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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页第六章 居室环境健康化学人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。室内环境属于人们生活的小环境。人的一生有70%的时间是在室内度过的，因此居室的环境舒适及污染防治和室外近域的环境保护是十分重要的。室内环境质量很大程度上决定了人们生活质量的优劣。“室”的涵义很广泛，包括居室、办公室、图书室、医院、超市、旅馆、浴室、候车（机）室以及供人们做文体娱乐活动的各种室内公共场所。室内环境质量主要取决于室内气象和室内污染程度，此外的因素还有辐射、噪声、空间拥挤程度、人际关系及个人的心理因素等。本章重点介绍与居住有关的环境化学问
2、题和主要的污染现象及其对人体健康的危害。6.1 室内环境中的化学人与环境的关系是十分密切的，人体通过新陈代谢和周围环境进行物质交换。人类不能脱离客观环境生存，而必须在环境中不断的进化和发展。由于人大部分的时间是在室内，要保证人体健康首先应当有一个健康的居室。健康居室的条件是以环境的舒适度为前提的。环境的舒适度是指人在一定的环境中主观感受到的快慰。在某种程度上它是一种心理反映，但这种舒适度不是任意规定的，而是一个概率统计的结果。它是实际的生理和心理对环境的某种适应性要求的综合。其基础是任何环境因素的变化不得引起机体过度的生理调节与过分的心理紧张；其目的在于使机体经常处于正常的生理调节范围内，以便
3、消耗较小的能量发挥最大的功能，从而减少疲劳，获得最大的汇作效益，它与通常意义上的舒服、享乐不是同义词，而是有其特定的科学含义。影响室内环境舒适度的主要因素有阳光、空气、微气候、居往面积等。这些因素随一些个体因素如身体状况、年龄阶段、肥胖程度、汗腺功能甚至脾气秉性有关。以下针对室内环境中的化学的主要问题逐一讨论。6.1.1 空气的化学 空气与健康空气的化学涉及清洁空气的标准、如何保证空气的新鲜以及空气对人体的作用机制等。 从某种意义上讲，空气比水和食物更重要。人20-30天不吃饭，5天不喝水，尚能生存，但是一分钟不呼吸就会憋得难受，5分钟不呼吸就会死亡。因此保证我们直接呼吸的即室内及居室周围的空
4、气质量极其重要。 空气是多种气体的混合物，在清洁的新鲜空气中氮含量最多，约占总容积的78.09%，其次是氧，约占20.95%，此外还有微量的二氧化碳、氩、氢、氦、氖、臭氧等气体。在人类的生活和生产活动中，向大气中排入大量粉尘、硫化物、氮化物、氧化物、卤化物和有机化合物。一个人在安静时，每分钟约吸入0.5升氧气，当大气含氧量低至15%时，人就会感到呼吸困难，当低至8%以下时就会危及生命，所以清洁的空气除了要符合一定的污染物允许标准（包括能见度即颗粒物、臭氧及其它毒物以及恶臭和刺激性的有关规定）外，通常还规定： 二氧化碳的含量标准正常值为0.03%，最高许可值为0.07或0.10%（体积比）；负离
5、子含量如达到1m3 10001500个，则可显著提高健康水平和工作效率，如达到1m3 500010000个，则会感到呼吸舒畅，心旷神怡，因此负离子浓度可作为空气新鲜程度的指标，这就是我们在清晨或在雨后以及森林、瀑布附近以及海滨等地感到空气清新怡人的主要原因。负离子的产生是由于组成空气的各种成分不断受到宇宙线、放射性元素的射线、雷电以及太阳紫外线的作用失去外层电子形成阳离子，而释出的电子则附在另一些中性分子上形成负离子，由于电子运动速度快，所以负离子的活动范围比正离子大、分布广，在局部区域内可以一定寿命独立存在，通常室内负离子为1m3 30500个，寿命为1分钟，但在人口密集而且污染严重的地区，
6、负离子已经被各种污染物消耗殆尽，寿命仅数秒钟。大量的实验证明，用负离子发生器，证实它有降尘、灭菌和消除乙醚、汽油等难闻有机物质气味的作用，动物试验表明，在经棉花过滤的空气中生活的大鼠，几星期后因疲劳而死亡，这是由于这种过于洁净的空气中缺少负离子的缘故，在极端洁净的环境中，如集成电路生产车间、电子计算机控制中心、潜艇或航天器的密封舱内甚至通常的空调室中，尽管恒温、恒湿，一尘不染，但常使人头昏易倦、胸闷气郁，这也是由于负离子太少。负离子之所以能清新空气，其作用机制是由于负离子本身是带电体，可在运动过程中和正离子作用而沉积，使载带它的灰尘，烟雾粒子及其它异味物甚至病毒从空气中除去，因而使空气新鲜；此
7、外人体本身是一个生物电系统，每个细胞都是一个微型电池，其膜内外有50mV90mV的电位差，各种神经递质均靠电子运动来传递信息，负离子可以改善这些神经系统物质的功能，使人体对外界的反应敏锐，有清新感，这种作用仅是其中的一方面。实验证明负离子的作用功能和机制非常复杂，例如它可改善肺换气机能，在吸入负离子空气后，肺吸氧量可增加20%，二氧化碳排出量可增加14.5%，还可调节植物性神经系统的功能，使高的血压降低，脉搏与呼吸节律平稳，气管纤毛运动加速，肌肉反应能力提高等，这些良好作用都是减少疲劳，提高工作效率的生理基础。6.1.2 呼吸的化学 空气是通过呼吸对人体发挥作用的，吸入人体需要的氧气，呼出产生
8、的二氧化碳，其作用机制大致归纳如下： 肺泡功能 人体呼吸系统最重要的器官是肺，两肺共有3亿个肺泡，每个肺泡平均直径0.25mm，其中上皮细胞可分泌一种表面活性物质二棕榈醛卵磷脂，使肺得以扩张，因而肺活量大约4600mL，可承受每分钟呼吸量约为6000mL（每次吸入或呼出500mL，每分钟呼吸12次）的交换需要。 肺泡气浓度变化 空气进入肺泡后，氧持续不断地吸到血液里，因而肺泡中氧浓度由19.7%降低为13.6%，二氧化碳不断从血液中释放到肺泡中，浓度可达5.3%。 呼吸膜的作用 肺泡壁非常薄，在各泡之间有很坚固的交织成网的毛细血管，总称呼吸膜，又称肺泡膜，厚约0.2微米，总表面积约70平方米，
9、在每一瞬间，肺毛细血管内血液总量为60mL140mL，相当于将如此少的血铺在一间长10米、宽7米房间的地面上，所以交换反应就十分迅速。 气体的运输 氧和血红蛋白结合，利用系数一般为25%:二氧化碳进入血液立即被碳酸酐酶催化与水结合生成碳酸，以碳酸氢根形式在红细胞内扩散，起缓冲作用；另一部与血红蛋白结合成氨基甲酸血红蛋白络合物，在肺泡内释放出二氧化碳呼出。6.1.3 阳光的化学 阳光是人类生存不可缺少的条件之一。如果采光不合理，照度不够，人的视力会过度疲劳，进而引起全身疲劳，因此，应尽可能搞好住室采光。 光的强弱用“勒克司”表示，按卫生要求，居室自然照度应为50100勒克司，如使窗户等采光口与室
10、内地面面积保持在1/81/10较好；不应小于1:15，一般就能满足要求。近年来，人们的生活水平不断提高，在选购住房时，居室的朝向已经越来越引起人们的重视，这是因为人们已经积累了有关阳光化学作用的丰富经验。居室每天至少受日照2小时，以得到良好采光和利用太阳辐射杀灭室内致病微生物，并进一步提高人体的免疫力。居室的朝向是决定居室阳光是否充足的唯一要素，除了热量、光感外，阳光是紫外线的天然来源，有下列重要作用与我们的生活息息相关： 杀菌作用 阳光中的紫外线具有杀菌作用，以253.7纳米的紫外线杀菌效果最好，而其它波长的紫外线则被高空臭氧层吸收；紫外线之所以能杀菌，是因为它能被核酸吸收，使DNA分子上相
11、邻部位的胸腺嘧啶形成“二聚体”，从而破坏DNA的正常功能，其杀菌能力与形成胸腺嘧啶二聚体的数量成正比。因此阳光紫外线能杀灭空气中的流感病毒、肺炎及流脑病菌，这也是日照充足的夏季很多经空气传播的传染病不易流行的原因。但紫外线的杀菌作用过强则可能导致皮肤癌。 维D合成 阳光中具有促进人体合成维D的紫外线，从而抗佝偻病。其功能最强的波长为290315纳米处，当波段趋向长波时，作用减弱。紫外线促进人体合成维生素V的功能机理是：皮肤的皮下组织中有麦角固醇和7-脱氢胆固醇，经紫外线照射后，它们能转化成维D2、D3，进而使血液无机磷和磷酸酯酶含量均保持在合适范围，有利于维持机体的正常代谢功能，促进钙的吸收，
12、对预防婴幼儿佝偻病有决定作用。试验表明，如果动物体内有足量维D，而丝毫不接受紫外线照射，则仍会使血液无机磷下降，磷酸酯酶活性升高（佝偻病的早期指标之一），即维D不被吸收，佝偻病依旧发生，相反如果适当照射紫外线，即使只摄入低剂量维D，仍可防止佝偻病，因此孕妇和婴幼儿晒太阳十分重要，紫外线获得了“太阳维生素”的雅称。6.1.4 微气候 居室内外的小气候对环境舒适度影响甚大，其中室内温度和湿度是两个重要参数，通风换气是改善环境的必要措施。 1. 居室温度 指环境的热舒适，美国采暖、制冷和空气调节工程师学会把热舒适环境定义为：人在心理上感到满意的热环境。在其影响因素中，个体直接生存的外界温度占首要地位
13、。为了保证舒适的温热感和正常的学习、工作效率，人们采用通风采暖等措施，为自己创造适宜的居室温度。那么什么是最符合人体健康的环境温度呢？ 科学家认为，环境的温度与人体健康密切相关。人体最舒适的环境温度在2028之间，而18是有益于人体健康最理想的温度。大量研究表明，在气温1820时，人的皮肤温度基本不变，人对热感的调节机能处于稳定状态（一般空调均采用此参数）。热舒适的核心是机体体温调节，在1555干燥空气中赤裸的身体一直能维持正常的36.537.5体温。这种调节是有限的，当温度骤变或者异常高差时，位于下脑丘前部的热敏神经原活动紧张，导致其它机能失调或引起功能障碍。 生理学家测定证明，在1518的
14、环境里，人的思维敏捷，记忆力强，工作效率最高，温度低于15时，人会产生懈怠情绪，工作效率也降低。温度下降到4以下，人体的热量出现入不敷出的情况，机体的抗病能力下降。这时，脑中风、心绞痛等症的发病率以至死亡率明显增高。 当环境温度在3035时，人体血液循环加快，代谢能力加强，此时要及时排散体内的热量，否则体温升高，人便会神疲力倦，思维迟钝。 对1600位受实验者调查和分析的结果表明，舒适感与气象及其它多种因素有关，夏季为1924、冬季为1722。由于人们长期生活在不同的气候区，对室温变化的适应能力也不同。生活在热带地区的人比较耐热，生活在寒冷地区的人耐寒力则比较强，当然这种适应能力是有限的，人体
15、对“冷”耐受，而不会导致异常反应的下限温度为11左右，而对“热”的耐受上限温度为32，因此在1129范围（夏天2132，冬天l120）内，人们一般均有舒适感，可维持最佳工作效率。但2225是人体感到舒适的室温范围。室温过高会使人因体表热发散不良而提高心跳呼吸次数，皮下血管扩张，出汗过多等，从而引发食欲不振、怠惰的感觉。相反，室温太低又会引起人体代谢功能下降，呼吸脉搏减弱，皮下血管收缩，呼吸道粘膜抵抗力减弱，从而诱发各种呼吸道疾病。 室温在冬春两季变化最大，因此，我们应注意调节冬春两季室内的温度，在湿度、气流都正常的情况下，夏季居室的适宜温度为2132之间，2426为最理想的温度；冬季适宜室温为1620，1618为最理想的温度。综合气温、湿度和气流三种室内气象要素，可给出一个人体感到舒适的“感觉温度”范围约在1722。人们应该根据科学家提供的数据，调整环境温度。 2. 居室的湿度 居室的湿度也是热环境舒适的重要因素，这是由于机体散热与空气中的水蒸气分压有密切关系。湿度对健康的影响很大，空气湿度低于30%时，人的上呼吸粘膜的水分会大量散失，因而使呼吸道的防御功能减低，并使人感到咽喉干燥。空气湿度达到80%以上时会使人感到沉闷。 大量考察表明，相对湿度24%70%内，机体体温易于维持，
