卫生学02-大气卫生

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［了解］（1）大气结构（2）大气污染来源

［掌握］(1)空气的物理因素与健康（2）大气卫生防护及卫生标准（3）大气污染对健康影响的调查和监测［重点］（1）大气污染对健康的影响（2）常见大气污染物对健康的危害（SO2，NOx，颗粒物）［概念］逆温，二次污染物，光化学烟雾主要内容3从宇宙空间看到的地球，包围在地球外部的一层美丽而又千变万化的气体，总称为大气或大气层。4一、大气结构高层大气（中间层、热层、逸散层）平流层：空气稀薄，只有水平流动；含臭氧层。飞机对流层：含空气、水蒸气、烟尘、微生物等。空气垂直、水平流动；有气象现象。5温度层结：大气温度的垂直梯度。大气温度的垂直变化用大气温度垂直递减率（γ）表示，即每增加100m气温下降的度数，通常为0.65度。

γ>0气温随高度递减

γ<0气温随高度递增（逆温）

γ=0气温不随高度变化6789逆温

(temperatureinversion)

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。这种现象称为温度逆增，简称逆温。出现逆温的气层叫逆温层。

逆温的类型：

辐射逆温

下沉逆温

地形逆温1011二、空气的物理因素与健康（一）太阳辐射促进黑色素原黑色素色素沉着，保护皮肤红斑作用抗朐偻病作用具有杀菌作用热效应；使机体局部温度升高，血管扩张，促进新陈代谢及细胞增生，有消炎镇痛作用紫外线（记住其作用）A段（320~400nm),到达地面B段（290~320nm)，10%到达地面C段（200~290nm)，全部被臭氧吸收可视线（400~760nm)红外线（760nm~1mm)1213过量太阳紫外线辐射暴露可引起的疾病皮肤疾病

皮肤癌日光角化病晒斑唇疱疹再激活眼睛疾病

白内障翼状胬肉角膜或结膜鳞状细胞癌1415（二）空气离子轻离子：离子吸附周围的中性气体分子。重离子：轻离子与灰尘、烟雾等结合。空气离子对人体的作负离子：镇痛、镇静、催眠、降压阳离子：失眠、烦燥、升压空气离子的卫生评价空气离子数：阴离子数多，清洁度大。重轻离子比值：>50，说明空气污浊。空气离子单极系数：阳离子/阴离子。清洁地区该值低161718（三）气象因素气象因素气温气压气湿气流气候病：花粉病、枯草热、流行性感冒均与季节变化有明显关系天气病：风湿性关节炎、肌肉痛、偏头痛受短时间气象因素影响19三、大气污染1.污染物来源天然污染：人为污染生产污染工业排放燃料燃烧交通污染生活污染其它火山爆发、森林火灾、沙尘暴202122从油箱和汽化器中挥发的汽油碳氢化合物从曲轴箱漏出的气体碳氢化合物汽车排气一氧化碳碳氢化合物氮氧化物232.大气污染物种类

按属性分：

物理性污染物化学性污染物生物性污染物按状态分：气态污染物颗粒污染物按形成过程分：

一次污染物二次污染物二次污染物（secondarypollutant）：排入大气的污染物在物理、化学等因素的作用下发生变化，或与环境中的其它物质发生反应所形成的理化性质不同于一次污染物的新的污染物，称为二次污染物。24气态污染物1、含硫化合物：SO2、SO3、H2S等；2、含氮化合物：NO、NO2、NH3等；3、碳氧化合物：CO、CO2；4、碳氢化合物：烃、醇、酮、酯、胺；5、卤素化合物：HCl、HF、SiF4。25颗粒污染物

空气动力学等效直径（Dp）

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Dp。

可按Dp大小对颗粒性污染物进行分类。26总悬浮颗粒物Dp≤100µm

可吸入颗粒物Dp≤10µm细粒子Dp≤2.5µm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，也称飘尘（suspendeddusts）。在空气中悬浮的时间更长，对健康的危害极大。（1）易进入深部呼吸道（2）易进入血液；（3）易吸附其他毒物。2728Country/organazationAnnualmean（µg/m3)24-hourmean（µg/m3)发布年份WHO10252005WHO过渡期I35752005WHO过渡期II25502005WHO过渡期III1535.52005澳大利亚8252003（非强制）美国15352006欧盟252010实现目标值2015强制生效日本15352009中国3575拟于2016征求意见StandardofPM2.529四、大气污染对人体健康的影响(一)直接危害急性危害（烟雾事件，事故性泄漏)慢性危害影响呼吸系统功能（气管炎、COPD）降低免疫力引起变态反应（甲醛致敏、SO2引起哮喘）心血管疾病：PM10的增加引起死亡率，心血管相关疾病率增加。致癌作用（肺癌等）30313233（二）间接危害温室效应（greenhouseeffect):

大气层中的某些气体能够吸收地表发射的热辐射，使大气增温，从而对地球起到保温作用。

这些气主要包括CO2、CH4、N2O、CFCs等。温室效应与健康相关的不利影响：

有利于病原体的繁殖和分布，扩大流行范围；

与暑热相关疾病的发病率和死亡率上升；

有害物质如真菌孢子、花粉浓增加，过敏病增加。34（二）间接危害酸雨臭氧层破坏影响小气候与太阳辐射其他3536

五、常见的污染物对健康的危害

（一）二氧化硫(SO2)(1)SO2+H2SO4:刺激眼、鼻咽粘膜刺激上呼吸道收缩、分泌增多；炎症、腐蚀性组织坏死；致急性支气管炎、肺水肿。(2)SO2+飘尘：进入肺深部

FeO3

H2SO4肺纤维病变肺气肿(3)SO2:

变态反应原，引起支气管哮喘(4)SO2+B(a)P：促癌作用SO2来源于含硫燃料（煤、石油）的燃烧。37SO2、烟尘和硫酸雾是形成煤烟型烟雾事件的主要污染物名称国家时间主要污染物形成条件危害马斯河谷事件比利时1930.12SO2高压、逆温无风、低温60人死亡呼吸道疾病多诺拉事件美国宾州1948.10SO2硫酸雾高压、逆温无风、河谷18人死亡、5910人得呼吸道疾病伦敦烟雾事件英国伦敦1952.12SO2CO烟尘高压、逆温无风、盆地、低温、湿度大4000多人死亡老人居多呼吸系统疾病心脏病38形成酸雨酸雨：降水的pH值小于5.6，有“空中死神”之称。主要前体物是SO2和NOX，SO2贡献率为60-70%。成因：SO2和NOXH2SO4和HNO3酸雨的危害氧化剂自由基金属离子39黑雨:

1994年重庆及其郊区下了数场黑雨，色如墨汁，且有强酸性。黑雪:1991年我国喜马拉雅山区下了数场“黑雪”。40（二）颗粒物1.颗粒物的特性（1）本身为毒物:如铅、汞、镉尘等。（2）成份复杂，为其它污染物的载体

吸附有害气体 吸附Fe、Mn等金属氧化物 吸附B(a)P、石棉的致癌物 吸附病原微生物

酸雨、酸雾412.颗粒物对健康的影响（1）对呼吸系统的影响:

堵塞肺部组织，影响换气功能

支气管炎、肺气肿、支气管哮喘

降低呼吸系统抵抗力（2）致癌作用（3）其它影响（P2.5）：

干扰中枢神经系统功能

诱发血栓，刺激呼吸道释放细胞因子，引起血管损伤，心血管疾病发病率与死亡率升高。（4）提高人群死亡率423.形成灰霾（亚洲棕云）

AsianBrownCloud(ABC)43大量极细微的干性尘粒、烟粒、盐粒等均匀地悬浮在空中，使水平能见度小于10.0km，空气普遍出现混浊的天气现象。我国存在4个明显的灰霾严重区：黄淮海地区、长江河谷、四川盆地、珠江三角洲。广州地区最为严重，2004年广州市灰霾天气135天；11月2日，灰霾造成空气污染指数300。44广州灰霾天气，能见度低45灰霾成因霾层由高浓度细颗粒物组成，主要成分是碳黑、硫酸盐、硝酸盐、有机颗粒、飞灰和矿物颗粒；霾层还含有浓度较高的SO2、CO和各种有机气体化合物等。灰霾是在颗粒物背景值比较高的基础上发生。颗粒物的来源复杂。46（三）NOx与光化学烟雾

(photochemicalsmog)来源

自然来源，但本底低矿物燃料燃烧工业排放机动车尾气

4748SolarradiationUltravioletradiationNONitricoxidePhotochemicalsmogH2OWaterNO2NitrogendioxideHydrocarbonsO2MolecularoxygenHNO3NitricacidPANsPeroxyacylnitratesAldehydes(e.g.,formaldehyde)O3OzoneOAtomicoxygen495051对健康影响NOx呼吸道深部亚硝酸、硝酸刺激、腐蚀肺组织肺水肿（NO2以肺损害为主）亚硝酸盐血液+Hb高铁Hb组织缺氧

（NO以高铁Hb症较明显）NO2

支气管哮喘醛类化合物和PAN刺激眼、上呼吸道粘膜甲醛变态反应性疾病O3

哮喘、肺气肿、肺水肿52臭氧臭氧污染：光化学烟雾的主要成分，刺激性强，氧化性强，属于二次污染物。O3占烟雾中光化学氧化剂的90％以上，是光化学烟雾的指示物。自然本地0.4-9.4µg/m3，洛杉矶光化学烟雾时，大气中O3高达1500µg/m3。上世纪80年代北京最大小时平均浓度为76.4,而1998年达431.2。53O3可进入肺深部。由于高反应性，40％在鼻咽部分解。肺功能改变。降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞的功能。阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧，并使甲状腺功能受损，骨骼早期钙化。损害体内某些酶的活性。对微生物、植物、昆虫和哺乳动物细胞具有致突变作用。尚无证据表明其致癌作用。54煤烟型烟雾与光化学型烟雾比较特点煤烟型烟雾事件光化学型烟雾事件污染物煤炭的燃烧产物、生产废气汽车尾气气象条件气温低、气压高、风速低、湿度大、有雾、逆温气温高、天气晴朗、紫外线强烈，逆温地点特征河谷盆地易发生多发生在南北纬60○以下的地区；大城市多发症状特征呼吸道刺激症状眼睛及呼吸道刺激症状55其它污染物(自学)CO

铅

多环芳烃56大气卫生标准概念基准(criteria):

根据环境中有害物质和机体之间的剂量反应关系,考虑敏感人群和暴露时间而确定的对健康不会产生直接或间接有害影响的相对安全剂量。标准(standard):

以保护人群健康为直接目的,对环境中有害因素提出的限量要求以及实现这些要求所规定的相应措施。57我国的大气卫生标准我国1982年发布的《大气环境质量标准》对总悬浮物、飘尘、SO2、NOX、CO、光化学氧化剂（O3）制订了浓度限值，且每个污染物的标准分为三级（一级、二级、三级）。1996年修订了《大气环境质量标准》，增加了NO2、铅、BaP、氟化物的浓度限值，并将飘尘改为可吸入颗粒物，光化学氧化剂改为O3。58不同国家和组织的大气环境质量标准比较污染物名称浓度限值(mg/m3)1h平均日平均年平均PM10

中国

WHO

欧盟美国日本----------0.151.0070.05(2005年起）0.150.10.101.100.02(2010年起）0.05--PM2.5WHO

美国----1.0150.0651.140.015NO2

中国

WHO

欧盟美国日本0.240.20.2(2010年起）------------0.076-0.1130.080.040.04(2010年起）0.1--59污染物名称浓度限值(mg/m3)1h平均日平均年平均SO2

中国

WHO

欧盟美国日本0.50--0.35(2005年起）--0.2630.15