生活环境和健康空气

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1、1,生活环境和健康,第二章,2,第一节 空 气,3,空气是人类赖以生存的外界环境因素之一，它的物理化学性状对人体的健康和疾病有明显的影响。地球表面包围着很厚的并随地球旋转的空气层，称为大气圈（atmosphere） 。大气圈的厚度约为20003000km以上，没有明显的上界。,4,按气温的垂直变化特点将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和外大气层。对流层是大气圈最靠近地表且密度最大的一层，与人类生命活动的关系最为密切。,5,一、空气的物理化学性状及其卫生学意义,氩 0.93%,CO2 0.03%,其他 0.01%,氧 20.93%,氮 78.10%,（一）空气的化学组成在一般情况下，空气的

2、各组分几乎是恒定的。氮、氧、氩三种组分占大气总量的99.96%，CO2约为0.03%。水蒸气含量一般在4%以下。,6,（二）空气的物理性状空气的物理性状包括与人类健康关系密切的太阳辐射、空气离子化和各种气象条件等。,7,1. 太阳辐射 太阳是一团炽热的熔融物体，似一个巨大的热核反应堆。在反应过程中，产生大量辐射能。太阳辐射（solar radiation）是产生各种复杂天气现象的根本原因，是地球上光和热的源泉。,8,地 球,大气层,灰尘、雾、水汽 等能吸收14 太阳辐射,43到达地表,43折回宇宙空间,9,太阳辐射光谱,波长,-射线,X-射线,紫外线,可见光,红外线,微 波,无线电波,组成太阳

3、光谱,10,（1）紫外线,紫外线辐射（ultraviolet radiation）可分为三段,11,太阳紫外辐射中的长波和中波紫外线对人类健康的影响具有重要意义。适量暴露太阳紫外线辐射（solar ultraviolet radiation），对机体的有益健康效应主要是可生成维生素D。,12,维生素D的生成过程：,中波紫外线 7-脱氢胆固醇 胆钙化醇肝脏 25-羟基胆钙化醇活性维生素D,表皮,光解,（维生素D3）,随血流,25-羟化酶,即1，25-二羟胆钙化醇 1,25-(OH)2-D3。 维生素D又称为阳光维生素。,（25-OH-D3）,肾脏,羟化酶,13,活性维生素D可调节人体钙磷代谢。对

4、大多数人来说，维生素D主要来源于适量暴露于中波紫外辐射，仅少量（10%）来源于膳食。膳食中缺乏维生素D且暴露太阳紫外线辐射不足时可导致维生素D缺乏，这可增高佝偻病、骨软化症及骨质疏松症的发病率。,14,紫外线的有害作用：,15,紫外线的有害作用：,16,太阳紫外线辐射的适量暴露对人体有益， 过量暴露则对人体产生有害作用,17,反映紫外线辐射强度的指标称紫外线指数（ultraviolet index, UVI）。 紫外线指数从0至8级，该指数越高，对皮肤和眼睛的损害愈严重。 紫外线指数可引起公众对过量暴露紫外线辐射危险的关注和提醒人们户外活动应采取哪些预防措施。 紫外线指数达到3-4级时，户外活

5、动应用遮阳伞，穿戴宽边帽和宽松服装，涂抹防晒霜，配带可过滤长波和中波紫外线的太阳镜。,18,（2）红外线（infrared ray）,波长在760nm1mm的电磁波是红外线 （infrared ray），其短波（7601400nm） 部分具有更强的生物学效应。 生物学作用的基础：热效应，故又称热射线。,19,机体通过皮肤吸收红外线，使照射部位或全身血管扩张、血流速度加快，引起温度升高，加速组织内各种物理和化学过程。促进新陈代谢和细胞增生，有消炎镇痛作用。过量红外线照射可引起皮肤烧伤；可使体温调节发生障碍，引起热射病和日射病；可引起眼晶状体混浊，发生白内障。,20,（3）可视线（visible

6、light）,可视线的波长为400760nm，可作用于视觉器官产生视觉。视觉分析器对不同波长可视线的色觉是不同的，因而呈现出紫、蓝、绿、橙、红等不同颜色。可视线通过视觉器官改变人体的紧张及觉醒状态，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。适宜的照度可预防眼睛疲劳和近视，提高情绪和劳动效率。光线微弱可使视觉器官过度紧张而易引起疲劳。,21,2. 空气离子化,外界因素,+,-,空气分子中性,空气正离子,空气负离子,此过程称为空气离子化或称空气电离,空气离子的形成是阴、阳离子成对出现的。一部分离子相互中和，又成为中性气体分子；一部分离子可把周围1015个中性气体分子吸附到一起，

7、形成质量较轻、直径较大的离子，称为轻离子（n+ / n-）；一部分轻离子与空气中的灰尘、烟雾等结合，形成重离子（N+ / N）。,22,因此空气中离子浓度及重、轻离子的比例，可作为衡量空气清洁新鲜程度的标志和评价环境空气质量的参考指标之一。目前，各国尚无统一空气离子化的卫生标准，我国提出清洁空气中负离子数目要求在103个/cm3以上，重、轻离子比值应小于50。,23,3. 气象因素（meteorologic factor）,气象因素：气温、气湿、气流、气压等。 天气：指一定地区在一定时间内各种气象因素的综合表现。主要为气温、气湿、气压、风、云、雨、雪等大气状态在短时间内的变化。 气候：是指某地

8、区长期天气变化情况的概括，即最常见的具有代表性的天气特征。,24,（1）气候对健康的影响,人们早已观察到疾病与季节和气象的关系，如花粉症、枯草热、流行性感冒等，均与季节有明显相关，可称为“气候病”。风湿性关节炎，肌肉痛、断肢痛、偏头痛等受短时间气象因素变化的影响，亦称为“天气病”。,25,天气的变化也常常引起某些疾病的加重: 例如： 心肌梗死的急性发作常受高气压、气温变化、大风等的影响。冷刺激可使周围血管收缩、动脉压升高，心肌需氧量增多。 高血压、脑卒中死亡多发生在寒冷季节、气象多变的时日。冠心病患病率及死亡率在1月2月份较7月8月份高，这是由于血管弹性、血液黏度、凝血时间和毛细血管脆性等均与

9、气候有关。传染病的发病往往有明显的季节性。肺炎死亡多见于12月3月，当高气压急剧下降、冷峰通过时肺炎的发作或死亡数增加。 支气管哮喘的发生与雷雨、台风、气团交替、冷峰过境、日温差较大有关。,26,（2）气候适应人类通过遗传和后天获得的功能而对各种气候具有很大的适应能力（acclimatization），即气候适应，又称为水土适应。适应能力可以因锻炼而加强，还受年龄、性别和体型等个体因素影响。,27,4. 室内小气候 室内环境中（或建筑物内）的气候，称为室内小气候（indoor microclimate）。室内小气候主要是由气温、气湿、气流和热辐射（周围墙壁等物体表面温度）这四个气象因素组成。

10、室内小气候必须维持机体的温热平衡或体温调节机能处在正常状态中。也就是在室内人们着普通衣服处于安静或中度劳动情况下，机体的产热量与散热量能保持平衡，体温、皮肤温、皮肤出汗量、温热感觉及其他生理指标都能维持在正常范围以内。,28,室内小气候标准,29,二、大气污染与疾病,（一）大气污染及其来源 （二）大气污染对人体健康的危害,30,（一）大气污染及其来源 1.大气污染 大气污染（air pollution）是指由于人为或自然原因，使一种或多种污染物混入大气中，并达到一定浓度，超过大气的自净能力，致使大气质量恶化，对居民健康和生活条件造成了危害，对动植物产生不良影响的空气状况。 2.大气污染的主要来

11、源 工业企业：燃料的燃烧和生产过程中排出的废气是大气污染的主要来源。 交通运输：主要指汽车、飞机、火车、轮船、拖拉机、摩托车等机动交通工具。 生活炉灶：生活用燃料主要是煤制品，其次是煤气、液化石油气和天然气。,31,汽车尾气,生产废气,生活炉灶,沙尘暴,32,大气中的污染物有：一次污染物（primary pollutant）：直接来源于污染源的污染物，如SO2、H2S、CO、CO2等。 二次污染物（secondary pollutant）：由一次污染物在大气中与其他化学物质发生化学反应、或在太阳辐射线作用下发生光化学反应而形成的新的污染物，如SO3、H2SO4、NO2、HNO3、醛、酮、过氧乙

12、酰硝酸酯等。,33,（二）大气污染对人体健康的危害1. 大气污染对人体健康的直接危害2. 大气污染对人体健康的间接危害,34,1.大气污染的直接危害（1）急性中毒: 烟雾事件和生产事故（2）慢性炎症（3）变态反应（4）致癌作用（5）机体免疫力下降,35,1）烟雾事件 是大气污染造成急性中毒的主要类型，根据烟雾形成的原因，又可分为煤烟型烟雾事件和光化学烟雾事件。,（1）急性中毒,36, 煤烟型烟雾事件是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分扩散而引起的。主要污染物为SO2和烟尘。从19世纪末开始，就发生过20多起烟雾事件，比较严重的有： 1930年12月3日到5日，在比利时发生的马斯河谷烟雾

13、事件，引起几千人出现呼吸系统疾病，约60多人死亡。英国从1873年到1965年共发生多次烟雾事件，其中最严重的一次是1952年12月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件。,37,光化学烟雾是汽车尾气中氮氧化物（NOX）和烃类污染物在强烈日光作用下产生的浅蓝色烟雾而引起的。美国洛杉矶从1943年到1955年发生过多次光化学烟雾污染事件，特别是1955年发生的光化学烟雾事件，当时气温高达37.8，持续一周多时间，很多居民出现眼和呼吸道刺激症状，老弱病患者死亡率增加，65岁以上的人群平均每天约死亡70 317人。,38,2）生产事故 印度博帕尔市联合农药厂异氰酸甲酯泄漏事件。 1984年12月3日凌晨，该厂

14、大约3040吨异氰酸甲酯及其水解产物泄漏而直接排入大气，毒气随着每小时5km的风速向下风向扩散，共波及11个居民区，65km2的市区，致使52万人口受到严重损害。 受害者主诉咽喉痛，咳嗽并有窒息感，严重者出现呕吐，腹绞痛，意识模糊，惊厥。受害严重部位是肺和双眼。 此事件共造成15多万人中毒，其中有5万多人失明，2500人死亡。,39, 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件：1986年4月26日凌晨1时许，切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆内的放射物质大量泄漏达8吨多，对周围环境造成了严重污染。释放出的核裂变产物主要有131I、103Ru、137Cs以及少量的60Co。周围环境中的放射剂量达200R

15、/h，为人体允许剂量的2万倍。此次核事故使苏联15万平方公里的领土受到污染，13万居民急性暴露，31人死亡，233人受伤。3年后的调查发现，距核电站80km的地区，皮肤癌、舌癌、口腔癌以及其他癌症患者增多，儿童甲状腺癌患者剧增。,40,（2）慢性炎症长期吸入大气污染物可引起呼吸系统慢性炎症，如结膜炎，咽喉炎，气管炎等，严重的引起慢性阻塞性肺部疾患（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD），包括慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿。,41,（3） 变态反应大气中某些污染物如甲醛，某些石油制品的分解产物，某些洗涤剂具有致敏作用，使机体发生变态反应。如铬可

16、引起过敏性皮炎，轻者出现接触性皮炎，荨麻疹，过敏性鼻炎等，严重的出现支气管哮喘。,42,四日市哮喘是日本发生的一起公害事件所致。四日市位于日本伊势湾西岸，曾因每隔四天有一次集市而得名。1955年开始修建炼油厂，发电厂等石油联合企业，因使用中东高硫重油，每年工厂均排出大量的SO2和粉尘，1960年开始工厂附近居民出现哮喘病，1961年大量出现，到1970年四日市哮喘病达到500多人，死亡36人。,43,（4）致癌作用大量调查资料已经显示大气污染是肺癌发生重要原因之一。居民肺癌发病率：大城市中小城市，城市农村。有致癌危险性的大气污染物包括苯并(a)芘B(a)P、苯、石棉、砷、镍、铬等重金属及颗粒物，特别是细粒子。,44,2. 大气污染的间接危害（1）产生温室效应 （2）形成酸雨（3）破坏平流层的臭氧层,45,（1）产生温室效应,由于生产和生活中大量燃料的燃烧而产生大量CO2并排入大气，又因大面积森林砍伐而缺乏足够的植物来吸收CO2，使大气中CO2含量上升，CO2能吸收地表发射的热辐射，使大气增温，从而对地球起到保温作用，称为温室效应（greenhouse effect）。温室效应气体：CO2、CH4、 O3 、CFCs,