环境卫生(大气2).ppt

2 理化性质 无色 刺激性气体 吸湿性强 易溶于水形成硫酸 SO2 H2OH2SO3 H2SO3 1 2O2H2SO4 sulfurdioxide SO2 第四节大气中主要污染物对健康的影响 3 SO2的健康危害 高浓度急性毒性 急性支气管炎 声门水肿 窒息死亡 低浓度慢性毒性 肺水肿 诱发慢性阻塞性呼吸道疾病 COPD chronicobstructivepulmonarydisease SO2 上呼吸道粘膜吸收 H2SO3 刺激上呼吸道平滑肌内神经感受器 支气管平滑肌反射性收缩 呼吸道阻力增加 粘膜分泌功能下降纤毛运动下降 呼吸道抵抗力下降 诱发COPD SO2对呼吸系统损害的作用机制 二 颗粒物 inhalableparticulates IP PM10 可吸入颗粒物 细粒子 fineparticulatematter PM2 5 总悬浮颗粒物 totalsuspendedparticulates TSP 超细颗粒物 ultrafineparticulatematter PM0 1 一 污染来源 城市建筑工地 交通运输 汽油燃烧产物 生活炉灶 工厂排出的各种烟尘 2 人为来源 1 自然来源 风砂尘土 火山爆发 森林火灾 电镜下的煤烟颗粒 石油燃烧产生的颗粒 电镜照片 拆迁 城市TSP重要来源 二 理化特点 不同粒径的IP在呼吸道的滞留部位 123456789101112 可吸入尘的粒径 um 肺泡沉积率 不同粒径的IP在肺泡内的沉积率 5um 阻留上呼吸道 5um 滞留细支气管和肺泡 1um 肺泡沉积率最高 0 4um 可重新呼出 沉积较少 无机成分 氧化硅 石棉 重金属等 吸附有机成分 如B a P等 吸附有毒气体 SO2 NO2等 吸附病原微生物 据来源不同 IP的理化特性各异 三 健康危害 大量IP吸入可阻塞呼吸道 使通气功能下降 IP吸附有害气体 带入肺深部 促进急 慢性呼吸道疾病的发生 污染物载体 致癌作用 含有石棉 多环芳烃等使肺癌发病率增高 颗粒物的有机提取物有致突变性 颗粒物的有机提取物能诱发动物皮肤及肺癌 含有重金属颗粒可引起慢性中毒 如铅 吸附病原微生物 传播呼吸道传染病 2002年3月21日北京特大沙尘暴 2004年3月10日兰州沙尘暴 北京沙尘暴 2006 4 17 北京沙尘暴 2006 4 17 故宫 应对沙尘暴 2006年6月河北焚烧麦秸烟雾笼罩京城 卫星云图 焚烧麦秸造成严重空气污染 2006年6月河北焚烧麦秸烟雾笼罩京城 2012年6月10日南京烧麦秸引发严重大气污染 北京的雾霾天气 南京市2013年雾霾天气达259天 2 理化特性 是NO NO2 N2O NO3 N2O3等的总称 主要指NO NO2 NO2为红褐色 有刺激性气体 NO为无色 无味 无刺激性气体 3 NO2对健康的危害 高浓度急性毒性 肺水肿 高浓度NO2 肺部 溶于肺泡表面液体内 形成亚硝酸和硝酸 对肺组织产生强烈刺激和腐蚀 肺水肿 低浓度慢性毒性 呼吸道慢性炎症 低浓度NO2 呼吸道阻力增加 纤毛运动下降 肺泡吞噬细胞吞噬能力下降 呼吸道对感染易感性增加 呼吸道慢性炎症 四 臭氧 ozone O3 光化学烟雾 phtochemicalsmog 由汽车尾气排出的NOX和VOCS在太阳紫外线作用下发生光化学反应 形成一种刺激性很强的浅蓝色烟雾 主要成分是O3 PANs 醛类等 O3的健康危害 眼及上呼吸道粘膜的刺激作用 眼红肿 喉炎 深部呼吸道损害 致突变作用 肺气肿 肺水肿 O3 气道阻力增加肺功能下降 臭氧大鼠吸入染毒装置 臭氧致大鼠肺水肿 五 一氧化碳 carbonmonoxide CO 1 污染来源 含碳物质的不完全燃烧 工业生产家庭炉灶固体废弃物焚烧燃气热水器 汽车尾气 城市大气CO主要来源 吸烟 室内空气CO的重要来源 蚊香 CO IP HC 杀虫剂等 3 CO毒作用机理 CO 肺泡 血 与Hb结合形成COHb RBC携氧下降 组织窒息 与细胞色素氧化酶结合 阻断细胞氧化呼吸链 细胞窒息 2 理化特性 无色 无臭 无味 无刺激性气体 在体内与Hb结合形成COHb carboxyhaemoglobin 4 CO的健康影响 空气中CO浓度 ppm COHb 人体反应 0 4 1 0 内源性COHb 3 6 吸烟者 2 0 交警 507轻度头疼10012中度头疼 眩晕25025严重头疼 眩晕50045恶心 呕吐 虚脱100060昏迷1000090死亡 空气中CO浓度 血液中碳氧血红蛋白饱和度与人体反应关系 六 多环芳烃 polycyclicaromatichydrocarbons PAH 1 污染来源 煤 石油等含碳物质的不完全燃烧 有机物高温 700 裂解产物 烹调油烟 食品煎炸等 香烟烟雾 2 理化特性 是两个或两个以上苯环稠合联接形成的芳香烃类化合物的总称 已发现PAH100余种 一部分有致癌性 BaP是第一个被发现的化学致癌物 常以BaP作为PAH的代表 脂溶性较强 能在生物体内蓄积 PAH可附着于IP 被吸入肺深部 3 健康危害 致癌作用 动物试验证明能诱发皮肤癌 肺癌 胃癌 最早发现的致癌物 1775年英国外科医生Pott首次报道扫烟囱工人易患阴囊癌 提示煤焦油可能致癌 1918年日本学者Yamagiwa首次报道 将煤焦油涂于兔耳可诱发皮肤癌 证实了煤焦油的致癌性 1933年英国学者Cook从煤焦油中分离出BaP 并诱发出小鼠皮肤癌 BaP的致癌机理 无活性前致癌物 BaP 微粒体混合功能氧化酶 P450 MFO 终致癌物 代谢活化 多环芳烃羟化酶 AHH 的测定意义 体内AHH活性可反映机体接触PAH的量 是MFO中参与PAH代谢转化的最重要的酶 少数转化为终致癌物 前致癌物 MFO 混合功能氧化酶 EH 环氧化物水化酶 GST 还原型谷胱甘肽硫转移酶 1 污染来源 垃圾焚烧 二口恶英是含氯碳氢化合物的燃烧产物 环境中95 的二口恶英来源于含氯垃圾的焚烧 Cl 高温燃烧 二口恶英 高温燃烧 生产过程 农药合成的副产物 聚氯乙烯生产 七 二口恶英 dioxin 聚氯乙烯 木材类纸 棉 植物塑料制品发泡苯乙烯 PCDD 多氯苯并对二口恶英 PCDF 多氯二苯并呋喃 TCDD 四氯二苯 P 二口恶英 毒性最强PCB 多氯联苯 PCB TCDD PCDD 2 理化特点 二口恶英是一类有机氯化合物 有百种类似物 易溶于脂肪组织 可产生生物放大作用 3 健康影响 经消化道 呼吸道进入人体 在脂肪组织中蓄积 可通过胎盘和乳汁影响胎儿 婴儿 致癌作用 已知人类强致癌物 干扰内分泌功能 抗雄性激素 抑制免疫功能 影响生殖功能 不孕 流产 畸胎等 乌克兰总统尤先科二恶英中毒 2004年 第五节大气质量标准 一 大气质量标准的概念 1 大气质量标准 大气中有害物质的法定最高限值 2 标准 standard 与基准 criterion 基准 通过科学研究得出某污染物的最大无作用浓度 是根据剂量 反应关系和一定的安全系数确定的 不考虑社会 经济 技术因素 不具法律效力 标准 国家对环境有害因素提出的限量要求 和实现这些要求所规定的相应技术法规 它以基准为主要依据 并考虑社会 经济 技术因素 由国家颁布 具法律效力 StandardforAtmosphericQuality 最大无作用浓度 卫生基准 卫生标准 安全系数 1 101 1001 1000 社会 经济 技术因素 国家颁布 基准与标准的区别与联系 大气污染物浓度表示法 重量浓度 mg m3 体积浓度 ppm 两种浓度换算 mg m3 ppm 22 4 M M 为被测物分子量 二 制订大气质量标准的原则 对人体不引起急 慢性中毒及远期危害 对主观感觉无不良影响 对人体健康无间接影响 经济合理 技术可行 选择最敏感指标 三 制订大气质量标准的研究方法 1 大气中有害物质的嗅觉阈 刺激作用阈测定 2 毒理学试验 吸入染毒 急性 2h 亚慢性 1 3个月 每天2 8h 慢性 半年以上 观察中毒症状 生理 生化 免疫 病理等改变 气管注入法染毒 TSP生理盐水混悬液 观察支气管肺泡灌洗液中细胞和酶活性变化 3 流行病学研究方法 大气污染物浓度测定 人群健康效应调查 肺部疾病发病率 死亡率 生理 生化早期敏感指标 暴露 反应关系研究 确定对人体影响的阈浓度 体外细胞培养 呼吸道上皮细胞培养暴露接触 大气SO2基准制订依据 研究指标 阈浓度 mg m3 健康效应 嗅觉阈4异嗅急性刺激作用20流泪 咳嗽慢性毒作用1动物支气管肺炎植物危害0 62 0 92生长迟缓 收成减少 流行病学调查0 105 年平均 呼吸道疾病发病率增加 0 3 0 5 月平均 SO2大气环境质量标准 日平均最高容许浓度0 15mg m3 二级标准 1小时平均最高容许浓度0 5mg m3 四 我国的大气质量标准 环境空气质量标准 GB3095 2012 每个污染物标准均分为二级 一级标准 适用于自然保护区 风景名胜区和其他需要特殊保护的区域 二级标准 适用于居民区 商业交通居民混合区 文化区 工业区和农村 居民区 工业区 农村 风景区 表1环境空气污染物基本项目浓度限值 污染物项目平均时间浓度限值单位 一级二级 二氧化硫 SO2 年平均2060 24小时平均50150ug m31小时平均150500 二氧化氮 NO2 年平均4040 24小时平均8080 1小时平均200200 ug m3 一氧化碳 CO 24小时平均441小时平均1010mg m3 臭氧 O3 日最大8小时平均100160 PM10年平均4070 24小时平均50150ug m3 1小时平均160200ug m3 PM2 5年平均1535 24小时平均3575ug m3 表2环境空气污染物其他项目浓度限值 污染物项目平均时间浓度限值单位 一级二级 总悬浮颗粒年平均80200 24小时平均120300ug m3 氮氧化物年平均5050 24小时平均100100 1小时平均250250 ug m3 铅年平均0 50 5 Pb 季平均11ug m3 苯并 a 芘年平均0 0010 001 24小时平均0 00250 0025ug m3 TSP NOX BaP 第六节大气污染对健康影响的调查和监测 一 调查和监测目的 1 查明大气污染来源 2 查明大气污染状况 污染物种类 浓度 范围 规律 评价3 查明大气污染对人体健康造成的危害 二 调查和监测的内容和方法 大气污染源的调查 大气污染状况调查和监测 人群健康调查 预防医学系学生在进行大气监测 一 大气污染源的调查 大气污染源分为点源 面源 线源三种类型 位置 与居住区的距离 生产性质 规模 工艺 设备等 污染物种类 排放量 排放方式及高度 净化处理设备的类型及效果 1 点源调查 一工厂或一烟囱 3 线源调查 交通运输 交通工具种类 流量 2 面源调查 一城市或工业区 地理位置 地形 气象条件 功能分区 点源分布 民用燃料情况 种类 量 取暖及排烟方式 交通运输 机动车种类 流量等 尾气排放情况 使用燃料种类 二 大气污染状况的监测 1 采样点选择 点源监测选点 四周布点 以污染源为中心 分8个方位 在不同距离的同心圆周上设点 1 扇形布点 在污染源常年主导风向的下风侧 在3 5个方位的不同距离处设点 主导风向 捉烟波采样 随烟波变动方向 在烟波下方不同距离采样 风向 2 面源污染监测选点 按城市功能分区布点 工业区 交通区 商业区 居民区 清洁对照区 每区可设2 3个采样点 几何状布点 监测区域划成许多方形小格 采样点位于各方格对角线的交点 根据污染源 人口分布 地形等灵活设点 2 采样时间 常年连续采样 大气自动监测站 日平均浓度的测定 每日至少有20个1小时平均浓度值 无条件至少采样3次 早 中 晚 年平均浓度的测定 每年至少有324个日平均浓度值 每月至少有27个日均值 南京有9个大气自动监测站 迈皋桥 中华门 山西路 瑞金路 草场门 玄武湖 奥体中心 浦口 仙林大学城 3 监测指标的选择 点源污染的大气监测 以点源排放的主要有害物质为指标 面源污染的大气监测 常用指标 SO2 NO2 IP PM2 5 CO O3 4 采样记录 采样日期 采样时间 采气量 气象条件 气温 气压 天气情况 周围环境情况 采样地点 5 监测结果的统计分析与评价 计算每个指标的1小时平均 日平均和年平均浓度值 1小时 日 年平均浓度的最高值 超标倍数 1小时及日平均浓度的超标率 比较各地区 各时期监测结果的差异 计算各种环境质量指数 进行环境质量评价 找出主要污染源和污染物 探明污染范围及污染规律 三 人群健康调查 1 确定调查现场 污染区 轻 中 重 对照区 清洁区 2 确定调查对象 该地区居住不少于5年的居民作为调查对象 应避免职业因素 吸烟 饮酒 药物 室内空气污染等混杂因素干扰 对照人群应不接触被研究的污染物 除暴露因素外 对照组与调查组在性别 年龄 居住条件 生活习惯 职业种类 经济水平等方面应大致相同 3 暴露评价 大气监测资料 粗略反映人群暴露水平 个体暴露测定 个体采样器固定在胸前呼吸带部位采样 人体生物材料监测 血 尿 发 呼出气中有害物测定 4 健康效应测定 疾病资料 与大气污染有关疾病的发病率 死亡率 临床体检 健康询问表 肺功能测定 FVC 用力肺活量 FEV1 第1秒用力呼气量 FEV1 MEFR 最大呼气流速 MMEF 最大呼气中期流速 效应标志物测定 外周血淋巴细胞染色体畸变试验 外周血淋巴细胞SCE试验