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环境卫生学

绪论

定义

环境卫生学是研究自然环境和生活环境与人群健康的关系，揭示环境因素对人群健康影响的发生、发展规律，为充分利用环境有益因素和控制环境有害因素提出卫生要求和预防对策，增进人体健康，维护和提高人群健康水平的学科。

研究对象：人类及其周围的环境

环境介质：是人类赖以生存的物质环境条件，是指自然环境中各个独立组成部分中所具有的物质，通常以气态、液态和固态三种物质形态存在，能够容纳和运载各种环境因素。具体来说，环境介质是指空气、水、土壤（岩石）以及包括人体在内的所有生物体。

环境因素：是被环境介质容纳和运载的成分或介质中各种无机和有机的组成成分。它通过环境介质的载体作用或参与环境介质的组成，而直接或间接对人体起作用，人体暴露环境污染物是通过多种环境介质综合作用的结果。

物理因素：小气候、噪声、振动、非电离辐射、电离辐射

化学因素

内分泌干扰物EDC

是指可通过干扰生物或人体内保持自身平衡和调节发育过程天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等过程从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等的功能产生影响的外源性化学物

持久性有机污染物POPs

持久性、生物蓄积性、迁移性、高毒性

指能持久存在于环境中，并可借助大气、水、生物体等环境介质进行远距离迁移，通过食物链富集，对环境和人类造成严重危害的天然或人工合成的有机污染物质

生物因素

人与环境之间的辩证关系

1.人与环境在物质上的统一性

机体通过新陈代谢进行物质交换

2.机体对环境的适应性

机体随外界环境改变而改变

3.机体与环境的相互作用

机体受环境因素的影响，同时机体也能对环境产生适应性反应

4.环境因素对人体健康影响的双重性

许多环境因素对机体健康的影响有有益也有有害

Hormesis效应：也称兴奋效应，某些物质在低剂量时对生物系统具有刺激作用，而在高剂量时具有抑制作用，剂量效应关系以双曲线为特征

全球性环境问题

①全球气候变暖

②臭氧层破坏

③酸雨

④生物多样性锐减

⑤大气棕色云团

内容

环境与健康关系的基础理论研究

环境因素与健康关系的确认性研究

重点研究内容：环境因素的健康效应

创建和引进适宜于环境卫生学研究的新技术和新方法

研究环境卫生监督体系的理论依据

提出的具体要求和环境卫生基准和技术规范

基本研究方法：环境流行病学，环境毒理学

环境与健康的关系

环境污染物对健康影响的特点

环境污染物可通过大气、士壤、水和食物等多种介质进入人体产生危害

环境污染物的作用对象是整个人群,包括老、弱、病、幼、甚至胎儿

一般生活环境中的环境污染物的水平很低，但它可长期作用于人体产生危害

环境中的污染物种类很多，可同时进入人体，产生联合作用。环境污染物的联合作用可表现为相加作用、增强作用、拮抗作用或无关作用

急性危害

大气污染烟雾事件

过量排放和事故性排放

生物性污染

慢性危害

环境中有害因素低浓度、长时间反复作用于机体所产生的危害，称为慢性危害

非特异性影响：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，对感染的敏感性增加

引起慢性疾患：低剂量、长期作用下，直接造成慢性疾患

持续性蓄积危害：贮存在组织和器官中、浓度低长期暴露会在人以内持续性蓄积。重金属及其化合物、持久性有机化合物POPs

致癌危害

致畸危害

剂量-反应关系

随着暴露剂量变化，产生反应的数量随之改变的相关关系

无阈化合物

大于0的剂量暴露下，均可能发生有害效应

遗传毒性致癌物

有阈化合物

单阈值化合物

S形或抛物线形

两个阈值化合物

U形

必需微量元素

多因素暴露与联合作用

相加作用

独立作用

协同作用：引起毒性增强，总效应大于各个化合物单独效应的总和

增强作用：一种无毒性，另一种使其毒性效应增强

拮抗作用：总效应低于各化合物单独效应的总和

人群健康效应谱与易感人群

健康效应谱

是不同个体在相同级别的环境有害因素下出现的不同健康效应

易感人群

对环境有害因素反应更为敏感和强烈的人群

生物标志的意义

暴露的精确测量

揭示早期生物效应

判定宿主易感性

健康危险度评价

危害鉴定

是健康危险度评价的首要步骤，属于定性评价阶段。其目的是确保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及其有害效应的特征

危害鉴定依据主要来自流行病学和毒理学的研究资料

对照组与暴露组选择恰当

混杂因素和其他偏倚的考虑和排除

有害效应的特异性

观察的人群应该足够大，观察时间应超过潜伏期

剂量-反应关系的评定

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

通常通过人群研究或动物实验的资料，确定适合人群的剂量-反应曲线，并由此计算相应的剂量限值

有阈化学物-NOAEL法或基准剂量BMD法

无阈化学物-数学模型

致癌物-致癌强度系数

危险度特征分析

是危险度评定的最后步骤。通过综合的评定结果，分析判断人群发生某种危害的可能性大小,并对其可信程度或不确定性加以阐述，最终作为管理决策的依据

有阈化学物

人群终生超额危险度

人群年超额危险度

人群年超额病例数

无阈化学物

人群终生患癌超额危险度

人均患癌年超额危险度

人群超额患癌病例数

大气卫生

大气特征及其卫生学意义

大气结构

对流层

大气污染物绝大多数

平流层

臭氧层

中间层

热成层

逸散层

大气组成

干洁空气

氮8氧2二氧化碳0.03

水汽

气溶胶

雾＞90%湿度

霾＜80%湿度

大气物理性状

太阳辐射

紫外线

色素沉着、红斑、抗佝偻病、杀菌和免疫增强

日光性皮炎和光电性眼炎、皮肤癌

二次污染物形成

可见光

红外线

热效应

促进新陈代谢和细胞增殖

日射病、红外线白内障

气象因素

空气离子

重离子：轻离子＜50，空气较为清洁

阴离子镇静催眠，阳离子失眠头痛

大气污染物

来源

工农业生产：燃料燃烧、生产排放

炉灶和采暖

交通运输

其他：扬尘、挥发性化合物等

种类

气态污染物

暴露评价

是健康危险度评价中的关键步骤。通过暴露评价可以测量和估计人群对某一化学物质暴露的强度、频率和持续时间，也可以预测新型化学物质进入环境后可能造成的暴露水平

含硫、含氮、碳氧、碳氢、卤素

大气污染物

总悬浮颗粒物：指悬浮在空气中，粒径≤100um的颗粒物。

可吸入颗粒物：PM10

细颗粒物：fine particle，PM2.5，指空气动力学直径≤2.5um的大气颗粒物。在空气中悬浮的时间更长，易于滞留在终末细支气管和肺泡中，其中某些较细的组分还可穿透肺泡进入血液。更易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素。

超细颗粒物：ultrafine particle，PM0.1，指空气动力学直径≤0.1um的大气颗粒物。

二次污染物：指某些一次污染物进入环境后在物理、化学或生物学作用下，或与其他物质发生反应而形成与初始污染物的理化性质和毒性完全不同的新的污染物

影响浓度的因素

污染物排放情况

排放量：最基本

与污染源的距离：烟波着陆点

指有组织排放时，烟气自烟囱排出后，向下风侧逐渐扩散稀释，然后接触地面，接触地面的点。

排出高度：有效排出高度

有效排出高度即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和，可以用烟波中心轴到地面的距离表示。

其他条件相同时，排出高度越高，烟波横断面越大，污染物稀释程度就越大，烟波着陆点浓度就越低。

即有效排出高度每增加一倍，烟波着陆点断面污染物的浓度可降至原来的1/4。

气象因素

风和湍流

全年污染以全年主导风向的下风向地区污染最严重

湍流运动使气体充分混合，有利于污染物的稀释和扩散

温度层结

大气温度垂直递减率：每增加100m，气温下降0.65℃

逆温：例如在无风、少云的夜晚，夜间地面无热量吸收，但同时不断通过辐射失去热量而冷却，近地空气也随之冷却，这样气层不断由下向上冷却，形成气温下低上高。这种大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象称为逆温。

地形

热岛现象：人口密集的城市热量散发远大于郊区，结果造成城区气温较高，往郊外方向气温逐渐降低。

转归

自净

扩散和沉降

发生氧化和中和反应

被植物吸附和吸收

转移

下风侧更远的方向转移

平流层转移

其他环境介质转移

对人体健康的影响

急性危害

煤烟型烟雾事件

污染来源是煤和石油制品燃烧

主要污染物是颗粒物、SO2、硫酸雾

发生季节多在冬季，发生时间多在早晨

气象条件多为气温低、气压高、风速很低、湿度高、有雾

逆温类型是辐射逆温

地理条件为河谷或盆地易发生

症状多为咳嗽、喉痛、胸痛、呼吸困难,伴有恶心、呕
吐、发等，死亡原因多为支气管炎、肺炎和心脏病

易感人群多为老年人、婴幼儿以及心、肺疾病患者

光化学型烟雾事件

污染来源是石油制品燃烧

主要污染物是VOC、NOX、O3、SO2、CO、PANs

发生季节多在夏秋季；发生时间多在中午或午后

气象条件多为气温高、风速很低、湿度较低、天气晴朗、紫外线强烈

逆温类型是下沉逆温

地理条件为南北纬度60°以下地区易发生

症状多为眼睛红肿流泪、咽喉痛、咳嗽、喘息、呼吸困难、头痛、胸庸、疲劳感和皮肤潮红等，严重者可出现心肺功能障碍或衰竭

易感人群多为心、肺疾病患者

慢性影响

影响呼吸系统

影响心血管系统

增加癌症风险

间接危害

温室效应：CO2、CH4、N2O、CFC氯氟烃

臭氧层破坏：CFC和哈龙类

酸雨：＜5.6

对土壤和植物产生危害

影响水生生态系统

对人类健康产生影响

大气棕色云团：颗粒物、煤烟、硫酸盐、硝酸盐、飞灰

调查方法

大气卫生防护措施

水体卫生

水资源种类及卫生学特征

降水

水质较好、矿物质含量低、水量无保证

地表水

水质主要受地质环境和人类活动的影响

地下水

浅层

细菌较地表水少，溶解氧含量减少，水质硬度增加

深层

水质好，细菌少，盐类含量高，硬度大

水质评价指标

物理性状指标

水温

8-12℃

色

无色

臭和味

无

浑浊度

化学性状指标

7.2-8.5

总固体

溶解性固体+悬浮性固体

硬度

钙、镁盐总含量

含氮化合物

有机氮

蛋白氮

氨氮

亚硝酸盐氮

硝酸盐氮

溶解氧DO

水体受有机性污染及其自净程度的间接指标

化学耗氧量COD

强氧化剂如高锰酸钾、重铬酸钾氧化水中有机物

生化需氧量BOD

有机物被需氧微生物分解时消耗的溶解氧

水的温度、有机物浓度

氯化物

硫酸盐

总有机碳TOC和总需氧量TOD

一升水中还原物质氧化时消耗氧的毫升数

TOD越大污染越严重

有害物质

微生物学性状指标

细菌总数

指1mL水在普通琼脂培养基中经37℃培养24h生长的大肠菌群细菌

反映水体受生物性污染的程度

粪大肠菌群

受粪便污染的直接指标，病原微生物污染

水体污染

来源

工业废水

生活污水

农业污水

污染物

物理性

化学性

生物性

生物性病原体

介水传染病

藻类及其毒素

水体富营养化

受含氮、磷等污水污染造成水体中藻类大量繁殖

影响感官性状，出现异臭异味

影响水生动物呼吸，窒息死亡

破坏水体生态环境，使中毒

消耗水中溶解氧，致缺氧死亡

产生毒素，引起人中毒、死亡

引发癌症。微囊藻毒素

水体防护措施

含氮化合物

有机氮↑蛋白氮↑

新近有机性污染

氨氮↑

新近人畜粪便污染

亚硝酸盐↑

无机化过程未结束

硝酸盐氮↑氨氮=亚硝酸盐=

曾有过污染，现已完成自净

氨氮↑亚硝酸盐氮↑硝酸盐氮↑

过去和新近均有污染，或过去受污染，目前正在自净

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