第二节大气环境与健康资料课件

第二节第二节 大气环境与健康大气环境与健康n大气的组成及其卫生学意义n大气污染物的来源n大气污染对健康的危害n大气卫生标准n大气卫生的防护措施大气的垂直结构大气的垂直结构 n按气温的垂直变化特点：n对流层：气温垂直递减（0.65/100m），空气垂直流动n平流层：空气水平运动，同温层，臭氧层n中间层：气温随高度增加而递减 n热层：气温随高度增加而增加 n外大气层 n按大气电离状态：电离层、非电离层 n按大气化学成分状况：均质层、非均质层 大气的理化特性及其卫生学意义大气的理化特性及其卫生学意义 n大气的物理性状及其卫生学意义 n太阳辐射 n紫外线 nUV-A：波长320400nm，色素沉着作用nUV-B：波长275320nm，具有红斑作用、抗佝偻病作用，并能促进机体免疫水平，提高机体的抵抗力nUV-C：波长200275nm，杀菌作用 n 可见光：波长400760nm，光和色感觉n红外线：波长760nm1mm，热效应n大气的物理性状及其卫生学意义n气象因素：气温、气湿、气流、气压等n空气离子化：正负离子，轻重离子n空气离子数:负离子越多空气越清洁,但浓度超过106个/cm3均对健康不利n重离子/轻离子（N/n）50，空气污浊n正离子/负离子(空气离子单极系数),越小越清洁n大气的化学组成及其卫生学意义大气污染（atmospheric pollution）：由于人为因素使空气的构成和性状发生改变，超过大气本身的净化能力，从而对人类生活和健康，对其它动植物的生长和寿命产生直接和间接危害的现象。大气污染物的来源大气污染物的来源 n工业企业-大气污染的主要来源，大气卫生防护的重点 n燃料燃烧-大气污染的最主要来源 n生产过程中排放 n交通运输 n生活炉灶和采暖锅炉 n其它 中国与世界部分国家能源的生产结构1995年我国大气污染物浓度比较（世界银行数据）1998年全球空气污染严重的前十大城市排名为：太原太原、米兰、北京北京、乌鲁木齐乌鲁木齐、墨西哥城、兰州兰州、重庆重庆、济南济南、石石家庄家庄、德黑兰。n2007 年监测的城市中，空气质量达到一级标准的城市占2.4%、二级标准的城市占58.1%、三级标准的城市占36.1%、劣于三级标准的城市占3.4%。n主要污染物为可吸入颗粒物 项 目市 区海安如城掘港金沙海门汇龙二氧化硫(SO2)0.042 0.017 0.025 0.016 0.030 0.030 0.017二氧化氮(NO2)0.035 0.019 0.033 0.014 0.052 0.027 0.025可吸入颗粒物(PM10)0.088 0.106 0.079 0.070 0.085 0.092 0.076降 尘4.96.53.79.16.25.36.9南通市区和六县（市）城镇环境空气主要污染指标监测结果2007年南通市环境状况公报 煤烟型大气污染。全年市区环境空气质量达到优良的天数占88.5%。南通市区环境空气质量状况大气污染物的种类n1.气态污染物n2.大气颗粒物n总悬浮颗粒物n可吸入颗粒物n细颗粒物n超细颗粒物大气污染物进入人体的途径大气污染物进入人体的途径 n经呼吸道进入 以喉头环状软骨为界分上呼吸道（鼻腔至咽喉）和下呼吸道。下呼吸道又分为两部分：从气管到支气管；从细支气管至肺泡n经消化道进入n经粘膜、皮肤进入机体 大气污染对健康的直接危害大气污染对健康的直接危害n急性中毒 n烟雾事件-大气污染造成急性中毒的主要类型 n煤烟型烟雾事件：SO2、烟尘 n光化学烟雾事件：光化学烟雾n生产事故大气污染对健康的直接危害大气污染对健康的直接危害n造成慢性危害及远期影响 n眼和呼吸系统慢性炎症 COPD n免疫力下降，非特异性疾病多发 n变态反应 n慢性化学中毒 n致癌作用 由于呼吸道阻力增加和炎症所致的通气障碍以及肺泡本身受SO2刺激，使肺泡壁弹力蛋白和胶原破坏，引起慢性支气管炎和（或）肺气肿，通称为慢性阻塞性肺部疾病（chronic obstructive pulmonary diseases COPD），它们可以继发引起心功能障碍。大气污染对健康的间接危害大气污染对健康的间接危害 n影响太阳辐射和微小气候 “冷化效应”n产生温室效应n破坏臭氧层n形成酸雨 主要大气污染物对健康的影响主要大气污染物对健康的影响 n二氧化硫n氮氧化物n可吸入颗粒物n光化学烟雾n二噁英n一氧化碳n多环芳烃二氧化硫 n来源n危害n对呼吸道的刺激作用主要作用在上呼吸道和支气管以上的气道 n刺激眼结膜和鼻咽部粘膜 n气道收缩、阻力增加、分泌物增加，局部炎症、COPDn形成硫酸雾，对呼吸道附着性更强，危害更大 n危害n对人体的其它作用 n对大脑皮层机能有影响 n致突变和促癌作用 n影响新陈代谢 n与颗粒物的联合作用 n随颗粒物进入呼吸道深部的细支气管和肺泡使毒性增加n颗粒物上Mn、Fe等金属氧化物的催化作用n吸附有SO2的颗粒物作为变态反应原引起支气管哮喘n对动植物及其他物体的损害 n居住区大气中的SO2标准：日平均最高容许浓度0.15mg/m3，一次最高容许浓度0.5mg/m3。n1小时平均浓度限值：任何1小时内平均浓度的最高容许值。对能使人或动植物在短期内出现刺激、过敏或中毒等急性危害的物质必须制订，以防止急性危害的产生。n日平均浓度限值：任何一天内多次测定的平均浓度的最高容许值。对有慢性作用的物质必须制订，以防止产生慢性和潜在性危害。n对既产生急性又产生慢性危害者需制定两标准。氮氧化物n来源n危害n对呼吸系统主要作用在呼吸道深部的细支气管和肺泡 n急性吸入可引起肺水肿 n低浓度长期吸入发生肺气肿样症状，严重时能引起COPDn对血液系统：生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧 n危害n其他：神经衰弱样症状，促癌 当污染物以NO为主时，高铁血红蛋白血症及中枢神经系统损害比较明显 当污染物以NO2为主时，肺组织损害比较明显，NO2的毒性比NO高 n与其它大气污染物的联合作用：S02、PAH、HCn对其它物体的损害n居住区大气NO2标准：一次最高容许浓度0.15mg/m3可吸入颗粒物（IP）n粒径10m 的颗粒物能较长时间悬浮在空气中，可进入人体呼吸道称为IP或PM10或粗颗粒（coarse particles），与人类健康关系密切。n不同粒径的IP滞留在呼吸道的部位不同：n5m的多滞留在上呼吸道n5m的多滞留在细支气管和肺泡n1m的在肺泡沉积率最高n但0.4m的能较自由地进出肺泡n直径2.5m的颗粒物称为微粒子（PM2.5）或细颗粒（fine particles）。它是由直接排入空气中的一次微粒和空气中的气态污染物通过化学转化生成的二次微粒组成。nPM0.1（超细颗粒,ultrafine particles）可吸入颗粒物n来源n危害n在上呼吸道与SO2联合作用，导致慢性鼻咽炎 n在下呼吸道与NOx联合作用，使支气管和肺泡产生炎症，长期刺激可引起COPD n机体免疫功能下降 n致突变性和致癌性 nPM2.5的影响：n对能见度的影响：严重降低大气能见度n对健康的影响：由于粒径小，更容易被吸入深部呼吸道，再加上它的载体作用，对人体健康的危害较其它粒径的可吸入性颗粒物更大 n居住区大气中IP的日平均最高容许浓度为0.15mg/m3 可吸入颗粒物n危害n大气污染物的“载体”n吸附病原微生物，传播呼吸道传染病 n吸附多种有害气体和液体，将其带入呼吸道深处，促使多种急慢性疾病发生nIP的成分很复杂 n含有石棉、BaP等致癌性很强的化合物 nIP的金属成分催化作用，促使其它有害物质的毒性增加 nIP上的多种化学成分起联合作用 n其它：减弱太阳辐射和紫外线光化学烟雾 n光化学烟雾是二次污染物，主要是由汽车尾气排入大气中的氮氧化物和挥发性有机物在太阳紫外线作用下，发生光化学反应所产生的一种刺激性很强的浅兰色混合烟雾。其主要成分是臭氧、过氧酰基硝酸酯（PANs）、醛类、过氧化氢等具有强氧化能力的物质。n来源从油箱和汽化器中挥发的汽油从油箱和汽化器中挥发的汽油从油箱和汽化器中挥发的汽油从油箱和汽化器中挥发的汽油碳氢化合物碳氢化合物20%从曲轴箱漏出的气体从曲轴箱漏出的气体从曲轴箱漏出的气体从曲轴箱漏出的气体碳氢化合物碳氢化合物 20%汽汽汽汽 车车车车 排排排排 气气气气一氧化碳一氧化碳 100%碳氢化合物碳氢化合物 60%氮氧化物氮氧化物 100%n危害：眼和呼吸道粘膜刺激，引起眼红肿、流泪、头痛、喉痛、咳嗽、气喘、呼吸困难等症状，严重者可导致肺水肿。n标准（O3）二噁英 n许多环境化学污染物具有类似激素作用，干扰动物体内的内分泌功能，称环境内分泌干扰化合物（EDCs），对雌激素、甲状腺素、儿茶酚胺、睾酮等呈现显著干扰效应，临床上以生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱以及对某些癌症的发生、发展产生影响为特征。n来源:含氯垃圾焚烧、生产过程、含TCDD再生资源的利用。人体内二噁英的主要来源是食物，易在脂肪组织蓄积，可通过胎盘和母乳n危害：人类致癌物；作为内分泌干扰物可引起严重的生殖和发育障碍；影响免疫系统n标准：尚无一氧化碳 n来源n危害：形成碳氧血红蛋白(HbCO)，引起组织缺氧。CO 中毒后，出现以中枢神经系统损害为主伴不同并发症的症状与体症。慢性CO接触，可对中枢神经系统和心血管系统产生一定的损害。n标准 多环芳烃苯并(a)芘为代表 n来源n危害：致癌n标准大气卫生标准和室内空气质量标准大气卫生标准和室内空气质量标准 n大气卫生标准：大气卫生标准是大气中有害物质的法定最高限值，是防止大气污染、保护居民健康、评价大气污染程度、制定大气防护措施的法定依据。n1小时平均浓度限值n日平均浓度限值n工业企业设计卫生标准（TJ36-79）中的“居住区大气中有害物质最高容许浓度”n环境空气质量标准（GB3095-1996）n空气质量分级是按空气污染指数（API）（SO2、NO2和PM10）来划分大气卫生的防护措施大气卫生的防护措施 n合理安排工业布局和城镇功能分区 n加强绿化 n加强对居住区内局部污染源的管理 n加强对工业企业排放污染物的控制和管理 n改革燃料结构 n控制燃烧污染 n加强工艺措施 n加强对机动车尾气排放的控制和管理 n确保车辆质量 n使用无铅汽油 n使用少污染或无污染的车辆 n加强城市道路建设的交通管理 汽车排气净化方法燃料的处理技术机内净化技术机外净化技术（1）燃料处理技术 对现用燃料的处理 减少汽油中的含铅量；在现有汽油中加入一定比例的可减少有害成分的汽油清净剂以改善汽油品质。采用代用燃料 液体代用燃料如甲醇、乙醇等；气体代用燃料中，氢气(H2)、液化石油气(LPG)和压缩天然气(CNG)等，辛烷值较高，抗爆性也好，CO和NOX的排放量。（2）机内净化技术 分层燃烧系统与电喷技术 分层燃烧原理让混合气的浓度有组织地分成各种层次，以适应内燃机燃烧的各个阶段，使其充分燃烧，减少有害物质。实现方法之一采用“电控燃油喷射”的供油方法，即“电喷技术”。发动机增压和增压中冷技术相结合的燃油系统（3）机外净化技术 三元催化净化装置采用能同时完成CO，碳氢化合物的氧化和NOX还原反应的催化剂，同时利用排气中的CO、碳氢化合物和H2作为还原剂，将三种有害物质一起净化：三元催化净化器要求汽车必须安装电喷系统并且使用无铅汽油。控制汽车排气污染的综合措施（1）实行新的排放标准 建造安装闭环电子燃油喷射系统和三元催化净化器的轿车。制订油品标准，生产高质量的燃油和新型添加剂。（2）研制无污染新型能源燃料电池（3）研制新型发动机技术发动机增压和增压中冷技术相结合的燃油系统（4）发展地铁、轻轨交通与电车（5）加强道路基础建设及交通管理欧洲对柴油机的排放标准排放标准排放标准执行年份执行年份NOx(g/kw.h)PT(g/kw.h)欧欧I199290.4/0.61欧欧II199670.15欧欧III200050.10欧欧IV20053.50.02欧欧V200820.02人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。