研一课件-卫生预防大气污染与

我国面临哪些环境问题？根据《中国环境保护21世纪议程》和《1996年中国环境状况公报》公布的数据，我国面临的环境问题有：1）大气污染2）水资源匮乏和水污染3）固体废弃物污染4）环境噪声5）乡镇工业污染6）土地资源锐减7）草原退化8）森林资源锐减9）近海环境破坏10）生物多样性11）气候变暖与自然灾害11〕大气环境我国目前的空气污染相当于发达国家五六十年代污染最严重时的水平。大气污染以煤烟型污染为主，主要污染物为烟尘和二氧化硫，其中工业二氧化硫排放量约占70％

22〕水资源和水环境我国水资源紧张，人均水资源占有量仅为世界人均的1/4；

全国300多个城市缺水，其中近百个城市严重缺水。我国江河湖库水域普遍受到不同程度的污染，78％的城市河段不适宜作饮用水源，50％的城市地下水受到污染，工业较发达城镇附近的水域污染突出。

33〕固体废弃物我国废弃物排放量大，城市生活垃圾无害化处理率仅为1.2%，全国有2/3的城市陷于垃圾围城。全国有1/4城市垃圾粪便不能日产日清。工业废渣和城市垃圾大都堆积在城市的郊区和河流荒滩上，已成为严重的污染源。44〕环境噪声我国噪声污染较严重，2/3的城市人口暴露在较高的噪声环境中；区域环境噪声达标率不到50%；

90%的城市道路交通噪声超过了国家规定的70分贝，55〕乡镇工业污染排放惊人我国乡镇企业污染物排放量已占全国污染排放总量30%，局部地区占50%以上；

66〕土地资源我国人均耕地面积为0.085公顷，是世界人均的1/5；我国遭受工业“三废”污染的农田达1亿多亩。被重金属镉污染的耕地有20余万亩。

77〕草原资源我国草地面积占国土面积的40%，草原退化面积达9千多万公顷，占可利用草场面积的1/3以上，平均产草量下降了30%~50％。中国百亩草地产肉量只25.5公斤，产奶26.8公斤，毛3公斤，仅为相同气候带下美国的1/27，新西兰的1/82

88〕森林资源我国森林覆盖率约为13%，居世界第121位；我国人均森林面积约0.11公顷，相当于世界人均森林面积的1/9。

99〕近海环境我国的近岸海域已受到不同程度的污染和生态破坏，特别是与大中城市毗连的海域、海湾、入海河口处的污染与生态破坏已经比较严重，入海污染物中来自陆上的占80%以上。

1010〕生物多样性与物种保护中国是世界上动植物种类最多的国家之一，生物多样性居全球第八位，北半球第一位；近50年来，中国约有200种植物已经灭绝，高等植物中濒危和受威胁的高达4000－5000种，约占总种数的15％－20％。中国近百年来，约有10余种动物绝迹，如高鼻羚羊、麋鹿、野马、犀牛、新疆虎等。目前，有大熊猫、金丝猴、东北虎、雪豹、白暨豚等20余种珍稀动物又面临绝灭的危险。1111〕气候变暖与自然灾害陕西省水灾数据时间地点死亡人数备注1583年（明万历11年）安康5000人水淹安康1852年（清咸丰12年）安康3000人水淹安康1977年延河134人1981年汉江嘉陵江369人1983年安康870人水淹安康1988年全省516人蓝田灞河，55人死亡2002年灞河，灞桥冲毁铁路桥12大气污染事件1.烟雾事件

1）煤烟型烟雾事件——伦敦，19522）光化学烟雾事件——洛杉矶，1932

2.事故性排放引发的急性中毒事件

1）印度博帕尔毒气泄漏事件

2）前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件3）我国重庆市开县12.23特大天然气井喷事件：

30个村的9.3万人受灾，疏散转移居民6.5万人，累计门诊治疗中毒者27011人次，住院治疗2142人次，243人死亡。13燃煤产生的大量污染物排入大气，在不良气象条件下不能充分扩散所致。以1952年12月在伦敦发生的最为严重。主要污染物：烟尘（颗粒物）、SO2以及硫酸雾。烟尘含有的三氧化二铁等金属氧化物，可催化SO2氧化成硫酸雾，刺激作用增强10倍。（1）煤烟型烟雾事件：141952年12月5至9日，英国许多地区被浓雾覆盖，大气呈逆温状态。伦敦最严重，气温在-3℃至4℃之间，空气静止，浓雾不散，4～5天内持续不变。空气中的污染物浓度不断增高，烟尘浓度为平时的10倍。SO2的最高浓度为平时的6倍。1952年伦敦烟雾事件15胸闷、咳嗽、咽痛、呕吐。第一周，死亡人数突然猛增，死亡总数为4703人，第二周，死亡人数为3138人，仍较平时成倍增加。此后两个月内，陆续有8000人死亡。这次事件造成的超额死亡人数达12000人。伦敦烟雾事件症状16伦敦烟雾事件

时间SO2(mg/m3)飘尘(mg/m3)死亡人数1952年3.84.4640001956年1.63.2510001957年1.82.404001962年4.12.8075017（2）光化学型烟雾事件：汽车尾气中的氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HCs）和挥发性有机物在紫外线的照射下，经过一系列的光化学反应生成的刺激性很强的浅蓝色烟雾。主要成分是：臭氧、醛类以及各种过氧酰基硝酸酯，称为光化学氧化剂。臭氧约占90％以上，PANs约占10％。光化学型烟雾最早出现在美国的洛杉矶。18光化学烟雾的形成

分四个阶段：①起始阶段：在大气中蓄积起始物----NOx和CH；②臭氧形成阶段：在强烈阳光照射下，

NO2+光能---NO+[O][O]+O2---O319③反应阶段：

一系列复杂的光化学反应。

O3+RH(烃)---RCHO(醛)

或---R2CO(酮)

R2CO+光能---R+RCO(游离酰基)

RCO+O2---RCOO(游离过氧化酰基)

O

O

ORCOO+NO2-------RCOONO2(过氧酰基硝酸酯)

NO2+O3---NO3+O2NO+NO3---N2O5N2O5+H2O---2HNO3(硝酸)20④烟雾形成阶段：特殊的地理、气候、气象条件。光化学反应产物(光化学氧化剂)：臭氧、醛类、酮类、过氧酰基硝酸酯、硝酸等。21光化学烟雾危害：主要是急性刺激作用。<1>对眼睛和呼吸道粘膜的刺激，引起眼睛红肿和喉炎；<2>O3刺激和损害深部呼吸道；<3>O3能阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧；<4>损害甲状腺功能，使骨骼早期钙化；22光化学烟雾危害<5>动物实验表明，能诱发肺部肿瘤，引起染色体畸变。<6>影响细胞新陈代谢,加速机体衰老<7>降低肺部对细菌的抵抗力<8>光化学烟雾降低大气能见度,使交通事故增多<9>损害植物，使树木枯死,农作物和果树大幅度减产<10>使橡胶、塑料制品加速老化，脆裂易碎23常见的大气污染类型煤烟型污染（煤炭能源型）：SO2、颗粒物……光化学烟雾型（石油能源型、石油化工型）：O3、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、甲醛和酮类、NOx、颗粒物……混合型污染：煤烟型+光化学烟雾型特殊型污染：非能源型，事故性24煤烟型烟雾事件与光化学烟雾事件发生条件的比较煤烟型烟雾事件光化学烟雾事件污染来源煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物汽车尾气、石油制品的燃烧主要污染物烟尘、二氧化硫以及硫酸雾O3、PANs、NOx、颗粒物、HCs气象条件气温低（-1℃~4℃）、气压高、风速很低、湿度大（80%以上）、有雾、有逆温产生气温高（24℃~33℃）、天气晴朗，紫外线强烈易发生季节多发生在寒冷季节（冬季）多发生在夏秋季节的白天地理条件河谷盆地易发生

多发生在南北纬度60度以下的地区；

大城市内机动车拥挤、高楼林立，街道通风不畅，容易发生此类事件受害症状以呼吸道刺激症状最早出现，咳嗽、胸痛、呼吸困难，并有头痛、呕吐，死亡原因多为支气管炎、肺炎和心脏病主要是眼睛红肿、流泪、咽喉痛、喘息、咳嗽、呼吸困难、头痛、胸闷、皮肤潮红，严重者可发生心脏功能障碍、肺功能衰竭

易感人群老年人、婴幼儿以及心、肺疾病患者心、肺疾病患者25我国大气污染的特征①煤烟型污染是污染的普遍问题，主要污染物是烟尘和二氧化硫；

②汽车尾气污染明显增加，并逐渐上升为城市大气主要污染源，总悬浮颗粒物或可吸入颗粒是影响城市空气质量的主要污染物；

③酸雨分布区域性、季节性明显，污染物成分特点突出，多以硫酸酸雨为主；④工业“三废”任意排放是目前大气污染的罪魁祸首，但农业引发的大气污染仍不容忽视。

26西安市2014年1月和2月份空气质量2014年刚刚过去的两个月，59天中仅5天空气质量达标。1月西安共有4个蓝天，分别是2日、3日、21日和24日。2月只有1天，即2月15日。这是来自西安市环保局的监测数据。27西安市2014年2月份空气质量

3月3日，记者从西安市环保局了解到，2月份西安环境空气质量优良天数仅有3天。在污染的25天中，23天首要污染物为细颗粒物（PM2.5），2天首要污染物为可吸入颗粒物（PM10）。25个污染天，其中轻度污染4天、中度污染6天、重度污染12天、严重污染3天。2月25日下午15时，西安市环保局空气质量信息发布平台显示，西安市为重度污染，AQI指数为299。28空气质量指数

（AirQualityIndex，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（AQI）替代原有的空气污染指数（API）。AQI共分六级：一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，五级重度污染，六级严重污染。29空气质量指数AQI空气质量指数为0－50，空气质量级别为一级，空气质量状况属于优。此时，空气质量令人满意，基本无空气污染，各类人群可正常活动。空气质量指数为51－100，空气质量级别为二级，空气质量状况属于良。此时空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响，建议极少数异常敏感人群应减少户外活动。30空气质量指数AQI空气质量指数为101－150，空气质量级别为三级，空气质量状况属于轻度污染。此时，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼。31空气质量指数AQI空气质量指数为151－200，空气质量级别为四级，空气质量状况属于中度污染。此时，进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响，建议疾病患者避免长时间、高强度的户外锻练，一般人群适量减少户外运动。32空气质量指数AQI空气质量指数为201－300，空气质量级别为五级，空气质量状况属于重度污染。此时，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状，建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群减少户外运动。33空气质量指数AQI空气质量指数大于300，空气质量级别为六级，空气质量状况属于严重污染。此时，健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病，建议儿童、老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动。34AQI计算与评价过程第一步是分别计算得出各污染物的空气质量分指数（IndividualAirQualityIndex，简称IAQI）第二步是从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI，当AQI大于50时将IAQI最大的污染物确定为首要污染物；第三步是对照AQI分级标准，确定空气质量级别、类别及表示颜色、健康影响与建议采取的措施。35363738爆表！！！爆表！！！2013年1月12日23时，北京西直门北、南三环、奥体中心等多个监测站点的PM2.5

浓度超过900μg/m3，西直门北交通污染监测点最高达993μg/m3。2014年1月16日零时，北京市万寿西宫监测点的PM2.5

实时浓度达623μg/m3，其他多个站点超过500μg/m3。39北京的正月十五2014年2月14日18时，城六区（东城、西城、朝阳、海淀、丰台、石景山）的PM2.5浓度为294μg/m3，部分地区已经超过300μg/m323时，城六区的PM2.5浓度已经达到了541μg/m3，较之5个小时之前，城六区的PM2.5浓度多了近两倍。40412014年2月25日~3月10日西安的PM2.52013年，西安PM2.5最高值达893μg/m32014年2月1日上午7点，临潼监测点的PM2.5数值最高达619，其次是草滩595，新城580。42西安的PM2.52014年2月9日中午，西安PM2.5的平均值为200左右。2月10日，西安市大部分区域PM2.5的平均值突破400μg/m3，达重度污染水平，其中莲湖区8时的PM2.5数值达到812μg/m3，新城区12时的PM2.5数值达到853μg/m3。9日20时至次日零时，增幅最快。43西安的PM2.51979年，西安市PM2.5年平均浓度值高于175μg/m3，随后数值不断回落，1994年达最低点，然后再次上升；1997年，西安市PM2.5年平均浓度值开始大幅上升，2006年值达到最高点，随后，开始略微下降。1979年，当时居民生活、重工业用煤均较多，空气中的细颗粒物也很多。上世纪八十年代初，国家对环境保护立法，之后，西安市PM2.5年平均浓度值大幅下降。1997年，西安经济发展提速，PM2.5年平均浓度值相应增加。44AQI与API的区别45AQI空气质量指数API空气污染指数污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、COSO2、NO2和PM10环境空气质量标准新标准（GB3095-2012）老标准（GB3095-1996）指数取值范围0-5000-500分级6级，分级限制更严（101-150为轻度污染，151-200为中度污染，201-300为重度污染，>300为严重污染）5级（101-200为轻度污染，201-300为中度污染，>300为重污染）大气颗粒物（PM）

airborneparticulatematter尘（dust）——飘尘（flyash）、降尘（Fallendust）粒径≤100μm——总悬浮颗粒物（TSP

，

totalsuspendedparticulate）粒径≤10μm——可吸入颗粒物（PM10或IP，inhalableparticles）粒径≤2.5μm——细颗粒物（PM2.5）46大肠杆菌，短杆菌，大小0.5×1～3μm

47PM2.5

的来源主要来源于燃料燃烧建筑、农田耕作、风蚀等的地表尘对环境PM2.5

的贡献则相对较小我国大城市的PM2.5

主要来源于燃料的燃烧（以煤炭燃烧为主）及机动车尾气。48PM2.5的化学组成因地区及污染源的不同而差异较大,主要成分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐、含碳颗粒、金属颗粒、矿物质等。49PM2.5的化学组成50OC——有机碳；EC——元素碳51沈阳(μg/m3)PM10PM2.52006年秋78.0235.312006年冬169.2986.662007年春164.0784.752007年夏156.5872.522007年秋132.0440.282007年冬194.0293.22沈阳PM2.5/PM10比值冬季最高，为62.6%，而春季沙尘天气时比值降低到26.3%左右。52PM2.5对人类健康的影响增加重症病和慢性病患者的死亡率使呼吸系统、心脏系统疾病恶化改变肺功能及其结构改变免疫功能患癌率增加53上海，2002当大气PM10浓度上升10μg/m3时，总死亡上升0.53%(0.22%～0.85%)，与国外PM10

的同类研究结果接近当大气PM2.5

浓度上升10μg/m3时，总死亡上升0.85%(0.32%～1.39%)，低于美国六城市、墨西哥研究结果戴海夏等，上海市A城区大气PM10、PM2.5污染与居民日死亡数的相关分析，卫生研究，2004，33（3）:293-29754PM2.5的呼吸系统毒性由于比表面大,所以PM2.5吸附的重金属和有毒物质较多同时也使这些物质在肺中易于溶解造成肺部损伤或引起继发性的血液学改变影响心血管疾病的发病与死亡。55PM2.5的免疫系统毒性肺泡巨噬细胞（MAC）的吞噬作用是肺脏一种重要的清除机制,MAC是肺内炎症的调控者,具有强大的生物学活性在外界的刺激下能合成和分泌的生物活性因子达50多种,其中大多数为重要的炎症介质,如肿瘤坏死因子（TNF-α）、核转录因子（NF-kB）等，它们对炎症的发生和发展起着重要的作用。56PM2.5的免疫系统毒性现已证明PM2.5的吸入对于原先患病的机体有可能通过引起超常的炎症反应，而对机体产生致命的打击。57PM2.5的致突变性及潜在致癌性大量的研究认为汽车、柴油车尾气中的PM2.5提取物具有致突变性PM2.5吸附的有毒重金属和多环芳烃等有机物越多,其致突变能力也越强58PM2.5对大气能见度的影响

——大气能见度的降低大气能见度降低的原因：主要是由于物体和环境之间失去了对比度，以及PM2.5和气体污染物对光的吸收和散射减弱了光信号。PM2.5对光的吸收效应几乎全部是由碳黑（也称元素碳）和含有碳黑的颗粒物造成的。59PM2.5标准在美国的问世1993年12月，在著名的《新英格兰医学杂志》上，刊登了Dockery博士等撰写的研究文章《空气污染和六城市致死率》，该文揭示了细颗粒物PM2.5和城市非正常死亡的关系，此文尽管争议很大，毕竟是“开山”之作。美国环保局（EPA）在1994年就宣布要增加PM2.5的监测指标。1995年，美国癌症协会(ACS)发表了著名的6城市50个地理控制社区的研究，成为PM2.5立法的科学依据。601994-1996年间，美国癌症协会和美国环保局开了多次研讨会，在1996年底发布了征求意见稿。美国癌症协会、“地球公正”等三个主要团体，广泛传播有关科技知识，解答公众问题。1997年9月16日，美国环保局终于发布了PM2.5的标准。PM2.5标准在美国的问世61但此标准立即受到美国卡车协会、工业组织和佛罗里达等州的抵制，美国卡车协会向华盛顿地方法院递交诉状，状告环保局滥用职权。1999年5月14日，由三位法官组成的合议庭认为环保局的标准是违宪的，不正当地使用了国会赋予的职权，对科技问题没有足够的质疑。PM2.5标准在美国的问世62PM2.5标准在美国的问世1999年6月，美国司法部和环保局申请重新审理和听证，但是华盛顿地方法院拒绝了这一要求司法部和环保局只得——其实也是求之不得地到联邦最高法院“讨个说法”。同时，美国癌症协会等组织也施加压力，状告环保局行政不作为63PM2.5标准在美国的问世2001年2月27日，联邦最高法院合议庭一致通过了判决：环保局的标准没有违反宪法，其做出的决定也没有超出国会赋予的职权范围，制定的标准“非常适合美国社会的国情”。64美国的PM2.5标准美国EPA于1997年颁布了PM2.5的空气质量标准,年均值0.015mg/m3，日均值0.065mg/m3

。2000年，PM2.5监测常规化。经过5年的实施，90％的地方都能保障最基本的空气质量。美国EPA于2006年修订了PM2.5的空气质量标准，年平均15μg/m3，日平均35μg/m365PM2.5浓度北京，102μg/m3，

2005-2007HongKong，38μg/m3，2003HoChiMingCity，32μg/m3，1996―1998DahakaandRajshahi,Bangladesh，22.3and22.5μg/m3，2001―2002北京35个监测站2013年开始测量PM2.5浓度以来，目前年平均值达90μg/m3。66我国污染现状乌鲁木齐（2007.12-2008.1），PM2.5范围为188~371μg/m3,平均值为279μg/m3西安（2003.9-2007.7），PM2.5日均浓度为183.8±104.2μg/m3，；一周内，周二和周六为高峰；季节变化：冬季>秋季>春季>夏季；重污染日：元宵节，焚烧秸秆67西安市南郊各个时期PM2.5和PM10的浓度对比（2007.11-2008.10）时期PM2.5日平均浓度（μg/m3）PM10日平均浓度（μg/m3）PM2.5/PM10采暖期114.42139.530.82非采暖期61.7595.440.65过渡期102.84135.870.76采暖期/非采暖期1.85倍1.46倍682004-2008年

西安市大气PM2.5的平均浓度年份监测天数中位数（μg/m3）范围（μg/m3）超标天数超标率（%）2004339184.9428.4~651.2633699.122005344194.9332.57~783.5834098.842006350206.7831.44~768.6234899.432007347193.7429.94~609.0834699.712008336179.087.56~418.4432496.43按照美国EPA2006年修订的PM2.5标准日均浓度35μg/m3计算超标率692004-2008年

西安市大气PM2.5与疾病死亡的关系20天前的PM2.5浓度与呼吸系统疾病死亡率关系最大。大气中PM2.5与总死亡，心血管疾病，呼吸系统，COPD，中风，冠心病死亡率间均存在正相关关系。女性和男性的死亡率之比(IRR)是0.6875，即男性多于女性。当大气PM2.5浓度增加100μg/m3时，总死亡率上升4.08%70西安，20132013年，西安环境质量优良天数为138天，达标率为37.8%；PM2.5全年平均值超标两倍71PM2.5与死亡率地壳PM2.5的增加并没有导致死亡率上升，而机动车排放PM2.5的增加导致的死亡率上升高于燃煤排放的PM2.572732011年12月5日，