研辅第三章大气卫生大气污染

1、第第三章三章 大气卫生大气卫生 atmosphere 教学要求教学要求掌握掌握 1.1.大气的垂直结构及卫生学意义；大气的垂直结构及卫生学意义； 2. 2.紫外线的生物学效应和卫生学意义；紫外线的生物学效应和卫生学意义； 3.3.煤烟型烟雾事件与光化学烟雾事件的特煤烟型烟雾事件与光化学烟雾事件的特 点和区别；点和区别； 4.TSP4.TSP、PM10PM10、一次污染物、二次污染物、一次污染物、二次污染物、 大气圈、气溶胶、逆温、大气污染，温大气圈、气溶胶、逆温、大气污染，温 室效应、酸雨；室效应、酸雨； 5.大气污染物对健康的直接危害；大气污染物对健康的直接危害；熟悉熟悉 1.1.红外线的生

2、物学效应和卫生学意义；红外线的生物学效应和卫生学意义； 2. 2.大气污染物对健康的间接危害；大气污染物对健康的间接危害； 3.3.大气污染来源、污染物分类、大气污染来源、污染物分类、主要主要参考资料参考资料 杨克敌主编杨克敌主编. .环境卫生学环境卫生学 蔡宏道主编蔡宏道主编. . 现代环境卫生学现代环境卫生学. . （）空气离子化的转归）空气离子化的转归中和成中和成中性气体分子中性气体分子 形成形成轻离子轻离子（Light ionsn n- - 或或n n，带，带 电荷正、负离子与电荷正、负离子与3 31515个中性分子吸附个中性分子吸附形成形成重离子重离子Heavy ionsN N- -

3、 或或N N （轻离子（轻离子 + +尘埃、水滴）尘埃、水滴） （3 3）空气离子的生物学效应）空气离子的生物学效应 B B 空气重、轻离子的比例与生物学效应空气重、轻离子的比例与生物学效应l各国尚无统一空气离子化的卫生标准，各国尚无统一空气离子化的卫生标准，l空气中重、轻离子的比例，可作为衡量空气清洁空气中重、轻离子的比例，可作为衡量空气清洁新鲜程度的标志和评价环境空气质量的参考指标新鲜程度的标志和评价环境空气质量的参考指标之一。我国的要求：之一。我国的要求： 清洁空气中清洁空气中: :负离子数目负离子数目10103 3个个/cm/cm3 3以上，以上， 重、轻离子比值应小于重、轻离子比值应

4、小于5050。v 空气轻、重离子卫生学评价指标空气轻、重离子卫生学评价指标 （1 1）空气离子数）空气离子数 居室中负离子居室中负离子10001000个个/ /cmcm3 3 （2 2）重、轻离子比）重、轻离子比 （3 3）单极系数）单极系数 （N N+ +N N）（n n+ + + n+ n- - ） 5050时，为清洁空气时，为清洁空气 Q= 或或 或或 一般认为一般认为Q1Q1时，才能给人以舒适感时，才能给人以舒适感 n N (N+n+) n N (Nn) （4 4）负离子作用负离子作用 （The biological effects of air anions）调节中枢神经的兴奋和抑制

5、功能，缩短感觉时值调节中枢神经的兴奋和抑制功能，缩短感觉时值和运动时值。和运动时值。刺激骨髓造血功能，使异常血液成分趋于正常。刺激骨髓造血功能，使异常血液成分趋于正常。降低血压。降低血压。改善肺的换气功能，促进气管纤毛颤动。改善肺的换气功能，促进气管纤毛颤动。促进组织细胞生物氧化、还原过程。促进组织细胞生物氧化、还原过程。4 4）负离子能使缺氧条件下机体存活率和存活时间明显提高和）负离子能使缺氧条件下机体存活率和存活时间明显提高和 延长，使有效意识时间延长；延长，使有效意识时间延长； 负离子有增进内耳供氧提高听力的效应；负离子有增进内耳供氧提高听力的效应；5 5）负离子可使环磷酰胺所致的中性白

6、细胞吞噬指数、白细胞）负离子可使环磷酰胺所致的中性白细胞吞噬指数、白细胞 总数、总数、E-E-玫瑰花结率、血清容酶菌活性等低下的状态得玫瑰花结率、血清容酶菌活性等低下的状态得 到改善和恢复；到改善和恢复；6 6）负离子有加强运动中糖代谢有氧分解、改善心肌供氧和肺）负离子有加强运动中糖代谢有氧分解、改善心肌供氧和肺 通气功能的作用；通气功能的作用； 7 7）负离子对线粒体的面密度有减轻增大和恢复正常的作用对）负离子对线粒体的面密度有减轻增大和恢复正常的作用对 线粒体功能恢复肯定有益；线粒体功能恢复肯定有益； 8 8）负离子作用于嗅觉系统及血液氧分压的变化进而影响大脑）负离子作用于嗅觉系统及血液氧

7、分压的变化进而影响大脑 功能功能 ；9 9）负离子可明显缩短视觉运动反应时、减轻学生学习疲劳、）负离子可明显缩短视觉运动反应时、减轻学生学习疲劳、 提高大脑工作能力，改善脑功能作用。提高大脑工作能力，改善脑功能作用。 第二节第二节 大气污染与大气污染物的转归大气污染与大气污染物的转归 (atmospheric pollution and transformation of the pollutant一一 大气污染的来源大气污染的来源大气污染大气污染(atmospheric pollution )： 因各种人为或自然的原因，因各种人为或自然的原因，大气中混入大气中混入各种污染物，各种污染物，其量

8、超过了大气自净能力，其量超过了大气自净能力，致致使大气原有的使大气原有的构成、构成、组分、比例发生改变，组分、比例发生改变，造成质量恶化，造成质量恶化，对对居民健康和生活造居民健康和生活造成了危害，对动植成了危害，对动植物产生不良影响的物产生不良影响的空气状况。空气状况。 大气污染包括大气污染包括天然污染天然污染和和人为污染人为污染两大两大类。人为污染的污染物种类繁多、范围较类。人为污染的污染物种类繁多、范围较广，为主要研究内容。广，为主要研究内容。 1 1、室外空气污染来源室外空气污染来源 2 2、室内空气污染的来源、室内空气污染的来源 一一 大气污染的来源大气污染的来源室外空气污染的来源

9、生产性污染交通性污染生活性污染其它燃料燃烧生产废气 燃料的燃烧：是燃料的燃烧：是大气污染最主要来源；大气污染最主要来源； 生产过程中的排放。生产过程中的排放。一一 大气污染的来源大气污染的来源( (一一) )工农业生产业工农业生产业v燃料的燃烧是大气污染的主要来源：燃料的燃烧是大气污染的主要来源：v煤：工业用量占总量的煤：工业用量占总量的70%，主要杂质：，主要杂质：硫化物及氟、砷、钙、铁、镉等化合物硫化物及氟、砷、钙、铁、镉等化合物。v石油：石油：主要杂质为硫化物、氮化物主要杂质为硫化物、氮化物。v燃料完全燃烧时的主要污染物：燃料完全燃烧时的主要污染物：CO2、SO2、NO2、水汽和灰分。水

10、汽和灰分。v燃料不完全燃烧时的主要污染物：燃料不完全燃烧时的主要污染物：CO、硫、硫氧化物、氮氧化物、醛类、碳粒、多环芳氧化物、氮氧化物、醛类、碳粒、多环芳烃等。烃等。一一 大气污染的来源大气污染的来源( (二二) )生活炉灶和采暖生活炉灶和采暖炉灶的排放炉灶的排放一一 大气污染的来源大气污染的来源( (三三) )交通运输废气和尾气的排放交通运输废气和尾气的排放一一 大气污染的来源大气污染的来源( (四四) ) 其他来源其他来源室内空气污染的来源室内空气污染的来源 v人类活动人类活动 v燃料燃烧及加热燃料燃烧及加热 v建筑材料和装饰材料建筑材料和装饰材料 v家用电器的电磁辐射家用电器的电磁辐射

11、 v室外来源室外来源 人类活动燃料燃烧及加热建筑材料及装饰材料室外来源家用电器二二 大气污染物的种类大气污染物的种类 v物理性污染物物理性污染物v生物性污染物生物性污染物v化学性污染物化学性污染物按属性分类按属性分类二二 大气污染物的种类大气污染物的种类 按存在形态分类按存在形态分类 气态污染物气态污染物 颗粒性污染物颗粒性污染物气态污染物气态污染物 v包括气体和蒸汽。包括气体和蒸汽。v气体是某些物质在常温、常压下所形成的气气体是某些物质在常温、常压下所形成的气态形式。态形式。 v蒸汽是某些固态或液态物质受热后，引起固蒸汽是某些固态或液态物质受热后，引起固体升华或液体挥发而形成的气态物质。体升

12、华或液体挥发而形成的气态物质。颗粒污染物颗粒污染物 v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（任意密度和在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密度和形状）与一个单位密度的球形颗粒物的空气动形状）与一个单位密度的球形颗粒物的空气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就定力学效应相同，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。2）根据颗粒物的形成机制及其物理形态，又可将其分为）根据颗粒物的形成机制及其物理形态，又可将其分为烟、雾、尘等烟、雾、尘等名称名称物理

13、性质物理性质粒径（粒径（mm）形成机制形成机制轻雾（轻雾（mistmist）水滴水滴4040雾化、冷凝雾化、冷凝浓雾（浓雾（fogfog）液滴液滴1010雾化、蒸发、凝结和凝聚雾化、蒸发、凝结和凝聚粉尘（粉尘（dustdust）固体粒子固体粒子1 1机械粉碎、扬尘、煤燃烧机械粉碎、扬尘、煤燃烧烟气（烟气（fumefume）固、液微粒固、液微粒0.010.011 1蒸发、凝集、升华蒸发、凝集、升华烟（烟（smokesmoke）固体微粒固体微粒1 1升华、冷凝、燃烧升华、冷凝、燃烧烟雾（烟雾（smogsmog）液滴、固体微粒液滴、固体微粒1 1冷凝、化学反应冷凝、化学反应表颗粒物的形成机制及其物理

14、性质特征总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物 DpDp100100um um total suspended particulates, TSP 可吸入颗粒物可吸入颗粒物 DpDp1010umum inhalabal particulates IP particulate matter PM10 细粒子细粒子 DpDp2.52.5umumfine particle; fine particulate matter PM2.5. （1 1）易进入）易进入深部呼吸道；深部呼吸道；（2 2）易进入）易进入血液；血液；（3 3）易吸附）易吸附其他毒物。其他毒物。在空气中悬浮的时间更长。在空气中悬浮的时间更长。对健

15、康的危害极大。对健康的危害极大。 能进入人体呼吸道能进入人体呼吸道, ,且能长期漂浮于空且能长期漂浮于空气中气中, ,也称飘尘也称飘尘（suspended dusts）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。 超细粒子超细粒子 DpDp0.1um0.1umultrafine particle; ultrafine particulate matter PM0.1. 多见于二次污染多见于二次污染物物5 m的多滞留在上部气道，对黏膜有刺激的多滞留在上部气道，对黏膜有刺激 腐蚀作用，产生慢性鼻咽炎、支气管炎腐

16、蚀作用，产生慢性鼻咽炎、支气管炎5 m的多滞留在细支气管和肺泡，与的多滞留在细支气管和肺泡，与NONO2 2协协 同致支气管和肺泡炎症。长期同致支气管和肺泡炎症。长期COPDCOPDP PM2.5 滞留在终末细支气管和肺泡。滞留在终末细支气管和肺泡。“载体载体” 作用对肺部造成损害；作用对肺部造成损害；1 m的在肺泡沉积率最高；的在肺泡沉积率最高；0.4 m的颗粒能较自由进入肺泡并随呼气排的颗粒能较自由进入肺泡并随呼气排 出体外，故沉积较少。出体外，故沉积较少。不同粒径可吸入颗粒物滞留部位与危害不同粒径可吸入颗粒物滞留部位与危害二二 大气污染物的种类大气污染物的种类 按形成过程分类按形成过程分

17、类一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物一次污染物一次污染物 Primary pollutant: 直接来源于污染源的污染物直接来源于污染源的污染物；由污染源直接排入大由污染源直接排入大气环境中，其物理和化学性质未发生变化的污染物。气环境中，其物理和化学性质未发生变化的污染物。二次污染物二次污染物 Secondary pollutant： 排入大气的一次污染物排入大气的一次污染物 在大气中污染物在物理、在大气中污染物在物理、化学等因素的作用下发生变化，或与环境中的其它化学等因素的作用下发生变化，或与环境中的其它物质发生反应所形成的理化性质不同于一次污染物物质发生反应所形成的理化性质不同于一次

18、污染物的新的、毒性更大的污染物，称为二次污染物。的新的、毒性更大的污染物，称为二次污染物。SOSO3 3、H H2 2SOSO4 4、NONO2 2、HNOHNO3 3、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等。等。三三 影响大气中污染物浓度的因素影响大气中污染物浓度的因素（一）污染物的排放情况（一）污染物的排放情况 （二）区域的气象因素（二）区域的气象因素（三）区域的地形（三）区域的地形三三 影响大气中污染物浓度的因素影响大气中污染物浓度的因素（一）污染物的排放情况（一）污染物的排放情况 污染物的排放量污染物的排放量 与排放源的距离与排放源的距离 污染物排放源口的高度污染物排放源口的

19、高度（一）（一）污染源的排放情况污染源的排放情况（1 1）排放量）排放量: : 污染物的排放量是决定大气污染程度的污染物的排放量是决定大气污染程度的 最基本的因素最基本的因素。（2 2）与污染源的距离）与污染源的距离: : 有组织排放时有组织排放时，烟气自烟囱，烟气自烟囱 排出后，向下风侧逐渐扩散稀释，然后接触地面排出后，向下风侧逐渐扩散稀释，然后接触地面， 接触地面的点被称为烟波着陆点。接触地面的点被称为烟波着陆点。（3 3）排出高度）排出高度: :指污染物通过烟囱等排放时烟囱的有指污染物通过烟囱等排放时烟囱的有效排出高度，即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和，效排出高度，即烟囱本身的高度和烟

20、气抬升高度之和，用用烟波中心轴到地面的距离烟波中心轴到地面的距离表示。表示。在其它条件相同时，排出高度越高，烟波断面越大，污在其它条件相同时，排出高度越高，烟波断面越大，污染物的稀释程度就越大，烟波着陆点的浓度就越低。染物的稀释程度就越大，烟波着陆点的浓度就越低。大气污染物排出高度图大气污染物排出高度图 三三 影响大气中污染物浓度的因素影响大气中污染物浓度的因素（二）区域的气象因素（二）区域的气象因素风和湍流风和湍流温度层结温度层结- -大气温度的垂直梯度大气温度的垂直梯度 气温的垂直分布气温的垂直分布 逆温逆温类型类型 大气的稳定度大气的稳定度气压气压气湿气湿（二）（二）气象因素气象因素（1

21、 1）风和湍流：）风和湍流：一般将空气的水平运动称为风。风速时大一般将空气的水平运动称为风。风速时大时小，并在主导风向的下风侧上下、左右出现无规则的摆动时小，并在主导风向的下风侧上下、左右出现无规则的摆动的不规则运动称为大气湍流。的不规则运动称为大气湍流。（2 2）温度层结：温度层结即气温的垂直梯度分布）温度层结：温度层结即气温的垂直梯度分布 1 1）气温的垂直分布：）气温的垂直分布： 2 2）逆温：大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象）逆温：大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象 3 3）大气稳定度：大气稳定度表示气体垂直运动的程度。）大气稳定度：大气稳定度表示气体垂直运动的程度。（二

22、）（二）气象因素气象因素（3 3）气压：与海拔高度、地理纬度和空气温度等有关。）气压：与海拔高度、地理纬度和空气温度等有关。（4 4）气湿：大气中含水的程度，常用相对湿度（）气湿：大气中含水的程度，常用相对湿度（% %）表示）表示（二）（二）气象因素包含的主要要素气象因素包含的主要要素气象因素气温气压气湿气流1 1、气温、气温表示单位：表示单位：、K K K +273 9*/5+32 （1 1）气温的垂直分布）气温的垂直分布 v大气温度垂直递减率（大气温度垂直递减率（ ） 高度每增加高度每增加100100米，气温下降的度数。通常米，气温下降的度数。通常情况下为情况下为0.650.65。 即即0

23、.65/1000.65/100米。米。 高度（Km） 18 15 12 9 6 3 0 -80 -60 -40 -20 0 20 40 温度（温度（）气温垂直分布实际情况气温垂直分布实际情况 0 0 气温随高度递减气温随高度递减 0 气温随高度无变化气温随高度无变化 0 0 气温随高度递增气温随高度递增逆温逆温（2 2）逆温的概念及成因）逆温的概念及成因 逆温逆温 (temperature inversion) 在大气对流层内，气温随高度增加而在大气对流层内，气温随高度增加而增加，其温度垂直分布与标准大气的相反。增加，其温度垂直分布与标准大气的相反。这种现象称为温度逆增，简称这种现象称为温度逆

24、增，简称逆温逆温。出现。出现逆温的气层叫逆温的气层叫逆温层逆温层 。 逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只能在其下空扩散，因此可能造成高浓度污能在其下空扩散，因此可能造成高浓度污染。染。 （2 2）逆温的概念及成因）逆温的概念及成因 逆温逆温 (temperature inversion) 在大气对流层内，气温随高度增加而在大气对流层内，气温随高度增加而增加，其温度垂直分布与标准大气的相反。增加，其温度垂直分布与标准大气的相反。这种现象称为温度逆增，简称这种现象称为温度逆增，简称逆温逆温

25、。出现。出现逆温的气层叫逆温的气层叫逆温层逆温层 。 逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只能在其下空扩散，因此可能造成高浓度污能在其下空扩散，因此可能造成高浓度污染。染。 逆温的成因逆温的成因及类型及类型a a、辐射逆温、辐射逆温：在冬季无风、少云的夜晚，地面无在冬季无风、少云的夜晚，地面无热量吸收，但同时不断通过辐射失去热量而冷却，热量吸收，但同时不断通过辐射失去热量而冷却，导致下层空气降温较快，而上层空气降温较慢，导致下层空气降温较快，而上层空气降温较慢，形成逆温。形成逆温。b b、

26、地形逆温、地形逆温：在盆地和山谷地形的夜晚，山坡表在盆地和山谷地形的夜晚，山坡表面散热量大，冷却快。寒冷的空气沿山坡下层聚面散热量大，冷却快。寒冷的空气沿山坡下层聚集在山谷中，形成滞止的冷气团，谷底的暖气团集在山谷中，形成滞止的冷气团，谷底的暖气团上移上移 。山谷中就形成了上温下冷的逆温层。山谷中就形成了上温下冷的逆温层。 c c、下沉逆温：、下沉逆温：空气压缩增温而形成。上层空气下空气压缩增温而形成。上层空气下沉落入高气压团中受压变热，结果上层空气的气沉落入高气压团中受压变热，结果上层空气的气温高于下层、形成逆温。温高于下层、形成逆温。 （3 3）大气稳定度）大气稳定度（atmospheri

27、c stability）v气块的干绝热变化气块的干绝热变化v气块干绝热垂直递减率（气块干绝热垂直递减率（d d）大气中作垂直运动的气团，因向外膨胀大气中作垂直运动的气团，因向外膨胀或受外界压力的影响产生的温度变化或受外界压力的影响产生的温度变化 。不考虑与外界能量交换引起的温度变化不考虑与外界能量交换引起的温度变化空气垂直移动过程中因气压变化空气垂直移动过程中因气压变化而发生温度的绝热变化。干燥空气而发生温度的绝热变化。干燥空气的的d d为为0.986/1000.986/100m m，即每上升即每上升100100m m，温度降低温度降低0.9860.986。气块干绝热变化示意图气块烟囱气块污染

28、物是随近地面的污染物是随近地面的气块作垂直运动的气块作垂直运动的气块在作垂直运动时，气块在作垂直运动时，不受周围空气温度的影响不受周围空气温度的影响由于外界压力的影响，由于外界压力的影响，使气块的膨胀与收缩会使气块的膨胀与收缩会导致气块温度变化导致气块温度变化大气稳定度：气块垂直运动的程度大气稳定度：气块垂直运动的程度。 （1）稳定状态）稳定状态 空气团受力移动后，空气团受力移动后，逐渐减速，并有返回逐渐减速，并有返回原来高度的趋势原来高度的趋势 （2）不稳定状态）不稳定状态 空气团一离开原位就空气团一离开原位就逐渐加速运动，并有逐渐加速运动，并有远离起始高度的趋势远离起始高度的趋势 （3）中

29、性状态）中性状态空气团被推到某一定空气团被推到某一定高度后，既不加速也高度后，既不加速也不减速不减速 可用可用 、 d d判断判断（1）d 大气垂直对流弱，大气中的污染物扩散极差 （2）d有利于空气垂直对流，大气中的污染物容易扩散 （3）d 空气垂直对流不剧烈，大气中的污染物可以扩散，但不充分 举例举例 设有设有A A、 B B、C C三团空气，其位置三团空气，其位置都在离地都在离地200200m m的高度上，在作升降运的高度上，在作升降运动时其温度均按干绝热垂直减率变化，动时其温度均按干绝热垂直减率变化，即即1/1001/100m m。而周围空气的温度垂直而周围空气的温度垂直减率减率分别为分

30、别为0.8/1000.8/100m m、1/100m1/100m和和1.2/1001.2/100m m大气稳定度分析举例大气稳定度分析举例稳定状态中性状态不稳定状态d 1/100m 0.8/100md 1/100m 1/100md 1/100m 1.2/100m12.012.012.0受大气稳定度的影响，烟波扩散表现以下类型：受大气稳定度的影响，烟波扩散表现以下类型：波浪型波浪型:rrd，垂直扩散充分垂直扩散充分锥型锥型:rrd ，水平扩散充分水平扩散充分扇型扇型:rrd，污染物不易扩散污染物不易扩散上扬型上扬型:烟波下方出现逆温，地面污染小烟波下方出现逆温，地面污染小熏烟型：烟波上方存在逆温

31、，地面污染严重熏烟型：烟波上方存在逆温，地面污染严重2 2、气压、气压 （1 1）概念及其表示单位）概念及其表示单位 v大气的压强称气压。表示单位：大气的压强称气压。表示单位：PaPa、mmHgmmHg。v标准大气压：指纬度标准大气压：指纬度4545的海平面上，气温的海平面上，气温为为273273K K状态时的大气压。状态时的大气压。v1 1个标准大气压个标准大气压1.103251.1032510105 5 PaPa760 760 mmHg mmHg v1 mmHg1 mmHg133.322 Pa133.322 Pa（2 2）对污染物扩散的影响）对污染物扩散的影响当地面受低压控制时，当地面受低

32、压控制时，四周高压气团流向中四周高压气团流向中心，中心的空气便上心，中心的空气便上升，形成上升气流。此升，形成上升气流。此时云雨天较多，通常风时云雨天较多，通常风速较大，有利于污染物速较大，有利于污染物向上扩散。向上扩散。（2 2）对污染物扩散的影响）对污染物扩散的影响当地面受高压控制时，当地面受高压控制时，中心部位的空气向周围中心部位的空气向周围下降。此时天气晴朗，下降。此时天气晴朗，风速小，出现逆温层，风速小，出现逆温层，阻止污染物向上扩散。阻止污染物向上扩散。因此，在稳定气压的控因此，在稳定气压的控制下，大气污染加重。制下，大气污染加重。3 3、气湿、气湿 （1 1）概念及表示方法）概念

33、及表示方法 v指大气中含水分的程度。指大气中含水分的程度。 v常用以下三种方法表示常用以下三种方法表示: : 绝对湿度绝对湿度 饱和湿度饱和湿度 相对湿度相对湿度v绝对湿度绝对湿度：是在某一温度下，一定容积是在某一温度下，一定容积大气中所含水蒸气的绝对量。大气中所含水蒸气的绝对量。 以单位容以单位容积表示时为积表示时为g gm m3 3，以分压表示为，以分压表示为mmHgmmHg。v饱和湿度饱和湿度：是在某一温度下，大气中水是在某一温度下，大气中水蒸气达到饱和量时的绝对湿度。气温越蒸气达到饱和量时的绝对湿度。气温越高，饱和湿度就越大。高，饱和湿度就越大。 不同气温下的饱和湿度不同气温下的饱和湿

34、度 气温() 水蒸气压力(mmHg) 水蒸气量(g/m3) 04.584.5856.54 6.81 109.21 9.42 1512.79 12.85 20 17.54 17.32 相对湿度相对湿度 v相对湿度是空气中绝对湿度与相对湿度是空气中绝对湿度与饱和湿度之比，以百分数表示。饱和湿度之比，以百分数表示。v相对湿度在相对湿度在8080以上称为高气以上称为高气湿，湿，3030以下称为低气湿。以下称为低气湿。 （2 2）湿度湿度对污染物扩散的影响对污染物扩散的影响 v相对湿度相对湿度 大气中颗粒物吸收大气中颗粒物吸收H H2 2O O 重量重量 影响运动速影响运动速度度 污染物不易扩散污染物不

35、易扩散 加重局加重局部大气的污染。部大气的污染。v湿度湿度 空气干燥空气干燥 有利于污有利于污染物扩散染物扩散 。4、气流 风（wind）：空气的水平运动 湍流湍流（atmospheric turbulence ）：不规则的空气流动 描述风的两个描述风的两个要素：风向和要素：风向和风速风速(m/s) 风对污染物的扩散有两个作用 v风向决定了污染物迁移运动的方向。v污染物总是由上风向输送到下风向，在污染物的下风向，污染总要重些。 整体的输送作用对污染物的冲淡稀释作用风速越大，单位时间内与烟气混合的清洁空气量就越大，冲淡稀释作用就越好。 风向频率图风向频率图 又称又称风玫瑰图（风玫瑰图（wind

36、rose wind rose ），），将将一定时期内各个风向出现的频率按比例一定时期内各个风向出现的频率按比例标在罗盘坐标上。风向频率图能够反映标在罗盘坐标上。风向频率图能够反映某地区一定时期内的主导风向，从而能某地区一定时期内的主导风向，从而能够指示该地区受某一污染源影响的主要够指示该地区受某一污染源影响的主要方位。方位。 广州市多年风向频率图三三 影响大气中污染物浓度的因素影响大气中污染物浓度的因素（三）区域的地形（三）区域的地形城城乡乡 热岛热岛平原平原山区山区盆地盆地 是否有利于逆温形成是否有利于逆温形成 临水临水 日间陆地升温快于水域日间陆地升温快于水域-风由水面风由水面 吹向陆地；

37、吹向陆地； 夜晚陆地将温快于水域夜晚陆地将温快于水域-风由陆地风由陆地 吹向水面。吹向水面。v名词：名词：v热岛（热岛（heat island）现象）现象v海风海风v陆风陆风v要求：掌握概念并了解其对环境污染物扩要求：掌握概念并了解其对环境污染物扩散的影响。散的影响。（三）（三）地形地形 地形可以影响局部的气象条件，从而影响当地大气污染地形可以影响局部的气象条件，从而影响当地大气污染 物的稀释和扩散。物的稀释和扩散。 热岛（热岛（heat islandheat island）效应：人口密集的城市热量散发远）效应：人口密集的城市热量散发远 大于郊区，造成城区气温较高，往郊外方向气温逐渐大于郊区，

38、造成城区气温较高，往郊外方向气温逐渐 降低。如果在地图上绘制降低。如果在地图上绘制等温图等温图，城区的高温部就像，城区的高温部就像 浮在海面上的岛屿。浮在海面上的岛屿。四四 大气污染物的转归大气污染物的转归（一）自净（一）自净（Selfpurification） 大气中的污染物在自然的物理、化大气中的污染物在自然的物理、化 学或生物因素作用下，经过一定时学或生物因素作用下，经过一定时 间，污染物浓度或总量逐渐减少、间，污染物浓度或总量逐渐减少、 降低到无害程度，或消失的过程称降低到无害程度，或消失的过程称 为大气的自净。为大气的自净。四四 大气污染物的转归大气污染物的转归v大气自净的方式：大气

39、自净的方式： 物理净化：扩散、沉降、物理净化：扩散、沉降、稀释稀释等。等。 扩散和对流扩散和对流快快水中水中100100倍倍 化学净化：氧化、水解化学净化：氧化、水解、还原、中和、光解、还原、中和、光解 等反应。如等反应。如COCO氧化氧化COCO2 2，氨和酸的中和，氨和酸的中和 生物净化：植物生物净化：植物吸收、分解、吸收、分解、降解、光合作降解、光合作 用等。樱叶吸收用等。樱叶吸收NONO2 2, ,樟叶吸收氟。樟叶吸收氟。自净主要有以下几种方式：自净主要有以下几种方式：（1）扩散和沉降：是大气污染物净化的主要方式。）扩散和沉降：是大气污染物净化的主要方式。（2）发生氧化和中和反应：）发

40、生氧化和中和反应：（3）被植物吸附和吸收：有些植物能吸收大气污染物，）被植物吸附和吸收：有些植物能吸收大气污染物，从而净化空气。从而净化空气。四四 大气污染物的转归大气污染物的转归四四 大气污染物的转归大气污染物的转归（二）转移（二）转移迁移迁移 向下风向迁移向下风向迁移：排放口越高迁移越远；：排放口越高迁移越远； 向平流层迁移向平流层迁移：气温垂直梯度放大越快；：气温垂直梯度放大越快； 向其他环境介质平流层迁移向其他环境介质平流层迁移： 气温垂直梯度越大越快；气温垂直梯度越大越快；（三）形成二次污染和二次污染物（三）形成二次污染和二次污染物有些大气污染物转移到其他环境介质后，在某些条有些大气

41、污染物转移到其他环境介质后，在某些条件下仍可回到大气环境，造成二次污染。件下仍可回到大气环境，造成二次污染。 第三节第三节 大气污染对人体健康的影响大气污染对人体健康的影响(atmospheric pollution and its influence to health）一一 大气污染物进入人体的途径大气污染物进入人体的途径( (一一) )是大气污染物进入人是大气污染物进入人 体主要途径；体主要途径； 以以( (二二) )少量大气污染物进入少量大气污染物进入 人体的途径；人体的途径； 表现为食用有表现为食用有污染物污染物沉降的食物、水，沉降的食物、水， 及小儿食入尘埃。及小儿食入尘埃。( (

42、三三) )少量污染物进入人少量污染物进入人 体途径；直接接触，以脂溶性为易。体途径；直接接触，以脂溶性为易。上呼吸道：上呼吸道： 具具有对空气加温、湿润、过滤功能；有对空气加温、湿润、过滤功能； 鼻腔分泌溶菌酶鼻腔分泌溶菌酶溶解革兰氏阳性菌。溶解革兰氏阳性菌。下呼吸道：下呼吸道： 气管气管-支气管支气管 粘膜的粘膜细胞、纤毛上皮细胞，以纤毛定粘膜的粘膜细胞、纤毛上皮细胞，以纤毛定 向运动清除污染物；向运动清除污染物； 环状平滑肌经异物刺激，迷走反射性收缩管环状平滑肌经异物刺激，迷走反射性收缩管 腔，减少粒子下行。腔，减少粒子下行。 细支气管细支气管肺泡肺泡 吞噬细胞的吞噬作用吞噬细胞的吞噬作用

43、-巨噬巨噬cell,多型核白多型核白cell, 单核单核cell); 淋巴小结淋巴小结; 肺泡肺泡 cell； 肺泡肺泡 cell分泌的表面活性物质。分泌的表面活性物质。呼吸道：呼吸道： 多种免疫球蛋白多种免疫球蛋白v 呼吸道防御结构特点：呼吸道防御结构特点：呼吸道吸收的特点：呼吸道吸收的特点： * * 不经肝的转化、解毒直接进入全身血液不经肝的转化、解毒直接进入全身血液 循环；循环； * * 肺泡总表面积大壁薄，毛细血管丰富，肺泡总表面积大壁薄，毛细血管丰富， 吸收迅速；吸收迅速； * * 进入越深，扩散面积越大，进入越深，扩散面积越大， 停留时间越长，停留时间越长， 机体机体吸收越多。吸收

44、越多。上呼吸道1、鼻毛阻挡 2、鼻腔分泌溶菌酶下呼吸道（1）1、纤毛粘液 系统清除2、环状肌肉层平滑肌收缩下呼吸道（2）吞噬细胞的吞噬作用影响大气污染物经影响大气污染物经呼吸道吸收的呼吸道吸收的因素：因素：u气体微粒气体微粒: : 肺泡肺泡/ /血液浓度血液浓度( (分压分压) )差大，差大， 吸收快；吸收快； 血血/ /气分配系数大，易吸收入血；气分配系数大，易吸收入血； u固体微粒固体微粒: : 粒径大小、分散度和溶解度粒径大小、分散度和溶解度 ( (粒径大吸收慢粒径大吸收慢) )u活动强度、肺通气量活动强度、肺通气量u气溶胶态，呈脂溶性气体或能与血液成气溶胶态，呈脂溶性气体或能与血液成

45、分结合的易吸收分结合的易吸收污染物经肺吸收与转运模式污染物经肺吸收与转运模式胃胃肠肠道道 鼻鼻 咽咽气管支气管气管支气管肺肺 泡泡淋淋 巴巴二二 大气污染物对健康的直接危害大气污染物对健康的直接危害 5 因因空气组分量的改变和异常成分混入，空气组分量的改变和异常成分混入， 引发机体健康损伤。引发机体健康损伤。 急性危害急性危害: : 慢性危害慢性危害影响影响 心血管疾病心血管疾病 肺癌肺癌急性危害急性危害-急性中毒急性中毒: : 当大气污染物浓度在短期内急剧增高，使当大气污染物浓度在短期内急剧增高，使 周围人群吸入大量污染物可造成急性中毒。周围人群吸入大量污染物可造成急性中毒。 包括烟雾事件和

46、生产事故。包括烟雾事件和生产事故。烟雾事件烟雾事件事故排放引发急性中毒事故排放引发急性中毒A A煤烟型烟雾事件煤烟型烟雾事件B B光化学烟雾事件光化学烟雾事件1 1大气污染物对健康的直接危害大气污染物对健康的直接危害特点特点：气温低、气压高、气温低、气压高、风速低，湿度大，风速低，湿度大，有雾，有逆温产有雾，有逆温产生，多发于寒冷生，多发于寒冷季节，河谷盆地季节，河谷盆地易发生。易发生。A A 煤烟型烟雾事件煤烟型烟雾事件是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分扩散而引起的。扩散而引起的。主要污染物为主要污染物为SOSO2 2和烟尘和烟尘。v19

47、301930年年1212月月3 3日到日到5 5日，在比利时发生的马日，在比利时发生的马斯河谷烟雾事件，引起几千人出现呼吸系斯河谷烟雾事件，引起几千人出现呼吸系统疾病，约统疾病，约6060多人死亡。多人死亡。v英国从英国从18731873年到年到19651965年共发生多次烟雾事年共发生多次烟雾事件，其中最严重的一次是件，其中最严重的一次是19521952年年1212月发生月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件。的震惊世界的伦敦烟雾事件。从从1919世纪末开始，就发生过世纪末开始，就发生过2020多起烟雾事件，多起烟雾事件，比较严重的有：比较严重的有：v煤烟型烟雾事件的特点煤烟型烟雾事件的特点：污染物

48、来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物；染物；气象条件为气温低、气压高、风速很低、湿度大、气象条件为气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生，多发生在寒冷季节；有雾、有逆温产生，多发生在寒冷季节；河谷盆地易发生；河谷盆地易发生；受害者主要以呼吸道刺激症状为主。受害者主要以呼吸道刺激症状为主。伦敦伦敦19621962年和年和19521952年两次烟雾事件比年两次烟雾事件比较较 年份年份 烟尘（烟尘（mg/mmg/m3 3） SOSO2 2（mg/mmg/m3 3） 超死亡超死亡人数人数 1952 1952 4.36 4.36 3.8 3.8

49、40004000196219622.8 2.8 4.1 4.1 700700B B 光化学烟雾事件光化学烟雾事件 (Photochemical smog)汽车尾气中氮氧化物汽车尾气中氮氧化物 (NO(NOX X) )、VOCsVOCs、烃类污、烃类污染物在日染物在日光光紫外线作用紫外线作用下，经一系列光化学反下，经一系列光化学反应应形成的一种刺激性很形成的一种刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾强的浅蓝色的混合烟雾性二次污染物性二次污染物。v光化学烟雾的污染来源：汽车尾气。光化学烟雾的污染来源：汽车尾气。v光化学烟雾光化学烟雾主要污染物主要污染物: : O3 85% 、 过氧酰基硝酸酯类过氧酰基硝酸酯

50、类（PAN）10%、 醛类和酮类等醛类和酮类等5%5%； 少量过氧化氢等。少量过氧化氢等。光化学烟雾的形成光化学烟雾的形成NOx CHUV浅蓝色混和烟雾浅蓝色混和烟雾O O3 3(85%)(85%)过氧酰基硝酸酯过氧酰基硝酸酯(10%) (10%) 其它其它(5(5) )主要为过氧主要为过氧乙酰硝酸酯乙酰硝酸酯 醛类、酮醛类、酮类、过氧化类、过氧化氢等氢等 光化学型烟雾的危害光化学型烟雾的危害 v对眼睛具有强烈的刺激作用；对眼睛具有强烈的刺激作用；红肿、流泪；红肿、流泪；v对呼吸道强烈刺激作用；对呼吸道强烈刺激作用；急性咽喉、气管炎、急性咽喉、气管炎、 重者致肺水肿；重者致肺水肿；v致敏反应；

51、致敏反应；v加速衰老加速衰老( (细胞新细胞新 陈代谢加速陈代谢加速)；v组织缺氧。组织缺氧。我国我国环境空气质量标准环境空气质量标准 （GB3095-1996GB3095-1996） 规定：规定： 光化学氧化剂（光化学氧化剂（O O3 3） 一级标准一级标准 1 1小时平均浓度为小时平均浓度为0.12 mg/m3，二级标准二级标准1 1小时平均浓度为小时平均浓度为0.16 mg/m3，三级标准三级标准1 1小时平均浓度为小时平均浓度为0.20 mg/m3。煤烟型与光化学型烟雾事件的特点煤烟型与光化学型烟雾事件的特点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

52、物 煤炭的燃烧产物、煤炭的燃烧产物、 生产废气；生产废气； （SOSO2 2和烟尘）和烟尘）汽车尾气汽车尾气（O O3 3、醛类和过氧酰基硝、醛类和过氧酰基硝 酸酯类（酸酯类（PANPAN）占占10%10%）气象条件气象条件 气温气温低低、气压、气压高高、风速、风速 很低、湿度大、有雾、很低、湿度大、有雾、 有逆温产生；有逆温产生；夏至初秋、气温高、天气夏至初秋、气温高、天气晴朗、紫外线强烈，逆温晴朗、紫外线强烈，逆温产生。产生。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以下以下的地区；大城市多发；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

53、刺激症状；肺部和心血管疾病加重。肺部和心血管疾病加重。眼睛（红肿）及呼吸道刺眼睛（红肿）及呼吸道刺激症状（咽痛，呼吸憋闷激症状（咽痛，呼吸憋闷头昏、头痛。头昏、头痛。急性危害急性危害-急性中毒急性中毒: : 事故性排放引发急性中毒事件事故性排放引发急性中毒事件 生产事故意外事件生产事故意外事件特点特点： 不常发生，一旦发生，危害往往不常发生，一旦发生，危害往往 较为严重。较为严重。二二 大气污染物对健康的直接危害大气污染物对健康的直接危害 慢性危害慢性危害慢性影响慢性影响: : 影响呼吸系统功能影响呼吸系统功能 慢性阻塞性肺病慢性阻塞性肺病(COPD)(COPD) 慢性化学中毒慢性化学中毒 降

54、低机体免疫力降低机体免疫力二二 大气污染物对健康的直接危害大气污染物对健康的直接危害 影响呼吸系统功能影响呼吸系统功能A A 慢性阻塞性肺疾患慢性阻塞性肺疾患(chronic obstructive pulmonary disease COPD)： 大气污染物长期吸入和刺激作用产生的大气污染物长期吸入和刺激作用产生的 包括慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气包括慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气 肿的呼吸系统的慢性炎症，称为肿的呼吸系统的慢性炎症，称为慢性阻慢性阻 塞性肺疾患塞性肺疾患。 慢性危害慢性危害慢性影响慢性影响: : 影响呼吸系统功能影响呼吸系统功能 影响儿童肺功能的增长（如用力肺活量影响儿童

55、肺功能的增长（如用力肺活量 FVC FVC、最大呼气流速、最大呼气流速PEFPEF、第、第1 1秒钟用力呼秒钟用力呼 气容积气容积FEV1)FEV1)B 慢性化学中毒慢性化学中毒 慢性危害慢性危害慢性影响慢性影响: : 降低机体免疫力降低机体免疫力 长期暴露和吸入大气污染物，致使长期暴露和吸入大气污染物，致使 机体免疫功能（如唾液溶菌酶含机体免疫功能（如唾液溶菌酶含 量）下降，致非特异性疾病多发。量）下降，致非特异性疾病多发。 肺部免疫功能肺部免疫功能削弱，儿童呼吸道感削弱，儿童呼吸道感 染上升。染上升。 劳动能力下降。劳动能力下降。 慢性危害慢性危害慢性影响慢性影响: : 变态反应变态反应大

56、气中污染物（石油制品分解产物、某些大气中污染物（石油制品分解产物、某些洗涤剂、洗涤剂、HCHOHCHO、VOCs VOCs 、SOSO2 2）经直接或）经直接或间接致敏作用，使机体发生间接致敏作用，使机体发生过敏性和接过敏性和接触性皮炎、荨麻疹、过敏性鼻炎、严重触性皮炎、荨麻疹、过敏性鼻炎、严重的出现支气管哮喘等的出现支气管哮喘等变态反应。变态反应。 l SO SO2 2、NONO2 2、O O3 3引起支气管收缩、哮喘；引起支气管收缩、哮喘；l 颗粒物加剧过敏性鼻炎；颗粒物加剧过敏性鼻炎；l NO NO2 2加剧花粉症；）加剧花粉症；） 慢性危害慢性危害慢性影响慢性影响: : 四日市位于日本

57、伊势湾西岸，曾因每隔四四日市位于日本伊势湾西岸，曾因每隔四 天有一次集市而得名。天有一次集市而得名。 四日市哮喘是日本发生的一起公害事件所致。四日市哮喘是日本发生的一起公害事件所致。19551955年开始修建炼油厂，发电厂等石油联年开始修建炼油厂，发电厂等石油联 合企业，因使用中东高硫重油，每年工厂均排合企业，因使用中东高硫重油，每年工厂均排 出大量的出大量的SOSO2 2和粉尘，和粉尘，19601960年开始工厂附近居民年开始工厂附近居民 出现哮喘病，出现哮喘病，19611961年大量出现，到年大量出现，到19701970年四日年四日 市哮喘病达到市哮喘病达到500500多人，死亡多人，死亡

58、3636人。人。例例-四日市哮喘四日市哮喘二二 大气污染物对健康的直接危害大气污染物对健康的直接危害 心血管疾病心血管疾病 短期影响短期影响美国美国2020个城市个城市50005000万人的资料显示：万人的资料显示： vv人群死亡率与死亡前日空气颗粒物浓度相关人群死亡率与死亡前日空气颗粒物浓度相关 vvPMPM1010每每1010g/mg/m3 3总死亡率总死亡率0.21%0.21% 心肺疾病死亡率心肺疾病死亡率0.31%0.31% 欧洲欧洲2929个城市个城市43004300万人的资料显示：万人的资料显示： vv人群死亡率与死亡前日空气颗粒物浓度相关人群死亡率与死亡前日空气颗粒物浓度相关 v

59、vPM10PM10每每1010g/m3g/m3总死亡率总死亡率0.6%0.6% 心肺疾病死亡率心肺疾病死亡率0.69%0.69% 心血管疾病心血管疾病 长期影响长期影响美国美国5050个州个州5050万人万人1616年暴露研究资料：年暴露研究资料： vv年平均年平均PMPM2.52.5每每10ug/m10ug/m3 3 心血管病死亡率心血管病死亡率6%6% 美哈佛等美哈佛等6 6市队列研究：市队列研究： vv居民居民大气污染的大气污染的长期暴露长期暴露与心血与心血 管疾病管疾病死亡率死亡率有有关。关。 二二 大气污染物对健康的直接危害大气污染物对健康的直接危害 肺癌肺癌-大气污染是肺癌的重要原

60、因。大气污染是肺癌的重要原因。vv居民肺癌发病率显示：居民肺癌发病率显示： 大城市大城市 中小城市，城市中小城市，城市 农村。农村。vv城市居民致癌危险物的暴露高于农村城市居民致癌危险物的暴露高于农村 城区分布的城区分布的工企业废气中工企业废气中有致癌危险性的大气有致癌危险性的大气 污染物释放。如苯、石棉、污染物释放。如苯、石棉、B(a)PB(a)P、砷、砷、 镍、铬及颗粒物（尤为镍、铬及颗粒物（尤为细粒子）细粒子）。vv上海、沈阳等大城市中居民肺癌死亡率与大气中上海、沈阳等大城市中居民肺癌死亡率与大气中 可吸入颗粒物和可吸入颗粒物和B(a)PB(a)P的浓度呈密切相关。的浓度呈密切相关。 二