第二章 生活环境与健康-大气

第二章生活环境和健康 一 目的与要求 一 掌握 大气污染的来源 大气污染对人体健康的危害 直接危害 间接危害 大气中几种常见污染物 二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 光化学烟雾 多环芳烃 对健康的影响 室内空气污染的主要来源及主要污染物对健康的影响 空气污染的防护措施 第一节空气 大气圈 地球表面包围的很厚的并随地球旋转的空气层 地球 对流层 平流层 中间层 热层 外大气层 2000 3000km 自学 一 空气的物理化学性状及其卫生学意义 一 化学组成 氩0 93 CO20 03 其它0 01 氧20 93 氮78 10 自学 二 物理性状 太阳辐射 地球上光和热的源泉 43 到达地表 43 折回宇宙空间 14 被大气吸收 地球 自学 太阳辐射光谱 波长 射线 X 射线 紫外线 可见光 红外线 微波 无线电波 紫外线分段 UV A320 400nm 长波紫外线UV B290 320nm 中波紫外线UV C200 290nm 短波紫外线 1 紫外线 抗佝偻病作用 麦角固醇和7 脱氢胆固醇VitD325 OH D31 25 OH 2 D3 UV B 羟化酶 羟化酶 促进体内钙吸收调节钙磷代谢维持骨骼正常生长发育 肝脏 肾脏 活性维生素D 色素沉着作用 pigmentation UV A皮肤细胞中黑色素原黑色素氧化酶 保护皮肤及深部组织血管扩张 利于散热 杀菌作用 蛋白质变性离解DNA受损 细菌 UV C 细菌死亡 红斑作用 erythemaeffect 皮肤上棘细胞 组织胺 或类组织胺 立即 原发 或6 8h发生 继发 局部潮红 水肿 UV B 神经末梢 毛细血管扩张 血管壁通透性 紫外线的有害作用 眼损伤 白内障 雪盲 电光性眼炎皮肤损伤 光照性皮炎 光感性皮炎皮肤癌产生光化学烟雾 太阳紫外线辐射的适量暴露对人体有益 反映紫外线辐射强度的指标称紫外线指数 UVI 紫外线指数从0至8级 该指数越高 对皮肤和眼睛的损害愈严重 紫外线指数达到3 4级时 户外活动应该防护 2 红外线 infraredray 自学 2 空气离子化 外界因素 空气分子中性 空气正离子 空气负离子 此过程称为空气离子化或称空气电离 不同空气环境状况空气负离子浓度 我国提出清洁空气中负离子数目要求在103个 cm3以上 重 轻离子比值应小于50 3 气象因素 meteorologicalfactor 天气 一定地区在一定时间内各种气象因素的综合表现 主要为气温 气湿 气压 风 云 雨 雪等大气状态在短时间内的变化气候 某地区长期天气变化情况的概括 1 气候对健康的影响 如花粉症 枯草热 流行性感冒等 均与季节有明显相关 可称为 气候病 风湿性关节炎 肌肉痛 断肢痛 偏头痛等受短时间气象因素变化的影响 亦称为 天气病 2 气候适应人类通过遗传和后天获得的功能而对各种气候具有很大的适应能力 即气候适应 又称为水土适应 适应能力可以因锻炼而加强 还受年龄 性别和体型等个体因素影响 4 室内小气候室内环境中 或建筑物内 的气候 称为室内小气候 室内小气候主要是由气温 气湿 气流和热辐射 周围墙壁等物体表面温度 这四个气象因素组成 室内小气候标准 二 大气污染与疾病 一 大气污染及其来源 二 大气污染对人体健康的危害 重点 一 大气污染及其来源1 大气污染指由于人为或自然原因 使一种或多种污染物混入大气中 并达到一定浓度 超过大气的自净能力 致使大气质量恶化 对居民健康和生活条件造成了危害 对动植物产生不良影响的空气状况 2 大气污染的主要来源工业企业 燃料的燃烧和生产过程中排出的废气是大气污染的主要来源 交通运输 主要指汽车 飞机 火车 轮船 拖拉机 摩托车等机动交通工具 生活炉灶 生活用燃料主要是煤制品 其次是煤气 液化石油气和天然气 汽车尾气 生产废气 生活炉灶 沙尘暴 大气中的污染物有 一次污染物 直接来源于污染源的污染物 如SO2 H2S CO CO2等 二次污染物 由一次污染物在大气中与其他化学物质发生化学反应 或在太阳辐射线作用下发生光化学反应而形成的新的污染物 如SO3 H2SO4 NO2 HNO3 醛 酮 过氧乙酰硝酸酯等 二 大气污染对人体健康的危害 大气污染对人体健康的直接危害大气污染对人体健康的间接危害 1 大气污染的直接危害 1 急性中毒 2 慢性炎症 3 变态反应 4 致癌作用 5 机体免疫力下降 1 急性中毒当大气污染物的浓度在短期内急剧增高 使周围人群吸入大量污染物可造成急性中毒 急性中毒主要由烟雾事件和生产事故引起的 1 烟雾事件是大气污染造成急性中毒的主要类型 根据烟雾形成的原因 又可分为煤烟型烟雾事件和光化学烟雾事件 煤烟型烟雾事件是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分扩散而引起的 主要污染物为SO2和烟尘 从19世纪末开始 就发生过20多起烟雾事件 比较严重的有 最严重的一次是1952年12月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件 4天内死亡4000人以上 光化学烟雾是汽车尾气中氮氧化物 NOX 和烃类污染物在强烈日光作用下产生的浅蓝色烟雾而引起的 洛杉矶从1943年到1955年发生过多次光化学烟雾污染事件 特别是1955年发生的光化学烟雾事件 当时气温高达37 8 持续一周多时间 很多居民出现眼和呼吸道刺激症状 老弱病患者死亡率增加 65岁以上的人群平均每天约死亡70 317人 2 生产事故 印度博帕尔市联合农药厂异氰酸甲酯泄漏事件 1984年12月3日凌晨 该厂大约30 40吨异氰酸甲酯及其水解产物泄漏而直接排入大气 波及11个居民区 65km2的市区 致使52万人口受到严重损害 此事件共造成15多万人中毒 其中有5万多人失明 2500人死亡 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件 1986年4月26日凌晨1时许 切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸 反应堆内的放射物质大量泄漏达8吨多 对周围环境造成了严重污染 释放出的核裂变产物主要有131I 103Ru 137Cs以及少量的60Co 周围环境中的放射剂量达200R h 为人体允许剂量的2万倍 此次核事故使苏联15万平方公里的领土受到污染 13万居民急性暴露 31人死亡 233人受伤 3年后的调查发现 距核电站80km的地区 皮肤癌 舌癌 口腔癌以及其他癌症患者增多 儿童甲状腺癌患者剧增 爆炸场面 受伤儿童 2 慢性炎症长期吸入大气污染物可引起呼吸系统慢性炎症 如结膜炎 咽喉炎 气管炎等 严重的引起慢性阻塞性肺部疾患 COPD 包括慢性支气管炎 支气管哮喘 肺气肿 3 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 四日市哮喘是日本发生的一起公害事件所致 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 4 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 2 大气污染的间接危害 1 产生温室效应 2 形成酸雨 3 破坏平流层的臭氧层 1 产生温室效应 由于生产和生活中大量燃料的燃烧而产生大量CO2并排入大气 又因大面积森林砍伐而缺乏足够的植物来吸收CO2 使大气中CO2含量上升 CO2能吸收地表发射的热辐射 使大气增温 从而对地球起到保温作用 称为温室效应 温室效应气体 CO2 CH4 O3 CFCs 气候变暖与以下疾病有关 心血管疾病 介水传染病和食源性疾病 虫媒疾病 意外伤害 营养不良 大气二氧化硫循环 年份 自然来源 摄于1908年 摄于1968年 酸雨对石雕的损害 3 破坏平流层的臭氧层臭氧层位于地球表面上大约20 50km的平流层中 正常情况下臭氧形成与破坏几乎相当 保持动态平衡 消耗臭氧层的物质主要有CFCs 溴氟烷烃类和N2O等 臭氧层被破坏形成空洞以后 减少了臭氧层对短波紫外线和其他宇宙射线的吸收和阻挡功能 皮肤癌和白内障的发病率将增加 三 大气中主要污染物对人体健康的影响 SO2是一种有刺激性的无色气体 易溶于水 主要来源 燃料燃烧 有色金属冶炼 钢铁化工 炼油 硫酸制造 二氧化硫亚硫酸雾硫酸雾 1 二氧化硫 SO2 二氧化硫的危害 SO2遇水SO2与烟尘联合作用变态反应原支气管哮喘SO2与B a P联合作用致癌 眼 上呼吸道刺激 刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感受器 慢性鼻炎 COPD等 二氧化硫与健康损害的剂量 效应关系 2 氮氧化物 NOX 氮氧化物 NOX 是NO N2O NO2 NO3 N2O3 N2O4 N2O5等含氮气体化合物的总称 大气污染 主要是NO2和NO 毒性 NO2 NONO2 烃类光化学烟雾NO2 多环芳烃硝基多环芳烃 氮氧化物的危害 呼吸系统 呼吸道刺激症状血液 亚硝酸根与Hb结合MeHb高铁血红蛋白症和血管扩张组织缺氧紫绀 呼吸困难 血压下降及中枢神经损害 慢性中毒 类神经征NO2与SO2和O3分别具有相加和协同作用 造成呼吸道阻力增加以及对感染的抵抗力降低 国家卫生标准 我国 环境空气质量标准 GB3095 1996 中规定环境空气中NOX一小时平均浓度为0 15mg m3 二级标准 日平均浓度为0 10mg m3 二级标准 3 颗粒物颗粒物 颗粒状态的物质统称颗粒物 包括 固体颗粒和液体颗粒 沉降性颗粒物 直径 100 m的颗粒物悬浮性颗粒物 直径 100 m的颗粒物 细颗粒物 是指粒径 2 5 m的细颗粒 又称PM2 5 易于滞留在终末细支气管 肺泡和血液 更易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素 对健康的危害更大 颗粒物的危害 呼吸系统 颗粒物肺部通气 换气功能COPD 心血管系统 干扰自主神经循环系统血栓刺激呼吸道炎症炎症因子血管损伤血栓形成 致癌作用 颗粒物的致癌活性与其多环芳烃含量有关 PM10和PM2 5 国家卫生标准 我国 环境空气质量标准 GB3095 1996 中规定环境空气中可吸入颗粒物 PM10 日平均浓度为0 15mg m3 二级标准 4 光化学烟雾 汽车尾气排出的氮氧化物和碳氢化合物在太阳光紫外线的作用下发生光化学反应 所形成的一种刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾 光化学氧化物 O3 PANs和醛类 眼睛红肿 流泪光化学烟雾的危害 急性咽喉炎气管炎 严重者可致肺水肿卫生标准 我国 环境空气质量标准 GB3095 1996 中规定 光化学氧化剂 O3 1小时平均浓度为0 12mg m3 一级标准 0 16mg m3 二级标准 0 20mg m3 三级标准 5 铅在以后的章节介绍 6 多环芳烃 含有两个或两个以上苯环并以稠环形式联接的芳香烃类化合物的总称 又称稠环芳烃 来源 是各种含碳有机物的热解和不完全燃烧 卫生标准 我国 环境空气质量标准 GB3095 1996 中规定B a P的日平均值是0 01 g m3 7 二噁英一类有机氯化合物 其中以2 3 7 8 四氯二苯 对 二噁英 8 TCDD 的毒性最强 来源 城市和工业垃圾焚烧 危害 是环境内分泌干扰物质的代表 内分泌系统生殖系统皮肤损害癌症 干扰 三 室内空气污染与健康 室内 居室 室内公共场所及室内办公场所室内空气质量与健康关系密切 75 以上时间在室内污染物种类日趋频繁建筑物密闭性强 不易排出 一 室内空气污染的来源1 燃料燃烧 SO2 颗粒物 CO CO2 NOX 烹调油烟 200余种成分 致突变物为不饱和脂肪酸 UFA 的高温氧化和聚合反应而成妇女肺癌中50 与此来源的污染物有关2 人类活动 呼气 大小便 汗液 烟草烟雾 含有3800多种成分 3 建筑和装饰材料特别值得注意的是甲醛 挥发性有机产物和氡 树脂 人造板 化纤地毯 塑料地砖 油漆涂料等会有甲醛释放出来 挥发性有机化合物 VOC 是指在常温常压下易挥发的有机化合物总称 苯 甲苯 三氯乙烯 三氯甲烷 萘 二异氰酸酯类等 他们都来源于各种溶剂 黏合剂等化工产品 砖 瓦 水泥等可释放出有害的放射性元素氡及其子体和其他衰变产物 一般地下室氡的浓度高于地面上居室的浓度 4 家用化学品 洗涤剂 清洁剂 粘合剂 涂料 除害药5 室外大气污染物进入 大气中SO2 NOx 颗粒物等 冷却空调 军团菌 二 室内空气主要污染物对健康的影响1 二氧化碳来源 燃料燃烧 动植物新陈代谢和人体呼吸健康影响 0 07 人体感觉良好0 1 个别敏感者有不舒感0 15 不舒适感明显3 使人呼吸程度加深 CO2浓度 4 头晕 头痛 耳鸣 眼花 血压上升8 10 呼吸困难 脉搏加快 全身无力 肌肉抽搐甚至痉挛 神志由兴奋至丧失30 死亡 CO2浓度 由于CO2升高时 往往同时伴有缺氧 这也是引起致死的一个原因 2 燃烧产物健康影响 燃料产物中的多环芳烃可致癌 例如云南省宣威县是肺癌高发区 有些乡的肺癌死亡率高达100 10万以上 燃料所含有杂质的污染 如氟 砷含量高的煤燃烧 引起氟中毒 砷中毒 燃烧产物SO2 NOx可对机体皮肤 黏膜产生刺激作用 烟草燃烧产物对机体呼吸 神经 循环 内分泌 生殖系统以及免疫功能均有明显的损伤作用 3 烹调油烟来源 食用油在加热烹调时可产生 健康影响 烹调油烟 cookingfume 有遗传