危害健康的生态因素及其应对方式

一、生态因素

生态因素，又称生态因子，是对生物有影响的各种环境因子的总称，常直接作用于个体和群体。生态因子主要影响生物个体的生存和繁殖、种群的分布和数量、群落结构和功能等。就其性质来说可分为非生物因素、生物因素和人为因素三类。非生物因素主要有气候因素，包括光照、温度、空气、水分、雷电等；土壤因素，包括土壤的结构，有机物和无机物的数量，物理、化学性质以及土壤生物和微生物的作用；地理因素，指地球表面上的海洋和陆地、山川、湖泊、平原、高原、海拔高度、坡度、纬度、经度等。生物因素主要有动物、植物、微生物对环境的作用，生物之间的相互影响也是重要的生态因素。人为因素，主要指人类的开垦、采伐、栽培、引种、渔猎、驯养、环境污染等人为的活动，是对大、小自然环境的改变从而影响生态因素的不可忽视的方面。

在生物生活的周围世界里，各种环境因素都会对其发生作用，完全无关的环境因素是不存在的。但这种环境因素对生物体的作用和影响却有直接和间接的不同，有的对生物的生存息息相关，有的则关系不是很大。如，池塘中石子的有无，对鱼的生活影响不大，这石子是鱼的环境条件，但却不构成生态因素；而池塘中的水质情况却对鱼的生存至关重要。可见，环境因素与生态因素不是一回事。

在研究各种生态因素的作用时，应注意把握以下几个基本原则。

第一，各种生态因素不是单独起作用的，而是相互联系综合作用。如，光照强度的变化是和温度分不开的，它不仅可以直接影响空气的温度和湿度，同时也可影响土壤的温度和湿度等。

第二，在各种生态因素中，有的因素对生物的生存起着主导作用。如，对阴生植物和阳生植物起主导作用的因素都是光照强度。

第三，各生态因素间虽然不可相互替代，但是可以调剂的。各种生态因素对生物体的作用虽不是等价的，但都是不可缺少的，在一定情况下，某一因子在量上的不足，可以由其他因子的增加或减弱而得到调剂。如增加CO2的浓度，可以补偿由于光照减弱所引起的光合作用强度降低的效应。

第四，生态因素的作用是有阶段性的。如冬小麦在发育的初期阶段需要适宜温度，以后的阶段则是光照时间的长短起着主要作用。

第五，生态因素有的直接起作用，有的间接起作用。

由于环境关系的不断变化，因此，生态因素的作用也不是一成不变的，具体情况要作具体分析。

二、目前危害健康的生态因素

（一）气候因素对人类健康的危害

气候与人类健康关系密切，主要体现在以下几个方面。

1．人体周围的热环境影响人体的舒适程度　人体皮肤每平方厘米有10个冷觉和热觉感受器，能感受0．003℃的皮肤温度变化，进而促使人体体液平衡，并使肝功能和食物消化吸收等生理代谢发生变化。如寒冷时，血红蛋白含量升高、白蛋白含量低、丙种球蛋白含量高，甲状腺活动强烈；天气转暖时，肾上腺活动增强。正是这种随着周围热环境变化而进行的人体生理功能调节，使得人体能够与周围环境之间保持热平衡，以维持恒定的体温。因此，周围环境的温度以及与温度有关的湿度、风速等，直接影响着人体的舒适程度。

2．天气变化可以直接诱发疾病　在大多数情况下，天气是疾病的“诱因”。天气变化过快或过度时，会使一些人的机体失调进而发病。如天气过于炎热时，人容易出现中暑、热衰竭、热疲劳等疾病；天气过于寒冷时，人则容易患感冒、支气管炎、哮喘、关节炎、心血管病等疾病。下大雨、暴风雪或久阴转晴等天气突变会诱发偏头疼；冷热巨变会引起胆囊代谢紊乱，使胆固醇分泌增多并与胆汁中的盐分分泌一起沉淀形成胆结石等。

3．季节性疾病的发生或流行多与气候的季节变化有关　我国北方地区消化性溃疡秋冬季为高发期，春夏之交为低发期，这与秋冬季天气骤冷、气压剧变有关；急性心肌梗死的多发期在冬春季节，而每年的11月到次年1月、3～4月各出现一个发病高峰，其中有82%的病例与冷空气活动同时出现；在大陆性气候的地方，猩红热往往在寒冷来临的月份突发，冬季流行，温暖的季节中止；痢疾、伤寒、霍乱等发生在夏季；撒哈拉地区有一种脑炎发生在干季而不发生在雨季。

4．某些地方性多发病与当地的气候条件关系密切　疟疾就是一种相当典型的热带流行病，因为热带高温、潮湿的气候条件适宜于传播疟原虫的羽斑蚊繁衍生息；嗜睡性脑炎、黄热病等也是热带地区流行的疾病，因为湿热的气候是传播这些病原体的蚊蝇生存的极好条件。还有其他一些与气候相关的地方性多发病，如热带肌炎是一种慢性风湿病，经常发生在热带雨林中，在草原也能发生，但在沙漠地区就很少见到；猩红热大多发生在寒冷而潮湿的地区，而不发生在热带多雨地区和沙漠地区；风湿性关节炎在冷湿气候条件中的发病率，大约是副热带高压控制下干热气候时的4倍。

5．死亡率有明显的季节变化　人体对长期居住地区的气候有一定的适应性，但超出气候正常状态的短时剧烈天气变化，会使一些人感到不适、发病甚至死亡，尤其是在出现极端高温的夏季和极端低温的冬季。根据统计，上海最冷的2月死亡人数最高，温暖的5月死亡人数最低。

（二）水环境污染对人类健康的危害

水是人类生存之本，在人体的新陈代谢过程中，随着饮水和食物的摄入，水中的各种元素通过消化道送达人体的各个部分。当水中缺乏某些或某种人体生命过程所必需的元素时，都会影响人体健康。因此，水环境的好坏直接决定着人类健康的优劣。

水污染对人体的危害是多方面的。当人体受到化学有毒物质污染后，会引起人的急性或慢性中毒，如汞、镉、砷、氰化物、农药、多氯联苯等侵入人体后，都可以引起人体中毒。污水中有害物质在土壤中积累并被植物吸收，加上不适当地使用化学农药，会使大量残留的有害物质散布到田间，继而污染粮食、蔬菜等农副产品，引起疾病。另外，水污染还会引起水媒介传染病，如人畜粪便等生物性污染，可以引起细菌性肠道传染病如伤寒、痢疾、霍乱等。(www.xing528.com)

（三）光和噪声污染对人类健康的危害

光和噪声对人类健康的负面影响越来越受到人们的重视。

1．噪声　是指人们主观上不需要、给人们生活带来不愉快的声音。环境噪声污染是指环境中噪声超过了人们所能接受的程度。噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪声、建筑施工、社会噪声等方面。其中，交通噪声占城市噪声的70%左右，是城市噪声污染的主要来源。超负荷的噪声刺激可引起中枢神经系统损害，表现为条件反射异常、脑血管功能紊乱、脑电位发生变化以及头痛、头晕、耳鸣等神经衰弱症状；累及心血管系统表现为心跳加速、心律不齐、血压升高、心排血量减少而使心肌缺血、缺氧，严重者可导致心肌梗死；累及内分泌和生殖系统可引起女性月经周期紊乱、受精迟缓，并可引起染色体突变而致畸胎的发生。长时间生活于噪声环境中可使听力下降，甚至耳聋。控制环境噪声污染的措施有改进设备结构，提高部件的加工精密度和装配质量；采用合理的操作方法，降低声源的噪声发射功率；利用声的吸收、反射和干涉等特性，采用吸音、隔音、隔振等技术或安装消音器以控制噪声的辐射。此外还应加强对噪声的管理。概括说来，噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面：①损害听力。噪声对人体的主要危害是损伤听觉系统。当噪声强度超过100分贝时，即能造成听觉损伤。轻度听觉损伤主要表现为轻度耳鸣，若进一步发展，可在一定程度上影响语言听力，致使工作、学习、生活中感到听觉困难。②损害人的心血管系统。我国对城市噪声与居民健康的调查表明，地区的噪声每上升1分贝，高血压发病率就增加3%，甚至出现血压不稳定或肢端供血不足，发生营养障碍性疾病。③影响人的神经系统，使人急躁、易怒。④影响睡眠，造成疲倦。主要表现为头痛、头晕、失眠、多梦、记忆力减退。⑤噪声对婴幼儿、青少年和孕妇的不良影响更为严重。

2．光污染　是指过量的光辐射对人类的生活和生产环境造成不良影响的现象，主要指可见光污染。可见光污染比较多见的是眩光，如汽车头灯等。目前城市中建筑大量使用玻璃幕墙，到处充斥着炫目的光是炫光污染的一种形式。城市中杂乱的电线、电话线、垃圾废物、各种货摊以及广告招贴等形成了光污染的另外一种形式——视觉污染。激光污染也是光污染的一种特殊形式。近年来由于激光在医学、生物学、物理学、化学、环境监测、天文学以及工业等多方面的应用日益广泛，其污染也越来越严重。光污染可使人的视觉敏锐度降低、视力下降。其中以激光对眼睛的损伤最大，可累及眼结膜、虹膜和晶状体甚至损伤深层组织和神经系统。此外，视觉污染可使人情绪低落、心情烦闷等，从而影响身心健康。光污染的防护主要有加强城市规划和管理，减少光污染的来源；加强对激光的管理，采取必要的防护措施；搞好个人防护等。

（四）化学元素及其化合物对人类健康的危害

环境是围绕我们周围的各种因素的总和，是人类赖以生存和发展的基础。一个好的环境对于人类健康的生活是非常必要的。然而，人类的社会活动在改造客观世界、提高生活质量的同时，也破坏了生态环境，如“工业三废”排放到环境中导致环境的急剧恶化、有毒元素及其化合物排入环境中引发了难以治疗的疾病。这些无疑对人类健康构成了严重的威胁。

化学元素及其化合物所形成的环境污染，对人体健康的影响常常表现为多因素、多介质、低剂量、长期作用等特点。常见的化学元素及其化合物造成的环境污染，主要是其在环境中的存留。

1．汞　汞污染的来源主要是从工业生产中排出的含汞废水，其中氯碱工业占首位，其次是农药、机械、炸药等。环境中任何形式的汞都可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞，环境湿度、pH、汞的浓度等均能影响汞的甲基化。有机汞化合物中毒性最大的是甲基汞，甲基汞进入人体后遍布全身各器官组织中，主要侵害神经系统，尤其是中枢神经系统，其中最严重的是小脑和大脑两半球，并且这些损害是不可逆的。甲基汞还可侵害胎儿，使新生儿发生先天性疾病。此外，甲基汞对精子细胞的形成有抑制作用，可以使男性生育能力下降。

2．铅　目前，大气层中的铅与原始时代相比，被污染的体积增加了近1万倍，近代人与原始人相比，吸入体内的铅也增加了1百倍，急速接近人体的容许浓度。因此，铅与人类健康的关系备受重视。铅污染的主要来源是金属冶炼及煤燃烧产生的工业废气，此外，含铅汽油的应用、油漆和涂料也是铅污染的重要来源。空气中的铅经雨水冲刷可污染地面水，但水污染的主要来源是含铅废水的排放，此外，城市街道径流、含铅农药的使用也可使地面水受到污染。食品的铅污染主要与使用含铅过高的容器，特别是里层涂有彩釉的陶器如缸、盆、罐等有关。另外，某些食品添加剂如合成食用色素等亦可导致食品的铅污染。过去在铅蒸气和铅尘控制不良的工厂里常有铅中毒发生，现代工业的发展使急性中毒得到很好的预防，而转变为慢性损害。铅中毒可能会引起贫血、蛋白尿、血尿、氮质血症、高尿酸症等多病症，还可致癌、致畸、致突变。

3．镉　镉是一种银白色的金属，质地柔软，富有延展性，抗腐蚀、耐磨，稍加热易挥发。镉广泛应用于电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业。镉的硬脂酸盐是很好的稳定剂，在塑料工业中的应用也日益增加。大气中的镉污染主要来自含镉矿的开采和冶炼以及煤、石油燃烧等工业过程，城市垃圾、废弃物等的燃烧亦可造成大气镉污染。工厂排出的含镉废水是水体的主要污染源。镉对土壤的污染是环境镉污染的主要方面，一是大气中的镉自然沉降，蓄积于土壤中；二是含镉工业废水灌溉农田。由于镉应用范围广、消费方式的多样化，增加了对环境污染的机会，使控制镉污染成为全社会的综合问题。近年来研究证明，无论是从毒性还是蓄积作用来看，镉都将是继汞、铅之后污染人类环境、威胁人类健康的第三个金属元素。镉对人的危害包括出现蛋白尿、血尿等，还可引起贫血、睾丸组织损伤、致癌、致畸等。疼痛病是一个典型病例。严重者可最终引起死亡。外环境一旦被污染，消除其影响是很困难的。防治镉污染的主要措施是加强对“工业三废”的治理，对当前镉污染的现状进行全面调查，并结合毒理学试验做出毒理学评价。

4．铬　铬是广泛存在于环境中的一种元素，是人体的一种必需微量元素。铬的化合物中六价铬及其化合物都溶于水，毒性也最强。铬广泛应用于电镀、油漆、合金、印染及印刷等行业，农业上用铬化合物防治害虫，木材加工过程中用铬作为防腐剂。由于铬的用途很广泛，其污染源也很多，主要是含铬的“工业三废”大量排放，造成空气、水、土壤等的污染。大气和水中铬的本底值很小，当被污染时其含量可明显增加。铬对人的毒性主要是六价铬的毒性，可影响物质的氧化还原和水解过程，与核酸、核蛋白结合影响组织的磷含量。六价铬中毒主要表现为皮肤和黏膜的损害，出现接触性皮炎、湿疹和溃疡。六价铬对呼吸道有刺激作用，可引起鼻炎、咽炎及支气管炎等，严重者可致鼻中隔穿孔。此外，还可出现多发性黏膜溃疡、咽部糜烂、齿龈炎、中毒性肝病、肾炎、贫血和眼结膜炎等。

5．砷　砷元素属于类金属，元素砷不溶于水和酸，几乎没有毒性，若暴露于空气中，极易被氧化成剧毒的三氧化二砷。砷在自然界中多以化合物的形态存在于铅、铜、银、锑及铁等金属矿中，空气、水、土壤及动植物体内一般含量很少，不引起危害。但个别水源含砷量很高，长期饮用可引起慢性砷中毒。砷在农业、医学、工业等方面都有广泛应用，如农药、医学上治疗梅毒、工业上的木材防腐等，但也带来了环境中砷的积累和污染。砷污染的主要来源是开采、焙烧、冶炼含砷矿石以及生产含砷产品过程中产生的含砷“三废”。另外，农业上大量使用含砷农药也可增加环境污染。砷污染水体和土壤后可以被动、植物摄取、吸收，并在体内累积，产生生物蓄积效应。毒性最强的砷化合物是三氧化二砷，其次是三氯化砷、亚砷酸、砷化氢。砷急性中毒主要表现为胃肠炎症状，患者出现腹痛、腹泻、恶心、呕吐，继而尿量减少、尿闭、循环衰竭，严重者出现神经系统麻痹，甚至昏迷死亡。环境污染引起的砷中毒多是蓄积性慢性中毒，表现为神经衰竭、多发性神经炎、肝痛、肝大、皮肤色素沉着和皮肤的角质化以及周围血管疾病。现代流行病学研究证实，砷中毒与皮肤病、肝癌、肺癌、肾癌等有密切关系。此外，砷化合物对胚胎发育也有一定的影响，可致畸胎。

6．氰化物　氰化物中最常见的是氰化氢、氰化钠和氰化钾，均易溶于水，进入人体后易解离出氰基，对人体有剧毒。氰化物广泛应用于金属电镀、表面硬化、矿石浮选、提取金属、合成橡胶、合成纤维、金属热处理、有机玻璃、制造炸药等领域，亦可用作显影剂和杀虫剂，同时也是化学实验的常用试剂。由于氰化物的应用很广泛，其对环境的污染主要是引起地面水体的污染。采用氰化物做原料的各种企业排出的都或多或少地含有氰化物。另外，氰化物也常作为副产品出现于某些工业废水中。常见的含氰工业废水有电镀废水、煤气废水、钢铁废水、选矿废水、提炼金属以及有机玻璃等工艺排出的废水。氰化物的急性中毒多见于误服，氰化物进入人体后可被迅速吸收入血，在血液中氰化物与红细胞中的氧化型细胞色素氧化酶结合，并阻碍其还原，使生物体内的氧化还原反应不能进行，造成细胞窒息、组织缺氧，出现神经性呼吸衰竭，是氰化物急性中毒致死的主要原因。氰化物的慢性中毒多为吸入性中毒，一方面氰化物使神经系统发生细胞退行性变，产生头痛、头晕、动作不协调等症状；另一方面氰化物的代谢产物硫氰化物在体内蓄积，妨碍甲状腺素的合成，引起甲状腺功能低下。

7．酚　酚类化合物都具有特殊的芳香气味，均呈弱酸性，在环境中易被氧化。酚类化合物的毒性以苯酚为最大，通常含酚废水中又以苯酚和甲酚的含量最高。目前，环境监测常以苯酚和甲酚等挥发性酚作为污染指标。环境中的酚污染主要指酚类化合物对水体的污染，含酚废水是当今世界上危害大、污染范围广的工业废水之一，是环境中水污染的重要来源。在许多工业领域诸如煤气、焦化、炼油、冶金、机械制造等工业排出的废水中都含有酚，如果这些废水不经过处理，直接排放用于灌溉农田，则可污染大气、水、土壤和食品，从而危害人类健康。酚是一种中等强度的化学毒物，可与细胞原浆中的蛋白质发生化学反应。低浓度时使细胞变性，高浓度时使蛋白质凝固。酚类化合物可经皮肤黏膜、呼吸道及消化道进入体内。低浓度可引起蓄积性慢性中毒，高浓度可引起急性中毒以致昏迷死亡。一般来讲，酚进入人体后机体通过自身的解毒功能使之转化为无毒物质而排出体外。只有当摄入量超过解毒功能时才有蓄积而导致慢性中毒，表现为头晕、头痛、精神不安、食欲缺乏、呕吐腹泻等症状。由于酚的用途极为广泛，预防其污染的工作也很困难。在生产和使用酚的工厂必须建立严格的操作制度，谨防酚的外泄。同时要搞好废水的回收利用和生物氧化处理，严禁含酚废水排入渗井、渗坑，以免污染地下水。

（五）农药、烟气、汽车尾气、酸雨和酸雾等对人类健康的危害

1．农药　施用农药是防治虫害、提高产量的重要措施，广泛应用于农业、林业和畜牧业，此外，在工业和卫生方面也较为广泛地应用。农药根据化学结构的不同，可分为有机农药和无机农药。我们常说的农药污染多指有机农药污染，有机农药又分为有机磷农药、有机氯农药、有机汞农药和有机砷农药等，常用的是有机磷农药和有机氯农药两类。由于管理和使用的不科学或者受到种种条件的限制，农药在生产和使用过程中，就不可避免地排放到环境中，对环境产生有害影响，从而对人体健康产生危害。要减轻环境污染、预防农药中毒的发生必须加强对农药的管理，合理使用农药，加强农药厂废水、废气的处理和综合利用，研制高效低毒的新型农药，同时加强农药对环境污染的监测。

2．烟气　烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气中的二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等及烟尘中的燃料灰分、煤粒、油滴、高温裂解产物等多种毒物复合对空气产生污染，进而对人体产生危害。烟尘对空气的污染与气象条件有关，风、大气稳定度、湍流等与大气污染状况关系密切，此外，光化学、生物化学对烟气的污染亦有一定影响。烟气污染物对人体的危害取决于污染物质的组成、浓度、持续时间及作用部位与人体的敏感性，可引起急性中毒，发生咳嗽、咽痛、胸闷气喘、头痛、眼睛刺痛等症状，严重者可死亡。1957年日本的四日市哮喘就是烟气慢性毒害的典型例子。另外，烟气中含有苯丙芘等强烈致癌物质。预防环境污染，可通过改造锅炉结构、更换燃料、改进燃烧方法等促进燃料充分燃烧，发展区域集中供暖，适当增加烟囱高度。此外，还应加强对环境污染的管理。

3．汽车尾气　汽车尾气的组成和排放量与发动机的种类及燃料有关，一般来说，柴油发动机废气中一氧化碳和碳氢化合物的浓度都远低于汽油发动机，氮氧化合物的浓度几乎相等，然而，柴油发动机排出大量黑烟的臭气令人反感。碳氢化合物与氮氧化合物在强烈的紫外线照射下发生光化学反应，可生成光化学烟雾。目前，还没有足够的资料说明汽车尾气中各种有害成分对人类及其他哺乳动物健康危害的综合作用，多借助个别成分的毒性作用来评价其危害。一氧化碳主要通过与血红蛋白结合使之丧失携氧功能，严重时可引起死亡。氮氧化合物吸入后刺激呼吸道黏膜，可引起肺炎。碳氧化合物含多环芳烃，除具有致癌作用外，还可刺激皮肤、黏膜，尤其是与氮氧化合物形成光化学烟雾，刺激性更强，重者可危及生命。要预防其污染可通过以下途径：改革燃料，推广无铅汽油以及寻找石油代用品等；改进汽车发动机构造，使燃料尽可能充分燃烧。同时应加强城市街道环境的监测与管理。

4．酸雨和酸雾　酸雨是指pH＜5．6的雨雪或其他形式的大气降水，是大气受污染的一种表现。当大气受到污染时，大气中的酸性气体如二氧化硫、氮氧化物浓度增高，溶于雨雪中生成亚硫酸、亚硝酸等使降水的pH降低谓之酸雨。大气中水分饱和或接近饱和时，酸性物质溶于雾中形成酸雾。煤和石油燃烧以及金属冶炼等过程释放到大气中的二氧化硫，通过一系列的气相或液相氧化反应生成硫酸。高温燃烧生成的一氧化氮排入大气中大部分转化为二氧化氮，遇水生成硝酸和亚硝酸。大气颗粒物中的铁、铜、镁、钒等是成酸反应的催化剂，大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢是二氧化硫氧化的氧化剂。酸雨降落地面后对整个生态系统都有影响：可使土壤、湖泊、河流酸化，水体酸化后使水生生物受到严重影响；土壤酸化后使其中的有机物的分解和氮的固定受到抑制，引起土壤贫瘠化，这都将使人们的生活和健康受到不同程度的影响。空气中存在酸雾，可随人的呼吸进入肺部组织，严重时可能引起肺部炎症及肺水肿，特别对婴幼儿的影响更大，甚至有可能诱发婴儿死亡综合征。控制酸雨的根本措施在于减少二氧化硫和氮氧化物的人为排放。对已酸化土壤的水体中施加石灰在短期内可取得较好的效果。