第八章-大气环境毒理学

,第八章大气污染毒理学第一节概述第二节大气污染物的三致作用第三节有害气体的作用及其机理第四节大气颗粒物的作用及机理第五节室内环境污染,第一节概述,1998年，世界卫生组织曾对53个国家的272个大城市空气中三种污染物(总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物)作过统计性调查，并做出了这几种污染物对于各城市人体健康的风险评价，从而确定了世界十大污染城市名单。它们依次是：太原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥城、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。,2009年4月14日，海峡导报，厦门空气质量连续三年（0608）全省倒三，2005年，市环保局对空气污染源进行分析，找到了主要的三个原因：机动车尾气、工地灰尘、工业废气。工业燃煤30.0%，机动车尾气29.4%，土壤风沙尘21.7%，海盐6.5%。到2008年底，厦门的机动车保有量接近60万辆，汽车约有27万辆。根据分析，平均一辆轿车排放的“年度废气”就是其自重的3倍，每辆车自重按0.5吨计，汽车排放的污染物至少有40万吨以上。据市机动车尾气综合整治办介绍，达不到环保标准的公交客运车约有1500辆：近500辆的中巴车；市公交集团的公交车中，仍然有将近一半约1000辆。,第一节概述,一、大气污染毒理学概念1.大气污染：大气接纳有害污染物质的量超过大气自净能力，污染物浓度增高，甚至超出大气卫生标准的要求，对居民的身心健康造成直接或间接甚至潜在的影响或危害，这种大气质量恶化的状态叫大气污染。大气污染：大气中污染物质的浓度达到了有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象。,2.大气污染毒理学：近几十年来，随着世界人口的增长、工业生产和交通运输的发展，使得各种污染物的排放量增多，大气受到了严重的污染，对人体健康造成严重的危害.大气污染毒理学：就是研究大气污染物对生物体，特别是对人体的损伤效应及其规律，并提出防治对策的一门科学。,二、大气污染物,1.几种主要的大气污染物：颗粒物：存在于大气中的除气体之外的各种固体、液体和气溶胶。硫化物：有二氧化硫、硫化氢、硫酸或亚硫酸等碳化物：有一氧化碳和二氧化碳氮氧化物：是形成酸雨的主要物质之一，也是形成光化学烟雾的重要物质，也是消耗臭氧的一个重要因子。碳氢化合物,2.一次污染物和二次污染物：一次污染物：（1）颗粒物质：悬浮颗粒物（粒径小于100um的颗粒物）和可吸入颗粒物（粒径小于10um的颗粒物）；（2）有害气体和蒸气：有害气体如二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物及其衍生物等，有害蒸气如汽油蒸气和汞蒸气等。,二次污染物：某些一次污染物在大气中相互作用，或与大气正常组成成分发生反应，或因太阳光紫外线引起光化学反应而产生的新物质。如臭氧、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。,三、大气污染的来源及其类型,大气污染的来源：（1）天然污染源：如火山爆发、森林火灾、细菌、病毒、植物花粉等，（2）人为污染源：人为污染源是人类生产和生活活动中产生的，如工业企业、采暖锅炉、汽车、火车、飞机、轮船等交通工具。,2.大气污染的类型：（1）以污染物的化学性质及其存在的大气环境状况为依据，大气污染可分为：还原型（煤炭型）污染：这种大气污染常发生在以使用煤炭为主，同时也使用石油的地区，这类污染的主要污染物是二氧化硫、一氧化碳和颗粒物。伦敦烟雾事件就是还原型污染的典型代表。,氧化型（汽车尾气型）污染：这种类型的污染多发生在以用石油燃料为主的地区，污染物主要是一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等，这些污染物在阳光的照射下能够引起光化学反应，生成二次污染物-臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等物质。,（2）根据燃料的性质和大气污染物的组成和反应分：煤炭型：石油型：混合型：包括以煤炭为燃料的污染源排放的污染物，以及从各种工厂企业排放的各种化学物质。特殊型：由工厂排出的特有的污染物而造成的污染，常限于局部范围内。,四、影响大气污染物浓度的因素,污染物的排放状况：（1）排出量：是决定大气污染物浓度的最基本因素。在地形、气象条件相同的情况下，单位时间内排出量越大，大气污染物的浓度就越高。（2）排放高度：在地形、气象条件、排出量等相似的情况下，烟囱越高，烟的着陆点离污染源越远。,（3）排放方式：无组织排放时，污染物四处扩散，浓度随距离的增加而降低；有组织排放时，随距离烟囱距离的增加，污染物的浓度是先增加后降低。（4）排出物的特征：排出的颗粒物，粒径越大，在污染源附近沉降，粒径较小或气态污染物可扩散到较远的地方,2.气象条件：（1）风向、风速和湍流：在污染源的下风向污染较重，风速越大、湍流越强，污染物越容易被稀释。（2）气温和大气稳定度：一般来说，温度越高、大气处于不稳定状态，空气产生垂直对流，有利于污染物的稀释。通常大气污染物在白天利于扩散，大气污染在冬季比夏季严重。,（3）气湿：大气中水分会加重污染程度，使某些气态污染物发生化学反应，变成毒性更大的污染物，如二氧化硫氧化生成三氧化硫和硫酸雾。（4）气压：一般来说高气压下，容易形成逆温，风速较小，不利于污染物的扩散。,3.地形、地物：（1）山谷风：山谷地区易形成山谷风影响污染物的扩散。白天吹谷风，利于污染物的扩散，夜间吹山风，并伴有逆温，不利于污染物的扩散。（2）海陆风：沿海地区形成海陆风。白天吹海风，夜间吹陆风，两者形成闭合环流，不利于本地区污染物的扩散。,（3）城市风：城市象个热岛，温度比周围农村高，风从农村吹向城市中心，郊区工业生产排放的污染物吹入城市。（4）烟囱和周围建筑物高度的比例会影响污染物的浓度。（5）逆温。,形成逆温的原因主要有：辐射逆温：在晴天无风的夜晚，地面强烈辐射后冷却，近地的气温迅速下降，而离地越高降温越少，形成自地面开始的逆温。地形逆温：在山谷和盆地，日落后山坡的辐射散热迅速，近地面被冷却的空气沿斜坡下滑，较暖的空气被托到上层而形成逆温。锋面逆温：当冷、暖气团相遇时，因为暖气团密度小，爬到冷气团上面，形成一个倾斜的过度区锋面，如果冷、暖气团的温差显著，就出现逆温。,五、室内空气污染,近20年来，人们逐渐认识到室内空气污染对人体健康的影响非常严重，主要是因为：室内空气污染物的来源广、种类多；人们对室内环境的接触比室外环境更密切、更频繁、更长久；室内空间有限而密闭程度很高。,第二节大气污染物的三致作用,一、大气污染对健康影响的特征1.大气污染物的侵入途径和危害部位（1）侵入途径：通过呼吸道、消化道和皮肤进入体内，但主要是通过呼吸道进入体内。（2）致病部位：呼吸器官是大气污染的主要危害部位。大气中刺激性污染物也可不经过人体吸收而直接刺激呼吸道黏膜、眼睛及皮肤，甚至直接接触产生化学腐蚀作用。,2.低浓度、长时间作用和慢性危害大气污染物一般浓度较低，与机体接触的时间较长，可反复多次接触，甚至持续终生，引起慢性危害。3.多种污染物同时存在、作用机制复杂多种形态不同、化学性质不同的污染物同时存在，它们在对生物体的毒理作用中，各种因素之间可能同时呈现出联合作用。,4.接触人群广泛、易感性差异较大大气污染物可以影响到居民区全体居民，包括老、幼、病、弱各种人群。不同个体、不同人群，对污染物的敏感性差异很大。年龄、性别、发育、营养、遗传、生活习惯、健康状况等都会影响人体对污染物反应的敏感性。,二、大气污染对健康的影响,1.急性中毒：大气污染物在较短时间内急剧增加超过一定浓度作用于人体时，引起感官和生理机能的不良反应，导致居民急性中毒甚至死亡。地理气象因素的变化或生产事故排放、废气处理设备发生故障等都会引起急性中毒的发生；,伦敦烟雾事件：1952年12月5日，一团浓重的黄色烟雾笼罩了英国首都伦敦，能见度突然间变得极差，人们走在大街上，无法看清自己的双脚，公共汽车靠打着的手电筒带路缓缓前行；整座城市弥漫着浓烈的“臭鸡蛋”气味，居民普遍感到呼吸困难，5日8日，就有4000多人被黄色烟雾夺去生命，这便是震惊世界的“伦敦烟雾事件”。20世纪50年代，伦敦以煤为燃料的工厂很多，居民生活取暖也主要以煤为主。当时，伦敦市区烟囱林立，昼夜不停地向空中排放着大量烟雾。1952年的烟雾事件发生时，伦敦处于高气压控制下，加上几天来，伦敦地区“风平浪静”，空气静止不动，而数十万个烟囱却依然喷云吐雾地释放着滚滚浓烟，致使烟雾越积越多，每立方米大气中所含的二氧化硫比平时高出6倍，颗粒污染物浓度比平时多9倍，空气变成了毒气，于是悲剧就发生了。伦敦被冠以雾都的美誉，其实在美誉下，伦敦人有一种难以启齿的苦衷，因为雾在很大程度上是由工业污染造成的。,洛杉机光化学烟雾事件：20世纪40年代初期发生在美国洛杉矶市的一次烟雾事件。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100公里以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19501951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75以上的市民患上了红眼病。洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢（CH）化合物，3O0多吨氮氧（NOx）化合物，700多吨一氧化碳（CO）。,2.慢性中毒和慢性疾病：一般情况下，大气污染物的浓度较低，但由于呼吸道长期持续地暴露于污染的大气中，使大气污染物对人体的毒理作用是长期的、反复的，能引起机体的慢性中毒或降低机体的抵抗力，诱发感染，引起呼吸道疾病的发病率和死亡率增加。,（1）刺激性污染物的毒理作用：如二氧化硫、硫酸雾、臭氧、氯气、烟尘等，这些气体被吸入后，首先刺激呼吸道黏膜的迷走神经末梢，常引起一些呼吸道系统慢性疾病的发生。同时大气污染严重地区居民的肺功能降低，鼻炎、咽炎、支气管炎、慢性支气管炎患病率明显增加，支气管哮喘、肺炎、肺气肿、肺水肿（体液渗入肺间质或肺泡）、肺心病等疾病的发病率增加。,（2）非刺激性的污染物的毒理作用：一氧化碳是一种无刺激性的有毒气体，容易引起中毒，严重时会导致昏迷甚至死亡，进入血液以后，与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，使其失去携带氧气的能力，使组织缺氧。非刺激性具有致癌作用的大气污染物的长期接触，还可诱发细胞遗传物质的突变和癌变。,（3）大气中一些金属类污染物可以在机体内逐渐蓄积，引起慢性中毒。癌症发生的危险随年龄的增加而增高，可能与这些金属类污染物和某些致癌物在体内的积累有关。（4）一些饮食中的污染物，通过食物和水进入人体内不断蓄积，引起人体的慢性中毒。,3.大气污染物还可以使儿童的免疫系统受到损害，有些污染物有致癌作用。如溶酶菌是一种具有溶解细菌的碱性蛋白质分子，是构成机体非特异性免疫功能的因素之一，大气污染可以使儿童唾液溶酶菌活性降低，非特异性免疫功能下降，儿童呼吸道患病率增加；有些污染物有致癌作用。,4.间接危害：灰尘和煤烟等会影响居民生活卫生条件；烟尘和水气形成烟雾，会影响交通安全；大气污染可以减弱太阳辐射的强度；影响绿化和植被、破坏生态环境等。,三、大气污染与肺癌,1.大气污染与肺癌的流行病学调查：国内外的大量流行病学调查表明，城市越大肺癌死亡率越高；大气污染的加剧，肺癌死亡率升高的现象说明大气污染与肺癌有关。,2.工业发展与肺癌：我国近年来的调查也表明，大气污染严重的市区和工业区居民肺癌死亡率高于大气污染较轻的郊区和非工业区居民的肺癌死亡率。近年来肺癌发病率和死亡率的增长，与工业高速发展是相一致的，表明城市的工业化造成的环境污染与肺癌的发生有关。这可能与工业生产排放废物、废气，加剧大气污染有关。,3.大气污染物中含有致癌物质和致突变物质：致癌的有机污染物如多种多环芳烃及其衍生物，致癌的无机元素，砷、镍、铬等。有些有机污染物和无机元素化合物本身不是致癌物质，但有可能是促癌物质，提高致癌物质的致癌作用，加速癌症发生的过程。近年来的研究发现，大气污染物中含有直接或间接致突变物，如多环芳烃类化合物（PAHs）、二氧化硫及其衍生物、大气氟化物等。,第三节有害气体的作用及其机理,一、二氧化硫二氧化硫属于中等毒性物质：溶于水形成亚硫酸；氧化形成三氧化硫；三氧化硫溶于水形成硫酸，并以气溶胶状态存在。三氧化硫的毒性比二氧化硫的毒性大10倍左右。二氧化硫是大气中最常见的大气污染物。,1.SO2的吸收、分布和排泄在呼吸道中主要是被鼻腔和上呼吸道黏膜吸收（由于二氧化硫易溶于水，易被黏膜的湿润表面吸收而形成亚硫酸，一部分近而氧化为硫酸）所以SO2不易进入肺部，但SO2可以吸附于大气颗粒物的表面而进入呼吸道深部。被上呼吸道吸收以后，进入血液分布全身，其在气管、肺部和食道中含量最高.SO2在体内进一步代谢后，在体液中形成亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子，容易和血浆蛋白结合，但大部分以硫酸盐的形式随尿液排出。,2.对人体的毒理作用（1）SO2对呼吸道的刺激作用：SO2在一定浓度下对呼吸道，特别是对上呼吸道有刺激作用，并可影响呼吸功能。此外，SO2对眼结膜也有刺激作用并可引起炎症。但在不同动物之间存在种属差异，和个体差异。不同的人对SO2的嗅觉灵敏性差异很大，一般患有肺功能不全及呼吸循环系统疾病的患者、老年人和儿童对SO2较敏感。,吸入高浓度的SO2时，可引起急性支气管炎、肺水肿，极高浓度时，引起窒息死亡。吸入低浓度的SO2时，对呼吸道的作用有三个方面：引起气管和支气管收缩、呼吸道阻力增加；肺功能受损；影响呼吸道纤毛的运动和黏液的分泌。,（2）SO2致癌变、致突变作用SO2可以进一步被氧化为SO3，两者可溶于水形成硫酸、亚硫酸及各自的盐，硫酸及其盐可以通过尿排出体外，亚硫酸及其盐可进一步氧化，产生自由基引起细胞及其遗传物质的损伤。一般情况下，SO2对细胞的生物学作用不是直接引起细胞突变，而可能是以辅突变的形式促进致突变剂的致突变作用。SO2吸入对苯并芘诱发大鼠肺癌有促进作用,（3）对酶活性及多种脏器的损伤：SO2能影响多种酶的活性，如可以使肺中ATP含量明显下降，糖分解酶活性增加，使蛋白质和糖代谢发生紊乱。有研究表明SO2及其衍生物是一种全身性毒物，它不仅对呼吸系统有损害作用，而且还可以以亚硫酸根和亚硫酸氢根的形式通过呼吸道进入血液在全身分布，引起多种脏器损伤。如引起肺、脑、心、肝等脂质过氧化水平增高及GSH含量减少，使这些器官的抗氧化酶的活性改变。,（4）SO2对机体的其他作用低浓度SO2影响大脑皮质机能亚硫酸根引起大鼠脑细胞膜Na、K离子通道变化。SO2与血液中维生素B1结合，使体内维生素C的平衡失调（正常情况下，维生素B1和维生素C结合形成不易氧化的结合性维生素C，满足机体对维生素C的需要），从而影响机体的新陈代谢。SO2能够吸收紫外线，含有SO2和硫酸盐的大气可导致暴露人群维生素D的缺乏，间接增加发生大肠癌和乳腺癌的危险性（由于维生素D可减少大肠癌和乳腺癌的危险性）。,SO2能抑制某些酶的活性。SO2除对呼吸功能有影响外，还对呼吸防御系统有明显的抑制作用。研究发现，职业接触SO2的工人，其外周血淋巴细胞分裂指数下降，细胞周期延缓，使得细胞的生长受到抑制。,（5）SO2与颗粒物的联合作用SO2与可吸入颗粒物结合，便可以随颗粒物进入肺部较敏感的部位。颗粒物中还含有氧化物，可以催化SO2氧化成SO3。吸附有SO2的颗粒物能引起支气管哮喘发作。日本四日市哮喘病就是典型的例子，1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作，1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年该市共确认哮喘病患者达817人，死亡10多人。,3.SO2对动植物的作用SO2可刺激叶片的气孔开放，使大量水分蒸腾、叶绿素被破坏、细胞质壁分离、叶肉细胞死亡、叶片的栅栏组织和海绵组织解体死亡，在叶片的脉间形成大小不同的块状或斑状的伤斑。还会不同程度的抑制植物的生长，产量下降，品质恶劣。,对SO2反应敏感的植物有月季、石榴、葡萄、苹果、棉花、黄瓜、菠菜等，可用来检测SO2对环境的污染，被誉为“不下岗的环境卫士”。SO2可引起各种动物产生疾病甚至死亡。SO2还能引起建筑物和衣物等的腐蚀和损坏。,4.酸雨的形成及危害大气中的酸性气体如SO2和氮氧化物的浓度增高，在氧化物的催化作用下，形成SO3和NO2，溶于雨雪中生成亚硫酸、硫酸、亚硝酸和硝酸，使降水呈酸性，当pH值降到5.6以下时，就称为酸雨。空气中的酸雾可以吸入肺部组织中，引起肺部炎症、肺水肿；尤其对婴儿的影响更大，甚至引起突变性婴儿死亡综合症。,酸雨可以使水体的pH降低，对水生生物的生长和繁殖产生影响。水体酸化以后还会影响水体的生物自净能力。酸雨也会降低土壤的pH，从而抑制土壤硝化和反硝化细菌的繁殖和生长，生物固氮作用也受到抑制。土壤酸化也可导致土壤中钙、镁、钾等无机养分的淋溶，还可抑制植物根系的正常生长，导致农作物减产甚至枯死。,二、氮氧化物,氮氧化物是大气中常见污染物，通常是说NO和NO2。另外还有N2O、N2O3、N2O4和N2O5等。1.污染来源：主要来自石油、煤、天然气等燃料的燃烧。汽车排出的废气是城市大气中氮氧化物的重要污染源，汽车废气中的氮氧化物还可与烃类化合物在阳光的照射下产生光化学烟雾。,2.吸收分布和代谢：NO和NO2都难溶于水，不易在上呼吸道吸收，容易进入下呼吸道直至肺部。NO2到达肺部以后，缓慢溶于水形成亚硝酸和硝酸及其盐类，进入血液，在全身分布，引起肾、肝、心等脏器损伤，最后随尿排出。,3.NO的危害：无色、无味、无刺激性的气体。NO可作用于动物中枢神经系统，引起动物麻痹、惊厥，甚至死亡；较高浓度会引起肺水肿；和血红蛋白结合形成亚硝基血红蛋白，使血液中高铁血红蛋白含量增加，导致红细胞携带氧气的能力下降。,4.NO2的危害：,（1）NO2的单独作用：1.对呼吸道的毒性作用：NO2对上呼吸道和眼结膜的刺激作用较小，主要是作用于深部呼吸道及肺部。在肺泡内，NO2溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生强烈的刺激和腐蚀作用，引起肺水肿（主要是由于亚硝酸和硝酸对肺黏膜的腐蚀，引起肺部毛细血管壁通透性增加，使血浆蛋白从血管中渗出，一方面使血管内胶体渗透压下降，一方面使过多的液体流入组织间隙而导致肺水肿。）,2.生物化学影响：NO2通过改变生物体内的酶的含量和活性(如转氨酶谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽还原酶活性升高）而间接影响生物体内生物化学反应的进行。3.NO2能和血红蛋白结合使低铁血红蛋白变成高铁血红蛋白，使血液中高铁血红蛋白含量增加，导致红细胞携带氧气的能力下降。,4.对免疫功能的影响：长期接触NO2可以降低肺泡吞噬细胞和血液中白细胞的吞噬能力，还可以抑制血清中抗体的形成，从而影响机体的免疫功能，导致动物抗感染能力下降。5.促癌作用：动物实验表明NO2可能有促癌和致癌作用。,（2）NO2与其他污染物的联合作用：NO2与SO2共存时，对健康成人肺功能的损伤有相加作用。NO2与O3共存时，可产生协同作用。NO2和烃类共存时，在强烈阳光照射下，发生光化学反应，生成的光化学氧化物对机体产生危害。NO2对植物也有损害作用，高浓度的NO2可使植物叶片出现不规则的坏死斑块；低浓度的NO2能抑制植物的生长。,三、CO,CO是一种无色、无味、无刺激性的有害气体，CO主要作用于血液，造成组织缺氧，引起急性和慢性中毒，甚至致死。1.CO的污染来源：CO是由于含碳物质的不完全燃烧产生的。大气中CO污染主要来自工矿企业、交通运输、家庭炉灶、采暖锅炉、木炭燃烧等，另外，火山爆发、森林火灾、地震等，也能造成局部地区CO浓度较高。,2.CO对人体的危害机理：（1）CO毒作用机理：CO经呼吸道吸入，再通过肺泡进入血液，大部分与红细胞内的血红蛋白结合，小部分和血管外的血红素蛋白结合。CO的吸收和排出主要取决于空气中CO的分压（浓度）、血液中碳氧血红蛋白的饱和度（碳氧血红蛋白占血红蛋白总量的百分比）、接触时间和肺的通气量等。CO进入机体后很快与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白，减弱了红细胞携带和运输氧气的能力，加重组织缺氧，导致低氧血症。,（2）CO的毒性及中毒症状,CO中毒的剂量-效应关系：CO中毒与血液中碳氧血红蛋白的浓度密切相关。碳氧血红蛋白在血液中的含量在5%或以下时，人的视觉敏感度降低，行为和工作能力受到影响；7%时，发生轻度头痛；12%时，中度头痛、眩晕；25%时，严重头痛、眩晕；45-60%时，恶心呕吐、昏迷；90%时死亡。,CO的慢性作用：CO对神经系统的影响：当空气中CO引起血液中碳氧血红蛋白水平轻微升高时，可引起行为改变和工作能力下降。吸入高浓度CO时，可引起脑缺氧和脑水肿，相继发生脑血循环障碍，导致脑组织缺血性软化和脱髓鞘病变。心血管系统对CO非常敏感，动物实验发现高浓度CO可诱发心血管疾病，如冠状血管扩张、血流量增加等症状，CO还可以加重心血管病患者的症状。,CO可经胎盘进入胎儿体内，急性CO中毒后幸存的孕妇，其胎儿可以致死或于出生后遗留神经障碍。流行病学调查表明，吸烟孕妇的胎儿出生时体重减轻，并有智力发育迟缓的现象。,3、简易检毒方法,以中毒者血液为检材的简易检毒法可取：1）漂白粉法：取3ml4漂白粉液于试管中，加检血12滴，充分混合，静置25min后呈现红色，经1h后逐渐消褪，可认定为CO中毒。试验中血色呈草绿色或绿褐色者为正常血；,2）甲醛法：血样加甲醛液稀释，即呈桃红色凝块者为含CO的血；3）氢氧化钠法：取1：100稀释的检血5mL，加等体积的30氢氧化钠溶液，如为含CO的血，仍保持玫瑰红色，而正常血液变为淡墨绿色。,4、中毒事故预防和急救空内经常保持良好通风条件和以能吸收CO的花卉装饰美化居室，也是预防CO中毒的很好办法。如吊兰叶子能有效吸收CO，并将其传输到根部，通过土中微生物作用转为无害的CO2。CO中毒事故发生后应将中毒者立即移到空气新鲜的室外环境中，给予口服食醋、咖啡等，并进行口对口人工呼吸。重症者应立即送医院抢救，作纯氧呼吸和注射强心剂。,四、臭氧和光化学烟雾,光化学烟雾：大气中的烃类、氮氧化物等污染物在强烈日光作用下，经一系列的光化学反应生成的二次污染物蓄积于大气中形成的一种浅兰色烟雾。主要成分：臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、醛类、过氧化氢、硝酸盐、硫酸盐及某些高分子化合物形成的气溶胶颗粒。,1.光化学烟雾对眼睛和呼吸道的刺激效应：引起眼睛红肿、干涩、流泪、头痛、咳嗽、气喘、呼吸困难等症状。,2.臭氧的毒性：（1）刺激作用：臭氧是光化学烟雾的主要成分，氧化能力很强，主要刺激和损害深部呼吸道，对眼睛也有轻度刺激作用。低浓度臭氧可引起眼睛的视觉敏感度和暗适应度下降，高浓度会引起呼吸道阻力增加、咳嗽、头痛、思维能力下降，严重时可导致肺气肿和肺水肿等病变。臭氧对呼吸系统的毒性与其浓度、暴露时间、机体年龄和营养状况等因素有关。,（2）氧化损伤：臭氧可直接氧化细胞膜磷脂、蛋白质等产生有机自由基，也可直接氧化脂肪酸和多不饱和脂肪酸而形成有毒的过氧化物，从而损害膜的结构和功能，改变膜的通透性，导致细胞内部酶的外漏，引起组织损伤。（3）低浓度的臭氧分别与二氧化硫、二氧化氮和过氧乙酰硝酸酯（PAN）发生联合作用，均增加对肺的损伤作用。,（4）在低浓度臭氧下长期暴露，可损伤T淋巴细胞和B淋巴细胞的功能，使免疫功能下降、呼吸道对感染的敏感性增加。（5）长期吸入臭氧能加速动物衰老，如使胸骨和胸肋骨过早钙化；臭氧能降低血液输送氧气的能力，使组织缺氧；臭氧还能引起甲状腺功能损害；诱发肺部肿瘤和染色体畸变等,3.过氧乙酰硝酸酯（PAN）和醛类对眼睛有强烈的刺激作用，是引起眼结膜炎的主要因素。4.光化学烟雾中的气溶胶颗粒主要是由硝酸盐、硫酸盐及某些高分子化合物形成，它能吸附和凝集气体污染物，将其带入呼吸道深部，加重气体污染物的毒害作用。,5.光化学烟雾的其他作用：（1）对植物的危害：很多植物对光化学氧化剂比较敏感，这些植物可以作为检测大气氧化剂污染的指示植物。对植物损害的主要化学成分是臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）和氮氧化物。（2）降低大气能见度，影响飞机的飞行和汽车行驶的安全，增加事故的发生。光化学烟雾尤其是其中的臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）及一些反应中间产物，对建筑材料、衣物和其他物质有损坏作用，如加速橡胶和塑料制品的老化，引起染料褪色等。,第四节大气颗粒物的作用及机理,颗粒物是大气中的主要污染物，可按其自身重力作用而沉降的特性分为降尘和飘尘。粒径大于10um的叫降尘；粒径小于10um的叫飘尘。目前把颗粒物分为：悬浮颗粒物（粒径小于100微米的颗粒物）可吸入颗粒物（粒径小于10微米的颗粒物）。,大气环境中颗粒物的来源分为：自然源：火山爆发、森林火灾等；人为源：煤炭、石油及木材的燃烧产生的颗粒物，汽车和飞机等交通工具排放的颗粒物，以及工业生产产生的尘粒等。一般来说颗粒物的粒径越小，在大气中稳定程度越高，沉降速度越慢，被吸入呼吸道的几率越大。,一、大气颗粒物的来源,二、颗粒物的一般毒性,1.对呼吸道黏膜的刺激和腐蚀作用：颗粒物中除了含有潜在的有毒物质以外，还在其表面吸附了有害气体和大量有毒金属及其他化合物，可刺激和腐蚀呼吸道黏膜。长期作用下，可使呼吸道防御机能降低，发生慢性支气管炎、支气管哮喘等疾病，使呼吸道发病率升高。,2.对肺细胞的腐蚀和损伤：可以吸入并到达肺泡的颗粒物，不仅含有多种有害物质，而且其表面也吸附有多种有害气体、金属及其他化合物，可对肺部的细胞产生刺激、腐蚀、甚至破坏作用，引起肺气肿、肺水肿等疾病。3.粒径0.01-5um的颗粒物对健康危害最大，它可以进入呼吸道深部，引起慢性肺部疾病，最终导致肺性高血压和肺心病。,4.颗粒物具有免疫毒性，可引起机体免疫功能下降，如对局部淋巴结和巨噬细胞的吞噬功能有抑制作用。5.颗粒物能吸收和散射太阳辐射，又是水气发生凝结的核心，严重时往往形成雾，减弱太阳辐射强度，这些颗粒物能够吸收紫外线，减少紫外线强度，降低紫外线的杀菌作用，同时使得佝偻病和一些借助空气传播的传染病的发病率增高。,6.影响颗粒物毒性的主要因素：,l颗粒物的大小：一般随粒径减小颗粒物毒性增大。l颗粒物的浓度：浓度越大，毒性越强。l颗粒物的化学组成：颗粒物中所含化学毒物的种类和浓度与颗粒物的毒性密切相关。,三、颗粒物的致突变、致癌变作用,1.致突变作用：颗粒物中的有机化合物包括脂肪酸、芳香酸、饱和脂肪烃、多环芳烃类化合物（PAH）和含氮化合物，它们都有不同程度的致突变作用。大气颗粒物中的无机提取物也具有遗传毒性，可引起染色体断裂和DNA损伤。2.致癌变作用：大气颗粒物成分复杂，含有多种致癌物和促癌物，颗粒物的粒径越小，致癌性越强。,四、其他危害,颗粒物污染严重的地区，居民肺功能下降，颗粒物还能刺激眼睛，使结膜炎等眼病的发病率增加。颗粒物还能影响植物的光合作用，不利于植物的生长发育，降低农作物产量，还可以通过饮食进入人体，造成对健康的危害。颗粒物还能恶化生活卫生条件，使雾天日数增多，交通事故增多。,第五节室内环境污染,“室”的涵义很广泛，包括居室、办公室、图书室、医院、超市、旅馆、浴室、候车(机)室以及供人们做文体娱乐活动的各种室内公共场所。室内环境质量主要取决于室内气象和室内污染程度，此外的因素还有辐射、噪声、空间拥挤程度、人际关系及个人的心理因素等。,一、室内气象,室内气象决定人体对寒暖的体感，它是由温度、湿度、气流三气象要素及与之有关的采光、日照等因素决定的。科学家将人体对环境温度的耐冷下限和耐热上限定为11和32，但2225是人体感到舒适的室温范围室温过高会使人因体表热发散不良而提高心跳呼吸次数，皮下血管扩张，出汗过多等，从而引发食欲不振、懒惰的感觉。室温太低又会引起人体代谢功能下降，呼吸脉搏减弱，皮下血管收缩，呼吸道粘膜抵抗力减弱，从而诱发各种呼吸道疾病。,一、室内气象,相对湿度在4565是人体感到舒适的湿度范围。在低湿度且有风的条件下，即使室温高达30、人体尚无不适之感。但在高温又高湿的房间里活动的人就会有暑热难当的感觉。室内空气流动速度对于人体的寒暑感也是至关重要的，夏天气流速度0.15ms，冬天0.3ms是适宜的。,对于居室来说，为了不使二氧化碳等污浊气体过度积累，并为了给人以良好的空间感，居室净高不应小于2.8米，窗户有效采光面积和房间地面面积之比不应小于1：15。此外，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致病微生物，并进一步提高人体的免疫能力。,二、室内污染,室内污染主要是指室内的空气污染，其污染物组成和浓度主要取决于以下三方面因素：(1)污染源在室内还是室外；(2)污染源强度随时间(昼夜)变化情况；(3)室内外空气流通或交换程度。,室内污染源多样，其污染物种类也多，最常见：(1)甲醛(从家具镶饰板或胶合板及地毯、墙面中释出)；(2)碳、氮和硫的氧化物及油烟(炊事、取暖)；(3)氡(从石料、水泥等建材释出)；(4)微生物(由不良居室条件孳生)；(5)家用化学物质(如化妆品、油漆和地板蜡中可释出挥发性有机物)；(6)石棉(从墙体材料，绝热材料中散发)。,(7)烟草、花卉、甚至人体和宠物的排出物和散发物等。如香烟烟雾中含焦油、尼古丁、CO、氰化氢等数百种危害人体的化合物；在卫生间、下水道内可引发臭气异昧的有硫化氢、甲硫醇、乙胺等。作为室内摆饰的花卉所散发的花粉也可能成为诱发儿童呼吸道疾病的过敏源。放在卧室中的花卉入夜之后，会与人争吸O2，吐出CO2，提高卧室空气的污浊程度。,实际上，在上述这么众多的室内污染源和为数更多的室内污染物中，危害人体健康最甚的要数由建筑材料、装饰材料和家具所释出的各类有害气体和蒸气。为了保障人民身体健康，从源头上控制室内污染，国家质检总局和国家标准化管理委员会于2001年底发布了有关室内装修装饰材料中所含有害有毒物限量的10项标准。,标准涉及的装修装饰材料包括：人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂、地毯、壁纸、家具、地板革、混凝土外加剂、有放射性的建筑装饰材料等。相应涉及有毒有害物质包括：甲醛、氨、三苯(苯、甲苯和二甲苯)、游离甲苯二异氰酸酯、氯乙烯单体、苯乙烯单体及可溶性的铅、镉、铬、汞、砷等有害金属等。,厨房的污染空气,最大的受害者是老人、婴幼儿及心血管系统、呼吸系统疾病患者，特别是对孕妇及老年人来说其危害性更大。其主要原因是：中、高浓度的CO气体引起母体及胎儿血液中的碳氧血红蛋白增高，使血液输送氧的能力减弱，烟气中其他的有毒物质吸进母体也危害胎儿，影响胎儿发育。,燃气用品燃烧时产生的NO和NO2对人体都有很大危害，氮氧化物能与血液中的血红蛋白结合，使血液输送氧的能力下降。NO2还是一种腐蚀剂，严重时可致肺气肿或肺纤维化，同时，NO2能吸收水分变成腐蚀性极强的硝酸，会使人的呼吸器官受到刺激，发生急性哮喘病。另外，当NO2与SO2和浮游颗粒物共存时，其对人体的危害性大于各自污染物毒性之和。吸附NO2的悬浮颗粒物易侵入肺部，沉积率很高，可致呼吸道及肺的病变。,厨房煎炸油烟中的致癌物质：油烟是油脂加热氧化分解产生。加热的温度越高，油脂的氧化越严重，产生的致癌物质烟气也越多。烹饪人员尤其是妇女直接受这种烟气的影响。我国妇女肺癌发病率高于男性。,建筑装璜材料污染：,建筑物是人类活动最主要的场所。随着生活水平的不断提高，越来越多的人已不满足于自己简陋的居所，开始进行室内装璜、以求环境的忧雅、美观。1.装璜会带来哪些污染?l气味大、有损健康:装修所用材料，如油漆、涂料、壁纸、彩喷、木板刷漆等大都是人工合成物质，其中大部分含有苯和其他有害物质。这些有害物质大概要2年时间才能散发干净。人在居室内每天最少呆8小时，饱尝这些有害物质的气味，实质上是慢性吸毒。,l降低高度、缩小了空间。这对视觉造成污染，同时也给人心理带来压力。l声响反射、噪音污染。长期处于这种环境中，对于中老年人，特别是患有心脏病、高血压病的人是极为不利的。l装修中的天然板材中的放射性，由地毯或壁纸中形成的地毯虱和壁纸虱；涂料中的重金属铅引起的对儿童的污染等,2装璜材料中的放射性是从哪里来的？这座楼房怎么啦?90年代初，四川某厂家属楼先是有人严重贫血，再是数人白血球降低，后来竞有一位妇女莫名其妙地流产，一时间满城风雨、人心惶惶。后经鉴定证实，作祟者原来是80年代中期建造该楼所用工业废渣制成的廉价建材中含有超量放射性物质。一些厂家为使地砖、陶瓷品光洁耐用，加入锆英沙进行釉面加工，锆英沙中含有大量放射性物质增加了放射性物质的危害。,（1）UNSCEAR(联合国原子科学委员会)1993年报告指出，来自天然的辐射对公众的有效剂量，其中氡及其子体的贡献占54。高浓度的氡可直接导致肺癌、白血病和呼吸道病变。（2）自然界的花岗岩或大理石在地质形成过程中捕获大量放射性元素如钍、铀等，在住房装修材料中大量使用大理石、花岗岩，这些含铀、钍的花岗岩或大理石会释放出一种无色无味的惰性气体氡，它会使人们出现头晕、白血球降低等症状。人体长期受到高浓度氡的辐射，可导致肺癌、白血病及呼吸道等方面的疾病。,3、室内甲醛源自何处?,甲醛是一种无色、有刺激性的气体，易溶于水、醇、醚，其40的水溶液称为“福尔马林”，被确认为有效的杀菌和消毒物质。福尔马林溶液的沸点为19，故在室温时即易挥发。在大气中的甲醛一般来源于甲醛制造厂、化肥厂、树脂厂、粘合剂制造厂、纤维工业以及汽车尾气等近年来，由于各种绝热建筑材料在建筑物上的应用，各种化学原料制成的物品进入家庭。装修房屋过程中，还使用了大量的含醛树脂(黏合剂)、地板家俱的油漆、壁纸、涂料的稀释剂等，这些物质一旦暴露，就会释放出甲醛。,甲醛是一种原生毒物，在空气中能对眼、鼻、喉、皮肤产生明显的刺激作用，空气中甲醛低于1.2mg/m3时，刺激作用轻微；超过3.6mg/m3时，刺激增强；4.86mg/m3接触30分钟，引起流泪和不适；1224mg/m3引起呼吸困难、咳嗽、胸痛、头痛；大于60mg/m3可引起肺炎、肺水肿等严重损害，甚至死亡。甲醛对人体的危害除了引起刺激性慢性疾病外，甲醛与盐酸反应生成二氯甲醚，是一种致癌物质。,4、涂料中的着色物质颜料，通常为不溶于水的无机物、包括某些金属及非金属元素的氧化物、硫化物及盐类，这些颜料容易引起急性中毒或慢性中毒。颜料中的铅及其化合物经呼吸道及消化道进入人体，作用于人体各系统和器官，使人感到头痛、头晕、失眠、记忆力减退、四肢无力、消化不良等症状，此症状是铅中毒的早期表现。,5、石棉是硅酸盐类纤维状矿物，过去常被制成石棉瓦盖屋顶，现在也已用于室内，如在天花板、地面和墙壁上采用含有石棉的材料防火、隔音、绝热及装璜。石棉极易破碎成细微的纤维和尘状颗粒物，悬浮在空气中的时间可达数月之久，造成空气污染。长期吸入一定量的石棉纤维易引起石棉肺、肺癌、胃肠癌及胸膜间皮瘤等。,石棉致癌的潜伏期很长(肺癌1520年，间皮瘤2040年)，在肿瘤初期不易被发现，一旦发现常己危及生命。在装修时尽量少使用石棉材料，积极寻找代用品。必须使用石棉材料时，可通过密封、包扎等封闭方式最大限度地减少或避免石棉纤维的弥散。,绿化对居室环境的污染：,1、居室绿化可产生哪些有利于健康的因素？（1）哪些花卉有利于健康？现代医学发现不同的花卉的芳香对不同的疾病具有不同的治疗作用：如天竺花香有镇静、消除疲劳和安眠的功效。菊花含有祛风、清热、平肝、明目的作用。丁香花中含有丁香油酚，其香气可以对牙痛人有镇痛作用。,（2）哪些花卉有利于环境?,绝大多数适宜家庭种植的花草，除了提供氧气外，还能增加空气中的负离子浓度，吸收有害气体，净化空气的能手首推吊兰和虎皮兰，它们能吸收氮氧化物和甲烷气体；月季、玫瑰、紫薇、丁香可以吸收二氧化硫；玉兰、桂花可以减少空气中汞的含量；薄荷含有挥发油，不但对臭氧有抵抗作用，而且还有杀菌作用，可以降低呼吸道疾病的发病率；大多数仙人掌和多肉植物如宝石花、景天，都能有效地减少电脑等电器的电磁辐射。,2、居室绿化有哪些污染?哪些花卉不利健康?,夜来香在夜间停止光合作用，会放出大量的废气，使高血压、心脏病人感到郁闷；含羞草所以一触即“羞”，是由于其体内含有一种含羞碱，这是一种毒性很强的有机物，会使头发脱落或引起周身不适；一品红的白色乳汁对皮肤有刺激作用、可引起过敏反应，误食则会中毒，甚至丧命。,水仙花，家庭栽培一般没有问题，但必须注意不可弄破它的鳞茎，因为其中含有拉丁可毒素，人误食了，会引起呕吐、肠炎等病症，叶和花的汁液可使皮肤红肿，若汁液误入眼中，会使眼睛受害。仙人掌、龙舌兰的浆液可能引起接触性皮炎；风信子、报春花的花粉可致过敏，过敏体质的人尤其要避免接触。,夹竹桃每年春夏秋三季，它的茎叶乃至花朵都有毒，它还能分沁出一种乳白色的液体夹竹桃苷，如接触过久易中毒。郁金香的花朵含有一种毒碱，如果与之接触过久，会使人的毛发脱落。万年青，花叶内含有草酸和天门冬素，误食会引起口腔、咽喉、食道、胃肠肿痛、甚至伤害声带，使声音变哑。百合花，其花香中含有一种兴奋剂，人嗅后如同饮洒一般，会过度兴奋，神思不宁，夜不能眠。,松柏类的树木所散发出的芳香气对人的肠胃有刺激作用，如闻之过久会影响人们的食欲，而且会使孕妇感到心烦意乱，恶心欲吐，头晕目眩。马蹄莲，花有毒，含有大量的草木钙结晶和生物碱等，误食后会致昏迷等中毒症状。虞美人，全株都有毒，含有毒的生物碱，尤以果实毒性最大，误食后会致中枢神经系统中毒，严重时会有生命危险。,3哪些花卉能监测环境污染?,（1）哪些花卉可监测二氧化碳?对二氧化碳敏感的花卉有秋海棠、美人蕉、非洲菊、天竺葵、万寿菊、牵牛花、百日草。,(2)哪些花卉可监测含氮化合物？,空气中的含氮化合物有两类，一类是氮的氧化物；另一类是过氧化酰基硝酸酯。对二氧化氮敏感的花卉有矮牵牛、杜鹃、扶桑等。叶脉间出现白色或褐色不定形斑点，提早落叶。对过氧化酰基硝酸酯敏感的花卉有香石竹、大丽花、小苍兰、风仙草、矮牵牛、报春花、蔷薇、一品红、金鱼草。幼叶背面出现古铜色，叶生长异常，向下方弯曲，上部叶片的尖端枯死，枯死部位呈白色或黄褐色。,（3）哪些花卉可监测臭氧？矮牵牛、秋海棠、香石竹、菊花、紫菀、万寿菊等。叶表呈蜡状，有坏死斑点，干后变白色或褐色，叶出现红、紫、黑、褐等颜色，提早落叶。(4)哪些花卉可监测氟、氯化物?对氟化氢最敏感的花卉有美人蕉、仙客来、郁金香、杜鹃。可作为氯气监测器的花卉有蔷薇、郁金香、秋海棠。,（5）哪些花卉可监测氨气？对氨敏感的花卉有矮牵牛、向日葵等