《环境卫生学》课件-项目二：大气环境卫生与污染防控

1.大气的特征及其卫生学意义案例引入CaseIntroduction大气你了解多少？大气的结构01大气的组成02目录CONTENTS大气的物理性状03大气的结构第一部分大气的结构大气圈包围在地球表面并随地球旋转的空气层其厚度约为2000~3000km以上，无明显的上界散逸层热成层中间层平流层对流层大气的结构对流层是大气圈中最靠近地面的一层是天气变化最复杂的层次气温随着高度的增加而降低具有强烈的对流运动大气的结构平流层位于对流层之上30～35km以上，温度随高度升高而升高；在30～35km以下为同温层空气气流以水平运动为主厚约20km的臭氧层飞机在平流层飞翔大气的结构中间层热成层热层暖层散逸层外层大气平流层顶层至85km处的范围。该层的气温随高度的增加而迅速降，空气稀薄。位于85~800km的高度之间。气体处于电离状态。气温随高度的增加而增加，层内温度极高。无明显上界。该层空气稀薄，气温高，分子运动速度快，地球对气体分子吸引力小。大气的组成第二部分大气的组成自然状态下的大气是由混合气体、水汽和气溶胶组成。大气混合气体气溶胶水汽除去水汽和气溶胶的空气称为干洁空气干洁空气的组成水汽：主要来自海洋，江河，湖泊和沼泽。0.02%-6%气溶胶：液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系大气的物理性质第三部分大气的组成大气的物理性状太阳辐射气象因素空气离子产生各种天气现象的根本原因，同时也是地表上光和热的源泉紫外线可见光红外线大气的组成大气的物理性状太阳辐射气象因素空气离子对机体的冷热感觉、体温调节、心血管功能、神经功能、免疫功能和新陈代谢功能有调节作用大气的组成大气的物理性状太阳辐射气象因素空气离子大气中带电荷的物质根据携带电荷的性质正离子

负离子

根据空气离子的大小以及运动速度轻离子重离子负离子：镇静、催眠等阳离子：失眠、头痛等轻离子越多越洁净重离子越多越污浊思考题简述大气垂直结构和各层特点2.大气污染及大气污染物的转归案例引入CaseIntroduction为什么我们常常会感觉在城市中体感温度比郊区体感温度高呢？大气污染的来源01大气污染的种类02目录CONTENTS影响大气中污染物浓度的因素03大气污染物的转归04大气污染的来源第一部分大气污染的来源大气污染指大气中各种污染物的浓度增高，超过了大气的自净能力，从而导致其对所在地区的人体健康，动物或其他生物造成直接间接潜在的危害。大气污染的来源自然污染人为污染火山爆发

森林火灾沙尘暴工农业生产生活炉灶和采暖锅炉交通运输大气污染的种类第二部分大气污染物的种类按属性物理性化学性生物性按存在状态气态污染物气溶胶按形成过程一次污染物二次污染物大气颗粒物颗粒物分类英文缩写粒径总悬浮颗粒物TSP≤100µm可吸入颗粒物PM10≤10µm细颗粒物PM2.5≤2.5µm超细颗粒物PM0.1≤0.1μm粒径---空气动力学等效直径影响大气中污染物浓度的因素第二部分影响大气中污染物浓度的因素污染物的排放量是决定大气污染程度的最基本的因素有效排出高度=烟囱本身的高度+烟气抬升高度风玫瑰图全年污染以全年主导风向的下风向地区污染最严重瞬时污染以排污当时的下风向地区受影响最大湍流使气体充分混合，有利于污染物的稀释和扩散大气温度垂直递减率（γ）气晴朗的白天，风速小时：γ＞0在无风、少云的夜晚，大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象称为逆温：γ＜0多云天或阴天，风速较大时：γ=0当地面受低压控制时，有利于污染物的扩散和稀释当地面受高压控制时，出现逆温层，阻止污染物向上扩散气湿大时，影响污染物的扩散速度，使局部污染加重大气污染物的转归第四部分大气污染物的转归自净扩散和沉降发生氧化和中和反应被植物吸附和吸收转移向下风侧更远的方向转移向平流层转移向其他环境介质中转移其他形成二次污染和二次污染物思考题了解风玫瑰图的绘制3.大气中主要污染物对人体健康的影响案例引入CaseIntroduction颗粒物01气态污染物02目录CONTENTS铅03多环芳烃04二噁英05颗粒物第一部分污染来源自然界风沙尘土火山爆发森林火灾

人类活动燃料燃烧工业生产过程公路、建筑扬尘沙尘天气水平能见度浮尘：＜10km扬沙：1～10km沙尘暴：＜1km强沙尘暴：＜500m采暖季/非采暖季颗粒物健康影响呼吸道炎症引起COPD发作肺功能下降颗粒物对呼吸系统的影响增加心血管疾病发生的风险诱发血栓的形成动脉血管收缩颗粒物对心血管系统的影响人类致癌物颗粒物的致癌作用颗粒物健康影响成分健康影响金属诱发炎症、引起DNA损伤、改变细胞膜通透性、产生活性氧自由基、引起中毒有机物致突变、致癌、诱发变态反应生物来源引起过敏反应、改变呼吸道的免疫功能、引起呼吸道传染病离子损伤呼吸道粘膜、改变金属等的溶解性光化学物引起下呼吸道损伤颗粒核呼吸道刺激、上皮细胞增生、肺组织纤维化气态污染物第二部分气态污染物——二氧化硫有色金属的冶炼化工厂炼油厂硫酸厂来源理化性质健康影响无色，刺激性臭味，易溶于水，腐蚀性生成二次污染物——硫酸雾、酸雨气管或支气管收缩，气道阻力和分泌物增加支气管哮喘促癌作用气态污染物——氮氧化物来源：自然界人为活动：汽车等排放、工业排放等理化特性：NO2是红褐色气体，有毒性及刺激性，并有辛辣臭，光化学烟雾的重要前体；NO为无色气体，遇氧则变为NO2健康影响：主要作用于深部呼吸道、细支气管及肺泡。削弱机体对细菌、病毒感染的抵抗力。造成呼吸道阻力增加以及对感染的抵抗力降低。铅第三部分铅来源工业排放：来自铅冶炼厂、蓄电池厂等的含铅废气健康影响对神经系统、消化系统、造血系统等造成危害多环芳烃第四部分多环芳烃来源：各种含碳有机物的热解和不完全燃烧健康影响：PAH可与大气中的其他污染物反应形成二次污染物致癌性其他二噁英第五部分二噁英来源：主要为城市和工业垃圾的焚烧健康影响：有抗雄激素和使男性雌性化的作用免疫毒性人类致癌物思考题探索铅对儿童健康危害的作用机制4.大气污染对人体健康的影响案例引入CaseIntroduction大气污染物进入人体的途径主要途径：呼吸道其它途径：消化道黏膜、皮肤大气污染对健康的直接危害01大气污染对健康的间接危害02目录CONTENTS大气污染对健康的直接危害第一部分大气污染对健康的直接危害一、急性危害大气污染物的浓度在短期内急剧升高，可使当地人群因吸入大量的污染物而引起急性中毒。烟雾事件煤烟型烟雾事件由燃煤产生的大量污染物排入大气，在不良气象条件下不能充分扩散所致光化学型烟雾事件由汽车尾气中的氮氧化物和挥发性有机物在日光紫外线的照射下，经过一系列的光化学反应生成的刺激性很强的浅蓝色烟雾所致伦敦烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件事故性排放引发的急性中毒事件印度博帕尔农药厂异氰酸甲酯泄漏事件前苏联切尔诺贝利核电站爆炸重庆市开县12.23特大天然井喷事件天津港“8·12”火灾爆炸事件短期影响对心血管系统的影响对呼吸系统的影响短期影响慢性影响01影响呼吸系统02影响心血管系统03增加癌症风险04其他大气污染对健康的间接危害第二部分1.温室效应与暑热相关疾病的发病率和死亡率增加使空气中的一些有害物质如真菌孢子、花粉等浓度增高，导致人群中过敏性疾患的发病率增加引起的全球降水量变化，导致洪水、干旱以及森林火灾发生次数的增加2.臭氧层破坏造成人群皮肤癌和白内障等发病率的增加对其他动植物有杀伤作用3.酸雨对土壤和植物产生危害影响水生生态系统腐蚀建筑物等思考题找一找大气污染物致癌的案例5.大气污染的调查和检测案例引入CaseIntroduction大气污染对健康影响的调查和检测的目的来源状况健康影响为大气质量标准的制订和修订、确定治理方案提供科学依据污染源的调查01污染状况的监测02目录CONTENTS污染源的调查第一部分点源污染即对一个工厂或一座烟囱对周围大气影响的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情况排放情况废气燃烧情况车间内外无组织排放的情况面源污染即对整个城市或工业区的大气污染源进行调查地形、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取暖情况交通情况路面铺设和绿化情况线源污染对交通路线上大气污染的调查交通工具的种类、流量和行驶状态燃料的种类和燃烧情况，废气的成分等污染状况的监测第二部分采样点的选择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按城市功能分区布点几何状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面源污染监测高度应在2-5m范围内距道路边缘距离不得超过20m线源监测采样时间每日至少有20个1小时浓度平均值或采样时间；每天至少采样3次，包括夜间、中午、早晨或黄昏日平均浓度01每年至少324个日平均浓度，每月至少有27个日均值年平均浓度02污染最严重时，采样10～20min，最长不过30min03一次最大浓度监测指标点源：以所排放的主要有害物质为指标。面源：常用PM10、SO2、NO2、CO、O3；可增加铅、氟化物等线源：PM2.5NO2CO采样记录采样时应做好记录，包括：采样地点、采样时间、采气量、周围环境、天气状况、气象条件（包括采样时的气压和采样点的气温）监测结果的分析与评价1．多计算几何均数或中位数及标准差或95%可信限。2．比较最大值和最低值，并计算最大值的超标倍数。3．计算超标率。测定结果的整理4．比较各地区和各个时期的污染状态。5．找出主要污染源和主要污染物。6．查明影响范围和污染规律。测定结果的评价思考题探究在面源污染监测时如何按城市功能进行分区布点6.宣威室内燃煤空气污染与肺癌案例引入CaseIntroduction20世纪70年代肿瘤防治办公室全国29个省、区、市开展死亡调查“癌症镇”来宾镇“癌症村”虎头村照顾肺癌病人病因学研究01环境流行病学研究02防治对策03目录CONTENTS病因学研究第一部分一、病因学研究宣威地区肺癌高发？吸烟？工业排放一、病因学研究发病原因生活炉灶燃煤排放出大量以B(a)P为代表的致癌性多环芳烃类物质生活习惯特殊当地产煤质量差住宅设计不合理环境流行病学研究第二部分二、环境流行病学研究流行特征

VS地区分布人群分布宣威中部区域发病最严重，发病程度的区域分布与使用燃料的种类呈现明显相关。性别差异不明显：性别比为0.87～1.09女性肺癌死亡率高：当地女性肺癌粗死亡率高达21.35／10万，位居全国首位。发病人群年龄提前：宣威地区肺癌死亡率高峰较全国提前2～3个年龄组，男、女性死亡率高峰年龄组均出现在“55～”年龄组

二、环境流行病学研究流行特征室内空气中BaP浓度与人群肺癌死亡率之间呈明显的剂量-反应关系宣威肺癌死亡率一直呈上升趋势，并维持在较高的水平室内空气污染并不能完全解释宣威