生活環(huán)境與健康空氣

關于生活環(huán)境與健康空氣第一節(jié)空氣空氣是人類重要外環(huán)境，物理化學性狀對健康、疾病有明顯影響大氣圈：地球表面包圍的很厚的并隨地球旋轉的空氣層,大氣圈的厚度約為2000~3000km以上，沒有明顯的上界。對流層平流層中間層熱層外大氣層2000～3000km地球按氣溫的垂直變化特點第2頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1.Nearnessearth2.Densityisthemost3.Thicknessischange4.Thetemperatureischange5.Uprightandhorizontalmove6.Mostlyclimatechangeshappeninthislayer7.Containmostlypollutants空氣以水平運動為主沒有氣象現(xiàn)象，利于高空飛行20km左右臭氧層（Ozonelayer）

海拔高度（km）80010080604020

-100-50050100temperature（℃

）對流層平流層臭氧層中間層熱層外大氣層第3頁,共71頁，2024年2月25日，星期天一、空氣的物理化學性狀（一）化學組成氬Argon0.93%CO20.03%其它0.01%

氧Oxygen20.93%氮Nitrogen78.10%無色無臭無味組分恒定第4頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（二）物理性狀太陽輻射(Solarradiation)

：是產(chǎn)生各種復雜天氣現(xiàn)象的根本原因，是地球上光和熱的源泉。43％到達地表43％折回宇宙空間14％被大氣吸收地球第5頁,共71頁，2024年2月25日，星期天太陽輻射光譜波長γ-射線X-射線紫外線可見光紅外線微波無線電波第6頁,共71頁，2024年2月25日，星期天紫外線分段（第二屆哥本哈根光學會議）UV-A320－400nm，長波紫外線UV-B275－320nm，中波紫外線UV-C200－275nm，短波紫外線波長＜290nm，被臭氧層吸收(1)紫外線（ultravioletradiation）第7頁,共71頁，2024年2月25日，星期天太陽地球UVA400nm320nmUVB320nm290nm10%UVB臭氧層UVC290nm200nm第8頁,共71頁，2024年2月25日，星期天紫外線的生物學作用有益作用有害作用抗佝僂病色素沉著殺菌作用其它紅斑作用其它UV-BUV-AUV-CUV-B眼睛損害免疫功能抑制第9頁,共71頁，2024年2月25日，星期天維生素D的生成過程：中波紫外線7-脫氫膽固醇膽鈣化醇

肝臟25-羥基膽鈣化醇

活性維生素D表皮光解（維生素D3）隨血流25-羥化酶即1，25-二羥膽鈣化醇﹝1,25-(OH)2-D3﹞維生素D又稱為陽光維生素（25-OH-D3）腎臟羥化酶抗佝僂病作用

(anti-rachiticeffect)

促進體內鈣吸收調節(jié)鈣磷代謝維持骨骼正常生長發(fā)育第10頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

色素沉著作用(pigmentation)

UV-A皮膚細胞中黑色素原黑色素氧化酶

保護皮膚及深部組織血管擴張，利于散熱

第11頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

殺菌作用(germicicaleffect)

蛋白質變性離解

DNA受損細菌UV-C細菌死亡第12頁,共71頁，2024年2月25日，星期天紫外線的其它有利作用

增強免疫功能提高組織的氧化過程

興奮交感神經(jīng)系統(tǒng)第13頁,共71頁，2024年2月25日，星期天紅斑作用(erythemaeffect)皮膚棘細胞層組織胺

或類組織胺

立即(原發(fā))或6-8h發(fā)生(繼發(fā))局部潮紅、水腫UV-B神經(jīng)末梢毛細血管擴張血管壁通透性

第14頁,共71頁，2024年2月25日，星期天紫外線的有害作用眼損傷：白內障、雪盲、電光性眼炎皮膚損傷：光照性皮炎、光感性皮炎皮膚癌：惡性黑色素瘤、基底細胞癌產(chǎn)生光化學煙霧第15頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（2）紅外線（infraredray）生物學作用的基礎：熱效應（血管擴張、血流加快）

長波紅外線（1400－3000nm）：穿透能力較弱，主要加溫皮膚表層。短波紅外線（760－1400nm）：穿透能力較強，可加溫組織深部。第16頁,共71頁，2024年2月25日，星期天紅外線的生物學作用有益作用有害作用組織均勻加溫、血管擴張皮膚溫度過度升高促使新陳代謝和細胞增生消炎和鎮(zhèn)痛作用

治療凍傷、慢性皮膚病、神經(jīng)病燒傷、熱射病與日射病白內障、視網(wǎng)膜灼傷第17頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（3）可見光（visiblelight）產(chǎn)生視覺生理現(xiàn)象發(fā)生節(jié)律性變化可見光的生物學作用照度適宜照度過強或過弱預防眼疲勞和近視視覺器官過度緊張，損傷視力第18頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

2.空氣離子化(Airionization)

空氣離子：空氣中帶有陽電或陰電荷的離子空氣離子化：產(chǎn)生空氣正、負離子的過程氣體分子外層電子逸出：正離子中性分子結合電子：負離子+中性分子

(10-15)輕離子

(n+/n-)灰塵、煙霧+重離子

(N+/N-)重/輕＜50第19頁,共71頁，2024年2月25日，星期天負離子的生物學作用調節(jié)中樞神經(jīng)的興奮和抑制功能，縮短感覺時值與運動時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，促進氣管纖毛顫動促進組織細胞生物氧化、還原過程第20頁,共71頁，2024年2月25日，星期天空氣離子的應用

臨床上的應用預防保健上的應用可用于輔助治療呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等疾病凈化空氣：用于廠礦、醫(yī)院、學校和公共場所改善環(huán)境，預防疾病防止疲勞、提高工作效率第21頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

不同空氣環(huán)境狀況空氣負離子濃度

環(huán)境空氣負離子濃度（個/cm3）海濱、森林、瀑布

20,000療養(yǎng)地區(qū)

10,000鄉(xiāng)村

5,000清潔空氣1,000-1,500曠野、郊區(qū)700-1,000公園400-800街道綠化地帶100-200城市辦公室100第22頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3.氣象因素（meteorologicalfactor）

氣象因素：氣溫、氣濕、氣流、氣壓天氣：一定地區(qū)在一定時間內各種氣象因素的綜合表現(xiàn)，主要為氣溫、氣濕、氣壓、風、云、雨、雪等大氣狀態(tài)在短時間內的變化氣候：某地區(qū)長期天氣變化情況的概括第23頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（1）對健康的影響—與季節(jié)、氣象有關的疾病：花粉癥、枯草熱、流感等—天氣變化加重的疾?。盒募」Ｋ腊l(fā)作—季節(jié)性發(fā)病的疾?。簜魅静?、呼吸系統(tǒng)與心血管疾病、肌肉關節(jié)病—秋季后異常可誘發(fā)的疾?。悍窝?、哮喘第24頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（2）氣候適應遺傳與鍛煉可使人類對氣候適應1歲以下、老人——適應性差20～40歲——適應性強40歲以后——適應性下降適應是個系統(tǒng)功能的綜合性調整過程例如：從平原到高原：Hb、RBC

，心跳、每搏輸出量、血壓、肺通氣量適應性缺氧第25頁,共71頁，2024年2月25日，星期天4.室內微小氣候（indoormicroclimate）室內由于墻、房頂、地板、門窗等圍護結果的作用，形成了與室外不同的室內氣候夏季居室小氣候的衛(wèi)生要求冬季居室小氣候的衛(wèi)生要求氣溫、氣濕、氣流、熱輻射第26頁,共71頁，2024年2月25日，星期天二、大氣污染與疾?。ㄒ唬┐髿馕廴径x

★

由于人類活動或自然過程，使得排放到大氣中物質的濃度及持續(xù)時間足以對人的舒適感、健康，對設施或環(huán)境產(chǎn)生不利影響時，稱大氣污染。

★由于人或自然原因，使一種或多種污染物混入大氣中，并達到一定濃度，超過大氣的自凈能力，致使大氣原有的正常組成或性狀發(fā)生了改變，對居民健康和生活條件造成危害，對動植物產(chǎn)生不良影響的空氣狀況。第27頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（二）大氣污染主要來源工業(yè)企業(yè)：

燃料的燃燒和生產(chǎn)過程中排出的廢氣是大氣污染的主要來源。第28頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（二）大氣污染主要來源交通運輸：

主要指汽車、飛機、火車、輪船、拖拉機、摩托車等機動交通工具第29頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（二）大氣污染主要來源生活爐灶：生活用燃料主要是煤制品，其次是煤氣、液化石油氣和天然氣。第30頁,共71頁，2024年2月25日，星期天一次污染物（primarypollutant）二次污染物(secondarypollutant)

排入大氣的污染物在物理、化學等因素的作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中的其它物質發(fā)生反應所形成的理化性質不同的新的、毒性更大的污染物。第31頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（三）大氣污染對人體健康的危害大氣污染對人體健康的直接危害大氣污染對人體健康的間接危害第32頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1.大氣污染對健康的直接危害

急性危害直接危害慢性危害致癌作用污染物濃度高，短時間內大量吸入所致低濃度、長期、反復作用于機體所致第33頁,共71頁，2024年2月25日，星期天(1)急性中毒

煤煙型煙霧事件

光化學型煙霧事件

生產(chǎn)事故：切爾諾貝利核電站爆炸事件煙霧事件第34頁,共71頁，2024年2月25日，星期天煤煙型煙霧事件：由于煤煙和工業(yè)廢氣大量排入大氣且得不到充分擴散而引起的著名的煤煙型煙霧事件馬斯河谷煙霧事件（1930/12/3-5，比利時）多諾拉事件（1948/10，美國）倫敦煙霧事件（1952/12，英國）煙塵、二氧化硫、一氧化碳第35頁,共71頁，2024年2月25日，星期天光化學型煙霧事件：由于汽車尾氣中NOx和烴類在強烈日光作用下經(jīng)過一系列光化學反應產(chǎn)生的光化學煙霧而引起的。著名的光化學型煙霧事件洛杉磯光化學煙霧事件（1943-1955）臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、醛類第36頁,共71頁，2024年2月25日，星期天切爾諾貝利核電站爆炸事件時間：1986年04月26日原因：操作失誤后果：當場死亡2人，204受傷，13.5萬人被迫疏散；目前有250萬核輻射受害者處于醫(yī)療監(jiān)督之下。核輻射導致甲狀腺癌的發(fā)病率增加了10倍多，環(huán)境中的放射性物質仍然存在。第37頁,共71頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（2）慢性炎癥:結膜炎、咽喉炎、氣管炎、慢

性阻塞性肺部疾患(COPD)

（3）變態(tài)反應：二氧化硫、甲醛、石油制品分解

物、粉塵等（四日市哮喘,日本）

（4）致癌作用：砷、苯并芘、石棉等

肺癌（城市發(fā)病率高于農(nóng)村）

第39頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

影響太陽輻射、氣候改變產(chǎn)生溫室效應

（greenhouseeffect）

間接危害臭氧層空洞

（ozonedepletion)

酸雨（acidrain)pH＜5.62.大氣污染對健康的間接危害

第40頁,共71頁，2024年2月25日，星期天影響氣候和太陽輻射煙塵云霧顆粒性污染物吸收太陽輻射影響UV強度和生物學作用佝僂病增多傳染病流行第41頁,共71頁，2024年2月25日，星期天溫室效應：由于人類活動造成CO2等溫室氣體釋放過多，溫室氣體大量吸收來自地表輻射的紅外線引起的近地面氣溫增高、全球氣候變暖的現(xiàn)象。CO2↑的原因：大量燃料燃燒大面積森林砍伐二氧化碳、甲烷、氯氟烴、氧化亞氮、臭氧等溫室效應（Greenhouseeffect）第42頁,共71頁，2024年2月25日，星期天溫室效應對人類健康的影響氣候變暖對病原體的影響氣候變暖與疾病：

-心血管疾病-介水傳染病-蟲媒疾病-意外傷害病原微生物繁殖↑改變生物傳媒和病原體的地理分布原始病毒從冰川融化而進入環(huán)境第43頁,共71頁，2024年2月25日，星期天北極因氣候變暖首次變成

孤島

第44頁,共71頁，2024年2月25日，星期天臭氧層空洞（ozonedepletion）1985年，英國科學家首次在發(fā)現(xiàn)南極上空發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞1986年，美國南極考察隊證實臭氧層空洞存在1987年，西德考察隊在北極上空發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞氯氟烴、溴氟烴、氮氧化物第45頁,共71頁，2024年2月25日，星期天臭氧層空洞對人體健康的影響:皮膚癌增多大氣光化學氧化劑增加導致的健康危害免疫系統(tǒng)抑制白內障發(fā)病率增加第46頁,共71頁，2024年2月25日，星期天全球對策

1985年《保護臭氧層維也納公約》1987年《破壞臭氧層物質的蒙特利爾議定書》1989年中國加入《保護臭氧層維也納公約》1990年修訂《破壞臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，增加受控物質

1991年中國宣布加入修訂后的《破壞臭氧層物質的蒙特利爾議定書》

第47頁,共71頁，2024年2月25日，星期天酸雨：pH值小于5.6的降水太陽能量啟動光化學反應氧化二氧化硫硫酸二氧化氮硝酸酸雨酸雨對人類已造成多種危害第48頁,共71頁，2024年2月25日，星期天酸雨的危害樹木被酸雨破壞第49頁,共71頁，2024年2月25日，星期天酸雨的危害酸雨對石雕的損害攝于1908年攝于1968年第50頁,共71頁，2024年2月25日，星期天(三)大氣中主要污染物對人體健康的影響

大氣中的主要污染物SO2

顆粒物NOx光化學煙霧多環(huán)芳烴二噁英第51頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

SO2

性狀：無色氣體，易溶于水來源：含硫燃料的燃燒，廢氣

SO3

健康影響：水溶性刺激氣體溶于水H2SO4眼、上呼吸道刺激刺激上呼吸道平滑肌末梢神經(jīng)感受器喘息、氣短吸附SO2顆粒物變應原哮喘促進B(a)P致癌性第52頁,共71頁，2024年2月25日，星期天劑量（mg/m3）效應0.1-0.3難以識別它的氣味，聞不到0.3-1可聞到（國家標準：一次最高0.5mg/m3

）3可聞到刺鼻的硫臭味5暴露3小時肺功能輕度減弱，但黏液分泌和纖毛運動能力尚未改變10-15黏液分泌和纖毛運動能力均受到抑制20上呼吸道的刺激作用明顯增加，引起咳嗽，眼睛不適感，嚴重的引起急性結膜炎，急性支氣管炎——引起疾病100支氣管和肺組織明顯受損，可引起記性支氣管炎，肺水腫，呼吸道麻痹400-500可立即危及生命二氧化硫與健康損害的劑量-效應關系第53頁,共71頁，2024年2月25日，星期天2.NOx

性狀：難溶于水，毒性：NO2>NO來源：機車車輛；火力發(fā)電；石油化工；雷電或高溫激活自然環(huán)境中的氮健康影響：呼吸系統(tǒng)：對深呼吸道、細支氣管、肺泡刺激血液：亞硝酸根與Hb結合

MeHb組織缺氧

NO2促癌作用形成光化學煙霧第54頁,共71頁，2024年2月25日，星期天劑量(mg/m3)效應0.12-0.22可聞出(國家標準：一次最高0.15mg/m3)510分鐘可引起呼吸道阻力增加13鼻腔和呼吸道黏膜出現(xiàn)明顯刺激癥狀，引起咳嗽，喉痛，胸部燒灼感100-150引起喉頭水腫，繼而導致呼吸道阻塞，出現(xiàn)呼吸困難，紫紺200-70030-60分鐘，急性肺水腫，迅速導致死亡氮氧化物與健康損害的劑量-效應關系第55頁,共71頁，2024年2月25日，星期天總懸浮顆粒物Dp≤100

m

totalsuspendedparticulates,TSP

可吸入顆粒物Dp≤10

m

inhalabalparticulates,IPparticulatematter,PM10

細粒子Dp≤2.5

mfineparticleparticulatematter,PM2.5

包括液體、固體或者液體和固體結合存在的，并懸浮在空氣介質中的顆粒能進入人體呼吸道，且能長期漂浮于空氣中

在空氣中懸浮的時間更長,對健康的危害更大

3.顆粒物第56頁,共71頁，2024年2月25日，星期天健康影響局部組織的堵塞作用：慢性炎癥、COPD載體作用：SO2、NOx、石棉、BaP、重金屬、病原體催化作用：SO2生成SO3的過程遠期潛在危害：致突變、遺傳毒性、誘發(fā)局部腫瘤影響因素顆粒物粒徑：沉降速度、沉積部位、有害物質顆粒物成分：無機、有機、載體作用呼吸道的清除作用第57頁,共71頁，2024年2月25日，星期天4.光化學煙霧光化學煙霧階段I污染物蓄積階段II氧化物形成煙霧第58頁,共71頁，2024年2月25日，星期天NOx＋CHxUV淺藍色混和煙霧O3(85%)過氧?；跛狨?10%)其它（5％）主要為過氧乙酰硝酸酯

醛類、酮類、過氧化氫等

第59頁,共71頁，2024年2月25日，星期天光化學煙霧的定義及危害光化學煙霧（photochemicalsmog）：主要是由汽車尾氣排出的氮氧化物和碳氫化合物在太陽光紫外線的作用下發(fā)生光化學反應，所形成的一種刺激性很強的淺藍色的混合煙霧。光化學氧化物：O3、PANs和醛類。光化學型煙霧的危害

眼刺激作用：紅腫、流淚鼻、咽、喉、氣管、肺刺激炎癥肺水腫第60頁,共71頁，2024年2月25日，星期天5.多環(huán)芳烴（PAH）致癌作用：以B(a)P為代表例如：肺癌死亡率與大氣B(a)P水平正相關云南宣威縣肺癌高發(fā)：燃煤致室內空氣B(a)P污染含有兩個或兩個以上苯環(huán)并以稠環(huán)形式聯(lián)接的芳香烴類化合物的總稱，又稱稠環(huán)芳烴來源：含碳有機物的熱解和不完全燃燒健康影響：第61頁,共71頁，2024年2月25日，星期天6.二噁英類

內分泌干擾物：雌性動物卵巢功能障礙、抑制雌激素、雌性動物不孕、胎仔減少、流產(chǎn)、雄性動物雌性化皮膚損害：角化過度、色素沉著、氯痤瘡免疫抑制：細胞與體液免疫功能降低致癌：第I類致癌物，多器官癌癥一類有機氯化合物，包括多氯二苯-對-二噁英（PCDD）和多氯二苯呋喃（PCDF）等，共210種來源：城市和工業(yè)垃圾焚燒健康影響：第62頁,共71頁，2024年2月25日，星期天二、室內空氣污染與健康室內：居室、室內公共場所及室內辦公場所室內空氣質量與健康關系密切：

75%以上時間在室內污染物種類日趨頻繁建筑物密閉性強，不易排出第63頁,共71頁，2024年2月25日，星期天人類活動燃料燃燒建筑和裝飾材料室外進入家用電器第64頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（一）室內空氣污染的來源1.燃料燃燒——SO2、顆粒物、CO、CO2、NOX

——烹調油煙：200余種成分，致突變物為不飽和脂肪酸（UFA）的高溫氧化和聚合反應而成婦女肺癌中50%與此來源的污染物有關2.人類活動——呼氣、大小便、汗液——煙草煙霧：含有3800多種成分第65頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3.建筑和裝飾材料

——礦渣磚、瓦、水泥：氡及其子體

——再生材料、化工產(chǎn)品：揮發(fā)性有機化合物(甲醛、苯、甲苯、三氯乙烯等)——石棉4.家用化學品

——洗滌劑、清潔劑、粘合劑、涂料、除害藥5.室外大氣污染物進入

——大氣中SO2、NOx、顆粒物等

——冷卻空調：軍團菌第66頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（二）主要污染物及其對健康的影響1.甲醛及其它揮發(fā)性有機化合物（VOC）來