最新大气污染主要来源教学课件

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1、大气污染主要来源大气污染主要来源 ContentSection1atmosphericcharactersandhygienemeaningSection2atmosphericpollutionandpollutanttransformationSection3theeffectofatmosphericpollutiononhumanhealthSection4theeffectsofmainatmosphericpollutantsonhumanhealthSection5atmospherichygienestandardSection6investigationandmonitori

2、ngofhealthyeffectsSection7protectingmeasuresofatmospherichygieneSection8hygienesuperviseandmanagementofatmosphericpollutionUV-A：320400nm： a)不利：产生色素沉着（晒焦不利：产生色素沉着（晒焦 作用）作用）日光性皮炎、眼炎等日光性皮炎、眼炎等 b) 生理学意义生理学意义400760nm（可见光）（可见光）高级神经系统高级神经系统760nm1mm（红外线）（红外线）热效应：热效应： a)不利：皮肤灼伤、热射不利：皮肤灼伤、热射 病病 、红外线白内障，、红外线白内

3、障，etc. b)有利：消炎、镇痛有利：消炎、镇痛 总结：紫外线过程将导致：总结：紫外线过程将导致：a)a)光照性皮炎膜损伤光照性皮炎膜损伤b)b)皮肤癌皮肤癌 c) c)促进光化学烟雾的形成促进光化学烟雾的形成 2.2.气气象象因因素素：气气温温、气气流流、气气湿湿、气气压压机机体体生生理理代代偿偿能力能力 3. 3.空气离子化空气离子化(air ionization)(air ionization)1)1)定定义义：指指大大气气分分子子或或原原子子形形成成带带电电荷荷的的正正、负负离离子子的过程。的过程。重/轻 ( N /n) d：波浪型，不稳定，垂直扩散充分；2)= = d d：锥型，中

4、性态，水平扩散好；：锥型，中性态，水平扩散好；3)3) d d，上扬型，不稳定，易扩散，对，上扬型，不稳定，易扩散，对 地面污染；地面污染； 下层：（下层：（0) d d，上扬型，上扬型, ,稳定，逆温；稳定，逆温；5)5)日出前上层：日出前上层：0 d d，下扬型，不稳定。，下扬型，不稳定。3.3.气压低压控制：四周气团流中心，空气上升，形成上气压低压控制：四周气团流中心，空气上升，形成上 升气流中心态或不稳定态，有利于污染向上扩散；升气流中心态或不稳定态，有利于污染向上扩散；高压控制：空气下降，逆温层，易污染高压控制：空气下降，逆温层，易污染4.4.气湿（相对湿度气湿（相对湿度% %）:

5、:湿度高：局部污染，酸雨湿度高：局部污染，酸雨湿度低：干燥，有利于污染物扩散湿度低：干燥，有利于污染物扩散（三）地形（三）地形局部地形可影响局部地区的气象条件，影响地区大气局部地形可影响局部地区的气象条件，影响地区大气污染的扩散和稀释。污染的扩散和稀释。1.1.山地和谷地山地和谷地山谷风山谷风：是因山坡和谷地受热不均面产生：是因山坡和谷地受热不均面产生的一种局地环流。白天受热的山坡把热量传递给其上面的一种局地环流。白天受热的山坡把热量传递给其上面的空气，比同高度谷中温度高，比重轻，则产生上升气的空气，比同高度谷中温度高，比重轻，则产生上升气流；同时谷底冷空气沿坡爬山补充形成由谷底流向山坡流；同

6、时谷底冷空气沿坡爬山补充形成由谷底流向山坡的气流称为谷风；夜间则相反，山坡上的空气温度下降的气流称为谷风；夜间则相反，山坡上的空气温度下降较谷底快，其比重也大，故山坡上的冷空气沿坡下滑形较谷底快，其比重也大，故山坡上的冷空气沿坡下滑形成山风。山谷风转换时往往会造成严重的空气污染河成山风。山谷风转换时往往会造成严重的空气污染河谷烟雾事件。谷烟雾事件。2.2.海滨与陆地海陆风海滨与陆地海陆风海陆风海陆风：陆地与水体相连接处，白天由于太阳加热沿岸：陆地与水体相连接处，白天由于太阳加热沿岸陆地的速度比加热水面快，形成了由水面吹向陆地的风，陆地的速度比加热水面快，形成了由水面吹向陆地的风，称为海风；夜间

7、的陆地温度比水面低，气流由陆地吹向称为海风；夜间的陆地温度比水面低，气流由陆地吹向水面，形成陆风。水面，形成陆风。海陆风对空气污染的影响作用：海陆风对空气污染的影响作用：1)1)循环作用：如污染源处在局地环流之中，污染物就可循环作用：如污染源处在局地环流之中，污染物就可能循环积累达到较高的浓度，直接排入上层反向气流的能循环积累达到较高的浓度，直接排入上层反向气流的污染物，有一部分也会随环流重新带回地面，提高了下污染物，有一部分也会随环流重新带回地面，提高了下层上风向浓度。层上风向浓度。2)2)往返作用：在海陆风转换期间，原来随陆风输向海洋往返作用：在海陆风转换期间，原来随陆风输向海洋的污染物又

8、会被发展起来的海风带回陆地。的污染物又会被发展起来的海风带回陆地。二者联合作用常易造成封闭型和漫烟型污染。二者联合作用常易造成封闭型和漫烟型污染。3.3.城市热岛效应（城郊风）城市热岛效应（城郊风）urban heat island effecturban heat island effect：在城市中，工厂企业：在城市中，工厂企业和居民要燃烧大量的燃料，燃烧过程中会有大量热和居民要燃烧大量的燃料，燃烧过程中会有大量热能排放到大气中，于是便造成了市区的温度比郊区能排放到大气中，于是便造成了市区的温度比郊区高，高，市区中暖而轻的空气上升，四周郊区的冷空气市区中暖而轻的空气上升，四周郊区的冷空气向

9、城市流动，于是形成城郊环流，在这种环流作用向城市流动，于是形成城郊环流，在这种环流作用下，城市本身排放的烟尘等污染物聚积在城市上空，下，城市本身排放的烟尘等污染物聚积在城市上空，形成烟幕，导致市区大气污染加剧，此现象即为城形成烟幕，导致市区大气污染加剧，此现象即为城市热岛效应。市热岛效应。四、大气污染物的转归四、大气污染物的转归（一）自净（一）自净1)物理作用扩散作用稀释物理作用扩散作用稀释转移转移沉降作用自行沉降沉降作用自行沉降附着沉降附着沉降冲冼沉降冲冼沉降2)化学作用氧化作用化学作用氧化作用:有毒有毒无毒或低毒无毒或低毒中和作用中和作用3)生物学作用植物吸收作用净化生物学作用植物吸收作用

10、净化（二）转移（二）转移1)向下风向侧方向远距离转移向下风向侧方向远距离转移2)向地面水体和土壤转移向地面水体和土壤转移3)向平流层转移向平流层转移（三）形成二次污染（三）形成二次污染二次污染二次污染(secondary pollution)：某些污染物进入大气环境：某些污染物进入大气环境后，本身没有消失，一旦转移后的环境发生一些变化，该后，本身没有消失，一旦转移后的环境发生一些变化，该污染物仍可回到原先的大气环境，对该大气环境造成二次污染物仍可回到原先的大气环境，对该大气环境造成二次污染。污染。E.g扬尘扬尘（四）污染物转化为二次污染物（或次生污染物）（四）污染物转化为二次污染物（或次生污染

11、物）Secondary pollutant:由污染源直接排出的一次污染物，由污染源直接排出的一次污染物，在大气中受到化学作用或光化学作用，本身产生了各种化在大气中受到化学作用或光化学作用，本身产生了各种化学变化，转变成毒性比一次污染物更大的化学物质，称为学变化，转变成毒性比一次污染物更大的化学物质，称为二次污染物。二次污染物。Section3EffectsofatmosphericpollutiononSection3Effectsofatmosphericpollutiononhumanbeinghumanbeing一、大气污染物进入人体的途径一、大气污染物进入人体的途径1.1.经呼吸道进入

12、经呼吸道进入特异性免疫指标：特异性免疫指标：IgGIgG、IgMIgM、IgE IgE 、IgAIgA，etcetc。非特异性免疫指标：溶菌酶非特异性免疫指标：溶菌酶2.2.经消化道进入经消化道进入3.3.经粘膜、皮肤进入机体经粘膜、皮肤进入机体鼻鼻呼吸道呼吸道咽咽喉喉气管气管 主支气管主支气管 肺内各级支气管肺内各级支气管上呼吸道上呼吸道下呼吸道下呼吸道 肺泡肺泡气体交换气体交换大气污染物进入人体的途径大气污染物进入人体的途径（一）大气污染物进入人体的途径：（一）大气污染物进入人体的途径：主要通过呼吸道进入人体主要通过呼吸道进入人体上呼吸道上呼吸道 1 1 鼻毛阻挡鼻毛阻挡 2 2 鼻腔分泌

13、溶菌酶鼻腔分泌溶菌酶下呼吸道（下呼吸道（1 1） 1 1、纤毛粘液、纤毛粘液 系统清除系统清除2 2、环状肌肉层、环状肌肉层平滑肌收缩平滑肌收缩下呼吸道（下呼吸道（2 2）吞噬细胞吞噬细胞的吞噬作用的吞噬作用异常天气异常天气生产事故生产事故 BaPBaP、砷肺癌、砷肺癌大气污染对健康的直接危害大气污染对健康的直接危害二、大气污染对健康的直接危害二、大气污染对健康的直接危害直接危害直接危害急性危害急性危害慢性危害慢性危害致癌作用致癌作用大气污染物的浓度在短期内急剧高，大气污染物的浓度在短期内急剧高，使周围人群吸入大量污染物所造成的使周围人群吸入大量污染物所造成的危害。危害。大气污染物低浓度、长期

14、、反复作用大气污染物低浓度、长期、反复作用于机体造成的危害。于机体造成的危害。 急性危害急性危害 大气污染造大气污染造成急性中毒成急性中毒的主要类型的主要类型 烟雾事件烟雾事件生产事故生产事故煤烟型烟雾事件煤烟型烟雾事件 （coal smogcoal smog） 光化学型烟雾事件光化学型烟雾事件 (photochemical smog(photochemical smog）1.1.急性危害急性危害煤烟型烟雾事件煤烟型烟雾事件 l 煤烟型烟雾事件：由于煤烟和工业废气大量排煤烟型烟雾事件：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。入大气且得不到充分扩散而引起的。l 著名的煤烟型烟雾事

15、件著名的煤烟型烟雾事件（1 1）马斯河谷烟雾事件）马斯河谷烟雾事件（2 2）多诺拉事件）多诺拉事件（3 3）伦敦烟雾事件）伦敦烟雾事件著名的煤烟型烟雾事件著名的煤烟型烟雾事件l煤烟型烟雾事件煤烟型烟雾事件 i)i)易感人群：老年人、婴幼儿及心肺疾病患者易感人群：老年人、婴幼儿及心肺疾病患者l 煤烟型烟雾事件的特征煤烟型烟雾事件的特征a)a)污染物来源：煤炭燃烧污染物来源：煤炭燃烧b)b)主要污染物：颗粒物，主要污染物：颗粒物，SOSO2 2、硫酸雾、硫酸雾c)c)气象条件：气温低、气压高、风速低、温度大气象条件：气温低、气压高、风速低、温度大d)d)季节：寒冷季节（冬季）季节：寒冷季节（冬季）

16、e)e)发生时间：早晨发生时间：早晨f)f)逆温类型：辐射逆温逆温类型：辐射逆温g)g)地形：河谷盆地地形：河谷盆地h)h)症状：气管炎、支气管炎、心脏病，症状：气管炎、支气管炎、心脏病，etcetc （伦敦）（伦敦） （还原型）（还原型） 光化学烟雾的定义及成分光化学烟雾的定义及成分l 光化学烟雾事件光化学烟雾事件(photochemical smog)(photochemical smog)：是由：是由于汽车尾气中的氮氧化物于汽车尾气中的氮氧化物( (NOxNOx) )和碳氢化合物和碳氢化合物( (HCsHCs) )在阳光紫外线的照射下，经过一系列的光化在阳光紫外线的照射下，经过一系列的光

17、化学反应，生成的刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾学反应，生成的刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾所致，属于二次污染物。所致，属于二次污染物。著名的光化学烟雾事件著名的光化学烟雾事件l洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件NOxNOx HCsHCsUVUV浅蓝色混和烟雾浅蓝色混和烟雾O O3 3(85%)(85%)过氧酰基硝酸酯过氧酰基硝酸酯(10%)(10%) 其它其它(5(5) )主要为过主要为过氧乙酰硝氧乙酰硝酸酯酸酯 醛类、酮醛类、酮类、过氧类、过氧化氢等化氢等 光化学烟雾的生成光化学烟雾的生成1.1.光化学烟雾的主要成分光化学烟雾的主要成分光化学烟雾的主要成分及来源光化学烟雾的主要成分及来源

18、主要成分：主要成分：O O3 3 、醛类和各种过氧酰基硝酸酯、醛类和各种过氧酰基硝酸酯(PANs)(PANs)光化学氧化物光化学氧化物(photochemical oxidants)(photochemical oxidants)、酮类、醇类酮类、醇类etcetc。其中。其中PANsPANs包括包括PPNPPN（过氧丙酰硝酸酯）（过氧丙酰硝酸酯）、PBNPBN（氧苯酰硝酸酯）和（氧苯酰硝酸酯）和PANPAN（过氧乙酰硝酸酯）。（过氧乙酰硝酸酯）。光化学烟雾为氧化剂。光化学烟雾为氧化剂。2.2.来源来源汽车尾气汽车尾气 NOx NOx、CHCH、etcetc。3.3.形成条件形成条件 1)NOx

19、 1)NOx和和HCHC等一次污染物在大气中同时存在，且达等一次污染物在大气中同时存在，且达到一定浓度；到一定浓度； 2) 2)有足够强度的太阳辐射有足够强度的太阳辐射 多发生在夏、秋季，多发生在夏、秋季，中午前后（日光强烈，高温，无风情况下）；中午前后（日光强烈，高温，无风情况下）； 3) 3)需要有不利于光化学物质扩散的地理条件和气象需要有不利于光化学物质扩散的地理条件和气象条件：河谷、盆地、大气稳定、无风、湿度小。条件：河谷、盆地、大气稳定、无风、湿度小。4.4.形成过程（或形成机制）形成过程（或形成机制） 其形成过程极其复杂，通过模拟试验初步确定大约其形成过程极其复杂，通过模拟试验初步

20、确定大约有有242242种链式反应，大体可归纳为以下几个主要反应过种链式反应，大体可归纳为以下几个主要反应过程：程：(1) (1) 起始阶段起始阶段(initiating stage)(initiating stage)引发反应引发反应OO3 3+O +O NO NO2 2 + h NO + O + h NO + O； O + O O + O2 2 + M O + M O3 3 + M + M NO + O NO + O3 3 NO NO2 2 + O + O2 2(2) (2) 自由基生成阶段连锁反应自由基生成阶段连锁反应 HC + O 2RO HC + O 2RO2 2 ；HC + OHC

21、 + O3 3 RO RO2 2 HC + HO 2RO HC + HO 2RO2 2(3) (3) 自由基传递阶段自由基传递阶段RORO2 2 + NO NO + NO NO2 2 + RCHO + HO + RCHO + HO2 2 HO HO2 2 + NO NO + NO NO2 2 + HO + HO RCHO + h RO RCHO + h RO2 2 + HO + HO2 2 + CO + CO R(CO)O R(CO)O2 2 + NO NO + NO NO2 2 + RO + RO2 2 + CO + CO2 2(4) (4) 自由基减少阶段终止反应自由基减少阶段终止反应 H

22、O + NO HO + NO2 2 HNO HNO3 3；HO + NO HNOHO + NO HNO2 2 R(CO)O R(CO)O2 2 + NO R(CO)O + NO R(CO)O2 2NONO2 2 (PANs)(PANs) HNO HNO2 2 + h HO + NO + h HO + NO R(CO)O R(CO)O2 2NONO2 2 R(CO)O R(CO)O2 2 + NO + NO2 2另外：另外：SOSO2 2 SO SO3 3 H H2 2SOSO4 4 + SO + SO4 42-2-l 光化学型烟雾事件的特征光化学型烟雾事件的特征a)a)污染物来源：污染物来源：

23、汽车尾气光化学作用强氧化型烟雾汽车尾气光化学作用强氧化型烟雾b)b)主要污染物：主要污染物：HCsHCs、NOxNOx、SOSO2 2、COCO、PANsPANsc)c)气象条件：气温高、晴朗、紫外线强气象条件：气温高、晴朗、紫外线强d)d)季节：夏、秋季，白天季节：夏、秋季，白天e)e)发生时间：中午或午后发生时间：中午或午后f)f)逆温类型：下沉逆温逆温类型：下沉逆温g)g)地形、区域：南北纬度地形、区域：南北纬度6060度以下的地区度以下的地区h)h)症状：心脏病、肺部疾患症状：心脏病、肺部疾患i)i)易感人群：心、肺疾病患者易感人群：心、肺疾病患者（洛杉矶）（洛杉矶） （氧化型）（氧化

24、型）光化学型烟雾的危害光化学型烟雾的危害(health harm)(health harm)l 对眼睛具有强烈的刺激作用；对眼睛具有强烈的刺激作用； 主为主为PANPAN为极强的催泪剂为极强的催泪剂（催泪作用：（催泪作用：PBNPANHCHOPBNPANHCHO）l 对呼吸道强烈刺激作用；对呼吸道强烈刺激作用；l 抑制免疫系统；抑制免疫系统；l 致敏反应；致敏反应；l 加速衰老；加速衰老；l 组织缺氧。组织缺氧。煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件的特点比较的特点比较特点特点煤烟型烟雾煤烟型烟雾事件事件光化学型烟雾光化学型烟雾 事件事件污染物污染物气象条件气象条件地

25、点特征地点特征症状特征症状特征煤炭的燃烧产物、煤炭的燃烧产物、生产废气生产废气气温低、气压高、风气温低、气压高、风速很低、湿度大、有速很低、湿度大、有雾、有逆温产生雾、有逆温产生河谷盆地易发生河谷盆地易发生呼吸道刺激症状呼吸道刺激症状眼睛及呼吸道刺激症状眼睛及呼吸道刺激症状汽车尾气汽车尾气气温高、天气晴气温高、天气晴 朗、紫外线强烈，朗、紫外线强烈，逆温产生逆温产生多发生在南北纬多发生在南北纬60600 0以以下的地区大城市多发下的地区大城市多发(23)(23)2.2.生产事故生产事故1)1)印度博帕尔毒气泄漏事件印度博帕尔毒气泄漏事件a)a)来源：异氰酸甲酯来源：异氰酸甲酯b)b)症状：呼吸

26、道症状症状：呼吸道症状c)c)原因：技术、设备、管理等问题原因：技术、设备、管理等问题2)2)前苏联切尔诺贝利核电站爆炸前苏联切尔诺贝利核电站爆炸癌症发病率上升癌症发病率上升切尔诺贝利核电站爆炸事件切尔诺贝利核电站爆炸事件时间：时间：19861986年年0404月月2626日日后果：当场死亡后果：当场死亡2 2人人,204,204人受伤人受伤,13.5,13.5万人被迫疏万人被迫疏散；目前有散；目前有250250万核辐射万核辐射受害者处于医疗监督之下。受害者处于医疗监督之下。核辐射导致甲状腺癌的发核辐射导致甲状腺癌的发病率增加了病率增加了1010倍多，环境倍多，环境中的放射性物质仍然存在。中的

27、放射性物质仍然存在。原因：操作失误原因：操作失误重庆天原化工厂氯气泄漏事故重庆天原化工厂氯气泄漏事故时间：时间：20042004年年0404月月1616日日后果：十多人死亡或受后果：十多人死亡或受伤，十五万人被疏散伤，十五万人被疏散原因：设备陈旧，违规原因：设备陈旧，违规操作操作慢性危害慢性危害 公害事件：四日市哮喘事件慢性阻塞性肺部疾患 (chronic obstructive pulmonary disease COPD)机体免疫功能下降唾液溶菌酶，SIgA慢性氟中毒2.2.慢性危害慢性危害（1 1）长期刺激作用产生炎症）长期刺激作用产生炎症（2 2）心血管疾病）心血管疾病（3 3）机体免

28、疫功能下降）机体免疫功能下降（4 4）变态反应）变态反应（5 5）慢性化学中毒）慢性化学中毒 COPD(chronic obstructive pulmonary ,COPD(chronic obstructive pulmonary ,慢性慢性阻塞性肺部疾患）阻塞性肺部疾患）：呼吸道炎症的反复发作，使支：呼吸道炎症的反复发作，使支气管上皮的分泌物大量排出，内膜增厚，产生痉挛，气管上皮的分泌物大量排出，内膜增厚，产生痉挛，并有瘢痕压迫，造成气道狭窄，气道阻力增加，形并有瘢痕压迫，造成气道狭窄，气道阻力增加，形成综合性疾病，称为成综合性疾病，称为COPDCOPD。它是慢性支气管炎、支。它是慢性支

29、气管炎、支气管哮喘、肺气肿三种疾病的统称。气管哮喘、肺气肿三种疾病的统称。大气污染对健康的间接危害大气污染对健康的间接危害 三、大气污染对健康的间接危害三、大气污染对健康的间接危害 间接危害间接危害 臭氧层破坏臭氧层破坏 （Ozone depletion)Ozone depletion)全球气候变暖全球气候变暖-温室效应温室效应 （Greenhouse effectGreenhouse effect）酸雨（酸雨（Acid rain)Acid rain)影响小气候和太阳辐射影响小气候和太阳辐射其它其它COCO2 2的原因？的原因？大量燃料燃烧大量燃料燃烧 大面积森林砍伐大面积森林砍伐 （一）（一

30、） 全球气候变暖全球气候变暖1.1.温室效应温室效应(greenhouse effect) (greenhouse effect) ： 大气中的大气中的COCO2 2吸收吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。 能够引起温室效应的气体，称为温室气体：能够引起温室效应的气体，称为温室气体：COCO2 2、CHCH4 4、N N2 2O O、O O3 3、CFCsCFCs（氯氟烃）（氯氟烃）etcetc。温室效应产生的环境生态的影响温室效应产生的环境生态的影响

31、 全球平均降水量增加，陆地面积缩小全球平均降水量增加，陆地面积缩小酸雨、酸雾形成加剧等酸雨、酸雾形成加剧等生物多样性锐减生物多样性锐减l 全球气候变暖全球气候变暖 l 全球海平面变化全球海平面变化 l 生态系统变化生态系统变化 温室效应对人类健康的影响温室效应对人类健康的影响病原微生物繁殖病原微生物繁殖改变生物传媒和病原体的地理分布改变生物传媒和病原体的地理分布原始病毒从冰川融化而进入环境原始病毒从冰川融化而进入环境炎热地区、炎热季节：死亡率炎热地区、炎热季节：死亡率寒冷地区、寒冷季节：死亡率寒冷地区、寒冷季节：死亡率l 对发病率的影响对发病率的影响l 对死亡率的影响对死亡率的影响全球对策全球

32、对策2)2)提高能源的使用效率提高能源的使用效率: :能源利用率中国能源利用率中国30%,30%,日本日本57%,57%,美国美国51%51%1)1)努力控制能源的消费规模，发展节能式的生产规模；努力控制能源的消费规模，发展节能式的生产规模；加强森林植被保护加强森林植被保护开发利用新能源开发利用新能源l 其它新策略其它新策略l 绿色对策绿色对策l 能源对策能源对策臭氧层空洞臭氧层空洞（Ozone depletionOzone depletion）19851985年，英国科学家首次在发现南极上空发现臭氧年，英国科学家首次在发现南极上空发现臭氧层空洞；层空洞；19861986年，美国南极考察队证实

33、臭氧层空洞存在；年，美国南极考察队证实臭氧层空洞存在； 19871987年，西德考察队在北极上空发现臭氧层空洞；年，西德考察队在北极上空发现臭氧层空洞；二）臭氧层破坏二）臭氧层破坏1.O1.O3 3层位于地球表面约层位于地球表面约202050Km50Km平流层中。平流层中。 动态平衡：动态平衡：O O2 2 UV O + O UV O + O 180-240nm 180-240nm O O2 2 + O + M O + O + M O3 3 + M + M（激态）（激态） 在平流层中在平流层中O O3 3的产生的产生 O O3 3 UV O UV O2 2 + O + O 200-320nm

34、200-320nm 紫外线（紫外线（400nm400nm）：）：UV-A 320UV-A 320400nm400nm UV-B 275 UV-B 275320nm 320nm 可被可被O O3 3层中层中O O3 3几乎全吸收，保护地球上生命物质几乎全吸收，保护地球上生命物质 UV-C 200 UV-C 200275nm275nm 对流层中：对流层中：NONO2 2可吸收小于可吸收小于420nm420nm波长的光而发生光波长的光而发生光解：解：NONO2 2+hvNO+O+hvNO+O；O+OO+O2 2+MO+MO3 3+M+M这是大气中唯一已知这是大气中唯一已知O O2 2的人为来源。的人

35、为来源。 但是，由于平流层的但是，由于平流层的O O3 3有时可下降至对流层，然有时可下降至对流层，然而对流层中而对流层中O O3 3却不能上升到平流层，故平流层却不能上升到平流层，故平流层O O3 3一旦一旦减少，致使平流层吸收减少，致使平流层吸收UVUV的能力减少，到达地球表面的能力减少，到达地球表面的的UVUV辐射就增加。辐射就增加。E.g 1985E.g 1985年英国南极考察队在南极年英国南极考察队在南极上空发现了臭氧层空洞，其面积有整个美国那么大。上空发现了臭氧层空洞，其面积有整个美国那么大。 对于臭氧层耗减现象，学者们提出了种种对于臭氧层耗减现象，学者们提出了种种假说，主要有：卤

36、化碳化学理论，太阳周期活假说，主要有：卤化碳化学理论，太阳周期活动理论和动力学理论。其中卤化碳化学理论为动理论和动力学理论。其中卤化碳化学理论为大多数科学家所接受大多数科学家所接受-O-O3 3层遭到破坏的主要原层遭到破坏的主要原因是由于人类大量使用含氯氟烃因是由于人类大量使用含氯氟烃(chlorofluorocarbons, CFCs)(chlorofluorocarbons, CFCs)和溴代氟烃和溴代氟烃（哈龙）（哈龙）所造成。所造成。臭氧层空洞的成因臭氧层空洞的成因(1)(1)含氯氟烃含氯氟烃(CCL(CCL3 3F)F)亦称亦称“氟里昂氟里昂”(freon”(freon，制冷剂、，制

37、冷剂、 喷雾剂、发泡剂、溶剂、洗剂、氟树脂原料喷雾剂、发泡剂、溶剂、洗剂、氟树脂原料) )的排放，的排放，etcetc。（1 1）CFCs CLCFCs CL（2 2）CLCL与与O O3 3作用生成作用生成O O2 2 CL CL O O3 3 CLO CLOO O O O O O CLO CLCLO CLO O2 2 O O O O3 3 O O2 2 UVUVB B或或UVUVC C 主要为主要为CCLCCL3 3F F 或或CCLCCL2 2F F2 2 平流层中，每一平流层中，每一个游离氯原子在移个游离氯原子在移出之前可以与数千出之前可以与数千个臭氧分子反应！个臭氧分子反应！ (2)

38、(2)溴化氟烃（哈龙，溴化氟烃（哈龙，HalonsHalons灭火剂、灭火剂、熏蒸剂，为游离熏蒸剂，为游离BrBr与与ClCl结合具协同作用）结合具协同作用）类的排放。类的排放。(3)(3)废气排放废气排放(4)(4)含氮化肥排放废气含氮化肥排放废气 NONO、N N2 2O O臭氧层空洞对人体健康的影响臭氧层空洞对人体健康的影响 皮肤癌增多皮肤癌增多 大气光化学氧化剂增加导致的健康危害大气光化学氧化剂增加导致的健康危害 免疫系统抑制免疫系统抑制 白内障发病率增加白内障发病率增加臭氧层空洞对人体健康的影响臭氧层空洞对人体健康的影响 3. O3. O3 3层破坏对人体健康的影响预测层破坏对人体健

39、康的影响预测(1) (1) 皮肤癌皮肤癌BCCBCC、SCCSCC、CMCM三类皮肤癌三类皮肤癌(2) (2) 呼吸道及眼部损伤（因大气光化学氧剂增加）呼吸道及眼部损伤（因大气光化学氧剂增加）(3) (3) 对其他生物的活动影响（浮游生物）对其他生物的活动影响（浮游生物）4. 4. 对策对策 (1) (1) 冻结和削减冻结和削减CFCCFC及哈龙的生产量。及哈龙的生产量。 (2) (2) 减少减少CFCCFC等物质的排放量：将生产中用等物质的排放量：将生产中用过的过的CFCCFC回收，经净化处理后继续使用，如制回收，经净化处理后继续使用，如制泡沫塑料用泡沫塑料用CFCCFC等作发泡剂时，收集用

40、过了的等作发泡剂时，收集用过了的CFCCFC，经活性炭过滤，再生使用，可以减少，经活性炭过滤，再生使用，可以减少50%50%的的CFCCFC损失，循环使用损失，循环使用CFCCFC可大大减少排放可大大减少排放量。量。 (3) (3) 积极寻找积极寻找CFCCFC的代用品。原则：的代用品。原则：CFCCFC的代的代用品要求性能至少与用品要求性能至少与CFCCFC相当，而对臭氧层的相当，而对臭氧层的破坏作用很小。破坏作用很小。 a) CFC a) CFC的代用品分子中尽量减少氯和溴原子；的代用品分子中尽量减少氯和溴原子； b) b) 把氯原子尽量加到把氯原子尽量加到CFCCFC中去，但分子中加太中

41、去，但分子中加太多的氢，会使分子具有易燃性；多的氢，会使分子具有易燃性； c) c) 研究更新的化合物如各种碳链上加入研究更新的化合物如各种碳链上加入O O、N N、SiSi等，使分子易分解。等，使分子易分解。 (4) (4) 研究新的无氟制冰原理研究新的无氟制冰原理-如磁制冷技如磁制冷技术、气体制冷技术、热电制冷技术、吸收或术、气体制冷技术、热电制冷技术、吸收或吸附制冷技术等。吸附制冷技术等。(5) (5) 继续研究臭氧层。继续研究臭氧层。全球对策全球对策19851985年年 保护臭氧层维也纳公约保护臭氧层维也纳公约19871987年年 破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书破坏臭氧层物质的蒙特利尔

42、议定书19891989年年 中国加入保护臭氧层维也纳公约中国加入保护臭氧层维也纳公约 1990 1990年年 修订破坏臭氧层物质的蒙特利尔修订破坏臭氧层物质的蒙特利尔 议定书，增加受控物质议定书，增加受控物质 1991 1991年年 中国宣布加入修订后的破坏臭氧层中国宣布加入修订后的破坏臭氧层 物质的蒙特利尔议定书物质的蒙特利尔议定书（三）酸雨（三）酸雨1.1.定义：通常是指定义：通常是指pHpH小于小于5.655.65的酸性降水。包括雨、的酸性降水。包括雨、 雪、雾等。雪、雾等。2.2.反应机理：反应机理： 1)1)催化氧化过程：催化氧化过程：SOSO2 2 O SO O SO3 3 O H

43、 O H2 2SOSO4 4 SO SO4 42-2- NO NOX X 催化剂催化剂 HNO HNO3 3 NO NO3 3- - 2)2)光化学氧化反应：光化学氧化反应：SOSO2 2 hv hv 激发激发 O O3 3 H H2 2SOSO4 4 SO SO4 42-2- NO M NO M+ + HNO HNO3 3 NO NO3 3- -3.3.对人类生态系统的影响对人类生态系统的影响 1) 1)对水体生态环境影响影响鱼类的繁殖，使鱼群密对水体生态环境影响影响鱼类的繁殖，使鱼群密度降低，甚至灭种度降低，甚至灭种2)2)对土壤对土壤 、植物、植物 影响影响 3)3)对人体健康影响：水体

44、食物链人体对人体健康影响：水体食物链人体 烟雾事件烟雾事件4.4.对策对策 1)1)实行酸性物排放总量控制实行酸性物排放总量控制“一控双达标一控双达标”， “ “双控区双控区”； 2)2)技术改造治理技术改造治理SOSO2 2污染源控制污染源控制SOSO2 2排放；排放；3)3)调整能源结构调整能源结构a)a)使用低硫燃料：重油脱硫；煤中脱硫；使用低硫燃料：重油脱硫；煤中脱硫；洗煤工艺。洗煤工艺。b)b)改进燃烧方式或设备改进燃烧方式或设备c)c)烟气脱硫烟气脱硫d)d)控制汽车尾气排放控制汽车尾气排放小气候和太阳辐射小气候和太阳辐射43折回宇宙空间折回宇宙空间43到达地表到达地表 被地表吸收

45、，被地表吸收，令地表温暖令地表温暖温暖的地表温暖的地表释放红外线释放红外线红外线被温红外线被温室气体吸收室气体吸收COCO2 2和和H H2 2O O 对地球起对地球起到保温作到保温作用用人类活动释人类活动释放的温室气放的温室气体：体：COCO2 2、CH4CH4、N N2 2O O、CFCCFC 影响小气候和太阳辐射影响小气候和太阳辐射烟尘烟尘形成形成云雾云雾颗粒性污染物颗粒性污染物吸收太阳辐射吸收太阳辐射1 1、影响、影响UVUV生物学作用生物学作用 2 2、冷化效应、冷化效应3 3、遮天蔽日、遮天蔽日请思考请思考: 试想企鹅在说什么？试想企鹅在说什么？Chapter 4 the effe

46、cts of main atmospheric pollutants on human health一、可吸入颗粒物一、可吸入颗粒物（一）污染来源（一）污染来源1.工业企业工业企业1)燃料燃烧：电力、冶金、化工、建材燃料燃烧：电力、冶金、化工、建材煤炭、石油、煤炭、石油、 天然气，天然气，etcIPIP 2) 2)生产过程中排出的污染物：金属冶炼生产过程中排出的污染物：金属冶炼 2.生活炉灶和采暖锅炉燃煤生活炉灶和采暖锅炉燃煤 3.交通运输汽油、柴油交通运输汽油、柴油 4.其他来源扬尘、焚烧、火灾，其他来源扬尘、焚烧、火灾，etc.（二）理化特点（二）理化特点 1.粒径粒径510um上部气道上

47、部气道 PM10 10um 5um细支气管、肺泡细支气管、肺泡 PM5 2.5um肺泡肺泡 PM2.5 0.4um可自由排出体外可自由排出体外 2.因来源不同而各异因来源不同而各异 3.作为作为“载体载体” 4.催化作用急慢性疾病催化作用急慢性疾病 5. PM2.5 直径直径 2.5um1)定义：定义：(particle matter， PM2.5)：由直接排入空气：由直接排入空气中的一次微粒和空气中的气态污染物通过化学转化生中的一次微粒和空气中的气态污染物通过化学转化生成的直径成的直径 2.5um的二次微粒组成。主要由硫酸铵和的二次微粒组成。主要由硫酸铵和硝酸铵组成硝酸铵组成SO2、NOx+

48、NH32)影响：能见度影响：能见度（三）健康影响（三）健康影响 1.不同粒径不同粒径IP所含有害物质的量和毒性不同。所含有害物质的量和毒性不同。E.gBaP大部分在粒径大部分在粒径6个月个月 2)气管注入法染毒颗粒物，急性试验气管注入法染毒颗粒物，急性试验 3)皮肤染毒慢性试验皮肤染毒慢性试验 4.其它快速计算法；健康危险度评价方法其它快速计算法；健康危险度评价方法四、大气卫生标准四、大气卫生标准 1. GB3095-96订为三级订为三级 2. 工业企业设计卫生标准（工业企业设计卫生标准（TJ36-79 ） ： IP日均日均0.15mg/m3； Pb日均日均0.0015mg/m3； SO2一次

49、一次0.50mg/m3，日均，日均0.15mg/m3 Section 6 investigation and monitoring of healthy effects一、调查和监测的目的一、调查和监测的目的 1.查明污染源；查明污染源；2.查明污染状况；查明污染状况；3.查明对人体健康的危查明对人体健康的危害害 1)大气安全防护距离；大气安全防护距离；2)城镇建设布局；城镇建设布局；3)废气治理；废气治理； 4)保护人体健康保护人体健康二、调查和监测的内容和方法二、调查和监测的内容和方法 1.污染源调查污染源调查 (1)点源污染调查（工厂、烟囱）点源污染调查（工厂、烟囱） a)地理位置，空间

50、情况地理位置，空间情况 b)生产性质、规模，生产工艺，车间，设备生产性质、规模，生产工艺，车间，设备 c)废气物种类、成分，排放情况（排放量；排放方式、废气物种类、成分，排放情况（排放量；排放方式、规律、高度；车间无组织排放生产环节）规律、高度；车间无组织排放生产环节） d)净化处理，回收情况净化处理，回收情况 e)所用燃料情况所用燃料情况 f) 原料、半成品、成品堆置、输送情况原料、半成品、成品堆置、输送情况 (2)面源污染调查（整个工业区或城市）面源污染调查（整个工业区或城市） a)地形、地理位置，气象条件地形、地理位置，气象条件 b)城镇规划功能区情况，工厂污染源分布情况城镇规划功能区情

51、况，工厂污染源分布情况 c)地区人口分布情况，建筑密度，居住情况地区人口分布情况，建筑密度，居住情况 d)燃料使用情况燃料使用情况 e)交通情况交通情况 f)绿化情况绿化情况 (3)线源污染调查（流动性污染）：线源污染调查（流动性污染）： 交通工具的种类、流量；交通工具的种类、流量； 燃料使用情况；废气排放情况燃料使用情况；废气排放情况2.大气污染状况调查和监测大气污染状况调查和监测 (1)采样点选择采样点选择 (A)点源监测的选点方式（同心圆）点源监测的选点方式（同心圆） a)四周布点四周布点8个方位，不同距离同心圆个方位，不同距离同心圆上布点上布点b)扇形布点扇形布点 (主导风向下风侧、主

52、导风向下风侧、 上风侧布对照点上风侧布对照点)3-5个方位个方位 c) 烟波下方采样烟波下方采样风向风向烟波烟波 (B)区域性污染监测选点方式区域性污染监测选点方式 a) 按照城市功能区分区，选取有代表性地区按照城市功能区分区，选取有代表性地区布点，每类型布设布点，每类型布设2-3个采样点个采样点 b) 采样点呈几何分布，可分成若干三角形或采样点呈几何分布，可分成若干三角形或方形小格，采样点布设在交叉点或小格内方形小格，采样点布设在交叉点或小格内 c) 根据城市污染源及人口分布，地形地貌等根据城市污染源及人口分布，地形地貌等因素选择代表性采样点因素选择代表性采样点注明：现场布点要求：注明：现场

53、布点要求：i) 布点应设布空旷地布点应设布空旷地ii) 采样器高度为采样器高度为1.5m左右（有害气体），左右（有害气体）， 3-5m （颗粒物）（颗粒物）2) 采样时间采样时间(A) 采样日期：一般采取季节采样，四季分别采样采样日期：一般采取季节采样，四季分别采样一批，或至少在冬、夏两季分别采样一批。一批，或至少在冬、夏两季分别采样一批。(B) 采样频率采样频率 a) 连续采样连续采样3-4天天/次；次； b) 4次次/天天 包括包括 污染最严重污染最严重 若选择生产负荷最大、气象条件最不若选择生产负荷最大、气象条件最不 利、污染最严重时刻利、污染最严重时刻 最大一次浓度最大一次浓度 污染中

54、等污染中等 污染最轻污染最轻 (C) 采样时间：一般为采样时间：一般为10-20min，最长，最长 30min(3) 监测指标监测指标 (A) 点源排放的主要有害物质为指标：火力发电厂点源排放的主要有害物质为指标：火力发电厂SO2、粉尘、粉尘 磷肥厂氟化物、磷肥厂氟化物、SO2 (B) 区域性一般均用区域性一般均用SO2、IP、TSP（我国公布的空气（我国公布的空气质量日报空气污染指数包括必测参数：质量日报空气污染指数包括必测参数：PM10、SO2、NO2、温度、湿度）、温度、湿度）(4)采样记录：采样时间，流量，周围环境，气象采样记录：采样时间，流量，周围环境，气象条件条件 (5)结果分析、

55、评价结果分析、评价 (A)日平均浓度，一次浓度；日平均浓度，一次浓度；(B)超标倍数；超标倍数；(C)超标率；超标率；(D)最低值；最低值； (E)进行统计；进行统计；(F)大气大气质量指数环境质量评价；质量指数环境质量评价；(G)找出主要污染找出主要污染源、污染物及其影响范围、规律源、污染物及其影响范围、规律3.人群健康调查人群健康调查1)确定调查现场确定调查现场 2)确定调查对象居住年限确定调查对象居住年限 5年的居民年的居民 3)确定观察指标确定观察指标a)暴露监测暴露监测i)个体采样：个体采样： SO2、NO2、CO、IP等等ii)生物材料监测：血液生物材料监测：血液COHb、尿、尿F

56、、尿、尿Pb、发、发Pb等等b)健康效应测定健康效应测定i)疾病资料：收集现有资料；临床体检；询问症状；流行疾病资料：收集现有资料；临床体检；询问症状；流行 病学调查病学调查ii)儿童生长发育资料儿童生长发育资料 )生化指标生化指标 )生理功能指标生理功能指标)免疫指标：唾液溶菌酶（特异性指标）、唾液免疫指标：唾液溶菌酶（特异性指标）、唾液SIgA、IgM、IgA（特异性指标）等（特异性指标）等 )人体遗传毒性试验：人体遗传毒性试验：SCE试验、试验、Ames 试验试验Section 7 protecting measures of atmospheric health一、规划措施一、规划措施

57、 1.合理安排工业布局，城镇功能分区合理安排工业布局，城镇功能分区(1)根据工厂对环境的影响程度根据工厂对环境的影响程度 a)消耗能源多、污染严重、运输量大的工业应设在远郊，消耗能源多、污染严重、运输量大的工业应设在远郊，e.g大型冶炼、石油化工、火力发电、水泥等；大型冶炼、石油化工、火力发电、水泥等； b)污染较轻、运输量中等的工业可布置在城市边缘；污染较轻、运输量中等的工业可布置在城市边缘； c)污染轻微或无污染及运输量不大的工业可设在居民住污染轻微或无污染及运输量不大的工业可设在居民住区内的独立；地段，并用城市道路或绿化住宅建筑群区内的独立；地段，并用城市道路或绿化住宅建筑群隔开；隔开；

58、 d)工业区位置应配置在当地最大频率风向的下风侧；工业区位置应配置在当地最大频率风向的下风侧； e)设卫生防护距离。设卫生防护距离。 2.加强绿化加强绿化 3.加强对居住区内局部污染源的管理加强对居住区内局部污染源的管理二、工艺措施二、工艺措施 1.控制燃煤污染控制燃煤污染 1)改革燃料结构：无烟燃料替代；使用液体、气体燃料改革燃料结构：无烟燃料替代；使用液体、气体燃料 2)合理选用燃料；合理选用燃料；3)集中供热；集中供热；4)改造锅炉；改造锅炉；5)原煤脱硫；原煤脱硫； 6)适当增加烟囱高度适当增加烟囱高度 2.加强工艺措施：加强工艺措施：1)改革工艺过程改革工艺过程 2)加强生产管理加强

59、生产管理 3)综合利用，变废为宝综合利用，变废为宝Section 8 hygiene supervise and management of atmospheric pollution一、预防性卫生监督一、预防性卫生监督 1.参与规划：参与规划：1)掌握城镇的发展规模掌握城镇的发展规模 2)了解功能分区，街道分区了解功能分区，街道分区 3)污染源污染源 4)居住人口、建筑、绿地分布居住人口、建筑、绿地分布 5)掌握当地的气象、地形资料掌握当地的气象、地形资料 6)收集当地居民的人口、健康资料收集当地居民的人口、健康资料 2.审查图纸审查图纸二、经常性卫生监督二、经常性卫生监督 1.环境监测：环境监测：a)定期进行大气质量监测，定期进行大气质量监测，b)积累积累资料，资料，c)进行动态观进行动态观察；察； 2.健康监测；健康监测；3.建立危险品档案；建立危险品档案；4.信息与信息与决策决策三、大气污染紧急事故的调查和处理三、大气污染紧急事故的调查和处理 1.信息、准备：组织上；物质上信息、准备：组织上；物质上 2.现场调查、对策：现场调查、对策：a)调查；调查；b)急救；急救；c)采样；采样；d)控制污染源；控制污染源；e)保护高危人群保护高危人群 3.总结：总结：a)技术方面；技术方面；b)组织方面；组织方面；c)财务方面财务方面结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！107