第三章大气卫生31课件讲解

第三章大气卫生

自2013年1月9日以来，从北京到天津，从河北到山东，从河南到广西，我国大范围的雾霾天气正在影响人们的生活。据新华社报道，京港澳高速公路长沙－湘潭路段上，13日的早上8点到下午5点的9个小时内，连续发生40多起交通事故；北京、济南、石家庄、南宁等城市各大医院里，呼吸内科、过敏源测试科等接诊人数在短短几天时间里飙升了7至8倍。10大空气污染城市中7个在中国实拍湖北武汉雾霾天气笼罩全城Atmosphere大气层定义：

(包围地球表面并随着地球旋转的空气层)厚约2000公里～3000公里性质：大气球体的物理化学性质随高度变化1.空气密度最大2.厚度范围从两极上的5英里到赤道上的10英里3.温度随海拔升高而降低4.立式和卧式移动5、气候变化主要是发生在这一层6.含有大部分污染物对流层平流层等温层30~35km，-50~-60℃臭氧层15~35km,20km地球之伞第一节大气垂直结构电离后的氧吸收太阳辐射空气成分氮:78%氧：21%氩气：0.93%二氧化碳：0.03%(1)其集中度在城市高于农村(2)二氧化碳浓度在增长:

每年增加1.5ppm1800(270ppm);1984(345ppm)2100(温度升高6℃)

成分：气体+水蒸气+气溶胶液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系自然状态下主要来源于岩石的风化、火山爆发、宇宙落物以及海水溅沫等其含量、种类以及化学成分是变化的种类：轻雾(mist)、浓雾(fog)、霾(haze)、粉尘(dust)、烟气(fume)、烟(smoke)、烟雾(smog)和烟炱(soot)等气溶胶aerosol紫外线辐射A段（320~400nm)B段（290~320nm)C段（200~290nm)可见光（400~760nm)红外辐射（760~30000nm)促进黑色素原黑色素色素沉着，保护皮肤红斑作用抗佝偻病作用具有杀菌、皮炎、致癌热效应；使机体局部温度升高，血管扩张，促进新陈代谢及细胞增生、消炎、镇静空气的物理状态1.太阳辐射2. 气象因素：调整3. 空气离子:大气中带电荷的物质轻离子:10-15molecule重离子:颗粒物，水滴重离子/轻离子≤50(有益健康)Airpollution空气污染

由于人类活动或自然过程，使得排放到大气中物质的浓度及持续时间足以对人的舒适感、健康以及对设施或环境产生不利影响时，称大气污染Section2空气污染及其后果污染源

Naturalpollutionsource

沙尘暴、火山爆发、森林火灾等人为污染sourceImmobile固定污染源Mobile流动污染源人为污染源

1.工农业活动:(1)化石燃料：煤、石油(2)工作过程排放

(3)农药化肥2.生活炉灶和采暖锅炉3.交通运输4.来自其他环境介质

5.其他：突发污染事件、垃圾焚烧工业企业是大气污染的主要来源

2010年我国二氧化硫排放量为2185.1万吨工业排放量为1864.4万吨生活排放量为320.7万吨2010年我国烟尘排放量为829.1万吨工业排放量为603.2万吨生活排放量为225.9万吨

我国主要燃料中灰分和硫含量燃烧种类灰分（%）含硫量（%）煤5-350.7-5.5重油0.1-0.510.1-3.8页岩40-661.2-5.5

燃烧一吨煤排出的各种有害物质的重量(kg)

有害物质 电厂锅炉 工业锅炉 取暖锅炉

SO2 606060 CO 0.231.4 22.7 NO2 9.19.1 3.6 VOCs 0.10.55 Dust

一般燃烧

1111 11

燃烧良好时

3 6 9

职业病CradletogravePollution从“摇篮到坟墓”的污染由原材料到产品，工业生产的各个环节都可能有污染物形成和排放。从铁矿---开采---冶炼钢铁---汽车制造---汽车运行---汽车报废的每一个环节都会有污染物输送到环境

烹调油烟：是炒菜、煎炸食品时油温达250℃产生的一组混合性污染物，约有200余种成分。大多研究表明，烹调油烟冷凝物具有致突变性，并成为发生肺癌的危险因素。油烟中的致突变物质来源于油脂中的不饱和脂肪酸的高温氧化和聚合反应。目前认为，菜油、豆油含较多不饱和脂肪酸而具有致突变性，猪油的不饱和脂肪酸含量低则无致突变性。

煤烟中含多环芳烃。例如，云南省宣威县许多农户长期燃用烟煤，使室内空气中苯并(a)芘[benzo(a)pyrene]浓度最高可达626µg／m3，超过我国建议大气卫生标准值约6000倍。室内空气中苯并(a)芘浓度与居民肺癌死亡率呈明显的剂量—反应关系。

地方性氟中毒：燃用含氟量很高的劣质煤(含氟达3000mg／kg以上)，加之燃烧方式落后，将煤直接在室内敞开燃烧，室内空气氟浓度可高达o.5mg／m3。汽车排气一氧化碳100%碳氢化合物60%氮氧化物100%从曲轴箱漏出的气体碳氢化合物20%从油箱和汽化器中挥发的汽油碳氢化合物20%拥堵费排污费

机动车尾气污染物占大城市空气污染物的比例（%）PbCOCO2CH美国69703335上海85809656北京63732270汽车废气中有害物质的排放量与发动机种类和所使用的燃料性质和成分、行驶状态（加速、减速、等速、空挡）不同而有较大差别。汽油车比柴油车废气中的一氧化碳多，而醛类和苯并芘较少。在加速和等速行驶时氮氧化物浓度高，而减速和空挡时一氧化碳、醛、烃类等物质浓度高。车辆轮胎与沥青路面摩擦可以扬起多环芳烃和石棉污染物定义:1.能引起大气污染的有害物质

2.由于人类活动或自然过程，排放到大气中的物质，对人或环境产生不利影响，统称为――（GB6916-86）环境空气质量标准-GB3095-2012污染物1.转型主要污染物二次污染物：危害更大

2.属性生物污染物：花粉、孢子物理污染物化学污染物3.物理状态气态污染物颗粒物气态污染物Gas空气:

SO2,SO3,H2S;No,NO2,NH3;CO,CO2;

hydrocarbon;halogenetc.Steam蒸汽:

例如水银蒸汽等微粒直径=几何长度降尘量：D>10µm空气粉尘：D≤10µmAerodynamicdiameter(Dp)空气动力学直径、空气动力学等效直径、空气动力学当量直径

在气流中，如果所研究的大气颗粒物与一个有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大气颗粒物的Dp

直接表达颗粒物在空气中的停留时间、沉降速度、进入呼吸道的可能性以及在呼吸道的沉积部位等颗粒物的分类

(1)TSP（全悬浮颗粒物）：

指Dp

≤100µm的颗粒物，包括液体、固体或液体与固体结合存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒

Dp0.1~100µm,aerosol

(2)IP（可吸入颗粒物，PM10）Dp≤10µm

PM10是指所有直径小于或等于10µm的颗粒。直径为10µm的颗粒大约是人类头发直径的七分之一

（悬浮粉尘）

（3）细颗粒物（fineparticle,PM2.5

）对人体健康威胁极大基本上全部进入肺泡极易吸附各种有机物和重金属元素（4）超细颗粒物（ultrafineparticle，

PM0.1

）主要来自汽车尾气，多为大气中形成的二次污染物颗粒物的来源可吸入颗粒物是目前我国城市大气环境的首要污染物，尤其是空气动力学直径小于2.5µm的颗粒物污染问题十分严重。据我国环境质量报告书和世界资源报告提供的数据，我国空气质量超标的城市中，６８％存在着可吸入颗粒物污染问题。1、污染源的直接排放，如烟囱与车辆等2、空气中硫氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用而形成的细小颗粒物雾霾雾Fog是近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，此时的天气现象称为雾大气湿度应该是饱和的由于雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。霾Haze，也称灰霾Dust-haze是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。近期我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报，统称为“雾霾天气”空气污染指数(API)

是一种反映和评价空气质量的方法将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式API＝max(I1,I2…Ii,…In)

分级表征空气质量状况与空气污染的程度结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势

空气污染指数及对应的空气质量级别

API

级别空气

质量

状况对健康的影响适用范围0～50Ⅰ优可正常活动自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区51～100Ⅱ良可正常活动城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区101～200Ⅲ普通

(轻度污染)长期接触，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状特定工业区201～300Ⅳ

不佳

(中度污染)一定时间接触后，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

>300Ⅴ

差

(重度污染)健康人除出现较强烈症状，降低运动耐受力外，长期接触会提前出现某些疾病

三、影响大气中污染物浓度的因素

污染源的排放情况气象条件地形条件一、污染源的排放情况排出量：是决定大气污染程度最基本的因素。在其它条件相同的情况下，单位时间排出量越大，污染越严重。与污染源的距离

有效排出高度10－20倍近地面的大气中有害气体的浓度以烟波着陆点处最大污染物的最高浓度与烟波的有效排出高度的平方成反比烟波着陆点III.排出高度二、气象因素1.风和湍流

风是一种空气的水平运动，就像大气中的动力机器起着输送和扩散有害气体及微粒的作用。风速风向风向频率图（风玫瑰图windrose)

染全年污染以全年内主导风向的下风侧地区受影响最大。污染源下风侧空气中污染物浓度比上风侧高，所以居民区应布置在常年主导风向的上风侧，公矿企业，尤其是能造成严重大气污染的工厂应设置在常年主导风向的下风侧。

湍流

是由于垂直气温的变化和大气中气团间的摩擦作用而引起的短暂性紊流，是一种不规则的空气流动。湍流强，有利于污染物的稀释和扩散。2.温度层结（气温的垂直梯度）

大气温度垂直递减率

γ=0.65℃/100m

气温垂直分布气温随高度递减：晴朗的白天且风速小，气温下高上低，r>0气温不随高度变化：多云天或阴天且风速较大，r=0气温随高度递增：无风、少云的夜晚，气温下低上高，r<0

气温逆温（temperatureinversion）大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象逆温的类型辐射逆温：地面长波辐射冷却形成（无风、少云的夜晚）下沉逆温：空气压缩增温形成（高压气团）地形逆温：地理因素大气稳定度（atmosphericstability）大气垂直运动的程度气块干绝热垂直递减率

在空气的垂直移动过程中，因气压变化而发生温度的绝热变化

γd=0.986℃/100m

原因：向外膨胀、外界压力

大气稳定度（atmosphericstability）

大气垂直温度递减率γ=0.65℃/100m气块干绝热垂直递减率γd

=0.986℃/100mγ>γd

不稳定状态

γ=γd中性状态

γ<γd稳定状态波浪型

γ>γd

，不稳定状态锥型

γ＝γd，中性状态扇型

γ<γd，稳定状态，逆温上扬型(屋脊型）：傍晚熏烟型（下扩型）：日出前后烟波扩散与大气稳定度的关系及其类型：3.气压当地面受低气压控制时，四周高压气团流向中心，中心的空气便上升，形成上升气流，形成气旋，通常风速较大，大气呈中性或不稳定状态，有利于污染物向上扩散。当地面受高气压控制时，中心空气下降，形成反气旋。此时天气晴朗，风速小，出现逆温层，不利于污染物向上扩散。4.气湿：

气湿大时，水蒸气凝结于灰尘颗粒表面，使之沉降大气底层，使接近地面的空气层灰尘浓度升高。气湿很大而低温则形成雾，更使大气污染增加。5.降水、雨雪：可以冲洗空气中的灰尘、煤烟和各种气体污染物，所以雨雪之后大气变得清洁和新鲜。

山地和谷地在山区，由于地形起伏，造成辐射强度和辐射冷却不均，引起热力环流，形成地形风。因此山谷中不同位置、不同高度的大气运动状况是不同的，对污染物的传送能力也各不相同。三、地形2.沿海和海滨：由于海陆风的交换，有时低层排放的污染物被海陆风输送到一定距离后，又会被高空反气流带回到原地，造成原地污染物浓度增加。由于水陆气温的差异，水面逆温层的空气流经陆面，逆温层上部积聚的污染物被热流对流带到地面，在短时间可出现污染物浓度增高的“熏烟过程”。城市热岛城市温度高于郊区的现象，在气象学上通常称为城市的“热岛效应”。城市建筑物、柏油混凝土路面颜色深，吸收热量多砖瓦、水泥、石块等建筑材料，储存和传送热量的本领比土壤强。即能有效储存较多的热量又能很快向大气中传送大量热能储水少,水分蒸发会消耗掉的热量少交通发达废气排出多人口密集城市热岛是怎样形成的？

热岛的热空气上升，四郊冷空气流向城市，可将郊区的大气污染物吹入市区，造成市区的大气污染。城市热岛的影响空气污染的结果迁移：运距离、上层、其他介质转换：形成二次污染：铅尘、地面微生物转化为二次污染物：SO2

（硫酸雾）；

NOx+烃类（光化学烟雾）自净大气自净（self-purification）定义：少量的污染物一时性地进入环境，可经环境因素的自身力量使污染物浓度或总量降低，使生态系统不致遭到破坏，环境的这种功能称为自净作用。途径：

1.物理作用：扩散，稀释，沉降，吸附，蒸发等途径使污染物浓度下降，但其能力有限。

2.化学作用：氧化、还原，中和，分解和其它化学反应，使有机物无机化，使毒性高的变成毒性较低的物质而达到自净。

3.生物作用：微生物（分解，降解，转化等途径使物质的毒性↓or↑）

空气污染对健康的直接影响

(空气污染相关疾病)空气污染对健康的间接影响3大气空气污染对人体健康的影响空气污染物进入人体的几种入口方式呼吸道大颗粒沉积在上呼吸道Dp>10µm95%2~3μm的颗粒倾向于沉积在肺的终末细支气管和肺泡中(一小部分PM2.5)<0.4µm可以自由流入和流出到肺泡，减少肺部颗粒物沉积(烟雾)胃肠道

(小孩)食物、饮用水、吞咽、吸入灰尘等皮肤和粘膜

空气污染对健康的直接影响

(空气污染相关疾病)(一)急性损伤污染物浓度在短时间内迅速增加。如果人体吸收了大量污染物（烟气、废气），就会发生急性中毒。急性中毒的分类(1)雾霾事件：主要类型(2)生产性事故雾霾事件煤烟事件

光化学烟雾事件

煤烟事件SO2+fluorideSO2+metaldust1952年12月5日，英国伦敦地面气温接近0℃，气温逆增，空气静止无风，空气中有一厚层烟雾，且连续四天聚积不散，许多人死亡。当时在伦敦市区展销的牛群也受到危害。此次大气污染事件在公害（publicnuisance）史上称作“伦敦烟雾事件（Londonsmogincidence）”。

案例1952年12月期间，英国伦敦发生了空气污染事件。大都市区估计有4,000人死亡，其中伦敦县有2,000人死亡。烟雾颗粒的最大24小时平均值约为4,000微克/立方米；SO2的最大值为1.5ppm，平均值为0.95ppm。整整10年前，也就是1962年12月，发生了类似的空气污染事件。SO2浓度在发作期间达到峰值约1.5ppm，平均约0.8ppm。部分。浓度大约是1952年事件期间的20%，但这一事件中的总额外死亡人数在伦敦县仅估计为350（总计700）。因此，虽然SO2浓度。类似于1952年的情节，部分。浓度1962年剧集中的超额死亡人数远低于之前。这种对比表明，超额死亡可能与颗粒物浓度而非二氧化硫空气污染更密切相关。假定的试剂硫酸预计存在于污染物混合物的颗粒部分中。（联合效应）光化学烟雾事件定义：机动车尾气中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机污染物（VOCs）在阳光紫外线下通过光化学反应转化为淡蓝色烟雾。

浅蓝色烟雾的主要成分：臭氧、醛类、过氧酰基硝酸酯类洛杉矶光化学烟雾事件：这种现象第一次发生在洛杉矶（1943年）。

光化学反应图10%Over85%SO2----SO3------H2SO4煤烟事件：身体的污染物：主要污染物

光化学烟雾事件：化工污染物：二次污染物比较煤烟型烟雾事件与光化学烟雾事件

1.污染物种类

2.气候和气象条件

3.地形煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件发生条件的比较煤烟型烟雾事件光化学型烟雾事件污染来源煤和石油制品燃烧石油制品燃烧主要污染物颗粒物、SO2、硫酸雾HCs、NOX、O3、SO2、CO、PANs发生季节冬季夏秋季发生时间气象条件逆温类型地理条件症状易感人群早晨气温低(-1℃～4℃)、气压高、风速很低、湿度85%以上、有雾辐射逆温河谷或盆地易发生咳嗽、喉痛、胸痛、呼吸困难，伴有恶心、呕吐、发绀等，死亡原因多为支气管炎、肺炎和心脏病。老年人、婴幼儿以及心、肺疾病患者中午或午后气温高(24℃～33℃)、风速很低、湿度70%以下、天气晴朗、紫外线强烈下沉逆温南北纬度60º以下地区易发生眼睛红肿流泪、咽喉痛、咳嗽、喘息、呼吸困难、头痛、胸痛、疲劳感和皮肤潮红等，严重者可出现心肺功能障碍或衰竭心、肺疾病患者生产性事故ToxicgasleakageaccidentinBphopal,India

（印度博帕尔毒气泄漏事件，异氰酸甲酯）ExplosionofnuclearpowerplantinUSSR

（前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件）

特殊灾害：火灾、火山爆炸、气体泄漏、化学武器的使用。

美国联合碳化物公司在印度中央邦的首府博帕尔北部人口稠密区建立了一农药厂。由于工厂设备年久失修，早应更新，但公司不予投资。1984年12月2日深夜，该厂的一个储料罐进水，罐中的化学原料发生剧烈的化学反应，储料罐爆炸，41吨异氰酸甲酯泄漏到居民区，酿成迄今世界最大的化学污染事件。

ToxicgasleakageaccidentinBphopal,India

印度博帕尔毒气泄漏事件

毒气泄漏时，微风自东北吹向西南，白色的烟雾顺着风向弥漫在博帕尔市区狭长地带的上空，居民从熟睡中被剧烈的刺激性气体呛醒，不顾一切地逃命，全城陷入一片混乱和恐怖。两个小时后，烟雾逐渐消散。在这次惨剧中，有521262人暴露，严重暴露的有32477人，中度暴露的有71917人,轻度暴露的有416868人。2500人因急性中毒死亡，各种后遗症、并发症不计其数，给人民健康、神经精神和社会政治经济造成无法弥补的损失。

急性中毒的主要表现是呼吸道症状，咳嗽、呼吸困难、分泌物多、进而引起肺水肿，窒息，死亡。眼结膜分泌物增多，视力减退，甚至失明。急性神经中毒的主要表现是昏迷。死亡原因主要是肺水肿、窒息。事件后流产、死产率大大增加。

1994年，事件后10年，国际医学专家委员会对博帕尔毒气泄漏事件的远期影响进行了调查，发现当年暴露人群慢性呼吸道疾病患病率高，呼吸功能降低，免疫功能降低，神经精神系统患病率高，表现失眠、头痛、头晕、记忆力低、动作协调能力差、精神抑郁等等。

印度博帕尔毒气泄漏事件给人类留下了很多教训，其中最重要的是发展中国家在发展经济的时候，一定要完善法律体系，加强进口管理和监督监测。大的工程项目应有卫生环保专家参与。要加强卫生宣教。

ExplosionofnuclearpowerplantinUSSR

（前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件）

1986年4月26日凌晨1时许，前苏联切尔诺贝利核电站爆炸，造成自1945年日本广岛、长崎遭原子弹袭击以来世界上最为严重的核污染。反应堆放出的核裂变产物主要是131I、103Ru、137Cs和少量60Co。周围环境中的放射剂量达200R/小时，为人体允许剂量的2万倍。此次核事故造成13万居民急性暴露，31人死亡，233人受伤，经济损失达35亿美元。这些放射性污染物随着当时的东南风飘向北欧上空，污染北欧各国大气，继而扩散范围更广。3年后发现，距核电站80km的地区，皮肤癌、舌癌、口腔癌及其他癌症患者增多，儿童甲状腺病患者剧增，畸形家畜也增多。尤其在事故发生时的下风向，受害人群更多、更严重。

2003年12月23日22时左右，由四川石油管理局川东钻探公司承钻的位于重庆市开县高桥镇的16H井发生天然气井喷，直到27日才将井喷完全控制。井喷事故排放的气体，主要成分为硫化氢、甲烷、乙烷、二氧化碳等。当地9.3万居民受害，65000人被紧急疏散安置，42847人接受治疗，2155人住院治疗，死亡243人，畜禽死亡6899头（只），直接经济损失达6432.31万元。中毒者的主要临床表现：眼部和呼吸道的刺激症状及头昏、头疼、失眠、多梦等神经症状。重庆市开县高桥镇井喷事故

1.长期受刺激引起的炎症COPD：慢性阻塞性肺疾病，包括慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气肿2.肺加速老化:空气污染比烟雾更能造成肺损伤

3.Cardiovasculardisease心血管疾病(1)肺部疾病可使肺功能下降，肺压升高。后期可出现心力衰竭(2)血红蛋白对O2的亲和力降低。携氧能力下降会导致缺氧，从而增加心率。可能发生肺心病(二)慢性损伤4.免疫功能下降

免疫功能下降是早期征兆。(2)不同年龄人群的差异。(3)儿童是最脆弱的人群。空气污染对儿童免疫能力的影响地区杀菌力指数溶菌酶(mg/L)碱性磷酸酶活性工业区2.5±1.025±2.849.35±6.2对照区4.2±0.447.8±5.280.9±17.7

5.引起过敏：过敏原存在于空气中。一些污染物，如SO2、甲醛、石油产品6.慢性中毒：金属，如Pb、Cd、Cr、砷、氟和汞7.致癌作用：(1)致癌物，如砷、苯并(a)芘(2)空气污染与肺癌发病率和死亡率相关(3)烟雾与空气污染：协同反应空气污染对健康的间接伤害空气污染对健康的间接伤害Atmosphericbrownclouds(ABC):

大气棕色云团指区域范围的大气污染物，包括颗粒物、煤烟、硫酸盐、硝酸盐、飞灰等ABC的棕色就是黑炭、飞灰、土壤粒子以及二氧化氮等对太阳辐射的吸收和散射所致世界目前有五大ABC热点区，包括东亚、南亚的印度中央平原、东南亚、南部非洲以及亚马孙流域世界上还有13座“超大城市”被确认为棕色云团热点城市。它们是泰国曼谷、埃及开罗、孟加拉国达卡、巴基斯坦卡拉奇、伊朗德黑兰、尼日利亚拉各斯、韩国首尔、印度的加尔各答、新德里和孟买，以及我国的北京、上海和深圳

空气污染对健康的间接伤害ABC：粒子气候和太阳辐射的影响：脊柱炎、冷效应、交通事故等空气污染对健康的间接伤害

ABC温室效应温室效应的表达图温室效应1.定义:

太阳发射的较短波长的辐射，可穿过地球外围大气层和其中所含的CO2和水到达地表使地面加温，而地面加温后反射出来较长波长的辐射被地表大气层中所含的CO2等气体吸收，不能全部返回太空，从而使地面气温转暖，犹如温室，因而称为“温室效应”

大气层中的某些气体能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，称为温室效应2.温室气体

CO2,CH4,N2O,O3,CFCs（氯氟烃）etc..贡献率

CO255%、CH415%、N2O6%、CFCs24%

二氧化碳增加是全球变暖的主要原因EINina（厄尔尼诺）：becomewarm变暖LaNina（拉尼娜）:

becomecold变冷EINina（厄尔尼诺）

是拉丁美洲授予基督徒的一种称呼或称圣子，它被用来描述发生在赤道周围太平洋区的暖期明显延长的一种气候现象，它影响到全球的天气变化，给人类造成许多灾难。据有史料记载，自1950年以来，世界上总共发生了13次厄尔尼诺现象，平均每3-5年发生一次。东太平洋区的冷暖周期反映了东西太平洋上空气压的偏差（称之为向南摆动），可导致两个极端现象的出现：厄尔尼诺（变暖）和拉尼娜（变冷）。LaNina（拉尼娜）

或称圣女,厄尔尼诺和和拉尼娜就象一对孪生兄妹，总是结伴而行。拉尼娜是紧跟着厄尔尼诺现象出现的全球性气候骤变为寒潮，两者的表现特征截然相反。厄尔尼诺使海水急剧升温，而拉尼娜会使热浪急速变为寒潮，导致长年洪水泛滥。

对于“厄尔尼诺”和拉尼娜交替出现的原因，美国加州大学的海洋气象学专家格拉姆解释道：“厄尔尼诺”现象造成的海水升温，就像池塘里的涟漪一样，在所谓的“斜温层”(即同海面上的温水与冷水混合层)向前推进。在斜温层沉入深海层后，海面温度开始上升，厄尔尼诺现象发生了，这样的涟漪长度为数千公里，当它推进到南海岸后，就会像声波一样出现反弹，反弹的涟漪抵达亚洲，然后再次反弹，这样连续两次反弹的结果，使本来沉入深海的‘斜温层”上升，冷水层对表面的温水层形成强大的冲击和渗透，最后导致太平洋东部洋面上的温度急剧下降，这时就会发生拉尼娜现象。

3.温室效应对健康的不利影响全球暖化微生物繁殖增加高温相关疾病的发病率和死亡率增加干旱、洪水全球气温变暖

地表气温升高使南、北极冰山溶化及海水受热膨胀，将使海平面上升。

1998年的春天，一座巨大的冰山脱离南极洲，“南极冰山融化，全球海平面上升”已不再是预言。

2002年在武大招开的卫星测高国际学术会议透露：我国海平面每年上升1.4-1.8mm，预计50年上升量约8cm。专家介绍，我国沿海地区海拔多在50m以下，河口海岸地带是我国经济发达地区，承载全国40%左右的人口，创造了全国60%左右的国民生产总值，海平面上升将面临巨大的环境和经济压力。2011年中国气象局联合科技部、中科院发布《第二次气候变化国家评估报告》1951年至2009年，我国陆地表面平均温度上升了1.38℃，变暖速率为每年升温0.23℃青藏高原冰川退退缩速度达到每年7.8米上世纪50年代以来，全国沿海海平面上升速率为每年2.5毫米2014年11月2日联合国政府间气候变化专门委员会在丹麦首都哥本哈根发布了气候变化第五次评估报告全球变暖正在导致海洋酸化、海平面上升，带来极端炎热和强降水天气1880年至2012年，地球表面平均温度上升0.8℃1901年至2010年，平均海平面升高19cm目标：到2050年，全球温室气体排放量应当由现有水平下降40％至70％，到2100年实现零排放或负排放在1992年召开的联合国第二次环境与发展大会上，包括中国在内的166个国家签署了《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）。1997年发表了旨在控制温室气体排放的

《京都议定书》，规定了15个发达国家的温室气体限排、减排任务和时间。我国于1998年签订了《京都议定书》。空气污染对健康的间接伤害ABC温室效应：温暖效应臭氧层已被破坏臭氧层破坏预测

1.温室效应：温室效应增强使地球表面变暖而平流层变冷，可导致臭氧层减少甚至空洞形成

2.消耗臭氧层的物质：如N2O、CCl4、CH4、溴氟烷烃类（哈龙类，Halons）以及氯氟烃（氟利昂，CFCs）等，以CFCs和哈龙类物质的影响最大上世纪50年代科学家观察到臭氧层中的臭氧减少，70年代后，臭氧层减少加剧。1985年英国南极考察站首次在南极上空发现臭氧洞，后来德国科学家在北半球、在北极、青藏高原也观察到类似情况2000年的测定显示，南极大陆上空臭氧空洞面积达2800万km2。北半球中纬度地区的冬季和春季的臭氧平均损失为6%，南半球中纬度全年为5%。在春季，南极大陆上空的臭氧损失为50%，北极为15%，由此造成的有害紫外线照射分别增加130%和22%。南极臭氧空洞危害臭氧层变薄或空洞形成后，减少了臭氧层对短波紫外线和其他宇宙射线的吸收和阻挡功能，造成人群皮肤癌和白内障等发病率的增加对地球上的其它动植物也有杀伤作用平流层O3浓度减少1%，UV-B辐射量将增加2%，人群皮肤癌的发病率将增加1.3-1.5%（3%），白内障的发病率将增加0.2%～1.6%1987年9月，24个国家在加拿大蒙特利尔签署了限制消耗臭氧层物质排放、保护臭氧层的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。1990年对其进行了修订，将受控物质增加到6类数十种。《议定书》规定，发达国家在2000年，发展中国家在2010年完全停止使用上述消耗臭氧层物质我国于1989年9月正式加入《保护臭氧层维也纳公约》,1991年6月宣布加入《蒙特利尔议定书》，同年成立国家保护臭氧层领导小组。国务院于1993年批准了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。德国科学家克鲁茨（Crutzen），美国科学家罗兰（Rowland）和莫利纳（Molina），因他们长期从事臭氧方面的研究并取得突出成绩，荣获1995年度诺贝尔化学奖，这是环境化学科学工作者第一次获得此项荣誉。空气污染对健康的间接危害气候和太阳辐射的影响温室效应：温暖效应臭氧层已被破坏酸雨：又称“酸雨”

酸雨正常情况下降水的pH在5.6~6.0指pH小于5.6的酸性降水（包括雨、雪、雹和雾）19世纪中叶，英国化学家Smith在研究时发现,曼彻斯特市区大气中含有硫酸和硫酸盐,导致雨水的pH值降低。他后来于1872年在专著《大气和降雨：化学气候学的开端》中，首次提出“acidrain”的概念。使降水变酸的主要原因：主要前体物质SO2和NOx，变成H2SO4和HNO360年代英、法、美、波兰等，H2SO4:HNO3=2:11974年开始监测并发现广州、南宁、重庆、贵阳等H2SO4:HNO3=10:1酸雨的危害1.对土壤和植物的危害土壤中的营养元素如钾、钠、钙、镁会被溶出，加剧土壤pH值的降低受酸水侵蚀的植物叶片，叶绿素合成减少，出现萎缩和果实产量下降马尾松林、华山松和冷杉林出现大片黄叶并脱落，森林成片地死亡抑制土壤微生物的繁殖，特别是对固氮菌的伤害，使土壤肥力下降，农作物产量降低

酸雨的危害2.影响水生生物的生态平衡

酸化的水体微生物分解有机质活性减弱，水生植物的叶绿素合成降低，浮游动物种类减少，鱼贝类死亡

3.对人类健康产生影响土壤中有害重金属如Mn、Pb、Hg、Cd的溶解度增加，加速其向水体、植物和农作物的转移地面水pH值下降而使输水管材中的金属化合物易于溶出

4.腐蚀建筑物、文物古迹三、我国的大气质量标准

AirHealthStandard

Aim目标防止空气污染评估空气污染程度大气污染防治指南环境空气质量标准（GB3095-2012）分为两类不同的环境空气质量功能区一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区每种污染物的浓度限值分为两级一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害影响的空气质量要求。上述第一类区执行一级标准二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，在长期和短期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。上述第二类区执行二级标准1h平均浓度：指任何1h污染物浓度的算术平均值，其限值是指任何1h内平均浓度的最高容许值有些物质能使人或动植物在短期内出现刺激、过敏或中毒等急性危害，则该物质必须制订1h平均浓度限值，这是确保接触者在短期内吸入该物质而不致于产生上述任何一种急性危害的上限值。24h平均浓度：指一个自然日24h平均浓度的算术平均值，也称为日平均浓度。它的限值是指任何一个自然日24h平均浓度的最高容许值年平均浓度：指一个日历年内各日平均浓度的算术平均值，其限值是指任何一个日历年内各日平均浓度的算术均值的最高容许值对一些有慢性作用的物质应制订24h平均浓度限值和年平均浓度限值，亦即经过长时间的持续作用也不致引起最敏感对象发生慢性中毒或蓄积现象以及远期效应，以达到防止污染物慢性和潜在性危害的目的有些物质既能产生急性危害，又能产生慢性危害，则给出了1h平均浓度限值、24h平均浓度限值和年平均浓度限值。第四节大气主要污染物对人体健康的影响颗粒物二氧化硫氮氧化物一氧化碳臭氧铅多环芳烃二噁英类一、大气中颗粒物对健康的影响

颗粒物是我国大多数城市的首要污染物，是影响城市空气质量的主要因素

90个美国城市死亡人数和14个城市老年人住院的数据证明：大气颗粒物污染与不良健康存在联系，空气中颗粒物的浓度增加会引起早死和患有肺心病的老年人住院人数增加。每立方米空气中PM每增加10

g，总的死亡率就增加0.5%，因心脏病住院的人数增加1%，因肺部疾病和肺炎住院增加2%来源能源工业部门煤炭的燃烧机动车尾气的排放金属冶炼过程中金属蒸汽的冷凝聚结居民生活炉灶的燃烧排入大气中SO2、NOx等气态污染物与NH3反应形成香烟烟雾颗粒化学组成PM2.5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(包括元素碳和有机碳，元素碳主要产生于高温燃烧过程，有机碳主要来自相对低温的燃烧过程)、金属颗粒、矿物质等。ComponentanalysisofＰＭ２.５颗粒物成分及其相关生物学效应毒性及其机制

呼吸系统毒性

可溶性部分刺激作用及多种毒作用

不溶性部分异物致敏原激活MAC分泌细胞因子（NAF,C3），导致弥慢性炎症，使肺泡结构损伤哮喘

大量流行病学研究发现：PM2.5浓度的增高与总死亡率及心肺疾病的超额发病率、死亡率相关，尤其是在原先患有呼吸、心血管系统疾病的人群及身体状况不佳的老年人中。利用时间序列分析方法发现，当大气中PM2.5浓度增加10ug／m3时。研究人群的总死亡率由2.1％上升到3.75％，并发现肺炎、心脏病及其它一些疾病的死亡率上升的效应随着暴露时间的延长而增强。

不少研究还发现，大气中PM2.5浓度的上升与咳嗽等呼吸道症状的产生、肺功能减弱及哮喘的发病相关。

Norris等发现西雅图城市儿童哮喘急诊人数与细颗粒物(粒径个于lum)的污染水平显著相关，当细颗粒物浓度上升11ug／m3时，急诊人数增加的相对危险度(RR)＝1.15(1.08—1.23)，即使是处于最新大气颗粒物PM2.5浓度质量标准水平之下，也存在上述相关。血液系统毒性颗粒物中的硫酸盐浓度可使外周血白细胞增加。炭黑、铝、锰、硅、锌等元素与血液中多形核白细胞数目增加有关，钠元素可以引起血液淋巴细胞数目的增加。而铝、锰、硅则可减少淋巴细胞的数量。血液红细胞计数、血红蛋白水平的明显下降与硫因素有关。血液细胞数量与组成的变化有可能造成日后心血管意外的一个潜在隐患。心血管系统毒性颗粒物引起的超额死亡有相当部分为心血管意外颗粒物可使心脏巨噬细胞内炎症因子MIP-2的表达增加；迷走神经张力降低，副交感神经对心脏的正常控制作用减弱，使机体发生严重心律失常的危险增高，触发急性心肌梗塞作用机制存在两种假设：一是由于肺部炎症时肺内的迷走神经受体受到刺激后引起自主神经系统功能紊乱而波及心脏；二是炎症介质和颗粒物随血液循环到达心脏而发生直接毒作用。

生殖系统毒性

长期暴露于大气颗粒物或是吸烟的妇女：

1.胎盘血中DNA加合物的浓度明显增高—

利用生物标志物研究大气颗粒物对胚胎发育毒性日益受到人们的重视

2.毒物可直接通过胎盘对胎儿起毒性作用：此类妇女中胎儿发生宫内发育迟缓、低出生体重的危险性增高

颗粒物是否仅作为载体，抑或与所携带的毒性物质存在交互作用尚无定论，仍有待深入研究防制措施

1.控制污染

（1）改善能源结构和燃料结构，发展水电等清洁能源（2）改革生产工艺、采用新型的除尘设备进行清洁生产（3）控制汽车尾气排放，特别是使用柴油为燃料的机动车（4）发展区域集中供暖、减少分散烟囱（5）加强对工地、道路扬尘的管理，对裸露地面进行绿化和铺装

2.加强环境监测和健康影响评价建立更为广泛的城市大气颗粒物，尤其是细颗粒物污染监测网。在弄清我国大气颗粒物污染与人群健康的剂量反应关系的基础上，完善现有的大气颗粒物环境质量标准，提出保护易感人群、防止颗粒物污染对健康危害的预警系统。

现有标准：TSP，IP

（年平均、日平均、任何一次）

1997年美国环保局首次颁布了细颗粒物（PM2.5）的空气质量标准：年均值为15µg/m3，日均值为65µg/m3

第五节大气污染对健康影响

的调查和监测内容大气污染来源大气污染状况大气污染对人体健康的影响原理示意图

城市空气污染

?健康结果评估决策空气污染(改善措施)来源、排放

空气污染等级

人口暴露综合评估曝光响应函数

健康影响的程度（一）大气污染源的调查

目的：（1）存在的污染源数量；（2）各污染源排入大气中的主要污染物种类、排放量和排放特点；（3）检查各污染源单位执行环境保护法规和废气排放标准情况；（4）鉴定所采取的各种废气回收利用和净化措施的效果。大气污染源可分为：（1）点源污染（以一个工厂或一座烟囱为单位）（2）线源污染（以交通道路为单位）（3）面源污染（以地区为单位）1、存在的污染源种类和数量；2、污染源的位置；3、污染源的性质和规模；4、污染物的排放方式；5、污染物的排放量及排放时间；6、污染物的种类和物理化学性质；7、污染物的净化措施利用情况及其效果；8、地区人口资料和居民对大气质量的反映；9、城镇的功能分区和气象资料。通过污染源的调查，主要获得以下资料获取资料的途径（1）卫生防疫部门：历年大气的质量情况；（2）工业主管部门：排放废气的工业企业的类型、数量、位置等；（3）交通部门或公安部门：机动车、船数量，每日通过本地的车、船量等；（4）城建部门：功能分区的划分及自然地形地势和索取1：2500或1：5000地形地物勘测（5）气象部门：10—20年来的气象资料（包括长年主导风向，风向频率图等）；（6）现场调查。（二）大气污染状况的监测目的：（1）了解污染物的种类和浓度；（2）摸清污染范围和污染规律；（3）根据卫生标准评价污染的严重程度；（4）为进一步研究大气污染对人体健康的可能危害提供基本资料；（5）为城市建设合理布局和大气污染治理提供依据。采样点选择

取决于调查和监测的目的，一般可分为3种方式：（1）点源污染监测（2）线源污染监测（3）面源污染监测点源污染监测

以污染源为中心，在其周围不同方位和不同距离的地点设采样点。考虑人力、物力，具体布点通常采用三种方式：四周布点扇型布点埔捉烟波布点轴线上采样点的设置

1、起点和止点：起点设在烟波的落点处或设在距污染源最近的居民点，卫生防护带的边缘等。止点原则上以测定浓度与未受污染地区的本地值类似。

2、点距和点数：点距视污染物排出量大小而定。如500，1000等或50，100，150，200等。可以等距或不等距。

3、采样点数量：多一些好，但限于人力、物力一般设4~6个或3~4个。

4、采样点尽可能设在居民区内，以便结合对居民健康状况的调查。2．面源污染监测

采样点的设置通常有三种方法按城市功能分区布点选择具有代表性的地区布点，每个类型的区域内一般设置2～3个采样点，应设置清洁对照点；几何状布点将整个监测区划分为若干个方形或三角形小格，在交叉点和小格内布点根据污染源和人口分布以及城市地形地貌等因素设置采样点。3.线源污染监测

针对道路交通污染的采样点，其采样设备采样口离地面的高度应在2～5米范围内，距道路边缘距离不得超过20米。采样点现场的要求1、采样点应设在空旷地点；2、采集有害气体的采样器放置高度应为1.5m

左右；3、采集颗粒物采样器高度为3～5m。采样时间长年连续监测：每六天采样一昼夜(SO2:0.06mg/m3)季节采样：每月采样，连续采样3～4天如无条件昼夜连续采样，则每天至少采样3～4次，应包括一天中污染最严重、中等和最轻的时刻（2，8，14，20或7，12，19，时等）选每季的代表月采样，如北京市各季的代表月是1，4，7，10月。代表