第二章大氣環(huán)境與健康3-4節(jié)

環(huán)境與健康主講：孔凡美山東農(nóng)業(yè)大學資環(huán)學院fmkong@第三節(jié)大氣污染與人體健康

一、大氣污染物進入人體的途徑二、大氣污染對健康的直接危害三、大氣污染對健康的間接危害**一、大氣污染物進入人體的途徑呼吸道：（主要）消化道:飲食、飲水黏膜和皮膚:直接接觸大氣污染物進入人體的途徑正常呼吸道防御功能上呼吸道：過濾阻擋氣管支氣管：粘液細胞核纖毛細胞清除支氣管環(huán)狀肌收縮細支氣管和肺泡：吞噬和特異非特異免疫功能嚴重空氣污染會使呼吸道病變，防御功能下降，危及其他器官（一）急性效應二、大氣污染對健康的直接危害急性中毒：大氣污染物濃度在短期內(nèi)急劇升高，使周圍人群吸入大量的污染物引起***分類：煙霧事件、生產(chǎn)事故（按成因）**類型:煤煙型煙霧事件、光化學型煙霧事件1、煙霧事件造成的急性中毒由煤煙和工業(yè)廢氣大量排入空氣造成著名的有1930.12的比利時馬斯河谷煙霧事件（主要污染物二氧化硫，幾千人發(fā)病，60人死亡）（1）煤煙型煙霧事件倫敦煙霧事件一周內(nèi)死亡5000多人主要由Fe2O3促進SO2轉化為SO3形成硫酸霧附著于顆粒物上造成倫敦煙霧事件①主要污染物：煤炭燃燒產(chǎn)物、工業(yè)污染物②氣象條件：寒冷、光照弱、無風或微風、空氣濕度大或有霧、高氣壓并有逆溫出現(xiàn)③季節(jié)：寒冬多發(fā)**煤煙型煙霧事件的主要特點④地理特點：河谷、盆地多發(fā)⑤主要癥狀及死因：呼吸道刺激癥狀出現(xiàn)最早（表現(xiàn)為咳嗽、喉痛、胸痛、呼吸困難、還有惡心、嘔吐等癥狀），主要死于支氣管炎、肺炎和心臟?、廾舾腥巳海豪夏耆?、嬰幼兒及呼吸道疾病和心血管疾病患者由汽車尾氣中的氮氧化合物和烴類在紫外線的照射下，經(jīng)一系列的光化學反應生產(chǎn)的光化學物質(zhì)如臭氧、過氧?；跛狨?、醛類和過氧化氫等（2）光化學型煙霧事件洛杉基市光化學型煙霧事件美國洛杉基（最早）：

1955年在持續(xù)一周時間內(nèi)，哮喘和支氣管炎流行，65歲以上老人發(fā)病率升高，平均每天死亡70～317人美國紐約、日本東京、澳大利亞悉尼、印度孟買、我國蘭州等地均有發(fā)生過**主要特點①主要污染物：汽車尾氣在日光作用下生成氧化物質(zhì)②氣象條件：高溫、晴朗、日光強烈、無風或微風、多有逆溫③季節(jié)：夏、秋多發(fā)④地理特點：南北緯60度以下及海濱大城市⑤主要癥狀：眼睛紅腫流淚、咽喉痛、咳嗽、喘息、呼吸困難、頭痛、胸痛、疲勞感和皮膚潮紅等，嚴重的會出現(xiàn)心肺功能異?；蛩ソ撷廾舾腥巳海盒姆渭膊』颊卟唤?jīng)常發(fā)生，一旦發(fā)生，危害嚴重。２、生產(chǎn)性事故造成的急性中毒美國聯(lián)合炭化公司的農(nóng)藥儲料罐爆炸1984年印度博帕爾市美國聯(lián)合炭化公司農(nóng)藥儲料罐爆炸，45噸異氰酸甲酯泄漏，2500人急性中毒死亡，約15萬人接受治療（2）前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸1986年4月26日，前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸并引起大火，31人當即死亡。320多萬人受到核輻射侵害。事故導致8噸多的強輻射物泄漏，其中一部分放射物已沉積在幾百英里以外的地方。電站周圍6萬平方公里的地區(qū)遭到了放射性污染。（3）日本核電站泄漏（2011.3.11）（二）慢性及遠期危害長期低濃度的特點健康危害主要表現(xiàn)為慢性作用及遠期危害１、呼吸道炎癥及肺功能下降二氧化硫、二氧化氮、硫酸霧、硝酸霧及顆粒物等反復作用機體的感受部位，可引起組織充血、發(fā)炎如咽炎喉炎、眼結膜炎及支氣管炎等，呼吸道炎癥反復發(fā)作即可引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫２、心血管疾病

繼發(fā)于肺病的肺心病，CO和氮氧化合物能使血紅蛋白的攜氧能力下降，加重心臟負擔３、機體免疫功能下降

唾液融菌酶和分泌型免疫球蛋白含量下降４、變態(tài)反應疾病

花粉、某些微生物和灰塵等（已知變應源）５、慢性中毒

鉛、鎘、鉻、氟、砷、汞等如鋁廠、磷肥廠、冶煉廠周圍氟中毒，含鉛汽油的使用使血鉛含量上升６、致癌作用

砷、苯并芘致癌工業(yè)革命以前，很少有人死于肺癌，但近年來，隨著大氣污染的日趨嚴重，肺癌的發(fā)生幾率逐步上升，人們對肺癌的發(fā)生日益關注國內(nèi)大量的資料表明，大氣污染程度與肺癌的發(fā)生幾率明顯正相關我國沈陽、上海、天津等大城市居民的肺癌死亡率與大氣中的苯并芘含量有顯著正相關關系三、大氣污染對健康的間接危害（一）溫室效應：二氧化碳、甲烷、臭氧、氯氟烴等，二氧化碳是主要的溫室氣體溫室效應導致南極冰川融化（二）臭氧層破壞氟氯烴類化合物、氧化二氮，四氯化碳以及超音速飛機在平流層排放的氮氧化合物都能破壞臭氧層，造成皮膚癌和白內(nèi)障患者增加。臭氧層破壞（三）酸雨形成二氧化硫和氮氧化合物溶于水汽中氧化凝結形成pH值小于5.6的降雨，即為酸雨酸雨形成（四）影響小氣候和太陽輻射煙塵能促進云霧形成，吸收陽光，影響紫外線生物學活性，導致兒童佝僂病發(fā)病率增加顆粒物散射太陽光，降低大氣溫度影響小氣候和太陽輻射（五）其它生活衛(wèi)生條件：污穢、惡臭、刺激性氣體相關報道日趨增多第四節(jié)大氣主要污染物對健康的危害

顆粒物、多環(huán)芳烴、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化合物、鉛一、顆粒物（一）污染來源及分類1、來源：自然污染源和人為污染源自然：風沙塵土、火山爆發(fā)、森林火災，海水噴濺，人為：人們的生產(chǎn)生活活動是主要來源顆粒物的自然污染源（2）、工業(yè)生產(chǎn)過程

如鋼鐵廠、有色金屬冶煉廠、水泥廠和石油化工廠等，這些工業(yè)排放的顆粒物往往含有一些特殊的有害物質(zhì)如鉛、氟、砷等（3）、建筑工地和交通揚塵（4）、二次污染物（1）、人類生產(chǎn)生活活動的各種燃燒過程煤、液化石油氣、煤氣、天然氣和石油燃燒產(chǎn)生的煙塵人工污染源（1）、總懸浮顆粒物（<100微米）（2）、可吸入顆粒物（<10um）：能進入呼吸道，并能長期漂浮在空氣中，又稱飄塵。（3）、細顆粒物（<=2.5um）：易于滯留在中末細支氣管和肺泡中，其中某些較細的組分還可能穿透肺泡進入血液**衛(wèi)生學意義上可分三類：2、分類粒徑小于100微米，懸浮在空氣中以氣溶膠的形式存在的通稱顆粒物。（二）顆粒物對健康的損害1、顆粒物粒徑及其性質(zhì)（1）粒徑不同，有害物質(zhì)含量不同：

小于10um：60％～90％的有害物質(zhì)小于2um：重金屬、多環(huán)芳烴（有潛在毒性）（2）在空氣中存留時間不同粒徑10um的顆粒物沉降到地面需要9小時，1um的顆粒物需要9～98天，0.1um的顆粒物需要120～140天，小于0.1um的顆粒需要5～10年（3）滯留在呼吸道的位置不同

粒徑越小進入呼吸道的部位越深大于5um：上呼吸道鼻咽區(qū)、氣管和支氣管區(qū)（可通過吞咽至胃，或隨咳嗽或打噴嚏排出體外）小于5um：細支氣管和肺泡小于2.5um：肺泡0.4um：可自由出入肺泡（隨呼吸排出）小于0.4um：PM2.5如果空氣中的濃度長期高于10微克/立方米，死亡風險就開始上升。濃度每增加10微克/立方米，總的死亡風險就上升4%，得肺疾病的死亡風險上升6%，得肺癌的死亡風險上升8%

**2、顆粒物對健康的危害

（1）阻塞局部組織，產(chǎn)生各種炎癥

皮膚和眼睛：皮脂腺和汗腺阻塞，引起皮膚炎、結膜炎肺：局部支氣管通氣功能下降，細支氣管和肺泡的換氣功能喪失；支氣管炎、肺氣腫和支氣管哮喘等（吸附有害氣體的顆粒物能夠刺激和腐蝕肺泡壁）（2）、造成機體免疫機能下降顆粒物粒徑越小，其免疫毒性越強。增加動物對細菌的敏感性，使呼吸系統(tǒng)對感染的免疫能力下降（3）、可作為其它污染物的載體有害氣體或液體：二氧化硫、二氧化氮、酸霧、甲醛等多種急慢性疾病、癌癥（4）、吸附的金屬元素可催化污染物形成二次污染，毒性加大如SO2轉化成SO3，亞硫酸鹽轉化為硫酸鹽（5）遠期潛在危害

致癌、促癌，致突變性、遺傳毒性，引起細胞惡性轉化皮下注射和皮膚涂抹顆粒物可以誘發(fā)局部腫瘤（動物試驗）（6）、吸收和散射太陽輻射顆粒物污染嚴重的地區(qū)，兒童佝僂病發(fā)病率提高，傳染病發(fā)病率增加兒童佝僂?。ㄈ┓乐未胧?、采取技術措施，清潔生產(chǎn)，減少顆粒物排放2、改善能源結構，發(fā)展水力發(fā)電，研究新能源，采用地區(qū)集中供暖3、采用和發(fā)展消煙除塵技術二、多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴有100余種，強烈致癌的多為四到六環(huán)的稠環(huán)化合物，代表為苯并芘（一）污染來源

**含碳有機物的不完全燃燒

如煤石油、木柴、煙葉、汽油、柴油、重油的燃燒，烹調(diào)油煙，廢棄物焚燒等，瀝青，煤焦油中富含苯并芘（二）理化特性1、易被顆粒物吸附（特別是小于5um的顆粒物，可進入呼吸道深處）2、水溶性差，脂溶性強，可在生物體內(nèi)蓄積3、可被光及某些微生物降解4、可形成多種直接致突變的氧化物（臭氧）、硝基多環(huán)芳烴（氮氧化合物或硝酸）（三）對健康的危害**

皮膚癌、胃癌和肺癌接觸瀝青、煤焦油（職業(yè)性皮膚癌）（四）防治措施1、控制大氣和室內(nèi)空氣環(huán)境污染(<0.01ug/m3)2、控制吸煙控制吸煙三、二氧化硫**（一）污染來源:含硫燃料的燃燒地面低空主要來源：火力發(fā)電燃煤、小型取暖爐灶有色金屬冶煉、鋼鐵、化工、煉油和硫酸廠占36％火力發(fā)電廠的燃煤污染（二）對健康的危害1、刺激作用：刺激眼結膜和咽喉部黏膜，引起咳嗽、鼻塞等癥狀2、引起呼吸道慢性炎癥主要作用于呼吸道和支氣管以上的氣道，引起平滑肌反射性收縮，使氣管和支氣管管腔狹窄，氣道阻力和分泌物增加，嚴重時可造成局部炎癥和組織壞死SO2是慢性呼吸道炎癥的主要病因3、與其它物質(zhì)聯(lián)合增強毒性

如：二氧化硫與顆粒物聯(lián)合進入肺泡深處，其毒性能增加3～4倍

（沉積在肺泡內(nèi)或黏附在肺泡壁上，長期作用可致肺纖維性病變，引發(fā)肺氣腫）4、致敏和促癌作用

二氧化硫顆粒物：支氣管哮喘，增強苯并芘致癌作用5、間接危害：植物、家畜、腐蝕橋梁、建筑物**二氧化硫主要源于含硫物質(zhì)的燃燒，是慢性呼吸道炎癥的主要病因，還能與顆粒物聯(lián)合，增強有害物質(zhì)的毒性。（三）防治措施1、采用無污染和少污染的工藝生產(chǎn)

排煙脫硫、高煙囪排放和燃料脫硫2、加強環(huán)境監(jiān)督管理我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準二氧化硫的一小時平均濃度限值是0.5mg/m3四、一氧化碳（一）污染來源含碳物質(zhì)的不完全燃燒

室外：汽車尾氣、煉鋼鐵的焦爐、煤氣發(fā)生站、采暖鍋爐、民用爐灶、固體廢棄物燃燒；室內(nèi)：民用燃料的燃燒和吸煙（二）對健康的危害**神經(jīng)和血液毒劑代替氧與血紅蛋白結合形成碳氧血紅蛋白，導致組織缺氧1、急性中毒

神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀為主：

碳氧血紅蛋白含量10％～30％為輕度中毒，30～50％中度中毒；大于50％嚴重中毒2、慢性影響

長期慢性接觸會引起神經(jīng)和心血管系統(tǒng)損害。神經(jīng)衰弱綜合癥：頭痛、頭暈、乏力、失眠、記憶力衰退、注意力不集中等心血管系統(tǒng)損害：心率不齊、心肌損害和心電圖異常等癥狀3、生殖生育

母親CO中毒后，存活的嬰兒可發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，死亡的嬰兒可見腦損傷**孕婦、胎兒和新生兒是CO的敏感人群**（三）預防措施1、加強室內(nèi)通風，安全使用燃氣和取暖爐灶2、控制環(huán)境質(zhì)量安全標準：CO的一小時平均濃度限值為10mg/m3。（二）氮氧化合物對健康的損害**NO2：毒性比NO高4～5倍

急性中毒事件多見于密封青儲飼料的地窖內(nèi)由于青儲飼料腐爛和發(fā)霉，產(chǎn)生大量的NO2積聚在地窖底部，引起急性中毒，迅速引起肺氣腫和死亡。五、氮氧化合物（一）污染源各種礦物燃料高溫燃燒；硝酸、氮肥、炸藥、染料生產(chǎn)過程NO2對健康的影響1、對呼吸系統(tǒng)的影響：深部呼吸道、細支氣管及肺泡，肺功能下降對感染的敏感性增加，引起呼吸道黏膜和慢性支氣管炎癥2、對血液及全身的影響：以NO3-和NO2-的形式進入血液參與代謝，引起腎臟、肝臟、心臟等其它器官的病變3、促癌作用和神經(jīng)毒性4、NO2與SO2和臭氧分別具有加和、協(xié)同作用，造成呼吸道阻力和抵抗力下降

與烴類共存時，在強烈的日光照射下，形成光化學煙霧。與多環(huán)芳烴共存形成硝基多環(huán)芳烴。5、損害植物（三）預防措施1、控制并減少污染：控制汽車數(shù)量，提高汽車質(zhì)量，使尾氣達標排放，同時控制工業(yè)污染源2、加強監(jiān)測預報3、減少和防止健康危害：

在氮氧化合物污染嚴重時應關閉門窗、減少室外活動，采取措施預防心臟病人的并發(fā)癥，對癥治療**六、鉛（一）污染來源鉛冶煉、蓄電池制造、汽車尾氣、含鉛涂料、煤制品燃燒（二）對健康的危害**1、鉛進入人體的途徑呼吸道：粉塵、煙和蒸氣（多見于職業(yè)暴露）消化道：主要途徑**全身性毒物，主要靶器官是腦和造血系統(tǒng)。

神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)**敏感人群：孕婦和兒童**2、對兒童的視覺和聽力的影響：視覺運動反應時間長，辨別能力下降；聽力下降**3、孕期鉛暴露:嬰兒發(fā)育遲緩，智力低下的頻率增加

母體內(nèi)的鉛可以通過胎盤或乳汁進入嬰兒體內(nèi)，造成母源性鉛中毒或鉛的過量吸收（四）預防措施1、控制工業(yè)污染源，推廣使用無鉛汽油2、室內(nèi)裝修盡量不使用含鉛涂料，并加強通風換氣3、加強健康教育，保護兒童和孕婦等高危人群4、制訂環(huán)境安全標準，并加強監(jiān)督管理**第五節(jié)大氣衛(wèi)生防護措施

大氣污染的程度受到能源結構、工業(yè)布局、交通管理、人口密度、地形、氣象和植被等自然因素和社會因素的影響，因此，大氣污染的防治具有區(qū)域性、整體性和綜合性的特點一、規(guī)劃措施（一）合理安排工業(yè)布局和城市功能分區(qū)工業(yè)布局應該結合城鎮(zhèn)規(guī)劃綜合考慮工業(yè)建設應多設在小城鎮(zhèn)和工礦區(qū)，工業(yè)項目不能過于集中，避免在山谷內(nèi)建立有廢氣排放的工業(yè)不得在居住區(qū)內(nèi)設置有害的工業(yè)企業(yè)；工業(yè)區(qū)一般安排在城市的邊緣或郊區(qū)，當?shù)刈畲?/p>