温度计→Hg大气污染的主要来源及主要污染物.ppt

,余江2009.3,第三章大气卫生,Content,Section1atmosphericcharactersandhygienemeaningSection2atmosphericpollutionandpollutanttransformationSection3theeffectofatmosphericpollutiononhumanhealthSection4theeffectsofmainatmosphericpollutantsonhumanhealthSection5atmospherichygienestandardSection6investigationandmonitoringofhealthyeffectsSection7protectingmeasuresofatmospherichygieneSection8hygienesuperviseandmanagementofatmosphericpollution,Section1Atmosphericcharactersandhygienemeaning,（一）按气温的垂直变化特点可将大气圈分为5层,一、大气圈和大气垂直结构,大气圈：厚度2000-3000Km以上,1.对流层,(10-16Km),3)重量，3/4,4)气象变化的主要发生层,2)h，t,1)气温水平，垂直运动,大气的结构（按温度变化分五个圈层）,500Km,80Km,50Km,10-16Km,地表,外大气层（逸散层）,热层,中间层,平流层,对流层,大气的结构（按温度变化分五个圈层）,2.平流层：(16-55Km),上层：(30-35Km)h，t,同温层：(800Km)：空气稀薄,大气圈其它分层方法,（二）按大气的电离状态分为2层,非均质层90Km,均质层90Km,（三）按大气的化学成分分为2层,非电离层60Km,三、大气物理性状及其卫生学意义1.太阳辐射PANHCHO）,对呼吸道强烈刺激作用；,抑制免疫系统；,致敏反应；,加速衰老；,组织缺氧。,煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件的特点比较,污染物,气象条件,地点特征,症状特征,煤炭的燃烧产物、生产废气,气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生,河谷盆地易发生,呼吸道刺激症状,眼睛及呼吸道刺激症状,汽车尾气,气温高、天气晴朗、紫外线强烈，逆温产生,多发生在南北纬600以下的地区大城市多发(23),2.生产事故,1)印度博帕尔毒气泄漏事件,a)来源：异氰酸甲酯,b)症状：呼吸道症状,c)原因：技术、设备、管理等问题,2)前苏联切尔诺贝利核电站爆炸,癌症发病率上升,切尔诺贝利核电站爆炸事件,时间：1986年04月26日,后果：当场死亡2人,204人受伤,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。,原因：操作失误,重庆天原化工厂氯气泄漏事故,时间：2004年04月16日,后果：十多人死亡或受伤，十五万人被疏散,原因：设备陈旧，违规操作,慢性危害,公害事件：四日市哮喘事件,慢性阻塞性肺部疾患(chronicobstructivepulmonarydiseaseCOPD),机体免疫功能下降唾液溶菌酶，SIgA,慢性氟中毒,2.慢性危害,（1）长期刺激作用产生炎症,（2）心血管疾病,（3）机体免疫功能下降,（4）变态反应,（5）慢性化学中毒,COPD(chronicobstructivepulmonary,慢性阻塞性肺部疾患）：呼吸道炎症的反复发作，使支气管上皮的分泌物大量排出，内膜增厚，产生痉挛，并有瘢痕压迫，造成气道狭窄，气道阻力增加，形成综合性疾病，称为COPD。它是慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿三种疾病的统称。,大气污染对健康的间接危害,三、大气污染对健康的间接危害,间接危害,臭氧层破坏（Ozonedepletion),全球气候变暖-温室效应（Greenhouseeffect）,酸雨（Acidrain),影响小气候和太阳辐射,其它,CO2的原因？,大量燃料燃烧大面积森林砍伐,（一）全球气候变暖,1.温室效应(greenhouseeffect)：,大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。,能够引起温室效应的气体，称为温室气体：CO2、CH4、N2O、O3、CFCs（氯氟烃）etc。,温室效应产生的环境生态的影响,全球平均降水量增加，陆地面积缩小,酸雨、酸雾形成加剧等,生物多样性锐减,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,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,对发病率的影响,对死亡率的影响,全球对策,2)提高能源的使用效率:能源利用率中国30%,日本57%,美国51%,1)努力控制能源的消费规模，发展节能式的生产规模；,加强森林植被保护,开发利用新能源,其它新策略,绿色对策,能源对策,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；,二）臭氧层破坏,1.O3层位于地球表面约2050Km平流层中。,动态平衡：O2UVO+O180-240nmO2+O+MO3+M（激态）,在平流层中O3的产生O3UVO2+O200-320nm,紫外线（400nm）：UV-A320400nmUV-B275320nm可被O3层中O3几乎全吸收，保护地球上生命物质UV-C200275nm,对流层中：NO2可吸收小于420nm波长的光而发生光解：NO2+hvNO+O；O+O2+MO3+M这是大气中唯一已知O2的人为来源。,但是，由于平流层的O3有时可下降至对流层，然而对流层中O3却不能上升到平流层，故平流层O3一旦减少，致使平流层吸收UV的能力减少，到达地球表面的UV辐射就增加。E.g1985年英国南极考察队在南极上空发现了臭氧层空洞，其面积有整个美国那么大。,对于臭氧层耗减现象，学者们提出了种种假说，主要有：卤化碳化学理论，太阳周期活动理论和动力学理论。其中卤化碳化学理论为大多数科学家所接受-O3层遭到破坏的主要原因是由于人类大量使用含氯氟烃(chlorofluorocarbons,CFCs)和溴代氟烃（哈龙）所造成。,臭氧层空洞的成因,(1)含氯氟烃(CCL3F)亦称“氟里昂”(freon，制冷剂、喷雾剂、发泡剂、溶剂、洗剂、氟树脂原料)的排放，etc。,（1）CFCsCL（2）CL与O3作用生成O2CLO3CLOOOOCLOCLO2OO3O2,UVB或UVC,主要为CCL3F或CCL2F2,平流层中，每一个游离氯原子在移出之前可以与数千个臭氧分子反应！,(2)溴化氟烃（哈龙，Halons灭火剂、熏蒸剂，为游离Br与Cl结合具协同作用）类的排放。,(3)废气排放,(4)含氮化肥排放废气NO、N2O,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,臭氧层空洞对人体健康的影响,3.O3层破坏对人体健康的影响预测,(1)皮肤癌BCC、SCC、CM三类皮肤癌,(2)呼吸道及眼部损伤（因大气光化学氧剂增加）,(3)对其他生物的活动影响（浮游生物）,4.对策,(1)冻结和削减CFC及哈龙的生产量。,(2)减少CFC等物质的排放量：将生产中用过的CFC回收，经净化处理后继续使用，如制泡沫塑料用CFC等作发泡剂时，收集用过了的CFC，经活性炭过滤，再生使用，可以减少50%的CFC损失，循环使用CFC可大大减少排放量。,(3)积极寻找CFC的代用品。原则：CFC的代用品要求性能至少与CFC相当，而对臭氧层的破坏作用很小。,a)CFC的代用品分子中尽量减少氯和溴原子；,b)把氯原子尽量加到CFC中去，但分子中加太多的氢，会使分子具有易燃性；,c)研究更新的化合物如各种碳链上加入O、N、Si等，使分子易分解。,(4)研究新的无氟制冰原理-如磁制冷技术、气体制冷技术、热电制冷技术、吸收或吸附制冷技术等。,(5)继续研究臭氧层。,全球对策,1985年保护臭氧层维也纳公约,1987年破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书,1989年中国加入保护臭氧层维也纳公约,1990年修订破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书，增加受控物质,1991年中国宣布加入修订后的破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书,（三）酸雨,1.定义：通常是指pH小于5.65的酸性降水。包括雨、雪、雾等。,2.反应机理：,1)催化氧化过程：SO2OSO3OH2SO4SO42-NOX催化剂HNO3NO3-,2)光化学氧化反应：SO2hv激发O3H2SO4SO42-NOM+HNO3NO3-,3.对人类生态系统的影响,1)对水体生态环境影响影响鱼类的繁殖，使鱼群密度降低，甚至灭种,2)对土壤、植物影响,“雨”中垂钓,3)对人体健康影响：水体食物链人体烟雾事件,4.对策,1)实行酸性物排放总量控制“一控双达标”，“双控区”；,2)技术改造治理SO2污染源控制SO2排放；,3)调整能源结构,a)使用低硫燃料：重油脱硫；煤中脱硫；洗煤工艺。,b)改进燃烧方式或设备,c)烟气脱硫,d)控制汽车尾气排放,小气候和太阳辐射,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,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,请思考:试想企鹅在说什么？,Chapter4theeffectsofmainatmosphericpollutantsonhumanhealth一、可吸入颗粒物（一）污染来源1.工业企业1)燃料燃烧：电力、冶金、化工、建材煤炭、石油、天然气，etcIP2)生产过程中排出的污染物：金属冶炼2.生活炉灶和采暖锅炉燃煤3.交通运输汽油、柴油4.其他来源扬尘、焚烧、火灾，etc.,（二）理化特点1.粒径510um上部气道PM1010um5um细支气管、肺泡PM52.5um肺泡PM2.54次/天包括污染最严重若选择生产负荷最大、气象条件最不利、污染最严重时刻最大一次浓度污染中等污染最轻(C)采样时间：一般为10-20min，最长30min(3)监测指标(A)点源排放的主要有害物质为指标：火力发电厂SO2、粉尘磷肥厂氟化物、SO2(B)区域性一般均用SO2、IP、TSP（我国公布的空气质量日报空气污染指数包括必测参数：PM10、SO2、NO2、温度、湿度）,(4)采样记录：采样时间，流量，周围环境，气象条件(5)结果分析、评价(A)日平均浓度，一次浓度；(B)超标倍数；(C)超标率；(D)最低值；(E)进行统计；(F)大气质量指数环境质量评价；(G)找出主要污染源、污染物及其影响范围、规律3.人群健康调查1)确定调查现场2)确定调查对象居住年限5年的居民3)确定观察指标,a)暴露监测i)个体采样：SO2、NO2、CO、IP等ii)生物材料监测：血液COHb、尿F、尿Pb、发Pb等b)健康效应测定i)疾病资料：收集现有资料；临床体检；询问症状；流行病学调查ii)儿童生长发育资料)生化指标)生理功能指标)免疫指标：唾液溶菌酶（特异性指标）、唾液SIgA、IgM、IgA（特异性指标）等)人体遗传毒性试验：SCE试验、Ames试验,Section7protectingmeasuresofatmospherichealth一、规划措施1.合理安排工业布局，城镇功能分区(1)根据工厂对环境的影响程度a)消耗能源多、污染严重、运输量大的工业应设在远郊，e.g大型冶炼、石油化工、火力发电、水泥等；b)污染较轻、运输量中等的工业可布置在城市边缘；c)污染轻微或无污染及运输量不大的工业可设在居民住区内的独立；地段，并用城市道路或绿化住宅建筑群隔开；,d)工业区位置应配置在当地最大频率风向的下风侧；e)设卫生防护距离。2.加强绿化3.加强对居住区内局部污染源的管理二、工艺措施1.控制燃煤污染1)改革燃料结构：无烟燃料替代；使用液体、气体燃料2)合理选用燃料；3)集中供热；4)改造锅炉；5)原煤脱硫；6)适当增加烟囱高度2.加强工艺措施：1)改革工艺过程2)加强生产管理3)综合利用，变废为宝,Section8hygienesuperviseandmanagementofatmosph