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1、第七章 大气及小环境空气污染突发事件,大气污染与防治,室内空气污染与健康,第一节 大气污染与防治 一、大气的特征及其卫生学意义 二、大气的污染及其影晌因素 三、大气污染对人体健康的影晌,一、大气的特征及其卫生学意义 （一）大气圈及其垂直结构 对流层：1016km 平流层：上界约55km 大气层 中间层：上界约85km 热 层：上界约800km 外逸层：上界约800km以上,对流层 最接近地面的一层，平均高约10公里，是对流（热空气上升，冷空气下降）最旺盛的区域，也是天气現象发生的地方。大气中的水汽，约有80%存在于对流层，因此它也是蒸发、云、雨、最经常出现的区域。一般而言，越接近地面水汽含量越
2、高，因为溫度较高而且较接近来源（如：海、湖、森林、沼泽）。,平流层 10km至50km之间。平流层的特点是溫度隨高度增加，因此空气特別稳定，不易产生对流，大气运动多是水平。平流层因为特別稳定，而且沒有降水，大气中悬浮微粒（如：火山灰、污染物、核爆辐射尘）可停留在平流层数个月到数年之久。,中间层 在这层沒有特殊的加热过程，越高处越冷。大气层最冷的地方。,热层、 外逸层 在这层，N2、O2吸收波长非常短的太阳辐射(0.1m)，产生光电离作用，生成许多电离子，因此也称为电离层。由于空气稀薄，只要吸收一点能量，溫度就变得很高（可达数千度）。这里的溫度变化与太阳黑子的活动关系密切。太阳黑子活跃与否可改变
3、溫度达一千多度。但是人若在同溫层立刻被冻死。为什么？因为空气太稀薄，即使每个气体分子溫度达数千度，因为太少气体分子撞击人体，对人而言，溫度还是非常低。由于电离子会吸收、反射电讯，电离层的状况对长程通讯影响很大。,（二）大气化学组成：,二、大气物理性状及其卫生学意义：,1、太阳辐射,(1)紫外线:适量的紫外线照射对机体是有益的。 （第二届哥本哈根光学会议将紫外线辐射分为三段） UV-A（320nm400nm）:色素沉着作用，又称晒黑作用 这是人体对光线刺激的一种防御反应。UV-A可以使人皮肤细胞中的黑色素原(二氧二苯氨及其同族)通过氧化酶的作用，转变成黑色素，并且沉着于皮肤，从而保护皮肤使其不致
4、过热。被色素吸收的光能变成热能后，可使汗液分泌增加，增强局部散热作用，同时防止短波光线深入穿透组织，避免深部组织的过热和受害。,Uv-B（275nm320nm）:红斑作用，抗佝偻病作用 紫外线照射的生物学剂量以红斑作用为剂量单位来表示，这是人体对Uv-B段的特异反应，它是指皮肤受紫外线照射后，在一定时间内皮肤上出现刚刚可辨认的红色斑点所需的剂量。人体每日约需1/8-1/2的红斑剂量。 被照射部位出现皮肤潮红现象叫红斑。 原发性红斑可在紫外线照射后立即发生。 继发性红斑是在紫外线照射后6-8小时后发生。 紫外线的照射可破坏表皮细胞，放出的组织胺和类组织胺刺激神经末梢，通过反射作用引起皮肤表面毛细
5、血管扩张、血管壁通透性增加，结果皮肤发红，水肿。,麦角固醇 UV-B VD2、VD3 7-脱氢胆固醇 维持正常的钙磷代谢和骨酪的正常生长,体内维生素D不足时，血中磷酸酯酶活性增高，无机磷含量下降，以致体内磷负平衡，并导致钙负平衡，引起骨钙化不全。X线骨端改变。故用维生素D预防佝偻病的同时，还必需接受太阳紫外线的照射才能获得良好的效果。佝偻病患病率的季节性变化与太阳紫外线辐射的季节变化是一致的，春季最高，秋季最低。对于婴幼儿及儿童有预防佝偻病的作用。,UV-C（200nm275nm）段紫外线：杀菌作用（损伤细胞） 能使蛋白质分子产生光化学分解，还能穿透细胞核，使DNA分子单核苷酸之间的磷酯键和嘌
6、呤、嘧啶间的氢键破坏，从而引起蛋白的变性、凝固，导致细菌的死亡，该段紫外线对正常的人体细胞也具有杀伤作用。,不同细菌对不同波长紫外线的敏感性不 同，但紫外线波长愈短，杀菌效果愈好。所以一日之中，中午12点到下午2点紫外线强度最大。波长最短。空气中的细菌数量也最少。冬季和多云天气，紫外线对空气的杀菌作用大大减弱。 长波紫外线可刺激体液及细胞免疫活性，从而增强机体的免疫反应，增强人体对感 染的抵抗力。 紫外线还可促进生物氧化过程，加速创伤愈合。增加血红蛋白，使血液中 红细胞及白细胞数目增多。 过强的短波紫外线直接照射眼睛。可导致雪盲 和电光性眼炎。,雪盲是光损伤的一种。高原紫外线强，加上雪地的强反
7、射，人在雪地里游玩、行走、角膜大量吸收紫外线后6小时左右，就会发生异物感、刺痛、畏光、流泪，检查可见两眼睑痉挛，角膜有白色细点状的浅混浊。上述典型的症状和在雪地两眼未加保护的病史，很容易诊断。,(2)可见光 可见光是一种电磁辐射，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。400-430nm呈紫色。430-490nm呈蓝色，490-570nm呈绿色。570-600nm呈黄色。600-630nm呈橙色，630-760nm呈红色。视觉对波长为555nm的黄绿色最敏感。,生物学作用： 该段光谱综合作用于机体的高级神经系统，能提高视觉功能和代谢功能，通过视觉器官改变人体的
8、紧张及觉醒状态，平衡兴奋与镇静作用。使机体的代谢、脉搏、体温、睡眠和觉醒等生理现象发生节律性变化，提高情绪与工作效率，是生物生存必不可少的条件之一。红光起兴奋作用，蓝、绿光起镇静作用，黄和黄绿光有柔和舒适感。适宜的照度可预防眼睛疲劳和近视，提高情绪和劳动效率，光线微弱可造成视觉器官的过度疲劳。高强度的人工光源可引起眼损伤。高层建筑使用大面积反光玻璃作为幕墙，可以反射太阳光，使人出现晃眼、眩晕等不良感觉，成为光污染源。,(3)红外线(热射线):波长范围在760nm一1mm的电磁波。 生物学作用:热效应可使血管扩张、血流速度加快，引起照射部位或全身温度升高，促进新陈代谢和细胞增生，具有消炎、镇痛作
9、用。临床用于治疗慢性皮肤病、神经痛、冻伤。 晶状体对红外线较为敏感，由于晶状体无神经末梢，对红外线热效应不易察觉，以致损伤可在没有任何察觉中发生，严重时可引起红外线性白内障 (infraredcataract)。过强的红外线还可导致皮肤烧伤、日射病、视网膜灼伤。,2、气象因素 包括气温、气湿、气压、气流等。 * 引发疾病多具有季节性（哮喘、冠心病-秋冬）,3、空气离子化(ionizationoftheatmosphere) 产生空气正、负离子的过程称为空气离子化或空气电离。 轻离子 (n、n)： 一部分离子可以把周围10-15个中性分子吸附在一起，形成质量较轻、直径较大的离子。 重离子 (N
10、、N) 一部分轻离子与空气中的灰尘、烟雾等结合而形成。,正/负离子 轻离子 1015个中性分子 重离子 空气中的尘雾 重离子/轻离子的比值可以用来衡量空气的新鲜程度（小于50新鲜）,重、轻离子的比例，可以反映空气清洁的程度。 一般情况下，大气中轻离子总数为每立方厘米1000个，重、轻离子的比值不能过高，当比值大于50时，说明空气比较混浊;反之，说明空气比较清洁。,某教室内第一节课后，重离子数明显增多，由上课前的20668增至49850，轻离子数由280降至227)重轻离子比值由上课前的74升到219，到第四节课重离子数达最高峰为66600，轻离子数最低，由上课前的280降至141，重轻离子比值
11、为472。说明随室内污染加重，重离子数增多，轻离子数减少，重轻离子比值增大。,正离子：抑制气管纤毛运动、抑制单胺氧化酶 (Mao）活动，使血液和组织中-羟色胺升高。 通常在海滨、森林、瀑布、喷泉等地区或附近，大气中阴离子含量多，有利于促进机体健康。另外，空气污浊的地区，重离子含量增多，不利于健康。所以，在空气中重、轻离子数的比值应小于50。,阴离子：调节中枢神经的兴奋和抑制功能，缩短感觉与运动时值;刺激骨髓造血功能，使异常血液成分趋于正常。降低血压，改善肺的换气功能，促进气管纤毛颤动以及促进组织细胞生物氧化、还原过程。改善睡眠、振奋精神、提高工作效率等，同时还有一定的镇静、镇痛作用。对于生活环
12、境，空气负离子还具有清洁空气、改善微小环境中空气状况的作用。,总之，吸入空气负离子。可调节中枢神经的兴奋与抑制作用。改善睡眠，振奋精神、提高工作能力，同时还有镇静、镇痛作用。由于空气离子的上述效应临床上曾应用空气离子吸入治疗高血压、支气管炎、支气管哮喘等疾病。,空气污染：空气成分的性质和数量发生了改变，主要由于人为因素造成（污染物的量超过了空气自净限度）,二、大气的污染及其影晌因素,(一) 大气污染的主要来源 天然：自然因素造成的，如森林火灾、火山爆发、 地震、风暴 工业污染源：燃料的燃烧生产过程中 人为：排放 生活污染源：生活炉灶和采暖锅炉 交通污染源：废气,(二)影响大气中污染物浓度的因素
13、 l.污染源的排放情况 (1)排出量 (2)排出高度 (3)距污染源的距离,2.气象因素 (1)风向、风速 (2)气温：空气的温度来自地表物体的散热，所以 距地面越近的气温越高。正常情况下大 气温度垂直递减率为 0.65/1OOm。 逆温：温度随着距地面高度的增加而上升的现象。 (3)气压、气湿,三、大气污染对人体健康的影晌,（一）直接危害 1.急性危害 当大气污染物的浓度在短期内急剧增高，使周围人群吸人大量污染物可造成急性中毒。,（1）烟雾事件: 煤烟型烟雾事件；主要是由于煤炭的燃烧产物和工业生产过程中大量废气的排放，加上特殊的地形以及气象条件变化而造成。受害者可出现呼吸道刺激症状，死亡原因
14、多为气管炎、支气管炎、心脏病等。 光化学烟雾事件 ：由于汽车尾气在紫外线的光化学作用下，经过转化，生成具有剧烈刺激作用的光化学烟雾。受害者症状主要以呼吸道及眼刺激症状为主，并可出现心脏功能障碍和肺功能衰竭。,光化学烟雾：排放到空气中的氮氧化物与碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，发生光化学反应产生的一种刺激性强的浅蓝色混合烟雾，主要成分为臭氧。有强氧化作用。刺激眼睛和上呼吸道粘膜，严重可导致呼吸困难。臭氧长期低浓度作用于慢性呼吸道疾病、甲状腺功能损害，染色体畸变以及衰老有关。,比利时马斯河谷事件 1930年12月，比利时马斯河谷工业区，排放的工业有害废气和粉尘对人体造成综合影响，一周内近60人死亡
15、，市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高，家畜死亡率也大大增高。 美国洛杉矶烟雾事件 20世纪40年代美国洛杉矶的大量汽车废气在紫外线照射下产生的光化学烟雾，造成许多人眼睛红肿、咽炎、呼吸道疾病恶化乃至思维紊乱，肺水肿。,案例：,美国多诺拉事件 1984年10月，美国宾西法尼亚洲多诺拉镇的二氧化硫及其氧化物，与大气粉尘结合，使大气产生严重污染，造成5911人暴病。 英国伦敦烟雾事件 1952年12月58日，英国伦敦由于冬季燃煤引起的煤烟性烟雾，导致4天时间4000多人死亡，两月后又有8000多人死亡。,(2)生产事故 生产性事故造成急性中毒的事件虽并不经常发生，但一旦发生，其危害极为严重。 印度博
16、帕尔毒气泄漏事件 博帕尔是印度中央邦的首府，人口80多万，美国联合碳化物公司博帕尔农药厂建在该市的北部人口稠密区。1984年12月2日深夜和3日凌晨，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，使40吨异氰酸甲酯泄漏，并随每小时5km的风速扩散到11个居民区，52万余人出现不同程度的中毒，2500人死亡，酿成迄今为止世界最大的化学污染事件。,2.慢性及远期危害 (1)对呼吸系统功能的影响 (2)变态反应 (3)免疫力下降 (4)致癌作用,(二) 间接危害 1.影响小气候和太阳辐射 大气污染物中的烟、尘、雾可吸收太阳光，从而影响紫外线的强度和生物学作用。可造成儿童体内钙质的吸收不足，使龋齿和佝偻病的发病率增加，同时，也有利于病原体的生存造成病毒性感冒等传染性疾病的流行。,2.产生温室效应(greenhou
