第一节 环境与人群健康的关系
一、人与环境的关系
(一)环境的概念
1.环境
环境(environment)是指环绕于地球上的人类空间以及其中直接或是间接影响人类生存和发展的一切因素的总体。WHO公共卫生专家委员会把环境定义为:环境是指在特定的时刻,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的作用。
2.自然环境
自然环境是指自然界存在的各种事物,它们是天然存在的,在人类出现之前就已经存在,包括阳光、大气、陆地、海洋、河流和各种动植物等。
3.社会环境
社会环境是指人类通过长期有意识的社会劳动所创造的物质生产体系、积累的文化等所形成的环境,由社会的政治、经济、文化、教育、人口和风俗习惯等社会因素构成。
(二)人与环境的辩证统一关系
环境为人类提供生存的条件,人类在生存和发展的进程中,依赖环境、适应环境和改造环境,人类与环境构成既相互对立、相互制约又相互依存、相互转化的统一体。
1.人与环境的统一性
人与环境之间不断进行着物质、能量和信息的交换。一方面人体从周围环境中摄取空气、水和各种必需的营养物质,通过机体的代谢过程,合成机体细胞和组织的各种成分并产生能量,供机体生长发育及各种生理活动需要;另一方面机体将代谢废弃物排入周围环境,成为生物群落的营养物质,通过食物链再次被人体所利用,形成了人与环境间的生态平衡。英国地球化学家Hamilton测试了220名英国人血液与当地地壳中化学组分及其含量,发现除了碳、氢、氮、硅外,人体血液中60多种元素与地壳中的含量呈明显相关性,说明人与环境的高度统一性。
2.人体对环境的适应性
人体对环境的变化有一定程度的适应和防御能力。当环境因素可能对机体产生不利影响但又无法改变时,人体通过生理、生化的调节机制,逐步对环境产生了适应。如长期居住生活在高原地区的人体,通过增加红细胞数量或血红蛋白含量,以提高机体携氧能力,维持机体正常生理活动,这体现了人体能够适应环境,得以生存和发展。
★ 考点提示:环境的概念
二、环境对健康的影响
自然环境是人类生存的必要条件,与人类的健康密切相关。自然环境中存在着大量对人类健康有利的因素,比如清新的空气、适宜的气候、洁净的水源、有益的微量元素等。但也有不少不利因素,如各种地质和气象灾害、不良的气候和天气条件、有毒有害的动植物、天然有害的化学物质等。
(一)气象因素对健康的影响
气象因素包括气温、气湿、气压、气流等多种要素,不同时间程度的气象变化可能产生不同的健康效应。其中最大的影响是温度,受影响最大的人群是老年人、患者等免疫力低下者。经研究发现气温过高、过低或温差过大,对心脑血管疾病患者影响很大。
(二)生物性有毒、有害物质对健康的影响
自然环境中的许多生物(动物和植物)能产生和分泌某种有毒有害物质,维持自身的生存,属于生物保护特性。这些有毒有害物质可通过皮肤接触、呼吸道吸入和经口摄入等途径作用于人体,造成危害。其危害可涉及局部到全身各器官和系统,一些是急性的毒性作用,另一些可能产生致癌、致畸等远期危害。目前了解较多、毒害严重的主要有动物毒素和植物毒素。
陆生和水生的有毒动物所产生的有毒物质称为动物毒素,如蛇、河豚、蝎子、蜈蚣等动物所含的毒素。天然存在于植物中对人和动物有毒的化学物质称为植物毒素,如毒蕈、发芽的马铃薯、木薯等植物所含的毒素。
(三)地球化学因素对健康的影响
1.常量元素和微量元素
存在于自然环境中的化学元素,根据其在人体内含量的多少,分为常量元素和微量元素两类。碳、氢、氧、氮、硫、钾、钠、磷、钙、镁、氯11种元素,占人体内化学元素总量的99.95%,称为常量元素。而在人体内正常含量小于人体体重0.01%的化学元素则称为微量元素,它包括锌、铁、铜、锰、钴、铬、钒、锡、硒、氟、碘、钼、铝、铅、镉、汞、铊、镍、锶、锂、硅及多种稀土元素等。在地球地质发展过程中,自然形成了地壳表面这些化学元素的不均匀性。地球上不同地区的土壤、水体和植物中化学元素的种类和含量存在着差异。
2.地方病
由于地壳表面化学元素分布的不均匀性,使某些地区的水和(或)土壤中某些元素过多或过少,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,称为生物地球化学性疾病,又称做地方病。如碘缺乏病、地方性氟中毒、地方性砷中毒和地方性硒中毒等。生物地球化学性疾病是历史久远、范围广泛、危害严重、分布呈明显区域性的一大类疾病。我国是地方病高发区。
三、环境污染及其对健康的影响
进入环境的污染物的量超过了环境的自净能力,造成环境质量下降和恶化,直接或间接影响人体健康,称为环境污染。环境污染物(因素)种类繁多,按其属性通常分为化学性、物理性和生物性三类。由于环境有害因素的多样性及产生有害作用的机制十分复杂,可对机体造成多种多样的危害,本节重点介绍环境污染物引起的急性危害、慢性危害及远期危害。
(一)环境污染物的来源
1.生产性污染
工业生产排出的“三废”(废水、废气、废渣)和农业生产过程中使用的农药、化肥等是环境污染的主要来源。
2.生活性污染
日常生活产生的垃圾、粪便、污水称为“生活性三废”。现代生活所使用的各种化学物质 (如洗涤剂、杀虫剂、家庭装饰材料等),生活炉灶排出的烟尘废气,医疗垃圾和医院废水等生活性污染已成为城市污染的主要来源。此外,生活垃圾、粪便、污水还是蚊蝇滋生之处。
3.交通运输污染
交通运输工具产生的噪声与振动、排放的废气等是城市环境污染的重要来源。
4.其他污染
医用和军用原子能及放射性核素机构所排放的各类放射性废弃物和可吸入颗粒物,火山爆发、森林大火、地震等自然灾害以及意外事故所释放的大量烟尘、废气等,都可使自然环境受到不同程度的污染,并造成不良后果;电磁波通信设备产生的微波和其他电磁辐射波对人类健康产生的影响日益受到关注;落后的清扫方式和建筑灰尘等可加重环境污染。
(二)环境污染对健康的影响
1.急性危害
环境污染物在短时间内大量进入环境,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,称为急性危害。发生在英国伦敦和美国洛杉矶等地的“烟雾事件”,发生在日本的“四日市哮喘”事件,发生在印度的“博帕尔异氰酸甲酯泄漏事件”,发生在前苏联的“切尔诺贝利核电站事故”等均为急性危害。急性危害不常发生。
2.慢性危害
环境中有害物质以低浓度、长时间反复作用于机体所产生的危害,称为慢性危害。慢性危害的产生与污染物的暴露剂量、暴露时间、化学污染物的生物半减期和化学特性、机体的反应特性等有关。慢性危害时常发生,主要危害如下。
(1)非特异性损害 表现为机体生理功能、免疫功能、对环境有害因素作用的抵抗力可明显减弱,对生物感染的敏感性增加,健康状况逐步下降,人群中患病率和死亡率增加,儿童生长发育受到影响。
(2)慢性疾病 如慢性阻塞性肺疾病(COPD),无机氟的长期暴露可造成骨骼系统和牙轴质的损害,甲基汞的长期暴露对中枢神经系统的损害。
(3)持续性积蓄危害 污染物在人体内持续性蓄积于组织和器官中,当机体出现某种异常,如疾病和妊娠等情况下,可能从蓄积的器官或组织中动员出来而造成对机体的损害。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,对下一代的健康产生危害。
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。因此,出现的有害效应不易被察觉或得不到应有的重视,一旦出现了较为明显的症状,往往已经成为不可逆的损伤,造成严重的健康后果。
3.远期危害
某些环境污染物可使人体遗传物质发生变化,成为某些先天性疾病、肿瘤、畸胎等发生的原因,由于此后果在数年、数十年甚至下一代才显现,故称为远期危害。主要表现为以下作用。
(1)致癌作用 据统计,人类癌症80%~90%与环境因素有关,其中化学因素占90%。目前已知的化学致癌物在1100种以上,如苯并芘等多环芳烃化合物可引起皮肤癌和肺癌,砷化物可引起皮肤癌,亚硝胺类可引起食管、肝等消化系统癌症,石棉可引起肺癌和间皮瘤,黄曲霉毒素可引起肝癌等。其中有很多已在动物实验中得到证实,但大多数还需要进一步探索。
(2)致突变作用 环境因素诱发细胞遗传物质改变而导致的机体可遗传的变异。遗传性状产生突变,突变可表现为染色体畸变和基因突变。突变发生在体细胞可导致细胞死亡、细胞癌变或畸胎;突变发生在生殖细胞,常导致不孕、早产、死胎或胎儿畸形及遗传性病变。具有致突变作用的有害因素包括化学毒物、物理因素、生物因素,其中化学毒物的致突变作用占重要地位。现已证明,许多致突变物又是致癌物,而绝大多数的致癌物都具有致突变作用,两者有密切关系。
(3)致畸作用 致畸作用是指环境因素作用于子宫内胚胎,使其发育缺陷形成畸形的过程。人类先天性畸形被认为是由环境因素和遗传因素互相作用的结果,而约10%的先天性畸形是由确定的环境因素引起的。致畸危害最引人注目的是“反应停”事件,20世纪60年代“反应停”(沙利度胺)作为镇静药物在欧洲广为使用,孕妇使用该药后导致新生儿肢体畸形数量明显增加。此外,放射线、某些药物(如抗生素、激素)以及有毒化学物质(如铅、甲基汞、氯乙烯等)都能干扰胚胎的正常发育,在妊娠早期接触造成胎儿畸形的危险性最大。
★ 考点提示:环境污染的概念、环境污染对健康的影响
四、环境污染的预防与控制
防治环境污染已成为保证人类健康生存的一项重要任务。保护和改善环境是关系到整个人类的生存与发展,关系到国家昌盛的重大决策问题。防治环境污染必须依靠全社会的广泛参与,我国政府已将环境保护列为一项基本国策。保护环境,走“可持续发展”的道路是一项涉及各个领域、各个部门的综合系统工程,需要采取行政、法律、经济、科技和教育等多方面措施。
(一)减少工业污染
工业企业排放的“三废”是环境污染物的主要来源,治理工业“三废”是防止环境污染的主要措施。
1.全面规划,合理布局
将工业区配置在当地最大频率风向的下风侧和水源的下游,并与居民区保持一定的防护距离;进行新建、扩建、改建企业工程时要将防治“三废”污染的工程项目和主体工程同时设计、同时施工、同时投产,并进行环境影响评价。
2.改革工艺,综合利用
改进生产工艺,推行“清洁生产”,采用无毒或低毒的原料;采取经济有效的治理措施,积极进行“三废”的净化处理和回收利用,化害为利。
3.建立闭合生产流程
实现生产过程的机械化、自动化、密闭化,提高设备运行完好率,防止跑、冒、滴、漏和事故排放。
(二)预防农业污染
1.合理使用农药,减少农药残留
积极推广高效、低毒、低残留的农药,严格按照国家规定,控制农药使用范围和用量,执行一定间隔期,以减少农药残留,推广综合防治和生物防治。
2.防止未经处理或处理不彻底的废水排入农田
合理利用污水灌溉,使用工业废水或生活污水灌溉农田前,必须对污水进行预处理,使其达到灌溉标准后才能使用。
3.调整农业生产的结构和布局
实行农、林、牧、渔的全面发展,促进农业生态系统中资源的多层次利用,形成良性循环。
4.做好粮食防霉
选取抗霉品种,作物收获后及时晾干,保持通风,储藏应注意通风、控温,防止食材被霉菌毒素污染。
(三)控制生活性污染
1.节能减污
改善能源结构与节约能耗,发展气态能源,开发清洁能源,实行集中供热。
2.处理生活“三废”
对垃圾、粪便、生活污水进行无害化处理和综合利用。
3.治理医院污染物
医院污水、垃圾中常含有大量细菌、病毒、寄生虫以及放射性废弃物,应经过专门的氯化消毒等特殊处理,达到《医疗机构水污染物排放标准》才能排放。
4.控制交通污染
采用汽车尾气的净化技术和噪声的控制技术,减少交通污染。
(四)加强环境立法与管理
法制管理首先是立法干预,即对环境保护的行为规范作出规定,通过国家监督来强制实施。1973年我国提出了“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、造福人民”的环境保护方针。1989年国家颁布《中华人民共和国环境保护法》,并相继颁发了一系列与环境有关的法规及卫生标准,由此形成了符合国情、逐步完善的环境管理体系、法律体系,我国的环境保护事业进入了有法可依的时代。
(五)开展宣传教育
环境教育是保护环境、维护生态平衡、实现可持续发展的根本措施之一。充分利用各种宣传媒介和教育方式,提高全民族的环保意识和可持续发展意识,是环境保护的一项长期基础工作。通过全民教育使公众和各级决策者正确认识人类与环境,环境与发展的辩证统一关系,了解环境保护对保护和促进自身健康、维持生态平衡、促进经济发展和社会进步的重要意义,提高公众参与环境管理的能力和自觉性。避免环境污染对当代人的危害,同时给子孙后代留下更多的青山绿水。
★ 考点提示:环境污染的预防与控制措施