第四章空气中的有.ppt
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1、第四章第四章 空气中的有害气空气中的有害气体、微粒、微生物体、微粒、微生物第一节第一节 空气中的有害气体空气中的有害气体(一)大气中的有害气体(一)大气中的有害气体(1 1)性质)性质 氟为淡黄色的气体,具有强烈的刺氟为淡黄色的气体,具有强烈的刺激性臭气。激性臭气。它在自然界中很活跃,在常温下,它在自然界中很活跃,在常温下,能和许多空气成分相互作用。能和许多空气成分相互作用。在潮湿的空气中,可形成氟化氢、在潮湿的空气中,可形成氟化氢、二氟化氧等。二氟化氧等。氟易溶于水,可形成氢氟酸,腐蚀氟易溶于水,可形成氢氟酸,腐蚀性强。性强。氟化物的溶解度较高,在氟化物的溶解度较高,在2020时,时,氟化钙
2、的溶解度为氟化钙的溶解度为40mg/L40mg/L,氟化钠,氟化钠可达可达40540mg/L40540mg/L。(2 2)来源)来源 氟除了在空气中存在外,同时土壤、氟除了在空气中存在外,同时土壤、水体、动物和植被内也含有一定数水体、动物和植被内也含有一定数量的氟化物。量的氟化物。据世界卫生组织(据世界卫生组织(WHOWHO)报道,全)报道,全世界已区分为富氟区和贫氟区。世界已区分为富氟区和贫氟区。我国沿海一带大部属于人为的富氟我国沿海一带大部属于人为的富氟区,主要是由于矿区排放的氟化物区,主要是由于矿区排放的氟化物所造成。所造成。近年来,根据兰州兽医研究所调查,近年来,根据兰州兽医研究所调查
3、,国内已发现有国内已发现有2020个省、市、自治区个省、市、自治区有不同程度的地方性氟病。有不同程度的地方性氟病。随着工农业的发展,氟化物已广泛应用随着工农业的发展,氟化物已广泛应用于化工原料,在炼钢厂、磷肥厂、电解于化工原料,在炼钢厂、磷肥厂、电解铝厂、玻璃厂、石油化工厂等的生产过铝厂、玻璃厂、石油化工厂等的生产过程中,均可排放氟化物,因此造成工业程中,均可排放氟化物,因此造成工业性氟的污染。性氟的污染。据测定,在过磷酸钙的生产过程中,主据测定,在过磷酸钙的生产过程中,主要排放四氟化硅(要排放四氟化硅(SiFSiF4 4),在钙镁磷肥),在钙镁磷肥生产过程中,主要排放氟化氢(生产过程中,主要
4、排放氟化氢(HFHF)和)和四氟化硅。四氟化硅。(3 3)氟化物对家畜的危害)氟化物对家畜的危害含氟的空气和微粒从呼吸道吸入后,含氟的空气和微粒从呼吸道吸入后,对呼吸道粘膜发生强烈的刺激作用。对呼吸道粘膜发生强烈的刺激作用。经口腔摄入的含氟微粒,可经消化经口腔摄入的含氟微粒,可经消化道吸收,迅速进入血液循环,大约道吸收,迅速进入血液循环,大约有有75%75%的氟可与血浆蛋白结合。的氟可与血浆蛋白结合。主要蓄积于牙齿和骨骼中;也可分主要蓄积于牙齿和骨骼中;也可分布于心脏、肺脏、脾脏、肾脏内。布于心脏、肺脏、脾脏、肾脏内。氟在家畜体内可影响钙、磷代谢,氟在家畜体内可影响钙、磷代谢,过量的氟可与钙结
5、合为过量的氟可与钙结合为氟化钙氟化钙(CaF2CaF2)沉积于骨骼中,并引起血钙减少,溶血沉积于骨骼中,并引起血钙减少,溶血细胞增加,促使骨质溶解,骨骼变形。细胞增加,促使骨质溶解,骨骼变形。氟化钙氟化钙还能抑制肾小管对磷的吸收,这还能抑制肾小管对磷的吸收,这样使磷从尿中大量排出。样使磷从尿中大量排出。氟化钙氟化钙影响牙齿的钙化,使牙冠钙化不影响牙齿的钙化,使牙冠钙化不全,釉质受损,发生牙齿变形。全,釉质受损,发生牙齿变形。长期在磷肥厂附近放牧的耕牛,因受氟长期在磷肥厂附近放牧的耕牛,因受氟化物的毒害,表现为牙齿发黄、松动、化物的毒害,表现为牙齿发黄、松动、缺损,牛蹄变形,趾角质增生,形成剪缺
6、损,牛蹄变形,趾角质增生,形成剪刀状蹄,跛行,四肢僵硬,采食量减少,刀状蹄,跛行,四肢僵硬,采食量减少,体重减轻,逐渐衰竭而死。体重减轻,逐渐衰竭而死。经尸体剖检发现,病牛骨骼中的含氟量经尸体剖检发现,病牛骨骼中的含氟量明显增加,明显增加,跖跖骨含氟量达骨含氟量达630mg/kg630mg/kg,趾趾骨含氟量达骨含氟量达1270mg/kg1270mg/kg,而正常的家畜,而正常的家畜含氟量为含氟量为430mg/kg430mg/kg。(4 4)卫生学要求)卫生学要求国家卫生标准,空气中氟国家卫生标准,空气中氟的最高容许浓度一次量为的最高容许浓度一次量为0.02mg/m0.02mg/m3 3,日平
7、均为,日平均为0.007mg/m0.007mg/m3 3。2.2.二氧化硫(二氧化硫(SOSO2 2)(1 1)性质)性质 二氧化硫为无色有刺激性气体,比二氧化硫为无色有刺激性气体,比重为重为1.4341.434,易溶于水,形成亚硫酸。,易溶于水,形成亚硫酸。二氧化硫能氧化生成三氧化硫,遇二氧化硫能氧化生成三氧化硫,遇水形成硫酸。水形成硫酸。(2 2)来源)来源 主要是由燃烧含硫的煤和石油而产生。主要是由燃烧含硫的煤和石油而产生。在冶炼厂、硫酸厂等生产过程中,可排在冶炼厂、硫酸厂等生产过程中,可排放大量的硫氧化物气体。放大量的硫氧化物气体。据估计,一吨煤中含硫据估计,一吨煤中含硫5 550kg
8、50kg,一吨,一吨石油中含硫石油中含硫5 5 30kg30kg。硫分为可燃性硫和不可燃性硫两种。硫分为可燃性硫和不可燃性硫两种。可燃性硫在燃烧过程中,大部分生成可燃性硫在燃烧过程中,大部分生成SOSO2 2,其中约有,其中约有5%5%的的SOSO2 2在空气中被氧化而在空气中被氧化而生成生成SOSO3 3 。这些气体对家畜具有强烈的刺激作用,这些气体对家畜具有强烈的刺激作用,遇水生成硫酸,降落为酸雨,污染水源,遇水生成硫酸,降落为酸雨,污染水源,土壤,对植物危害甚大,家畜饮用酸水土壤,对植物危害甚大,家畜饮用酸水或采食此种酸污染的饲料后,直接受害,或采食此种酸污染的饲料后,直接受害,发生酸中
9、毒。发生酸中毒。(3 3)二氧化硫对家畜的危害)二氧化硫对家畜的危害 二氧化硫对于各种家畜均可引起伤害,二氧化硫对于各种家畜均可引起伤害,甚至致死。二氧化硫浓度为甚至致死。二氧化硫浓度为0.01 0.01 0.1ppm0.1ppm时,就能刺激眼结膜,影响视觉,时,就能刺激眼结膜,影响视觉,缩短视程;还能刺激鼻咽等粘膜。缩短视程;还能刺激鼻咽等粘膜。在潮湿空气中,形成亚硫酸,使毒害作在潮湿空气中,形成亚硫酸,使毒害作用加强。用加强。当浓度在当浓度在0.3 0.3 1ppm1ppm时,开始由嗅觉感时,开始由嗅觉感知;知;浓度达浓度达1 1 3ppm3ppm时,刺激鼻咽和呼吸道时,刺激鼻咽和呼吸道粘
10、膜,发生呼吸不畅,喘息等症状。粘膜,发生呼吸不畅,喘息等症状。浓度达浓度达3 3 5ppm5ppm时,经时,经10 10 15min15min可引可引起气管和支气管平滑肌的反射性收缩,使起气管和支气管平滑肌的反射性收缩,使呼吸道的阻力增加。呼吸道的阻力增加。浓度达浓度达5 5 10ppm10ppm时,经时,经15min15min后,可引后,可引起慢性支气管炎、慢性鼻咽炎等。起慢性支气管炎、慢性鼻咽炎等。浓度达浓度达20ppm20ppm时,引起眼结膜炎症。时,引起眼结膜炎症。浓度达浓度达30ppm30ppm时,可使呼吸道深部发生炎时,可使呼吸道深部发生炎症、咳嗽,甚至引起肺水肿等。症、咳嗽,甚至
11、引起肺水肿等。牛对牛对二氧化硫二氧化硫的反应最为敏感,的反应最为敏感,浓度在浓度在3030100ppm100ppm时,表现呼吸困难,时,表现呼吸困难,口吐白沫,体温上升,尸体剖检呈现严口吐白沫,体温上升,尸体剖检呈现严重的支气管炎、肺气肿等。重的支气管炎、肺气肿等。浓度在浓度在100100300ppm300ppm时,仔猪精神萎糜,时,仔猪精神萎糜,增重减缓(为正常环境中的增重减缓(为正常环境中的73.8%73.8%)。)。雏鸡雏鸡在高浓度在高浓度SOSO2 2 (300ppm300ppm以上)环境以上)环境中,很快口吐黄水,食欲停止,不久死中,很快口吐黄水,食欲停止,不久死亡。亡。羊、马羊、马
12、对对二氧化硫二氧化硫的抵抗力较强,但在的抵抗力较强,但在1000ppm1000ppm时,首先对时,首先对羔羊羔羊和和幼驹幼驹发生不良发生不良影响,进而抑制其生长发育,使其对病影响,进而抑制其生长发育,使其对病原菌的抵抗力减弱。特别容易引起呼吸原菌的抵抗力减弱。特别容易引起呼吸道疾患和肺水肿等,最后使动物窒息而道疾患和肺水肿等,最后使动物窒息而死。死。(4 4)卫生学要求)卫生学要求 目前我国卫目前我国卫生标准:空气中生标准:空气中SOSO2 2最高允许浓最高允许浓度为度为0.5mg/m30.5mg/m3,日平均浓度为,日平均浓度为0.15mg/m30.15mg/m3。3.3.氮氧化合物(氮氧化
13、合物(N Nx xO Ox x)(1 1)性质)性质 大气中的氮氧化合物包括一氧大气中的氮氧化合物包括一氧化二氮(化二氮(N N2 2O O)、一氧化氮)、一氧化氮(NONO)、三氧化二氮()、三氧化二氮(N N2 2O O3 3)、)、二氧化氮(二氧化氮(NONO2 2)和五氧化二氮)和五氧化二氮(N N2 2O O5 5)等。)等。空气中污染最多的是二氧化氮和一氧化空气中污染最多的是二氧化氮和一氧化氮。氮。在高温下的二氧化氮为红褐色气体,有在高温下的二氧化氮为红褐色气体,有强烈的刺激性,比重强烈的刺激性,比重1.4481.448。一氧化氮为无色气体,遇氧则生成二氧一氧化氮为无色气体,遇氧则
14、生成二氧化氮。化氮。在低于在低于00时,部分四氧化二氮成为无时,部分四氧化二氮成为无色晶体。色晶体。(2 2)来源)来源 空气中氮氧化物最主要的来源是各空气中氮氧化物最主要的来源是各种燃料,种燃料,在工农业生产过程中,如氮肥厂、在工农业生产过程中,如氮肥厂、硝酸制造厂、染料工厂等排放出大硝酸制造厂、染料工厂等排放出大量的一氧化氮,与空气中的氧结合,量的一氧化氮,与空气中的氧结合,生成二氧化氮。生成二氧化氮。在硝酸制造厂的废气中,一氧化氮浓度在硝酸制造厂的废气中,一氧化氮浓度可达可达0.10.10.69%0.69%火力发电厂排放的烟尘中,一氧化氮可火力发电厂排放的烟尘中,一氧化氮可达达20020
15、01500ppm1500ppm在低温锅炉排出的一氧化氮烟气达在低温锅炉排出的一氧化氮烟气达1010100ppm100ppm氮氧化合物另一个主要来源为汽车和拖氮氧化合物另一个主要来源为汽车和拖拉机排放的废气,其浓度可达拉机排放的废气,其浓度可达300030006000ppm6000ppm,可对人类和家畜造成严重的,可对人类和家畜造成严重的危害。危害。(3 3)氮氧化合物对家畜的危害)氮氧化合物对家畜的危害 氮氧化合物难溶于水,对家畜眼结膜氮氧化合物难溶于水,对家畜眼结膜和上部呼吸道粘膜的刺激作用较小,和上部呼吸道粘膜的刺激作用较小,但它易于被吸入深部呼吸道。但它易于被吸入深部呼吸道。当低浓度时,
16、可引起当低浓度时,可引起慢性中毒慢性中毒,高浓度时,则可发生高浓度时,则可发生急剧中毒急剧中毒。二氧化氮二氧化氮浓度为浓度为0.120.120.22ppm0.22ppm时,即可时,即可嗅到有异臭。嗅到有异臭。浓度为浓度为0.5ppm0.5ppm时,接触时,接触4h4h后,肺泡受到后,肺泡受到影响,一个月后,家畜发生气管炎,进影响,一个月后,家畜发生气管炎,进而引起肺水肿。而引起肺水肿。浓度为浓度为5ppm5ppm时,吸入时,吸入10min10min可使呼吸道平可使呼吸道平滑肌收缩,使呼吸作用的阻力增加,经滑肌收缩,使呼吸作用的阻力增加,经动物试验证明,二氧化氮能破坏肺脏中动物试验证明,二氧化氮
17、能破坏肺脏中的蛋白质、脂肪和细支气管的纤毛上皮的蛋白质、脂肪和细支气管的纤毛上皮细胞。细胞。长期生活在长期生活在0.8ppm0.8ppm的的二氧化氮二氧化氮的空的空气环境中,家畜呼吸频率增加,红气环境中,家畜呼吸频率增加,红细胞数量增多,这表明家畜已细胞数量增多,这表明家畜已慢性慢性缺氧缺氧,二氧化氮已干扰了家畜对氧,二氧化氮已干扰了家畜对氧的利用,使肺组织受到损伤,影响的利用,使肺组织受到损伤,影响呼吸机能。呼吸机能。浓度为浓度为17ppm17ppm作用作用10min10min时,家畜即时,家畜即可发生呼吸困难,支气管痉挛,引可发生呼吸困难,支气管痉挛,引起肺气肿。起肺气肿。二氧化氮二氧化氮
18、浓度达浓度达6060150ppm150ppm时,强时,强烈刺激鼻腔和咽喉,发生咳嗽,喉烈刺激鼻腔和咽喉,发生咳嗽,喉头和肺部有烧灼感,肺部紧缩,呼头和肺部有烧灼感,肺部紧缩,呼吸紧迫,进而昏迷,甚至死亡。吸紧迫,进而昏迷,甚至死亡。浓度在浓度在100100700ppm700ppm时,短时间吸入,时,短时间吸入,剧烈咳嗽,急性中毒而死。剧烈咳嗽,急性中毒而死。(4 4)卫生学要求)卫生学要求 目前我国卫目前我国卫生标准:空气中二氧化氮的最生标准:空气中二氧化氮的最高容许浓度为高容许浓度为0.15mg/m0.15mg/m3 3(一次(一次监测浓度)。监测浓度)。4.4.减少大气污染的措施减少大气污
19、染的措施大气中的污染物主要来自于工业生大气中的污染物主要来自于工业生产的废气,因此,改进生产工艺,产的废气,因此,改进生产工艺,增加废气处理与利用设施是减少空增加废气处理与利用设施是减少空气污染的重要措施,利用天然气等气污染的重要措施,利用天然气等无污染能源,也是减少空气污染的无污染能源,也是减少空气污染的重要措施。重要措施。(二)畜舍中的有害气体(二)畜舍中的有害气体1.1.氨氨(NHNH3 3)(1 1)性质)性质 氨为无色气体,具有刺激性臭气。氨为无色气体,具有刺激性臭气。氨极易溶于水,氨极易溶于水,1 1体积水可溶解体积水可溶解700700体体积的氨,在积的氨,在00时,时,1 1升水
20、可溶解升水可溶解907g907g氨。氨。在标准状态下,每升的重量为在标准状态下,每升的重量为0.771g,0.771g,每毫克的容积为每毫克的容积为1.316ml1.316ml。(2 2)来源)来源 在大气中,氨来自工农业废气在大气中,氨来自工农业废气 在畜舍内,氨大多由含氮有机物在畜舍内,氨大多由含氮有机物(如粪、尿、饲料、垫草等)分解(如粪、尿、饲料、垫草等)分解而来。而来。其含量的多少,取决于家畜的密度、其含量的多少,取决于家畜的密度、畜舍地面的结构、舍内通风换气情畜舍地面的结构、舍内通风换气情况和舍内管理水平等。况和舍内管理水平等。氨的比重较小,在温暖的畜舍内一氨的比重较小,在温暖的畜
21、舍内一般升向舍顶,但由于氨发生在地面般升向舍顶,但由于氨发生在地面和家畜的周围,因此在畜舍地面含和家畜的周围,因此在畜舍地面含量较高,特别是在空气潮湿的畜舍量较高,特别是在空气潮湿的畜舍内。内。如果舍内通风不良,水汽不易逸散,如果舍内通风不良,水汽不易逸散,那么舍内氨的含量就更高了。那么舍内氨的含量就更高了。(3 3)对家畜的危害)对家畜的危害 在畜舍中,氨常被溶解或吸收附在潮在畜舍中,氨常被溶解或吸收附在潮湿的地面、墙壁和家畜的粘膜上湿的地面、墙壁和家畜的粘膜上 氨能刺激粘膜,引起粘膜充血、喉间氨能刺激粘膜,引起粘膜充血、喉间水肿水肿 氨被动物吸入呼吸系统后,可引起上氨被动物吸入呼吸系统后,
22、可引起上呼吸道粘膜充血、支气管炎,严重者呼吸道粘膜充血、支气管炎,严重者引起肺水肿、肺出血等引起肺水肿、肺出血等 低浓度的氨可刺激三叉神经末稍,低浓度的氨可刺激三叉神经末稍,引起呼吸中枢的反射性兴奋引起呼吸中枢的反射性兴奋 吸入肺部的氨,可通过肺泡上皮组吸入肺部的氨,可通过肺泡上皮组织,引起碱性化学性的灼伤,使组织,引起碱性化学性的灼伤,使组织溶解、坏死织溶解、坏死 还能引起中枢神经系统麻痹,中毒还能引起中枢神经系统麻痹,中毒性肝病,心肌损伤等症性肝病,心肌损伤等症 根据临床观察,空气中含有根据临床观察,空气中含有50ppm50ppm的氨,的氨,能使兔的呼吸频率减慢;猪的增重滞缓。能使兔的呼吸
23、频率减慢;猪的增重滞缓。100-200ppm100-200ppm时可引起猪摇头、流涎、喷时可引起猪摇头、流涎、喷涕、丧失食欲。涕、丧失食欲。在在400ppm400ppm中长期停留,可使粘膜因角蛋中长期停留,可使粘膜因角蛋白、脂肪、胆固醇被分解而遭破坏,从白、脂肪、胆固醇被分解而遭破坏,从而使细支气管内膜充血、水肿、肺泡膨而使细支气管内膜充血、水肿、肺泡膨胀不全、出血、气肿,并使整个呼吸道胀不全、出血、气肿,并使整个呼吸道的粘液量增加。的粘液量增加。据对体重据对体重54kg54kg的猪的试验,在气温的猪的试验,在气温21.121.1、相对湿度相对湿度77%77%的空气环境中,的空气环境中,50p
24、pm50ppm氨能使氨能使猪的口腔、鼻腔、泪腺的分泌量显著增加。猪的口腔、鼻腔、泪腺的分泌量显著增加。但但3 34 4天后,分泌量普遍减少,仅略高于天后,分泌量普遍减少,仅略高于对照猪。对照猪。经经1 12 2周后,上述症状都变得不明显了,周后,上述症状都变得不明显了,猪对氨已产生了适应能力。猪对氨已产生了适应能力。猪的咳嗽次数,猪的咳嗽次数,50ppm50ppm者略高于者略高于10ppm10ppm者,在者,在100ppm100ppm和和150ppm150ppm者则为上两组的者则为上两组的3 3倍。倍。在整个在整个5 5周试验期内,氨浓度为周试验期内,氨浓度为100ppm100ppm和和150
25、ppm150ppm的猪的平均日增重和饲料消耗量都显的猪的平均日增重和饲料消耗量都显著地低于著地低于10ppm10ppm和和50ppm50ppm者,而且从氨浓度为者,而且从氨浓度为100ppm100ppm和和150ppm150ppm这两组猪的筛骨和鼻甲骨上这两组猪的筛骨和鼻甲骨上发现有棒状杆菌和巴氏杆菌,而另两组则没发现有棒状杆菌和巴氏杆菌,而另两组则没有。有。这表明高浓度的氨严重地损伤了猪的呼吸道粘这表明高浓度的氨严重地损伤了猪的呼吸道粘膜的防御功能。膜的防御功能。据据15.515.5日龄和日龄和6 6日龄的仔猪的两次试验,将所日龄的仔猪的两次试验,将所有小猪暴露在每升空气中含有有小猪暴露在每
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