第十章居室环境与健康化学.ppt

1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材,化学与健康,江元汝 主编,居室环境健康化学,内容提要,清洁的空气除了污染物的浓度不能超标以外还有CO2的含量和空气负离子含量。 采光、通风、位置等是健康居室的首要条件。 卫生间、厨房是室内污染源，甲醛、苯等VOCs(挥发性有机化合物的缩写）是主要的污染物。 室内的温度、湿度和负离子的含量可以通过养殖吊蓝、芦荟、龟背竹等绿色植物调节。 主动吸烟与被动吸烟都是影响健康的重要因子。 气温、气湿、气流、气压等气象因素对影响着人们的健康。,居室环境,影响室内环境舒适度的主要因素有阳光、空气、微气候、居住面积等。,10.1空气化学质量与健康,室内空气污染的特点及其对健

2、康影响 室内污染比室外污染严重,室外污染可以进入室内,室内存在生存污染,大气的正常组成,氧含量降至12%时，可发生呼吸困难，降至10%，可发生智力活动减退，降至8%以下可危及生命。,（一）空气污染的来源 室外 室内,二、空气污染及空气污染物的转归,室外空气污染的来源,生产性污染,交通性污染,生活性污染,其它,燃料燃烧,生产废气,人类活动,燃料燃烧及加热,建筑材料及装饰材料,室外来源,家用电器,居室环境空气污染来源,空气化学质量与健康,公众健康危害最大的四种环境因素。,室内空气污染,工作间有毒化学品污染,大气污染,水污染,空气污染变化,光化学烟雾污染,煤烟型污染,室内空气污染,WHO:全世界每年

3、有10万人因室内空气污染而致死，其中35%为儿童。,室内空气污染的特点及其对健康影响,全国每年由室内空气污染引 起的死亡人数已达11.1万人， 每天大约是304人 ！,室内污染特点,污染物多 易积累 污染源杂 污染持久 不易察觉,室内环境的好坏是影响人体健康的重要因素,人的一生有70%以上的时间是在室内度过的,室内污染物主要来源,人体自生毒物 环境释放毒物 生活不良习惯产生毒物,吸烟、烧烤等,汗臭、腋下臭,大气污染对健康的直接危害,急性危害 直接危害 慢性危害 致癌作用,污染物浓度短期内急剧增高， 使周围人群吸入大量污染物 所造成的 危害。,大气污染物低浓度、长期、反复作用于 机体造成的危害,

4、异常天气 生产事故,污染物在体内的吸收 污染物经各种途径通过机体生物膜进入血液 途径：呼吸道 消化道 皮肤,上呼吸道,1、鼻毛阻挡 2、鼻腔分泌溶菌酶,下呼吸道（1）,1、纤毛粘液 系统清除 2、环状肌肉层 平滑肌收缩,下呼吸道（2）,吞噬细胞 的吞噬作用,空气离子化(Air ionization),1、空气离子的发生,空气中的 气体分子,外界理化因素,外层电子跃出,正离子,大气中空气分子或原子在自然或人工条件 下形成带电荷的正、负离子的过程称为 空气离子化,空气中离子对健康的影响,表10-1不同环境中负离子含量,2、空气离子的生物学效应,（1）空气正、负离子的生物学效应特点 当空气离子浓度在

5、一定范围时，正离子主要作用于交感神经，负离子则作用于副交感神经。适量的正、负离子联合作用于机体，对维持正常生理功能有良好作用。 空气离子浓度在21043105/cm3时，负离子对健康呈良好作用，正离子则有不良作用。 （2）空气离子生物学作用机理 负离子能刺激组织中的单胺氧化酶发挥去胺作用，降低5-羟色胺的释放，影响植物神经调节。,3、空气离子的应用,预防保健上的应用,可用于治疗支气管哮喘、慢支炎、胃、十二指 肠溃疡、冠心病、高血压、甲亢、更年期综合症等,净化空气：用于厂矿、医院、学校和公共场所 改善环境，预防疾病 防止疲劳、提高工作效率,4、空气离子浓度与大气洁净程度,空气中离子浓度与地理条件

6、、季节、时间、天气、 污染、绿化等因素有关。,一般空气清洁地区如郊区、田野、山谷、海岸、 瀑布等地负离子多，人多拥挤、通风不良、 吸烟、空气污浊、长期使用空调等场所，负离 子少，正离子多。,10.2 阳光的化学,健康居室： 采光 通风,一般窗户等采光口与室内地面面积保持在1/81/10较好，不应小于115。,太阳辐射 solar radiation,紫外线 紫外线C波长200-275 nm 具有极强的 杀菌作用； 紫外线B( 波长275-320nm) 对机体有抗 佝偻病 作用和红斑作用； 紫外线A( 波长320-400nm) 主要是产生色素沉着作用。 可视线 波长400760nm的电磁波 提高

7、视觉功能和代谢功能 平衡兴奋与镇静作用 红外线 波长7601mm的电磁波, 生物学效应：使机体产生热效应。,连续光谱（自然界）,27,2020年9月13日11时19分,电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称。,射线 x 射线紫外光可见光红外光微波无线电波,返回,表10-2 紫外线的生物效应,适量,杀菌作用 (germicical effect),细菌,200275nm UV-C,紫外线,细胞原浆蛋白质分解,核变性、凝固,抗佝偻病作用 (anti-rachitic effect),紫外线 皮肤和皮下组织中的7-脱氢胆固醇 VitD2 活性25（OH）D3,290320nm UV- B,维持正常的钙

8、、磷代谢和骨骼的正常生长发育,正常日照 人皮肤产生VitD3: 6u/cm2/h 10100ug/天,空气污染、 季节变化等可影响UV的生物学作用,红斑作用(erythema effect),紫外线 皮肤 表皮细胞破坏 释放组胺和类组胺物质 刺激神经末梢 通过反射作用引起皮肤毛细血管扩张，血管壁通透性 皮肤潮红、红肿,275320nm UV-B,色素沉着作用(pigmentation),紫外线 皮肤细胞中黑色素原 黑色素 氧化酶,300-400nm UV-A,1、改变皮肤对光线的吸收能力，可促使汗腺，保护皮肤及深部组织不致受过热损害 2、吸收多种光线，防止紫外线深入穿透组织，减少紫外线的有害作

9、用,紫外线的其它有利作用,增强免疫功能 提高组织的氧化过程 兴奋交感神经系统,紫外线的其它有害作用,紫外线眼损伤 紫外线皮肤损伤 产生光化学烟雾,光化学烟雾的定义及成分,主要污染源：汽车尾气,NOx,CH,UV,浅蓝色混和烟雾,O3(85%),过氧酰基硝酸酯(10%),其它（5）,主要为过氧乙酰硝酸酯,醛类、酮类、过氧化氢等,（二）infrared ray,生物学作用的基础是热效应，故又称热射线。 长波红外线（1400nm3000nm）：穿透能力较弱，主要加温皮肤表层。 短波红外线（760nm1400nm）：穿透能力较强，可加温组织深部 。,（三）visible light,作用于视觉器官产生

10、视觉 通过视器官改变着机体的紧张和觉醒状态 单色光的生物学作用 对高级神经系统有明显作用 对其它器官系统的生物学作用,10.3 室内微小气候对健康的影响,居室温度对健康的影响 居室的湿度对健康的影响,居室微气候要素,气象因素,气温,气压,气湿,气流,居室温度对健康的影响,人体最舒适的环境温度在2028之间 1518人的思维敏捷、记忆力强、工作效率最高； 人体对“冷”的耐受的下限为11左右,温度低于15时，人会产生懈怠情绪，工作效率也降低。温度下降到4以下，人体的热量出现入不敷出的情况，机体的抗病能力下降。这时，脑中风、心绞痛等症的发病率以至死亡率明显增高。,居室温度对健康的影响,人对“热”的耐

11、受上限为32,温度在3035时，人体血液循环加快，代谢能力加强，此时要及时排散体内的热量，否则体温升高，人便会神疲力倦，思维迟钝。,居室的湿度对健康的影响,绝对湿度：某温度下，一定容积大气中所含水蒸气的绝对量。 以gm3表示或以分压mmHg。 相对湿度：相对湿度是空气中绝对湿度与饱和湿度之比，以百分数表示。 相对湿度80以上称为高气湿，30以下为低气湿。,（2）湿度对污染物扩散的影响,冬季湿度控制在30%40%，夏季湿度应控制在30%70%的范围内。,湿度太大利于霉菌繁殖 湿度太小上呼吸粘膜的水分会大量散失.,相对湿度,大气中颗粒物吸收H2O,重量,影响运动速度,污染物不易扩散,加重局部大气的

12、污染,相对湿度,空气干燥,有利于污染物扩散,湿度对健康的影响,空气湿度低于30%时，人的上呼吸粘膜的水分会大量散失，因而使呼吸道的防御功能减低，并使人感到咽喉干燥。,空气湿度,空气湿度达到80%以上时，会使人感到沉闷。,相对湿度在45%65%是人体感到舒适的湿度范围,温度与湿度,人体对热和冷的耐受性与湿度关系甚大 在潮湿的冷空气中，对“冷”、“热”的敏感显著加剧 ； 如果高温高湿，人体的蒸发散热受阻，就会感到闷热难受，时间长了还会中暑。,在湿热条件下无线电报务员、驾驶员气闷心慌、失误及事故明显增加。,四大“火炉”城市 都是湿度很高哦!,武汉重庆南京长沙,微小气候对机体热平衡的影响,气温、气湿、

13、气流、热辐射对人体的热平衡都有影响，并且是综合的作用。人体只有在一定微小气候条件下，产热量和散热量基本平衡时，才会感到舒适。 小气候变动超出一定范围后，可导致机体体温调节紧张。如果长期处于紧张状态，就会影响许多系统（如神经、消化、呼吸、循环等系统）的功能，降低机体抵抗力，增加患病率。,10.4室内污染源,厨房,卫生间,室内污染源,1、厨房 2、卫生间 3、室内用品,贯众、肾厥放置在厨房，吊兰放在卫生间,家庭日用品产生的空气污染物,现代办公用品产生的空气污染物,4生存污染,排泄物、排遗物 CO2、腋臭、脚臭等 氨类化合物、硫化氢等 人体受细菌感染而产生的气、液体。,居室中的化学污染物化学,居室环

14、境污染物,居室主要污染物,CO,VOCs,SO2,CO2,甲醛,NOx,室内空气污染对健康影响,甲醛、苯,氡,氨,大理石、瓷砖、地基,混凝土、防火板,粘和剂、油漆、 家具、杀虫剂,污染物对人体的影响： 具有多样性； 直接作用和间接作用； 局部刺激和腐蚀作用或致全身中毒； 近期危害、远期危害； “三致”作用 致癌、致畸、致突变,环境污染物与健康的关系,挥发性有机化合物（volatile organic compounds VOCs）,VOCs是一类重要的室内空气污染物，已鉴定出500多种。 甲醛、苯等都属于VOCs 。,甲醛对健康的影响,刺激眼和呼吸道 变态反应 肝损伤 损伤遗传物质,苯对健康的

15、影响,造血系统毒性 生殖系统毒性 中枢神经系统毒性,常春藤、铁树可吸收苯哦？！,氡（Radon）对健康的影响,氡在衰变过程中，可以释放出、射线。 氡及其衰变子体随空气进入 人体后，可形成体内辐射，诱发肺癌、白血病和呼吸道病变。,由于氡污染引起的肺癌占肺癌总发病的20！,氨（ammonia）对健康的影响,眼睛刺激作用 呼吸道刺激作用,元宝树、发财树等植物吸收氨很好哦！,居室空气微生物污染与健康,表10-8 病原体在室内空气中生存的时间,居室空气微生物污染与健康,1军团菌与军团菌病 2真菌与变应性疾病 3尘螨与变应性疾病,室内其他污物-恶臭,家居环境的人为污染吸烟,居室人为污染吸烟,吸烟是人为污染

16、源 主动吸烟与被动吸烟的危害,Combustion products,Tobacco tar （烟焦油） more than 500 PAHs 10 of which: stronger carcinogen,Tobacco smoke,烟焦油是香烟烟雾中微粒部分的浓缩物， 含有500种以上的多环芳烃，但主要为 苯并（a）芘等10多种极强的致癌物。,Cigarette smoking is the leading cause of lung cancer worldwide. Cardiovascular disease. Chronic obstructive pulmonary disea

17、se (COPD),肺癌10-40倍 唇癌4.1倍 喉癌5.4倍 食道癌3.4倍 膀胱癌1.9倍 肾癌1.5倍,国外调查发现，吸烟者为不吸烟者死于各种癌症的倍数是：,吸烟者的误区,1饭后吸烟 2伴酒吸烟 3吸过滤嘴烟能减少对吸烟者的危害 4戒烟要“立竿见影”,建立健康的居室,位置 采光 通风,健康住宅概念 “健康住宅”是指能使居住者“在 身体上、在精神上、社会上完全 处于良好的状态”的住宅,The Stack Effect,健康住宅基本要求： 以人的健康为核心,遵循几项基本原则 功能发挥 保护和提高机体各系统的正常功能 特殊人群 有利于儿童、青少年生长发育和老 年人身心健康 预防疾病 防止疾病

18、传播（外、内、间） 提高学习和工作效率,健康住宅的基本要求 日照时间每天2h以上； 采光。自然光线；窗户有效面积和房间地面面积之比应大于115； 室内净高不低于2.8m； 微气候； 空气净度。,健康住宅位置 1.住宅的朝向 选择的原则 冬季得到尽量多的日照 夏季避免过多的日照 有利于自然通风,健康住宅,1.居室容积 2.居室净高 3.居室面积 4.居室进深,居室容积与居住者的生活方便适、 室内小气候和空气清洁度有关； 居住拥挤不仅有害健康，也易造成疾病传播； 我国住宅居室容积卫生标准规定 全国城镇住宅居室容积的卫生标准 暂订20m3人,居室容积 room volume,建立健康住宅通风,通风可

19、降低室内各种污染物浓度 利用阳光中紫外线消毒杀菌,居室绿化与健康,1花香可以调节中枢神经的功能 2花卉的幽雅可以调节人的情绪 3有利于治疗、有利于身心健康 4增加室内负离子的浓度 5降低室内化学污染,吸收甲醛的植物有仙人掌、吊兰、扶郎花、金绿箩、芦荟、耳蕨、常春藤、铁树、菊花等。 消除二甲苯：耳蕨、常春藤、铁树、菊花、红鹳花等（红鹳花还可以吸收甲苯、氨） 雏菊、万年青消除三氯乙烯有特效,居室绿化与健康,放在书房、电脑房最好哦！,吸收甲醛等有害气体的植物,虎皮兰 虎尾兰,虎尾兰、龟背竹、一叶兰等叶片硕大的花草能吸收80%以上的多种有害气体,一叶兰,可吸收80%以上有害气体哦！,肾蕨,肾蕨、贯众能吸收一氧化碳及甲烷