第三节 环境污染及其对健康的影响

一、环境污染物

（一）环境污染的概念

环境污染指由于自然或人为的原因，有害因素进入环境，扰乱和破坏了生态系统，对人类和其他生物造成直接的、间接的或潜在的有害影响。严重环境污染称为公害，由严重环境污染引起的地区性疾病称公害病。公害病具有明显的地区性，共同的病因，相同的症状和体征。公害病的确认是十分严肃的事情，须得到法律、医学机构和有关政府部门的认可。一旦确定为公害病，有关部门应对受害者进行必要的赔偿。

由于工业的迅速发展，而治理滞后，20世纪50年代以来，公害已成为全球性的重大社会问题。历史上世界各地在发展过程中由于环境污染发生了多次典型的公害事件（表3-1）。

（二）环境污染物及其种类

进入环境并造成环境污染或环境破坏的物质，称为环境污染物。环境污染物进入环境后，使环境的正常组成和性质发生改变，直接或间接影响着人类和其他生物。对环境污染物可有不同的分类方法。

（1）按照环境污染物的性质，可分为三类

生物性污染物：如病原微生物、寄生虫及其虫卵、有害动植物。

化学性污染物：如有害气体（二氧化硫、一氧化碳、氯气等）、重金属（铅、汞、镉等）、农药（有机磷农药、有机氯农药等）、有机及无机化合物（甲醛、苯、多环芳烃化合物等）。

物理性污染物：如噪声、振动、光污染、热污染、电离辐射、非电离辐射等。

（2）按照形成过程，可分为两类

一次污染物：直接进入环境中，其理化性质未发生改变的污染物，如二氧化碳、铅等。

二次污染物：指进入环境中的一次污染物在各种理化因素或生物因素的作用下形成的理化性质不同于一次污染物的新的污染物，如酸雨、甲基汞等。二次污染物比一次污染物的毒性更强、危害更大。

（三）环境污染物的主要来源

环境污染物主要来源于以下三方面：

1．生产性污染 如工业生产过程中排放的“三废”（废水、废气、废渣），农业生产使用的化肥、农药，医疗活动产生的医疗垃圾等。它是环境污染物的主要来源。

2．生活性污染 如生活中产生的污水、垃圾、粪便，生活中使用的洗涤剂、杀虫剂；室内装修材料垃圾及装修释放出的有害物质，人类活动产生的废气（如吸烟、燃气燃烧后排放的废气）等。

3．其他污染 如交通运输工具产生的噪声、振动、尾气，电视塔及通信设备产生的电磁波和微波，原子能设备和放射性核素机构造成的放射性污染等。

二、环境污染对健康的影响

（一）环境污染对健康影响的特点

1．广泛性 环境污染影响的地区范围广，可以影响到整个城镇、县、市、省，甚至是全球；影响的人群范围广，涉及不同年龄、不同性别的人群，甚至可能影响到未出生的胎儿。

2．多样性 作用于人体时对健康的损害也是多种多样的，可表现为局部或全身损害、近期或远期损害、急性危害或慢性危害、显性危害或隐性危害等。

3．复杂性 环境污染物进入机体后，可经呼吸道、皮肤、胃肠道等多种途径进入人体；环境中同时存在着多种污染物，它所产生的反应机制也是复杂的，可单独发生作用，也可联合产生相加、协同、拮抗作用。

4．长期性 环境污染物有可能引发急性暴发性疾病，导致大量人群在短时间内发病，甚至死亡，但在更多的情况下，环境污染物将以低浓度进入人体，长时间作用于机体，导致慢性蓄积性疾患，危害人群，甚至危害后代。

（二）环境污染物对健康的危害

1．直接危害

（1）急性危害：大量的环境污染物短时间内进入机体所导致的危害，可使暴露人群出现不良反应、急性中毒甚至死亡。环境污染物引起的急性危害较为常见的有大气污染的烟雾事件、过量排放和事故性排放引起的急性危害、生物性污染引起的急性传染病。

大气污染的烟雾事件：在20世纪，由于工业生产高速发展，大气污染烟雾事件的发生频率较高。如英国伦敦1873—1965年共发生了12次急性烟雾事件，其中1952年12月5—8日的烟雾事件，在4d内有4000多人非正常死亡；美国洛杉矶、纽约，日本东京，我国兰州等大城市多次发生光化学烟雾急性中毒事件。近年来，我国北京、天津、河北、山西、陕西、河南等11个省市在内的地区雾霾频发，专家也指出雾霾会造成呼吸系统及心脏系统受损、免疫力下降、抑郁症的多发，从而提高了人群的死亡率。

过量排放和事故性排放引起的急性危害：由于工业设计上的不合理、生产负荷过重、管理上的疏漏或任何意外的原因，工业废气、废水或事故性泄漏的有毒有害物质大量进入环境，这些污染物可在环境介质中，特别是在大气和河流中迅速扩散和迁移，导致排放源附近及整个污染区的居民发生急性中毒。如1984年印度博帕尔市农药厂，因异氰酸甲酯储存罐泄漏，导致当地2500多人急性中毒死亡，50多万人暴露，很多人患了各种后遗症，是世界环境污染史上最严重的事件之一。

生物性污染：环境生物性污染可引起传染病的发生甚至暴发流行。饮用水受到病原微生物污染，可引起供水地区人群中某种介水传染病的暴发流行。如1993年美国威斯康星州暴发的隐孢子虫引起的介水传染病，导致40.3万人患病，4000多人住院治疗，112人死亡。其次，病原微生物还可通过空气传播，使易感人群患病。如2003年春季，世界范围内的“非典”（非典型性肺炎，又称为严重急性呼吸综合征，SARS）流行，空气飞沫传播是其最主要的传播途径。

（2）慢性危害：环境污染物以低浓度、长时间反复作用于机体所产生的危害。无论是环境化学污染因素还是有害物理因素，长期暴露均可造成慢性危害。慢性危害的产生与污染物的暴露剂量、暴露时间、半衰期、化学特性及机体的易感性等有关。低浓度环境污染物对机体损害的逐渐积累，是产生慢性危害的根本原因。慢性危害主要包括慢性中毒和非特异性慢性损害。

慢性中毒：环境中有害污染物进入人体后能较长时间储存在组织和器官中。当有害物质在身体中达到一定的量，超过机体的最大耐受力，机体便出现中毒反应。如因甲基汞、铅、镉在身体组织器官中逐渐蓄积而产生的水俣病和铅中毒。同时，机体内的有害物质还可能通过胎盘屏障或授乳传递给胚胎和婴幼儿，危害下一代的健康。

非特异性慢性损害：环境污染物所造成的慢性危害，往往不是以某种典型的临床表现方式出现。在环境污染长时间作用下，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下降，对生物的敏感性增加，健康状况逐步变差，表现为人群患病率升高、死亡率增加、儿童生长发育受影响。

环境污染所造成的慢性危害往往是非特异性的弱效应，因此出现有害效应时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害，造成严重的健康后果。所以，在早期评价环境污染对人群健康产生的慢性危害，并及时采取干预措施加以预防，是防止人群发生慢性危害的重要手段。

（3）远期危害：包括致畸、致癌、致突变的“三致作用”。

致畸作用：指引起胎儿形态结构上异常的作用。在许多环境污染事件中（如日本的水俣病、广岛原子弹爆炸、米糠油污染事件等），观察到了孕期受环境污染物的影响，引起胎儿畸形发生率明显升高。目前已经证实的环境致畸物有甲基汞、多氯联苯、己烯雌酚、碘化物、甲苯等。

致癌作用：突变发生在体细胞可致癌。目前，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。据有关学者研究报告，70%~80%的人类癌症与环境因素有关。而环境致癌因素中，80%~90%为化学物质，5%为病毒等生物因素，5%为放射性等物理因素。已经证实的环境致癌物有苯并芘（第一个被发现的环境化学致癌物）、煤焦油、沥青、石棉、联苯胺、砷和砷化物、苯、氯乙烯等。

致突变作用：突变是指生物遗传物质发生的有遗传性的变异。主要变化为基因突变、染色体结构和数量的异常改变。环境中很多因素能诱发突变，统称为诱变原，如烟尘中的苯并芘，工业毒物中的苯、甲醛、砷化物，临床或实验室使用的X、α、β、γ射线等电离辐射等。

2．间接危害

环境污染使环境组成和结构发生改变而引发的异常现象，这种异常现象会间接地对健康产生危害。这些异常现象主要有以下几种。

（1）温室效应：常见的引起温室效应的气体有CO2、甲烷（CH4）、O3、氯氟烃（CFCs）等。温室效应主要是由于大量燃料燃烧产生CO2排入大气，且大面积森林砍伐导致缺乏足够的植物来吸收CO2，使大气中CO2含量上升。而CO2能吸收红外线等长波辐射，使气温转暖，犹如温室。温室效应增强，使全球气候变暖，导致两极冰川融化，海平面上升，陆地面积减少，陆地和海洋生态系统受到影响，植物群落、浮游生物发生改变。气温增高还有利于病原体的繁殖生长，可造成某些传染病、寄生虫病、食物中毒等发病率增高。

（2）形成酸雨：酸雨指pH值小于5.6的酸性降水，包括雨、雪、冰、雹等降水。酸雨主要是由大气中SO2、NOx等污染物溶于水汽中，经过氧化、凝结而成的。我国酸雨污染主要发生在长江以南地区，以重庆、贵阳等城市最为严重。酸雾刺激呼吸道并引发慢性炎症，特别对婴幼儿影响更大。水体酸化使水生生物生长受到影响，鱼群减少，水生植物也受到影响，并影响水体自净。酸雨还能腐蚀建筑物，破坏输水管网。

（3）臭氧层空洞：臭氧层位于地球表面20~50km的平流层中。在正常情况下，臭氧的形成与破坏基本保持动态平衡。大气中如存在氯氟烃、氮氧化物等物质，则可打破其动态平衡，使臭氧层变薄，甚至形成空洞。这种臭氧层空洞不是固定在某一地区，而是每年都在移动，面积不断增大，主要在地球两极地区。臭氧层每减少10%，可导致地球生物紫外线的接触量升高20%，其后果是皮肤老化、免疫系统功能受抑制、皮肤癌发生率增加。

（4）影响微小气候与太阳辐射：大气污染物中的烟尘能促使云雾形成而吸收太阳的直射光和散射光，影响紫外线的生物学作用。在大气严重污染的地区，儿童佝偻病发病率较高，某些空气传播的疾病发病率升高。

此外，大气污染还能影响居民的生活卫生条件，影响室内空气质量，影响绿化，降低大气能见度等。

三、影响环境污染物对健康危害的因素

环境因素的改变作用于机体，机体会对其作用产生相应的反应。所产生反应的质和量，取决于污染物、机体和环境三方面因素的联合效应。

（一）污染物

1．污染物的理化性质 环境污染物的理化性质决定着污染物的毒性作用。

（1）污染物的化学结构：污染物的化学结构决定污染物的理化性质，也决定了毒性作用的性质和大小。如苯具有麻醉和抑制造血功能的作用，甲苯的麻醉作用大于苯，但抑制造血功能的作用不明显，硝基苯具有肝脏毒性。虽然它们的化学结构上相差不多，但理化性质和毒性完全不同。

（2）污染物的物理性状：化学物质的物理性质（如溶解度、分散度、挥发性等）也影响其毒性的大小。如氯气、二氧化硫易溶于水，故易引起眼结膜和上呼吸道黏膜的损害；光气、氮氧化物较难溶于水，常引起下呼吸道的损害。

2．污染物的作用剂量（暴露浓度或强度）污染物对健康的损害程度，主要取决于污染物进入人体的剂量或暴露于人体的浓度或强度。一定的作用剂量能引起一定的生物学效应，即剂量-反应关系。实际研究工作中，很难确定污染物进入机体的剂量，故常以人体对污染物的暴露浓度和强度来表示剂量。不同的化学物有不同类型的剂量-反应关系，一般分为两种情况：

（1）有毒有害的化学物、非必需元素，过多将会对机体产生有害影响。

（2）对人体有益的、必需的元素或化合物，进入机体的剂量过多、过少都会产生有害作用（图3-3）。

3．污染物的作用时间 在一定剂量或暴露水平，机体与污染物接触的时间长短是影响污染物对健康危害的重要因素。由于生物机体对污染物具有一定的缓冲能力，所以环境中许多污染物需要在体内蓄积到一定的量，才能对健康造成损害作用。污染物在体内的蓄积量与污染物持续作用于机体的时间（或暴露时间）有关，持续作用的时间越长，蓄积量越大，健康危害也越大。

一般污染物在体内的蓄积与摄入量、生物半衰期和作用时间三个因素有关。其中摄入量主要取决于污染物在环境中的浓度。生物半衰期是指污染物在生物体内浓度衰减一半所需要的时间，在有害物质摄入量相同的情况下，生物半衰期越长的污染物对人体的危害越大。

（二）机体因素

不同的个体在接触同一污染物、同一暴露水平或同一暴露条件下所产生的有害生物学效应不同，有的不出现效应，有的则出现严重损伤甚至死亡，这主要是个体机体因素的差异性造成的。常见的机体因素有：

1．健康状况 人体的健康状况对污染物的生物学效应有直接影响。当一种疾病存在时，特别是当一种污染物毒作用的靶器官和疾病的靶器官相同时，机体就会增加污染物对受损部位的敏感性。例如，有呼吸道炎症的人对大气污染物的损害作用更加敏感。

2．生理状况 不同性别、不同年龄、不同生理过程对污染物的损害作用敏感性不同。在生物机体的不同发育阶段，其组织、器官或系统与酶系统存在差别。一般婴幼儿和老年人对环境有害因素的作用往往有更高的敏感性。如1952年伦敦急性烟雾事件期间，1岁以下婴儿和45岁以上的居民的死亡人数比普通人群多。

3．遗传因素 遗传因素也可影响污染物对机体的毒性，如红细胞中6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷的人，对硝基苯类化合物及多种氧化物的损害异常敏感；完全缺乏血清抗胰蛋白酶因子的人，对刺激性气体造成的肺损伤特别敏感。

机体因素还包括种族、营养状况、行为与生活方式等因素。

（三）环境因素

环境因素在一定程度上可通过直接或间接的方式影响污染物对人体的危害程度。如气压、气流、气湿和气温可改变污染物在环境中的存在形式、浓度和空间分布，从而影响人体对污染物的吸收量。另外，人类生活、生产活动的污染物排放是复杂的混合体，使同一环境中存在多种环境污染物。多种环境污染物作用于机体时会产生比较复杂的综合影响，称为联合毒性作用。常见的联合作用有：

1．相加作用 多种环境因素联合作用的强度是各单独作用强度的总和。化学结构相近或毒作用靶器官相同，作用机制类似的环境因素同时存在时，往往发生相加作用。这是较为常见的一类联合作用，如两种有机磷农药进入机体，其抑制胆碱酯酶的作用常常是相加作用。

2．协同作用 两种环境因素所产生的联合效应强度远远超过单个因素作用的强度的总和。如暴露于石棉环境中的人群患肺癌的危险度增加5倍，吸烟可使患肺癌危险度增加11倍，但吸烟的石棉工人患肺癌的危险度增加55倍。

3．拮抗作用 两种环境因素同时进入机体后，其中一种环境因素可干扰另一种环境因素的生物学作用，或两种环境因素相互干扰，使其联合效应的强度低于各自单独作用的强度的总和。如大量口服铁剂可减轻锰的毒作用。

四、环境有害因素的预防和控制

预防环境污染，减少环境有害因素对健康的危害是公众健康的重要基础，是基本的民生问题。20世纪70年代，我国政府已认识到环境污染的严重性，着手制定环境保护政策，治理环境污染，并取得了较大成绩。但预防和控制环境有害因素对健康的危害仍然是一项艰巨的任务，任重而道远。我们必须提高全民环保意识，靠政策、靠管理、靠技术，将环境有害因素对健康的危害降低到最小。

（一）开展环境教育，提高全民环保意识

环境健康教育是保护环境、维护生态平衡、实现可持续发展的根本措施之一。通过环境教育，提高全民的环保意识，让他们真正地认识到环境与人的关系，增强保护环境的社会责任感和道德感，使人们积极参与到环境保护行动中，自觉维护环保法律、法规的权威性，共同创建和维护和谐、安全、健康的生活和工作环境。

（二）制定和完善环境保护法律和法规

1973年，我国在全国第一次环境保护工作会议上提出了“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。1983年，全国第二次环境保护工作会议明确了环境保护是我国的一项基本国策，制定出我国环境保护事业的战略方针，即“经济建设、城乡建设、环境建设，同步规划、同步实施、同步发展，实现经济效益、社会效益和环境效益统一”。20世纪70年代末到80年代末，我国相继颁布了《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国大气污染防治法》等5部环境保护法律和9部与环境密切相关的资源法律，形成了由环境保护专门法律和相关法律、国家法规和地方法规相结合的比较完整的环境保护法律法规体系，使我国的环境保护事业进入了有法可依的时代，有效地控制了环境中的有害因素，提高了全民的整体健康素质。同时，在已有的环境保护法和相关法规基础上，应该根据时代的发展和变化，及时修改和完善，以符合时代的要求和人民的需要。

（三）强化环境管理和监督

环境管理是依据法规、标准、条例、制度等，运用行政、法律、经济、技术和教育的手段，对危害和破坏环境的人为活动进行监督和控制。1989年，全国第三次环境保护工作会议在继续推行“三同时”制度、环境影响评价制度、排污收费制度的同时，又推出环境保护目标责任制、城市环境综合整治定量考核、排放污染物许可证制度、污染集中控制和污染限期治理等五项制度，总共八项管理制度。这八项制度基本上把主要的环境问题置于这个管理体系的覆盖之下，形成了一个有效的环境管理机制。党的十八届三中全会《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中明确提出要改革生态环境保护管理体制：“建立和完善严格监管所有污染物排放的环境保护管理制度，独立进行环境监管和行政执法。及时公布环境信息，健全举报制度，加强社会监督。对造成生态环境损害的责任者严格实行赔偿制度，依法追究刑事责任。”根据相关法律和规定，依法执法，已达到真正意义上的控制环境污染、改善生态环境、促进人群健康的目的。

（四）改革工艺，减少污染

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”是防止环境污染的重要措施。首先从工业企业合理布局入手，最大限度地减少环境污染物对生活区的污染。其次改革生产工艺，采用无毒或低毒的原料代替有毒有害的原料。再次净化处理，使之达到排放标准后才能排放。在农业生产中，首先推广使用高效、低毒、低残留的农药，其次指导农民正确使用农药，最后相关科研机构研发生物或物理防治病虫害的方法，减少农药污染和残留。在生活性污染的防治中，改善能源结构与节约能耗，积极研制或提高生活性废弃物的处理和资源化技术、汽车尾气的净化技术和噪声的控制技术，预防生活性和交通性污染。