一2014.3大气污染与健康

1,空气污染与健康,2,海拔高度（km）80010080604020 -100 -50 0 50 100 temperature（ ）,对流层,平流层,臭氧层,中间层,热层,外大气层,大气圈：地球表面包围的很厚的并随地球旋转的空气层,大气垂直分层,1、气温随高度增加而增加2、气体分子呈电离状态,气温随高度增加而递减（高空对流层）,1、空气以水平运动为主2、几乎没有水蒸气，没有气象现象，利于高空飞行 3、有20km左右臭氧层，可吸收短波紫外线,1、气温随高度增加而递减2、空气垂直对流3、气象变化复杂4、密度最大,3,一、空气的物理化学性状及其卫生学意义,（一）空气的化学组成（二）空气的物理性状 1、太阳辐射 2、空气离子化 3、气象因素 4、室内小气候,4,（一）空气的化学组成 在一般情况下，空气的各组分几乎是恒定的。氮、氧、氩三种组分占大气总量的99.96%，CO2约为0.03%。水蒸气含量一般在4%以下。,氩0.93%,CO20.03%,其他0.01%,氧20.93%,氮78.10%,混合气体、水汽和气溶胶,5,（二）空气的物理性状 空气的物理性状包括与人类健康关系密切的太阳辐射、空气离子化和各种气象条件等。,6,1. 太阳辐射 太阳是一团炽热的熔融物体，似一个巨大的热核反应堆。在反应过程中，产生大量辐射能。 太阳辐射（solar radiation）是产生各种复杂天气现象的根本原因，是地球上光和热的源泉。,7,地 球,大气层,灰尘、雾、水汽等能吸收14太阳辐射,43到达地表,43折回宇宙空间,8,太阳辐射光谱,波长,-射线,X-射线,紫外线,可见光,红外线,微 波,无线电波,组成太阳光谱,9,（1）紫外线,紫外线辐射（ultraviolet radiation）可分为三段,10,11,太阳紫外辐射中的长波和中波紫外线对人类健康的影响具有重要意义。,UVA：促进维生素D合成、造成色素沉着；UVB：抗佝偻病、产生红斑，提高肌肤免疫功能；UVC：杀菌作用。,12,抗佝偻病作用(anti-rachitic effect),麦角固醇和7-脱氢胆固醇 VitD2 25-(OH)-D3 1,25-(OH)2-D3,UV-B,肝脏羟化酶,肾脏羟化酶,促进体内钙吸收调节钙磷代谢维持骨骼正常生长发育,13,活性维生素D可调节人体钙磷代谢。对大多数人来说，维生素D主要来源于适量暴露于中波紫外辐射，仅少量（10%）来源于膳食。膳食中缺乏维生素D且暴露太阳紫外线辐射不足时可导致维生素D缺乏，这可增高佝偻病、骨软化症及骨质疏松症的发病率。,14,色素沉着作用(pigmentation),UV-A 皮肤细胞中黑色素原 黑色素 氧化酶,保护皮肤及深部组织血管扩张，利于散热,15,杀菌作用 (germicical effect),蛋白质变性离解 DNA受损,细菌,UV-C,细菌死亡,16,紫外线的有害作用：,17,紫外线的有害作用：,18,太阳紫外线辐射的适量暴露对人体有益，过量暴露则对人体产生有害作用，因此既要适量暴露于阳光，预防维生素D缺乏，还要预防过量暴露于阳光对机体的有害作用 。,19,20,（2）红外线（infrared ray）,波长在760nm1mm的电磁波是红外线（infrared ray），其短波（7601400nm）部分具有更强的生物学效应。 生物学作用的基础：热效应，故又称热射线。,21,机体通过皮肤吸收红外线，使照射部位或全身血管扩张、血流速度加快，引起温度升高，加速组织内各种物理和化学过程。促进新陈代谢和细胞增生，有消炎镇痛作用。 过量红外线照射可引起皮肤烧伤；可使体温调节发生障碍，引起热射病和日射病；可引起眼晶状体混浊，发生白内障。,22,（3）可视线（visible light）,可视线的波长为400760nm，可作用于视觉器官产生视觉。视觉分析器对不同波长可视线的色觉是不同的，因而呈现出紫、蓝、绿、橙、红等不同颜色。可视线通过视觉器官改变人体的紧张及觉醒状态，使机体的代谢、脉搏、体温、睡眠和觉醒等生理现象发生节律性变化。 适宜的照度可预防眼睛疲劳和近视，提高情绪和劳动效率。光线微弱可使视觉器官过度紧张而易引起疲劳。,23,2. 空气离子化,外界因素,+,-,空气分子 中性,空气正离子,空气负离子,此过程称为空气离子化或称空气电离,空气离子的形成是阴、阳离子成对出现的。一部分离子相互中和，又成为中性气体分子；一部分离子可把周围1015个中性气体分子吸附到一起，形成质量较轻、直径较大的离子，称为轻离子（n+ / n-）；一部分轻离子与空气中的灰尘、烟雾等结合，形成重离子（N+ / N）。,24,空气中离子浓度及重、轻离子的比例，可作为衡量空气清洁新鲜程度的标志和评价环境空气质量的参考指标之一。 我国空气离子化卫生标准： 负离子103个/cm3 ， 重、轻离子比值应小于50。,25,3. 气象因素（meteorologic factor）,气象因素：气温、气湿、气流、气压等。天气：指一定地区在一定时间内各种气象因素的综合表现。主要为气温、气湿、气压、风、云、雨、雪等大气状态在短时间内的变化。气候：是指某地区长期天气变化情况的概括，即最常见的具有代表性的天气特征。,26,（1）气候对健康的影响,人们早已观察到疾病与季节和气象的关系，如花粉症、枯草热、流行性感冒等，均与季节有明显相关，可称为“气候病”。风湿性关节炎，肌肉痛、断肢痛、偏头痛等受短时间气象因素变化的影响，亦称为“天气病”。,27,天气的变化也常常引起某些疾病的加重:例如：心肌梗死的急性发作常受高气压、气温变化、大风等的影响。 冷刺激可使周围血管收缩、动脉压升高，心肌需氧量增多。,28,高血压、脑卒中死亡多发生在寒冷季节、气象多变的时日。 冠心病患病率及死亡率在1月2月份较7月8月份高，这是由于血管弹性、血液黏度、凝血时间和毛细血管脆性等均与气候有关。,29,传染病的发病往往有明显的季节性。肺炎死亡多见于12月3月，当高气压急剧下降、冷峰通过时肺炎的发作或死亡数增加。支气管哮喘的发生与雷雨、台风、气团交替、冷峰过境、日温差较大有关。,30,（2）气候适应 人类通过遗传和后天获得的功能而对各种气候具有很大的适应能力（acclimatization），即气候适应，又称为水土适应。 适应能力可以因锻炼而加强，还受年龄、性别和体型等个体因素影响。,31,4. 室内小气候 室内环境中（或建筑物内）的气候，称为室内小气候（indoor microclimate）。室内小气候主要是由气温、气湿、气流和热辐射（周围墙壁等物体表面温度）这四个气象因素组成。,32,室内小气候必须维持机体的温热平衡或体温调节机能处在正常状态中。也就是在室内人们着普通衣服处于安静或中度劳动情况下，机体的产热量与散热量能保持平衡，体温、皮肤温、皮肤出汗量、温热感觉及其他生理指标都能维持在正常范围以内。,33,我国室内空气质量标准： 温度（）: 2228（夏季）、1624（冬季） 相对湿度（%）: 4080（夏季）、3060（冬季） 空气流速（m/s）: 0.3（夏季）、 0.2 （冬季）,34,二、大气污染与疾病,（一）大气污染及其来源（二）大气污染对人体健康的危害 1、直接危害 2、间接危害（三）大气中几种常见污染物对健康的影响,35,（一）大气污染及其来源1.大气污染 大气污染（air pollution）是指由于人为或自然原因，使一种或多种污染物混入大气中，并达到一定浓度，超过大气的自净能力，致使大气质量恶化，对居民健康和生活条件造成了危害，对动植物产生不良影响的空气状况。,36,2.大气污染的主要来源工业企业：燃料的燃烧和生产过程中排出的废气是大气污染的主要来源。交通运输：主要指汽车、飞机、火车、轮船、拖拉机、摩托车等机动交通工具。生活炉灶：生活用燃料主要是煤制品，其次是煤气、液化石油气和天然气。,37,38,（1）工业企业：主要污染物：CO2、SO2、NO2、水汽、灰分、CO、SOx、NOx、醛类、碳粒和多环芳烃等,38,39,（2）交通运输： 主要污染物： CO、NOx、碳氢化合物、SO2等，颗粒物里含有碳黑、焦油、多环芳烃、四乙基铅等。,39,40,（3）生活炉灶： 主要污染物：烟尘、SO2、CO、NOx、多环芳烃等。,40,41,大气中的污染物有： 一次污染物（primary pollutant）：直接来源于污染源的污染物，如SO2、H2S、CO、CO2等。二次污染物（secondary pollutant）：由一次污染物在大气中与其他化学物质发生化学反应、或在太阳辐射线作用下发生光化学反应而形成的新的污染物，如SO3、H2SO4、NO2、HNO3、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯（PANs）。,42,（二）大气污染对人体健康的危害 1. 大气污染对人体健康的直接危害 2. 大气污染对人体健康的间接危害,43,肺泡总表观面积大，壁薄，毛细血管丰富：吸收迅速不经肝，直接进入大循环肺泡/血液浓度(分压)差大，吸收快血/气分配系数大，易吸收入血颗粒大小、分散度、溶解度活动强度、肺通气量环境气象因素,呼吸道：气体、蒸气、气溶胶,特点,影响因素,环境污染物的吸收,44,血液,污染物经肺吸收与转运模式图,胃肠道,鼻 咽,气管支气管,肺 泡,淋 巴,45,46,2-28-2012,46,47,1.大气污染的直接危害 （1）急性中毒 （2）慢性炎症 （3）变态反应 （4）致癌作用 （5）机体免疫力下降,48,（1） 急性中毒 当大气污染物的浓度在短期内急剧增高，使周围人群吸入大量污染物可造成急性中毒。急性中毒主要由烟雾事件和生产事故引起的。,49,1）烟雾事件 是大气污染造成急性中毒的主要类型，根据烟雾形成的原因，又可分为煤烟型烟雾事件和光化学烟雾事件。,50, 煤烟型烟雾事件 是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分扩散而引起的。主要污染物为SO2和烟尘。 从19世纪末开始，就发生过20多起烟雾事件，比较严重的有：,51,1930年12月3日到5日，在比利时发生的马斯河谷烟雾事件，引起几千人出现呼吸系统疾病，约60多人死亡。英国从1843年到1965年共发生多次烟雾事件，其中最严重的一次是1952年12月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件。,52,因为伦敦住户采暖壁炉排出大量煤烟与浓雾混合，停滞于城市上空，使整个城市被浓烟吞没。几千市民感到呼吸困难，并有咳嗽、喉痛、呕吐等症状发生，老人和病患者死亡不断增加，4天内死亡4000人以上。,53,54,2-28-2012,54,History:The London Smog, 1952,5th of December 1952 the London sky was clear, the weather was considerably colder than usual. As a result people were burning large amounts of coal. The winds were light and the air near the ground was moist, conditions ideal for formation of radiation fog.During the day of 5th December the fog was not particularly dense, it possessed a dry smoky character, however when nightfall came the fog thickened and visibility dropped to a few meters.,55,The Great Smog,A severeair pollutionevent that affectedLondonin Dec 1952. A period of cold weather combined with ananticycloneand windless conditions, collected airborne pollutants mostly from the use ofcoalto form a thick layer ofsmogover the city. It lasted from Friday 5th to Tuesday 9 Dec 1952, then quickly dispersed after a change in the weather.,2-28-2012,55,56,2-28-2012,56,In central London the visibility remained below 500 m for 114 hr and below 50 m for 48 hr. At Heathrow airport visibility remained below 10 for 48 hr from the morning of 6 DecRoad, rail and air transport were brought to a standstill.,57,2-28-2012,57,Results,Smog stayed for five days from the 5 to the 10 December.The smoke laden fog that shrouded the capital brought the premature death of an estimated 12,000 people and illness to many others.,58,光化学烟雾 是汽车尾气中氮氧化物（NOX）和烃类污染物在强烈日光作用下产生的浅蓝色烟雾而引起的。包括NO、NO2 、O3、 HNO3、醛、酮、过氧酰基硝酸酯类（PANs）等。,59,美国洛杉矶从1943年到1955年发生过多次光化学烟雾污染事件，特别是1955年发生的光化学烟雾事件，当时气温高达37.8，持续一周多时间，很多居民出现眼和呼吸道刺激症状，老弱病患者死亡率增加，65岁以上的人群平均每天约死亡70 317人。,60,4.光化学烟雾,光化学烟雾,阶段I污染物蓄积,阶段II氧化物形成,烟雾,61,2）生产事故 印度博帕尔市联合农药厂异氰酸甲酯泄漏事件。1984年12月3日凌晨，该厂大约3040吨异氰酸甲酯及其水解产物泄漏而直接排入大气，毒气随着每小时5km的风速向下风向扩散，共波及11个居民区，65km2的市区，致使52万人口受到严重损害。受害者主诉咽喉痛，咳嗽并有窒息感，严重者出现呕吐，腹绞痛，意识模糊，惊厥。受害严重部位是肺和双眼。此事件共造成15多万人中毒，其中有5万多人失明，2500人死亡。数千头牲畜被毒死.,62,63, 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件： 1986年4月26日凌晨1时许，切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆内的放射物质大量泄漏达8吨多，对周围环境造成了严重污染。 释放出的核裂变产物主要有131I、103Ru、137Cs以及少量的60Co。周围环境中的放射剂量达200R/h，为人体允许剂量的2万倍。 此次核事故使苏联15万平方公里的领土受到污染，13万居民急性暴露，31人死亡，233人受伤。3年后的调查发现，距核电站80km的地区，皮肤癌、舌癌、口腔癌以及其他癌症患者增多，儿童甲状腺癌患者剧增。,64,爆炸场面,受伤儿童,65,65,2011年日本核泄露事件,2011年3月11日，日本地震后引发海啸，导致福岛核电站发生爆炸、放射物质泄露。,66,（2）慢性炎症 长期吸入大气污染物可引起呼吸系统慢性炎症，如结膜炎，咽喉炎，气管炎等，严重的引起慢性阻塞性肺部疾患（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD），包括慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿。,67,（3） 变态反应 大气中某些污染物如甲醛，某些石油制品的分解产物，某些洗涤剂具有致敏作用，使机体发生变态反应。如铬可引起过敏性皮炎，轻者出现接触性皮炎，荨麻疹，过敏性鼻炎等，严重的出现支气管哮喘。,68,四日市哮喘是日本发生的一起公害事件所致。四日市位于日本伊势湾西岸，曾因每隔四天有一次集市而得名。 1955年开始修建炼油厂，发电厂等石油联合企业，因使用中东高硫重油，每年工厂均排出大量的SO2和粉尘，1960年开始工厂附近居民出现哮喘病，1961年大量出现，到1970年四日市哮喘病达到500多人，死亡36人。,69,（4）致癌作用 大量调查资料已经显示大气污染是肺癌发生重要原因之一。居民肺癌发病率：大城市中小城市，城市农村。 有致癌危险性的大气污染物包括苯并(a)芘B(a)P、苯、石棉、砷、镍、铬等重金属及颗粒物，特别是细粒子。,70,70,3-2-2012,世界卫生组织下属的国际癌症研究所IARC将致癌物质分为四大类,71,71,3-2-2012,72,72,3-2-2012,73,常见的致癌物,74,诱 变 剂,致畸原,致 癌 物,致突变、致畸胎及致癌作用的关系,75,2. 大气污染的间接危害 （1）产生温室效应 （2）形成酸雨 （3）破坏平流层的臭氧层 （4）形成大气棕色云团,76,（1）产生温室效应,由于生产和生活中大量燃料的燃烧而产生大量CO2并排入大气，又因大面积森林砍伐而缺乏足够的植物来吸收CO2，使大气中CO2含量上升，CO2能吸收地表发射的热辐射，使大气增温，从而对地球起到保温作用，称为温室效应（greenhouse effect）。 温室效应气体：CO2、CH4、 O3 、CFCs,77,温室效应（Greenhouse effect）,地球,对流层,温室效应,平流层,太阳,太阳辐射,大气,包括温室气体,太阳辐射通过气体,太阳辐射使地球表面升温并散热,一些热量穿过气体层,一些热量被吸收,留在大气层,78,全球气候变暖可使两极冰川融化，海平面上升。 气候变暖与以下疾病有关： 心血管疾病 介水传染病和食源性疾病 虫媒疾病 意外伤害 营养不良,79,80,酸雨 pH值小于5.6 的降水,太阳能量启动光化学反应,氧化,二氧化硫,硫 酸,二氧化氮,硝 酸,酸雨,酸雨对人类已造成多种危害,81,大气二氧化硫循环,年份,自然来源,82,树木被酸雨破坏,83,摄于1908年,摄于1968年,酸雨对石雕的损害,84,（3）破坏平流层的臭氧层 臭氧层位于地球表面上大约20 50km的平流层中，正常情况下臭氧形成与破坏几乎相当，保持动态平衡。 消耗臭氧层的物质主要有氯氟烃类(CFCs)、溴氟烷烃类(哈龙类,Halons)和 N2O等。受短波紫外线辐射发生光降解而释放出游离氯，后者可与O3反应破坏臭氧层。溴氟烷烃类可释放出溴离子加速臭氧的损耗，结果使臭氧层变薄，甚至形成空洞，导致到达地表的紫外线辐射量增加。,85,臭氧层被破坏形成空洞以后，减少了臭氧层对短波紫外线和其他宇宙射线的吸收和阻挡功能。皮肤癌和白内障的发病率将增加。,2000年,2006年,1.南极上空的臭氧空洞，1986年的空洞面积可容纳下美国整个大陆（约1000万km2），其深度可装下珠穆朗玛峰，到2006年10月，南极上空的臭氧空洞已扩大为2900万km2，为南极面积的两倍，是目前最大的一个臭氧空洞。2.1987年科学家又发现，北极上空的臭氧含量也减少了1530。吞掉O3深度已达19243.中国科学家在研究19791991年的气象时，又在青藏高原上空发现了一个臭氧空洞。4.1996年，俄罗斯科学家也发现以西伯利亚为中心的上空面积约为1500万km2的第四个臭氧空洞。5.1997年，智利科学家又在智利和阿根廷上空新发现第五个面积为1000多km2的臭氧空洞。,北半球中纬度地区冬/春季增加了7%；北半球中纬度地区夏/秋季增加了4%；南半球中纬度地区全年平均增加了6%；南极地区春季增加了130%；北极地区春季增加了22%。（紫外线）,北半球中纬度地区冬/春季增加了7%；北半球中纬度地区夏/秋季增加了4%；南半球中纬度地区全年平均增加了6%；南极地区春季增加了130%；北极地区春季增加了22%。（紫外线）,Cl + O3 ClO + O2ClO + O Cl + O2,92,（4）形成大气棕色云团： 从工矿企业、机动车、木材燃烧或大牲畜粪便的厨灶中排放的废气，在大气层中积聚，最终形成有毒的棕色云团。,92,93,大气棕色云团,大气棕色云团(atmospheric brown clouds, ABC)是指区域范围的大气污染物，包括颗粒物、煤烟、硫酸盐、硝酸盐、飞灰等。ABC的棕色就是黑炭、飞灰、土壤粒子以及二氧化氮等对太阳辐射的吸收和散射所致。气溶胶对光的衰减作用常用气溶胶光学厚度（aerosol optical depth, AOD）来表示。,94,ABC热点区是指年平均人为AOD超过0.3，且吸收性气溶胶对气溶胶光学厚度的贡献超过10%的地区。世界目前有五大ABC热点区，包括东亚、南亚的印度中央平原、东南亚、南部非洲以及亚马孙流域。世界上还有13座“超大城市”被确认为棕色云团热点城市。它们是泰国曼谷、埃及开罗、孟加拉国达卡、巴基斯坦卡拉奇、伊朗德黑兰、尼日利亚拉各斯、韩国首尔、印度的加尔各答、新德里和孟买，以及我国的北京、上海和深圳。,二、大气污染对健康的间接危害,95,-大气棕色云团（atmospheric brown clouds（ABC）状如云团、以细颗粒物为主出现在对流层的大片污染物,东北亚地区大气棕色云团,96,美国航空航天局（NASA）公布的2001-2006全球空气质量图：中国大部分地区PM2.5 接近80g/m3，甚至超过非洲撒哈拉沙漠,97,ABC的多种组分对人群健康可直接产生不良影响。ABC中的颗粒物可吸收太阳的直射或散射光，影响紫外线的生物学活性。因此，在大气污染严重的地区，儿童佝偻病的发病率较高，某些通过空气传播的疾病易于流行。大气污染还能降低大气能见度，使交通事故增加。ABC的组分不仅会直接影响人体健康，还会影响世界的水资源、农业生产和生态系统，威胁人类的生存环境。,二、大气污染对健康的间接危害,98,（三）大气中几种常见污染物对健康的影响,SO2是一种有刺激性的无色气体，易溶于水。主要来源: 燃料燃烧、有色金属冶炼、钢铁 化工、炼油、硫酸制造 。,1. 二氧化硫 （SO2）,99,二氧化硫的危害： SO2遇水 SO2与烟尘联合作用 变态反应原 支气管哮喘 SO2与B(a)P联合作用 致癌,眼、上呼吸道刺激,刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感受器,慢性鼻炎、COPD等,100,国家卫生标准：,我国环境空气质量标准（GB30952012）中规定环境空气中SO2一小时平均浓度为0.50 mg/m3（二级标准），日平均浓度为0.15 mg/m3（二级标准），年平均浓度限值为60g/m3 （二级标准）。,101,2. 氮氧化物（NOX） 氮氧化物（NOX）是NO、N2O、NO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5等含氮气体化合物的总称。 大气污染：主要是NO2和NO。 毒性：NO2NO NO2+烃类 光化学烟雾 NO2+多环芳烃 硝基多环芳烃,102,Human Responses to Air Pollution,Water soluble gases, SO2, are completely removed in the upper airways.Less-soluble gases, NO2, O3, penetrate to the small airway and alveoli.,2-28-2012,102,103,氮氧化物的危害：（1）引起呼吸道阻力增加，纤毛运动减弱，肺吞噬细胞吞噬能力降低。（2）进入深部呼吸道的NO2能溶解于液体中，形成亚硝酸及硝酸，对肺组织产生强烈的刺激与腐蚀作用，导致肺水肿。（3）亚硝酸根进入血液后可引起高铁血红蛋白血症和血管扩张，引起组织缺氧，出现发绀、呼吸困难。（4） NO2与大气中的SO2和O3分别具有相加和协同作用，造成呼吸道阻力增加以及对感染的抵抗力降低。,104,国家卫生标准： 我国环境空气质量标准（GB30952012）中规定环境空气中NO2一小时平均浓度为0.2mg/m3（二级标准），日平均浓度为80 g/m3（二级标准），年平均浓度为40 g/m3（二级标准） 。,105,3. 颗粒物(particulate matter, PM) 颗粒物：颗粒状态的物质统称颗粒物，包括固体颗粒和液体颗粒。沉降性颗粒物：直径100m的颗粒物悬浮性颗粒物：直径100m的颗粒物,106,107,细颗粒物（fine particle）是指粒径2.5m的细颗粒，又称PM2.5。 PM2.5悬浮时间长，易于滞留在终末细支气管和肺泡中，且表面积大，更易吸附各种有毒的有机物和重金属元素，对健康的危害更大。,108,“灰霾（gray haze)”的定义：中国气象局地面气象观测规范 大量极细微的干尘粒等均匀的浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气出现普遍混浊现象，霾使远处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物体微带蓝色。,2010年中华人民共和国气象行业标准 当能见度小于10千米，排出了降水、沙尘暴、扬沙、浮尘等天气现象造成的视程障碍，且空气相对湿度小于80%时，即可判识为霾。,109,Patton and Byron Nature Reviews Drug Discovery 6, 6774 (January 2007) | doi:10.1038/nrd2153,110,2-28-2012,110,111,The adverse response depends: degree of exposure, the site of deposition, the rate of removal, and the susceptibility of the exposed individual.Recent evidences suggest that PM2.5 or less has far more impacts on health than heretofore recognized.,2-28-2012,111,Smaller particles canabsorb toxic contaminantsper unit mass,112,Ambient small airborne particles,2-28-2012,112,113,颗粒物的来源： 大气中的颗粒物可来自自然界的风沙尘土、火山爆发、森林火灾和海水喷溅等。人类的生产和生活活动中使用的各种燃料如煤碳、液化石油气、煤气、天然气和石油的燃烧构成了大气颗粒物的主要来源。,114,颗粒物的危害：呼吸系统 ： 颗粒物 肺部 通气/换气功能 COPD心血管系统： 干扰自主神经; 循环系统 血栓; 刺激呼吸道 炎症 炎症因子 血管损伤 血栓形成;致癌作用 ：颗粒物的有机提取物有遗传毒性，颗粒物中还含有多种致癌物和促癌物 。,PM10和 PM2.5,115,国家卫生标准： 我国环境空气质量标准（GB30952012）中规定环境空气中可吸入颗粒物（PM10）日平均浓度为0.15 mg/m3（二级标准），年平均浓度为0.07 mg/m3（二级标准） 。 我国（GB30952012）中规定环境空气中细颗粒物PM2.5日平均浓度为0.075 mg/m3（二级标准）。 美国PM2.5日平均浓度为0.035 mg/m3 WHOPM2.5日平均浓度为0.025 mg/m3 PM2.5年平均浓度为0.035 mg/m3（二级标准）。,116,4. 光化学烟雾,光化学烟雾（photochemical smog）主要是由汽车尾气排出的氮氧化物和碳氢化合物在太阳光紫外线的作用下发生光化学反应，所形成的一种刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾。光化学氧化物：O3（80%）、PANs（10%）和醛类 对眼睛、鼻、咽、喉、气管和肺等呼吸器官具有强烈的刺激作用，引起相应的刺激症状。,117,眼睛红肿、流泪光化学烟雾的危害： 急性咽喉炎 气管炎、严重者可致肺水肿卫生标准： 我国环境空气质量标准（GB3095-2012）中规定，光化学氧化剂（O3）1小时平均浓度为0.16 mg/m3（一级标准），0.20 mg/m3（二级标准）。日最大8小时平均浓度为0.16 mg/m3（二级标准）。,118,5. 铅,含铅汽油的使用来源 铅锌矿开采冶炼、铅冶炼厂、蓄电池 厂等的含铅废气的排放。 呼吸道吸入暴露途径 手-口方式（儿童） 哺乳血铅值反映近期铅的摄入量，常作为铅内暴露水平的重要指标。,119,儿童比成人更为敏感。铅对神经、消化、造血、泌尿、免疫和内分泌系统均有不良影响。儿童铅中毒主要表现为注意力不集中、记忆力降低、学习能力和学习成绩低于同龄儿童；多动、易激怒；腹隐痛、便秘、贫血、生长发育迟缓等。,铅的危害,120,卫生标准：我国环境空气质量标准（GB30952012）中铅的季平均限值是1. 0g/m3，年平均限值是0.5g/m3。,121,6. 多环芳烃,多环芳烃类化合物（polycyclic aromatic hydrocarbon，PAH）是含有两个或两个以上苯环并以稠环形式联接的芳香烃类化合物的总称，又称稠环芳烃。 来源：是各种含碳有机物的热解和不完全燃烧。具有致癌性。以B（a)P为代表，可诱发皮肤、 消化道 、泌尿系统等肿瘤。 卫生标准：我国环境空气质量标准（GB30952012）中规定B(a)P的日平均值是0.0025g/m3，B(a)P的年平均值是0.001g/m3。,122,7. 二噁英 一类有机氯化合物，其中以2, 3, 7, 8-四氯二苯-对-二噁英 （8-TCDD）的毒性最强。 来源：城市和工业垃圾焚烧。 危害：是环境内分泌干扰物质的代表。 内分泌系统(抗雄激素，雌性化） 免疫毒性（胸腺萎缩，细胞体液免疫下降） 皮肤损害（皮肤过度角化、色素沉着、痤疮） 癌症,干扰,123,3-1-2012,環境衛生,123,The Dirty Dozen （POPs),DDT DDTAldrin 艾氏剂Dieldrin 狄氏剂Endrin 异狄氏剂Chlordane 氯丹Heptachlor 七氯Mirex 灭蚁灵Toxaphene 毒杀芬,Hexachlorobenzene (HCB) 六氯苯polychlorinated biphenyls (PCBs) 多氯联苯Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (Dioxins) 二噁英 polychlorinated dibenzo-p-furans (furans) 呋喃,124,现代人75%以上的时间是在室内活动。特别是老、幼、弱病者室内活动时间更多。据近年来的一些调查研究资料，室内空气污染与健康的关系更为直接和密切。,三、室内空气污染与健康,125,燃料燃烧和烹饪人类活动 建筑材料和装饰材料 家用化学品室外大气污染物进入,人体代谢,吸烟,( 一 ) 室内空气污染的来源,126,人类活动,燃料燃烧,建筑和装饰材料,室外进入,家用电器,127,1. 燃料燃烧和烹饪 SO2、颗粒物、CO、CO2、NOX 烹调油烟：200余种成分，致突变物为不饱和脂肪酸（UFA）的高温氧化和聚合反应而成。 妇女肺癌中50%与此来源的污染物有关。,128,2.人类活动 人体代谢产生的废物主要通过呼气、大小便和汗液排出体外。呼出气中主要含有CO2、水蒸气以及一些氨类化合物等内源性气态物质，使空气中氧含量减少。 人们谈话、咳嗽、喷嚏时，随飞沫可排出呼吸道黏膜表面的病原微生物，污染室内空气。,129,人的皮肤、衣物及卫生用品，可散发出各种不良气体与碎屑。 人的走路及其他动作可使地面、墙壁上的灰尘、微生物等散播到空气中。,130,吸烟产生的烟雾也是造成室内空气污染很重要的来源。烟草烟雾中含有3800多种成分，其中一些有害成分与呼吸系统、心血管系统疾病有关，并能增加多种癌症的危险度，特别是肺癌。,131,3.建筑和装饰材料 建筑和装饰材料有的是天然材料，有的是再生材料，还有的是化工产品，后两者在加工生产过程中需加入各种助剂，其中很多助剂具有毒性和挥发性。,132,特别值得注意的是甲醛，挥发性有机产物和氡。工业上甲醛主要作为生产树脂的重要原料，有些树脂可挥发性有机化合物用作黏合剂。人造板、新式家具、化纤地毯、塑料地砖、油漆涂料等会有甲醛释放出来。,133,挥发性有机化合物（volatile organic compounds, VOC）是指在常温常压下易挥发的有机化合物总称，又称总挥发性有机化合物（total VOC, TVOC）。绝大多数VOC不溶于水或不易溶于水而易溶于有机溶剂。甲醛易溶于水，其采集方法与VOCs不同，故不归于VOCs。,134,常见的VOCs还有苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二异氰酸酯类等，他们都来源于各种溶剂、黏合剂等化工产品。,135,建筑材料矿渣砖、瓦、水泥等可释放出有害的放射性元素氡及其子体和其他衰变产物。一般地下室氡的浓度高于地面上居室的浓度。氡是镭、钍等放射性元素的衰变产物，有些建筑材料由于含镭量高，可使居室氡的浓度超过卫生标准。,136,在房屋建筑中为隔热、防火，室内板壁及管道常广泛使用石棉，从而使室内空气可受石棉纤维的污染。,137,4. 家用化学品 随着人们的生活需求及生活水平的提高，家用化学品不断地进入各家各户。如喷洒的洗涤剂、清洁剂、各种黏合剂、涂料和家用的除害药物等。由于这些家用化学品中含有挥发性和非挥发性的有机和无机的有毒物质，当用户贮存、使用、管理不当时，或者由于居室温度的变化等诸多因素，造成家用化学品对居室空气的污染，如苯类、酚类、醛类、烷类。,138,5.室外大气污染物进入 大气中SO2、NOX、颗粒物等 冷却空调：军团菌,139,（二）室内空气主要污染物对健康的影响1. 二氧化碳 来 源 燃料燃烧、动植物新陈代谢和人体呼吸 健康影响 0.07 人体感觉良好 0.1 个别敏感者有不舒感 0.15 不舒适感明显 3 使人呼吸程度加深,CO2 浓 度,140,4 头晕、头痛、耳鸣、眼花、血压上升 8% 10 呼吸困难，脉搏加快，全身无力，肌肉抽搐甚至痉挛，神志由兴奋至丧失 30 死亡,CO2 浓 度,由于CO2升高时，往往同时伴有缺氧，这也是引起致死的一个原因。,141,2. 燃烧产物 健康影响 燃料产物中的多环芳烃可致癌，例如云南省宣威县是肺癌高发区，有些乡的肺癌死亡率高达10010万以上。调查发现，肺癌死亡率与当地室内空气中多环芳烃类中B(a)P浓度呈明显正相关。,142, 燃料所含有杂质的污染，如氟、砷含量高的煤燃烧，造成室内空气氟、砷污染，引起氟中毒、砷中毒。 燃烧产物SO2、NOx可对机体皮肤、黏膜产生刺激作用；进入肺组织的颗粒物可引起肺通气功能下降，肺泡换气功能障碍。,143,烟草燃烧产物对机体呼吸、神经、循环、内分泌、生殖系统以及免疫功能均有明显的损伤作用。大量研究已证实了吸烟是引起肺癌的主要原因 。除肺癌外，还可引起喉癌、咽癌、口腔癌、食道癌、肾癌、胰腺癌、膀胱癌、子宫颈癌等。,144,3.烹调油烟 来 源 ： 食用油在加热烹调时可产生。 健康影响 ：烹调油烟（cooking fume）有遗传毒性并且是肺癌的危险因素。油烟中的遗传物来源于油脂中不饱和脂肪酸的高温氧化和聚合反应。研究表明：中国妇女肺癌发病率高，排除吸烟因素外，烹调油烟是其主要危险因素之一。,145,4.甲 醛 健康影响 ： 甲醛（formaldehyde）是一种挥发性有机化合物。人的甲醛嗅觉阈为0.06 0.07mg/m3，但个体差异很大。甲醛有强烈的刺激性。人体接触室内空气中0.15mg/m3的甲醛后，主要表现为眼结膜和呼吸道黏膜的刺激作用，症状有眼睛红肿、畏光流泪、咽干发痒、咳嗽、喷嚏、气喘、胸闷、皮肤干燥发痒等。,146,甲醛还可引起变态反应，主要是过敏性哮喘，大量时可引起过敏性紫癫。 长期接触l.34mg/m3甲醛，能出现类神经征症状；有的还可引起肝功能异常，出现中毒性肝炎；肺功能方面也可出现呼气性功能障碍。遗传毒性研究发现甲醛能引起基因突变和染色体损伤。2006年IARC报道有足够的证据表明甲醛是人和实验动物的确立致癌物。甲醛可致人产生鼻咽癌、白血病和鼻窦癌等。,147,5.挥发性有机化合物（VOC） 健康影响： 挥发性有机化合物可有臭味和一定刺激作用，主要影响中枢神经系统和消化系统，严重时甚至可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应等。常出现的症状有头晕、头痛、嗜睡、乏力、胸闷、食欲不振、恶心等。,148,苯作为溶剂及稀释剂亦用于住宅装潢、工艺品等制作方面，增加了人群接触苯的机会。苯不仅主要损害神经系统和造血系统，而且是致癌物。聚氨酯泡沫塑料释放出的二异氰酸甲苯酯可引起支气管哮喘。,149,6. 一氧化碳 健康影响 与动脉粥样硬化、心肌梗死、心绞痛等病有密切关系。调查资料显示：室内CO污染水平与居民血液中碳氧血红蛋白（HbCO）含量呈正相关，HbCO增加可促进心肌缺氧的发展。,150,7. 氡及其子体 氡（radon）是一种惰性放射性气体，半衰期为3.8d，平均寿命5.5d。铀和镭广泛存在于地壳中，一旦衰变成氡即呈气体状态。 健康影响： 氡及其子体对人体健康的危害主要是引起肺癌，潜伏期约为15 40年。,151,辐射是大自然的“炼金术”，放射性衰变的过程把一种元素变成另一种。实际上，在生态系统中自然地发生着一系列完整的变化。例如，铀238变成钍234，钍234变成镤，在大约1010年，经历了大约14种不同的变化之后，最初的铀原子最终从放射性铋变成了稳定的铅。 放射性核素是受激发的原子，它们具有多余的能量，因此不稳定。放射性核素通过以电磁光量子（射线或射线）和/或粒子（或）的形式释放多余能量来获得稳定性。这样一来，原子结构上发生了变化，导致其获得或失去一个质子。质子数在很大程度上决定一个原子的性质。在元素周期表中，铋（Z=83）以上的所有元素都自然地不稳定（放射性），一些较轻元素具有一个或更多放射性同位素（isotope）。,152,153,8. 病原微生物 对呼吸道传染病的传播有重要意义，如流行性感冒、麻疹、流行性腮腺炎、百日咳、白喉、猩红热及结核，均可经空气传播。,154