第二章大气环境与健康ppt课件.ppt

第三节大气污染与人体健康 一 大气污染物进入人体的途径二 大气污染对健康的直接危害三 大气污染对健康的间接危害 一 大气污染物进入人体的途径 呼吸道 主要途径 小部分降落到食物 水体土壤通过饮食和饮水经消化道进入人体 直接接触黏膜和皮肤进入 大气污染物进入人体的途径 正常的呼吸道具有一系列的防御功能 对进入呼吸道的外源性化学物质具有不同程度的阻挡和吸收作用 二 大气污染对健康的直接危害 一 急性效应急性中毒大气污染物浓度在短期内急剧升高 使周围人群因吸入大量的污染物引起急性中毒 按照成因分为烟雾事件和生产事故两类 烟雾事件造成的急性中毒 煤烟型烟雾事件和光化学型烟雾事件 由煤烟和工业废气大量排入空气造成著名的有1930 12的比利时马斯河谷烟雾事件 主要污染物二氧化硫 几千人发病 60人死亡 1 煤烟型烟雾事件 伦敦烟雾事件 伦敦烟雾事件 主要特点 主要污染物 煤炭燃烧的产物和工业污染物 气象条件 寒冷 太阳光强度弱 无风或微风 大气湿度大或有雾 高气压并有逆温出现 季节 多发生在寒冷的冬季 地理特点 河谷和盆地易发生 主要症状及死因 呼吸道刺激症状出现最早 表现为咳嗽 喉痛 胸痛 呼吸困难 还有恶心 呕吐等症状 主要死于支气管炎 肺炎和心脏病 敏感人群 老年人 婴幼儿及呼吸道疾病和心血管疾病患者 2 光化学型烟雾事件 是由汽车尾气中的氮氧化合物和烃类在紫外线的照射下 经一系列的光化学反应生产的光化学物质如臭氧 过氧酰基硝酸酯 醛类和过氧化氢等造成的 洛杉基市光化学型烟雾事件 最早并多次发生在美国的洛杉基市 1955年在持续一周时间内 哮喘和支气管炎流行 65岁以上老人发病率升高 平均每天死亡70 317人其它城市如美国纽约 日本东京 澳大利亚悉尼 印度孟买 我国兰州等地均有发生过 主要特点 主要污染物 汽车尾气在日光作用下生成氧化物质 气象条件 气温高 天气晴朗 日光强烈 无风或微风 多有逆温存在 季节 多发生于夏秋季节 地理特点 南北纬60度以下以及靠近海滨的大城市 主要症状 眼睛红肿流泪 咽喉痛 咳嗽 喘息 呼吸困难 头痛 胸痛 疲劳感和皮肤潮红等 严重的会出现心肺功能异常或衰竭 敏感人群 心肺疾病患者 生产性事故造成的急性中毒 不经常发生 一旦发生 危害严重 1984年印度博帕尔市的美国联合炭化公司的农药储料罐爆炸 45吨异氰酸甲酯泄漏 造成2500人急性中毒死亡 约15万人接受治疗 是迄今为止世界上化学污染事件 美国联合炭化公司的农药储料罐爆炸 1986年4约26日 前苏联乌克兰境内的切尔诺贝利核电站爆炸 大量裂变产物释出 13万人暴露 31人死亡 233人受伤 切尔诺贝利核电站爆炸 二 慢性及远期危害 大气污染对健康的影响以长期低浓度为特点 因此其健康危害主要表现为慢性作用及远期危害 呼吸道炎症及肺功能下降大气中的二氧化硫 二氧化氮 硫酸雾 硝酸雾及颗粒物等反复作用机体的感受部位 可引起组织充血 发炎如咽炎喉炎 眼结膜炎及支气管炎等 呼吸道炎症反复发作即可引起慢性支气管炎 支气管哮喘 肺气肿 心血管疾病继发于肺病的肺心病 CO和氮氧化合物能使血红蛋白的携氧能力下降 加重心脏负担 机体免疫功能下降唾液融菌酶和分泌型免疫球蛋白含量下降 变态反应疾病花粉 某些微生物和灰尘等是已知的变应源 慢性中毒铅 镉 铬 氟 砷 汞等如铝厂 磷肥厂 冶炼厂周围氟中毒 含铅汽油的使用使血铅含量上升 致癌作用砷 苯并芘致癌 工业革命以前 很少有人死于肺癌 但近年来 随着大气污染的日趋严重 肺癌的发生几率逐步上升 人们对肺癌的发生日益关注 国内大量的资料表明 大气污染程度与肺癌的发生几率明显正相关我国沈阳 上海 天津等大城市居民的肺癌死亡率与大气中的苯并芘含量有显著正相关关系 三 大气污染对健康的间接危害 一 温室气体 二氧化碳 甲烷 臭氧 氯氟烃等 二氧化碳是主要的温室气体 温室效应导致南极冰川融化 二 臭氧层破坏氟氯烃类化合物 氧化二氮 四氯化碳以及超音速飞机在平流层排放的氮氧化合物都能破坏臭氧层 造成皮肤癌和白内障患者增加 三 酸雨形成二氧化硫和氮氧化合物溶于水汽中氧化凝结形成pH值小于5 6的降雨 即为酸雨 臭氧层破坏 酸雨形成 四 影响小气候和太阳辐射烟尘能促进云雾形成 吸收阳光 影响紫外线生物学活性 导致儿童佝偻病发病率增加大气中的颗粒物由于能够散射太阳光 可以降低大气的温度 影响小气候和太阳辐射 五 其它影响居民的生活卫生条件如污秽 恶臭 刺激性气体等现在生活报纸上关于城市或农村工业污染给居民带来生活不便的报道日趋增多 其它影响 第四节大气主要污染物对健康的危害 一 颗粒物二 多环芳烃三 二氧化硫四 一氧化碳五 氮氧化合物六 铅 一 颗粒物 一 污染来源及分类1 来源 自然污染源和人为污染源风沙尘土 火山爆发 森林火灾 海水喷溅 但主要来源于人们的生产生活活动煤烟是颗粒物的主要来源之一 颗粒物的自然污染源 1 人类生产生活活动的各种燃烧过程 交通运输和工业生产 包括煤 液化石油气 煤气 天然气和石油的燃烧产生的烟尘 人工污染源 2 工业生产过程如钢铁厂 有色金属冶炼厂 水泥厂和石油化工厂等 这些工业排放的颗粒物往往含有一些特殊的有害物质如铅 氟 砷等 3 建筑工地和交通扬尘 4 二次污染物 2 分类粒径小于100微米 悬浮在空气中以气溶胶的形式存在的通称颗粒物 从卫生学意义上来说 可以将其分为三类 1 总悬浮颗粒物 100微米 2 可吸入颗粒物 10um 能够进入呼吸道 并且能长期漂浮在空气中 又称飘尘 3 细颗粒物 2 5um 易于滞留在中末细支气管和肺泡中 其中某些较细的组分还可能穿透肺泡进入血液 二 颗粒物对健康的损害 1 颗粒物粒径及其性质 1 颗粒物的粒径不同 其有害物质的含量不同 60 90 的有害物质存在于粒径小于10um的颗粒中 其中一些有潜在毒性的物质如铅 镉 镍 锰 钒 溴 锌以及苯并芘等多环芳烃主要附着在小于2um的颗粒上 2 不同的颗粒物在空气中存在的时间不同 粒径10um的颗粒物沉降到地面需要9小时 1um的颗粒物需要9 98天 0 1um的颗粒物需要120 140天 小于0 1um的颗粒需要5 10年 3 不同粒径的颗粒物滞留在呼吸道的位置不同 粒径越小进入呼吸道的部位越深 大于5um的多滞留在上呼吸道 即沉积在鼻咽区 气管和支气管区 可通过吞咽至胃 或随咳嗽或打喷嚏排出体外 粒径小于5um的颗粒物多滞留在细支气管和肺泡粒径小于2 5um的颗粒物多在肺泡内沉积 但小于0 4um的颗粒物可以自由出入肺泡随呼吸排出体外 2 颗粒物对健康的危害 1 颗粒物对局部组织有阻塞作用 产生各种炎症如降落在皮肤和眼睛内的颗粒物 能够导致皮脂腺和汗腺阻塞 引起皮肤炎 结膜炎 进入肺部的颗粒物可使局部支气管通气功能下降 细支气管和肺泡的换气功能丧失 吸附有害气体的颗粒物能够刺激和腐蚀肺泡壁 长期作用可以引起支气管炎 肺气肿和支气管哮喘等 2 颗粒物可造成机体免疫机能下降颗粒物粒径越小 其免疫毒性越强 增加动物对细菌的敏感性 使呼吸系统对感染的免疫能力下降 3 颗粒物可作为其它污染物的载体许多有害的气体或液体如二氧化硫 二氧化氮 酸雾 甲醛等多能吸附在颗粒物上进入肺脏深部促成多种急慢性疾病的发生 甚至引发癌症 4 吸附在颗粒物上的金属元素有催化作用 可以促进大气中的污染物转化 形成二次污染 毒性加大如二氧化硫转化成三氧化硫 亚硫酸盐转化为硫酸盐 5 引起远期潜在危害大气颗粒物含有许多致癌物和促癌物 包括苯并芘等多种强致癌物 具有致突变性和遗传毒性 还可引起细胞恶性转化动物试验表明 皮下注射和皮肤涂抹颗粒物可以诱发局部肿瘤 6 颗粒物吸收和散射太阳辐射颗粒物污染严重的地区 儿童佝偻病发病率提高 传染病发病率增加 儿童佝偻病 三 防治措施 1 采取技术措施 清洁生产 减少颗粒物排放2 改善能源结构 发展水力发电 研究新能源 采用地区集中供暖3 采用和发展消烟除尘技术 二 多环芳烃 多环芳烃有100余种 强烈致癌的多为四到六环的稠环化合物 代表为苯并芘 一 污染来源含碳有机物的不完全燃烧 如煤石油 木柴 烟叶 汽油 柴油 重油的燃烧 烹调油烟 废弃物焚烧等 沥青 煤焦油中富含苯并芘 二 理化特性1 大多数的多环芳烃吸附在颗粒物上 特别是小于5um的颗粒物 可以进入呼吸道深处2 水溶性差 脂溶性强 可以在生物体内蓄积 3 可以被光及某些微生物降解4 与臭氧作用 可以生成多种具有直接致突变的氧化物 与大气中的氮氧化合物或硝酸反应形成硝基多环芳烃 也具有直接致突变作用 三 对健康的危害 试验证明 苯并芘可以引起皮肤癌 胃癌和肺癌接触沥青 煤焦油等苯并芘含量高的工人 易发生职业性皮肤癌 三 防治措施 控制大气和室内空气环境污染 0 01ug m3 控制吸烟 控制吸烟 三 二氧化硫 一 污染来源含硫燃料的燃烧 火力发电厂的燃煤污染 小型取暖炉灶是地面低空二氧化硫的主要来源 有色金属冶炼 钢铁 化工 炼油和硫酸厂占36 火力发电厂的燃煤污染 二 对健康的危害 1 刺激作用 刺激眼结膜和咽喉部黏膜 引起咳嗽 鼻塞等症状 2 引起呼吸道慢性炎症 主要作用于呼吸道和支气管以上的气道 引起平滑肌反射性收缩 是气管和支气管管腔狭窄 气道阻力和分泌物增加 严重时可造成局部炎症和组织坏死 是慢性呼吸道炎症的主要病因 3 与其它物质联合二氧化硫与颗粒物有联合作用吸附在颗粒物上的二氧化硫进入肺泡深处 其毒性能增加3 4倍 它们沉积在肺泡内或黏附在肺泡壁上 长期作用可以导致肺纤维性病变 引发肺气肿 4 致敏和促癌作用 吸附着二氧化硫的颗粒物能引起支气管哮喘 二氧化硫能增强苯并芘的致癌作用5 间接危害 危害植物 家畜 腐蚀桥梁 建筑物 三 防治措施 1 采用无污染和少污染的工艺生产 排烟脱硫 高烟囱排放和燃料脱硫2 加强环境监督管理我国环境空气质量标准二氧化硫的一小时平均浓度限值是0 5mg m3 四 一氧化碳 一 污染来源含碳物质不完全燃烧的产物 源于汽车尾气 炼钢铁的焦炉煤气发生站 采暖锅炉 民用炉灶 固体废弃物燃烧 室内CO主要源于民用燃料的燃烧和吸烟 二 对健康的危害一氧化碳无色 无嗅 无味 无刺激性 化学性质稳定 是一种神经和血液毒剂 进入血液后代替氧与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白 并不易解离 严重影响血液的携氧能力 导致组织缺氧 1 急性中毒以神经系统中毒症状为主 碳氧血红蛋白含量10 30 为轻度中毒 30 50 中度中毒 大于50 严重中毒 2 慢性影响长期慢性接触会引起神经和心血管系统损害 常见的症状为神经衰弱综合症 头痛 头晕 乏力 失眠 记忆力衰退 注意力不集中等对心血管系统的损害表现为心率不齐 心肌损害和心电图异常等症状 3 生殖生育母亲CO中毒后 存活的婴儿可发生神经系统后遗症 死亡的婴儿可见脑损伤孕妇 胎儿和新生儿是CO的敏感人群 三 预防措施 1 加强通风高浓度的CO中毒容易出现在室内 应加强通风 注意安全使用燃气和取暖炉灶2 控制环境质量安全标准 CO的一小时平均浓度限值为10mg m3 五 氮氧化合物 一 污染源各种矿物燃料高温燃烧产生 硝酸 氮肥 炸药 染料生产过程 氮氧化合物对健康的损害NO引起人中毒的报道较少 对呼吸器官的毒性远小于二氧化氮二氧化氮的毒性比一氧化氮高4 5倍 二氧化氮急性中毒的事件多见于密封青储饲料的地窖内由于青储饲料腐烂和发霉 产生大量的二氧化氮积聚在地窖底部 引起人的急性中毒 迅速引起肺气肿和死亡 二氧化氮对健康的影响主要如下 1 对呼吸系统的影响 作用于深部呼吸道 细支气管及肺泡 使肺功能下降对感染的敏感性增加 引起呼吸道黏膜和慢性支气管炎症 2 对血液及全身的影响 吸入的二氧化氮以硝酸根和亚硝酸根的形式进入血液参与代谢 引起肾脏 肝脏 心脏等其它器官的继发病变 3 促癌作用和神经毒性4 二氧化氮与二氧化硫和臭氧分别具有加和和协同作用 造成呼吸道阻力和抵抗力下降与烃类共存时 在强烈的日光照射下 形成光化学烟雾 与多环芳烃共存形成硝基多环芳烃 5 损害植物 三 预防措施 1 控制并减少污染 控制汽车数量 提高汽车质量 使尾气达标排放 同时控制工业污染源2 加强监测预报 3 减少和防止健康危害 在氮氧化合物污染严重时应关闭门窗 减少室外活动 采取措施预防心脏病人的并发症 对症治疗 六 铅 一 污染来源铅冶炼 蓄电池制造 汽车尾气 含铅涂料 煤制品燃烧 二 对健康的危害 1 铅进入人体的途径铅可以通过粉尘 烟和蒸气的形式经呼吸道进入 但多见于职业暴露主要通过消化道进入人体 2 对儿童的视觉和听力的影响 视觉运动反应时间长 辨别能力下降 听力下降3 孕期铅暴露引起婴儿发育迟缓 智力低下的频率增加母体内的铅可以通过胎盘或乳汁进入婴儿体内 造成母源性铅中毒或铅的过量吸收 四 预防措施 1 控制工业污染源 推广使用无铅汽油2 室内装修尽量不使用含铅涂料 并加强通风换气3 加强健康教育 保护儿童和孕妇等高危人群4 制订环境安全标准 并加强监督管理 第五节大气卫生防护措施 大气污染的程度受到能源结构 工业布局 交通管理 人口密度 地形 气象和植被等自然因素和社会因素的影响 因此 大气污染的防治具有区域性 整体性和综合性的特点 一 规划措施 一 合理安排工业布局和城市功能分区工业布局应该结合城镇规划综合考虑工业建设应多设在小城镇和工矿区 工业项目不能过于集中 避免在山谷内建立有废气排放的工业 不得在居住区内设置有害的工业企业 工业区一般安排在城市的边缘或郊区 当地最大风向频率的下风侧 并设置一定的卫生防护距离 二 加强绿化植物不仅能够美化环境 调节气候 还能够阻挡 过滤和吸附灰尘 吸收有害气体因此建立绿化带是有效的生物防治措施对于有组织排放 绿化带应该从烟波着陆点开始向外延伸 三 加强居住区内部污染源的管理卫生部门应该与有关部门配合 对居住区内饭店 公共浴室的烟囱 废品堆放处以及垃圾箱等可能污染室内外