环境卫生学第二章-环境与健康的关系课件.ppt

1、环境卫生学第二章 环境与健康的关系2023-2-15第二章 环境与健康的关系2 在了解人类自然环境构成的基础上，深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，入认识人与环境的辨证统一关系，掌握掌握自然环境和环境污染的有害因素对健康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影响的一般规律和特征以及所产生的健康危害，康危害，熟悉熟悉环境与健康关系的研究方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以及健康危险度评价的基本内容和方法。法。2023-2-15第二章 环境与健康的关系3 基本概念；人与环境的辨证统一关系；环境基本概念；人与环境的

2、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；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容和任务；健康危险度评价的概念和特征 。2023-2-15第二章 环境与健康的关系4

3、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！2023-2-15第二章 环境与健康的关系5一、人类自然环境的构成一、人类自然环境的构成二、生态环境二、生态环境生态系统的主要特征生态系统的主要特征生态系统的服务功能生态系统的服务功能生态系统健康生态系统健康2023-2-15第二章 环境与健康的关系6环境环境（environment）是人类赖以生存的空）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、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。和精神等方

4、面获得发展的基础和机会。2023-2-15第二章 环境与健康的关系7WHO公共卫生专家委员会认为：环境公共卫生专家委员会认为：环境“是指在是指在特定时刻特定时刻由由物理、化学、生物理、化学、生物及社会物及社会各种因素构成的整体状态，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这些因素可能对生命机体或人类活动直接或间接直接或间接地产生地产生现时或远期现时或远期作用作用”。2023-2-15第二章 环境与健康的关系8(一一)大气圈大气圈 地球表面包围着很厚的并随着地球旋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。转的空气层，称为大气圈。(二二)水圈水圈 水圈一般可分为地表水

5、、地下水两大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。类，另外还包括大气中的水。(三）岩石圈三）岩石圈 岩石圈通常指地壳主要有岩浆岩和沉岩石圈通常指地壳主要有岩浆岩和沉积岩构成。积岩构成。2023-2-15第二章 环境与健康的关系9(四）生物圈（四）生物圈（biospherebiosphere）有生物体生存的地球表层，称为有生物体生存的地球表层，称为生物生物圈圈。它有生物生存的大气圈、水圈、。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岩石圈所构成。其范围包括海平面以下约下约1212公里厚度的岩石圈、水圈和土公里厚度的岩石圈、水圈和土壤圈及海平面以上约壤圈及海平

6、面以上约1010公里高度的大公里高度的大气层。气层。2023-2-15第二章 环境与健康的关系102023-2-15第二章 环境与健康的关系11 人类是生物圈内对环境影响最大的生物，人类是生物圈内对环境影响最大的生物，20世纪世纪60年代以来，先后启动了大型的国际研年代以来，先后启动了大型的国际研究计划，如：究计划，如：世界科协提出的世界科协提出的国际生物学计划国际生物学计划 联合国教科文组织发起的联合国教科文组织发起的人与生物圈计划人与生物圈计划 国际科学联合会筹划的国际科学联合会筹划的国际地圈国际地圈-生物圈生物圈计划计划 加深人类对其环境的认识，推动着环境、生加深人类对其环境的认识，推动

7、着环境、生态等相关学科的发展，变革着人类的态等相关学科的发展，变革着人类的生活观生活观念和人类的发展战略念和人类的发展战略。2023-2-15第二章 环境与健康的关系12 生态环境生态环境（ecological environment）是与是与人类人类生存和发展生存和发展有关的有关的生态系统生态系统所构成的所构成的自自然环境然环境。生物圈内的生物不仅种类多，数量。生物圈内的生物不仅种类多，数量庞大，具有庞大，具有生物多样性生物多样性的特征。的特征。生活环境生活环境(living environmentliving environment)是与人类是与人类生活关系密切的各种生活关系密切的各种自然

8、的和人工的自然的和人工的环境条环境条件，如居住、工作、娱乐和社会活动环境。件，如居住、工作、娱乐和社会活动环境。2023-2-15第二章 环境与健康的关系13 难于截然划分，从广义上讲，生态环难于截然划分，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，造环境过程中所带来的新的环境问题，生态系统生态系统是影响人类健康与疾病发生是影响人类健康与疾病发生和流行的重要基础。和流行的重要基础。2023-2-15第二章 环境与健康的关系14（一）生态系统一）生态系统（ecosystemecosystem）的基本组成的基本组成 生态系统生

9、态系统是指是指生物群落生物群落（包括微生物、动物、（包括微生物、动物、植物及人类等）与植物及人类等）与非生物环境非生物环境（空气、水、（空气、水、无机盐类、氨基酸等）所组成的自然系统。无机盐类、氨基酸等）所组成的自然系统。在生物群落中，又分为在生物群落中，又分为生产者生产者（绿色植物、（绿色植物、化能合成菌等）化能合成菌等）消费者消费者（草食、肉食、大型（草食、肉食、大型肉食动物）、肉食动物）、分解者分解者（细菌、真菌及放线菌（细菌、真菌及放线菌等微生物）三个部分。等微生物）三个部分。2023-2-15第二章 环境与健康的关系15有机物有机物化学能化学能二级消费者二级消费者分解者分解者 无机界

10、（空无机界（空 气、水、土壤气、水、土壤、太阳辐射等、太阳辐射等）生产者生产者一级消费者一级消费者无机物无机物光能光能有机物有机物矿物质矿物质2023-2-15第二章 环境与健康的关系16土壤土壤生生态态系系统统非生物环境非生物环境大气大气水水生物群落生物群落动物动物植物植物微生物微生物物质物质能量能量信息信息物种物种流动流动循环循环人人2023-2-15第二章 环境与健康的关系17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

11、者三 级 消 费 者2023-2-15第二章 环境与健康的关系18整体性整体性可持续性可持续性开放性开放性自调控自调控2023-2-15第二章 环境与健康的关系19 构成生态系统的构成生态系统的各要素各要素按照一定规律组织按照一定规律组织起来之后，出现了起来之后，出现了新质新质，崭新的整体；，崭新的整体；系统一旦形成，各要素系统一旦形成，各要素不能分解不能分解成独立的成独立的要素而存在要素而存在.各个要素的各个要素的性质和行为性质和行为对系统的整体性都对系统的整体性都起作用。起作用。整整 体体 性性2023-2-15第二章 环境与健康的关系20 自然生态系统不是自然生态系统不是孤立的、封闭孤立

12、的、封闭的，的，而是通过各种途径与其而是通过各种途径与其外界沟通外界沟通，不，不断地与环境进行断地与环境进行物质交换物质交换。开放性开放性2023-2-15第二章 环境与健康的关系21同种生物的同种生物的种群密度种群密度的调控；的调控；异种生物异种生物种群之间的数量种群之间的数量调控；调控；生物与环境生物与环境之间之间相互适应相互适应的调控。的调控。自调控自调控2023-2-15第二章 环境与健康的关系22 生态系统是不断进行着生态系统是不断进行着物质循环和能量流物质循环和能量流的功能单的功能单位，位，非生物物质、生产者、多级消费者和分解者非生物物质、生产者、多级消费者和分解者扮扮演着重要的、

13、不可替代的角色。演着重要的、不可替代的角色。生态系统作为一个整体生态系统作为一个整体没有纯粹的废物没有纯粹的废物，所以能一，所以能一直维持着其直维持着其良性循环良性循环。这是自然生态系统。这是自然生态系统可持续性可持续性发展的发展的原因原因，也是生态系统的，也是生态系统的重要特征重要特征。人类当代经济具有人类当代经济具有大量生产、大量消费、大量废弃大量生产、大量消费、大量废弃的的“三大三大”特征，其模式是特征，其模式是线性的线性的，而不是循环，而不是循环的，的，这正是造成当代环境问题的根源。这正是造成当代环境问题的根源。循环经济可持循环经济可持续发展续发展可持续性可持续性2023-2-15第二

14、章 环境与健康的关系23 在在生产力技术比较生产力技术比较落后的条件下，人落后的条件下，人类活动对环境的影响很小，生态系统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。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恶化。对人类的进一步生存产生了危害。害。2023-2-15第二章 环境与健康的关系24 由自然系统的由自然系统的生境、物种、生物学生境、物种、生物学状态和生态过程

15、所生产的物质状态和生态过程所生产的物质及其及其所维持的良好所维持的良好生活环境生活环境对人类的服对人类的服务性能称为务性能称为生态系统服务生态系统服务(ecosystem service)。2023-2-15第二章 环境与健康的关系25 生态系统服务生态系统服务(ecosystem services)是指生是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的类赖以生存的环境条件与效用环境条件与效用。它不仅。它不仅为人类提供为人类提供食物、医药及其他工农业生食物、医药及其他工农业生产的原料产的原料，而且维持了人类赖以生存和，而且维持了人类赖以生存和发展的生命发展

16、的生命支持系统支持系统。2023-2-15第二章 环境与健康的关系26 最早提出概念最早提出概念是是Holdren和和Ehrlich在在1974年发表的年发表的人口与全球环境人口与全球环境一文，广泛认可与重视是在一文，广泛认可与重视是在20世纪的世纪的90年代中期，以年代中期，以Costanza等等世界生态系统世界生态系统服务和自然资本的价值服务和自然资本的价值，自然的服务：人类社自然的服务：人类社会对自然生态系统的依赖性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等人将全球生态系统服务功能划分为17类类，包括气体调节、干扰调节、水分调

17、节、水分供给、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。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项功能已成为人们进行生态服务评价的基本标准和参照。和参照。2023-2-15第二章 环境与健康的关系27 随着对发展理念认识的加深随着对发展理念认识的加深,人们越来越意人们越来越意识到生态系统服务功能对人类社会识到生态系统服务功能对人类社会可持续发可持续发展展

18、的重要支撑作用。的重要支撑作用。社会经济社会经济规模较小规模较小时时,生态系统的生态系统的自我更新自我更新远超过对其远超过对其功能的利用功能的利用,于是人们更多考虑于是人们更多考虑的是如何最大限度利用生态系统功能的是如何最大限度利用生态系统功能;如今如今社会经济社会经济规模迅速扩大规模迅速扩大,对生态服务功能的对生态服务功能的依赖性、利用强度迅速加大依赖性、利用强度迅速加大,其自我更新的其自我更新的规模已经小于利用量规模已经小于利用量,导致生态系统功能的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。丧失和对经济社会系统支撑能力的降低。2023-2-15第二章 环境与健康的关系28 地球

19、生态系统被誉为地球生态系统被誉为生命之舟生命之舟。它给人类社会、经济和文化生活提供了不可它给人类社会、经济和文化生活提供了不可替代的替代的资源和条件资源和条件。生态环境为人类提供的服务是生态环境为人类提供的服务是全方位、多种全方位、多种多样的、目前人类意识不到的多样的、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物质的和精神的、有形的和无形的服务，难，难以用以用经济价值经济价值衡量，人类的力量衡量，人类的力量无法替代无法替代。善待地球，与环境和谐相处。善待地球，与环境和谐相处。2023-2-15第二章 环境与健康的关系29（三）生态平衡）生态平衡（ecological balance

20、ecological balance）生态平衡生态平衡是指生态系统各个环节是指生态系统各个环节的的质和量质和量相对稳定和相对适应的相对稳定和相对适应的状态。即指生态系统各部分的状态。即指生态系统各部分的结结构与功能构与功能均处于相互适应、相互均处于相互适应、相互协调的状态。协调的状态。2023-2-15第二章 环境与健康的关系30具有具有自动调节自动调节自己的功能。自己的功能。生态系统内生态系统内小生物类型愈多小生物类型愈多、物种愈丰富物种愈丰富、愈容易维持生态系、愈容易维持生态系统的平衡。统的平衡。2023-2-15第二章 环境与健康的关系31生态平衡是生态平衡是生物生存、活动、繁衍生物生存

21、、活动、繁衍得以正常得以正常进行的基础进行的基础2023-2-15第二章 环境与健康的关系32生态系统生态系统自调节功能自调节功能主要靠其主要靠其反馈反馈作用，通作用，通过正、负反馈相互作用和转化，在受胁迫时过正、负反馈相互作用和转化，在受胁迫时表现出能维持系统的表现出能维持系统的正常结构和功能正常结构和功能，有抵，有抵御御“疾病疾病”的能力，保证系统达到一定的稳的能力，保证系统达到一定的稳态态 2023-2-15第二章 环境与健康的关系33v生态系统健康的历史生态系统健康的历史w 1788年，苏格兰物理学家和地质学家年，苏格兰物理学家和地质学家 James Hutton 提出提出“地球是一个

22、大的能够自身维持的有机体地球是一个大的能够自身维持的有机体”。w 1916年，年，Clements FE.用生命循环来描述生态演替。用生命循环来描述生态演替。w 1941年，年，Aldo Leopold 提出提出“土地健康土地健康”的概念。的概念。w 1979年，年，Rapport 等人提出了等人提出了“生态系统医学生态系统医学”的的概念。概念。2023-2-15第二章 环境与健康的关系34w 1988年，年，Schaeffer等首次探讨了有关生态系统健康等首次探讨了有关生态系统健康度量的问题度量的问题,但没有明确定义生态系统健康。但没有明确定义生态系统健康。w 1989年，年，Rapport

23、 论述了论述了生态系统健康的内涵。生态系统健康的内涵。w 1990年年10月，来自学术界、政府、商业和私人组织月，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。了专题讨论会。w 1991年年2月，在美国科学促进联合会年会上月，在美国科学促进联合会年会上,国际环境国际环境伦理学会召开了伦理学会召开了“从科学、经济学和伦理学从科学、经济学和伦理学定义生定义生态系统健康态系统健康”讨论会。讨论会。2023-2-15第二章 环境与健康的关系35w 1994年，年，“第一届国际生态系统健康与医学研讨第一届国际生态系统

24、健康与医学研讨会会”在加拿大首都渥太华召开。会上成立了在加拿大首都渥太华召开。会上成立了“国国际生态系统健康学会际生态系统健康学会”（International Society for Ecosystem Health,简称简称ISEH）。w 目前目前,已发行的生态系统健康相关的专业性杂志有：已发行的生态系统健康相关的专业性杂志有：w 生态系统生态系统（Ecosystems）w 生态系统健康生态系统健康（Ecosystem Health）w 水生生态系统健康杂志水生生态系统健康杂志（Journal of Aquatic Ecosystem Health），现为），现为水生生态水生生态系统胁迫与

25、恢复系统胁迫与恢复（Journal of Aquatic Ecosystem Stress and Recovery）。）。2023-2-15第二章 环境与健康的关系362023-2-15第二章 环境与健康的关系37各种形式的人类活动是影响生态系统健康的主要原因。各种形式的人类活动是影响生态系统健康的主要原因。如如,森林砍伐、过度放牧等。就水生态系统而言森林砍伐、过度放牧等。就水生态系统而言,主要包括以主要包括以下几个方面：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2023-2-15第二章 环境与健康的关系38w 生态系统健康与生态系统健康与

26、生物学、生态学、保护生物学、生生物学、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态监测和景观生态学等学科密切相关。w 一般认为一般认为,较小尺度较小尺度生态系统健康的评价更多采用生态系统健康的评价更多采用生态学指标生态学指标,大尺度大尺度生态系统健康的评价则注重生态系统健康的评价则注重整整体性评价体性评价。w 生态系统健康评价的最佳途径是生态系统健康评价的最佳途径是微观与宏观微观与宏观相结合相结合的综合性研究。根据水生态系统健康研究的现状，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：即可以总结出两种评价方式：即指示物种法和指标体指示物种法和指标体系方法系方法

27、。2023-2-15第二章 环境与健康的关系39 美国生态学家史蒂文生有段话：美国生态学家史蒂文生有段话：“我们都是一艘脆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在现有技术条件下，人类是否能模拟出一“个类似个类似的地球，供人类繁衍生息呢？最近结束的的地球，供人类繁衍生息呢？最近结束的“生物圈生物圈2号号”实验给予了否定的回答，人类离开地球无法实验给予了否定的回答，人类离开地球无法生存。生存。2023-2-15第二章 环境与

28、健康的关系40为了试验人类离开地球能否生存，美国从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年起在亚利桑那州建造了几乎密封的造了几乎密封的“生物圈生物圈2号号”试验基地。它占地试验基地。它占地1.3万平方米，容万平方米，容积积20.4万立方米，设计及建设花费万立方米，设计及建设花费2亿美元，每年的维护费达数百万亿美元，每年的维护费达数百万美元。美元。“生物圈生物圈2号号”内有土壤、水源、空气和多种多样的动植物内有土壤、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

29、，供食物、水和空气，供8名进入名进入“生物圈生物圈2号号”工作的研究人员生活两工作的研究人员生活两年。年。1993年年1月，月，8名科学家进入名科学家进入“生物圈生物圈2号号”一年多一年多后，由于土壤中后，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“生物圈生物圈2号号”用的混凝土中的钙反应，生成碳酸钙，导致其中用的混凝土中的钙反应，生成碳酸钙，导致其中氧气氧气含量从含量从21降降到到14；二氧化碳二氧化碳含量猛增。含量猛增。“生物圈之号生物圈之号”运行运行3年后年后，其中的，其中的一氧化氮一氧化氮含量剧增到了含量剧增到了79，足以使人

30、体合成维生素，足以使人体合成维生素B12的能力减的能力减弱，危害大脑健康。弱，危害大脑健康。除了藤本植物比较繁荣外，所有靠除了藤本植物比较繁荣外，所有靠花粉传播繁殖的植物花粉传播繁殖的植物都灭绝了，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，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；变成了草地；“生物圈生物圈2号号”下层的下层的温度温度又大大低干预计的数字。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年卫月卫

31、日，哥伦比亚大学接管了“生物圈生物圈2号号”。2023-2-15第二章 环境与健康的关系41“天人合一天人合一”“人与日月相应，与天地相参人与日月相应，与天地相参”“天人合一天人合一”的思想概念最早是由的思想概念最早是由庄子庄子阐阐述，后被汉代思想家、阴阳家述，后被汉代思想家、阴阳家董仲舒董仲舒发展发展为天人合一的为天人合一的哲学思想体系哲学思想体系，并由此构建，并由此构建了中华传统文化的主体。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人体与环境的关系是生物发展史上长期形成的一种既成的一种既相互对立、相互制约又相互依相互对立、相互制约又相互依存、相互转化的辩证统一存、相互转化的

32、辩证统一关系。关系。2023-2-15第二章 环境与健康的关系42一、人与环境在物质上的统一性一、人与环境在物质上的统一性二、人类对环境的适应性二、人类对环境的适应性三、人与环境的相互作用三、人与环境的相互作用四、环境因素对健康影响的双重性四、环境因素对健康影响的双重性2023-2-15第二章 环境与健康的关系43（二）人与环境在物质上的统一性（二）人与环境在物质上的统一性 2023-2-15第二章 环境与健康的关系44 自然界是不断变化的，环境的构成及状态的任何改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变，都会不同程度的影响到人体正常生理功能的

33、发挥，人体又利用挥，人体又利用机体内部的调节机制机体内部的调节机制以及人类以及人类特有特有的改造客观环境的主观能动性的改造客观环境的主观能动性，以适应外界环境的，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。常处于健康状态。生物和人类都是生物和人类都是地球环境演化地球环境演化到一定阶段的必然产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。立统一的法则下，生命不断发展。2023-2-15第二章 环境与健康的关系452023-2-15第

34、二章 环境与健康的关系462023-2-15第二章 环境与健康的关系47“顺四时而知寒暑、服天气而通神明顺四时而知寒暑、服天气而通神明”当今人类的当今人类的行为特征行为特征与其与其形态结构和生形态结构和生理特点理特点一样，都是适应自己特定环境的一样，都是适应自己特定环境的结果。人体的结果。人体的气候适应、热适应、光适气候适应、热适应、光适应、冷刺激、高原环境应、冷刺激、高原环境等都是机体对外等都是机体对外界环境适应的最好例证。界环境适应的最好例证。2023-2-15第二章 环境与健康的关系48（一）机体与环境之间的相互作用（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（二）机

35、体与环境相互作用的分子生物 学基础学基础2023-2-15第二章 环境与健康的关系49 人类改造和利用环境的主观能动性：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（利用环境中的有利因素（profitable factors），抵御不利因素（），抵御不利因素（harmful factors）2 向大自然索取，过度开发资源而破坏向大自然索取，过度开发资源而破坏生态环境生态环境 2023-2-15第二章 环境与健康的关系50主动依赖、适应环境，人类生存、发展。主动依赖、适应环境，人类生存、发展。适者生存的定律被破坏。适者生存的定律被破坏。2023-2-15第二章 环境与健康的关系51

36、人类基因组计划人类基因组计划：(human genome project,HGP)是由美国科学家于是由美国科学家于1985年率先提出，于年率先提出，于1990年正式启动的。年正式启动的。美国、英国、法国、德美国、英国、法国、德国、日本和中国国、日本和中国共同参与价值达共同参与价值达30亿美元亿美元的的人类基因组计划。人类基因组计划。2000年年6月月28日人类基因日人类基因组工作草图完成。与组工作草图完成。与曼哈顿原子弹计划曼哈顿原子弹计划和和阿阿波罗计划波罗计划并称为三大科学计划。并称为三大科学计划。发现发现6000多种人类多种人类单基因遗传病单基因遗传病和一些严重和一些严重危害人类健康的危

37、害人类健康的多基因病多基因病得到预防、诊断和得到预防、诊断和治疗。治疗。2023-2-15第二章 环境与健康的关系52 环境基因组计划：环境基因组计划：1997年年10月美国国家环境卫生科月美国国家环境卫生科学研究所提出学研究所提出环境基因组计划环境基因组计划（EGP），），着重研究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环境因素应答基因中有重要功能中有重要功能基因的多态性基因的多态性并确并确定它们在环境暴露致病危险度上的差异。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人类健康、疾病、寿

38、命都是环境因素与机体内因（遗传因素遗传因素）相互作用的结果，）相互作用的结果，“环境扣扳机环境扣扳机”（environment pulls the trigger）效应）效应2023-2-15第二章 环境与健康的关系532023-2-15第二章 环境与健康的关系541 1、机体对环境的机体对环境的适应性适应性：适者生存适者生存2 2 、环境因素对机体影响的、环境因素对机体影响的多样性多样性：内：内因（遗传），如环境因素致癌，吸烟因（遗传），如环境因素致癌，吸烟与肺癌，疾病发生的与肺癌，疾病发生的易感基因易感基因起作用。起作用。如芳烃羟化酶基因高表达者，则易患如芳烃羟化酶基因高表达者，则易患肺癌

39、。肺癌。2023-2-15第二章 环境与健康的关系55 CYP1A1：肺癌：肺癌 N-乙酰基转移酶基因（乙酰基转移酶基因（NAT2）多态性与芳香胺）多态性与芳香胺：膀：膀胱癌胱癌 慢代谢乙酰化表型慢代谢乙酰化表型：膀胱癌：膀胱癌 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症、苯丙酮尿症磷酸脱氢酶缺乏症、苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）：遗传性疾病：遗传性疾病 DNA修复基因单核苷酸多态性修复基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP：肿瘤易感性，：肿瘤易感性，130余种。余种。主要分为主要分为碱基切除修复（碱基切除修复（BER）基因、核苷

40、酸切除）基因、核苷酸切除修复基因（修复基因（NER）、）、DNA链断裂修复基因、错配修链断裂修复基因、错配修复（复（MMR）基因、直接逆转损伤的修复基因）基因、直接逆转损伤的修复基因2023-2-15第二章 环境与健康的关系56 许多疾病的发生都与机体的许多疾病的发生都与机体的基因多态性基因多态性（gene polymorphism）有关。）有关。肿瘤的发生，一般认为是肿瘤的发生，一般认为是环境因素与遗环境因素与遗传因素传因素相互作用相互作用的结果。的结果。2023-2-15第二章 环境与健康的关系57 代谢多种化学物和药物代谢多种化学物和药物形成形成致癌活性物质致癌活性物质。CPY1A1*2

41、A和和CYP1A1*2B纯合型高诱导纯合型高诱导活性的活性的CYP1A1酶，酶，多环芳烃多环芳烃类化合物活化类化合物活化加快肺癌。加快肺癌。CYP1A1基因的多态性与膀胱癌、乳腺癌、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。结肠癌、子宫肌瘤等的易感性有关。2023-2-15第二章 环境与健康的关系58 催化谷胱甘肽（催化谷胱甘肽（GSH）与亲电子的外来化）与亲电子的外来化合物结合的合物结合的二聚体酶二聚体酶，并可，并可灭活灭活外来化合物外来化合物，呈呈多态性分布多态性分布。肿瘤的肿瘤的遗传易感性遗传易感性与与代谢酶遗传多态性代谢酶遗传多态性有密有密切关系。但基因多态性只有在

42、切关系。但基因多态性只有在改变其所表达改变其所表达的蛋白质功能的蛋白质功能时才被认为是有效应的。时才被认为是有效应的。2023-2-15第二章 环境与健康的关系59编码区基因的点突变编码区基因的点突变氨基酸的替氨基酸的替换酶的催化活性、稳定性和底物换酶的催化活性、稳定性和底物特异性；特异性；复制或多重复制复制或多重复制基因基因；完全或部分基因完全或部分基因丢失丢失基因产物缺乏基因产物缺乏剪切位点变异剪切位点变异。2023-2-15第二章 环境与健康的关系60表表2-2 2-2 已知的易感基因多态性及其环境暴露已知的易感基因多态性及其环境暴露相关疾病相关疾病基因多态基因多态分类分类环境暴露环境暴

43、露相关疾病相关疾病CYPlAlCYPlAlNATlNATl及及NAT2NAT2GSTTlGSTTl(null)(null)对氧磷酶对氧磷酶LA-HLA-HTG F-TG F-HLA-DP betlHLA-DP betl标记标记ALADALADCYP2D6激活激活解毒解毒解毒解毒解毒解毒营养因子营养因子生长因子生长因子免疫反应免疫反应生物合成生物合成生物氧化生物氧化吸烟吸烟吸烟吸烟氯化消毒剂氯化消毒剂神经杀虫剂神经杀虫剂饮食中铁饮食中铁母亲吸烟母亲吸烟铍铍铅铅锰锰肺癌肺癌膀胱痛，乳腺癌膀胱痛，乳腺癌癌症癌症神经系统损伤神经系统损伤血色素沉着病血色素沉着病唇裂、颚裂唇裂、颚裂慢性铍性肺病慢性铍性肺

44、病铅中毒铅中毒锰中毒锰中毒2023-2-15第二章 环境与健康的关系61 拟研究的环境相关疾病和缺陷有拟研究的环境相关疾病和缺陷有7 7类：类：1 1、癌症：肺癌、膀胱癌、乳腺癌及前列腺癌、癌症：肺癌、膀胱癌、乳腺癌及前列腺癌2 2、呼吸系统疾病：哮喘、纤维囊性肿、呼吸系统疾病：哮喘、纤维囊性肿3 3、退行性神经系统疾病：早老性痴呆、帕金、退行性神经系统疾病：早老性痴呆、帕金 森综合征、肌萎缩内侧硬化症森综合征、肌萎缩内侧硬化症4 4、发育紊乱：智力低下、注意力缺陷、发育紊乱：智力低下、注意力缺陷-多动症多动症5 5、先天缺陷：口面裂、先天缺陷：口面裂6 6、生殖功能缺陷：不育、子宫肌瘤、子宫

45、内、生殖功能缺陷：不育、子宫肌瘤、子宫内膜膜 异位、青春期早熟异位、青春期早熟7 7、自身免疫疾病：全身性红斑狼疮、多发性、自身免疫疾病：全身性红斑狼疮、多发性硬硬 化症化症2023-2-15第二章 环境与健康的关系62 活化活化：相代谢酶如细胞色素相代谢酶如细胞色素P450酶；酶；灭活灭活：相代谢酶如相代谢酶如GST酶。酶。相代谢酶和相代谢酶和相代谢酶的相代谢酶的多态性往多态性往往决定往决定着癌症的着癌症的发生率和发生类型发生率和发生类型。CYP2E1（乙醇乙醇诱导的毒性相关酶诱导的毒性相关酶）基因多）基因多态性存在态性存在明显的种族差异明显的种族差异，c1/c1、c1/c2和和c2/c2在

46、决定环境污染物的在决定环境污染物的致毒性和致癌性致毒性和致癌性。2023-2-15第二章 环境与健康的关系63 肝微粒体肝微粒体CYP2E1 苯苯 环氧化物环氧化物 苯酚苯酚 多羟基化合物多羟基化合物如氢醌、邻苯二酚如氢醌、邻苯二酚(血液毒性和基因毒性血液毒性和基因毒性)慢性毒慢性毒性和致癌危险性性和致癌危险性 2023-2-15第二章 环境与健康的关系64-氨基酮戊酸脱水酶氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)基因，它有两基因，它有两种多态形式种多态形式(ALAD1和和ALAD 2)，其同工酶，其同工酶可影响人群可影响人群血铅含量及肾功能血铅含量及肾功能；维生素维生素D受体受体(VDR)基因，其多态性

47、影响铅基因，其多态性影响铅在在骨骼中的蓄积骨骼中的蓄积；血色素沉着症血色素沉着症基因，突变后可导致其纯合子基因，突变后可导致其纯合子发生发生血色素沉着症血色素沉着症,还可能影响还可能影响铅的吸收铅的吸收。儿童和职业性铅暴露人群儿童和职业性铅暴露人群-杂合子杂合子ALAD1-2和和ALAD2-2纯合子纯合子-易感人群易感人群（高血铅和（高血铅和铅中毒铅中毒），），相对危险的基因型相对危险的基因型；携带；携带ALAD2等位基因等位基因的个体是的个体是铅中毒铅中毒的的高危人群高危人群2023-2-15第二章 环境与健康的关系65 常染色体隐性常染色体隐性遗传病遗传病，先天性氨基酸先天性氨基酸代谢障碍

48、病代谢障碍病。苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶 苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 甲状腺素、肾上腺素甲状腺素、肾上腺素 和黑色素和黑色素 苯丙酮酸、苯丙酮酸、苯乙酸、苯乳酸和苯乙酸、苯乳酸和 对对 羟基苯乙酸等羟基苯乙酸等旁路代谢产物旁路代谢产物 脑细胞受损脑细胞受损 2023-2-15第二章 环境与健康的关系66 了解环境因素对机体的了解环境因素对机体的遗传易感性遗传易感性，就可准确地对，就可准确地对引起疾病的环境因素进行引起疾病的环境因素进行识别、评价并采取积极措识别、评价并采取积极措施施避免有害因素的危害，更好地保护避免有害因素的危害，更好地保护易感人群易感人群的身的身体健康。体健康。积极探寻

49、多种危害较严重疾病的积极探寻多种危害较严重疾病的环境应答基因环境应答基因（environmental response gene）和易感基因和易感基因（susceptible gene），阐明在疾病发生发展中的），阐明在疾病发生发展中的作作用及其影响因素用及其影响因素等。等。人类疾病发生与人类疾病发生与基因多态性基因多态性(易感基因易感基因)关系的研究正关系的研究正成为当代环境与健康关系研究中的成为当代环境与健康关系研究中的热点热点。2023-2-15第二章 环境与健康的关系67 诸多环境因素对机体健康的影响具有诸多环境因素对机体健康的影响具有有利有利和有害和有害两方面的特性。两方面的特性。环

50、境卫生学的重要任务之一就是环境卫生学的重要任务之一就是识别、评识别、评价和充分利用价和充分利用与人群健康有关的各种有利与人群健康有关的各种有利因素，因素，避免或控制避免或控制不利因素，以维护和促不利因素，以维护和促进人群健康。进人群健康。紫外线紫外线、气温、气温、光照、光照 2023-2-15第二章 环境与健康的关系68“hormesis”即某些物质在即某些物质在低剂量低剂量时对生物系统具时对生物系统具有有刺激刺激作用作用，而在，而在高剂量高剂量时具有时具有抑制抑制作用作用。作用机制作用机制：生物体受到刺激，最初的：生物体受到刺激，最初的抑制反应抑制反应之之后会出现一个后会出现一个补偿过程补偿