卫生检验基础空气检验(临床检验)课件

1、卫生检验基础空气检验(临床检验)卫生检验基础空气检验(临床检验)卫生检验基础空气检验(临床检验)2卫生检验基础空气检验(临床检验)卫生检验基础空气检验(临床检22第一节：空气检验概论第二节：空气样品的采集第三节：空气中粉尘的测定 第四节：空气中有毒物质的检测 3第一节：空气检验概论3第一节：空气检验概论一、空气简介（一）空气的存在范围4第一节：空气检验概论一、空气简介（一）空气的存在范围4 海拔高度（km）80010080604020 -100 -50 0 50 100 temperature（ ）对流层最靠近地表且密度最大气象变化复杂和人类生命活动的关系最密切平流层臭氧层空气以水平运动为主没

2、有气象现象，利于高空飞行 有20km左右臭氧层中间层热层外大气层5 氩0.93%CO20.03%其它0.01% 氧20.93%氮78.10%（二）空气的组成 6氩CO2其它 氧氮（二）空气的组成 6太阳辐射：是产生各种复杂天气现象的根本原因，是地球上光和热的源泉。43到达地表43折回宇宙空间14被大气吸收地 球（三）空气的物理化学性状7太阳辐射：是产生各种复杂天气现象的根本原因，是地球上光和热的太阳辐射光谱波长-射线X-射线紫外线可见光红外线微 波无线电波8太阳辐射光谱波长-射线X-射线紫外线可见光红外线微 波无2. 气象因素（meteorological factor） 天气：一定地区在一定

3、时间内各种气象因素的综合表现，主要为气温、气湿、气压、风、云、雨、雪等大气状态在短时间内的变化。气候：某地区长期天气变化情况的概括。92. 气象因素（meteorological factor）对健康的影响与季节、气象有关的疾病：花粉症、枯草热、流感等天气变化加重的疾病：心肌梗死发作季节性发病的疾病：传染病、呼吸系统与心血管疾病、肌肉关节病秋季后异常可诱发的疾病：肺炎、哮喘10对健康的影响10空气离子的发生:在外界理化因素作用下 3. 空气离子化(Air ionization) 空气离子：空气中带有阳电或阴电荷的离子 空气离子化：产生空气正、负离子的过程气体分子外层电子逸出：正离子中性分子结合

4、电子：负离子+中性分子 (10-15)轻离子 (n+/n-)灰尘、烟雾+重离子 (N+/N-)113. 空气离子化(Air ionization) 空气离子： 负离子的生物学作用调节中枢神经的兴奋和抑制功能，缩短感觉时 值与运动时值刺激骨髓造血功能，使异常血液成分趋于正常降低血压改善肺的换气功能，促进气管纤毛颤动促进组织细胞生物氧化、还原过程 12 负离子的生物学作用调节中枢神经的兴奋和抑制功能，缩短感觉时 不同空气环境状况空气负离子浓度 环境 空气负离子浓度（个/cm3） 海滨、森林、瀑布20,000 疗养地区10,000乡村5,000清洁空气1,000-1,500旷野、郊区700-1,00

5、0公园400-800街道绿化地带100-200城市办公室100 不同空气环境状况空气负离子浓度 环境 空气负离子浓度1.空气污染的概念： 是指在空气的正常组成成分之外，又增加了新的成分，或原有成分骤然增加，破坏了大气的物理化学正常组成和生态平衡。从而对人体健康和动植物生长的造成危害。（一)空气污染二、空气污染及危害141.空气污染的概念：（一)空气污染二、空气污染及危害142.空气污染指数（API）空气污染指数是指根据空气中SO2 、NO2 和可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出来的数值。152.空气污染指数（API）空气污染指数是指根据空气中SO2 空气污染指数范围及相应的空气质量类别API空气

6、质量对健康的影响建议采取的措施050优可正常活动51100良可正常活动101200轻度污染易感人群症状有轻度加剧，健康人群中普遍出现症状心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外运动201300中度污染心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状老年人和心脏病，肺病患者应留在室内，并减少体力活动300重度污染健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病老年人、病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外运动 空气污染指数范围及相应的空气质量类别API空气质量对健1.大气污染物的来源工业企业 燃料的燃烧 生产过程的排放生活性污染交通运输(二) 空气污染物

7、的来源与存在形态1.大气污染物的来源工业企业(二) 空气污染物的来源与存在形生产废气汽车尾气生产废气汽车尾气生活炉灶生活炉灶沙尘暴沙尘暴人类活动燃料燃烧建筑和装饰材料室外进入家用电器2.室内空气污染的来源人类活动燃料燃烧建筑和装饰材料室外进入家用电器2.室内空气污甲醛、苯氡 氨大理石、瓷砖、地基混凝土、防火板粘和剂、油漆、家具、杀虫剂22甲醛、苯氡 氨大理石、瓷砖、地基混凝土、防火板粘和剂、油漆、3.工作场所空气中污染物的来源生产性毒物的来源生产性粉尘的来源 在生产过程中形成的并能较长时间漂浮在空气中的固体颗粒。 233.工作场所空气中污染物的来源生产性毒物的来源23（三）空气污染物的分类物理

8、性污染物：噪声、电离辐射、电磁辐射等化学性污染物：SO2、H2S等生物性污染物：经空气传播的病原微生物和植物花粉等一次污染物二次污染物24（三）空气污染物的分类物理性污染物：噪声、电离辐射、电磁辐射气体：常温常压下以气体分子形式分散在空气 中。蒸气：常温常压下为固体或液体但具有挥发性 或升华性。气溶胶：以固体或液体的微小颗粒悬浮在空气 中形成的体系。如：烟、雾、尘等。 （四）空气污染物的存在状态（ 颗粒物）25气体：常温常压下以气体分子形式分散在空气（四）空气污染物的存总悬浮颗粒物 Dp100m total suspended particulates, TSP 可吸入颗粒物 Dp10m in

9、halabal particulates, IP particulate matter, PM10 细粒子 Dp2.5mfine particle particulate matter, PM2.5 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 能进入人体呼吸道 ，且能长期漂浮于空气中在空气中悬浮的时间更长,对健康的危害更大 颗 粒 物总悬浮颗粒物 1.大气污染对健康的直接危害 急性危害直接危害 慢性危害 致癌作用污染物浓度高，短时间内大量吸入所致低浓度、长期、反复作用于机体所致（五）大气污染对人体健康的危害1.大气污染对健康的直接危害 煤烟型烟雾事件 光化学型烟雾事件

10、生产事故烟雾事件 急性中毒28 煤烟型烟雾事件烟雾事件 急性中毒28名 称原 因 后 果伦敦烟雾事件1952燃煤烟尘及SO2污染约4000人死亡洛杉矶光化学烟雾事件1952 汽车废气在日光下形成光化学烟雾影响数千人博帕尔事件1984工厂泄漏异氰酸甲酯污染大气直接致死：2.5万人间接致死：55万人 5万人失明切尔诺贝利核电站事件1986放射性污染197人受害，9人死亡，影响东欧 急性中毒事件29名 称原 因 后 果伦敦烟雾事件1952燃由颗粒物和SO2协同作用引起的伦敦烟雾煤烟型烟雾事件：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由颗粒物和SO2协同作用引起的伦敦烟雾煤烟型烟雾事件：

11、由于煤伦敦烟雾、SO2浓度和超死亡率变化趋势31伦敦烟雾、SO2浓度和超死亡率变化趋势31光化学烟雾 阶段I污染物蓄积 阶段II氧化物形成烟雾光化学型烟雾事件：由于汽车尾气中NOx和烃类在强烈日光作用下经过一系列光化学反应产生的光化学烟雾而引起的主要污染源：汽车尾气浅蓝色混和烟雾 眼刺激作用：红肿、流泪 鼻、咽、喉、气管、肺刺激炎症肺水肿光化学烟雾 阶段I 阶段II烟雾光化学型烟雾事件：由酸雨温室效应臭氧层破坏2.大气污染对健康的间接危害 33酸雨2.大气污染对健康的间接危害 33温室效应（Greenhouse effect） 地球对流层温室效应平流层太阳太阳辐射大气,包括温室气体太阳辐射通过

12、气体太阳辐射使地球表面升温并散热一些热量穿过气体层一些热量被吸收,留在大气层温室效应（Greenhouse effect） 地球对流层温温室效应对人类健康的影响对发病率的影响对死亡率的影响病原微生物繁殖改变生物传媒和病原体的地理分布原始病毒从冰川融化而进入环境炎热地区、炎热季节：死亡率寒冷地区、寒冷季节：死亡率35温室效应对人类健康的影响对发病率的影响病原微生物繁殖改变生酸雨pH值小于5.6 的降水太阳能量启动光化学反应氧化二氧化硫硫 酸二氧化氮硝 酸酸雨酸雨对人类已造成多种危害SO2对全球酸沉降的贡献率为60%70%36酸雨pH值小于5.6 的降水太阳能量氧化二氧化硫硫 酸雨的危害树木被酸雨

13、破坏酸雨的危害树木被酸雨破坏酸雨的危害酸雨对石雕的损害摄于1908年摄于1968年酸雨的危害酸雨对石雕的损害摄于1908年摄于1968年臭氧层破坏指近几十年来，平流层中的臭氧层逐渐变薄，在南北极甚至出现臭氧空洞的现象氯氟烃（CFCs）、溴代氟烃臭氧几乎可全部吸收来自太阳的短波紫外线，使人类和其他生物免遭紫外线辐射的伤害39臭氧层破坏指近几十年来，平流层中的臭氧层逐渐变薄，在南北极甚臭氧层空洞对人体健康的影响 皮肤癌增多 大气光化学氧化剂增加导致的健康危害 免疫系统抑制 白内障发病率增加40臭氧层空洞对人体健康的影响 皮肤癌增多 40四、空气检验的意义1.防止空气污染引起的急性中毒、慢性危害和远

14、期作用2.评价环境空气质量状况，评价空气污染控制、管理效果3.为保护人体健康，治理空气污染提供科学依据41四、空气检验的意义1.防止空气污染引起的急性中毒、慢性危害空气检验的主要内容1.颗粒物的测定：生产性粉尘浓度、分散度的测定，IP（inhalable particle)的测定等2.无机污染物的测定：铅、汞、二氧化硫等3.有机污染物的测定：甲醛、农药等4.空气污染物的快速测定：处理突发事件5.气象参数的测定：气温、气压、风速等42空气检验的主要内容1.颗粒物的测定：生产性粉尘浓度、分散度的空气检验的基本步骤1.现场调查，收集资料，制定采样方案2.确定检验项目3.设计采样点、采样时间、采样频率

15、和采样方法4.空气样品的保存与预处理5.样品的分析测定6.数据处理与结果报告43空气检验的基本步骤1.现场调查，收集资料，制定采样方案43（一）集气法 集气法又称直接采样法。这种采样方法是将空气样品收集在合适的容器内，再带回实验室进行分析，对空气样品未加浓缩。一、 采样方法 第二节 空气样品的采集44（一）集气法 集气法又称直接采样法。这种采样方法是将空气45 在实验室先抽真空，至P瓶内133 Pa，关闭活塞。现场慢慢打开活塞采气1真空采样法（vacuum sampling method）4545 在实验室先抽真空，至P瓶内133 Pa，关闭活塞。46 容器：采气管、采气瓶 采样动力：100m

16、l注射器、真空泵 采样方法：送气置换、抽真空置换， V抽真空=(610)V集气瓶2置换采样法（substitution sampling method）4646 容器：采气管、采气瓶 2置换采样法（subst3塑料袋采样法(sampling method using plastic bag) 采样容器：塑料袋 容器要求：气密性好、死体积小于5%、 对样品不反应、不吸附、不渗漏 采气动力：注射器、手抽气筒 先清洗35次，再采样 473塑料袋采样法(sampling method usin48 4.注射器采样法（syringe sampling method） 再采集现场空气样品， 将进气口套上塑

17、料帽 或橡皮帽密封。 运输、保存时，应始终保持进气端朝下，以防外界气体渗入4848 4.注射器采样法（syringe sampling （二）浓缩采样法 1. 溶液吸收法 利用空气中被测物质能迅速溶解于吸收液中或能与吸收液及迅速发生化学反应生成稳定化合物对空气样品进行浓缩。（二）浓缩采样法 1. 溶液吸收法 吸收液选择原则 ： 吸收液对被采集空气污染物有较大溶解度或反应速度快； 被采集污染物在吸收液中有足够长的稳定时间；（如SO2的吸收） 所用吸收液成分对分析测定无影响；（如酶法测有机磷农药不能用CH3OH） 价廉、易得、无毒。50吸收液选择原则 ： 502. 固体吸收剂采样 利用空气通过固体

18、吸收剂时，由于固体吸附剂的吸附作用或阻留作用达到浓缩目的。 颗粒状吸附剂：硅胶、活性炭、高分子多孔微球 纤维状滤纸：定量滤纸、玻璃纤维滤纸、聚氯乙烯 筛孔状滤料：微孔滤膜、聚氨酯泡沫塑料2. 固体吸收剂采样 与溶液吸收法相比的优点：（1）可长时间采样，适用于大气中微量至痕量组分的日 平均浓度的测定； （2）如果固体吸附剂选择恰当，对气体、蒸气和气溶胶 都有较高的采样效率； （3）浓缩在固体吸附剂上的待测污染物比在溶液中稳定 的多，可存放时间长； （4）固体吸附采样管便于携带。52与溶液吸收法相比的优点：（1）可长时间采样，适用于大气中微量二、 采样仪器组成：采集器、气体流量计、采气动力53二、

19、 采样仪器组成：采集器、气体流量计、采气动力53（一）采集器1.吸收管 气泡吸收管（气体和蒸气） 多孔玻板吸收管（气体、蒸气、雾状、较小颗粒） 冲击式吸收管（气体、蒸气、烟、尘）（一）采集器1.吸收管 2.填充柱采样管3.滤料采样夹2.填充柱采样管3.滤料采样夹4.集气瓶5.塑料袋4.集气瓶5.塑料袋（二）采气动力手抽气筒 水抽气瓶 电动抽气筒 压缩空气吸引器（二）采气动力手抽气筒 转子流量计孔口流量计皂膜流量计 （三）气体流量计 转子流量计孔口流量计皂膜流量计 （三）气体流量计（四）专用采样器 将采集器、气体流量计、抽气动力组装成专用的 采样器。 粉尘采样器 气体采样器 个体采样器（四）专用

20、采样器 将采集器、气体流量计、抽气动力组装成专北东北东东南南西西北西南污染源北方区域南方区域各区域污染严重程度如何？应在什么地点采样？应用什么方法采样？应在什么时候采样？应该采多少体积？采样效果好不好？四、 采样点的选择北东北东东南南西西北西南污染源北方区域南方区域各区域污染严重采样点选择的原则和要求1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污染物浓度的地方2.在污染源比较集中，主风向比较明显时，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，在其上风向布设对照点。3.工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地区，要适当增设采样点；在郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区

21、，可酌情少设采样点61采样点选择的原则和要求614.采样点的周围应开阔。5.根据监测目的确定采样高度。 研究大气污染对人体健康的危害时，采样点应离地面1.52m 连续采样例行监测，采样口高度应离地面315m 若置于屋顶采样，采样点的相对高度在1.5m以上，以减小扬尘的影响624.采样点的周围应开阔。62五、采样步骤根据目的，选择采样点、采样方法、计算最小采气量 检查采样装置 记录气温、气压、气湿、气流 及时分析，计算浓度，平行样本偏差五、采样步骤根据目的，选择采样点、采样方法、计算最小采气量 尘肺：某些生产性粉尘所引起的以肺组织纤维化为主的全身性疾病。是一种对人体十分有害的职业病。 第三节 空

22、气中的粉尘测定粉尘是指能悬浮在空气中的粒径0.1 m的固体粒子。64尘肺：某些生产性粉尘所引起的以肺组织纤维化为主的全身性疾病。一、卫生意义1、粉尘的理化性质2、粉尘对人体健康的影响化学组成和浓度、粉尘的分散度、粉尘的溶解度、粉尘的形状与硬度、粉尘的荷电性、粉尘的爆炸性全身作用、局部作用、致癌作用、变态反应、光感作用、感染作用65一、卫生意义1、粉尘的理化性质化学组成和浓度、粉尘的分散度、化学组成和浓度和接触时间化学组成和浓度是直接决定其对人体危害性质和严重程度的重要因素粉尘中游离二氧化硅含量越高，致纤维化作用越强，危害越大同一种粉尘，工作环境空气中浓度越高，暴露时间越长，对人体危害越严重66

23、化学组成和浓度和接触时间化学组成和浓度是直接决定其对人体危害粉尘的分散度 分散度越高，粉尘在空气中浮游的时间越长，沉降速度越慢，被人体吸入的机会就越多分散度越高，比表面积越大，越易参与理化反应，对人体危害越大粉尘分散度对人群健康的影响与其在呼吸道中的阻留有关67粉尘的分散度 分散度越高，粉尘在空气中浮游的时间越长，沉粉尘的溶解度对人体的危害关系，因其性质不同而各有差异有毒性粉尘的毒性随其溶解度增加而增大矿物性粉尘，虽在体内溶解度很小，但对人体的危害却比较严重无毒性粉尘，溶解度虽大，但对人体的危害较小68粉尘的溶解度对人体的危害关系，因其性质不同而各有差异68粉尘的形状与硬度一定程度上影响稳定性

24、，形状越接近球形，则越容易沉降坚硬的尘粒更强烈的刺激皮肤和粘膜，能引起呼吸道粘膜机械损伤69粉尘的形状与硬度一定程度上影响稳定性，形状越接近球形，则越容粉尘的荷电性90%95%的尘粒带有电荷温度升高时，荷电量增加；湿度增大时，荷电量降低荷电尘粒在人体内易被阻留70粉尘的荷电性90%95%的尘粒带有电荷70粉尘的爆炸性可氧化的粉尘，在适宜的浓度条件下，一旦遇到明火、电火花和放电时，即会发生爆炸面粉、铝、硫磺7g/m3糖10.3g/m371粉尘的爆炸性可氧化的粉尘，在适宜的浓度条件下，一旦遇到明火、二、 粉尘浓度的测定粉尘浓度：是指单位体积空气中所含粉尘的量。在我国卫生标准中，粉尘的最高允许浓度是

25、采用重量法，以mg/m3表示。测定方法为滤膜重量测定法。 72二、 粉尘浓度的测定粉尘浓度：是指单位体积空气中所含粉尘的原理 使一定量的含尘空气，通过已知重量的滤膜，将粉尘粒子阻留在滤膜上。根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，即可计算出单位体积空气中粉尘粒子的重量。 C=W1-W2/V01000 C为空气中粉尘的浓度，mg/m3W1为采样前滤膜质量，mgW2为采样后滤膜与粉尘的质量，mgV0为换算成标准状态下的采样体积值，L原理 使一定量的含尘空气，通过已知重量的滤膜，将粉尘粒滤膜准备：称量后固定于采样夹采样：1.5m，流量1530L/min，估计滤膜上粉尘增重120mg时，停止采样记录气温和

26、气压称重：采样后的滤膜称量计算74滤膜准备：称量后固定于采样夹74三、 粉尘分散度的测定 测量方法分类： 一、自然沉降法二、滤膜法粉尘分散度：75三、 粉尘分散度的测定 测量方法分类： 粉尘分散度：751、原理 被测空气中的粉尘采集到格林氏沉降器的金属圆筒中，密闭静置一定的时间,尘粒由于本身的重力而沉降到圆筒底部的盖玻片上，在显微镜下用目镜测微尺，测量粉尘颗粒的大小，分组计算其百分率。 （一）沉降法2、仪器 格林氏沉降器、载玻片、盖玻片、目镜测微尺、物镜测微尺。761、原理 被测空气中的粉尘采集到格林氏沉降器的金属圆77 测定分散度光学条件 = 标定时光学条件 遇长径量长径， 遇短径量短径，

27、至少测定200个尘粒 计算分散度： X (%)= (Nx / N)100粉尘标本片目镜测微尺7777 测定分散度光学条件 = 标定时光学条件 粉尘标本片目镜12ml乙酸丁酯采集有粉尘的滤膜采集粉尘后的滤膜，溶于有机溶剂中，形成粉尘颗粒的悬浮液。将此悬浮液制成涂片，在显微镜下测量每个粉尘粒子的大小。（二）滤膜法1、原理 2、操作 12ml乙酸丁酯采集有粉尘的滤膜采集粉尘后的滤膜，溶于有机四、 粉尘中游离SiO2的测定 游离SiO2是指没有与金属及其氧化物结合的SiO2，常以结晶形态存在。较稳定，在水中溶解度极小。具有良好的抗酸性一定条件下，可转变为可溶性硅酸盐 理化性质79四、 粉尘中游离SiO

28、2的测定 游离SiO测定方法 1、焦磷酸质量法 NaSiO32、碱熔钼蓝光度法80测定方法 1、焦磷酸质量法8081 游离二氧化硅硅酸盐及金属氧化物等焦磷酸245250 残渣游离二氧化硅 焦磷酸质量法原理 粉尘样品 过滤称量二氧化硅含量8181 游离二氧化硅硅酸盐及金属氧化物等焦磷酸245250 2、碱熔钼蓝光度法原理 将粉尘与混合熔剂（等量的碳酸氢钠与氯化钠）混匀，加热至800900时，碳酸钠选择性的与粉尘中的游离二氧化硅反应，生成水溶性硅酸钠。在酸性环境中，水溶性硅酸钠与钼酸铵作用形成配合物，用还原剂将其还原成钼蓝，比色测定。822、碱熔钼蓝光度法原理82 SO2 性状：无色气体，易溶于水

29、来源：含硫燃料的燃烧，废气SO3 健康影响：水溶性刺激气体溶于水H2SO4眼、上呼吸道刺激刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感受器喘息、气短 吸附SO2颗粒物变应原哮喘 促进B(a)P致癌性第四节 空气中有害物质检验83溶于水H2SO4眼、上呼吸道刺激刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感剂量（mg/m3）效应0.1-0.3难以识别它的气味，闻不到0.3-1可闻到（国家标准：一次最高0.5 mg/m3 ）3可闻到刺鼻的硫臭味5暴露3小时肺功能轻度减弱，但黏液分泌和纤毛运动能力尚未改变10-15黏液分泌和纤毛运动能力均受到抑制20上呼吸道的刺激作用明显增加，引起咳嗽，眼睛不适感，严重的引起急性结膜炎，急性支气管炎

30、引起疾病100支气管和肺组织明显受损，可引起记性支气管炎，肺水肿，呼吸道麻痹400-500可立即危及生命二氧化硫与健康损害的剂量-效应关系剂量（mg/m3）效应0.1-0.3难以识别它的气味，闻不到二氧化硫（ SO2 ）浓度的监测 目前测定大气中SO2的标准检验方法是盐酸副盐酸苯胺分光光度法 。居住区大气中SO2的最高容许浓度（一次）为0.5 mg/m3和日平均0.15 mg/m3。85二氧化硫（ SO2 ）浓度的监测 目前测定大气中SO2的标准2. NOx 性状：难溶于水，毒性：NO2NO来源：机车车辆；火力发电；石油化工；雷电或高温激活自然环境中的氮健康影响： 呼吸系统：对深呼吸道、细支气管、肺泡刺激 血液：亚硝酸根与Hb结合MeHb 组织缺氧 NO2促癌作用 形成光化学烟雾862. NOx 呼吸系统：对深呼吸