第一节大气环境与健康精选PPT.ppt

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1、第一节大气环境与健康第1页，本讲稿共64页主要内容一、大气理化性状及其卫生学意义一、大气理化性状及其卫生学意义二、大气污染对健康的危害及其防治措施二、大气污染对健康的危害及其防治措施三、几种常见的大气污染物三、几种常见的大气污染物四、大气污染的防制四、大气污染的防制第2页，本讲稿共64页（一）（一）大气圈及垂直结构大气圈及垂直结构1、概念、概念：地球表面包围着很厚的并随着地球表面包围着很厚的并随着地球旋转的空气层称为地球旋转的空气层称为大气圈大气圈。大气圈总。大气圈总重量重量600600万亿吨。总厚度约在万亿吨。总厚度约在2000-3000km2000-3000km以上，以上，没有明确的上界没

2、有明确的上界。2、垂直结构、垂直结构：可分为五层，即对流层、：可分为五层，即对流层、平流层、中间层、热层和外大气层。平流层、中间层、热层和外大气层。一、大气理化性状及其卫生学意义第3页，本讲稿共64页电离层电离层大气圈的垂直结构图大气圈的垂直结构图10-16Km50Km500Km平流层对流层对流层25-35KmO3层22Km下同温层地地 表表中间层中间层热热 层层外大气层外大气层(逸散层逸散层)-92120080Km-56-2第4页，本讲稿共64页（二）空气的组成及卫生学特征（二）空气的组成及卫生学特征主要成分有：主要成分有：氮氮(其体积占其体积占78.10)氧氧(占占2093)氩（占氩（占0

3、.93%)二氧化碳二氧化碳(占占003)微量惰性气体微量惰性气体水蒸气、尘埃、微生物等夹杂物水蒸气、尘埃、微生物等夹杂物在一般情况下，空气的各组成部分几乎恒定。在一般情况下，空气的各组成部分几乎恒定。第5页，本讲稿共64页第6页，本讲稿共64页大气的物理性状是指与人类关系密切的气象因素，如气温、气湿、气流、气压、太阳辐射以及空气离子等因素。（三）大气的物理性状与健康的关系 第7页，本讲稿共64页400nm760nm紫外线 可见光 红外线II(一)太阳辐射 太阳向宇宙空间以电磁波形式放射的辐射能流，称为太阳辐射。到达地面的太阳辐射，其光谱组成通常分为：紫外线(200-400nm)，可见光(400

4、-760nm)和红外线(760-2600nm以上)。适量的太阳辐射能增进人体健康，使机体代谢旺盛、生理机能增强，增加对疾病的抵抗力。此外，不同波长的辐射线还有各自的特殊作用。第8页，本讲稿共64页第9页，本讲稿共64页1 1、紫外线、紫外线 （ultraviolet)ultraviolet)第二届哥本哈根光学会议将其分为第二届哥本哈根光学会议将其分为A A、B B、C C三段。三段。A段：段：320-400nm色素沉着色素沉着黑色素原（二氧二苯胺及同族）黑色素原（二氧二苯胺及同族）黑色素黑色素B段：段：275-320nm红斑作用红斑作用原发原发（照射后立即发生：保护机制（照射后立即发生：保护机

5、制-Capi扩张）扩张）继发继发（照射后（照射后6-8hr发生：损害机制）发生：损害机制）抗佝偻病作用：抗佝偻病作用：麦角固醇、麦角固醇、7-脱脱H胆固醇胆固醇VD2、VD3有效地调节钙磷代谢过程有效地调节钙磷代谢过程C段：段：200-275nm杀菌作用杀菌作用第10页，本讲稿共64页长波紫外线短短波波紫紫外外线线C段紫外线杀菌作用机理 第11页，本讲稿共64页紫外线的紫外线的危害危害（1 1）紫外线眼损伤）紫外线眼损伤 紫外线性白内障、急性结膜角膜炎、电光性眼炎、紫外线性白内障、急性结膜角膜炎、电光性眼炎、日光性眼炎、雪盲日光性眼炎、雪盲（2 2）紫外线皮肤损伤）紫外线皮肤损伤 光照性皮炎、

6、光感性皮炎、皮肤癌光照性皮炎、光感性皮炎、皮肤癌（3 3）可引起光化学反应）可引起光化学反应第12页，本讲稿共64页（2）红外线红外线生物作用的基础是热效应长波红外线：皮肤表层吸收，使皮温增高 短 波红外线：穿透组织深部，消炎镇痛 （治疗某些慢性皮肤病、神经痛、冻伤等）过量红外线：可导致皮肤烧伤、日射病、红外 线白内障和红外线视网膜灼伤第13页，本讲稿共64页3、可视线 能使人的视觉器官产生光和色的感觉。不同的波长对视觉的色感觉也呈现不同的单色光。共7种单色光，赤、橙、红、绿、青、蓝、紫。第14页，本讲稿共64页电子（宇宙射线、海啸、雷电、瀑布、鲜花、森林等）空气（分子、原子）外界因素烟、尘、

7、雾烟、尘、雾10-15个中性分子1个中性分子正离子轻正离子（n+）重正离子（N+）负离子轻负离子（n-）重负离子（N-）10-15个中性分子（二）空气离子化第15页，本讲稿共64页（1）调节中枢神经的兴奋与抑制作用改善睡眠（2）改善造血功能，使异常血液成分趋于正常（3）改善换气功能（4）降低血压负离子的作用空气离子化的标准（1）空气负离子数：103/cm3（2）重轻离子比值：50第16页，本讲稿共64页气温、气湿、气流、大阳辐射等气象因素对气温、气湿、气流、大阳辐射等气象因素对机体的刺激，常呈综合性反应，对机体的冷热感机体的刺激，常呈综合性反应，对机体的冷热感觉、体温调节、心脑血管功能、觉、体

8、温调节、心脑血管功能、NS功能、免疫功功能、免疫功能等多种生理活动起着重要的调节作用。所以必能等多种生理活动起着重要的调节作用。所以必须从整体出发来了解各种气象因素对机体的综合须从整体出发来了解各种气象因素对机体的综合作用。作用。气象因素对大气中污染物的扩散也具有及其气象因素对大气中污染物的扩散也具有及其重要的作用。重要的作用。（三）气象因素第17页，本讲稿共64页二 大气污染对健康的危害及其防治措施第18页，本讲稿共64页我国大气污染现状我国大气污染现状 我我国国城城市市空空气气质质量量污污染染较较重重，北北方方城城市市重重于于南南方方城市。城市。二二氧氧化化硫硫年年均均值值浓浓度度在在3

9、3248248 g/mg/m3 3范范围围之之间间，全全国国年年均均值值为为6666 g/mg/m3 3。一一半半以以上上的的北北方方城城市市和和三三分分之之一一强强的的南南方方城城市市年年均均值值超超过过国国家家二二级级标标准准（6060 g/mg/m3 3）。北北方方城城市市年年均均值值为为7272 g/mg/m3 3；南南方方城城市市年年均均值值为为6060 g/mg/m3 3。以以宜宜宾宾、贵贵阳阳、重重庆庆为为代代表表的的西西南南高高硫硫煤煤地地区区的的城城市市和和北北方方能能源源消消耗耗量量大大的的山山西西、山山东东、河河北北、辽辽宁宁、内内蒙蒙古古及及河河南南、陕陕西西部部分分地

10、区的城市二氧化硫污染较为严重。地区的城市二氧化硫污染较为严重。中国环境状况公报中国环境状况公报第19页，本讲稿共64页第20页，本讲稿共64页大气污染（大气污染（air pollutionair pollution）是指在清洁的大气是指在清洁的大气中混入了一种或数种污染物，达到一定浓度，使大气的质量发中混入了一种或数种污染物，达到一定浓度，使大气的质量发生恶化，原有的正常组成发生改变，超过了大气的自净能力，生恶化，原有的正常组成发生改变，超过了大气的自净能力，对居民健康和生活卫生条件造成对居民健康和生活卫生条件造成直接或间接危害。直接或间接危害。人为污染：包括生活性污染、生产性污染、交通 运输

11、污染等自然污染：如植物腐烂、森林火灾、火山爆发等（一）、大气污染及其来源第21页，本讲稿共64页放射性矿的开采、运输和加工放射性矿的开采、运输和加工放射性废弃物造成大气、水体和土壤的放射性污染放射性废弃物造成大气、水体和土壤的放射性污染大气污染来源一）工业企业1.工业燃料的燃烧大气污染的最主要来源。2生产过程中排出的粉尘、废气煤和石油是工业的重要燃料。第22页，本讲稿共64页工业企业废气的排放第23页，本讲稿共64页近年来，位于广西百色市百色镇东笋小学周边的火电厂、造纸厂、轧钢厂等8家工厂排出的大量浓烟、粉尘终日笼罩在学校上空，近千名师生们生活在严重的污染之中，很少能见到蓝天白云。第24页，本

12、讲稿共64页学生在浓烟下的操场上做操第25页，本讲稿共64页由于空气污染严重，许多老师被迫戴着口罩上课第26页，本讲稿共64页污 染 物主 要 来 源二氧化硫火力发电厂、石油化工厂、有色金属冶炼厂、使用硫化物的企业如造纸厂、丝缫厂等一氧化碳焦化厂、炼铁厂、化工厂、煤气发生站、石灰窑、砖瓦窑、汽车废气等氮氧化物氮肥厂、硝酸厂、硫酸厂（铅室法）、染料厂、炸药制造厂、汽车废气等烃 类石油化工厂、汽车废气等烟尘及生产性粉尘火力发电厂、钢铁厂、有色金属冶炼厂、化工厂、锅炉厂等表 大气污染物的主要来源第27页，本讲稿共64页山山东济阳阳县王圈王圈乡土法熬制土法熬制沥青青黑烟遮天蔽日黑烟遮天蔽日第28页，本

13、讲稿共64页山西、陕西、内蒙古交界区域是我国首屈一指的煤炭资源富集区，借助资源优势，这里兴起了烧石灰、炼焦、炼电石等特色产业。当地当地150多家该类企业全部超标排污，多家该类企业全部超标排污，其中其中60%的企业采用的都是国家明令淘汰的企业采用的都是国家明令淘汰的落后生产工艺，对生态环境造成了十分的落后生产工艺，对生态环境造成了十分严重的破坏，这一区域被形象地称作严重的破坏，这一区域被形象地称作“污污染黑三角染黑三角”.第29页，本讲稿共64页第30页，本讲稿共64页火车、轮船、汽车、飞机等交通工具使用煤火车、轮船、汽车、飞机等交通工具使用煤或石油燃料，在燃烧过程中，产生大量的污染物或石油燃料

14、，在燃烧过程中，产生大量的污染物质污染大气。（一氧化碳、氨氧化物、四乙基铅质污染大气。（一氧化碳、氨氧化物、四乙基铅及碳氢化合物等）及碳氢化合物等）二)交通运输第31页，本讲稿共64页生活炉灶多，多是燃烧不充分，烟囱也较低，生活炉灶多，多是燃烧不充分，烟囱也较低，特别是城市人口密集区，产特别是城市人口密集区，产生的烟尘和一氧化生的烟尘和一氧化碳、二氧化硫等污染物的数量很大。碳、二氧化硫等污染物的数量很大。北方：大气污染的重要来源之一。北方：大气污染的重要来源之一。液化或管道煤气：燃烧不完全或泄漏，液化或管道煤气：燃烧不完全或泄漏，也能造成大气污染。也能造成大气污染。街旁饮食摊点使用煤炉烧炸熏蒸

15、食品街旁饮食摊点使用煤炉烧炸熏蒸食品三)生活炉灶和采暖锅炉第32页，本讲稿共64页地面的尘土、柏油路面和轮胎摩擦产生的灰尘等，因风吹或车辆行驶可以扬入大气，尤其当街道广场铺装不佳、管理不善、绿化不够、风速较大、交通频繁时，扬入大气的尘土更多。四)其他第33页，本讲稿共64页 大气污染对健康的危害是多方面的，可表现为急性中毒和慢性危害。污染物也可以直接接触皮肤、粘膜、眼睛，在局部或全身造成危害；大气污染物还可 使人类生活、卫生条件恶化、破坏绿化、影响农作物生长、破坏经济资源等，而造成间接危害。（二）大气污染对健康的危害第34页，本讲稿共64页1 1急性与慢性中毒急性与慢性中毒（1）急性中毒）急性

16、中毒主要发生在大气污染严重的地区，特别是盆地主要发生在大气污染严重的地区，特别是盆地或谷地持续气温逆增的情况下。急性中毒按生成的或谷地持续气温逆增的情况下。急性中毒按生成的原因分为烟雾事件（煤烟型、光化学烟雾型）和生原因分为烟雾事件（煤烟型、光化学烟雾型）和生产事故。产事故。一）、大气污染对健康的直接危害取决于大气污染物的性质、浓度、持续作用的时间，也取决于机体的抵抗能力。第35页，本讲稿共64页美国洛杉矾和日本东京、大阪等城市多次发生过光化学烟雾事件，急性中毒者61598人，大约2468-2618人死亡，特别是一些老年人死亡显著增加。英国伦敦，自英国伦敦，自1873年以来，发生过年以来，发生

17、过12次烟雾事件：煤烟，次烟雾事件：煤烟，SO2。其中最严重的一次发生在。其中最严重的一次发生在1952年年12月月5-9日，浓雾持续了日，浓雾持续了5天，伦敦住户的采暖壁炉排出大量的烟与雾混合，停滞天，伦敦住户的采暖壁炉排出大量的烟与雾混合，停滞于城市上空，整个城市被浓烟吞没，死亡人数高达于城市上空，整个城市被浓烟吞没，死亡人数高达3500-4000人。这就是震惊世界的人。这就是震惊世界的“伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件”。第36页，本讲稿共64页比利时马斯河谷烟雾事件：含硫矿冶炼，SO2、氟化物1950年11月，在墨西哥某市，天然气厂除硫设备发生故障，在逆温、无风、大雾的情况下，向四周大气排放硫

18、化氢气体大约20分钟，造成320人急性中毒和22人死亡。第37页，本讲稿共64页1984年12月3日凌晨，印度博帕尔市，一家美属的联合农药厂地下贮气罐的有毒气体(甲基异氰酸甲酯)泄漏，至少使1700人死亡，20多万人受伤或致残；大批食物和水源被污染，4000头牲畜和其他动物死亡，生态环境受到严重破坏。1986年4月25日凌晨l时许，前苏联切尔若贝利核电站爆炸，造成严重的核污染，使环境中放射剂量达2Gyh，为人体允许剂量的2万倍。3年后发现，距核电站80km的地区患皮肤癌、舌癌、口腔癌及其他癌症者增多，儿童患甲状腺癌者剧增，农畜畸形者也增多，尤其在事故发生时的下风向，受害更为严重。第38页，本讲

19、稿共64页多数情况下大气污染的危害在人体表现为慢性中毒特异多数情况下大气污染的危害在人体表现为慢性中毒特异性慢性危害，其特点是污染物质在较低的浓度下，长期持续性慢性危害，其特点是污染物质在较低的浓度下，长期持续地作用于人群地作用于人群例如，例如，1965年前苏联某磷肥厂周围年前苏联某磷肥厂周围500m内，大气内，大气中氟化氢的日平均浓度为中氟化氢的日平均浓度为0485mgm3，长期吸入，对，长期吸入，对人体造成慢性危害。人体造成慢性危害。1970年捷克一火力发电站附近，儿童发砷含量过年捷克一火力发电站附近，儿童发砷含量过高，血红蛋白及红细胞数下降。另外大气中低浓度高，血红蛋白及红细胞数下降。另

20、外大气中低浓度的铅、，锌、铜等长期作用于人体，也能引起慢性的铅、，锌、铜等长期作用于人体，也能引起慢性中毒。中毒。（2）慢性中毒第39页，本讲稿共64页在居民区大气中烟尘和二氧化硫浓度持续增在居民区大气中烟尘和二氧化硫浓度持续增高时，就会出现死亡率增高，尤其是老年人和患高时，就会出现死亡率增高，尤其是老年人和患有有慢性阻塞性肺部疾患慢性阻塞性肺部疾患(慢性肺纤维化、弥漫性肺气慢性肺纤维化、弥漫性肺气肿、支气管哮喘等，肿、支气管哮喘等，chronicobstructivepulmonarydisease,COPD)或有心血管疾病的人。或有心血管疾病的人。2.诱发疾病机体抵抗力降低诱发感染或其他疾

21、病某些疾病的总患病率升高第40页，本讲稿共64页从动物实验及流行病学调查证明，具有致癌作用的大气污染物有多环芳烃及其衍生物和砷、镍、被、铬、氟等无机物以及某些放射性物质等30多种。从污染大气的煤烟、汽车废气和柏油马路的灰尘中，都可分离出致癌物质苯并(a)比。目前城市居民肺癌发病率显著高于农村，工业大城市肺癌发病率又高于一般中、小城市，这与大气污染的程度是一致的。此外某些污染物尚可引起致突变和致畸变作用。3.致癌作用第41页，本讲稿共64页二）、大气污染对健康的二）、大气污染对健康的间接影响间接影响4.影响大气的性质和气候影响大气的性质和气候1.影响微小气候和太阳辐射影响微小气候和太阳辐射2.影

22、响居民生活卫生条件影响居民生活卫生条件3.影响绿化和农作物第42页，本讲稿共64页酸雨：含大量二氧化硫的烟气在大气中逐渐氧化成酸性氧化物后，再与大气中的水汽结合成雾状的硫酸，随雨水一起降落，称为酸雨，它是大气严重污染的标志。酸雨中可含有硝酸、盐酸等酸性物质，成分复杂，可使土壤酸化，腐蚀建筑物，影响动植物的生长和危害人体健康。第43页，本讲稿共64页酸雨PH值小于5.6 的降水，称为酸雨，包括雨、雾、雪、雹。二氧化硫、氮氧化物等酸性污染物溶于水汽中，经过氧化、凝结而成。第44页，本讲稿共64页第45页，本讲稿共64页第46页，本讲稿共64页第47页，本讲稿共64页温室效应温室效应：大量燃料燃烧，

23、产生大大量燃料燃烧，产生大量二氧化碳可污染大气，使大气中二氧化量二氧化碳可污染大气，使大气中二氧化碳含量上升。二氧化碳能吸收红外线碳含量上升。二氧化碳能吸收红外线等长等长波辐射，使气温转暖，产生波辐射，使气温转暖，产生“温室效应温室效应”（greenhouseeffect）。由于气温的增高致。由于气温的增高致使各种病原体大量繁殖，造成传染病和常使各种病原体大量繁殖，造成传染病和常见病的发病率增高。见病的发病率增高。第48页，本讲稿共64页第49页，本讲稿共64页第50页，本讲稿共64页臭氧层破坏：从50年代以来，就观察到大气臭氧浓度有减少趋势。80年代英国和美国南极考查队相继发现并证实在南极上

24、空出现臭氧层空洞，而西德北极考查队也在北极上空发现类 似空洞，而且这种空洞尚在扩大。据测定，全球每年平均臭氧含量在不断减少。尽管大气臭氧遭受破坏的原因及过程极为复杂，但环境化学性污染物的作用则勿容置疑。第51页，本讲稿共64页 这幅由美国航空航天局提供的影像中，南极上空的臭氧层空洞就像一个巨大的蓝色水滴。美国航空航天局的科学家2000年9月8日宣布，南极上空2000年9月3日的臭氧层空洞面积达到2830万平方公里。这个迄今为止观测到的最大的臭氧层空洞 第52页，本讲稿共64页三 几种常见的大气污染物第53页，本讲稿共64页混入大气中的固体颗粒物分为降尘和飘尘。直径混入大气中的固体颗粒物分为降尘

25、和飘尘。直径10m称为降尘；直径称为降尘；直径10m的微粒称为飘尘，是重的微粒称为飘尘，是重要的大气染物。要的大气染物。飘尘称可吸入性粉尘。由于尘粒大小不同，在呼飘尘称可吸入性粉尘。由于尘粒大小不同，在呼吸道内滞留的部位和危害也不相同。吸道内滞留的部位和危害也不相同。5m的尘粒易被上呼吸道阻留，部分可经咳嗽、吐痰排的尘粒易被上呼吸道阻留，部分可经咳嗽、吐痰排出，但对局部粘膜组织可产生刺激作用，引起慢性炎症。出，但对局部粘膜组织可产生刺激作用，引起慢性炎症。5m的尘粒，可进入深部呼吸道，直到小支气管和肺的尘粒，可进入深部呼吸道，直到小支气管和肺泡，引起呼吸道阻力增加。泡，引起呼吸道阻力增加。飘尘

26、还能吸附致癌性很强的苯并飘尘还能吸附致癌性很强的苯并(a)芘等碳氢化物，芘等碳氢化物，与肺癌的发生有一定的关系。与肺癌的发生有一定的关系。一）飘尘第54页，本讲稿共64页总悬浮颗粒物Dp100umtotalsuspendedparticulatesTSP可吸入颗粒物Dp10uminhalabalparticulatesIPparticulatematterPM10 细粒子Dp2.5umfineparticleparticulatematterPM2.5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，也称飘尘（suspendeddusts

27、）。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。第55页，本讲稿共64页 城市大气中普遍存在的污染物，70以上来自火力发电厂，26来自有色金屠冶炼、钢铁、化工等生产过程。二氧化硫的主要来源是含硫物燃料。二氧化硫可对上呼吸道及眼睛产生刺激作用。长期接触可引起鼻、咽、支气管炎，嗅 觉障碍。吸入高浓度二氧化硫，可引起支气管炎、肺炎，严重时可发生肺水肿及呼吸中枢麻痹。二氧化硫进入血液可引起全身性毒作用。二氧化硫与烟尘有协同作用。二)SO2第56页，本讲稿共64页氮氧化物种类很多(NO、NO2、N2O3、N2O5等)，燃料的燃烧和某些工业生产

28、过程排放的废气，是大气中氮氧化物的重要来源。制造硝 酸、清洗金属、有机物(木、纸)硝化、硝基炸药爆炸、电焊等均可产生氮氧化物，汽车废气和烟囱废气都含有氮氧化物。氮氧化物：刺激和腐蚀作用，形成肺水肿。慢性作用可致呼吸道、支气管炎症、致癌。三)NXOX第57页，本讲稿共64页以石油为能源所产生的废气中的氮氧化物和碳氢化物及工厂烟囱排放的废气，经太阳紫外线照射，产生光化学反应，在特殊的气象和地理条件下，形成一种浅蓝色烟雾，称为光化学烟雾。此种烟雾是一种刺激性很强的强氧化剂，主要成分是臭氧、过氧酰基硝酸酯(简称PAN)和醛类等。光化学烟雾具有特殊的臭味，对眼睛和上呼吸道粘膜有强烈刺激作用。当浓度较高时

29、，可使人发生急性中毒，表现为眼睛红肿疼痛，上呼吸道刺激症、血压下降及呼吸困难等，严重病例可以昏倒。四)光化学烟雾第58页，本讲稿共64页包括苯并(a)芘、二苯并(a，b)芘、二苯并(a，h)蒽、苯并e芘、苯并(g，h，i)芘等一大群物质。一般以BaP作为环境受多环芳烃污染的指标。PAH来源：主要是炼焦、石油化工、橡胶、制造炭黑等工业企业排出的废气；热电站、工业锅炉及生活炉灶的烟尘；汽车、飞机等交通运输工具排出的废气和街道尘土。吸烟的烟气也可使室内空气受到苯并(a)芘等物质的污染。液化石油气的燃烧颗粒中：硝基多环芳烃。危害：致癌。五)多环芳烃(PAH)第59页，本讲稿共64页四、大气污染的防制第60页，本讲稿共64页第61页，本讲稿共64页将一系列复杂的空气质量监测数据综合为空气污染指数，据此进行的分级。我国现行空气质量划分为优、良、轻度、中度和重度污染优、良、轻度、中度和重度污染等5级。第62页，本讲稿共64页第63页，本讲稿共64页第64页，本讲稿共64页