《精编》生活环境与健康

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1、第二章生活环境与健康 第一节空气 一 大气圈及大气垂直结构 大气圈 atmosphere 包围在整个地球表面的空气 厚度为2000 3000Km 大气圈和大气垂直结构 一 按气温的垂直变化特点划分1 对流层2 平流层3 中间层4 热层5 外大气层 二 按大气的电离状态划分1 电离层2 非电离层 大气的组成及其卫生学意义 自然状态的空气是无色 无臭 无味的混合气体 氮 氧 氦占大气总量的99 96 当空气氧含量降至12 时 人体可发生呼吸困难 降至10 可发生智力活动减退 降至7 8 以下可危及生命 二 太阳辐射 solarradiation 43 到达地表 43 折回宇宙空间 14 被大气吸收

2、 表面温度6000 K 太阳 太阳辐射光谱 放射能力卡 厘米2 分 微米2 52 01 51 00 500 20 40 60 81 03波长 m ultravioletradiation150 400nm visiballight400 760nm infraredradiation760nm 3000nm 紫外线区 可见光区 红外线区 适量 色素沉着作用 pigmentation 紫外线皮肤细胞中黑色素原黑色素氧化酶 300 400nmUV A 1 改变皮肤对光线的吸收能力 可促使汗腺分泌 保护皮肤及深部组织不致受过热损害2 吸收多种光线 防止紫外线深入穿透组织 减少紫外线的有害作用 抗佝偻

3、病作用 anti rachiticeffect 紫外线皮肤和皮下组织中的7 脱氢胆固醇VitD2活性25 OH D3 290 320nmUV B 维持正常的钙 磷代谢和骨骼的正常生长发育 正常日照人皮肤产生VitD3 6u cm2 h10 100ug 天 空气污染 季节变化等可影响UV的生物学作用 杀菌作用 germicicaleffect 细胞原浆蛋白质分解核变性 凝固 细菌 200 275nmUV C 紫外线 紫外线的其它有利作用 增强免疫功能提高组织的氧化过程兴奋交感神经系统 红斑作用 erythemaeffect 紫外线皮肤表皮细胞破坏释放组胺和类组胺物质刺激神经末梢通过反射作用引起皮

4、肤毛细血管扩张 血管壁通透性 皮肤潮红 红肿 275 320nmUV B 产生光化学烟雾 二 infraredray 生物学作用的基础是热效应 故又称热射线 长波红外线 1400nm 3000nm 穿透能力较弱 主要加温皮肤表层 短波红外线 760nm 1400nm 穿透能力较强 可加温组织深部 适量 过量 临床应用 2 可见光 光是一种电磁辐射 其波长范围在400一760nm之间 辐射波长的不同决定了光具有不同的颜色 4O0 430nm呈紫色 430 490nm呈蓝色 490 57Onm呈绿色 570 60Onm呈黄色 600 630nm呈橙色 630 760nm呈红色 视觉对波长为555n

5、m的黄绿色最敏感 三 visiblelight 作用于视觉器官产生视觉通过视器官改变着机体的紧张和觉醒状态单色光的生物学作用对高级神经系统有明显作用对其它器官系统的生物学作用 可视线 预防眼睛疲劳和近视 提高情绪和劳动效率 视觉器官过度紧张而易引起疲劳 损伤视力 照度适宜 照度过强或过弱 空气的物理性状及卫生学意义 2 气象因素 meteorologicalfactor 它包括气温 气湿 气流 气压等 3 空气离子化 airionization 空气中的气体分子或原子在宇宙线 紫外线的作用下 或在雷电 瀑布 海浪冲击请况下 其外层电子可跳出轨道而形成阳 正 离子 游离的电子与另一气体分子结合而

6、形成阴 负 离子 这一过程称为空气离子化 三 气象因素 meteorologicalfactor 天气气候 瞬间至十余天的时间内多种气象要素 温度 湿度 气压 风速 的综合状态称为天气 较长时期天气的总和称为气候 1 气温 表示单位 K K 273 9 5 32 1 气温的垂直分布 大气温度垂直递减率 高度每增加100米 气温下降的度数 通常情况下为0 65 即0 65 100米 高度 Km 1815129630 80 60 40 2002040温度 气温垂直分布实际情况 0气温随高度递减 0气温随高度无变化 0气温随高度递增 逆温 2 逆温的概念及成因 逆温 temperatureinver

7、sion 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 逆温层的出现将阻止气团的上升运动 使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层 只能在其下空扩散 因此可能造成高浓度污染 逆温的成因 辐射逆温在冬季无风 少云的夜晚 地面无热量吸收 但同时不断通过辐射失去热量而冷却 导致下层空气降温较快 而上层空气降温较慢 形成逆温 地形逆温在盆地和山谷地形的夜晚 山坡表面散热量大 冷却快 寒冷的空气沿山坡下层聚集在山谷中 形成滞止的冷气团 谷底的暖气团上移 山谷中就形成了上温下冷的逆温层 2 气压 1 概念及其表示单位大气的压强称气压

8、 表示单位 Pa mmHg 标准大气压 指纬度45 的海平面上 气温为273 K状态时的大气压 1个标准大气压 1 10325 105Pa 760mmHg1mmHg 133 322Pa 2 对污染物扩散的影响 当地面受低压控制时 四周高压气团流向中心 中心的空气便上升 形成上升气流 此时云雨天较多 通常风速较大 有利于污染物向上扩散 2 对污染物扩散的影响 当地面受高压控制时 中心部位的空气向周围下降 此时天气晴朗 风速小 出现逆温层 阻止污染物向上扩散 因此 在稳定气压的控制下 大气污染加重 3 气湿 1 概念及表示方法指大气中含水分的程度 常用以下三种方法表示 绝对湿度饱和湿度相对湿度 绝

9、对湿度 是在某一温度下 一定容积大气中所含水蒸气的绝对量 以单位容积表示时为g m3 以分压表示为mmHg 饱和湿度 是在某一温度下 大气中水蒸气达到饱和量时的绝对湿度 气温越高 饱和湿度就越大 不同气温下的饱和湿度 相对湿度 相对湿度是空气中绝对湿度与饱和湿度之比 以百分数表示 相对湿度在80 以上称为高气湿 30 以下称为低气湿 2 对污染物扩散的影响 相对湿度 大气中颗粒物吸收H2O 重量 影响运动速度污染物不易扩散加重局部大气的污染 湿度 空气干燥有利于污染物扩散 4 气流 风 wind 空气的水平运动湍流 atmosphericturbulence 不规则的空气流动 描述风的两个要素

10、 风向和风速 m s 风对污染物的扩散有两个作用 风向决定了污染物迁移运动的方向 污染物总是由上风向输送到下风向 在污染物的下风向 污染总要重些 整体的输送作用 对污染物的冲淡稀释作用 风速越大 单位时间内与烟气混合的清洁空气量就越大 冲淡稀释作用就越好 3 气候适应 人类通过遗传和后天获得的功能而对气候具有很大的适应能力 适应能力可因锻炼而加强 对气候的适应是一个发展的过程 四 空气离子化 Airionization 1 空气离子的发生 空气中的气体分子 外界理化因素 外层电子跃出 正离子 电子 气体分子 负离子 大气中空气分子或原子在自然或人工条件下形成带电荷的正 负离子的过程称为空气离子

11、化 空气离子的分类 据离子大小和迁移率 2 空气离子的生物学效应 1 空气正 负离子的生物学效应特点当空气离子浓度在一定范围时 正离子主要作用于交感神经 负离子则作用于副交感神经 适量的正 负离子联合作用于机体 对维持正常生理功能有良好作用 空气离子浓度在2 104 3 105 cm3时 负离子对健康呈良好作用 正离子则有不良作用 如空气离子浓度超过106个 cm3时 则不论正 负离子均可对健康产生不良作用 负离子的生物学作用 调节中枢神经的兴奋和抑制 刺激骨髓的造血功能降低血压改善肺的换气功能促进组织细胞的生物氧化还原过程 2 空气离子生物学作用机理 空气离子作用的分子机理至今无定论 较多的

12、学者认为负离子能刺激组织中的单胺氧化酶发挥去胺作用 降低5 羟色胺的释放 影响植物神经调节 3 空气离子的应用 临床上的应用 预防保健上的应用 可用于治疗支气管哮喘 慢支炎 胃 十二指肠溃疡 冠心病 高血压 甲亢 更年期综合症等 净化空气 用于厂矿 医院 学校和公共场所改善环境 预防疾病防止疲劳 提高工作效率 4 空气离子浓度与大气洁净程度 空气中离子浓度与地理条件 季节 时间 天气 污染 绿化等因素有关 一般空气清洁地区如郊区 田野 山谷 海岸 瀑布等地负离子多 人多拥挤 通风不良 吸烟 空气污浊 长期使用空调等场所 负离子少 正离子多 不同空气环境状况空气负离子浓度 空气离子卫生学评价指标

13、 1 空气离子数 居室中负离子 1000个 cm3 2 重 轻离子比 3 单极系数 N N n n 50时 为清洁空气 Q n n 或 N N 或 N n N n 一般认为Q 1时 才能给人以舒适感 五 室内空气物理性状及其对健康的影响 1 微小气候 microclimate 1 概念住宅的室内由于屋顶 地板 门窗和墙壁的维护结构以及室内的人工空气调节设备等综合作用 形成了与室外不同的室内小气候 称为室内微小气候 2 要素及评价指标 要素包括气温 气湿 气流 热辐射评价指标有效温度 EffectivetemperatureET 相对湿度为100 气流速度为零时可产生在同样温热感觉的气温度数 凡

14、温度高于0 273 2 K 以上的物体都有红外线辐射 举例 1 气温17 7 湿度100 气流0米 秒 2 气温22 4 湿度70 气流0 5米 秒 3 气温25 湿度20 气流2 5米 秒 1 2 3 三种情况对人体产生的温热感觉相同 故 2 3 的ET为17 7 3 微小气候对机体健康的影响 机体的热平衡人体的热平衡是在在中枢神经系统的支配与调节下 产热与散热两个过程动态平衡的结果 S M R C E 机体蓄热状况 产热和散热平衡S 0 产热 散热S 0 产热 散热S 0 微小气候对机体热平衡的影响 气温 气湿 气流 热辐射对人体的热平衡都有影响 并且是综合的作用 人体只有在一定微小气候条

15、件下 产热量和散热量基本平衡时 才会感到舒适 小气候变动超出一定范围后 可导致机体体温调节紧张 如果长期处于紧张状态 就会影响许多系统 如神经 消化 呼吸 循环等系统 的功能 降低机体抵抗力 增加患病率 大气污染 毒物由呼吸道进入机体时的危害最大 支气管反射性收缩 痉挛 咳嗽 喷嚏等刺激上呼吸道黏膜表层迷走神经末梢大气毒物通过肺泡毛细血管进入全身长期导致呼吸道抵抗力减弱慢性支气管炎 肺气肿 肺心病 你愿意居住在这样的环境里吗 大气污染来源 一 工业企业1 燃料的燃烧2 生产过程中排出的污染物 二 生活炉灶和采暖锅炉 三 交通运输 四 由其它环境介质转入 五 其他 焚烧生活垃圾 焚烧农田秸秆 工

16、业生产排放 地面扬尘 汽车尾气 大气污染来源 大气污染来源 二 大气污染物的种类 物理性污染物生物性污染物化学性污染物 按存在形态 气态污染物 颗粒性污染物 按形成过程 一次污染物 二次污染物 一次污染物 primarypollutant 二次污染物 secondarypollutant 由污染源直接排入大气环境中 其物理和化学性质未发生变化的污染物 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次污染物的新的 毒性更大的污染物 称为二次污染物 影响大气中污染物浓度的因素 一 污染源的排放情况1 排出量2 排出高度3 与污染源的距离 二 气象因素1 风和湍流2 气温3 气湿 影响大气中污染物浓度的因素 三 地形1 山地和谷地2 海滨与陆地3 城市热岛 大气污染物的转归 一 自净1 扩散作用 2 沉降作用 3 氧化作用 4 中和作用 5 植物吸收作用 二 转移1 向下风侧更远的方向转移 2 向地面水体和土壤转移 3 向平流层转移 三 形成二次污染 大气污染对健康的直接危害 一 引起急性中毒1 烟雾事件 1 煤烟型烟雾事件 污染物来自