环境与健康的环境与健康的关系关系

岳喜同 副教授岳喜同 副教授

第一节 人类的环境(一 )环境

1. 定义 是与主体相关的周围因素的综合 体 ,从医学角度研究环境主体是 　　　　人 ,环境是一个复杂的体系 .2. 分类 ⑴ 按环境是否受过人类活动的影响， 　　　可分为 : 原生环境和次生环境 ⑵ 按环境要素的属性可分为 :自然环 境和社会环境 ⑶ 按人类与环境相互作用的性质和特 点可分为 :生活环境和生态环境

( 二 ) 健康 世界卫生组织对健康的定义是 : “ 健康不仅仅是没有疾病和虚弱 ,而是身心健康 ,社会幸福的完美状态 .

( 二 )健康 世界卫生组织对健康的定是 “健康不仅仅是没有疾病和 虚弱 ,而是身心健康、社会 幸福的完美状态”。可见，健康不单是个体，而且包括群体和整个社会。

二 . 人类自然环境的构成

（一）大气圈　　大气圈（ atmospheric sphere ）主要指围绕地球周围的大气层，可划分为对流层、平流层、中间层、逸散层 　　臭氧层：在平流层中，因强烈日光辐射，与氧发生光化学反应生成臭氧（ 03），臭氧层能吸收太阳辐射中具有对生物强烈杀伤力的短波紫外线，从而保护地球表面的生物得以生存。

（二）水圈 地球上的水以气态、液态和固态三种形 式存在于空气、地表与地下，它们共同 构成了水圈 (hydrosphere) 。分为：地表水和地下水功能：可进行水循环 。当某种水体（如河 水）受到污染，污染物也将会通过水循 环而 进人大气、土壤、食物和人体。水圈中海水占 97.41% ，淡水仅占水圈总量的0.2% 左右，其中部分已遭到污染。饮水短缺已成为世界的严重危机。

（三）土壤岩石圈• 地壳主要由岩浆岩和沉积岩层构成。• 岩浆岩化学组成以 Si02 为主。• 沉积岩含 H20 和 C02 量较多。• 各地区岩石类型不同，对地下水有很大的影响。• 土壤是岩石经过风化作用和生物作用而形成的• 成分：矿物质、有机质、微生物、水和空气。。当土壤受到污染时，

可能通过生物富集、水分蒸发和渗透使污染物向植物、大气及水体转移。

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（四）生物圈生物圈（ biosphere ）是指地球上所有生命　　　　 物质及其生存环境的整体。特点（１）范围很大，从海平面以下约 12公 里到海平面以上约 10公里高度。　　（２）具备生物生存的基本条件：　　　 ①能获得来自太阳的充足光能 ②含大量可被生物利用的液态水； ③适当的温度； ④能提供生物所需的各种营养元素

三、生态环境（一）生态系统 　　生态系统（ ecosystem ）是在一　　定空间范围内，由生物群落及其环　　　境组成，借助于各种功能流 ( 物质　　　流、能量流、物种流和信息流 ) 所　　联结的稳态系统 。

生态系统特点：１．大小不等　　任何一个生物群落与其环境都可以组成一个生　　　态系统 。例如池塘、森林、湖泊、城市、矿区　　　都是性质不同的生态系统，地球上最大的生态　　系统即生物圈。２．组成复杂　　任何生态系统都有生产者、消费者、分解者和　　无机界组成。３．可进行良性循环 　　植物、动物及它们的废物都可以作为别的生物　　的食物被利用。生态系统作为一个整体没有纯　　粹的废物。

无机界

太阳能水矿物质腐殖质

机械能、热能

消 费 者Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级…CO2

生态系统四个要素构成

O2矿物质、有机物绿色植物

生产者

水 、热能

分解者 M 等

（二）食物链定义：一种生物以另一种生物作为　　　　食物，后者再被第三种生物　　　　作为食物，彼此以食物联接　　　起来的锁链关系称为食物链　　　（ food chain ）食物网：多条食物链相互交叉相　　　　连，形成复杂的网络状食　　　　物关系即食物网 (food web)

食物链功能：生物放大作用：环境污染物还可通过食物链的转移并逐级增大在生物体内的浓度，使在高位营养级生物体内的浓度比在低位营养级生物体内的浓度增加很多倍．如 DDT（农药）湖水－－浮游生物－－－小鱼－－－食肉鱼　１－－２６５倍－５００倍－８．５万倍水俣病、痛痛病等世界上已经确认的环境公害病，都与食物链的生物放大作用有关。

食物链的意义：

(1) 生态系统中物质、能量、信息

传递 是通过食物链来实现的。

(2) 食物链缩短了人与环境之间的距离。

(3) 生物之间某些物质传递具有浓度逐

级增大的现象，即产生生物浓集现

象。可通过食物链的转移并逐级增大

在生物体中的浓度 .

（三）生态系统健康概念 : 是指 具有活力、结构稳定和自调节能力 的生态系 统，是生态系统的综合特性。活力 : 指生态系统的功能性 .结构稳定 :指具有平衡、完整的生物群落，多样 的生物种群 .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，保证系统达到 一定的稳态 .生态系统健康是实现可持续发展的重要前提 .

第二节 人与环境的辨证统一关系

1 . 物质组成上的统一性。 人血液和地壳中的化学元 素组分及其

含量呈现明显的相关性 如图

2. 环境与人的相互依存性

3. 人对环境和环境对人的双向作用

第三节 环境改变与机体 反映的基本特征

（一） 剂量 -效应（反应）关系

剂量 - 效应（ dose-effect ）关系 随着环境有害因素剂量的增加，它在机体内所产生的有害的生物学效应增强，这称为剂量 - 效应关系。它表示进入机体的剂量与某个机体所呈现出的生物效应强度间的关系。

剂量 -反应（ dose－ response ）关系 是指随着剂量增加，产生某种特定生物学效应的个体数增加，通常以出现特定生物学效应的个体占总测试个体数的百分数来表示。这是环境有害因素作用于人群后，机体反应的一般表示方法。

剂量 -效应（反应）关系可以曲线来表示。不同化合物的曲线形状和特征不同 , 有三种类型 .

1. 无阈值化合物 指遗传毒性致癌物。从理论上说，一个致癌 物分子即可能在一个细胞引发肿瘤，因此认 为这类化合物无安全剂量。2. 有阈值化合物 在大于其阈值才产生有害效应，属于阈值化 合物。3. 必需元素 有两个阈值，低于或高于其阈值均会产生有 害效应。

( 二 )作用时间与蓄积效应 许多污染物在人体内有蓄积作用，随着时间的延长，污染物在体内的蓄积量增加，当达到中毒阈值时，对机体造成危害。

污染物在体内的蓄积量与摄入量、作用时间及污染物本身的生物半减期三个因素有密切关系。污染物摄入量大，生物半减期长，持续作用时间长，污染物在体内的蓄积量大， 对人体的危害性也大。生物半减期是指污染物在生物体内浓度减一半所需的时间，污染物 摄入量相等，生物半减期长的物质对人体毒作用的危险性比半减期短的大。

（三）人群健康效应谱

环境有害因素引起的健康危害是一个连续的多个阶段的过程。整个效应从弱到强分为 5 级

① 污染物在体内负荷增加，但不引起生 理功能和生化代谢的变化② 体内负荷进一步增加，出现某些生理 功能和生化代谢变化 (非病理性的 )③ 引起某些生化代谢或生理功能的异常 改变，这些改变已能说明对健康有不 良影响，具有病理学意义④ 机体功能失调，出现临床症状，成为 临床性疾病⑤ 出现严重中毒，导致死亡

(四）人群易感性 定义 : 对环境有害因素作用的反应更为敏感 和强烈的人群称为易感人群（敏感人群） 影响因素 : 分为两类

第一类 是年龄、健康状况、营养状态和行 为（如吸烟、饮酒、膳食和运动习 惯）等因素。第二类 影响人群易感性的是遗传因素， 如： 性别、种族、遗传缺陷和环境 应答 基因多态性等。

第四节 自然环境与健康 人类的自然环境是人类生存的必要条件，与人类的健康密切相关。在人类的自然环境中存在着大量对健康有利的因素，也有不少不利因素。深入研究这些因素与健康的关系，是环境卫生学的基本任务之一 。

一、不良气象因素与健康气象因素（ meteorological factor ） 包括温度、湿 度、气压、 风速等多种要素。天气： 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。气候： 更长时期的天气的总和称为 气候。

（一）不良的天气和气候条件对健康的影响1. 短时间的气象变化如雷电、冰雹、可对人体

产生不良影响或伤害；多日的恶劣天气如严寒、闷热 , 可使人体组织或器官的功能发生障碍。

2. 气候异常往往为病原体及其传媒提供了孳生和蔓延的条件，是某些流行病的重要流行因素。如疟疾、流感 ,往往有明显的季节性

3. 对健康影响最大的气象要素是温度，影响最大的人群是老人、病人 .

( 二 )天气和气候条件对健康影响的方式1.对人体的物理作用 例如，严寒造成冻 疮或冻僵2. 影响人体生理和代谢功能 3. 对生物性病原体和生物性传媒的影响 4. 影响环境质量，增加环境污染物对健 康的不良影响 例如，气温逆增会加重 人为的大气污染物的污染水平，强烈的 日照会使 NOX、碳氢化合物等人为的污 染物形成光化学烟雾。5. 对人体心理和精神状态的影响。

二、生物性有毒有害物质与健康 生物性有毒有害物质的种类很多，迄今被人类认识的 可能只占少数。目前了解较多、毒害严重的主要有动 物毒素和植物毒素（一）动物毒素 陆生和水生的有毒动物所产生的有毒物质称为动物毒 素 (animal toxins) 。动物毒素按毒作用性质可分为： 神经毒素、心脏毒素、细胞毒素、凝血毒素和抗凝血 毒素等 引起食物中毒的动物性毒素主要为水产鱼贝。 ( 二）植物毒素 天然存在于植物中对人或动物有毒的化学物质称为植 物毒素 (plant toxins) 。预防的关键在于识别它们， 避免接触或食用。应当记住，纯天然的不一定都是有益无害的。

三、地球化学因素与健康（一）化学元素分类及分布 根据在人体内含量多少，分为常量和 微量元素两类。常量元素 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 在人体内正常含量小于人体体重 0.01 ％的它包括锌、铁、铜、氟、碘、等。

微量元素分布：水环境、岩石土壤、大气、　　　　　　　　植物中。地下水中：常量和微量元素相对稳定，但不　　　　　　　同地区差异很大。地面水中：微量元素含量不稳定 岩石中：　类型不同，其化学组成不同。土壤中：　不同类型的土壤差异很大大气中：　相对恒定，但受大气污染影响。植物中：　主要来源于岩石、土壤、水环 境、　大气和人为污染▲植物中微量元素具有富集作用，含量高。

（二）微量元素的生物学效应 及对健康的影响微量元素分为 : 必需微量元素 非必需微量元素必需微量元素（ essential traceelement ） 14 种 ( 如锌、铁、铜、钼、铬 锰、钴、镍、锡、钒 碘、硒、氟和硅 )作用 : 维持正常生理、生化功能 生长发育和生殖繁衍非必需微量元素 : 无生物学作用

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。生物学效应主要包括 :

① 参与酶的构成和酶的激活，影响酶的 活性。在人体内约 50％～ 70％酶含

有 微量元素，它们在酶蛋白结构中起着 特异活化中心的作用。②参与某些蛋白质的合成，发挥特殊功

能

③ 参与激素及其辅助因子的合成，与内 分泌活动密切相关 ④ 维持正常的生殖功能 ⑤ 微量元素对生长发育、机体免疫功能 感官机能等均有明显影响和重要作用

必需微量元素具有两重性，摄入过 量也会对人体产生危害。在制定卫 生标准时，应考虑“适宜浓度”范围 即不得低于的下限值和不超过的上 限值 .

（三）地球化学因素与疾病由于地壳表面化学元素分布不均匀、地形特征和气候差别等因素 ,可影响环境介质中化学元素的含量，从而影响人体化学元素的摄入量。生物地球化学性疾 (biogeochemical disease)由于地质原因使得生活在该地区的人群对某种化学元素摄入量过高或过低而引发的疾病 .如碘缺乏病、地方性氟病等

第五节 环境污染与健康环境污染 : 当排入环境中的废弃物数量或 浓度超过了环境的自净能力， 造成环境质量下降和恶化，影 响到人体健康，则称为环境污 染 (environmental pollution) 。环境污染物分类 : 化学性、物理性和生物性三类。

环境污染对人群健康的影响特点① 环境污染物通过多种环境介质 ( 水、 空气、食物等 ) 多种途径进入人体②可以发生联合作用，如相加、协 同、拮抗和独立作用等③ 人群处于低水平长时间暴露状况， 探索敏感而特异的反应指标困难；④受污染影响人群反应的个体差异 大，如敏感人群

一、环境污染对人群的急、慢性危害（一）急性危害定义 : 环境污染物在短时间大量进入环 境，可使暴露人群在较短时间内出 现不良反应、急性中毒甚至死亡类型：1. 大气污染的烟雾事件 世界上发达国 家 , 由于未重视环境保

护，曾多次发 生工业污染所致的急 性中毒事件。 如伦敦烟雾事件、光化学烟雾事件。

2. 事故性排放的环境污染事件 如 1984年印度博帕尔农药厂发生的异氰 基甲酯泄漏事件，导致 2500 多人急性中 毒死亡。3. 核泄漏事故 ：前苏联、美国、日本都先 后发生过核电站核泄漏事故4. 环境生物性污染引起的急性传染病 饮用水受到病原微生物污染，可发生急 性传染性疾病， 2003 春季世界范围内的 “非典”（又称严重急性呼吸道综合征， SARS ）流行 , 患者飞沫呼吸道传染是最 重要的传播途径。

（二）慢性危害定义 : 环境中有害污染物以低浓度、长时间 反复作用于机体所产生的危害。类型：1.非特异性影响 环境污染物 (因素 ) 所致的 慢性危害，临 床表现不典型，而是表现为免疫功能和抵 抗力可明显减 弱，对生物感染的敏 感 性增加，健 康状况逐步下降，表现 为 人群中患病率、死亡率增加，儿童 生长发育受到影响。

2 ．引起慢性疾患 在低剂量环境污染物长期作用下， 可直接造成机体某种慢性疾患。如 慢性阻塞性肺部疾患，它是与大气 污染物长期作用和气象因素变化有 关的一组肺部疾病，包括慢性支气 管炎、支气管哮喘、哮喘性支气管 炎和肺气肿及其续发病。随着大气 污染的加重，居民慢性阻塞性肺部 疾患在疾病死亡中的比重增加。

3 ．持续性蓄积危害 在环境中有些污染物如铅、镉、汞等 重金属在环境中浓度低，但由于它们 的生物半减期很长，如汞的生物半减 期为 72天，镉的生物半减期为 13.7年 , 长期暴露会导致体内持续性蓄积。同 时 , 机体内有毒物质还可能通过胎盘 屏障或授乳传递给胚胎或婴儿 . 在慢性危害中，食物链和生物放大作 用有重要的作用。

二、环境污染与致癌危害（一）致癌物的分类国际癌症研究机构（ 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 多种化学物经过动物致癌试验，其中 1700 多种为阳性结果。

1. 按对人的致癌危险性 878 种化

学物根据其对人的致癌危险分 成 4 类。 1 类：对人致癌 87 种。 2A 类 : 对人很可能致癌 63 种。 2B 类 : 对人可能致癌 234 种。 3 类 : 对人的致癌性尚无法分

类 即可疑对人致癌， 493 种。 4 类 对人很可能不致癌，一种

2 ． 按活化的需要 把致癌物 分为： ① 不需活化的，称为直接致癌物 ② 需活化的，称为间接致癌物

3 ． 按是否具有诱变性 ：分两类： ① 诱变性致癌物 ② 非诱变性致癌物

（二）肿瘤的多阶段多因素发病机制

1.致癌过程的多阶段 从接触环境致癌物至肿瘤形成是一

个长期的过程，需要经历多个阶段 常被分为引发、促长和进展三个主

要阶段，每 一阶段又可能有 多个小的阶段组成。

（ 1 ）引发 (initiation) 阶段　是化学物 通过诱变，使原癌基因活化或抑 癌基因失活，使细胞成为具有发 展为肿瘤潜能的启动细胞的过程。 一般认为该阶段历时很短，是不 可逆的。（ 2 ）促进 (promotion) 阶段 是指促进 启动细胞的表型在组织水平表达 的过程。 （ 3 ）演变阶段 (progression) 是指引 发细胞群进一步的表型改变，包 括恶性前型转变为恶性型细胞等 变化的过程。

2. 致癌作用的多基因和多因素参与 肿瘤 细胞有两个生物学特征： （ 1 ）永生性，即无限传代 ，而不衰老

（ 2 ）恶性表型的改变 致癌作用是一个多阶段、多基因、多因素

的过程，可以是不同的化合物作用于不同的阶段；也可以是单个致癌物通过多种机制产生多种效应。

（三）空气污染与肺癌1 ．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的 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。一般来说，城市大气污染程 度较乡村严重，其肺癌发病率和死亡率 也高于乡村。例如上海市 1973-1975年肺 癌死亡率分析表明，市中心区肺癌死亡 率最高 27.26/10 万，郊区次之 14.27 ／10 万，农村最低 8.5 ／ 10 万，市中心区向外 围逐渐递减。

2 ．宣威室内空气污染与肺癌　云南宣威县，女性肺癌死亡率居全国　　　首位。流行病学调查，获得如下资料①肺癌死亡率居各类肿瘤死亡率之首。②肺癌死亡率有明显地域差异。③农民肺癌死亡率高，与职业接触关。④吸烟率的高低与肺癌死亡率无关。⑤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。　经检测，燃烟煤室内空气中苯并 (a) 芘　　（ BaP ）浓度高，超过我国大气卫生　　标准值 600 多倍。

（四）水污染与肿瘤水污染与膀胱癌、肝癌的关系，近年来受到人们关注。有的学者在分析了饮水暴露与肿瘤相关性后认为，可能主要与消化道肿瘤的危险度增加有联系，其相关性依次为胃、直肠、膀胱、食管、肺、肝和胆、结肠、胰、乳房、小肠肿瘤等。

1 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，其结果如表 2-6 。结果表明 , 居民胃癌、肝癌标 化死亡率与水质致突变性测试结果 基本一致。2. 水污染与肝癌 我国江苏省某肝癌高发区 , 经调查发 现饮用不同水源的村民，肝癌发病 率有明显差异 。

三、环境污染与致畸危害人类出生缺陷又称为先天畸形，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，对出生缺陷的发生具有重要作用。 1945年美国在日本广岛市、长崎市投炸原子弹后，造成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。作为镇静药，孕妇服用该药而导致新生儿肢体畸形，反应停事件揭开了研究化合物致畸作用的序幕。

（一）环境致畸物和致畸因素 能确认对人类有致畸作用的各类致畸因子如表 2-8 。

有学者认为，导致出生缺陷率增加的因素中，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％

（二）致畸作用的基本特征1 ．致畸作用的敏感期。器官形成期是对致 畸物最为敏感的时期。2 ．致畸作用的剂量 -反应关系。 致畸作用

的 剂量 -反应关系类型是属于有阈值的，即 低于其阈剂量，致畸危害可能不会发生。3 ．致畸性的种属差异。致畸性的种属差异 很明显。与代谢能力、胎盘种类、胚胎 发育的速度和方式有关。人是最敏感的。4. 致畸物的胎盘转运和转化 。 化学物可在 母体和胎体之间双向转移。

影响转运作用的因素：⑴ 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。⑵ 同时也与胎盘性质有关。⑶ 胎盘中生物转化酶系统。总的说来，脂溶性强而在生理 pH 条件下不易离子化的化学物较易于经胎盘转运。

（三）环境污染与致畸的流行病学资料 目前能获得的环境污染与致畸关系的流调资料多为描述性的。

1 ．甲基汞与先天性水俣病 。是世界上首次发现的因水体污染而致的出生缺陷。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 。

主要症状包括严重精神反应迟钝、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。

2 ．落叶剂 2 、 4 、 5-T 污染与致畸 美国在侵越战争中使用 2 、 4 、 5-T 落 叶剂，以高于国内用量 13 倍的浓度 撒布于森林和耕地。 1969年首先报道 了落叶剂撒布地区除发生急、慢性中 毒百余人外， 4名孕妇， 3名分娩了畸 形儿。 3 大气污染与出生缺陷 。 在大气污染的 工业区，新生儿及婴儿死亡率明显高 于对照区的调查结果，在国内外均有 过报道。

4 ．农药环境暴露对人类妊娠结局的影响 随着暴露农药品种数的增加，发生自 然流产、出生缺陷和早产的相对危险 度也增加，有统计学显著意义 。5 ．环境激素效应 具有类似激素作用干扰 体内内分泌功能的环境化学污染物称为 环境内分泌干扰化学物。已被证实内 分泌干扰物的环境化学物上百种。包括 邻苯二甲酸酯类、多氯联苯类、有机氯 杀虫剂、烷基酚类、双酚化合物类、植 物和真菌激素、金属类等。

第六节 环境与健康关系的研究方法

环境与健康关系是环境卫生学研究的核心问题。为阐明环境对人群健康的影响，必须运用现代自然科学分析技术，运用现代生物和医学领域中的先进理论和技术。在进行环境与健康关系研究时，需要宏观和微观相结合，人群调查与实验室研究相结合。因此，环境流行病学和环境毒理学的方法是最主要的两类方法。

一、 环境流行病学研究方法 环境流行病学 (environmental epidemiology) 是应用传统流行病学的方法，结合环境与人群健康关系的特点，从宏观上研究外环境因素与人群健康的关系。（一）研究内容和特点环境流行病学除与一般流行病学共有的方法学特征外，它在研究的内容和方法学上有如下特点。

1 ．由于环境因素对人群健康影响不仅反映 为疾病，而是一个反应较广的健康效应 谱。常研究发病前的一系列健康效应， 包括生理功能，生化代谢等的改变。2 ．环境流行病学研究的暴露因素较多的是 物理和化学因素。 已知暴露因素 , 研究其对健康的影响 出现健康异常 , 探索引起健康异常的暴 露因素研究3 ．环境流行病学研究的最终目的是消除污 染、改善环境、保护人群健康。

（二）环境暴露与健康效应 在进行环境流行病学研究时，环境暴露 测量和人群健康效应测量是最基本、也 是最重要的研究内容。 1 ．暴露测量 暴露（ exposure ） : 人体接触某一有害 环境因素的过程 环境暴露水平 : 是指人群接触某一环境 因素的浓度或剂量。暴露测量种类 : 外剂量、内剂量和生物有效剂量

(1)环境外暴露剂量 定义：通常是测定人群接触的环境介质 中某种环境因素的浓度或含量， 在不同时间或空间进行抽样测量 意义：测量结果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。 缺点：常常很难精确地估计环境污染物 进入不同个体暴露剂量。

(2) 内暴露剂量测量 定义：测量机体内已吸收的污染物的量 方法：通过测定生物材料（血液、尿液 等）中污染物或其代谢产物的含 量来确定。如以血铅、血汞的含 量分别代表铅和汞的暴露剂量 优点：内暴露剂量能真实反映暴露水平

(3) 生物有效剂量测量 定义：指直接测量到达器官、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。优点：生物有效剂量直接与产生的有害效应相　　　关。缺点：在检测方法和样品采集上有困难。例如：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。

2 ．健康效应测量 (1) 健康效应测量的对象 　调查人群的选择可采用两种方法：　　①如果能筛选出高危人群，可以用较　　　小样本的特定人群来进行研究。　②采用抽样调查，它是从研究总体中　　　随机抽取部分研究单位所组成的样　　　本进行调查研究，进而由样本调查　　结果来推论总体。抽样调查要求样　　本能代表总体，遵循随机抽样原则(2) 健康效应测量的内容： 主要包括疾　　病率的测量及生化和生理功能测量 。

3. 暴露与健康效应评价 　把测量的结果，应采用正确的流行病学和　卫生统计学的方法进行分析。根据分析数　据作出健康效应评价。评价中混杂因素的控制 混杂因素：当研究暴露于某一因素与疾病　　的关系时，由于受到一个或多个既与疾病　　有制约关系，又与暴露因素密切相关的外　　来因素的影响，掩盖或夸大了所研究的暴　露因素与疾病的联系，这些影响因素称为　混杂因素。可分层分析， Logistic 和多元线性回归分析技术。

（三）环境流行病学研究方法与应用 在环境流行病学研究中，经常需要解决的 问题主要有两类：1．已知暴露因素，欲研究对人群健康的危 害及其程度。可采用现况研究和定群研 究及实验研究。尽量选择能反映机体生 理功能、生化代谢等轻微改变的敏感而 特异的指标。2 ．出现健康异常或临床表现后探索环境致 病因素。可以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。

（四）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。分子生物标志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。分子流行病学能准确地反映出暴露与效应间的关系，对于早期预测损害、评价其危险度、提出预防措施有重大意义。

1.生物标志的种类 分为：暴露生物标志，效应生物标志和易 感性生物标志三大类。暴露生物标志：包括内剂量和生物有效剂量 生物标志。效应生物标志：指机体内可测定的生化、生 理或其他方面的改变。易感性生物标志：是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。从暴露到疾病前各阶段可测定的标志列于表

2-10 。

2. 生物标志在环境流行病学中的应用

生物标志的运用能加强暴露、效应和易感性的测量，对病因联系提供更有说服力的证据。因此，应用前景十分广阔。有下列几方面： （ 1 ）暴露的精确测量 （ 2 ）早期生物效应的显示 （ 3 ）宿主易感性的判定

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 ）生物标志的应用意义是无须置 疑的 （ 3 ）生物标志在应用到人群之前应 按一定程序经过科学的验证

二、环境毒理学研究方法（一）环境毒理学研究的内容和任务 环境毒理学研究优点：① 可根据研究目的和要求，人为地控制化 学物的暴露水平和强度，并能使研究因 素单一、准确。② 效应观察指标不受限制，能利用实验动 物的任何组织和器官来观察环境有害物 所产生的病理改变。③ 可应用特殊基因型的细胞、转基因动物 等试验材料，更利于作用机制的研究。

研究内容和任务主要是：1.环境污染物 (毒物 ) 接触机体后的吸收、分布、代谢和排泄

过程。2. 污染物的毒作用大小、蓄积性、作用的靶器官和组织等基本毒理学特征。

3. 污染物毒作用的机制及在机体内产生的主要生物学效应 .4. 污染物的特殊毒作用 (致畸、致癌、致突变性 ) 检测和评价

5. 研究和探索污染物在机体反应中出现的特异、敏感的测试指标，即生物标志，为环境流行病学调查提供新的手段。

6. 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。

7. 对于新合成的化合物或即将进入环境的化学物 ( 化工产品、污染物、农药等 ) 的毒理学安全性评价。

8. 应用于环境生物监测。

（二）一般毒性的研究方法一般毒性的研究内容和方法，见图 2-8慢性毒性试验 是研究较长时期内以小剂量反复染毒后所引起的毒性作用。其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。同时根据剂量 -反应关系确定最大无作用剂量和最小作用剂量。为制定该物质的环境卫生标准提供依据

（三）遗传毒性研究方法1.遗传毒理学试验的类型 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 ( 即染色体损伤 ) 的试验和 反映非整倍体改变的试验 遗传毒性检测的主要用途： 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。

2. 遗传毒性研究新技术 (1) 聚合酶链反应技术： (2) 单细胞凝胶电泳试验 (3) 荧光原位杂交 (4) 转基因小鼠突变试验 (5) 基因芯片技术

（四）动物致癌试验方法动物致癌试验包括短期诱癌试验和长期动物致癌试验。长期动物致癌试验是目前鉴定致癌物最可靠、使用最广的一种经典方法。致癌性的判断标准（ WHO ， 1969 ）为：① 与对照组相比，试验组同类型肿瘤发生率明显 增加；② 试验组中出现对照组没有的肿瘤类型；③ 试验组中肿瘤发生早于对照组；④ 与对照组比较，试验组每只动物的平均肿瘤数 明显增加。上述四项中任何一项存在统计学上的显著差异，都可以认为是动物致癌物。

（五）致畸性测试方法 1 ．动物致畸的三段试验 环境因素除了引起结构畸形外，还 可能 对生殖功能、生长发育、生理及生化代 谢 等产生影 响。需要进行三段试验。 I 段试验： 主要测试环境因素对受孕率和生 殖功能 的影响。 Ⅱ 段试验：在胎鼠器官形成期对孕鼠进行染 毒 , 在分娩前 一天处死受孕动物 进行胚胎毒性及致畸性检查。 Ⅲ 段试验：对分娩后发育影响的观察

2 ．体外致畸试验

主要用于研究致畸机制及筛选化学致畸物。常见 的体外致畸试验主要是全胚胎培养、器官培养和细胞培养三个层次的试验。

（六）环境生物监测方法传统的环境监测主要采用化学或物理学方法测定介质中污染物的含量，了解环境是否受到污染及污染水平。 环境生物监测优点：（ 1 ）能够迅速反映出污染物是否能对生物体，特别 是体内的遗传物质产生影响。 （ 2 ）能反映总体的污染水平和可能产生的危害。 目前环境生物监测方法分为两类：1 ．现场生物监测 主要通过对环境的植物、动物或微 生物进行细胞遗传学或分子毒理学的直接监测。2 ．环境样品的生物监测 收集空气、水和固体环境样 品进行毒理学测试。

第七节 健康危险度评价定义 : 健康危险度评价是按一定的准则，对有 害环境因素作用于特定人群的有害健康 效应进行综合定性、定量评价的过程。特点：① 健康保护观念的转变。安全是相对的，在 任何情况下要绝对的安全是不可能的。② 把环境污染对人体健康的影响定量化。环 境污染对人体健康的影响或危害不仅是 “ 有”或“无”，“是”或“否”的判别 标准，而是定量地阐明危害健康的程度。

一、危险度评价的基本内容和方法 健康危险度评价必须应用毒理学、流行病学、统计学以及监测学等多学科发展的最新成果和技术，是一门跨学科的方法学。 健康危险度评价是由几个步骤有机组织起来的系统的科学方法，其基本过程如图 2-9 。

( 一 )危害鉴定定义 : 是健康危险度评价的首要步 骤，属于定性评价阶段。目的 : 是确定在一定的接触条件下， 被评价的化学物是否会产生健 康危害，其有害效应的特征是 什么？依据 : 主要来自流行病学和毒理学的 研究资料。

应用于危害鉴定的流行病学研究的要求是：① 对照组与暴露组选择适当；② 混杂因素和其他各种偏倚的考虑 和排除；③ 有害效应的特异性；④ 观察的人群应足够大，观察时间 应超过潜伏期。用于危害鉴定的毒理学研究所用的程序和方法应遵照公认的程序、指南或毒理学原则 .

( 二 )剂量 -反应关系的评定 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。 ( 三 ) 暴露评价 暴露评价是健康危险度评价过程中不可分 割的一部分。暴露评价就是要确定暴露水 平（ 剂量）和暴露人群的特征。(四 )危险度特征分析 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 可能性并指出各种不确定因素。

二、健康危险度评价的应用 健康危险度评价已在世界许多国家展开。由于 各国危险度管理法规不同，所以评价原则和方 法学有所差异 应用：1 ．预测、预报在特定环境因素暴露条件下，暴露 人群终生发病或死亡的概率。2. 对各种有害化学物危险度进行比较评价，排列 治理次序，用于新化学物的筛选，3 ．有害物质及致癌物环境卫生学标准的研制，卫

生法规、管理条例的研制 .