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1、第三章 大 气卫生,第一节 大气的特征和卫生学意义 第二节 大气的污染以及大气污染物的转归 第三节 大气污染对人体健康的影响 第四节 大气中主要污染物对人体健康的响,第三章 大 气卫生,第五节 大气污染对健康影响的调查和监测 第六节大气卫生防护措施 第七节 大气污染的卫生监督和管理,教学目的与重点、难点,第一节 大气的特征和卫生学意义,一、大气的结构二、大气的组成三、大气的物理性状,（一）大气的结构 大气圈（atmosphere）：地球表面包围着很厚的并随地球旋转的空气层，厚度约为2000km3000km，没有上界。 垂直结构分层（按气温的垂直变化特点）对流层、平流层、中间层、热层、外大气层。
2、,大气垂直结构的分层见图,卫生学意义： 1对流层： 最近地表；气温递减现象（r0.65/100m）；热气冷气垂直对流对流层；生命活动的关系最为密切。 2平流层：空气以水平运动为主；25km-35km臭氧层，能吸收短波紫外线。,P7,对流层对流层(troposphere) 特点有：气温随着高度的增加而降低。这是由于对流层的大气不能直接吸收太阳辐射的能量，但能吸收地面反射的能量所致。空气具有强烈的对流运动。近地表的空气接受地面的热辐射后温度升高，与高空的冷空气形成垂直对流。人类活动排入大气的污染物绝大多数在对流层聚集。因此，对流层的状况对人类生活的影响最大，与人类关系最密切。,一、大气的结构,P8
3、,平流层平流层(stratosphere)位于对流层之上，其上界伸展至约55km处。在平流层的上层，即3035km以上，温度随高度升高而升高。在3035km以下，温度随高度的增加而变化不大，气温趋于稳定，故该亚层又称为同温层(isothermal layer)。平流层的特点是空气气流以水平运动为主。在高约1535km处有厚约20km的臭氧层，其分布有季节性变动。臭氧层能吸收太阳的短波紫外线和宇宙射线，使地球上的生物免受这些射线的危害，能够生存繁衍。,一、大气的结构,大气圈垂直结构,中间层（平流层顶85km）气温随高度升高而迅速降低 对流运动强烈,大气圈垂直结构,热成层（中间层顶800km）气温
4、随高度升高而增高 气体分子高度电离电离层散逸层（热成层以上）气温很高，空气稀薄 空气粒子可以摆脱地球引力而散逸,二、大气的组成,自然状态下的大气是由混合气体、水汽和气溶胶(aerosol)组成。除去水汽和气溶胶的空气称为干洁空气。,气溶胶,大气气溶胶是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。 自然状态下的大气气溶胶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。 它的含量、种类以及化学成分都是变化的。根据形成过程、对能见度的影响以及颜色的差异等，气溶胶可分为轻雾(mist)、浓雾(fog)、霾(haze)、粉尘(dust)、烟气(fume)、烟(smoke)、烟雾(s
5、mog)和烟炱(soot)等。,二、大气的组成,二、大气的组成,三、大气的物理性状及卫生学意义,1.太阳辐射(solar radiation) :(1)紫外线 :紫外线C( 波长200290 nm):具有极强的杀菌作用； 紫外线B( 波长290320nm):对机体有抗佝偻病作用和红斑作用；紫外线A( 波长320400nm):主要是产生色素沉着作用。 紫外线具有色素沉着、红斑、抗佝偻病、杀菌和免疫增强作用， 过强的紫外线可致日光性皮炎和光电性眼炎、甚至皮肤癌等；紫外线还与大气中的某些二次污染物形成有关，例如光化学烟雾和硫酸雾等。,三、大气的物理性状及卫生学意义,(2)可视线 :波长400760n
6、m的电磁波,其主要是提高视觉功能和代谢功能,平衡兴奋与镇静作用。(3)红外线 :波长7601mm的电磁波,其主要的生物学效应是使机体产生热效应。适量的红外线可促进人体新陈代谢和细胞增生，具有消炎和镇静作用；过强则可引起日射病和红外线白内障等。,空气的物理性状及卫生学意义,2气象因素（meteorological factor） 它包括气温、气湿、气流、气压等。3空气离子化(air ionization) 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形成阴(负)离子，这一过程称为空气离子化。
7、,气体 分子,+,正离子,负离子,+,e-,e-,e-,+,轻离子,轻离子,重离子,重离子,2.空气离子,轻离子：离子吸附周围的中性气体分子。 重离子：轻离子、灰尘、烟雾等结合。,空气离子对人体的作用 负离子对机体有益。 调节中枢神经；刺激骨髓造血；降低血压；改善肺的换气功能；促进组织细胞生物氧化还原过程。,空气离子的卫生评价 空气离子数：阴离子数 103个/cm3，清洁度大。 重轻离子比值： 50 ，说明空气污浊。 空气离子单极系数:阳离子/阴离子。清洁地区该值低,第二节 大气的污染以及大气污染物 的转归,一、大气污染来源二、大气污染物的种类及其存在形式 三、影响大气中污染物浓度的因素四、大
8、气污染物的转归,P20,一、大气污染的来源,天然污染(natural pollution)火山爆发、森林火灾等人为污染(anthropogenic pollution)工农业生产生活炉灶和采暖锅炉交通运输其他,大气污染来源,大气污染来源,P23,工农业生产 主要来源于1.燃料的燃烧2.工业生产过程的排放。 据统计，2005年，我国二氧化硫排放量为2549.3万吨（其中，工业排放量为2168.4万吨，生活排放量为380.9万吨）；烟尘排放量为1182.5万吨（其中，工业排放量为948.9万吨，生活排放量为233.6万吨）；工业粉尘排放量为911.2万吨。农业生产中化肥的施用、农药的喷洒以及秸杆的
9、焚烧也会造成大气的污染。,一、大气污染的来源,P24,燃料的燃烧这是大气污染的主要来源。 目前我国的主要工业燃料是煤,其次是石油。 用煤量最大的是火力发电站、冶金、化工、机械、轻工和建材等部门， 煤的主要杂质是硫化物，此外还有氟、砷、钙、铁、镉等化合物。石油的主要杂质是硫化物和氮化物，其中也含少量的有机金属化合物。燃料所含杂质与其产地有关。我国煤中硫的含量一般在0.2%4.0%，但是重庆地区所产煤的硫含量高达8%。我国石油的含硫量一般在0.1%0.8%，而中东地区的一般为1.5%2.5%，有的甚至高达4%以上。,一、大气污染的来源,P25,燃料燃烧时产生的污染物的种类和排放量除与燃料中所含的杂
10、质种类和含量有关外,还受燃料的燃烧状态影响。燃料燃烧完全时的主要污染物是CO2、SO2、NO2、水汽和灰分。燃烧不完全时，则会产生CO、硫氧化物、氮氧化物、醛类、碳粒、多环芳烃等。,一、大气污染的来源,P26,（二）生活炉灶和采暖锅炉采暖锅炉以煤或石油产品为燃料，是采暖季节大气污染的重要原因。生活炉灶使用的燃料有煤、液化石油气、煤气和天然气。,一、大气污染的来源,P27,（三）交通运输主要是指飞机、汽车、火车、轮船和摩托车等交通运输工具排放的污染物。目前这些交通工具的主要燃料是汽油、柴油等石油制品，燃烧后能产生大量的颗粒物、NOX、CO、多环芳烃和醛类。,一、大气污染的来源,P28,（四）其他
11、地面尘土飞扬或土壤及固体废弃物被大风刮起，均可将铅、农药等化学性污染物以及结核杆菌、粪链球菌等生物性污染物转入大气。水体和土壤中的挥发性化合物也易进入大气；车辆轮胎与沥青路面摩擦可以扬起多环芳烃和石棉。意外事件，例如工厂爆炸、火灾、核泄漏均能严重污染大气，这类事件虽然少见，但是危害严重。另外，火葬场、垃圾焚烧炉产生的废气也可以影响大气环境。,一、大气污染的来源,P29,按其属性，分为 物理性（如噪声、电离辐射、电磁辐射等）、 化学性生物性（经空气传播的病原微生物和植物花粉等） 其中以化学性污染物种类最多、污染范围最广。,二、大气污染物的种类,P30,根据污染物在大气中的存在状态，可将其分为气态
12、和气溶胶。大气气溶胶体系中分散的各种微粒常常也被称作大气颗粒物(particulate matter)。,二、大气污染物的种类,P31,（一）气态污染物气态污染物包括气体和蒸汽。 气体是某些物质在常温、常压下所形成的气态形式。 蒸汽是某些固态或液态物质受热后，引起固体升华或液体挥发而形成的气态物质如汞蒸汽等。,二、大气污染物的种类,P32,（一）气态污染物 气态污染物主要可分为以下5类： 1. 含硫化合物 主要有SO2、SO3和H2S等，其中SO2的数量最大，危害也最严重。 2. 含氮化合物 主要有NO、NO2和NH3等. 3. 碳氧化合物 主要是CO和CO2。 4. 碳氢化合物 包括烃类、醇
13、类、酮类、酯类以及胺类。 5. 卤素化合物 主要是含氯和含氟化合物，如HCl、HF和SiF4等。,二、大气污染物的种类,P33,（二）大气颗粒物,粒径是颗粒物的最重要的性质。它反映了颗粒物来源的本质，并可影响光散射性质和气候效应。 颗粒物的许多性质如体积、质量和沉降速度都与颗粒物的大小有关。,二、大气污染物的种类,P34,空气动力学等效直径（Dp）： 在气流中，如果所研究的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颗粒物的Dp。 这种表示法可以直接表达出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。,二、大气污
14、染物的种类,P35,大气颗粒物按粒径可分为：1.总悬浮颗粒物（total suspended particulates, TSP） 是指粒径100m 的颗粒物，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。2.可吸入颗粒物（inhalable particle, IP; thoracic particulate matter，PM10） 指空气动力学直径10m的颗粒物，因其能进入人体呼吸道而命名之，又因其能够长期漂浮在空气中，也被称为飘尘（suspended dusts）。,P36,大气颗粒物按粒径可分为： 3.细颗粒物(fine particle; fine partic
15、ulate matter, PM 2.5 是指空气动力学直径2.5m的细颗粒 其中某些较细的组分还可穿透肺泡进入血液。PM2.5更易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素，对健康的危害极大。4. 超细颗粒物（ultrafine particle） 指粒径0.1m的大气颗粒物。城市环境中，人为来源的PM0.1主要来自汽车尾气。,P37,大气污染物按其形成过程可分为 一次大气污染物(primary air pollutants) 二次大气污染物(secondary air pollutants),P38,一次大气污染物由污染源直接排入大气环境中，其物理和化学性质均未发生变化的污染物称为一次大气污染物。
16、这些污染物包括从各种排放源排出的气体、蒸汽和颗粒物，如SO2、CO、NO、颗粒物、碳氢化合物等。,二、大气污染物的种类,P39,二次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，或与环境中的其他物质发生反应所形成的理化性质不同于一次污染物的新的、毒性更大的污染物，称为二次污染物。常见的有SO2在环境中氧化遇水形成的硫酸；汽车尾气中的氮氧化物（NOX）和挥发性有机物（VOCs）在日光紫外线的照射下，经过一系列的光化学反应生成的臭氧、醛类以及各种过氧酰基硝酸酯(peroxyacyl nitrate,PAN)。一般来说，二次污染物对环境和人体的危害要比一次污染物大。,二、大气污染物的种类,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：,1.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。,
