第二章生活环境和健康空气新书案例.ppt

第二章生活环境和健康第一节空气,大气圈和大气垂直结构,大气圈：地球表面的空气层。1.对流层：达15-17公里，密度大，气温递减(6.5/1000米），有气象变化，空气流动性大。污染物积聚。2.平流层：20-50公里处，密度低，水平流动，水蒸气和尘埃很少，恒定低温（-55左右），臭氧形成。,大气圈和大气垂直结构,3.中间层：50-85公里，空气很稀薄，低温，空气垂直对流。4.暖层/电离层:85-800公里。温度升高，带电状态，反射无线电波。5.散逸层：800公里以上，温度很高，引力很小，分子逃逸。,一、空气的物理化学组成及其卫生学意义,（一）空气的化学组成1.氧气：空气中氧降至12%时，呼吸困难；降至10%时，智力活动减退；7-8%以下危及生命。高压下吸入纯氧可致死。2.二氧化碳：正常0.03%；3%呼吸加快，4%耳鸣、心悸、血压增高，呕吐；8%呼吸抑制；8%死亡。3.臭氧：在2535km处，厚度20km。吸收太阳辐射中小于290nm的紫外线和宇宙线，避免这些有害射线对地球生物的杀伤作用。核保护伞和臭氧空洞。,（二）空气物理性状,太阳辐射空气离子化气象因素室内小气候,1.太阳辐射（solarradiation）,分类：1.紫外线（ultravioletradiation200-400nm)2.可视线（visiblelight400-760nm)3.红外线（infraredray760nm-1mm),紫外线有益作用:紫外线C(200290):被臭氧层吸收，极强杀菌作用；损害正常组织。紫外线B(290320):到达地表，抗佝偻病作用、红斑作用。紫外线A(320400):色素沉着/晒黑作用。紫外线危害：眼损伤:白内障,急性结膜角膜炎,雪盲。皮肤损伤：光照性皮炎,皮肤癌。促使光化学烟雾的产生。,紫外线,美国紫外线指数预报,可视线:提高视觉功能和代谢功能,平衡兴奋与镇静作用。红外线:热效应(760-1400nm)应用:治疗冻伤、慢性皮肤病、神经痛等；危害:引起组织损伤，如烧伤、热射病、日射病、白内障等。,可视线和红外线,空气离子化：宇宙线/紫外线/雷电/瀑布/海浪气体分子正离子失去外层电子游离的电子与另一气体分子结合负离子,2.空气离子化(airionization),（1）正负离子的生物学作用,负离子:作用：镇静、催眠、镇痛、止痒、止汗、利尿、降压、增进食欲，提高注意力和工作效率。应用：空气离子吸入法治疗高血压、哮喘。正离子:与负离子相反，对机体产生许多不良的作用。注意：如果浓度超过106cm3，则无论阳离子或阴离子，均对机体产生不良作用。,（2）轻离子和重离子,轻离子；负离子或正离子将周围1015个中性气体分子吸附在一起，形成质量较轻直径较大的离子。重离子:轻离子再与空气中的悬浮颗粒物、烟雾等相结合，形成直径更大的离子。卫生学意义：重、轻离子比值（N/n）是评价空气清洁程度的指标。天然环境中不应大于50。,3.气象因素,1.气温：人体热调节，心脏病，高血压，肺疾患，传染病。影响大气中污染物的扩散和浓度（气温递减，气温逆增）2.气湿：人体热调节：高温高湿，低温高湿。大气中污染物的扩散、浓度和性质。烟尘雾。3)气流：(风速和风向）大气中污染物的扩散和浓度。4)气压：不明。,4.室内小气候,组成：气温、气湿、气流、热辐射夏季卫生要求：气温:22-28，湿度:40-80%，气流:0.3m/s冬季卫生要求：气温:16-24，湿度:30-60%，气流:0.2m/s垂直温差、水平温差、昼夜温差都应小于3。,二、大气污染与疾病,（一）大气污染及其来源1,大气污染（airpollution)人为或自然原因，使空气中混入各种污染物，并达一定浓度，超过大气的自净能力，使大气环境质量恶化，对居民健康和生活条件造成危害，对动植物和物体产生不良影响的空气状况。,（一）大气污染及其来源2,主要污染来源：1.工业企业：煤、石油和天然气的燃烧一般来说，每燃烧一吨煤可产生440千克的二氧化碳,260千克灰渣,20千克二氧化硫,15千克烟尘。2005年，我国二氧化硫排放总量高达2549万吨，5年后必须控制在2290万吨才能算完成目标。,（一）大气污染及其来源3,1吨煤炭燃烧时产生的SO2量1600S%千克；含硫率：一般0.6-1.5%。若煤含硫率为1%，则烧1吨煤排放16千克SO2。1吨油燃烧时产生的SO2量2000S%千克；含硫率：重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2。,（一）大气污染及其来源4,2.生活炉灶和采暖锅炉:煤、煤气、天然气。3.交通运输：燃料为石油。污染物：氮氧化物，碳氢化物，铅烟，二氧化硫4.其它环境转入：水、土壤。5.其他：火山爆发。,大气污染的类型,一次污染物（primarypollutant)：从各种污染源直接排出的污染物。二次污染物(secondarypollutant)一次污染物在大气中相互作用或与其它组分发生化学反应，而产生的新的化学物质。有时二次污染物毒性增强。一次污染(primarypollution)：二氧化硫、二氧化氮和铅烟等一次污染物造成的污染。二次污染(secondarypollution)：酸雨、硫酸雾和光化学烟雾等二次污染物造成的污染。,（二）大气污染对人体健康的危害,1.大气污染对健康的直接危害（1）急性中毒烟雾事件：伦敦型/煤烟型/还原型烟雾事件；洛杉矶型/石油型/氧化型烟雾事件；生产事故：四川开县天然气泄漏事件；印度博帕尔市异氰酸甲酯毒气泄漏事件；前苏联切尔诺贝利的核电站爆炸。,1.大气污染的直接危害,（2）慢性炎症结膜炎，咽喉炎，慢性支气管炎、气管炎、肺气肿和慢性阻塞性肺部疾患。（3）变态反应铬：接触性皮炎，荨麻疹，过敏性鼻炎。SO2和粉尘：四日市哮喘。（4)致癌作用肺癌：苯并a芘，石棉，砷，镍，铬。（5）降低机体免疫力：非特异性疾病多发(感冒，佝偻病)。,2.大气污染的间接危害,(1)产生温室效应:CO2,甲烷，N2O,氯氟烃，臭氧；(2)形成酸雾和酸雨：SO2,NOx。pH5m：上部呼吸道；5m：细支气管和肺泡；苯并(b)荧蒽苯并(j)荧蒽苯并(a)蒽。BaP特性：本身是“前致癌物”，需在体内代谢转化后，才成为“终致癌物”。在BaP的整个代谢过程中，中间产物很多，大多数无致癌性，仅有少数转化为终致癌物。,7.二恶英（Dioxins）,定义：Dioxins是环境中一类有机氯有机化合物的总称，210种。种类：多氯二苯并-对-二恶英(PCDD)多氯二苯并呋喃(PCDF)三大类共面多氯联苯(Co-planarPCBs)四氯二苯并-对-二恶英(TCDD)毒性最强。来源：垃圾焚烧90%；含铅汽油、煤、石油产品燃烧温度低于300度时；农药、聚氯乙烯塑料、造纸、氯气和冶炼等生产过程。,二恶英的代谢1,1.性质和在环境中的转化：二恶英类不易溶于水而易溶于脂肪物质，具有很强的蓄积和生物放大作用。例如：在水中极易进入鱼体和其他生物体内。经过食物链的富集作用，鱼体中的二恶英类可达环境中的10万倍。这样，二恶英沿着食物链达到顶层的动物体内。,二恶英的代谢2,2.进入人体的途径：消化道：大气中二恶英被吸附在颗粒物表面，沉降到水体和土壤，经食物链的生物富集进入人体。污染食品经消化道进入是主要途径。呼吸道：较少，但垃圾焚烧者血中可达到806pgTEQ/L,是正常的40倍。胎盘和乳汁：进入胎儿和婴幼儿。3.分布和代谢：因其脂溶性，故易在脂肪组织蓄积，不易排出体外。,二恶英的危害：典型环境激素之一,1.致癌和致畸作用：已知人类致癌物。诱发动物多部位肿瘤.2.干扰内分泌系统：影响与激素代谢有关的酶系统。有机膦、有机氯农药诱导肝脏甾醇羟化酶、微粒体酶。3.干扰生殖系统：孕鼠接触TCDD后，改变子代雄性激素水平，抑制精子发生，影响黄体化激素分泌。雄性雌性化(杀虫剂烯菌酮)。抑制雌激素，雌性雄性化(滴滴涕、硫丹、甲氧氯、狄氏剂)。阴盛阳衰4.损伤免疫系统：TCDD使胸腺萎缩，降低细胞和体液免疫功能。5.皮肤：美国越战退伍军人的氯痤疮，乌克兰尤先科中毒。,二恶英的防治对策,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，采用新的焚烧工艺。3.改进生产工艺环境激素是人们在生产活动中产生的，防治环境激素的根本对策是不向环境中释放化学物质，杜绝环境激素产生的源头；不焚烧垃圾；严格控制农药的使用，保证人类和动物的食物安全。,8.酸雨：(雨、雪、雹、雾),定义：pH8%死亡。,6.燃烧产物,种类：颗粒物、SO2、NOx、多环芳烃，劣质煤可含有氟、砷。危害：呼吸系统及其他系统疾患，癌症、氟中毒、砷中毒。,7.烹调油烟,烹调加热食用油产生。产生的量与温度和油质量有关为多种混合性污染物。危害：癌症。,8.病原微生物,（1）军团菌病LegionnairesDisease:为嗜肺军团杆菌（革兰氏阴性）感染引起的急性呼吸道炎症。1976年美国费城退伍军人集会之后有221人患病，其中34人死亡，故名军团菌病。军团杆菌：自然存在，温暖潮湿的地方迅速繁殖。存在于湖泊、河流、小溪、温泉、土壤和花盆混合土中，以及空调冷却塔、蒸发式冷凝器、冷热水系统、加湿器以及旋流温泉等人工水系统。,（1）军团菌病,流行：世界各地都可发生。通过气流、吸入污染的水雾或气雾可造成感染。本病传播同饮食无关。已排除人间接触传播。易感人群：男性，50岁以上，吸烟，有酗酒史，身体衰弱的慢性病，近期手术，气管插管，人工呼吸，鼻胃管，器官移植者和皮质类固醇治疗者。,（1）军团菌病,临床表现：一般感冒样症状、消化道和神经系统。潜伏期为215天。最初轻微咳嗽、粘痰、发热、恶心、厌食、腹痛、头痛、倦怠和昏睡。部分人有肌痛、呕吐、腹泻和精神混乱。约三分之一病人痰中有血丝或咯血。严重时伴有呼吸衰竭、休克及多器官衰竭。如不及时治疗，通常在第一周恶化。不接受治疗者病死率可高达4080%。能够形成免疫反应者病死率10-15%。,（1）军团菌病,治疗：抗生素，通常数周或数月之后才能完全恢复。偶尔会出现严重渐进性肺炎或肺炎治疗无效，在极少数情况下还可发生大脑后遗症。预防：尚无疫苗可用。依赖于对可能感染源的良好管理，消除军团病造成的公共卫生威胁。虽然不可能根除感染源，但可以显著减少风险。,（2）生物性过敏症（花粉过敏、尘螨过敏）,花粉过敏症因花粉过敏而引起的呼吸道及眼部过敏表现。有个体特异性。分春季型、夏季型、秋季型。花粉：莠类（狗尾巴草）、蒿属、向日葵、大麻、蓖麻。表现：鼻炎、哮喘、结膜炎。尘螨过敏：哮喘、荨麻疹、过敏性皮炎和鼻炎。,补充：病态建筑物综合征SBS,定义：现代住宅或办公室中多种环境因素对健康的共同影响所引起的一种综合征。原因：新风量少。新型建筑材料、封闭的建筑结构、通风不良等导致室内环境污染和空气质量明显下降。,病态建筑综合征的主要表现,1.眼、鼻和咽喉部的刺激症状；2.皮肤和粘膜的干燥感觉，红斑；3.精神疲劳；4.头痛和高频率的上呼吸道感染及咳嗽；5.嗓子嘶哑、气喘、痒和非特异性过敏反应；恶心、头晕、头昏。,病态建筑综合征的后果,后果：虽然“病态建筑综合症”不会直接危害生命或对机体产生永久性伤害，但是它会导致公司员工的工作效率降低、病假率上升，出勤率下降，增加员工的流失，使公司蒙受巨大的经济损失。预防：从整个建筑物的大环境角度出发采取一些必要的措施。,（三）室内空气污染的卫生评价表2-3,室内空气质量标准分四大类：空气清洁程度指标：CO2、菌落总数、新风量；化学物污染指标：SO2、CO、NO2、苯、甲醛、B(a)P,PM10、TVOCs。微生物污染指标:溶血性链球菌。放射性核素污染指标:氡。,四、空气污染的防护措施,1、合理安排城镇功能分区2、改革工艺3、加强绿化4、贯彻执行大气卫生标准A.环境空气质量标准B.空气污染指数范围及相应的空气质量级别C.居住区大气中有害物质的最高容许浓度,空气质量指数AQI(airqualityindex),环境空气污染物基本项目浓度限值：表2-4计入污染物六种：SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5。空