大气卫生22012.3.20

,第三章,3,大气卫生,第四节 大气中主要污染物与健康,1、 Sulfur Dioxide (SO2),约70 火力发电厂等的燃煤污染 约26% 有色金属冶炼、钢铁、化工、炼油和硫酸厂等生产过程 小型取暖锅炉和民用煤炉是地面低空SO2污染的主要来源,对粘膜的刺激作用 呼吸道急慢性炎症 致敏作用:四日市哮喘 促癌作用：可增强BaP的致癌作用,健康影响,SO2和颗粒物的联合作用,可进入呼吸道深部 SO2吸附于颗粒上 颗粒物含Mn、 Fe等金属,催化,SO2形成SO3,使植物干枯、叶片坏死，不能生长甚至死亡；降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞参与的杀菌过程；影响动物呼吸道对颗粒物的清除能力以及呼吸道黏膜纤毛的运动。腐蚀建筑物、桥梁、金属材料等。,SO2的其它危害,防治措施,1、采用无污染或少污染的工艺技术：排烟脱硫、高烟囱排放、燃料脱硫和使用低硫煤。,2、“ 两控区”综合防治规划 限制高硫煤的开采和使用削减二氧化硫的排放总量研究开发二氧化硫污染防治技术、设备加强环境监督管理,目前控制区：63个地级以上城市和地区，占全国8%，控制面积占国土面积3%。,2、颗粒物（Particulate Matter ，PM）,自然界 燃料燃烧 工业生产 扬尘,来源,颗粒物对呼吸系统的影响 颗粒物对心血管系统的影响 颗粒物的致癌作用 颗粒物对人群死亡率的影响,健康影响,影响颗粒物生物学作用的因素,（1）颗粒物的粒径 沉降速度:粒径小的颗粒物沉降速度慢，易被吸入 大于5um 上呼吸道； 小于5um 细支气管和肺泡 2.5um以下的75%在肺泡 小于0.4um的可以自由出入肺泡 有害物种类和含量: 60-90%的有害物质存在于PM10中。一些元素如Pb、Cd、Ni、Mn、V、Br、Zn及多环芳烃等主要附着在2um以下的颗粒物上,沉积部位,（2）颗粒物的成分无机成分：自然来源的颗粒物，金属、金属氧化物、无机离子等。有机成分：碳氢化合物、羟基化合物、含氮、含氧、含硫有机物、由基金属化合物、有机卤素等。以多环芳烃多见。颗粒物可以作为其他污染物的载体：SO2、NO2、甲醛等（3）生理或病理状态：如运动、慢性支气管炎（4）呼吸道对颗粒物的清除作用,上呼吸道,1、鼻毛阻挡 2、鼻腔分泌溶菌酶,下呼吸道（1）,1、纤毛粘液 系统清除2、环状肌肉层平滑肌收缩,下呼吸道（2）,吞噬细胞的吞噬作用,伦敦1962年和1952年两次烟雾事件比较,防治措施,1控制污染 （1）改善能源结构和燃料结构，发展清洁能源（2）改革生产工艺、减少排放（3）控制汽车尾气排放（4）发展区域集中供暖、减少分散烟囱（5）加强对工地、道路扬尘的管理，对裸露地面进行绿化和铺装2. 加强环境监测和健康影响评价，建立更为广泛的城市大气颗粒物，尤其是细颗粒物污染监测网。,3、氮氧化物 (NOX),矿石燃料燃烧 工业废气 机动车尾气,Decreases in lung functionIncrease in respiratory symptomsIncrease in hospital admissions asthma Chronic obstructive pulmonary diseaseIncrease in mortality,防治措施,1、控制并减少机动车尾气排放，同时控制来自工业污染源的NOX排放。2、加强环境监测和预报，预防光化学烟雾 的发生。,4、Carbon Monoxide (CO),组织缺氧心血管系统神经系统胎儿,血中COHb含量与CO急性中毒症状的关系,防治措施,1. 控制机动车尾气的排放。2.控制固定污染源的CO排放。3.冬季加强通风换气，室内避免吸烟。,5、Ozone(O3),自然本底:0.49.4g/m3光化学烟雾主要成分（90%）,眼睛呼吸系统全身影响致突变,1、控制并减少机动车尾气排放。2、加强对大气NOX污染、光化学烟雾形成条件的监测，建立光化学烟雾发生的预警系统。,防治措施,6、 铅（Lead）,含铅汽油的使用（主要） 铅锌矿的开采冶炼、蓄电池厂 某些含铅涂料 工业含铅烟尘,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。,不同血铅水平下儿童神经系统、血液系统的改变,1、推广使用无铅汽油。2、加强饮用水和食品中铅污染的监测。3、加强健康教育，保护高危人群。4、注意发现儿童铅中毒，进行驱铅治疗。,防治措施,7、 多环芳烃polycyclic aromatic hydrocarbon , PAH,化学结构 是含两个或两个以上苯环并以稠合形式联结的芳香烃类化合物的总称，又称稠环芳烃。,苯并(a)芘是第一个被发现的环境化学致癌物，常以其作为PAH的代表。,power plantsdomestic heating (coal/wood burning)waste incineration tobacco smokingpetroleum refining processes,任何有有机物加工、废弃、燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。,来源 主要来源于各种含碳有机物的不完全燃烧和热解。,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。,BaP,云南宣威肺癌高发的主要危险因素是燃烧烟煤所致的室内空气BaP污染。,PAH的致癌机制,防治措施,防止并控制大气和室内空气环境的污染，控制吸烟。,8、二噁英（dioxin）,PCDDs，多氯代二苯并二噁英，有75种异构体PCDFs，多氯代二苯并呋喃，有135种异构体PCBs，多氯联苯，有13种异构体2,3,7,8-TCDD是毒性最强的二噁英。,垃圾燃烧环境中95%的dioxin来源于垃圾燃烧。 生产过程农药合成的副产物（杂质）：除草剂、落叶剂、五氯酚聚氯乙烯塑料的生产造纸工业：用氯漂白 人为释放消灭血吸虫使用大量五氯酚战争中使用落叶剂agent orange,木、棉、纸、煤、等都含有木质素及纤维素等高分子苯环聚合物，焚烧时有氯就可聚合成dioxin。含氯塑料燃烧时更容易形成dioxin。温度低于300400，空气供给不足，燃烧不完全时易形成。,机体暴露、分布及代谢,暴露方式空气吸入食物摄入食物链蓄积：鱼体中浓度可为水中浓度的十万倍饲料污染：1999年比、法、德、荷四国动物饲料污染事件。婴儿通过母乳暴露分布及代谢脂溶性强，易在脂肪蓄积，不易排出,致癌性TCDD是很强的多位点致癌物。1997年WHO将其确认为一级致癌物。在动物中易诱发软组织肉瘤、淋巴网状细胞瘤、肝、肺、前列腺、粘膜和皮肤癌症。与呼吸系统癌症死亡率具有明显相关性。 致畸性诱发唇颚裂等多种畸形。,生殖毒性动物：减少精子数、降低雌性生育能力、诱发子宫内膜异位人群：被agent orange严重污染的南越村庄，从1979年1月1982年6月，共有妊娠9264次，其中流产1920次（20.7%），死产2.3%，早产22.2%，葡萄胎1.8%，先天畸形1.1%,内分泌干扰活性具有类雌激素效应，干扰正常雌激素功能干扰甲状腺素活性免疫毒性胸腺萎缩、影响T细胞和抗体的免疫应答,二噁英卫生标准,防治措施,1、积极提倡垃圾分类收集和处理。2、控制无组织的垃圾焚烧，通过采用新的焚烧技术，提高燃烧温度（1200以上），降低二噁英类的排放量。3、制订大气二噁英类的环境质量标准以及每日可耐受摄入量(Tolerable Daily Intake，TDI)。,可回收垃圾厨余垃圾有害垃圾其它垃圾,详细资料可浏览http:/www.China-POP,第五节 大气质量标准,基本概念：标准与基准 标准的制订原则 标准的制订方法 我国的大气质量标准概述,大气质量标准是为了保护人群健康和生存环境，对大气中有害物质以法律形式作出的限值规定以及实现这些限值所作的有关技术行为规范的规定。是以大气卫生基准为主要依据，考虑到社会、经济、技术等因素后综合分析制订的。,一、标准和基准,1、标准和基准,二、标准的制订原则（我国）,1. 不引起急性或慢性中毒及潜在的远期危害（致癌、致畸、致突变作用） 2. 对主观感觉无不良影响 3. 应对人体健康无间接危害 4. 选用最敏感指标 5. 经济合理和技术可行,三、标准的制订方法（自学）,有害物质嗅觉阈和刺激作用阈的测定毒理学试验流行病学方法快速计算方法健康危险度评价方法,四、我国的大气质量标准,（一）我国大气质量标准制订的历史（二）我国现行环境空气质量标准的分级（三）污染物浓度限值类型1小时平均浓度限值日平均浓度限值年平均浓度限值,1h平均浓度限值是指任何1h内平均浓度的最高容许值。有些物质能使人或动植物在短期内出现刺激、过敏或中毒等急性危害，则该物质必须制订1h平均浓度限值，这是确保接触者在短期内吸入该物质不致于产生上述任何一种急性危害的上限值。,日平均浓度限值是指任何一天内多次测定的平均浓度的最高容许值。对一些有慢性作用的物质都应制订此值，亦即经过长时间（数月、数年）的持续作用也不致引起最敏感对象发生慢性中毒或蓄积现象以及远期效应的日平均上限值，以达到防止污染物慢性和潜在性危害的目的。,有些物质既能产生急性危害，又能产生慢性危害，则给出1小时平均浓度限值、日平均浓度限值和年平均浓度限值。如SO2、NO2等。,第六节 大气污染对健康影响的调查和监测,调查和监测的目的： 查明污染来源 查明污染状况 查明污染的健康效应,污染源调查 污染状况监测 人群健康调查,污染源分类： 点污染源:对一个工厂或一座烟囱对周围大气影响的调查。 面污染源：对整个城市或工业区的大气污染源进行调查。 线污染源：交通线路上的污染。,一、污染源调查,地理位置及其与周围居住区及公共建筑物的距离生产性质、生产规模、投产年份、排放有害物质的车间和工序、生产工艺过程、操作制度和生产设备等废气中污染物的种类、排放量、排放方式、排放规律、排放高度等废气净化设备及其效果、废弃的回收利用情况锅炉型号、燃料品种、产地和用量、燃烧方式、烟囱高度和净化设备车间内外无组织排放情况,该地区的地形、地理位置和气象条件功能分区以及工厂和锅炉烟囱等污染源的分布人口密度、建筑密度以及人口构成民用燃料种类和用量，炉具的种类和型号、排烟方式、取暖方式等交通干线分布、机动车种类、流量、使用燃料种类路面铺设和绿化情况。,调查该线路上交通工具的种类、流量和行驶状态、燃料的种类和燃烧情况、废弃的成分等。,污染源调查,1、存在的污染源种类和数量；2、污染源的位置；3、污染源的性质和规模；4、污染物的排放方式；5、污染物的排放量及排放时间；6、污染物的种类和物理化学性质；7、污染物的净化措施利用情况及其效果；8、地区人口资料和居民对大气质量的反映；9、城镇的功能分区和气象资料。,（1）卫生防疫部门：历年大气的质量情况；（2）工业主管部门：排放废气的工业企业的类型、数量、位置等；（3）交通部门或公安部门：机动车、船数量，每日通过本地的车、船量等；（4）城建部门：功能分区的划分及自然地形地势和索取1:2500或1:5000地形地物勘测；（5）气象部门：10-20年来的气象资料（包括长年主导风向，风向频率图等）；（6）现场调查,二、污染状况监测,采样点的设置 采样时间 监测指标 采样记录 结果分析与评价,1点源污染监测 以污染源为中心，在其周围不同方位和不同距离的地点设置采样点。主要方式有三种： （1）四周布点 （2）扇型布点 （3）捕捉烟波布点,（一）采样点设置,轴线上采样点的设置,1、起点和止点：起点设在烟波的落点处或设在距污染源最近的居民点，卫生防护带的边缘等。止点原则上以测定浓度与未受污染地区的本底值类似。,2、点距和点数：点距视污染物排出量大小而定。如500，1000等或50，100，150，200等。可以等距或不等距。,轴线上采样点的设置,3、采样点数量：多一些好，但限于人力、物力一般设46个或34个。,4、采样点尽可能设在居民区内，以便结合对居民健康状况的调查。,2面源污染监测,按城市功能分区布点，选择具有代表性的地区布点，每个类型的区域内一般设置23个采样点，同时应设置清洁对照点； 几何状布点，将整个监测区划分为若干个方形或三角形小格，在交叉点和小格内布点；根据污染源和人口分布以及城市地形地貌等因素设置采样点。,采样点现场的要求（1）采样点应设在空旷地点；（2）采样器放置高度应为1.5m左右；（3）采集颗粒物采样器高度为35m。,采样设备采样口离地面的高度应在25m范围内，距道路边缘不得超过20m。,3线源污染监测,尽量在污染物出现高、中、低浓度的时间内采集； 日平均浓度的测定，每日至少有1218h的采样时间，如条件不允许，也至少采样3次（大气稳定的夜间、不稳定的中午和中等稳定的早晨或黄昏）。 计算年平均浓度，每月至少有分布均匀的512个日均值，每天采样时间与测定日平均浓度时相同。,（二）采样时间,一次最大浓度应在污染最严重时采样，即在生产负荷最大，气象条件最不利于污染物扩散时，在污染源的下风侧采样。当风向改变时应停止采样，采样时间一般为1020min。,选择监测指标的原则选取排放量大，危害严重，危害的特异性强，检测方法简便可靠的污染物作为检测指标。,（三）监测指标,点源：排放的主要污染物为指标。例如磷肥厂、铝厂周围应测定氟化物和SO2，氯碱厂-氯，化纤厂-CS2、H2S，钢铁厂-SO2, CO, 颗粒物等。,面源：常规的指标有TSP、PM10、SO2、NO2、CO、臭氧等。有条件可增加PAH、铅、氟化物、H2S等。,线源：PM2.5、NO2、CO等,（1）采样地点、采样时间、采样量、周围环境情况、天气状况、气象条件。（2）尤其应在采样时测定当时气压和气温等气象因素，以换算出采样的标准体积。,（四）采样记录,（1）计算1小时平均浓度、日平均浓度、年平均浓度的均值、最大值、最低值、最大值得超标倍数、超标率。（2）比较各地区、各时期的污染状态。（3）计算大气环境质量指数，找出主要污染源和污染物。（4）查明污染范围和污染规律。,（五）结果的分析与评价,三、人群健康调查,有果求因：原因不明疾病或可疑症状是否与大气污染有关，从而探讨病因;有因求果：研究暴露不同类型的大气污染环境对人群健康影响的类型和危害程度;为制定大气污染物的MAC提供依据，以及对已有的MAC安全性进行鉴定，为进一步修订MAC提供科学依据。,调查计划,（一）暴露评价 1.大气监测资料 2.调查问卷 3.个体暴露测定 4.生物材料监测,（二）健康效应评价1、疾病资料：方法包括死亡和发病率资料收集、调查问卷 2、体检3、生物材料监测,（三）资料统计根据卫生统计学和流行病学方法进行统计分析。如采用相关、回归、多因素分析、比值比（OR)等。,大气污染危害人体健康造成经济损失的评估 世界上每年都有几百万人因空气污染引起了各种疾病，甚至死亡。大气环境污染使人体最直接、最明显受害的是呼吸系统。这些疾病主要是呼吸道疾患、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、心血管疾病和肺癌等，由此可造成多方面的经济损失。,大气污染损害人体健康引起经济损失估算 DHDHMDHTDHD DH大气污染损害人体健康的费用总损失，元； DHM大气污染损害健康的医疗费用损失，元； DHT大气污染损害健康造成误工费用损失，元； DHD大气污染造成提前死亡费用损失，元。 DHD = 每人每年可创造的生产总价值提前死亡总计损失工作年,1999年因大气污染危害人体健康造成某市经济损失为1.859亿元，其中以提前死亡造成损失的比例最大，占48.3%；其次是误工损失占41.5%；第三才是医疗费用，占10.5%。,某市为一个工业城市，人口约56万，东面及南面群山环绕。市区的西北侧有一钢铁厂，占地15公顷。该厂实行三班生产，一昼夜用煤5000余吨。煤的含灰量为20%、含硫量为3%、含氟量为0.01%。炼铁用的铁矿石含氟量较高，达5%8%。工厂内有大小烟囱15个，高度在2070米之间。,（1）进行调查之前，还需要获取哪些方面的资料？（2）如何进行采样点的设置？采样时间如何确定？（3）选择哪些污染物进行监测？（4）如何进行居民健康状况调查？选择哪些指标？,第七节 大气卫生防护措施,规划措施 （一）合理安排工业布局，调整工业结构（二）完善城市绿化系统 （三）加强居住区内局部污染源的管理,工艺和防护措施 （一）改善能源结构，大力节约能耗（二）控制机动车尾气污染（三）改进生产工艺，减少废气排放