医学卫生学第二章生活环境与健康-大气.ppt

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1、第二章 生活环境和健康,一.目的与要求：（一）掌握：大气污染的来源；大气污染对人体健康的危害（直接危害，间接危害）；大气中几种常见污染物（二氧化硫，氮氧化物，颗粒物，光化学烟雾，多环芳烃）对健康的影响；室内空气污染的主要来源及主要污染物对健康的影响；空气污染的防护措施。,第一节 空气,大气圈：地球表面包围的很厚的并随地球旋转的空气层,地 球,对流层,平流层,中间层,热层,外大气层,20003000km,自学,一、空气的物理化学性状及其卫生学意义（一）化学组成,氩0.93%,CO20.03%,其它0.01%,氧20.93%,氮78.10%,自学,（二）物理性状,太阳辐射：地球上光和热的源泉,43

2、到达地表,43折回宇宙空间,14被大气吸收,地 球,自学,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,紫外线分段:UV-A 320400nm，长波紫外线UV-B 290320nm，中波紫外线UV-C 200290nm，短波紫外线,(1)紫外线,抗佝偻病作用,麦角固醇和7-脱氢胆固醇 VitD3 25-(OH)-D3 1,25-(OH)2-D3,UV-B,羟化酶,羟化酶,促进体内钙吸收调节钙磷代谢维持骨骼正常生长发育,肝脏,肾脏,活性维生素D,色素沉着作用(pigmentation),UV-A 皮肤细胞中黑色素原 黑色素 氧化酶,保护皮肤及深部组织血管扩张，利

3、于散热,杀菌作用,蛋白质变性离解 DNA受损,细菌,UV-C,细菌死亡,红斑作用(erythema effect),皮肤上棘细胞,组织胺或类组织胺,立即(原发)或6-8h发生(继发)局部潮红、水肿,UV-B,神经末梢,毛细血管扩张,血管壁通透性,紫外线的有害作用,眼损伤：白内障、雪盲、电光性眼炎皮肤损伤：光照性皮炎、光感性皮炎皮肤癌产生光化学烟雾,太阳紫外线辐射的适量暴露对人体有益,反映紫外线辐射强度的指标称紫外线指数（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。紫外线指数达到3-4级时，户外活动应该防护。,（2）红外线（infrared ray）自学,2.空气离子化

4、,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,不同空气环境状况空气负离子浓度,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。,3.气象因素（meteorological factor）,天气：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：某地区长期天气变化情况的概括,（1）气候对健康的影响,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”。,

5、（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，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。,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。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。,室内小气候标准,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,重点,（一）大气污染及其来源1.大气污染 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

6、生不良影响的空气状况。,2.大气污染的主要来源工业企业：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。,汽车尾气,生产废气,生活炉灶,沙尘暴,大气中的污染物有：一次污染物：直接来源于污染源的污染物，如SO2、H2S、CO、CO2等。二次污染物：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、过氧乙酰硝酸酯等。,（二）大气污染对人体健康的危害,大气污染对

7、人体健康的直接危害大气污染对人体健康的间接危害,1.大气污染的直接危害（1）急性中毒（2）慢性炎症（3）变态反应（4）致癌作用（5）机体免疫力下降,（1）急性中毒 当大气污染物的浓度在短期内急剧增高，使周围人群吸入大量污染物可造成急性中毒。急性中毒主要由烟雾事件和生产事故引起的。,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。,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。污染物：SO2和烟尘污染物类型：一次污染物 从19世纪末开始，就发生过20多起烟雾事件，比较严重的有：最严重

8、的一次是1952年12月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件。4天内死亡4000人以上。,特点：a.污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物；b.气象条件为气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、逆温；c.多发生在寒冷季节；d.河谷盆地易发生；e.受害者以呼吸道刺激症状最早出现；死亡原因多为气管炎、支气管炎、心脏病等；老年人、婴幼儿、患有慢性呼吸道疾病和心血管疾病等人群，受影响最严重。,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。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.

9、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70317人。,光化学型烟雾事件：,光化学烟雾：汽车尾气中的NOX和烃类污染物在强烈日光作用下经过一系列光化学反应，生成的一种毒性很强的并有强烈刺激作用的一种浅蓝色烟雾。主要成分：臭氧、醛类、过氧乙酰。污染物：NOX和烃类（碳化氢）污染物类型：二次污染物,光化学型烟雾事件的特点：,a.污染物主要来自汽车尾气；b.气象条件为气温高、天气晴朗，紫外线强烈；多发生在夏秋季节的白天；c.多发生在南北纬度60以下地区；d.大城市内机动车拥挤、高楼林立，街道通风不畅，容易发生此类事件；e.受害者症状主要

10、是眼睛红肿、流泪、咽喉痛、喘息、咳嗽、呼吸困难、头痛、心肺功能衰竭等 患有心脏病、肺部疾患的人受害最重。,生产事故博帕尔异氰酸甲酯泄漏事件(印度,1984年)切尔诺贝利核电站爆炸事件(苏联,1986年)重庆井喷事件,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，该厂大约3040吨异氰酸甲酯及其水解产物泄漏而直接排入大气，波及11个居民区，65km2的市区，致使52万人口受到严重损害。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。,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

11、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/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。,爆炸场面,受伤儿童,04年12月23日重庆“天然气井喷事件”，大量H2S导致234名群众在短时间内死亡,受毒气侵害致死的家禽,事发现场,消防官兵在为遇 难者整理服装,（2）慢性炎症 长期吸入大气污染物可引起呼吸系统慢性炎

12、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，（COPD），包括慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿。,（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。四日市哮喘是日本发生的一起公害事件所致。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。,（4）致癌作用 大量调查资料已经显示

13、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。,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,（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。温室效应气体：CO2、CH4、O3、CFCs,气候变暖与以下疾病有关：心血管疾病 介水传染病和食源性疾病 虫媒

14、疾病 意外伤害 营养不良,酸雨：PH值小于5.6的酸性降水。,煤和石油燃烧向大气排放的SOx和NOx是成因,酸雨形成：（主要组成成分为：SO2、NOX）,大气二氧化硫循环,年份,自然来源,摄于1908年,摄于1968年,酸雨对石雕的损害,（3）破坏平流层的臭氧层 臭氧层位于地球表面上大约2050km的平流层中，正常情况下臭氧形成与破坏几乎相当，保持动态平衡。消耗臭氧层的物质主要有CFCs、溴氟烷烃类和 N2O等。臭氧层被破坏形成空洞以后，减少了臭氧层对短波紫外线和其他宇宙射线的吸收和阻挡功能。皮肤癌和白内障的发病率将增加。,(三)大气中主要污染物对人体健康的影响,SO2是一种有刺激性的无色气体

15、，易溶于水。主要来源:燃料燃烧、有色金属冶炼、钢铁 化工、炼油、硫酸制造。二氧化硫 亚硫酸雾 硫酸雾,1.二氧化硫（SO2）,二氧化硫的危害：SO2遇水 SO2与烟尘联合作用 变态反应原 支气管哮喘 SO2与B(a)P联合作用 致癌,眼、上呼吸道刺激,刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感受器,慢性鼻炎、COPD等,二氧化硫与健康损害的剂量-效应关系,2.氮氧化物（NOX）氮氧化物（NOX）是NO、N2O、NO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5等含氮气体化合物的总称。大气污染：主要是NO2和NO。毒性：NO2 NO NO2+烃类 光化学烟雾 NO2+多环芳烃 硝基多环芳烃,氮氧化物的危害：呼吸系统

16、：呼吸道刺激症状 血液：亚硝酸根与Hb结合 MeHb 高铁血红蛋白症和血管扩张 组织缺氧 紫绀、呼吸困难、血压下降及中枢神经损害。慢性中毒：类神经征NO2与SO2和O3分别具有相加和协同作用，造成呼吸道阻力增加以及对感染的抵抗力降低。,国家卫生标准：我国环境空气质量标准（GB30951996）中规定环境空气中NOX一小时平均浓度为0.15 mg/m3（二级标准），日平均浓度为0.10 mg/m3（二级标准）。,3.颗粒物颗粒物：颗粒状态的物质统称颗粒物，包括:固体颗粒和液体颗粒。沉降性颗粒物：直径100m的颗粒物悬浮性颗粒物：直径100m的颗粒物,细颗粒物：是指粒径2.5m的细颗粒，又称PM2

17、.5。易于滞留在终末细支气管、肺泡和血液。更易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素，对健康的危害更大。,颗粒物的危害：呼吸系统：颗粒物 肺部 通气/换气功能 COPD心血管系统：干扰自主神经 循环系统 血栓 刺激呼吸道 炎症 炎症因子 血管损伤 血栓形成致癌作用：颗粒物的致癌活性与其多环芳烃含量有关。,PM10和 PM2.5,国家卫生标准：我国环境空气质量标准（GB30951996）中规定环境空气中可吸入颗粒物（PM10）日平均浓度为0.15 mg/m3（二级标准）。,4.光化学烟雾,汽车尾气排出的氮氧化物和碳氢化合物在太阳光紫外线的作用下发生光化学反应，所形成的一种刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾

18、。光化学氧化物：O3、PANs和醛类,眼睛红肿、流泪光化学烟雾的危害：急性咽喉炎 气管炎、严重者可致肺水肿卫生标准：我国环境空气质量标准（GB3095-1996）中规定，光化学氧化剂（O3）1小时平均浓度为0.12 mg/m3（一级标准），0.16 mg/m3（二级标准），0.20 mg/m3（三级标准）。,5.铅 在以后的章节介绍,6.多环芳烃,含有两个或两个以上苯环并以稠环形式联接的芳香烃类化合物的总称，又称稠环芳烃。来源：是各种含碳有机物的热解和不完全燃烧。卫生标准：我国环境空气质量标准（GB30951996）中规定B(a)P的日平均值是0.01g/m3。,7.二噁英 一类有机氯化合物，

19、其中以2,3,7,8-四氯二苯-对-二噁英（8-TCDD）的毒性最强。来源：城市和工业垃圾焚烧。危害：是环境内分泌干扰物质的代表。内分泌系统 生殖系统 皮肤损害 癌症,干扰,三、室内空气污染与健康,室内：居室、室内公共场所及室内办公场所室内空气质量与健康关系密切：75%以上时间在室内 污染物种类日趋频繁 建筑物密闭性强，不易排出,（一）室内空气污染的来源1.燃料燃烧 SO2、颗粒物、CO、CO2、NOX 烹调油烟：200余种成分，致突变物为不饱和脂肪酸（UFA）的高温氧化和聚合反应而成 妇女肺癌中50%与此来源的污染物有关2.人类活动呼气、大小便、汗液烟草烟雾：含有3800多种成分,3.建筑和

20、装饰材料 特别值得注意的是甲醛，挥发性有机产物和氡。树脂，人造板、化纤地毯、塑料地砖、油漆涂料等会有甲醛释放出来。挥发性有机化合物（VOC）是指在常温常压下易挥发的有机化合物总称，苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二异氰酸酯类等，他们都来源于各种溶剂、黏合剂等化工产品。砖、瓦、水泥等可释放出有害的放射性元素氡及其子体和其他衰变产物。一般地下室氡的浓度高于地面上居室的浓度。,4.家用化学品 洗涤剂、清洁剂、粘合剂、涂料、除害药5.室外大气污染物进入 大气中SO2、NOx、颗粒物 等 冷却空调：军团菌,（二）室内空气主要污染物对健康的影响1.二氧化碳 来源：燃料燃烧、动植物新陈代谢和人体呼吸 健康

21、影响 0.07 人体感觉良好 0.1 个别敏感者有不舒感 0.15 不舒适感明显 3 使人呼吸程度加深,CO2 浓 度,4 头晕、头痛、耳鸣、眼花、血压上升 8%10 呼吸困难，脉搏加快，全身无力，肌肉抽搐甚至痉挛，神志由兴奋至丧失 30 死亡,CO2 浓 度,由于CO2升高时，往往同时伴有缺氧，这也是引起致死的一个原因。,2.燃烧产物 健康影响：燃料产物中的多环芳烃可致癌，例如云南省宣威县是肺癌高发区，有些乡的肺癌死亡率高达10010万以上。燃料所含有杂质的污染，如氟、砷含量高的煤燃烧，引起氟中毒、砷中毒。燃烧产物SO2、NOx可对机体皮肤、黏膜产生刺激作用；烟草燃烧产物对机体呼吸、神经、循

22、环、内分泌、生殖系统以及免疫功能均有明显的损伤作用。,3.烹调油烟 来源：食用油在加热烹调时可产生。健康影响：烹调油烟（cooking fume）有遗传毒性并且是肺癌的危险因素。油烟中的遗传物来源于油脂中不饱和脂肪酸的高温氧化和聚合反应。中国妇女肺癌发病率高，排除吸烟因素外，烹调油烟是其主要危险因素之一。,6.一氧化碳 健康影响：与动脉粥样硬化、心肌梗死、心绞痛等病有密切关系。,8.病原微生物 对呼吸道传染病的传播有重要意义，如流行性感冒、麻疹、流行性腮腺炎、百日咳、白喉、猩红热及结核，均可经空气传播。军团菌：尘 螨：可引起哮喘、寻麻疹、过敏性皮炎和过敏性鼻炎等。,（三）室内空气污染的卫生评价

23、 常用的室内空气质量评价指标可分为以下几类：反映空气清洁程度的指标 CO2、菌落总数及新风量；反映化学物污染指标 SO2、CO、NO2、甲醛、苯、B(a)P、PM10及TVOC等；反映致病微生物污染指标 溶血性链球菌；反映放射性核素污染的指标氡。表中所列标准系摘自我国制定的室内空气质量标准（GBT18883-2002）和室内空气中溶血性链球菌卫生标准（GBT18203-2000）。,控制室内空气污染的卫生标准,(四)空气污染的防护措施 1.合理安排工业布局 2.改革工艺 3.加强绿化 4.贯彻执行大气卫生标准 我国现行的标准于1996年颁布的环境空气质量标准（GB30951996），规定9种污染物浓度限值。,空气质量分级是按空气污染指数（air pollution index，API）来划分的。我国计入空气污染指数的项目为SO2、NOX和TSP。API由监测得到的数据经计算求得。,空气污染指数范围及相应的空气质量级别,