化学与生活第十节ppt课件

化学与生活 十 环境化学品与健康 授课人 苗晓亮TelQ 271927883 环境化学与健康 室内环境属于人们的生活的小环境 人的一生有70 以上的时间是在室内度过的 居室内的环境及污染防治和室外近区域的环境保护对于健康是十分重要的 室内环境质量很大程度上决定了人们生活质量的优劣 环境化学与健康 20世纪50年代人们的死亡原因多以传染病为主 到70年代后则以肿瘤 心脑血管系统疾病为主 一些现代文明病与人们的生活环境 生活习惯与方式的变化有直接的关系 环境化学与健康 空气化学质量与健康室内空气质量与人体健康有密切关系 美国环保科学家发现 室内空气污染的严重程度是室外空气的2 3倍 有11种有毒化学物质室内浓度超出室外 其中6种是致癌物质 因此 室内空气污染与大气污染 工作间有毒化学品污染和水污染并列为公众健康危害最大的四种环境因素 环境化学与健康 在经历了工业革命带来的 煤烟型污染 和 光化学污染 之后 现代人正经历以 室内空气污染 为标志的第三代污染时期 世界卫生组织宣布 全世界每年有10万人因室内空气污染而致死 其中35 是儿童 环境化学与健康 煤烟污染 环境化学与健康 室内污染物的特点是污染物多 易积累 污染源复杂 污染持久 不易觉察 室内污染物主要来源有 人体自生毒物 环境释放毒物和不良生活习惯产生毒物等 环境化学与健康 人肺可以排出25种有毒物质 成人每小时呼出25LCO2 人体排汗 排气及不洁的衣物 食物也会造成室内的污染 现代化的室内装修 如人造板 胶合板 壁纸等 从煤炉 清洁剂 化学用品和各种装饰材料中释放出来的有害物质 以及吸烟等不良生活习惯都是空气污染的重要方面 环境化学与健康 某种程度上空气比水和食物更重要 5分钟不呼吸就会死亡 清洁的空气中氮气约占78 氧气约占21 还有微量的CO2 氩 氢 氦 氖 臭氧等气体 在人类生活和生产活动中 向大气中排入大量的粉尘 硫化物 氮化物 氧化物 卤化物和有机化合物 环境化学与健康 一个人在安静时 每分钟约吸入0 5LO2 当大气含氧量低至15 时 人就会感到呼吸困难 低至8 以下时会危及生命 清洁的空气除了要符合一定的污染物允许标准外 通常还规定 CO2的含量标准正常值为0 03 最高许可值为0 07 0 10 此外还规定了空气负离子含量标准 环境化学与健康 负离子含量达到1000 1500个 cm3时 可显著提高健康水平和工作效率 达到5000 10000个 cm3时 则会感觉呼吸舒畅 心旷神怡 负离子浓度可作为空气新鲜程度的指标 这就是我们在清晨或者雨后以及森林 瀑布附近 海滨感到空气清新宜人的主要原因 环境化学与健康 室内负离子浓度过高时 也会对人体产生不良影响 如引起头晕 心慌 恶心等 另外 长久使用高浓度负离子会导致墙壁 天花板等蒙上一层污垢 为避免这种情况 真正达到净化空气的目的 人们正在考虑将负离子功能与净化功能有机结合 使原先仅能调节室内负离子浓度的空气清新设备兼具分解污染物的功能 环境化学与健康 阳光的化学阳光是人类生存不可缺少的条件之一 如果采光不合理 光照度不够 人的视力就会疲劳 一般窗户等采光口与室内面积保持在1 8 1 10比较好 不应小于1 15 居室每天至少受日照2小时 以得到良好采光和利用太阳辐射杀灭室内的致病微生物 环境化学与健康 除了热量 光感外 阳光是紫外线的天然来源 根据紫外线对人体的效应 紫外线的波长由长到短可以分为A B C三种类型 UVA400 320nm对生物危害较小 臭氧不吸收 全部通过臭氧层 UVB320 295nm对生物有一定危害 大部分被正常的臭氧层吸收 UVC295 100nm对生物危害最大 全部被正常的臭氧吸收 臭氧层的破坏导致该波段直射至地面 环境化学与健康 紫外线的杀菌 促进人体合成维生素D等重要作用与我们的生活息息相关 紫外线对人体的危害作用是引起皮肤癌 白内障和雪盲症等 环境化学与健康 室内微小气候对健康的影响室内小气候包括气温 空气湿度 气流和热辐射等几个综合作用于人体的环境气象因素 它们是构成室内环境小气候的基本要素 室内是人类生活的主要场所 室内小气候与人体健康状况密切相关 环境化学与健康 居室内的温度对健康的影响人体对温度比较敏感 而且只能在生理条件下借助于神经系统进行有限的调节 由于小气候中的气温可以随着环境气温的变化而变化 而机体也可以通过复杂的体温调节机制来增减产热量和散热量 以维持身体内部的恒定 人体对气温的调节和适应一般可以通过皮肤温度 体温 热平衡测定 脉搏和发汗来说明 环境化学与健康 机体对热有较强的调节能力 当体温因室内环境温度过高或过低而有较大的改变时 机体就必须加大调节负荷以适应环境条件的变化 长期处于该条件下 人的调节系统会出现各种功能紊乱并出现应激状态 环境化学与健康 人体最舒适的环境温度为20 28 而18 是有益于人体健康最理想的温度 大量研究表明 在18 20 时 人的皮肤温度基本不变 人对热感的调节机能处于稳定状态 一般空调均采用此参数 15 18 人的思维敏捷 记忆力强 工作效率最高 温度低于15 时 人会产生懈怠情绪 工作效率也降低 温度下到4 以下 人体热量入不敷出 机体的抗病能力下降 这时脑中风 心绞痛等症状的发病率及死亡率明显增高 环境化学与健康 当环境温度在30 35 时 人体血液循环加快 代谢能力加强 此时要及时排散体内的热量 否则体温升高 人便会神疲力倦 思维迟钝 人体对冷的耐受下限为11 对热的耐受上限温度为32 因此在11 29 夏天21 22 冬天11 20 内 人们一般均有舒适感 可维持最佳工作效率 其中22 25 是人体感到舒适的室温范围 环境化学与健康 湿度 气体流通正常情况下 居室理想室温 夏季 21 32 24 26 冬季 16 20 16 18 综合气温 气湿和气流三个室内气象要素 得出人体感到舒适的 感觉温度 为17 22 应该根据以上数据调整环境温度 环境化学与健康 居室湿度对健康的影响绝对湿度是用来衡量空气中水蒸气含量的指标 空气中水分达到最高含量时称为饱和状态 这种情况下的相对湿度是100 绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量 一般用mg L作指标 相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比 用百分数表达 空气中可以保存的水的分分量受温度的影响 温度越高 水的分量就越多 所以 绝对湿度不变 温度越高 相对湿度就越低 环境化学与健康 湿度对机体健康的影响一方面是影响机体热平衡 另一方面是通过影响室内微生物的生长间接对机体健康产生影响 湿度较大 利于细菌和其他微生物的生长繁殖 导致室内微生物污染加剧 诱发多种呼吸系统或消化系统疾病 环境化学与健康 空气湿度低于30 时 人的上呼吸黏膜的水分就会大量散失 因而使呼吸道的防御功能减低 并使人感到咽喉干燥 湿度达到80 以上时 会使人感到沉闷 相对湿度为24 70 时 机体易于维持体温 相对湿度为45 65 是人体感到舒适的温度范围 环境化学与健康 人体对热和冷的耐受性与湿度关系甚大 如果空气完全干燥 人可耐较高的气温而没有显著病理变化 但若空气100 润湿 只要环境温度高于34 体温即开始升高并出现中暑 在潮湿的冷空气中 对 冷 热 的敏感显著加剧 干燥时 机体在 40 仍可生活 但若浸在冰水中 20 30分钟后体温将显著降低 甚至僵化休克 如果高湿 人体蒸发受阻 就会感到闷热难受 甚至中暑 环境化学与健康 湿度日调节 冬季湿度应控制在30 40 夏季湿度应控制在30 70 环境化学与健康 居室环境污染化学室内空气污染包括物理性污染 化学性污染和生物性污染 物理性污染 电磁辐射 噪声 振动以及不合适的温度 湿度 风速和照明等引起的污染 化学性污染 甲醛 苯系物 氨气 氡气及其子体和悬浮颗粒物等引起的污染 生物性污染 细菌 真菌 花粉 病毒 生物体有机成分等引起的污染 室内空气污染以化学性污染最为突出 环境化学与健康 现在普遍认为 室内污染比室外污染更为严重 造成室内污染的原因除了大气污染以外 主要有人体呼吸 体味 吸烟 室内装饰材料和化学用品释放出来的气体及微生物 病毒 细菌等生物污染 环境化学与健康 室内污染室内环境污染来自厨房 卫生间和室内用品等 1 厨房厨房污染物主要是燃烧煤气和油类两类 已经测出的污染物有200多种 厨房中燃料燃烧产生的废气和烟尘 是家庭最重要的污染源 煤气 CO H2 CH4 比燃煤污染小 液化石油燃烧产生的氮氧化合物比燃煤多 还会产生多环芳烃类物质和甲醛 环境化学与健康 天然气是最洁净的 充分燃烧的产物是二氧化碳和水 烹饪产生的油烟也是厨房的一大污染源 环境化学与健康 2 卫生间室内卫生间也是主要的污染区 便池下水道会释放出臭气 不仅刺激人体的感官 引起呕吐和食欲降低 而且带有毒性 来源是人体排泄物和洗涤水中的有机物 静微生物的作用而产生的硫化氢 硫醇 二甲硫醇 乙胺 吲哚等 它们是室内的隐形杀手 长期接触这些低浓度的污染物 会导致头痛 困倦 乏力 精神萎靡 记忆力下降和免疫功能降低 引起神经衰弱和植物神经紊乱等症状 环境化学与健康 卫生间潮湿 温暖 阴暗 是致病细菌 致病原虫 蟑螂等繁衍的温床 人们在卫生间使用的各种化妆品 除臭剂 消毒液 洗涤剂等也易产生各种污染 环境化学与健康 3 室内用品洗涤剂 杀虫剂 芳香剂和化妆品是造成室内空气污染的主要原因 家具释放的有害物质主要是游离甲醛 它来自人造板的胶黏剂 造家具时使用的胶 漆 涂料含有大量的苯 甲苯和二甲苯 若干燥不彻底 使用过程会慢慢释放 家具还能产生氨 环境化学与健康 4 生存污染生活在室内的人也是一种特殊而又重要的居室污染源 人通过呼吸道 皮肤汗腺排出大量污染物 不断向周围空间辐射热量 呼出二氧化碳 水蒸气同时散发出多种病原菌及各种有味的气体 从人体呼吸 排便 出汗等过程排出的内源性污染物可能有上千种 包括CO2 胺类化合物 硫化氢等 此外还有 肠道的气体排泄物及人体受细菌感染而产生的气体和液体 环境化学与健康 室内和室外有关因素结合会产生毒物 墙壁 天花板 窗户 壁饰物 家具 地毯等含有可挥发性物质 如苯和甲醛 清洁剂和复印机也会散发这类物质 从而引发人体呼吸系统疾病 皮炎和刺激眼睛 环境化学与健康 居室中的化学污染化学室内化学性污染是室内各种环境因素中影响人群健康效应的最重要因素之一 与一般的环境污染相比 室内环境污染具有污染物浓度低 种类多 接触时间长 影响范围大 健康危害原因复杂等独特的性质 环境化学与健康 1 一氧化碳CO是一种血液和神经毒性物质 无色无味很难发现 CO能与血红蛋白结合 形成碳氧血红蛋白 CO Hb CO与血红蛋白的结合力比氧大200 300倍 可造成体内缺氧 特别是易造成心肌和脑组织缺氧 脑组织对缺氧十分敏感 一氧化碳中毒脑组织最先受害 如出现头痛 头晕等 环境化学与健康 空气中有十万分之一的CO 人就会慢性中毒 患贫血 心脏病 呼吸道疾病的患者病情开始恶化 空气中有千分之一的CO 人就会发生急性中毒 空气中有百分之一的CO 人在1小时内就会死亡 环境化学与健康 2 二氧化硫SO2主要来自燃煤炉灶 以烧煤为能源 在非采暖季节的室内SO2含量比外境高30 冬季则高得多 SO2是一种窒息性气体 会强烈刺激呼吸道 还会在潮湿和雾天与水结合 生成亚硫酸 并缓慢形成硫酸 增强刺激作用 环境化学与健康 SO2可导致肺气肿 它与染料燃烧产生的多环芳烃类物质联合作用时 具有促癌作用 SO2还能导致多种过敏反应发生 加重鼻炎和过敏性眼炎 环境化学与健康 空气中的SO2浓度只要达到约0 001 就会刺激眼睛 伤害鼻子 咽喉和支气管等呼吸器官 损害农作物 腐蚀金属和岩石 长期生活在这种环境中 会严重影响健康 环境化学与健康 3 氮氧化物主要是指NO和NO2 来自于各种染料的燃烧过程和日常生活中的烹调过程 室内的NO2长期处于低浓度状态 对机体的影响主要表现为慢性危害 能引起呼吸系统功能的变化导致呼吸系统疾病的发生 环境化学与健康 4 甲醛甲醛来源极为广泛 是一种最重要的室内污染物 它是泡沫塑料板 家具材料中各种胶合板 碎料板中使用的胶黏剂成分 也是壁纸 塑料布 塑料制品的添加剂的成分 这些材料老化后由于阳光 空气和水蒸气的作用而分解出甲醛 可引起多种病变 比如 恶心 鼻炎 支气管炎和结膜炎 呼吸功能障碍和肝中毒性病变等 环境化学与健康 5 挥发性有机化合物室内化学性污染物中的另一类重要污染物是挥发性有机化合物 VOC 一般有臭味 还有一定的刺激作用 能引起人类机体免疫水平失调 影响中枢神经系统功能 出现头晕 头痛 嗜睡 无力 胸闷等自觉症状 还可能影响消化系统 出现食欲不振 恶心等 严重时甚至可损伤肝脏和造血系统 环境化学与健康 近年研究表明 在已确认的900多种室内化学物质和生物性物质中 VOC至少有350种以上 其中20多种为致癌物或至突变物 如苯 甲苯能损伤造血系统 引起白血病 环境化学与健康 6 臭氧臭氧 O3 在水中微溶 相对密度为空气的1 7倍 氧的1 5倍 在大气中仅有微量的存在 稀薄状态是近乎无色无臭 是不可燃气体 低浓度时具有特殊的草腥味 森林瀑布边的清爽新鲜空气味 高浓度时则呈淡蓝色 具有一种特殊的刺激性味道 臭氧在18 30 时分解为氧分子与氧原子 氧原子具有强效的氧化力与分解力 消毒 杀菌力极强 环境化学与健康 O3可由高压放电和紫外线撞击微粒两种形式产生 因此雷雨之后或曝晒过的衣物上能闻到清新的味道 环境化学与健康 室内臭氧主要来自室外交通运输过程形成的化学性污染物和大气中的化学性污染物共同作用形成的光化学烟雾 另外 室内电视机 复印机 激光印刷机 负离子发生器 消毒柜 紫外灯等在使用过程中也都可能产生臭氧 臭氧对人体健康的影响主要表现高浓度臭氧对眼睛 黏膜和肺组织具有刺激作用 破坏肺表面活性物质 并能引起肺气肿 哮喘等 环境化学与健康 7 二氧化碳CO2是最容易被人忽视的一种室内污染物 在正常情况下 它在空气中仅占0 03 没有什么危害 但是在它浓度过高时也会影响健康 环境化学与健康 清洁空气中含CO2约0 04 室内含量为0 07 时 就是多数人感觉的上限 达到0 4 就会有昏迷 呕吐等病象 当含量达到2 时 人就会头痛 脉缓 血压升高 如达到3 6 则会出现严重病态如窒息 休克 含量高达10 时 人就会意识消失 甚至呼吸麻痹而死亡 所以 健康居室CO2浓度应该在0 07 以下 环境化学与健康 8 自由基在外界条件 如香烟燃烧 室外紫外线照射 室内电脑的辐射 环境污染 的影响下 分子接受外来能量会分裂成含有不成对价电子的原子或原子团 这就是自由基 自由基可以破坏细胞内很多重要组成物如线粒体 酶和蛋白质的正常功能 还可引起DNA损伤 染色体畸变和基因结构变化 使正常细胞突变为癌细胞 而细胞DNA或基因损伤也是导致人体衰老的重要原因 如常年吸烟的人脸色发黑 声音嘶哑 皮肤干燥并出现各种斑点和皱纹 显出衰老迹象 环境化学与健康 在氧气吸入人后 与其他营养物质的氧化过程会产生一部分自由基 当人体开始与疾病斗争时 人体会释放大量的自由基迅速有效地杀死入侵者 这些自由基以保护着和破坏者双重身份在体内活动 有专家指出 80 90 的老年病都与自由基的活动有关 环境化学与健康 居室空气微生物污染与健康室内空气中的微生物主要是指室内空气中所带有的细菌 病毒 生物性污染物是室内三大污染物之一 环境化学与健康 1 军团菌与军团菌病军团菌 也称为 退伍军人杆菌 是室内空气微生物污染中广泛存在的以种植并菌 它属于革兰氏阴性杆菌 是需氧菌 有34种之多 军团菌生存能力很强 生存温度5 50 pH5 5 9 2 广泛存在于土壤水体中 也可存在于水槽 输水管道等供水系统以及冷却塔 各种存水容器中 空调加湿器的水槽和吸氧装置的洗气瓶和空气调节器中的冷却系统用水 如不经常更换 也可能导致这类细菌大量繁殖增长 环境化学与健康 一旦军团菌随着人的呼吸进入机体 轻者在体内产生血清学反应 重者可能引起军团菌病 空调系统 主要是冷却塔水 带菌则是造成军团杆菌病爆发流行的最主要原因 环境化学与健康 2 真菌与变应性疾病在温湿阴暗的地方 真菌极易生长 真菌引起人体变态反应 主要是由真菌的孢子 菌丝和代谢产物引起 其中最主要的是真菌孢子 真菌孢子数量大 体积小 质量轻 最易脱落后扩散到空气中 在空气中四处漂浮 进入人体呼吸道的深部 引起人体变应性疾病 环境化学与健康 3 尘螨与变应性疾病尘螨有很多种类 室内最常见的尘螨大小为0 2 0 3mm 能在20 30 的环境中生存 其合适的湿度是75 85 尘螨是对人体是一种过敏源 可引起哮喘 荨麻疹 过敏性鼻炎和过敏性皮肤炎等 尘螨在不良气候条件下极易死亡 因此只要加强室内通风换气 勤于清扫 就能有效控制尘螨的繁殖生长 环境化学与健康 室内其他污物室内其他污物主要有灰尘和恶臭等 灰尘粒径小于10 m的为飘尘 容易吸入肺内 危害甚大 大于10 m的为降尘 易于清扫 灰尘是某些有毒物质和微生物的载体 灰尘含量高的地方 每立方米含细菌几百万个 而空气清新的公园 每立方米空气中只有几千个细菌 灰尘浓度高的地方 支气管炎 肺炎 咽炎 支气管哮喘 肺气肿和肺癌等的发病率都比较高 环境化学与健康 恶臭物质被吸入鼻腔后 可以与鼻腔上部的嗅黏膜接触 刺激嗅觉感受器 并通过嗅神经将信号传入大脑的嗅觉中枢 引起恶臭的感觉 长期呆在恶臭的环境中 会使人产生恶心 头晕 疲劳 食欲不振等症状 恶臭物质的种类繁多 不同性质恶臭的产生与恶臭物质的分子结构有关 如硫 巯基 硫氰基等产生的臭味各不相同 环境化学与健康 室内臭味的主要来源 胃肠道排出的气体 汗液及皮肤上有机物质的分解腐败 衣履被褥及家具物品不洁 发霉腐烂 存放的粮食和蔬菜发霉 腐烂 住宅距工厂 垃圾站 厕所 化粪池太近 因大气污染而影响室内空气的清洁等 要注意个人卫生和环境卫生 房间经常通风换气 衣服被褥要勤洗勤晒 治理恶臭应先控制污染源 减少恶臭物质的散发 环境化学与健康 家居环境的人为污染吸烟是居室的主要污染源之一 香烟在燃烧过程中产生的两部分烟气 其中被吸烟者直接吸入体内的主烟流仅占整个烟气的10 而90 的侧烟流则弥散在空气中 吸烟对人体健康有严重危害 美国环保局将香烟烟雾列入 人群A级致癌物 世界卫生组织从1989年起将每年的5月31日定为世界无烟日 环境化学与健康 烟雾中的有害物质每支纸烟在燃吸过程中 产生的主烟流总重约为400 500mg 主烟流中气态相及蒸汽相约占92 以上 气态中含有400 500种物质 其中 氮占58 氧占12 二氧化碳占13 一氧化碳占3 5 在蒸汽成分中 烃类占40 水分占20 醛类占14 酮类占9 腈占6 醇占1 5 杂环化合物占1 5 酯类占1 其余化合物占7 环境化学与健康 吸烟产生的烟雾中含有250种以上有害物质 尼古丁 氢氰酸 氨 一氧化碳 二氧化碳 吡啶 砷 镉 铅 钋 铬等 以及40余种致癌物质 如苯并 a 芘 苯甲蒽 苯氟蒽 亚硝胺及煤焦油等 吸一支香烟产生的粒子状物质达到10 30mg 其中存在的污染物质达到250种以上 在这些物质中 已经发现脂肪族烃类 苯类等芳香族烃类 胺类 氰酸等多种致癌物质 环境化学与健康 烟草中除有有害化学物质外 还有放射性元素 一个人如果每天吸30支香烟 则一年吸入肺部的射线剂量相当于接受300次胸科X光射线透视 香烟烟雾中的放射性元素主要是铅 210和钋 210 随着烟雾颗粒进入肺中 如果在含氡及氡离子体浓度较高的室内 若加上吸烟 他们联合致癌作用的效果是相乘而非相加 环境化学与健康 吸烟对人体健康的影响主要影响的是心脏功能 导致癌症和减短人的寿命 据报道 90 的肺癌死亡者 25 的心血管病死