A. 化學之保護環境
人類生存的自然環境有四大要素:大氣、水體、土壤、生物界。人類與環境相互依存、相互利用,人類既是環境的創造物,又是環境的創造者。在工業發展帶給人類物質文明的同時,能源結構的變化,化學工業的發展,工業廢水、廢渣、廢氣的排放、化肥農葯的利用又污染了人類賴以生存的環境,不斷的危害人類健康,阻礙了工農業及科技的發展。人類要生存,就必須保護好自然環境,所以保護環境是我國的一項基本國策。 環境化學主要研究化學物質在環境中的存在、轉化、行為和效應及其控制化學的原理和方法。它是化學科學的一個新的重要分支,也是環境科學的核心組成部分。根據國家自然科學基金委員會《自然科學學科發展戰略調研報告》的劃分,環境化學的研究主要包括環境分析化學,大氣、水體和土壤環境化學,污染生態化學,污染控制化學等四部分內容 要從根本上解決問題,就必須了一定的化學知識。 大氣污染主要是指大氣的化學性污染。大氣中化學性污染物的種類很多,對人體危害嚴重的多達幾十種。我國的大氣污染屬於煤炭型污染。主要的污染物是煙塵和二氧化硫,此外,還有氮氧化物和一氧化碳等。這些污染物主要通過呼吸道進入人體內,不經過肝臟的解毒作用,直接由血液運輸到全身。所以,大氣的化學性污染對人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。 河流、湖泊等水體被污染後,對人體健康會造成嚴重的危害,這主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質。 建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發,重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此,工業、農業、日常生活等採用無毒、無害並可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從「本」治理環境污染的重要途徑。
綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。 化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統的化學雖然可以得到人類需要的新物質,但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產生大量排放物,造成嚴重的環境污染。綠色化學則是更高層次的化學,它的主要特點是「原子經濟性」,即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子,實現「零排放」,因此既可以充分利用資源,又不產生污染。傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從「粗放型」向「集約型」的轉變。綠色化學可以變廢為寶,可使經濟效益大幅度提高。 在此給大家提幾條建議: 1 採用無毒、無害並可循環使用的新物料
1.1 原料選擇
工業化的發展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環境,我們必須研製並採用對環境無毒無害又可循環使用的新物料。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學製造相關的污染問題不僅來源於原料和產品,而且源自在其製造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質,分離和配方中所用的溶劑。在傳統的有機反應中,有機溶劑是最常用的反應介質,這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進行的有機反應,用水作反應介質,以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發展潔凈合成的重要途徑。
B. 環境化學污染物在人體內如何轉歸
1進入人體
2一部分定居人體 另外的坐大便公交或者尿尿航班閃人
C. 分析環境污染物對人體的致癌作用
生命是以蛋白質的方式生存著,並以新陳代謝的特殊形式運動著。因此,從機體的新陳代謝過程,可以看出人類與環境的關系是非常密切的。恩格斯早就指出:「生命是蛋白體的存在方式,這個存在方式的基本因素在於和它周圍的外部自然界的不斷新陳代謝,而且這種新陳代謝一停止,生命就隨之停止,結果便是蛋白質的分解。」
人體通過新陳代謝和周圍環境進行物質交換。物質的基本單元是化學元素。人體各種化學元素的平均含量與地殼中各種化學元素含量相適應。例如,人體血液中的60多種化學元素含量和岩石中這些元素的含量有明顯的相關性(圖5-1)。從這里可以看出化學元素是把人和環境聯系起來的基本因素。自然界是不斷變化的,人體總是從內部調節自己的適應性來與不斷變化的地殼物質保持平衡關系。
環境污染使某些化學物質突然地增加和出現了環境中本來沒有的合成化學物質,破壞了人與環境的對立統一關系,因而引起機體疾病,甚至死亡。
在正常環境中,環境中的物質與人體之間保持動態平衡,使人類得以正常地生長、發育,從事生產勞動,並能使人們在積極勞動之後,迅速解除疲勞,激發人們的智慧和創造力。相反,環境中廢氣、廢水和廢渣、雜訊等,常常使人們發生中毒,或者感到厭煩,難以忍受,注意力不易集中,容易疲勞和激動,工作效率降低,患病率上升。空氣、水、土壤與食物是環境中的四大要素,都是人類和各種生物不可缺少的物質。環境污染首先影響到這些要素,並直接或間接地造成對人體健康的危害。
人體各系統和器官之間是密切聯系著的統一體。人體各種生理功能在某種程度上對環境的變化是適應的。如解毒和代謝功能往往能使人體與環境達到統一。但是,這些功能有一定的限度。如果大量工業「三廢」、農葯等毒物進入環境,並通過各種途徑侵入人體,當超過了人體所能忍受的限度時,就會引起中毒,導致疾病和死亡。某些元素在自然界含量過高或偏低,會造成一些地方病。有毒物質通過呼吸、飲水、食物等直接或間接地進入人體會造成疾病,影響遺傳甚至危及生命。
由此可見,人和環境是不可分割的辯證統一體,在地球的長期歷史發展進程中,形成了一種相互制約、相互作用的統一關系。
當前環境醫學正在迅速發展,除了研究毒物引起的急性和慢性中毒外,還要注意毒物造成人體的潛在性危害,如引起致畸、致癌和致突 變等。至於環境污染是否會影響人體生理功能,縮短人的壽命等問題,也已經引起了國內外的重視和研究。
研究環境污染對人體健康的影響,首先要了解毒物在環境中的遷移和轉化,它是怎樣進入人體的?它在人體中正常的「本底」值應當是多少?它在人體內的吸收、生物轉化、蓄積、代謝、解毒和排泄等過程又是如何進行的?它是否會影響胚胎發育或引起畸胎?會不會產生致突變作用?是否有致癌作用?對後代影響如何?總之,這是一項新的工作,要求我們全面地研究,以便取得豐富的科學資料。我們必須認真地研究環境污染對人體健康的影響,及早發現問題,提出預防措施。同時,也要看到,環境中有毒污染物的毒性是相對的,它和人體的關系是辯證的對立統一關系,並不是任何微量的污染物質都對人體有害,只有含量超過一定范圍時,才能引起人體的病理反應,表現出器官功能障礙或減退,以及患病和死亡。人體與有毒污染物質之間都有一個有毒物質的「量變」逐漸引起人體生理機能「質變」的過程。因此,有些環境污染物質對人體的危害並不立即就顯露出來,往往需要幾年甚至幾十年的時間,才引起嚴重的「公害病」。有的有毒污染物對人體的危害,在當代不立即表現出來,而要在第二代或第三代才發病,我們必須通過各種環境監測手段,及早發現化學毒物對遺傳的影響,及時採取必要的措施。
第二節 環境污染及其對人體的作用
一、環境污染物及其來源
人們在生產生活過程中,排入大氣、水、土壤中,並引起環境污染或導致環境破壞的物質,叫做環境污染物。當前主要的環境污染物及其來源有以下幾個方面。
1.生產性污染物
工業生產所形成的「三廢」,如果未經處理或處理不當即大量排放到環境中去,就可能造成污染。工業「三廢」中的主要污染物及其來源見第五章的附表。
農業生產中長期使用的農葯(殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調節劑等)造成了農作物、畜產品及野生生物中農葯殘留;空氣、水、土壤也可能受到不同程度的污染。
2.生活性污染物
糞便、垃圾、污水等生活廢棄物的處理不當,也是污染空氣、水、土壤及其孳生蚊蠅的重要原因。隨著人口增長和消費水平的不斷提高,生活垃圾的數量大幅度上升,垃圾的性質也發生了變化,如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等成分,使無害化處理增加了很大困難。糞便可用作肥料,但如果無害化處理不當,也可造成某些疾病的傳播。
3.放射性污染物
對環境造成放射性的人為污染源主要是核能工業排放的放射性廢棄物,醫用及工農業用放射源,以及核武器生產及試驗所排放出來的廢棄物和飄塵。目前,醫用放射源占人為污染源的很大一部分,必須注意加以控制。放射性物質的污染波及到空氣、河流或海洋水域、土壤以及食品等,可通過各種途徑進入人體,形成內照射源;醫用放射源或工農業生產中應用的放射源還可使人體處於局部的或全身的外照射中。
二、環境污染的特徵
影響人體健康的環境污染物種類繁多,大致可分為三類:化學性因素、物理性因素及生物性因素。其中以化學性因素最為重要。當這些有害因素進入大氣、水、土壤中,並且種類和數量超過了正常變動范圍時,就可以對人體產生危害。
從影響人體健康的角度來看,環境污染一般具有以下一些特徵:
1.影響范圍大
環境污染涉及的地區廣、人口多,而且接觸的污染對象,除從事工礦企業的健康的青壯年外也包括老、弱、病、幼,甚至胎兒。
2.作用時間長
接觸者長時間不斷地暴露在被污染的環境中,每天可達24小時。
3.污染情況復雜
污染物進入環境後,受到大氣、水體等的稀釋,一般濃度往往很低。污染物濃度雖低,但由於環境中存在的污染物種類繁多,它們不但可通過生物或理化作用發生轉化、代謝、降解和富集,從而改變其原有的性狀和濃度,產生不同的危害作用,而且多種污染物可同時作用於人體,往往產生復雜的聯合作用。如有的是相加作用,即兩種污染物的毒性作用近似,作用於同一受體,而且其中一種污染物可按一定比例為另一種污染物所代替;有的是獨立作用,即聯合污染物中每一污染物對機體作用的途徑、方式和部位均有不同,各自產生的生物學效應也互不相關,聯合污染物的總效應不是各污染物的毒性相加,而僅是各污染物單獨效應的累積;也有的是拮抗作用或協同作用,即兩種污染物聯合作用時,一種污染物能減弱或加強另外一種污染物的毒性。
此外,還有污染容易、治理難的特點。環境一旦被污染,要想恢復原狀,不但費力大,代價高,而且難以奏效,甚至還有重新污染的可能。有些污染物,如重金屬和難以降解的有機氯農葯,污染土壤後,能在土壤中長期殘留,短期內很難消除,處理起來十分困難。
三、致病因素和人體調節功能
人類環境的任何異常變化,都會不同程度地影響到人體的正常生理功能,但是,人類具有調節自己的生理功能來適應不斷變化著的環境的能力。這種適應環境變化的正常生理調節功能,是人類長期發展過程中形成的,如果環境的異常變化不超過一定限度,人體是可以適應的。如人體可以通過體溫調節來適應環境中氣象條件的變化;通過紅細胞數和血紅蛋白含量的增加,在一定程度上適應高山缺氧環境等。如果環境的異常變化超出人類正常生理調節的限度,則可能引起人體某些功能和結構發生異常,甚至造成病理性的變化。這種能使人體發生病理變化的環境因素,稱為環境致病因素。人類的疾病,多數是由生物的、物理的和化學的致病因素所引起。造成環境污染的物質,如有毒氣體、重金屬、農葯、化肥以及其他有機及無機的化合物,這些都是化學性因素;還有的是生物性因素,如細菌、病菌、蟲卵等;也有的是物理性因素,如雜訊和振動、放射性物質的輻射作用、冷卻水造成的熱污染等。這些因素和反應達到一定程度,都可以成為致病因素。在環境致病因素中環境污染又占最重要的位置。僅以人類腫瘤為例,根據大量資料統計分析,人類腫瘤病因大 部分與環境污染直接有關,有人甚至估計與環境化學污染物有關的腫瘤至少佔90%以上。
疾病是機體在致病因素作用下,功能、代謝及形態上發生病理變化的一個過程,這些變化達到一定程度才表現出疾病的特殊臨床症狀和體征。人體對致病因素引起的功能損害有一定的代償能力,在疾病發展過程中,有些變化是屬於代償性的,有些變化則屬於損傷,二者同時存在。當代償過程相對較強時,機體還可能保持著相對的穩定,暫不出現疾病的臨床症狀,這時如果致病因素停止作用,機體便向恢復健康的方向發展。但代償能力是有限度的,如果致病因素繼續作用,代償功能逐漸發生障礙,機體則以病理變化的形式反應,從而表現出各種疾病所特有的臨床症狀和體征。人體對環境致病因素的反應過程可用圖4-2概括表示。
疾病的發生發展一般可分為潛伏期(無臨床表現)、前驅期(有輕微的一般不適)、臨床症狀明顯期(出現某疾病的典型症狀)、轉歸期(恢復健康或惡化死亡)。在急性中毒的情況下,疾病的前兩期可以很短,會很快出現明顯的臨床症狀和體征。在致病因素(如某些化學物質)的微量長期作用下,疾病的前兩期可以相當長,病人沒有明顯的臨床症狀和體征,看上去是健康的。但是在致病因素繼續作用下終將出現明顯的臨床症狀和體征;而且這種人對其他的致病因素(如細菌、病毒等)的抵抗能力減弱,所以這種人是處於潛伏期或處於代償狀態。暫未出現臨床症狀而實際上已受某種危害程度損傷的「病人」,不能認為是「健康」的人,而應看作是處於「疾病」的早期(臨床前期或亞臨床狀態)。因此,從預防醫學的觀點來看,不能以人體是否出現疾病的臨床症狀和體征來評價有無環境污染及其嚴重程度,而應當觀察多種環境因素對人體正常生理及生化功能的作用,及早地發現臨床前期的變化。所以,在評價環境污染對人體健康的影 響時,必須從以下幾個方面來考慮:
1.是否引起急性中毒。
2.是否引起慢性中毒。
3.有無致癌、致畸及致突變作用。
4.是否引起壽命的縮短。
5.是否引起生理、生化的變化。
四、環境化學污染物在人體內的轉歸
環境污染對人體健康的影響是極其復雜的。化學污染物質在人體內遷移、轉化過程也相當復雜。以環境污染中最常見的化學污染物而言,其在人體內的轉歸(圖4-3)大致可概括如下:
1.毒物的侵入和吸收
毒物主要經呼吸道和消化道侵入人體,也可經皮膚或其他途徑侵入。
空氣中的氣態毒物或懸浮的顆粒物質,經呼吸道進入人體。從鼻咽腔至肺泡,整個呼吸道各部分,由於結構不同,對毒物的吸收也不同。愈入深部,面積愈大,停留時間愈長,呼吸量愈大。肺部富有毛細血管,人肺泡總面積達90平方米。毒物由肺部吸收速度極快,僅次於靜脈注射,環境毒物能否隨空氣進入肺泡,這和它的顆粒大小及水溶性有關。能達到肺泡的顆粒物質,其直徑一般不超過3微米,而直徑大於10微米的顆粒物質,大部分被粘附在呼吸道、氣管和支氣粘膜管上。水溶性較大的氣態毒物,如氯氣、二氧化硫,為上呼吸道粘膜所溶解而刺激上呼吸道,極少進入肺泡。而水溶性較小的氣態毒物,如二氧化氮,則絕大部分能達到肺泡。
水和土壤中的有毒物質,主要是通過飲用水和食物經消化道被人體吸收。整個消化道都有吸收作用,但以小腸較為重要。
2.毒物的分布和蓄積
毒物經上述途徑吸收後,由血液分布到人體各組織,不同的毒物在人體各組織的分布情況不同。毒物長期隱藏在組織內,其量又可逐漸積累,這種現象叫做蓄積。如鉛蓄積在骨內,DDT蓄積在脂肪組織內。蓄積在某些情況下(如毒物蓄積部位不同)具有某種保護作用,但同時仍是一種潛在的危險。
除很少一部分水溶性強、分子量極小的毒物可以原形被排出外,絕大部分毒物都要經過某些酶的代謝(或轉化),從而改變其毒性,增強其水溶性而易於排泄。毒物在體內的這種代謝轉化過程,叫生物轉化作用。肝臟、腎臟、胃腸等器官對各種毒物都有生物轉化功能,其中以肝臟最為重要。毒物在體內的代謝過程可分為兩步;第一步是氧化還原和水解,這一代謝過程主要與混合功能氧化酶系有關,它具有多種外源性物質(包括化學致癌物、葯物、殺蟲劑)和內源性物質(激素、脂肪酸)的催化作用,能使這些物質羥化、去甲基化、脫氨基化、氧化等等,所以又稱非特異性葯物代謝酶系,第二步是結合反應,一般通過一步或兩步反應,原屬活性的物質就可能轉化為惰性物質而起解毒作用,但也有惰性物質轉化為活性物質而增加其毒性的,如農葯1605在體內氧化成1600,其毒性就增大。
3.毒物的排泄
各種毒物在體內經生物轉化後排出體外。排泄途徑主要有腎臟、消化道和呼吸道。少量可隨汗液、乳汁、唾液等各種分泌液排出。也有的在皮膚的新陳代謝過程中到達毛發而離開機體。能夠通過胎盤進入胎兒血液的毒物,可以影響胎兒的發育和產生先天性中毒及畸胎。毒物在排出過程中,可在排出的器官造成繼發性損害,成為中毒表現的一部分。
機體除了通過上述蓄積、代謝和排泄的三種方式來改變毒物的毒性外,機體還有一系列的適應和耐受機制。一般說來,機體對毒物的反應,大致有四個階段:機能失調的初期階段;生理性適應階段;有代償機能的亞臨床變化階段;喪失代償機能的病態階段。如在接觸高濃度有機磷農葯時,當血液膽鹼酯酶活性稍低於機體的代償功能時,可能不出現症狀;當血液膽鹼酯酶活性下降到均值(在一般情況下,以健康人膽鹼酯酶活性平均值作為100%)時,常可很快出現輕度中毒症狀,降到均值30—40%時,症狀就相當嚴重,甚至引起死亡。而長期少量接觸有機磷農葯所引起的慢性中毒,使體內膽鹼酯酶活性下降的程度與中毒症狀間往往不成比例,有時膽鹼酯酶活性雖僅為均值的5%,但卻無任何症狀。而且,當某毒物污染環境作用於人群時,並不是所有的人都同樣的出現毒性反應、發病或者死亡,而是出現一種「金字塔」式的分布(圖4-4),這主要是與個體對有害因素的敏感性不同有關。作為環境醫學的一項重要任務,就是早發現亞臨床期生理、生化的變化和保護敏感人群。
五、影響環境污染物對人體作用的因素
污染物對人體危害的性質和程度與以下因素有關:
1.劑量
劑量與危害的關系有以下幾種情況:
(1)對於人體非必需元素、有毒元素或生物體內尚未檢出的某些?? 元素:由環境污染而進入人體的劑量達至一定程度,即可引起異常反應,甚至進一步發展成疾病。對於這一類元素主要是研究制定其最高允許限量的問題,即環境中的最高允許濃度,人體的最高允許負荷量等。
D. 簡述環境污染物在人體內遷移轉化過程
大氣中SO2過多,是形成酸雨的主要原因.大氣中SO2主要有三個來源:化石燃料的燃燒、火山爆發和微生物的分解作用.在自然狀態下,大氣中的S02,一部分被綠色植物吸收;一部分則與大氣中的水結合,形成H2S04,隨降水落入土壤或水體中,以硫酸鹽的形式被植物的根系吸收,轉變成蛋白質等有機物,進而被各級消費者所利用,動植物的遺體被微生物分解後,又能將硫元素釋放到土壤或大氣中,這樣就形成一個完整的循環迴路.但是,隨著工業和城市化的發展,煤、石油等化石燃料的大量燃燒,在短時間內將大量的SO2排放到大氣中,遠遠超出了生物圈的自動凈化能力,因而造成嚴重的大氣污染,並使許多地區出現酸雨.酸雨素有「空中死神」之稱.它可以使水體酸化,從而使魚類的生殖和發育受到嚴重影響:它會直接傷害植物的芽和葉,影響植物的生長.
其中的有害成分在物理、化學和生物的作用下會發生浸出,含有害成分的浸出液可通過地面水、地下水、大氣和土壤等環境介質直接或間接被人體吸收,從而對人體健康造成威脅。
E. 人體對環境污染物的吸收和排泄途徑有哪些
人體對環境的污染物有以下幾種途徑:
1)空氣中污染物的吸入,經肺吸入有:細微顆粒,二氧化硫等化學污染物。細菌,病毒等空氣傳播物
2)皮膚吸收:有大部分為化學物質
3)黏膜吸收:鼻腔黏膜雖有鼻毛的保護但也常吸收一些化學物質
排泄一般有兩種途徑
1)在體內代謝後從腎排出
2)經皮膚汗腺排除,呼吸道排除
F. 環境污染問題如何解決的論文
人類生存的自然環境有四大要素:大氣、水體、土壤、生物界。人類與環境相互依存、相互利用,人類既是環境的創造物,又是環境的創造者。在工業發展帶給人類物質文明的同時,能源結構的 環境化學主要研究化學物質在環境中的存在、轉化、行為和效應及其控制化學的原理和方法。它是化學科學的一個新的重要分支,也是環境科學的核心組成部分。根據國家自然科學基金委員會《自然科學學科發展戰略調研報告》的劃分,環境化學的研究主要包括環境分析化學,大氣、水體和土壤環境化學,污染生態化學,污染控制化學等四部分內容 要從根本上解決問題,就必須了一定的化學知識。 大氣污染主要是指大氣的化學性污染。大氣中化學性污染物的種類很多,對人體危害嚴重的多達幾十種。我國的大氣污染屬於煤炭型污染。主要的污染物是煙塵和二氧化硫,此外,還有氮氧化物和一氧化碳等。這些污染物主要通過呼吸道進入人體內,不經過肝臟的解毒作用,直接由血液運輸到全身。所以,大氣的化學性污染對人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。 河流、湖泊等水體被污染後,對人體健康會造成嚴重的危害,這主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質。 建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發,重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此,工業、農業、日常生活等採用無毒、無害並可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從「本」治理環境污染的重要途徑。
綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。 化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統的化學雖然可以得到人類需要的新物質,但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產生大量排放物,造成嚴重的環境污染。綠色化學則是更高層次的化學,它的主要特點是「原子經濟性」,即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子,實現「零排放」,因此既可以充分利用資源,又不產生污染。傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從「粗放型」向「集約型」的轉變。綠色化學可以變廢為寶,可使經濟效益大幅度提高。 在此給大家提幾條建議: 1 採用無毒、無害並可循環使用的新物料
1.1 原料選擇
工業化的發展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環境,我們必須研製並採用對環境無毒無害又可循環使用的新物料。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學製造相關的污染問題不僅來源於原料和產品,而且源自在其製造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質,分離和配方中所用的溶劑。在傳統的有機反應中,有機溶劑是最常用的反應介質,這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進行的有機反應,用水作反應介質,以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發展潔凈合成的重要途徑。
G. 你好,我也姓景,我想請問你,細胞沒環境污染後會變成什麼樣子,簡單地說就是多了什麼或少了什麼,那部分
細胞被環境污染後,會發生結構或功能的改變,進而影響細胞的生命活動。具體對細胞有什麼影響,不好說,具體要看污染物的性質。有時可能細胞結構沒有變化,但是功能變了,如細胞膜沒有壞,但它的透性的變了,功能就了,就會影響細胞的生命活動。
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環境污染對人體的作用 1.污染生態化學 (1)污染生態化學的概念。污染生態化學是環境污染化學的分支學科,是研究污染物質在生態系統中產生牛態效應的牛物化學過程的科學。因此,污染生態化學涉及環境化學及環境化學物質的結構與性質及其相關的生物化學基礎理論。污染生態化學中產生生態效應的主體是生態系統中最活躍的生物。很多生物是多細胞復合體系,細胞是生物機體的結構單元和功能單位,細胞代謝是一切生命的基礎,是物質代謝、能量代謝和信息代謝的場所。細胞從環境中攝取營養物質,經過氧化還原、水解合成、異構化等生物化學反應,產生種類繁多的代謝中間產物,細胞利用其產生的營養物質,井利用代謝產生的能量,合成並構建自身有序的組織結構,進行復雜的生命活動。
(2)污染生態化學的分子基礎。細胞代謝是一個酶促反應過程。酶催化具有專一性、高效性和易於失去活性的基本特點。兩通常還是…「些化學污染物作用的靶分子,一些化學污染物抑制酶的生物活性,破壞生物體內酶的結構和功能,導致細胞有序的代謝過程受阻,出現細胞代謝異常,可見酶對細胞的代謝發揮關鍵性的作用。生物體內的DNA是生物遺傳的主要物質基礎,遺傳信息以密碼的形式儲存在I)NA分子個,因此,核酸是信息分子,烷化核酸鹼基是代謝信息分子之一。代謝信息分子是研究細胞信息代謝的切入點c,代謝信息分子可以是無機化學分子、有機化學分子和核酸鹼基等。環境中的化學污染物作用於生態系統,產:蛙小念效應,從宏觀生態系統和微觀細胞信息代謝兩方面來研究環境污染物的化學過程、對以通過代謝信息分子傳遞細胞代謝的基本信息,表達環境污染在宏觀環境的化學過程和微觀細胞生化效應中的本質。同時代謝信息分子從另一方面表達了環境化學物質的結構與活性以及與酶的相關作用『, (3)烷化核酸鹼基代謝信息分子與化學污染物。代謝信息分子表達丁污染生態化學和生物信息代謝相:互關系的實質。對生物信息代謝進行綜合分析和比較研究,以代謝信息分子為小化參數,研究環境沁染物在生態系統中的生態效應以及變化趨勢的動態關系,將污染物在避觀環境和微觀細胞中的化學過程相對統一起來,為恬染物的少態效應和少態毒理學的研究,外辟一條新思路和新途徑。
米並(a)花是大』天環境中的典型活染物。苯並(a)改在細胞內經氧化、代謝、活化後『勺細胞色素N50間工酶作用,形成不穩定的中間體,並:立即分解成能與DNA以及其他細胞大分子反應的親電烷化劑,這種親電烷化劑與DNA鹼基上的氮和氧的親核中心部位反應,也容易於與鳥膘吟鹼越7倫t:氮的中心部位反應,形成DNA加合物BP—DNA[benm(a)pyl2ne—DNAl和吁DE—0門A[比刪(a)pyl2ncdi01epx比—DNA]。它們在DNA烷基轉移酶等酶的催化下發生脫膘吟化什:用,釋放烷比核酸鹼基代謝信息分子7。By烏漂吟(7。B門九a)和7—535)DE烏膘吟(7。B凹EGua)。因此,通過測定7—BPl3ua和7。BPDEGua便可以獲取苯並(a)茁在細胞內的生化反應所產生的生物代謝信息。從理論上講,所有其他環境化學污染物,若能在細胞內代謝活化為親電的烷化劑,都可以形成相應的烷化核酸鹼基代謝信息分子。例如,甲基烷化劑與腺膘吟和烏膘吟作用,形成3—甲基腺膘吟和7。甲基鳥膘吟代謝信息分子等。
2.環境化學污染物在人體內的轉歸 環境污染對人體降的影響是極其復雜的。環境污染中的化學污染物在人體內的轉歸大致如下。
(1)化學污染物的侵入和吸收。化學污染物主要經呼吸道和消化道侵人人體,也可經皮膚或其他途徑侵入。空氣中的氣態化學污染物或懸浮的顆粒物,經呼吸道進人人體。水和土壤中的化學污染物,主要是通過飲用水和食物經消化道被人體吸收『。
(2)化學污染物在人體內的分布、蓄積和代謝。化學污染物經上述途徑吸收後,通過血液循環分布到人體各組織中,不同的化學污染物在人體各組織中的分布情況不同。化學污染物長期隱藏在組織內,並逐漸積累的現象叫作蓄積。如鉛蓄積在骨鎬內,D叮蓄積在脂肪組織內等。除很少一部分水溶性強、分子量極小的化學污染物可以以原形被排出外,絕大部分化學污染物需要經過酶促反應(或轉化)改變毒性,增強其水溶性再進行排泄。化學污染物在體內的這種代謝轉化過程,叫生物轉化作用。肝臟、腎臟、胃腸等器官對各種化學污染物都有生物轉化功能,其中以肝臟最為重要。化學污染物在體內的代謝過程可分為兩步;第一步是氧化還原和水解,這一代謝過程主要與氧化酶有關,它能夠對多種外源性物質(包括化學致癌物、葯物、殺蟲劑)和內源性物質(激素、脂肪酸)進行催化,能使這些物質經化、去甲基化、脫氨基化、氧化等;第二步是結合反應,一般通過一步或兩步反應,原屬活性的物質就可能轉化為惰性物質而起解毒作用,但也有些惰性物質轉化為活性物質而增強其毒性的『,如農葯1肋在體內氧化成1枷,其毒性就增強。
(3)化學污染物的排泄。各種化學污染物在體內經生物轉化後排出體外。主要通過腎臟、消化道和呼吸道排除.少景可隨汗液、乳汁、唾液等各種分泌液排出,也有的在皮膚的新陳代謝過程中到達毛發而離開肌體,有的化學污染物還能夠通過胎盤進入胎兒血液,從而影響胎兒的發育,產:小光天性中毒及畸胎。化學活染物在排出過程中,可在排出的器官造成繼發性損害,成為中毒表現的一部分。
肌體除了通過上述蓄積、代謝和排泄三種方式來改變化學污染物的毒性外,還有一系列的適J、迂和耐受機制。一般說來,肌體對化學污染物的反應,大致有四個階段:肌體失調的初期階段;生理性適應階段;有代償機能的亞臨床變化階段;喪失代償機能的病態階段。如在接觸高濃度有機磷農葯時,當血液膽鹼酯酶活性稍低於機體的代償功能時,可能不出現症狀。當血液膽鹼配酶活性下降到均伍(在一般情況下,以降人膽鹼酪酶活性平均值作為100%)時,便很快出現輕度中毒症狀,其酶活性降到均值30%—40%時,症狀就相當嚴重,提至引起死亡。而長期少量接觸有機磷農葯引起慢性中毒時,體內膽鹼酯酶活性下降的程度』尹f1毒症狀間往往不成比例,有時膽鹼酯酶活性雖然僅為均值的5%,似卻無任何症狀。確萊化學性污染物污染環境並作用於人群時,並不是所食的人都會同樣出現中毒反應、發病或者死亡,而是出現一種「金字培」式的分布,這主要是—與個體對有害因素的敏感性不同有關。及早發現環境污染,減少環境污染危害的一項重要任務,就是盡早發現亞臨床期生理、生化的變化和保護敏感人群。
H. 環境污染有哪些對人類有什麼影響
環境污染按照不同的要素來分,有以下幾種類型。
1、按環境要素分:大氣污染、水體污染、土壤污染、噪(音)聲污染、農葯污染、輻射污染、熱污染。
2、按屬性分:顯性污染,隱性污染。
3、按人類活動分:工業環境污染、城市環境污染、農業環境污染。
4、按造成環境污染的性質來源分:化學污染、生物污染、物理污染(雜訊污染、放射性污染、電磁波污染等)固體廢物污染、液體廢物污染、能源污染。
I. 從環境化學角度描述鉛在水環境中有哪些遷移轉化行為
談重金屬鉛在水體中的遷移與轉化特徵
一,前言
鉛是一種重金屬,由鉛組成的鹽類大部分是不溶於水的,當水體中鉛的濃度達到一定范圍時就會對人體、漁業、農業灌溉等等都會產生極大的危害,鉛在人體內富集可以使鉛中毒。伴隨著社會上出現的一系列鉛污染問題,例如兒童鉛中毒、孕婦鉛中毒等,科學家對鉛的了解和研究進一步的加深。水圈與大氣圈和岩石圈共同組成了生物圈,可見水環境的重要,鉛在水體中的遷移與轉化也必然隨之成為社會的焦點問題。
二,鉛在水體中的存在形態
關於鉛元素在水體中的存在形態,一般按其總量分為「可溶態」和「顆粒態」,一些+2價鉛和+4價鉛離子都是可溶態的,可溶態的鉛毒性較大,可以為人、生物直接吸收,儲積性強。懸浮物和沉積物中的鉛是顆粒態的。
三,鉛在水體中遷移轉化的類型和規律
和其他重金屬一樣,鉛在水體中不能為生物所降解,只能產生各種形態之間的相互轉化、分散和富集,這就是鉛的遷移與轉化,按照其運動的形式可以分為機械遷移轉化、物理化學遷移轉化、生物遷移轉化。⑴對於鉛的機械遷移轉化,主要是鉛在水體中被包含於礦物質或是有機膠體中,或是被吸附在懸浮物上,以溶解態或是顆粒態的形態隨水流遷移轉化。⑵鉛在水體中的物理化學遷移轉化主要分為沉澱作用、吸附作用和氧化還原作用。在此筆者詳細的討論一下其轉化過程。從高中的知識我們知道鉛鹽的溶解度都非常小,在偏酸性的水體中Pb 的濃度被PbSO 和PbS等限制著,水體中氫離子濃度大於氫氧根離子濃度,Pb +SO ─PbSO (沉澱),Pb +S ─PbS(沉澱),生成的PbSO ,PbS不溶於酸;在偏鹼性的水體中鉛的濃度受Pb(OH) 的限制,Pb(OH)─Pb + 2OH ,此反應是可逆的,水中OH 較多,使得平衡向逆向移動,又水解反應Pb +2H O─Pb(OH)+H ,OH 中和H 使得平衡向正向移動。另外鉛離子在水體中會發生絡合反應生成一些絡合物,所以鉛通過沉澱作用可以使鉛在水體中的擴散速度和范圍得到限制。鉛離子帶正電被水中帶負電的膠體吸附,發生聚沉現象,這也如沉澱作用有著相同之處,最後大量的鉛沉積在排污口的底泥中,實現了鉛從水體轉化到表層沉積物中,在一些反應中會轉化為其他形式,同時表層沉積物中的鉛在一定的條件下通過一系列的物理化學生物過程釋放到水體中,形成二次污染,所以沉積處也就形成了又一個潛在的污染源。談及鉛的氧化還原,首先可質鉛在水體中一般以2價鉛離子和4價鉛離子存在,4價鉛離子得電子發生還原反應,產生的2價鉛比較穩定,這樣使得造成的危害相對減少。⑶說到生物遷移轉化不得不提食物鏈和富集作用。鉛在生態中通過生物的新陳代謝遷移,食物鏈是其重要的方式,鉛不僅可以從食物鏈的一級轉化到另一級,而且轉化過程中對鉛元素又逐級放大的作用,其濃度從低營養級到高營養級是一個倒金字塔型,能量傳遞經過的營養級越多,濃度放大的比例就越大,在水體中植物通過根系從底泥中吸收化學態鉛,一些植食類動物消化後鉛就在體內富集,當此類動物營養轉化倒高營養級生物體內時,鉛也隨之得以富集,就這樣隨著食物鏈鉛一級一級的富集,當營養劑到達人時,鉛的濃度已經相當高了,從而會對人產生極大的危害。
四,影響鉛在水體中遷移轉化的因素
影響鉛在水體中遷移轉化的因素又很多種,從鉛自身的角度講,鉛存在的形態和價態是一個關鍵因素,從外界條件講影響因素有溫度、水體的酸鹼性、DO、有機質等。關於鉛自身形態價態和水體的酸鹼性在前面已經講過。溶解氧(DO)的含量可以影響水體中氧化還原電位,對於鉛而言,氧可以使鉛氧化從而改變鉛存在的形態及溶解度等,從而遷移性和毒性。關於溫度的影響,先講一下重金屬的吸附,重金屬在固體顆粒上的吸附是一個放熱過程,解吸是一個吸熱過程,當溫度升高時,有利於重金屬的解吸,重金屬鉛就會從吸附態變成自由態,所以一般在夏天河流的底物向水體中釋放更多的重金屬包含大量的鉛。有機質一般處於沉積物的表層里,有較高的吸附性,其中一些物質如有機酸會與鉛離子發生反應,生成可溶性的絡合物和膠體懸浮物,從而影響鉛的遷移轉化。綜上所述,鉛在水體中的遷移轉化過程受各方面因素的共同影響。
五,鉛對人體的危害
鉛在重金屬中的毒性是最大的一個,它作用於人體的各系統和器官,並以神經毒性為主。在人體內對許多器官和生理功能產生危害,其危害主要包括一下幾個方面。⑴鉛對人的神經系統又損害作用,它會使神經發生變性阻礙神經沖動的傳遞。⑵鉛對人體消化系統又很大影響,因為鉛會對肝臟的損害十分大,會造成肝硬化或是肝壞死。武漢大學以前的水是由東湖供給的,後來幾名武大老師最後患肝癌,這也與鉛的毒性又密切的聯系。⑶鉛對骨髓造學系統產生破壞作用,由於鉛抑制相關酶的活性,從而降低血紅素,使紅細胞內的鈉、鉀、水脫失,造成中毒性貧血。⑷鉛對免疫系統的危害也很大,它會使白細胞減少,包細胞的吞噬作用下降,從而降低了機體免疫功能。
六,個人感想與看法
上述的討論中筆者講到了鉛的富集,重金屬是以食物鏈的方式伴隨營養的傳遞從低營養級到高營養級富集,能量級越高,重金屬在機體內的濃度就會越高,而人作為坐高營養級不是深受其害嗎?在此筆者提出自己的見解。從生物學的角度,肉類食品所含人類必需氨基酸十分齊全,植物雖然不齊全,但是幾種不同種類的植物食品加起來也是十分齊全的;從生態學的角度,大家都知道能量傳遞的效率只有10%到20%,人們直接從低營養級攝取能量可以大大的減少能量的耗散;從環境學的角度,在上面已講到重金屬的富集作用從低營養級到高營養級能量的富集比列與能量傳遞效率是互導關系,人們直接從低營養級獲取能量會大大的降低重金屬(當然也包括鉛)的富集。綜合上面所講,筆者認為在當今物質生活逐漸提高的今天也要大力倡導人們以低營養級植物為主要食品。
武漢大學正處於東湖之濱,前幾十年的東湖和現在的東湖形成了極大的反差,筆者第一次看到東湖是在剛來到武大的第二天,看到東湖之後不禁有一種強烈的失落感,沿東湖行走可以看到有一些死魚漂浮在湖上,聯想到主題重金屬,東湖水環境的破壞也與這些重金屬的影響有著密切的關系,伴隨改革開放,工業的興起,東湖也隨之成為了他們的犧牲品,微量元素的大量排放,在湖裡不斷的富集,而湖裡的水不能流動導致這些包括重金屬在內微量元素不能很好的進行機械遷移轉化,要解決這一問題,關閉一些工廠是又一定作用的,但是如何徹底的解決這一問題呢?筆者大膽的假設,不知道想法是否合乎邏輯,東湖和長江相隔便不是很遠,在武昌的下方還有水環境相對較好的湯遜湖,筆者認為可以選擇適當的地方挖兩條人工河,一條連接長江和東湖,一天連接長江和湯遜湖,這樣東湖以及湯遜湖的水體就可以相對流動起來,這樣在湖裡沉積的重金屬就可以很好的進行機械遷移與轉化,從而可以較徹底的改善兩湖的水環境。
七,結束語
當我們了解了鉛的遷移轉化規律,危害及存在形式等等以後,按照這些規律,我們可以科學的,有目的的對水體進行預防和治理,伴隨社會上的一系列的重金屬污染問題,人們也逐漸認識到鉛污染帶來的不可逆轉的後果,隨著科學技術的日益提高,人們也越來越熟悉和掌握鉛的處理技術,在積極治理的同時,倡導和推廣無鉛污染的工藝生產技術,從根源上降低鉛污染,從根本上使人和生態環境和諧發展。
J. 有沒有關於「化學與環境污染」的論文啊
論文摘要】
經過一段時間的社會探索和調查取證,我們已對化學污染與環境有所了解,並進行了初步的論述和實踐驗證。使我們正確的認識到當代化學污染與環境的種種矛盾。同時,對如何減少這一污染,加強環境保護維持生態平衡等問題提出了較為正確的方法。在此,希望能得到各界人士的關注。
【關鍵詞】 化學生產 環境污染 環保
【論點的提出】
面對越來越被人們所關注環境污染問題,以及精神生活與物質生活的不斷提高之下隨之而來的環境影響也一度讓人困惑不已。僅從陸地污染來說,那難以處理的塑料.橡膠.玻璃.鋁等廢物,無一例外均是化工生產的產物,無論是在生產過程中還是使用過後的處理途徑,均是難以權衡的種種矛盾。當然,環境污染的最直接.最容易被人所感受的後果是使人類環境的質量下降,影響人類的生活質量.身體健康和生產活動。為改變現狀,用所學的現有知識探尋一些切實可行的環保方法,並對化學學科的知識得以鞏固,我們終將論點得以提出。
【圍繞論點展開的討論、調查】
在當今社會,概括地說,現如今的環境污染主要為三方面:海洋污染.陸地污染.空氣污染。
情況一:空氣污染
大氣污染是指大氣中污染物濃度達到有害程度,超過了環境質量標準的現象。凡是能使空氣質量變壞的物質都是大氣污染物。大氣污染物目前已知約有100多種。按其存在狀態可分為兩大類。一種是氣溶膠狀態污染物,另一種是氣體狀態污染物。氣溶膠狀態污染物主要有粉塵、煙液滴、霧、降塵、漂塵、懸浮物等。氣體狀態污染物主要有以二氧化硫為主的硫氧化合物,以二氧化氮為主的氮氧化合物,以二氧化碳為主的碳氧化合物以及碳、氫結合的碳氫化合物。大氣中不僅含無機污染物,而且含有機污染物。隨著人類不斷開發新的物質,大氣污染物的種類和數量也在不斷變化著。空氣中的主要污染物是碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物及氯氟烴類等,這些污染物對人體對生物的危害是十分可怕的。因此,我們必須加強防治,減少污染,保護人類。碳氧化合物(COx)主要來自礦物燃料的釋放而產生,如汽車;摩托,以及工業生產中化工原料的燃燒,CO2能強烈吸收太陽光的紅外線,使地球表面氣溫升高,造成所謂的「溫室效應」,改變並破壞了生態平衡,CO與血紅蛋白的親合力為O2與血紅蛋白親合力的210倍,因而它使血紅蛋白喪失輸氧的能力而引起組織缺氧導致頭痛、神經麻痹,甚至危及生命。由於大氣層的二氧化碳的急劇增加,如果不治理,吸收二氧化碳的海洋表層將達到飽和,森林被大面積砍伐,到2057年世界的熱帶雨林可能全部消失,使空氣中的二氧化碳不能充分吸收,在未來的100—150年間,大氣層中的二氧化碳增加20%,平均氣溫提高0.5℃,到21世紀末,地球上的平均氣溫升高5至6℃,那時地球上將無現在的冬天。除COx以外CH4、NOx和氯氟烴類也能吸收紅外輻射,加劇溫室效應,因此,我們應重視治理。
情況二:飲食污染
食品中的化學污染物品種多,成分復雜。主要包括:化肥(氮肥、磷肥、鉀肥等);農葯(有機氯類、有機磷類、氨基甲酸酯類、沙蠶毒素類、有機砷類、有機氟類、有機汞類等);各種有害金屬和非金屬(汞、砷、鉛、鎘、鎳、銻、硒、鈷、氟等);各種有機物、無機物(苯並芘、亞硝胺、酸、鹼、苯胺等)。
食品中化學污染物涉及范圍較廣,污染情況也較復雜。在農業生產中,化肥的合理科學施用不但能夠改善土壤結構,而且能夠增加農作物產量。由於近幾年大量長期地亂施化肥,使土壤的理化性狀變劣,肥力下降,同時造成了農業環境的污染,進而給食品帶來了污染。
為了防止通過化肥、農葯、帶入土壤過量的有害物質,必須經常進行環境污染物含量的檢測管理,加強環保教育,推廣科學施肥技術,提高肥料的利用率,制定各種農葯和作物使用、收獲、食用的合理安全間隔期。要加強對工業「三廢」的治理和對食品包裝材料衛生的管理工作。制訂食品中化學污染物的衛生標准,使之成為國家實行食品衛生監督執法的依據,用以保證人們的飲食安全,保障人體健康。
情況三:海洋污染
海洋污染是指有害物質進入海洋環境 而造成的污染。可損害生物資源,危害人類健康,妨礙捕魚和人類在海上的其他活動,損壞海水質量和環境質量等。 海洋污染物依其來源、性質和毒性,可分為以下幾類:①石油及其產品(見海洋石油污染)。②金屬和酸、鹼。包括鉻、錳、鐵、銅、鋅、銀、鎘 、銻 、汞 、鉛等金屬,磷、砷等非金屬,以及酸和鹼等。它們直接危害海洋生物的生存和影響其利用價值。③農葯。主要由徑流帶入海洋。對海洋生物有危害。④放射性物質。主要來自核爆炸、核工業或核艦艇的排污。⑤有機廢液和生活污水。由徑流帶入海洋。極嚴重的可形成赤潮。⑥熱污染和固體廢物。主要包括工業冷卻水和工程殘土、垃圾及疏浚泥等。前者入海後能提高局部海區的水溫,使溶解氧的含量降低 ,影 響生物的新 陳代謝,甚至使生物群落發生改變;後者可破壞海濱環境和海洋生物的棲息環境。海洋污染的特點是,污染源多、持續性強,擴散范圍廣,難以控制。海洋污染造成的海水渾濁嚴重影響海洋植物(浮游植物和海藻)的光合作用,從而影響海域的生產力,對魚類也有危害。重金屬和有毒有機化合物等有毒物質在海域中累積,並通過海洋生物的富集作用,對海洋動物和以此為食的其他動物造成毒害。石油污染在海洋表面形成面積廣大的油膜,阻止空氣中的氧氣向海水中溶解,同時石油的分解也消耗水中的溶解氧,造成海水缺氧,對海洋生物產生危害,並禍及海鳥和人類。由於好氧有機物污染引起的赤潮(海水富營養化的結果),造成海水缺氧,導致海洋生物死亡。海洋污染還會破壞海濱旅遊資源。因此,海洋污染已經引起國際社會約來約多的重視。防止海洋污染的措施主要有:海洋開發與環境保護協調發展,立足於對污染源的治理;對海洋環境深入開展科學研究;健全環境保護法制,加強監測監視和管理;建立海上消除污染的組織;宣傳教育;加強國際合作,共同保護海洋環境。
【結論】
經過此次探究學習,我們深切地感受到現如今環境問題的嚴重性和急待於整改處理的緊迫性。我們作為公民一定要從我做起從生活的點滴做起,保護環境,為擁有一個更加良好的生存空間,貢獻自己的力量!
【致謝】
論文的最後,我們要感謝參與指導、討論及協助過論文的全體人員;論文中採用的圖文及數據資料的提供者;提供信息或幫助收集、整理資料的人員。