卫生学02-大气卫生

12大气污染对健康影响的调查和监测大气污染对健康影响的调查和监测主要内容3从宇宙空间看到的地球，包围在地球外部的一层美从宇宙空间看到的地球，包围在地球外部的一层美丽而又千变万化的气体，总称为大气或大气层。丽而又千变万化的气体，总称为大气或大气层。4（中间层、热层、逸散层）（中间层、热层、逸散层）空气稀薄，只有水平流动；空气稀薄，只有水平流动；含臭氧层。含臭氧层。飞机飞机含空气、水蒸气、烟尘、微含空气、水蒸气、烟尘、微生物等。空气垂直、水平流动；有气生物等。空气垂直、水平流动；有气象现象。象现象。5大气温度的垂直梯度。大气温度的垂直梯度。大气温度的垂直变化用大气温度垂直递减率大气温度的垂直变化用大气温度垂直递减率（）表示，即每增加）表示，即每增加100 m100 m气温下降的度气温下降的度数，通常为度。数，通常为度。0 0 气温随高度递减气温随高度递减 0 50，说明空气污浊。，说明空气污浊。空气离子单极系数空气离子单极系数：阳离子：阳离子/阴离子。清洁地区该值低阴离子。清洁地区该值低161718气象因素气温气压气湿气流气候病：花粉病、枯草热、流行性气候病：花粉病、枯草热、流行性感冒均与季节变化有明显关系感冒均与季节变化有明显关系天气病：风湿性关节炎、肌肉痛、天气病：风湿性关节炎、肌肉痛、偏头痛受短时间气象因素影响偏头痛受短时间气象因素影响19三、大气污染三、大气污染1.1.污染物来源污染物来源：生产污染生产污染工业排放工业排放燃料燃烧燃料燃烧交通污染交通污染生活污染生活污染其它其它火山爆发、森林火灾、沙尘暴火山爆发、森林火灾、沙尘暴202122碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物一氧化碳一氧化碳碳氢化合物碳氢化合物氮氧化物氮氧化物232.2.大气污染物种类大气污染物种类 物理性污染物物理性污染物 化学性污染化学性污染 物物 生物性污染物生物性污染物气态污染物气态污染物颗粒污染物颗粒污染物 一次污染物一次污染物 二次污染物二次污染物二次污染物二次污染物（secondary pollutant）：）：排入大气的污染物在物理、排入大气的污染物在物理、化学等因素的作用下发生化学等因素的作用下发生变化，或与环境中的其它变化，或与环境中的其它物质发生反应所形成的理物质发生反应所形成的理化性质不同于一次污染物化性质不同于一次污染物的新的污染物，称为的新的污染物，称为二次二次污染物。污染物。24气态污染物气态污染物1、含硫化合物：含硫化合物：SO2、SO3、H2S等；等；2、含氮化合物：含氮化合物：NO、NO2、NH3等；等；3、碳氧化合物：碳氧化合物：CO、CO2；4、碳氢化合物：烃、醇、酮、酯、胺；碳氢化合物：烃、醇、酮、酯、胺；5、卤素化合物：卤素化合物：HCl、HF、SiF4。25 空气动力学等效直径（空气动力学等效直径（DpDp）在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密度和形状）与一个单位密度的度和形状）与一个单位密度的球形颗粒物球形颗粒物的空的空气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就定义为所研究颗粒物的就定义为所研究颗粒物的DpDp。可按可按DpDp大小对颗粒性污染物进行分类。大小对颗粒性污染物进行分类。26总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物 DpDp100m 可吸入颗粒物可吸入颗粒物 DpDp10m细粒子细粒子 DpDp包括液体、固体或者液体和固体结合包括液体、固体或者液体和固体结合 存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒。存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒。能进入人体呼吸道能进入人体呼吸道 ，且能长期漂浮于空气中，且能长期漂浮于空气中，也称飘尘（也称飘尘（suspended dustssuspended dusts）。）。在空气中悬浮的时间更长，对健康的危害极大。在空气中悬浮的时间更长，对健康的危害极大。（1 1）易进入深部呼吸道（）易进入深部呼吸道（2 2）易进入）易进入血液；（血液；（3 3）易吸附其他毒物。）易吸附其他毒物。2728Country/organazationAnnual mean（g/m3)24-hour mean（g/m3)发布年份发布年份WHO10252005WHO 过渡期过渡期I35752005WHO 过渡期过渡期II25502005WHO 过渡期过渡期III1535.52005澳大利亚澳大利亚8252003（非强制）非强制）美国美国15352006欧盟欧盟252010实现目标值实现目标值2015强制生效强制生效日本日本15352009中国中国3575拟于拟于2016征求意征求意见见Standard of PM2.5 29四、大气污染对人体健康的影响四、大气污染对人体健康的影响(一一)直接危害直接危害 急性危害急性危害（烟雾事件，事故性泄漏（烟雾事件，事故性泄漏)慢性危害慢性危害 影响呼吸系统功能（气管炎、影响呼吸系统功能（气管炎、COPDCOPD）降低免疫力降低免疫力 引起变态反应（甲醛致敏、引起变态反应（甲醛致敏、SOSO2 2引起哮喘）引起哮喘）心血管疾病心血管疾病：PM10PM10的增加引起死亡率，心血管相关疾的增加引起死亡率，心血管相关疾病率增加。病率增加。致癌作用（肺癌等）致癌作用（肺癌等）30313233（二）间接危害（二）间接危害 温室效应（温室效应（greenhouse effect):大气层中的某些气体能够吸收地表发射的热辐射，使大气层中的某些气体能够吸收地表发射的热辐射，使大气增温，从而对地球起到保温作用。大气增温，从而对地球起到保温作用。这些气主要包括这些气主要包括CO2、CH4、N2O、CFCs等。等。温室效应与健康相关的不利影响：温室效应与健康相关的不利影响：有利于病原体的繁殖和分布，扩大流行范围；有利于病原体的繁殖和分布，扩大流行范围；与暑热相关疾病的发病率和死亡率上升；与暑热相关疾病的发病率和死亡率上升；有害物质如真菌孢子、花粉浓增加，过敏病增加。有害物质如真菌孢子、花粉浓增加，过敏病增加。34（二）间接危害 酸雨酸雨 臭氧层破坏臭氧层破坏 影响小气候与太阳辐射影响小气候与太阳辐射 其他其他3536 五、常见的污染物对健康的危害五、常见的污染物对健康的危害（一）二氧化硫（一）二氧化硫 (SO(SO2 2)(1)SO2+H2SO4:刺激眼、鼻咽粘膜刺激眼、鼻咽粘膜 刺激上呼吸道收缩、分泌增多；炎症、刺激上呼吸道收缩、分泌增多；炎症、腐蚀性组织坏死；致急性支气管炎、肺腐蚀性组织坏死；致急性支气管炎、肺水肿。水肿。(2)SOSO2+飘尘飘尘：进入肺深部进入肺深部 FeO3 H2SO4 肺纤维病变肺纤维病变 肺气肿肺气肿(3)SO2:变态反应原，引起支气管哮喘变态反应原，引起支气管哮喘促癌作用促癌作用37SO2、烟尘和硫酸雾是形成煤烟型烟雾烟尘和硫酸雾是形成煤烟型烟雾事件的主要污染物事件的主要污染物名称名称国家国家时间时间主要主要污染物污染物形成条件形成条件危害危害马斯河马斯河谷事件谷事件比利时比利时1930.12SO2高压、逆温高压、逆温无风、低温无风、低温60人死亡人死亡呼吸道疾病呼吸道疾病多诺拉多诺拉事件事件美国美国宾州宾州1948.10SO2硫酸雾硫酸雾高压、逆温高压、逆温无风、河谷无风、河谷1 8 人 死 亡、人 死 亡、5910人得呼吸人得呼吸道疾病道疾病伦敦烟伦敦烟雾事件雾事件英国英国伦敦伦敦1952.12SO2CO烟尘烟尘高压、逆温高压、逆温无风、盆地、无风、盆地、低温、湿度大低温、湿度大4000多人死亡多人死亡老人居多老人居多呼吸系统疾病呼吸系统疾病心脏病心脏病38形成酸雨形成酸雨降水的降水的pH值小于值小于，有，有“空中死神空中死神”之称。之称。主要前体物是主要前体物是SO2和和NOX，SO2贡献率为贡献率为60-70%。SO2和和NOX H2SO4和和HNO3酸雨的危害酸雨的危害氧化剂氧化剂自由基自由基金属离子金属离子391994年重庆及其郊区下了年重庆及其郊区下了 数场黑雨，数场黑雨，色如墨汁，色如墨汁，且有强酸性。且有强酸性。黑雪黑雪:1991年我国喜马拉雅山区年我国喜马拉雅山区 下了数场下了数场“黑雪黑雪”。40（二）颗粒物（二）颗粒物如铅、汞、镉尘等。如铅、汞、镉尘等。吸附有害气体吸附有害气体吸附吸附Fe、Mn等金属氧化物等金属氧化物吸附吸附B(a)P、石棉的致癌物、石棉的致癌物吸附病原微生物吸附病原微生物 41堵塞肺部组织，影响换气功能堵塞肺部组织，影响换气功能 支气管炎、肺气肿、支气管哮喘支气管炎、肺气肿、支气管哮喘 降低呼吸系统抵抗力降低呼吸系统抵抗力干扰中枢神经系统功能干扰中枢神经系统功能 诱发血栓，刺激呼吸道释放细胞因子，引起诱发血栓，刺激呼吸道释放细胞因子，引起血管损伤，心血管疾病发病率与死亡率升高。血管损伤，心血管疾病发病率与死亡率升高。423.3.形成灰霾形成灰霾 （亚洲棕云）（亚洲棕云）Asian Brown Cloud(ABC)43 大量极细微的干性尘粒、烟粒、盐粒等均匀地悬大量极细微的干性尘粒、烟粒、盐粒等均匀地悬浮在空中，使水平能见度小于浮在空中，使水平能见度小于10.0 km，空气普遍，空气普遍出现混浊的天气现象。出现混浊的天气现象。我国存在我国存在4个明显的灰霾严重区：黄淮海地区、长个明显的灰霾严重区：黄淮海地区、长江河谷、四川盆地、珠江三角洲。江河谷、四川盆地、珠江三角洲。广州地区最为严重，广州地区最为严重，2004年广州市灰霾天气年广州市灰霾天气135天天；11月月2日，灰霾造成空气污染指数日，灰霾造成空气污染指数300。44广州灰霾天气，能见度低广州灰霾天气，能见度低45灰霾成因灰霾成因 霾层由高浓度细颗粒物组成，主要成分是碳黑、霾层由高浓度细颗粒物组成，主要成分是碳黑、硫酸盐、硝酸盐、有机颗粒、飞灰和矿物颗粒；硫酸盐、硝酸盐、有机颗粒、飞灰和矿物颗粒；霾层还含有浓度较高的霾层还含有浓度较高的SO2、CO和各种有机气体和各种有机气体化合物等。化合物等。灰霾是在颗粒物背景值比较高的基础上发生。颗灰霾是在颗粒物背景值比较高的基础上发生。颗粒物的来源复杂。粒物的来源复杂。46（三）（三）NOxNOx与光化学烟雾与光化学烟雾 (photochemical smog)自然来源，但本底低自然来源，但本底低 矿物燃料燃烧矿物燃料燃烧 工业排放工业排放 机动车尾气机动车尾气4748SolarradiationUltraviolet radiationNONitric oxide Photochemical smogH2OWaterNO2Nitrogendioxide HydrocarbonsO2MolecularoxygenHNO3Nitric acidPANsPeroxyacylnitratesAldehydes(e.g.,formaldehyde)O3OzoneOAtomicoxygen495051 NOx NOx 呼吸道深部呼吸道深部 亚硝酸、硝酸亚硝酸、硝酸 刺激、刺激、腐蚀肺组织腐蚀肺组织 肺水肿肺水肿（NONO2 2以肺损害为主）以肺损害为主）亚硝酸盐亚硝酸盐 血液血液+Hb +Hb 高铁高铁Hb Hb 组织缺氧组织缺氧 （NONO以高铁以高铁HbHb症较明显）症较明显）NONO2 2 支气管哮喘支气管哮喘 醛类化合物和醛类化合物和PAN PAN 刺激眼、上呼吸道粘膜刺激眼、上呼吸道粘膜 甲醛甲醛 变态反应性疾病变态反应性疾病 O O3 3 哮喘、肺气肿、肺水肿哮喘、肺气肿、肺水肿52臭氧臭氧 臭氧污染：光化学烟雾的主要成分，刺激性强，臭氧污染：光化学烟雾的主要成分，刺激性强，氧化性强，属于二次污染物。氧化性强，属于二次污染物。O3占烟雾中光化学氧化剂的占烟雾中光化学氧化剂的90以上，是光化学以上，是光化学烟雾的指示物。烟雾的指示物。自然本地自然本地0.4-9.4 g/m3，洛杉矶光化学烟雾时，洛杉矶光化学烟雾时，大气中大气中O3高达高达1500 g/m3。上世纪上世纪80年代北京最大小时平均浓度为年代北京最大小时平均浓度为76.4,而而1998年达年达。53 O3可进入肺深部。由于高反应性，可进入肺深部。由于高反应性，40在鼻咽部分在鼻咽部分解。肺功能改变。解。肺功能改变。降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞的功能。降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞的功能。阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧，并使甲状腺功阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧，并使甲状腺功能受损，骨骼早期钙化。能受损，骨骼早期钙化。损害体内某些酶的活性。损害体内某些酶的活性。对微生物、植物、昆虫和哺乳动物细胞具有致突变对微生物、植物、昆虫和哺乳动物细胞具有致突变作用。作用。尚无证据表明其致癌作用。尚无证据表明其致癌作用。54煤烟型烟雾与光化学型烟雾比较煤烟型烟雾与光化学型烟雾比较特点特点 煤烟型烟雾事件煤烟型烟雾事件光化学型烟雾事件光化学型烟雾事件污染物污染物煤炭的燃烧产物、煤炭的燃烧产物、生产废气生产废气汽车尾气汽车尾气气象条件气象条件气温低、气压高、风气温低、气压高、风速低、湿度大、有雾、速低、湿度大、有雾、逆温逆温气温高、天气晴朗、紫气温高、天气晴朗、紫外线强烈，逆温外线强烈，逆温地点特征地点特征河谷盆地易发生河谷盆地易发生多发生在南北纬多发生在南北纬6060以以下的地区；大城市多发下的地区；大城市多发症状特征症状特征呼吸道刺激症状呼吸道刺激症状眼睛及呼吸道刺激症状眼睛及呼吸道刺激症状55其它污染物其它污染物(自学自学)CO 铅铅 多环芳烃多环芳烃56大气卫生标准大气卫生标准 概念概念基准基准(criteria):根据环境中有害物质和机体之间的剂根据环境中有害物质和机体之间的剂量反应关系量反应关系,考虑敏感人群和暴露时间而确定的对考虑敏感人群和暴露时间而确定的对健康不会产生直接或间接有害影响的相对安全剂健康不会产生直接或间接有害影响的相对安全剂量量。标准标准(standard):以保护人群健康为直接目的以保护人群健康为直接目的,对环境对环境中有害因素提出的限量要求以及实现这些要求所中有害因素提出的限量要求以及实现这些要求所规定的相应措施规定的相应措施。57我国的大气卫生标准我国的大气卫生标准 我国我国19821982年发布的年发布的大气环境质量标准大气环境质量标准对总悬对总悬浮物、飘尘、浮物、飘尘、SOSO2 2、NONOX X、CO CO、光化学氧化剂（、光化学氧化剂（O O3 3）制订了浓度限值，且每个污染物的标准分为三）制订了浓度限值，且每个污染物的标准分为三级（一级、二级、三级）。级（一级、二级、三级）。19961996年修订了年修订了大气环境质量标准大气环境质量标准，增加了，增加了NONO2 2、铅、铅、BaPBaP、氟化物的浓度限值，并将飘尘改为可、氟化物的浓度限值，并将飘尘改为可吸入颗粒物，光化学氧化剂改为吸入颗粒物，光化学氧化剂改为O O3 3。58不同国家和组织的大气环境质量标准比较污染物名称污染物名称浓度限值浓度限值(mg/m3)1h平均平均日平均日平均年平均年平均PM10 中国中国 WHO 欧盟欧盟 美国美国 日本日本-0.151.0070.05(2005年起）年起）0.150.10.101.100.02(2010年起）年起）0.05-PM2.5 WHO 美国美国-1.0150.0651.140.015NO2 中国中国 WHO 欧盟欧盟 美国美国 日本日本0.240.20.2(2010年起）年起）-0.076-0.1130.080.040.04(2010年起）年起）0.1-59污染物名称污染物名称浓度限值浓度限值(mg/m3)1h平均平均日平均日平均年平均年平均SO2 中国中国 WHO 欧盟欧盟 美国美国 日本日本0.50-0.35(2005年起）年起）-0.2630.150.1250.125(2005年起）年起）0.3650.1050.060.05-0.08-O3 中国中国 WHO 欧盟欧盟 美国美国0.20-0.235-0.120(8小时平均）小时平均）0.120(8小时平均）小时平均）0.157(8小时平均）小时平均）-CO 中国中国 WHO 美国美国 日本日本103040-410(8小时平均小时平均10(8小时平均小时平均11.5-60大气污染对健康影响的调查和监测大气污染对健康影响的调查和监测1、污染源的调查污染源的调查 点原点原 面原面原 线原线原2、污染状况监测（时间、地点、指标）、污染状况监测（时间、地点、指标）3、人群健康状况调查、人群健康状况调查 暴露评价暴露评价 健康效应测定健康效应测定61大气卫生防护大气卫生防护规划措施规划措施 合理安排工业布局，调整工业结构合理安排工业布局，调整工业结构 完善城市绿化系统完善城市绿化系统 加强居住区内局部污染源的管理加强居住区内局部污染源的管理工艺和防护措施工艺和防护措施 改善能原结构，节能减排改善能原结构，节能减排 控制机动车尾气控制机动车尾气 改进生产工艺，减少废气排放改进生产工艺，减少废气排放 62小结1.大气结构与逆温大气结构与逆温2.太阳辐射、空气离子对健康的影响太阳辐射、空气离子对健康的影响3.大气污染与污染物转归（来源）大气污染与污染物转归（来源）4.大污染对健康的影响（直接危害，间接危害）大污染对健康的影响（直接危害，间接危害）5.主要大气污染物的影响（主要大气污染物的影响（SO2，NOx，颗粒物），颗粒物）6.大气污染防护措施与卫生标准大气污染防护措施与卫生标准7.7.大气污染对健康影响的调查和监测大气污染对健康影响的调查和监测概念概念逆温，二次污染物，光化学烟雾逆温，二次污染物，光化学烟雾