生活环境与健康(ppt 198页).ppt

第二章生活环境与健康 第一节空气 一 大气圈及大气垂直结构 大气圈 atmosphere 包围在整个地球表面的空气 厚度为2000 3000Km 大气圈和大气垂直结构 一 按气温的垂直变化特点划分1 对流层2 平流层3 中间层4 热层5 外大气层 二 按大气的电离状态划分1 电离层2 非电离层 大气的组成及其卫生学意义 自然状态的空气是无色 无臭 无味的混合气体 氮 氧 氦占大气总量的99 96 当空气氧含量降至12 时 人体可发生呼吸困难 降至10 可发生智力活动减退 降至7 8 以下可危及生命 二 太阳辐射 solarradiation 43 到达地表 43 折回宇宙空间 14 被大气吸收 表面温度6000 K 太阳 太阳辐射光谱 放射能力卡 厘米2 分 微米2 52 01 51 00 500 20 40 60 81 03波长 m ultravioletradiation150 400nm visiballight400 760nm infraredradiation760nm 3000nm 紫外线区 可见光区 红外线区 适量 色素沉着作用 pigmentation 紫外线皮肤细胞中黑色素原黑色素氧化酶 300 400nmUV A 1 改变皮肤对光线的吸收能力 可促使汗腺分泌 保护皮肤及深部组织不致受过热损害2 吸收多种光线 防止紫外线深入穿透组织 减少紫外线的有害作用 抗佝偻病作用 anti rachiticeffect 紫外线皮肤和皮下组织中的7 脱氢胆固醇VitD2活性25 OH D3 290 320nmUV B 维持正常的钙 磷代谢和骨骼的正常生长发育 正常日照人皮肤产生VitD3 6u cm2 h10 100ug 天 空气污染 季节变化等可影响UV的生物学作用 杀菌作用 germicicaleffect 细胞原浆蛋白质分解核变性 凝固 细菌 200 275nmUV C 紫外线 紫外线的其它有利作用 增强免疫功能提高组织的氧化过程兴奋交感神经系统 红斑作用 erythemaeffect 紫外线皮肤表皮细胞破坏释放组胺和类组胺物质刺激神经末梢通过反射作用引起皮肤毛细血管扩张 血管壁通透性 皮肤潮红 红肿 275 320nmUV B 产生光化学烟雾 二 infraredray 生物学作用的基础是热效应 故又称热射线 长波红外线 1400nm 3000nm 穿透能力较弱 主要加温皮肤表层 短波红外线 760nm 1400nm 穿透能力较强 可加温组织深部 适量 过量 临床应用 2 可见光 光是一种电磁辐射 其波长范围在400一760nm之间 辐射波长的不同决定了光具有不同的颜色 4O0 430nm呈紫色 430 490nm呈蓝色 490 57Onm呈绿色 570 60Onm呈黄色 600 630nm呈橙色 630 760nm呈红色 视觉对波长为555nm的黄绿色最敏感 三 visiblelight 作用于视觉器官产生视觉通过视器官改变着机体的紧张和觉醒状态单色光的生物学作用对高级神经系统有明显作用对其它器官系统的生物学作用 可视线 预防眼睛疲劳和近视 提高情绪和劳动效率 视觉器官过度紧张而易引起疲劳 损伤视力 照度适宜 照度过强或过弱 空气的物理性状及卫生学意义 2 气象因素 meteorologicalfactor 它包括气温 气湿 气流 气压等 3 空气离子化 airionization 空气中的气体分子或原子在宇宙线 紫外线的作用下 或在雷电 瀑布 海浪冲击请况下 其外层电子可跳出轨道而形成阳 正 离子 游离的电子与另一气体分子结合而形成阴 负 离子 这一过程称为空气离子化 三 气象因素 meteorologicalfactor 天气气候 瞬间至十余天的时间内多种气象要素 温度 湿度 气压 风速 的综合状态称为天气 较长时期天气的总和称为气候 1 气温 表示单位 K K 273 9 5 32 1 气温的垂直分布 大气温度垂直递减率 高度每增加100米 气温下降的度数 通常情况下为0 65 即0 65 100米 高度 Km 1815129630 80 60 40 2002040温度 气温垂直分布实际情况 0气温随高度递减 0气温随高度无变化 0气温随高度递增 逆温 2 逆温的概念及成因 逆温 temperatureinversion 在大气对流层内 气温随高度增加而增加 其温度垂直分布与标准大气的相反 这种现象称为温度逆增 简称逆温 出现逆温的气层叫逆温层 逆温层的出现将阻止气团的上升运动 使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层 只能在其下空扩散 因此可能造成高浓度污染 逆温的成因 辐射逆温在冬季无风 少云的夜晚 地面无热量吸收 但同时不断通过辐射失去热量而冷却 导致下层空气降温较快 而上层空气降温较慢 形成逆温 地形逆温在盆地和山谷地形的夜晚 山坡表面散热量大 冷却快 寒冷的空气沿山坡下层聚集在山谷中 形成滞止的冷气团 谷底的暖气团上移 山谷中就形成了上温下冷的逆温层 2 气压 1 概念及其表示单位大气的压强称气压 表示单位 Pa mmHg 标准大气压 指纬度45 的海平面上 气温为273 K状态时的大气压 1个标准大气压 1 10325 105Pa 760mmHg1mmHg 133 322Pa 2 对污染物扩散的影响 当地面受低压控制时 四周高压气团流向中心 中心的空气便上升 形成上升气流 此时云雨天较多 通常风速较大 有利于污染物向上扩散 2 对污染物扩散的影响 当地面受高压控制时 中心部位的空气向周围下降 此时天气晴朗 风速小 出现逆温层 阻止污染物向上扩散 因此 在稳定气压的控制下 大气污染加重 3 气湿 1 概念及表示方法指大气中含水分的程度 常用以下三种方法表示 绝对湿度饱和湿度相对湿度 绝对湿度 是在某一温度下 一定容积大气中所含水蒸气的绝对量 以单位容积表示时为g m3 以分压表示为mmHg 饱和湿度 是在某一温度下 大气中水蒸气达到饱和量时的绝对湿度 气温越高 饱和湿度就越大 不同气温下的饱和湿度 相对湿度 相对湿度是空气中绝对湿度与饱和湿度之比 以百分数表示 相对湿度在80 以上称为高气湿 30 以下称为低气湿 2 对污染物扩散的影响 相对湿度 大气中颗粒物吸收H2O 重量 影响运动速度污染物不易扩散加重局部大气的污染 湿度 空气干燥有利于污染物扩散 4 气流 风 wind 空气的水平运动湍流 atmosphericturbulence 不规则的空气流动 描述风的两个要素 风向和风速 m s 风对污染物的扩散有两个作用 风向决定了污染物迁移运动的方向 污染物总是由上风向输送到下风向 在污染物的下风向 污染总要重些 整体的输送作用 对污染物的冲淡稀释作用 风速越大 单位时间内与烟气混合的清洁空气量就越大 冲淡稀释作用就越好 3 气候适应 人类通过遗传和后天获得的功能而对气候具有很大的适应能力 适应能力可因锻炼而加强 对气候的适应是一个发展的过程 四 空气离子化 Airionization 1 空气离子的发生 空气中的气体分子 外界理化因素 外层电子跃出 正离子 电子 气体分子 负离子 大气中空气分子或原子在自然或人工条件下形成带电荷的正 负离子的过程称为空气离子化 空气离子的分类 据离子大小和迁移率 2 空气离子的生物学效应 1 空气正 负离子的生物学效应特点当空气离子浓度在一定范围时 正离子主要作用于交感神经 负离子则作用于副交感神经 适量的正 负离子联合作用于机体 对维持正常生理功能有良好作用 空气离子浓度在2 104 3 105 cm3时 负离子对健康呈良好作用 正离子则有不良作用 如空气离子浓度超过106个 cm3时 则不论正 负离子均可对健康产生不良作用 负离子的生物学作用 调节中枢神经的兴奋和抑制 刺激骨髓的造血功能降低血压改善肺的换气功能促进组织细胞的生物氧化还原过程 2 空气离子生物学作用机理 空气离子作用的分子机理至今无定论 较多的学者认为负离子能刺激组织中的单胺氧化酶发挥去胺作用 降低5 羟色胺的释放 影响植物神经调节 3 空气离子的应用 临床上的应用 预防保健上的应用 可用于治疗支气管哮喘 慢支炎 胃 十二指肠溃疡 冠心病 高血压 甲亢 更年期综合症等 净化空气 用于厂矿 医院 学校和公共场所改善环境 预防疾病防止疲劳 提高工作效率 4 空气离子浓度与大气洁净程度 空气中离子浓度与地理条件 季节 时间 天气 污染 绿化等因素有关 一般空气清洁地区如郊区 田野 山谷 海岸 瀑布等地负离子多 人多拥挤 通风不良 吸烟 空气污浊 长期使用空调等场所 负离子少 正离子多 不同空气环境状况空气负离子浓度 空气离子卫生学评价指标 1 空气离子数 居室中负离子 1000个 cm3 2 重 轻离子比 3 单极系数 N N n n 50时 为清洁空气 Q n n 或 N N 或 N n N n 一般认为Q 1时 才能给人以舒适感 五 室内空气物理性状及其对健康的影响 1 微小气候 microclimate 1 概念住宅的室内由于屋顶 地板 门窗和墙壁的维护结构以及室内的人工空气调节设备等综合作用 形成了与室外不同的室内小气候 称为室内微小气候 2 要素及评价指标 要素包括气温 气湿 气流 热辐射评价指标有效温度 EffectivetemperatureET 相对湿度为100 气流速度为零时可产生在同样温热感觉的气温度数 凡温度高于0 273 2 K 以上的物体都有红外线辐射 举例 1 气温17 7 湿度100 气流0米 秒 2 气温22 4 湿度70 气流0 5米 秒 3 气温25 湿度20 气流2 5米 秒 1 2 3 三种情况对人体产生的温热感觉相同 故 2 3 的ET为17 7 3 微小气候对机体健康的影响 机体的热平衡人体的热平衡是在在中枢神经系统的支配与调节下 产热与散热两个过程动态平衡的结果 S M R C E 机体蓄热状况 产热和散热平衡S 0 产热 散热S 0 产热 散热S 0 微小气候对机体热平衡的影响 气温 气湿 气流 热辐射对人体的热平衡都有影响 并且是综合的作用 人体只有在一定微小气候条件下 产热量和散热量基本平衡时 才会感到舒适 小气候变动超出一定范围后 可导致机体体温调节紧张 如果长期处于紧张状态 就会影响许多系统 如神经 消化 呼吸 循环等系统 的功能 降低机体抵抗力 增加患病率 大气污染 毒物由呼吸道进入机体时的危害最大 支气管反射性收缩 痉挛 咳嗽 喷嚏等刺激上呼吸道黏膜表层迷走神经末梢大气毒物通过肺泡毛细血管进入全身长期导致呼吸道抵抗力减弱慢性支气管炎 肺气肿 肺心病 你愿意居住在这样的环境里吗 大气污染来源 一 工业企业1 燃料的燃烧2 生产过程中排出的污染物 二 生活炉灶和采暖锅炉 三 交通运输 四 由其它环境介质转入 五 其他 焚烧生活垃圾 焚烧农田秸秆 工业生产排放 地面扬尘 汽车尾气 大气污染来源 大气污染来源 二 大气污染物的种类 物理性污染物生物性污染物化学性污染物 按存在形态 气态污染物 颗粒性污染物 按形成过程 一次污染物 二次污染物 一次污染物 primarypollutant 二次污染物 secondarypollutant 由污染源直接排入大气环境中 其物理和化学性质未发生变化的污染物 排入大气的污染物在物理 化学等因素的作用下发生变化 或与环境中的其它物质发生反应所形成的理化性质不同于次污染物的新的 毒性更大的污染物 称为二次污染物 影响大气中污染物浓度的因素 一 污染源的排放情况1 排出量2 排出高度3 与污染源的距离 二 气象因素1 风和湍流2 气温3 气湿 影响大气中污染物浓度的因素 三 地形1 山地和谷地2 海滨与陆地3 城市热岛 大气污染物的转归 一 自净1 扩散作用 2 沉降作用 3 氧化作用 4 中和作用 5 植物吸收作用 二 转移1 向下风侧更远的方向转移 2 向地面水体和土壤转移 3 向平流层转移 三 形成二次污染 大气污染对健康的直接危害 一 引起急性中毒1 烟雾事件 1 煤烟型烟雾事件 污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物 煤烟型烟雾事件 主要是由于煤炭的燃烧产物和工业生产过程中大量废气的排放 加上特殊的地形以及气象条件变化而造成 气象条件为气温低 气压高 风速很低 湿度大 有雾 有逆温产生 大气污染对健康的直接危害 多发生在寒冷季节 河谷盆地易发生 受害者以呼吸道刺激症状最早出现 咳嗽 胸痛 呼吸困难 并有头疼 呕吐 发烧 死亡原因多为气管炎 支气管炎 心脏病等 大气污染对健康的直接危害 大气污染对健康的直接危害 2 光化学型烟雾事件 污染物主要来自汽车尾气 经日光紫外线的光化学作用生成的强氧化型烟雾 气象条件为气温高 天气晴朗 紫外线强烈 多发生在夏秋季节的白天 多发在南北纬度60 以下的地区 大气污染对健康的直接危害 大城市内机动车拥挤 高楼林立 街道通风不畅 容易发生烟雾事件 受害者症状主要是跟晴红肿 流泪 咽喉痛 喘息 咳嗽 呼吸困难 头痛 胸闷 皮肤潮红 心脏功能降碍 肺功能衰竭 大气污染对健康的直接危害 大气中的氮氧化物和碳氢化物主要来自汽车尾气 石油和煤燃烧的废气 及大量使用挥发性有机溶剂等 在太阳紫外线的作用下 产生化学反应 生成臭氧和醛类等二次污染物 日光辐射强度是形成光化学烟雾的重要条件 在广州发生的光化学烟雾污染 曼哈顿的光化学烟雾污染 3 比利时马斯河谷事件 1930年12月 比利时马斯河谷工业区 排放的工业有害废气和粉尘对人体造成综合影响 一周内近60人死亡 市民中心脏病 肺病患者的死亡率增高 家畜死亡率也大大增高 4 美国多诺拉事件 1984年10月 美国宾西法尼亚洲多诺拉镇的二氧化硫及其氧化物 与大气粉尘结合 使大气产生严重污染 造成5911人暴病 二 光化学烟雾的治理 制定法规 监测废气排放 改良汽车排气系统和提高汽油质量及减少挥发性有机物如油漆 涂料的使用等 2 生产事故 生产性事故造成急性中毒的事件虽并不经常发生 但一旦发生 其危害极为严重 如印度博帕尔毒气泄漏事件 苏联切尔诺贝利核电站事故 博帕尔是印度中央邦的首府 人口80多万 美国联合碳化物公司博帕尔农药厂建在该市的北部人口稠密区 1984年12月2日深夜和3日凌晨 该厂的一个储料罐进水 罐中的化学原料发生剧烈的化学反应 储料罐爆炸 使40吨异氰酸甲酯泄漏 并随每小时5km的风速扩散到11个居民区 52万余人出现不同程度的中毒 2500人死亡 酿成迄今为止世界最大的化学污染事件 切尔诺贝利核电站爆炸事件 时间 1986年04月26日原因 苏联切尔诺贝利核电站事故 该核电站位于基辅市郊区 由于四号反应堆爆炸起火 大量放射性物质外泄 操作失误后果 当场死亡2人 死三十一人 204受伤 13 5万人被迫疏散 目前有250万核辐射受害者处于医疗监督之下 核辐射导致甲状腺癌的发病率增加了10倍多 环境中的放射性物质仍然存在 重庆天原化工厂氯气泄漏事故 时间 2004年04月16日原因 设备陈旧 违规操作后果 十多人死亡或受伤 十五万人被疏散 大气污染对健康的直接危害 2 心血管疾病3 致癌作用4 机体免疫功能下降5 慢性中毒 6 变态反应 77 3 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 78 上海 沈阳等大城市中居民肺癌死亡率与大气中可吸入颗粒物和B a P的浓度呈密切相关 4 机体免疫力下降 使机体抵抗力降低 易患非特异性疾病 79 6 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 80 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 三 大气污染对健康的间接危害 影响小气候和太阳辐射产生温室效应 Greenhouseeffect 臭氧层空洞 Ozonedepletion 酸雨 Acidrain 间接危害 影响小气候和太阳辐射 烟尘 形成 云雾 颗粒性污染物 吸收太阳辐射 1 影响UV生物学作用 2 冷化效应 3 遮天蔽日 温室效应 Greenhouseeffect 43 折回宇宙空间 43 到达地表 被地表吸收 令地表温暖 温暖的地表释放红外线 红外线被温室气体吸收 CO2和H2O对地球起到保温作用 人类活动释放的温室气体 CO2 CH4 N2O CFC 温室效应是怎么来的 我们能做什么 温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭 石油和天然气 这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能 它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩 使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散 其结果是地球表面变热起来 因此 二氧化碳也被称为温室气体 人类活动和大自然还排放其他温室气体 它们是 氯氟烃 CFC 甲烷 低空臭氧 和氮氧化物气体 地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林 尤其是热带雨林 为减少大气中过多的二氧化碳 一方面需要人们尽量节约用电 因为发电烧煤 少开汽车 另一方面保护好森林和海洋 比如不乱砍滥伐森林 不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存 我们还可以通过植树造林 减少使用一次性方便木筷 节约纸张 造纸用木材 不践踏草坪等等行动来保护绿色植物 使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应 保护地球人人有责 温室效应的定义由于人类活动造成CO2等温室气体释放过多 温室气体大量吸收来自地表辐射的红外线引起的近地面气温增高 全球气候变暖的现象 CO2 的原因 大量燃料燃烧大面积森林砍伐 温室效应产生的环境生态的影响 全球气候变暖全球海平面变化生态系统变化 温室效应对人类健康的影响 对发病率的影响对死亡率的影响 病原微生物繁殖 改变生物传媒和病原体的地理分布 原始病毒从冰川融化而进入环境 炎热地区 炎热季节 死亡率 寒冷地区 寒冷季节 死亡率 大气污染对健康的间接危害 三 臭氧层出现空洞主要是氟利昂 CFCs 增多造成的 最常用的是三氯氟甲烷 CFC 11 和二氯二氟甲烷 臭氧层空洞 Ozonedepletion 1985年 英国科学家首次在发现南极上空发现臭氧层空洞 1986年 美国南极考察队证实臭氧层空洞存在 1987年 西德考察队在北极上空发现臭氧层空洞 在过去10 15年间 每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30 有近95 的臭氧被破坏 卫星观测表明 空洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大 到1998年臭氧空洞面积比1997年增大约15 几乎相当于三个澳大利亚大 前不久 日本环境厅发表的一项报告称 1998年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录 为2720万平方公里 比南极大陆还大约1倍 近年来 北极上空臭氧层也减少了20 在被称为是世界上 第三极 的青藏高原 中国大气物理及气象学者的观测也发现 青藏高原上空的臭氧正在以每10年2 7 的速度减少 根据全球总臭氧观测的结果表明 除赤道外 1978 1991年总臭氧每10年间就减少1 5 臭氧空洞改变了智利最南部人们的生活方式彭塔阿雷纳斯上空的彩虹 在这样美好的天气人们同样要小心防护自己 每天早晨出门之前 除了气温和降雨之外 还要看一下紫外线辐射预报 这已经成了智利最南部的城市彭塔阿雷纳斯市居民的习惯 20世纪80年代中期 科学家发现南极上空地球大气的臭氧层出现了空洞 从那时以来空洞面积几乎增加了一倍 臭氧层吸收了太阳辐射到地球的大部分紫外线 保护着地球上的生物不受紫外线伤害 过强的紫外线照射是皮肤癌的主要致病原因 臭氧空洞覆盖的面积虽然相当于整个北美洲 但是它位于南极上空 对人类的危害尚不是很大 然而强烈的紫外线辐射有时也波及南半球国家阿根廷 智利的南端 彭塔阿雷纳斯市125000居民就处于这种威胁之下 由于担心当地旅游业受到影响 彭塔阿雷纳斯地方当局一直不愿接受科学家关于臭氧空洞危害的警告 然而当2000年9月臭氧空洞直接笼罩在彭塔阿雷纳斯上空时 人们不得不正视这个问题 现在当地居民出门时即使天气暖和 也要穿外套或者长袖衬衣 阴天也戴遮阳眼镜 电视台每日以太阳信号灯的形式播出紫外线强度预告 如果信号灯是红色 家长们就不让孩子们外出 有的学校升起标识紫外线强度的旗帜 向家长发出警告 有关部门还在贫民区免费分发防晒油 人们的生活方式完全改变了 紫外线辐射的危害不是空穴来风 据统计 智利首都圣地亚哥黑瘤病 最常见的一种皮肤癌 发病率显著上升 圣地亚哥虽然距离空洞覆盖区较远 但是因为纬度较低 日照的角度小 强度大 在阿根廷 两年前国家气象局就开市在网上发布紫外线辐射强度报告 今年臭氧空洞一分为二 这是有纪录以来的第二次 其中较小的一个影响彭塔阿雷纳斯 空洞面积有所缩小 情况似乎有所好转 但是科学家们指出 在本世纪中叶之前 这个问题不会消失 而且这10年中情况很可能会继续恶化 南极臭氧层空洞 1945年至1995年南极臭氧空洞变化 臭氧层空洞的成因 卤化碳理论是为大多数科学家接受的臭氧层空洞形成理论 含氯氟烃 chlorofluorocarbonCFCs 又称氟利昂 和溴代氟烃 哈龙 的破坏作用最大 一 臭氧层破坏的原因 O3层破坏的原因 主要是广泛使用氟里昂和哈龙 哈龙含有氯和溴 在大气中受到太阳光辐射后 分解出氯 溴的自由基 这些化学活性基团与臭氧结合夺去臭氧分子中的一个氧原子 引发一个破坏性链式反应 使臭氧遭到破坏 从而降低臭氧浓度 产生臭氧洞 造成的 此外 CCl4 超音速飞机在平流层排出的氮氧化物以及大气中的核爆炸产物也能破坏臭氧层 这些化学物质主要来自制作低温柜 家用电冰箱冷库 空调中的制冷剂 制作喷发水 香水和化妆品中的喷射剂 用于沙发 垫子 绝热材料 家用电气包装 床垫 食品包装的发泡剂等 这些污染物质可能长时间地滞留在臭氧层中 成为破坏臭氧层的催化剂 光CF2Cl2 CF2Cl ClO3 Cl ClO O2ClO O O2 ClCl总反应式 O O3 2O2 O3 NO NO2 O2O NO2 NO O2 臭氧层空洞对人体健康的影响 皮肤癌增多大气光化学氧化剂增加导致的健康危害免疫系统抑制白内障发病率增加 二 臭氧层的保护方案 一 以吸收式制冷替代压缩式制冷 二 寻找新的制冷剂 目前应用较广的是溴化锂 LiBr 吸收制冷机 主要用于中央空调项目 这种产品以水为制冷剂 LiBr溶液为吸收剂 这两种物质为天然物质 无毒无害 不破坏臭氧层 也不存在剂冷排放 泄漏对全球变暖的影响 从保护环境上讲 吸收式制冷是中央空调项目的理想选择 因而被许多国家作为替代物所采纳 大气污染对健康的间接危害 四 形成酸雨酸雨的形成主要是SO2 NOx等酸性污染物溶于水汽中经过氧化 凝结而成 103 104 树木被酸雨破坏 105 摄于1908年 摄于1968年 酸雨对石雕的损害 孤独的森林 阴暗的天 我在树梢间展望那里是我的家园 第四节大气中主要污染物对人体健康的影响 一 可吸入颗粒物 inhalableparticles IP 二 二氧化硫 sulferdioxide SO2 三 氮氧化物 nitrogenoxides NOX 四 光化学烟雾 photochemicalsmog 五 二恶英 Dioxins 可吸入颗粒物 一 污染来源1 工业企业2 生活炉灶和采暖锅炉3 交通运输4 其他来源 可吸入颗粒物 1 一般成分 燃料燃烧产生的颗粒物都含SO2 NO2 BaP 甲醛 石棉等 SO2 NO2 甲醛可引起呼吸道损伤 BaP可致癌 2 特殊的成分 例如 含铅的颗粒物可引起铅中毒 含砷的颗粒物可引起砷中毒等等 可吸入颗粒物 二 理化特点1 粒径大小与进入呼吸道的关系2 IP的理化特性因其来源不同而异3 IP的 裁体 作用4 IP的金属成分能起催化作用 总悬浮颗粒物Dp 100um totalsuspendedparticulatesTSP 可吸入颗粒物Dp 10um inhalabalparticulatesIPparticulatematterPM10 细粒子Dp 2 5um fineparticleparticulatematterPM2 5 包括液体 固体或者液体和固体结合存在的 并悬浮在空气介质中的颗粒 能进入人体呼吸道 且能长期漂浮于空气中 也称飘尘 suspendeddusts 在空气中悬浮的时间更长 对健康的危害极大 1 易进入深部呼吸道 2 易进入血液 3 易吸附其他毒物 非吸入性粉尘 diameter 10 m 可吸入性粉尘 diameter 10 m 呼吸性粉尘 diameter 5 m 即能达到肺 引起尘肺的粉尘 可吸入颗粒物 5 关于PM2 5 1 生成直径 2 5 m的颗粒物称为微粒子 particlematters PM2 5 在低空湿度大时容易生成PM2 5 2 影响能严重降低能见度 对健康的危害较其他粒径的可吸入颗粒物更大 三 对健康的影响 1 对呼吸系统的影响进入肺部对局部组织具有堵塞作用载体作用 2 致癌作用 3 其他 伦敦1962年和1952年两次烟雾事件比较 可吸入颗粒物 四 防治对策1 控制污染改变能源结构和燃料结构2 加强环境监测和健康监测3 治疗COPD及合并症 二氧化硫 sulferdioxide SO2 一 污染来源1 工业企业2 小型取暖锅炉和民用煤炉 二 理化特点 二氧化硫 sulferdioxide SO2 三 健康影响1 对呼吸系统影响 1 对粘膜的刺激作用 2 引起呼吸道急性和慢性炎症 3 SO2和颗粒物的联合作用 二氧化硫 sulferdioxide SO2 2 致敏作用3 促癌作用4 其他作用 1 对大脑皮层机能影响 2 致突变作用 3 影响新陈代谢 四 流行病学 五 卫生标准 见表2 3 S O2 SO2SO2 H2O H2SO3H2SO3 O2 H2SO4 酸雨的危害 二氧化硫 六 防治措施1 限制高硫煤的开采和使用 2 削减SO2的排放总量 3 大力研究开发SO2污染防治技术和设备 4 做好SO2排污收费工作 运用经济手段促进治理 治理二氧化硫的方法 减少二氧化硫的排放 燃料脱硫 工厂肆意排放废气 氮氧化物 nitrogenoxides NOX 一 污染来源1 自然界的NOX2 工业企业3 交通运输 氮氧化物 nitrogenoxides NOX 二 理化特点1 氮氧化物的种类造成大气严重污染的主要是NO2 NO 2 感官性状NO2是红褐色气体 有刺激性 NO为无色气体 3 光化学烟雾的起始物 氮氧化物 nitrogenoxides NOX 三 健康影响1 对呼吸道的影响2 对血液影响及其他系统的影响 四 流行病学 五 卫生标准见表2 3 氮氧化物 nitrogenoxides NOX 六 防治对策控制污染1 控制污染2 加强环境监测 预防光化学烟雾的发生3 治疗COPD及合并症 保护高危人群 光化学烟雾 photochemicalsmog 一 污染来源主要来源于汽车尾气 二 理化特点1 主要成分是臭氧 03 醛类 丙烯醛和各种过氧酰基硝酸酯 PANs 等光化学氧化剂 光化学烟雾 photochemicalsmog 2 形成过程 1 起始阶段 引发反应 2 自由基生成阶段 连锁反应 3 自由基传递阶段 4 自由基减少阶段 终止反应 3 光化学烟雾强氧化剂 光化学烟雾 photochemicalsmog 三 健康影响1 对眼睛的刺激2 对呼吸道的影响3 对全身影响4 致敏作用5 致突变作用 光化学烟雾 photochemicalsmog 四 流行病学 五 卫生标准见表3 7 六 防治对策1 控制污染2 加强监测预报3 治疗 二恶英 Dioxins 一 污染来源1 垃圾焚烧环境中95 的二恶英来源于这些含氯垃圾的焚烧 2 生产过程 二恶英 Dioxins 二 理化特点1 化学结构最毒的化合物是2 3 7 8 四氯二苯 p二恶英2 在环境中的行为沿着食物链达到顶层的动物体内 二恶英 Dioxins 三 健康影响1 致癌性2 对生殖的影响可引起严重的生殖和发育障碍 3 对内分泌的影响4 对免疫系统的影响 二恶英 Dioxins 四 流行病学 五 防治对策1 应限制含氯化学品的使用 开发替代品 2 控制焚烧化学品3 改进生产工艺 四 铅 lead Pb 来源 1 含铅汽油的使用 主要 2 铅锌矿的开采冶炼 蓄电池厂 某些含铅涂料 对健康的影响 儿童铅中毒的主要特点 1 儿童的胃肠道对铅的吸收率比较高 2 儿童的血脑屏发育尚不完全 导致铅的神经毒性更敏感 3 铅可选择性作用于儿童脑的海马部位 损害神经细胞 导致儿童行为功能和智力障碍 5 一氧化碳 CO 是含碳物质不完全燃烧的产物 为无色 无味 无刺激性的有毒气体 1 intoxicatingmechanism1 CO能与血红蛋白形成碳氧血红蛋白 HbCO A HbCO饱和度 以下式表 K CT 其中 K为HbCO饱和度 C为浓度 mg m2 T为时间 h B 吸人空气中氧和CO分压 HbCO为可逆复合物 吸人空气中CO分压降低 HbCO逐渐解离 并排出CO 半排期与空气中O2分压呈反比 吸人高氧分压气体 可加速血HbCO解离和CO排出 缩短CO半排期 如吸人氧分压为0 21大气压时 半排期平均为320分钟 吸入三个大气压纯氧 则半排期缩短为23 5分钟 2 CO尚能与肌红蛋白结合 影响氧从毛细血管弥散到细胞线粒体 和还原型细胞色素两价铁结合 阻断电子传递 抑制细胞的氧化和呼吸 一氧化碳对健康的影响有 1 降低血细胞携带氧的能力 引起组织缺氧 导致急性和慢性中毒甚至死亡 2 影响神经系统使机体发生脑缺氧 脑水肿 3 对心血管系统的影响 缺氧导致心肌细胞发生退行性变 4 缺氧造成胎儿死亡或导致神经发育障碍 我国卫生标准中规定 大气中co的一次最高容许浓度为3mg m3 日平均最高容许浓度为1mg m3 6 多环芳烃含有两个或两个以上苯环并以稠环形式连接的芳香烃类化合物 脂溶性强 易在体内蓄积 来源主要来源于各种含碳有机物的不完全燃烧和热解 易吸附在IP上 进人肺部 含有300多种化合物 其中有一部分有致癌性 如苯并 a 芘可诱发皮肤癌 肺癌和胃癌等 我国居住区大气卫生标准中规定多环芳烃的最高容许浓度为0 5ug 100m3 对健康的影响 至今 已发现PAH有100多种化合物 1976年国际癌症研究中心列出的可以诱发实验动物肿瘤的94种化合物中 PAH占了15种 BaP benzo a pyrene 是第一个被发现的环境致癌物 而且致癌性很强 故常以其作为PAH的代表 动物实验已经证明BaP能诱发皮肤癌 肺癌 胃癌 流行病学资料说明空气中BaP与皮肤癌和肺癌有明显的正相关性 BaP的发现经过 1775年 英国外科医生报道煤焦油可能具有致癌性 1918年日本学者首次证实了煤焦油的致癌性 1933年英国学者J Cook从煤焦油中分离出苯并 a 芘 并诱发出小鼠皮肤癌 首次从环境中分离出化学致癌物 光明日报 2000年6月1日报道 在全球11亿吸烟者中 我国占了3 3亿 我国每年死于与吸烟有关疾病的约100万人 其中既有吸烟者 又有被动吸烟者 预计到2020年 这个数字将增至200万 尼古丁 兴奋或抑制人的神经系统 毒性大 可导致多种疾病的发生 5 31世界无烟日 健康者的肺 吸烟者的肺 对比观察 你有什么感受 健康者的牙 吸烟者的牙 二手烟 害猛于虎 吸烟者是否只损害自己的健康呢 1 吸烟不但影响自己的健康 还会影响他人 为此 5月31日被定为 世界无烟日 2 人每天室内活动时间占80 以上 应当保持室内空气清新 3 室内装修中的污染 不但会引起呼吸系统的疾病 还可能引起其他系统疾病 4 空气质量的好坏直接影响人体的健康 二 了解当地的空气质量 空气质量级别 空气污染指数 空气污染指数 空气质量级别 等第 0 50 51 100 101 200 201 300 超过300 级 级 级 级 级 优 良 轻微污染 中度污染 重度污染 154 空气质量分级是按空气污染指数 airpollutionindex API 来划分的 目前 我国计入空气污染指数的项目为SO2 NOX和TSP API由监测得到的数据经计算求得 大气卫生标准的概念 大气卫生标准是大气中有害物质的法定最高限制值 它是防止大气污染保护居民健康 评价大气污染程度 制订大气防护措施的法定依据 大气卫生标准的概念 一 标准与基准基准 standard 是通过科学研究得出的人群不产生有害或不良影响的最大浓度 标准 criterion 是国家对环境中的有害因素提出限量要求和实现这些要求所规定的相应措施的技术法规 大气卫生标准的概念 二 最高浓度容许值我国的大气卫生标准规定了两种最高浓度容许值 即日平均最高容许浓度和一次最高容许浓度 158 159 160 空气污染指数范围及相应的空气质量级别 我们应该怎么办 一 根本措施 控制污染物排放1 不焚烧垃圾废物 工厂不排放有害废气 烟雾 汽车等机动车使用无铅汽油 使用无污染的燃料 2 不使用有污染的装饰材料和油漆 3 不吸烟 并向周围人宣传吸烟的危害 二 有效措施 植树造林 162 四 空气污染的防护措施1 合理安排工业布局结合城乡规划卫生 合理进行城镇功能分区和全面设计工业布局 2 改革工艺开展技术革新 改革生产工艺 用无毒或低毒原料代替毒性大的原料 163 3 加强绿化植物除美化环境外 具有调节气候 阻挡 滤除和吸附灰尘 吸收大气中有害气体等功能 4 贯彻执行大气卫生标准我国现行的标准国家环保局于1996年颁布的 环境空气质量标准 GB3095 1996 规定9种污染物浓度限值 五 室内空气污染的特点及其对健康影响 全国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11 1万人 每天大约是304人 一 我们所处的室内环境 人的一生有80 的时间在室内环境下渡过 办公 看电视 开车上下班 睡觉 人类活动 燃料燃烧及加热 建筑材料及装饰材料 室外来源 家用电器 室内污染源之一 建筑材料 形成石棉 氡 氨等污染物 室内污染源之二 装饰 装修材料 产生化学类污染物 杀虫剂 清新剂 吸烟 烹调 室内污染源之三 人类活动 饲养宠物 室内空气污染源之四 室外污染物的扩散与渗透 BACK 一 室内空气污染的特点 1 人在室内活动时间长 尤其是现代人2 室内污染物来源多 种类多 更复杂3 室内空气流通差 污染物不易扩散 浓度大 危害大4 室内污染危害的突出表现与室外不同 1 二氧化碳和氧气的比例可有较大的变化 2 室内微生物污染比较严重 可引起呼吸道传染病 3 室内有机物污染比较严重 4 室内还有放射性污染 比室外严重 二 室内空气质量 根据美国供暖制冷空调工程师学会首次提出了可接受的室内空气质量定义 房间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意 并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度 所以室内空气质量 包括了人的主观感受和客观指标两个部分 其中人的主观感受包括气味和刺激 有些学者还认为包括噪声 震动和采光等物理感受 而客观指标主要包括了化学和生物污染物的浓度 以及室内空气温度和湿度 三 室内空气污染 室内空气污染指由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内空气通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加 并引起人的一系列不适症状的现象 二 室内空气污染对健康影响 甲醛 苯 氡 氨 大理石 瓷砖 地基 混凝土 防火板 粘和剂 油漆 家具 杀虫剂 三 室内空气污染 一 挥发性有机化合物 volatileorganiccompoundsVOCs VOCs是一类重要的室内空气污染物 目前已鉴定出的有500多种 300多种 常见的有醛类 苯 甲苯 二甲苯 三氯乙烯 三氯甲烷 萘等 主要来自各种溶剂 粘合剂等化工产品 其中危害最大的是苯 它不仅能造成中枢神经系统的麻醉和对呼吸道产生刺激作用 而且能在体内骨髓中蓄积 破坏造血功能 国际癌症研究中心已将其列为人类致癌物 长期接触会导致白血病的发生 三 室内空气污染 甲醛 最主要的室内空气污染源 甲醛 formaldehyde 一种挥发性有机化合物 无色 有强烈的刺激性 其水溶液恰称福尔马林 甲醛是室内的主要污染物之一 来源 直接来源 为脲醛树脂 酚醛树脂等用于黏合剂中的原料 间接来源 主要是使用黏合剂的人造板和家具 涂料 油漆 隔热材料 化妆品 消毒剂 防腐剂 油墨 纸张 香烟等 甲醛对健康的影响 嗅到异味刺激眼和呼吸道变态反应肝损伤损伤遗传物质 三 室内空气污染 苯 来源 建筑材料的有机溶剂 各种油漆的添加剂和稀释剂 防水材料的添加剂 空气消毒剂和杀虫剂的溶剂 危害 血液毒性 遗传毒性和致癌性三个方面 二 无机污染物 氨 来源 在建筑施工中 为加快混凝土的凝固速度和冬季施工防冻 在混凝土中加入了含尿素与氨水的混凝土防冻剂 含有大量氨类物质 危害 中毒轻度者 呼吸道炎症 黏膜 咽部充血 水肿 严重者 发生中毒性肺水肿 患者剧烈咳嗽 咳大量粉红色泡沫痰 昏迷等 臭氧室内臭氧 03 的主要来源是室外光化学污染产物 室内03浓度与本地区室外03的浓度密切相关 室内臭氧消毒器 紫外灯 家用消毒碗柜 部分家用电器和某些办公用具如复印机 电视机也可导致臭氧的产生 引起室内空气污染 03的毒性主要表现为对呼吸系统的强烈刺激和损伤 长期接触一定浓度的03易于引发上呼吸道感染 一氧化碳家庭中使用煤炉 煤气灶 燃气热水器以及吸烟等均可造成室内空气一氧化碳含量增高 另外 居住在交通主干道两侧 也可由于汽车尾气的排放使一氧化碳进人室内 一氧化碳与心血管疾病有着密切的关系 室内一氧化碳浓度增高可造成体内血液