过食物链生物放大 22

23 3.食物链与生物放大作用 生物富集作用(bioconcentration) 生物放大作用（biomagnification）
环境中某些污染物在生物体内蓄积，使生物体内浓度超过环境中浓度。 生物放大作用（biomagnification） 环境中某些污染物沿着食物链在生物体间转移并在生物体内浓度逐级增高，使高位营养级生物体内浓度高于低位营养级生物体内浓度。 23

24 3.食物链与生物放大作用 环境污染物生物放大作用条件 1)环境化学物质易为各种生物体吸收 2)进入生物体的环境化学物质较难分解和排泄
3)污染物在生物体内富集和逐渐积累时，尚不会对该生物造成致命性的损害 4)生物放大通过食物链进行 24

25 食物链与生物放大作用 25

26 三、人类与环境的关系 1.人与环境的统一性 2.人体对环境的适应性 3.人与环境的相互作用 26

27 1.人与环境的统一性 通过物质、能量、信息交换保持动态平衡， 形成统一体 27

28 106 105 104 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 地壳和人体血液元素丰度相关

29 元素 海水中丰度（ Mg/L ） 对生物必需性 元素在海水中丰度与其生物必需性 H 108000 必需 Li 0.2 非必需
Na 必需 K 必需 Be 非必需 Mg 必需 Ca 必需 29

30 2.人体对环境的适应性 长期进化，形成了对环境的适 长期适应 应。在不同纬度，人肤色差异 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 短期适应 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，不闻其臭” 30

31 3.人类与环境的相互作用 主动依赖、适应环境，人类生存、发展。 适者生存的定律被破坏。 31

32 第二节 环境污染对健康的影响 一 环境污染及其来源 二 环境污染物的迁移与自净 三 环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄 四 环境污染物的常用毒理学及安全限值 五 环境污染对人类健康的影响 32

33 一、环境污染物及其来源 环境污染（environmental pollution）
由于各种人为的或自然的原因，使环境的构成发生 大变化，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、间接的或潜在的有害影响。 环境污染物（ environmental pollutant） 进入环境并能引起环境污染的物质：自然污染和人为污染，后者为主。 33

34 一、环境污染物及其来源 1生产性污染 2生活性污染 3其他污染 34

35 1.生产性污染 1.能源大规模使用； 2.资源大规模的开发； 3.新物质的大规模合成： 特点：有组织排放、量大、毒性强、易治理
1.能源大规模使用； 2.资源大规模的开发； 3.新物质的大规模合成： 特点：有组织排放、量大、毒性强、易治理 现有960万种新的化学物质，人工合成200万种，增加1000种/年。三大合成（塑料、纤维、橡胶）。 35

36 2.生活性污染 污水：医院污水、生活污水 垃圾：成分复杂，含致突变致癌物 粪尿：主要是生物性污染 煤烟：产生大量有害气体和灰尘。
特点：片污染、无组织排放、难治理 生活性三废 1999年九届人大11 次会议提案：在大城市禁止烧煤 36

37 3.其他污染 1.交通污染 2.噪声污染 3.光污染 4.放射性污染 37

38 二、环境污染物的迁移与自净 38

39 二、环境污染物的迁移与自净 1.环境污染物的迁移 2.环境污染物的自净 39

40 1.环境污染物的迁移 1)污染物在空气中迁移 2)污染物在水中迁移 3)污染物在土壤中迁移 4)污染物在生物间迁移 扩散和对流
扩散、弥散、水流迁移 3)污染物在土壤中迁移 土壤颗粒间空隙的运动 4)污染物在生物间迁移 食物链（网） 40

41 2.环境污染物的自净 概念:污染物进入环境后，在物理、化学或生 物因素作用下，经过一定时间，环境污染物浓度或总量降低. 自净是运用环境自身能力消除污染物的重要途径 环境的自净能力有限 环境：结构、状态 影响 因素 污染物：性质、数量

42 2.环境污染物的自净 自净的方式 1)物理净化：稀释、混合、扩散、沉降、挥发、逸散、凝聚 2)化学净化：氧化、还原、水解及中和、光解
3)生物净化：吸收、分解或降解、转化 环境物理条件(温度、流量、流速、风速) 影响因素 污染物的物理特性(比重、形态、粒度) 环境化学条件(pH值、化学组分、氧化还原电势) 影响因素 污染物的化学性质 42

43 三、环境污染物的吸收分布和代谢 1.环境污染物的吸收 2.环境污染物在体内的分布于贮存 3.环境污染物在体内的转化 4.环境污染物的排泄
1.环境污染物的吸收 2.环境污染物在体内的分布于贮存 3.环境污染物在体内的转化 4.环境污染物的排泄 43

44 三、环境污染物的吸收分布和代谢 吸收 分布 代谢 排泄 44

45 1.环境污染物的吸收 1)呼吸道吸收 2)消化道吸收 3)皮肤吸收 45

46 46

47 2.环境污染物体内的分布与贮存 1）环境污染物的分布 2）环境污染物的贮存 3）环境污染物的蓄积 47

48 1）环境污染物的分布 分布：环境污染物通过吸收后，随血液和淋巴液分散到全身各组织的过程 非均匀分布 1器官或组织血流量大，灌注速率高，如肝脏
2化学物与器官亲和力：90%铅盐沉积在骨骼 3屏障作用(血脑、胎盘、血眼、血睾)： 甲基汞易通过血脑和胎盘屏障 48

49 2）环境污染物的贮存 靶器官：多数情况下污染物贮存的部位就是毒物直接作用部位，称为靶部位（靶组织或靶器官） 贮存库：化学物含量高，但不显示明显毒作用的部位 —血浆蛋白(白蛋白为主)是暂时贮存库 —肝、肾、脂肪组织是多数污染物的贮存库 49

50 3）环境污染物的蓄积 物质蓄积 功能蓄积 进入机体的污染物或其代谢产物，不能完全排出而逐渐蓄积于体内
毒物进入体内后，用现代检测技术不能发现其在体内有明显贮留，但由该物质引起的功能改变却逐渐累积，导致机体对该毒物的反应性增强 50

51 3.环境污染物在体内的转化 生物转化：进入机体的环境化学物，在体液或组织内参与机体固有的复杂生化过程，使其本身的化学结构发生一系列变化。
51

52 第一阶段反应(降解反应): 氧化、还原、水解
污染物 第一阶段反应(降解反应): 氧化、还原、水解 第二阶段反应(II相反应)：结合反应 52

53 3.环境污染物在体内的转化 生物解毒作用 (detoxication) 经过体内的转化，环境污染物毒性降低 如大多数毒物 53

54 3.环境污染物在体内的转化 生物活化作用 (bioactivation) 经过生物转化，环境污染物毒性增加
对硫磷 氧化 对氧磷 水解 水解产物 54

55 4.环境污染物的排泄 1）经肾随尿排出：主要途径 污染物或其代谢物 肾小球 被动过滤 肾小管 解离.水溶性 未解离.脂溶性 重吸收入血 尿
扩散 被动 重吸收入血 尿 55 不易排除

56 4.环境污染物的排泄 肝脏生物转化 代谢物 2）经肝、胆通过肠道随粪便排出 肠肝循环 肝细胞 胆 汁 肠 道 56 随粪排出

57 4.环境污染物的排泄 3）经呼吸道排出 气态或挥发性物质(CO、SO2、HS、C4H6)可经肺呼出 加速排出污染物的因素 ——血中溶解度低
——肺泡分压小：移至空气新鲜环境 ——肺通气量大 57

58 4.环境污染物的排泄 4）其他排除途径 毛发、唾液、乳汁、月经 生物监测指标(生物标记物)：
血液、尿液、呼出气、毛发及脂肪组织等生物样品中某些化学物或其代谢产物的含量，可作为评价体内该化学物量的生物检测指标，即生物标记物 58

59 小结 1.环境及其构成 2.生态系统与生态平衡 3.环境污染物的迁移与自净 4.环境污染物的吸收、分布、代谢和排泄 5.人与环境的关系 59

60 复习题 1.原生环境与次生环境的区别？ 2.简述食物链的作用。 3.简述环境污染物发生生物放大作用的条件。 4.环境污染的来源有哪些？
5.什么是环境污染物的迁移和自净？ 60