預(yù)防醫(yī)學(xué)：10 大氣衛(wèi)生

1、一、一、 大氣的特征及其大氣的特征及其 衛(wèi)生學(xué)意義衛(wèi)生學(xué)意義 大氣的結(jié)構(gòu)大氣的結(jié)構(gòu) 空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主 沒(méi)有氣象現(xiàn)象，利于高空飛行沒(méi)有氣象現(xiàn)象，利于高空飛行 有有20km左右臭氧層左右臭氧層 最靠近地表且密度最大最靠近地表且密度最大 氣象變化復(fù)雜氣象變化復(fù)雜 和人類生命活動(dòng)的關(guān)系最密切和人類生命活動(dòng)的關(guān)系最密切 10 v 紫外線紫外線 可見光可見光 紅外線紅外線 v 200400nm 400760nm 7601mm v紫外線（ultraviolet,UV）(P39) vUV-A：(320-400)色素沉著作用 vUV-B：(275-320)紅斑作用、抗佝僂病作用 vUV-C：

2、(200-275)殺菌作用 v 其他：紫外線眼損傷(白內(nèi)障、急性結(jié)膜角膜炎、 電光性眼炎）；紫外線皮膚損傷（光感性皮炎、皮 膚癌）；產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。 v紅外線(infrared ray) v可視線(visible light) 空氣中重離子數(shù)與輕離子數(shù)之比50時(shí)，則空氣較為清潔 表表1-5 1-5 輕離子和重離子的比較輕離子和重離子的比較 輕離子輕離子重離子重離子 直徑（直徑（cmcm）4 41010-8 -8 80801010-8 -8 運(yùn)動(dòng)速度（運(yùn)動(dòng)速度（cm/scm/s）陽(yáng)離子：陽(yáng)離子：1.361.36 陰離子：陰離子：2.12.1 0.010.010.00050.0005 空氣中的濃度

3、空氣中的濃度 （個(gè)（個(gè)/m/m3 3） 陸地陸地3 310108 8 202010108 8 1 1101010 10 8 8101010 10 海洋海洋5 510108 87 710108 82 210108 8 空氣負(fù)離子的生物學(xué)作用： 調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)的興奮和抑制功能，縮短感覺(jué)時(shí)值 和運(yùn)動(dòng)時(shí)值； 刺激骨髓造血功能，使異常血液成分趨于正常； 降低血壓； 改善肺的換氣功能，促進(jìn)氣管纖毛顫動(dòng)； 促進(jìn)組織細(xì)胞生物氧化、還原過(guò)程。 而且空氣陽(yáng)離子則可抑制氣管纖毛運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)-5羥色 胺的釋放。吸入空氣負(fù)離子，可改善睡眠、振奮精 神、提高工作能力，同時(shí)還有一定的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛作 用。 定義定義(p41):由于

4、人為或自然原因，使一種或多種污染物混入大氣中，并由于人為或自然原因，使一種或多種污染物混入大氣中，并 達(dá)到一定濃度，超過(guò)大氣的自凈能力，致使大氣原有的正常組成或性達(dá)到一定濃度，超過(guò)大氣的自凈能力，致使大氣原有的正常組成或性 狀發(fā)生了改變，對(duì)居民健康和生活條件造成了危害，對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生不狀發(fā)生了改變，對(duì)居民健康和生活條件造成了危害，對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生不 良影響的空氣狀況。良影響的空氣狀況。 生產(chǎn)廢氣 生活爐灶 汽車尾氣 其中其中SO2的數(shù)量最大，的數(shù)量最大， 危害也最嚴(yán)重。危害也最嚴(yán)重。 一次污染物一次污染物 與其他化學(xué)物質(zhì)與其他化學(xué)物質(zhì)在太陽(yáng)輻射線在太陽(yáng)輻射線 作用下作用下 形成二次污染物形成二次污染

5、物 發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 如如SO2、H2S、CO、CO2、NO、顆粒物、碳?xì)浠衔锏取㈩w粒物、碳?xì)浠衔锏?如如SO3、H2SO4、NO2、HNO3、醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯等、醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯等 大氣污染物主要通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體。 小部分污染物也可以降落至食物、水體或土壤， 通過(guò)攝入食物或飲水，經(jīng)消化道進(jìn)入體內(nèi)。 大氣污染物對(duì)人體健康的直接危害大氣污染物對(duì)人體健康的直接危害 例例1： 例例2： 例例3： 由顆粒物和由顆粒物和SOSO2 2協(xié)同作用引起的倫敦?zé)熿F協(xié)同作用引起的倫敦?zé)熿F v煤煙型煙霧事件的特點(diǎn)：煤煙型煙霧事件的特點(diǎn)： 污染物來(lái)自煤炭的燃燒產(chǎn)物

6、及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的污污染物來(lái)自煤炭的燃燒產(chǎn)物及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的污 染物；染物； 氣象條件為氣溫低、氣壓高、風(fēng)速很低、濕度大、氣象條件為氣溫低、氣壓高、風(fēng)速很低、濕度大、 有霧、有逆溫產(chǎn)生，多發(fā)生在寒冷季節(jié)；有霧、有逆溫產(chǎn)生，多發(fā)生在寒冷季節(jié)； 河谷盆地易發(fā)生；河谷盆地易發(fā)生； 受害者主要以呼吸道刺激癥狀為主。受害者主要以呼吸道刺激癥狀為主。 碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?0% 一氧化碳一氧化碳 100% 碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?60% 氮氧化物氮氧化物 100% ：20% 主要為過(guò)氧主要為過(guò)氧 乙酰硝酸酯乙酰硝酸酯 醛類、酮類、醛類、酮類、 過(guò)氧化氫等過(guò)氧化氫等 v光化學(xué)型煙霧事件的特點(diǎn)：光化學(xué)型煙霧事件的

7、特點(diǎn)： 污染物主要來(lái)自汽車尾氣，經(jīng)日光紫外線的光化學(xué)污染物主要來(lái)自汽車尾氣，經(jīng)日光紫外線的光化學(xué) 作用生成的強(qiáng)氧化型煙霧；作用生成的強(qiáng)氧化型煙霧； 氣象條件為氣溫高、天氣晴朗，紫外線強(qiáng)烈。多發(fā)氣象條件為氣溫高、天氣晴朗，紫外線強(qiáng)烈。多發(fā) 生在夏秋季節(jié)的白天；生在夏秋季節(jié)的白天； 大城市內(nèi)機(jī)動(dòng)車擁擠、高樓林立，街道通風(fēng)不暢，大城市內(nèi)機(jī)動(dòng)車擁擠、高樓林立，街道通風(fēng)不暢， 容易發(fā)生煙霧事件；容易發(fā)生煙霧事件； 受害者癥狀主要受害者癥狀主要眼結(jié)膜和呼吸道粘膜的刺激眼結(jié)膜和呼吸道粘膜的刺激癥狀為癥狀為 主。主。 v時(shí)間：時(shí)間：19841984年年1212月月3 3 v原因：原因：儲(chǔ)氣罐閥門失儲(chǔ)氣罐閥門失

8、 靈靈 印度異氰酸甲酯泄漏事件印度異氰酸甲酯泄漏事件 v后果：后果：52萬(wàn)人口受到嚴(yán)重?fù)p萬(wàn)人口受到嚴(yán)重?fù)p 害，害，15多萬(wàn)人中毒，多萬(wàn)人中毒，5萬(wàn)多人萬(wàn)多人 失明，失明，2500人死亡人死亡 切爾諾貝利核電站切爾諾貝利核電站 事件事件 1986年年4月月26日，世界上最日，世界上最 嚴(yán)重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾嚴(yán)重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾 貝利核電站發(fā)生。烏克蘭基貝利核電站發(fā)生。烏克蘭基 輔市以北輔市以北130公里的切爾諾公里的切爾諾 貝利核電站的災(zāi)難性大火造貝利核電站的災(zāi)難性大火造 成的放射性物質(zhì)泄漏，污染成的放射性物質(zhì)泄漏，污染 了歐洲的大部分地區(qū)。了歐洲的大部分地區(qū)。 四日市哮喘事件四日市哮喘事

9、件 日本四日市哮喘事件四日市哮喘事件是世界有名的公害事件之一 四日市近海臨河，交通方便，到1958年，發(fā)展成了日本石油工業(yè)四分之一的 重要臨海工業(yè)區(qū)。 石油冶煉和工業(yè)燃油（高硫重油）產(chǎn)生的廢氣，使整座城市終年黃煙彌漫。 全市工廠粉塵、二氧化硫年排放量達(dá)13萬(wàn)噸。大氣中二氧化硫濃度超出標(biāo)準(zhǔn) 56倍。在四日市上空500米厚度的煙霧中飄著多種有毒氣體和有毒鋁、錳、 鈷等重金屬粉塵。重金屬微粒與二氧化硫形成煙霧，吸入肺中能導(dǎo)致癌癥和 逐步削弱肺部排除污染物的能力，形成支氣管炎、支氣管哮喘以及肺氣腫等 許多呼吸道疾病。后來(lái)的觀察又發(fā)現(xiàn)，哮喘病患者的發(fā)病和癥狀的加重都與 大氣中的二氧化硫的濃度呈明顯相關(guān)關(guān)

10、系，進(jìn)而確定二氧化硫是致喘的原因。 由于這種公害病最早發(fā)生在日本四日市，在病癥狀中尤以支氣管哮喘最為突 出，故被定名為“四日市哮喘”。 1961年，四日市哮喘病大發(fā)作。1964年連續(xù)3天濃霧不散，嚴(yán)重的哮喘病患 者開始死亡。1967年，一些哮喘病患者不堪忍受痛苦而自殺。到1970年，四 日哮喘病患者達(dá)到500多人，其中有10多人在哮喘病的折磨中死去，實(shí)際患 者超過(guò)2000人。據(jù)日本環(huán)境廳統(tǒng)計(jì)，到1972年為止，日本全國(guó)患四日市哮喘 病的患者多達(dá)6376人。 大氣能使太陽(yáng)大氣能使太陽(yáng)短波輻射短波輻射到達(dá)地面，但地表向外放出的到達(dá)地面，但地表向外放出的長(zhǎng)波熱長(zhǎng)波熱 輻射線輻射線卻被大氣吸收，這樣就

11、使地表與低層大氣溫度增高卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高 這些氣體統(tǒng)稱溫室氣體，主要有這些氣體統(tǒng)稱溫室氣體，主要有CO2、甲烷甲烷(CH4)、氧、氧 化亞氮（化亞氮（N2O）和含氯氟烴（氟里昂，）和含氯氟烴（氟里昂，CFCs）等等 CO2全球平均濃度：全球平均濃度：1800年為年為270ppm，1984年達(dá)年達(dá)345ppm， 每年約增加每年約增加1.5ppm，估計(jì)到，估計(jì)到2100年，地球表面氣溫將增加年，地球表面氣溫將增加 6。 表表1-7 1-7 氣候變暖對(duì)主要生物媒介帶傳染病分布的影響氣候變暖對(duì)主要生物媒介帶傳染病分布的影響 疾病媒介現(xiàn)在的分布?xì)夂蜃兣挠绊?瘧疾 蚊 熱帶/

12、亞熱帶 + 血吸蟲病 釘螺 同上 + 絲蟲病 蚊 同上 + 登革熱蚊 同上 + 黃熱病蚊熱帶/南美/非洲+ +：有，+：比較大，+：大 科學(xué)家預(yù)測(cè)：今后大氣中二氧化碳每增加 1倍，全球平均氣溫將上升1.54.5，而 兩極地區(qū)的氣溫升幅要比平均值高3倍左 右。因此，氣溫升高不可避免地使極地冰 層部分融解，引起海平面上升一些島嶼國(guó) 家和沿海城市將淹于水中，其中包括幾個(gè) 著名的國(guó)際大城市：紐約，上海，東京和 悉尼。 當(dāng)海水入侵后，會(huì)造成江水水位抬 高，泥沙淤積加速，洪水威脅加劇，使江 河下游的環(huán)境急劇惡化。 在平流層底部，由氧吸收太陽(yáng)紫外線輻射 而生成可觀量的臭氧臭氧（O3），形成臭氧層臭氧層。 臭

13、氧是一種有刺激性氣體，高濃度的臭氧呈淡藍(lán)色。在高空的 臭氧層可以阻擋、吸收和反射大部分紫外線，臭氧能吸收波長(zhǎng) 在220330nm 范圍內(nèi)的紫外線，從而防止這種高能短波紫外高能短波紫外 線線對(duì)地球上生物的傷害。 據(jù)估計(jì)，平流層臭氧濃度減少1%，UV-B輻射量將增加2%，人群皮膚癌的 發(fā)病率將增加3%，白內(nèi)障的發(fā)病率將增加0.2%1.6% 2006年,南極上空的臭氧層空洞空洞 是有記錄以來(lái)最糟糕的,面積達(dá) 2950萬(wàn)平方公里 2007年同溫層溫度相對(duì)溫和，南極 上空臭氧空洞變小，面積達(dá)2500平 方公里。 為了保護(hù)臭氧層免遭破壞，于1987年簽定了蒙特利爾條約蒙特利爾條約，即禁止使用 氟氯烷和其他

14、的鹵代烴的國(guó)際公約。然而，臭氧層變薄的速度仍在加快 。不論是南極地區(qū)上空，還是北半球的中緯度地區(qū)上空，O3含量都呈下 降趨勢(shì)。與此同時(shí)，關(guān)于臭氧層破壞機(jī)制的爭(zhēng)論也很激烈。例如大氣的 連續(xù)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)使人們難以確定臭氧含量的變化究竟是由動(dòng)態(tài)漲落引起的 ，還是由化學(xué)物質(zhì)破壞引起的，這是爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。由于提出不同觀 點(diǎn)的科學(xué)家在各自所在的地區(qū)對(duì)大氣臭氧進(jìn)行的觀測(cè)是局部和有限的， 因此建立一個(gè)全球范圍的臭氧濃度和紫外線強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可能是十 分必要的。 聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署對(duì)臭氧消耗所引起的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了估計(jì)，認(rèn)為臭氧 每減少1，具有生理破壞力的紫外線將增加13，因此，臭氧的減少對(duì) 動(dòng)植物尤其是人類生存的

15、危害是公認(rèn)的事實(shí)。保護(hù)臭氧層須依靠國(guó)際大 合作，并采取各種積極、有效的對(duì)策。 酸雨的作用，使土壤 pH值降低；果實(shí)產(chǎn)量下降；土壤肥力下降，農(nóng)作物產(chǎn)量降低 酸化的水體中浮游動(dòng)物種類 減少、魚貝類死亡增加。 酸雨增加土壤中有害重金 屬的溶解度，加速其向水體、植物和農(nóng)作物的轉(zhuǎn)移。 此外，酸雨可腐蝕建筑物、文物古跡，可造成地面水此外，酸雨可腐蝕建筑物、文物古跡，可造成地面水pH值下降而使腐值下降而使腐 蝕輸水管材。蝕輸水管材。 溶于水溶于水 四日市哮喘事件四日市哮喘事件 我國(guó)“環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定居住區(qū)大氣中SO2一 小時(shí)平均最高容許濃度為0.50mg/m3，日平均最高容許 濃度為0.15mg/m

16、3。 防制措施：防制措施： （1）以采用無(wú)污染或少污染的工藝技術(shù)為上策； （2）限制高硫煤的開采和使用。 總懸浮顆粒物 Dp100m total suspended particulates, TSP 可吸入顆粒物 Dp10m inhalabal particulates, IP （p45) particulate matter, PM10 細(xì)粒子 Dp2.5m fine particle particulate matter, PM2.5 包括液體、固體或者液體和固體結(jié)合 存在的，并懸浮在空氣介質(zhì)中的顆粒 能進(jìn)入人體呼吸道，且能長(zhǎng)期漂浮于空氣中 在空氣中懸浮的時(shí)間更長(zhǎng),對(duì)健康的危害更大 大于

17、大于5m的顆粒物的顆粒物 小于小于5m的顆粒物的顆粒物 名稱名稱物理性質(zhì)物理性質(zhì)粒徑（粒徑（mm）形成機(jī)制形成機(jī)制 輕霧（輕霧（mistmist）水滴水滴4040霧化、冷凝霧化、冷凝 濃霧（濃霧（fogfog）液滴液滴1010霧化、蒸發(fā)、凝結(jié)和凝聚霧化、蒸發(fā)、凝結(jié)和凝聚 粉塵（粉塵（dustdust）固體粒子固體粒子1 1機(jī)械粉碎、揚(yáng)塵、煤燃燒機(jī)械粉碎、揚(yáng)塵、煤燃燒 煙氣（煙氣（fumefume）固、液微粒固、液微粒0.010.011 1蒸發(fā)、凝集、升華蒸發(fā)、凝集、升華 煙（煙（smokesmoke）固體微粒固體微粒1 1升華、冷凝、燃燒升華、冷凝、燃燒 煙霧（煙霧（smogsmog）液滴、固

18、體微粒液滴、固體微粒1 1冷凝、化學(xué)反應(yīng)冷凝、化學(xué)反應(yīng) 表1-6 顆粒物的形成機(jī)制及其物理性質(zhì)特征 我國(guó)“環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定了大氣中PM10的日均最 高容許濃度為0.15mg/m3。PM2.5的日均最高容許濃度為 0.075mg/m3 1）改善能源結(jié)構(gòu)和燃料結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源清潔能源； 2）改革工藝、革新設(shè)備改革工藝、革新設(shè)備； 3）控制汽車尾氣排放控制汽車尾氣排放； 4）集中供暖； 5）加強(qiáng)對(duì)工地、道路揚(yáng)塵的管理。 光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧(p46)是二次污染物，主要由汽車尾氣排出是二次污染物，主要由汽車尾氣排出 的氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谔?yáng)光紫外線的作用下的氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谔?yáng)光紫

19、外線的作用下 發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)所形成的一種刺激性很強(qiáng)的淺蘭色發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)所形成的一種刺激性很強(qiáng)的淺蘭色 的混合煙霧。其中主要成分是臭氧（的混合煙霧。其中主要成分是臭氧（O3）、過(guò)氧乙）、過(guò)氧乙 酰硝酸酯類和醛類等，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為光化學(xué)煙霧，酰硝酸酯類和醛類等，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為光化學(xué)煙霧， 其中其中O3占占85%以上。以上。 對(duì)健康的影響對(duì)健康的影響 1.是強(qiáng)氧化劑，主要危害是對(duì)眼睛具有強(qiáng)烈的刺激作是強(qiáng)氧化劑，主要危害是對(duì)眼睛具有強(qiáng)烈的刺激作 用，引起眼睛紅腫、流淚。用，引起眼睛紅腫、流淚。 2.衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以臭氧為標(biāo)準(zhǔn)，居住區(qū)為衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以臭氧為標(biāo)準(zhǔn)，居住區(qū)為0.16mg/m3 我國(guó)“環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

20、”中規(guī)定居住區(qū)大氣中NO2一次 最高容許濃度為0.2mgm3。 防制措施：防制措施： （1）控制并減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放，同時(shí)控制來(lái)自工業(yè)污 染源的NOx排放。 （2）加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，預(yù)防光化學(xué)煙霧的發(fā)生。 室內(nèi)空氣污染與健康室內(nèi)空氣污染與健康 （一）室內(nèi)空氣污染的來(lái)源（一）室內(nèi)空氣污染的來(lái)源 1.燃料燃燒燃料燃燒 2.人類活動(dòng)人類活動(dòng) 3.建筑材料和裝飾材料建筑材料和裝飾材料:主要是甲醛、氡、苯、甲苯、三氯一烯主要是甲醛、氡、苯、甲苯、三氯一烯 等等. 4.家用化學(xué)品家用化學(xué)品 5.室外大氣污染物進(jìn)入室外大氣污染物進(jìn)入 （二）室內(nèi)空氣主要污染物對(duì)健康的影響（二）室內(nèi)空氣主要污染物對(duì)健康的影響 1.甲醛甲醛 2.揮發(fā)性有機(jī)化合物（揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile