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第三章 大气卫生

第三章 大气卫生. 第一节 大气的特征及其 卫生学意义 一、大气的结构. 大气圈： 地球表面包围的很厚的并随地球旋转的空气层. 空气以水平运动为主 没有气象现象，利于高空飞行 有 20km 左右臭氧层. 最靠近地表且密度最大 气象变化复杂 和人类生命活动的关系最密切. 10. 二、大气的组成. 干洁空气、水汽、悬浮颗粒. （二）大气的物理性状. 太阳辐射： 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. 2. 气象因素： 与太阳辐射综合作用于机体，对机体的冷热感觉、体温调节、心血管功能、神经功能、免疫功能和新陈代谢功能有调节作用。.

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第三章 大气卫生

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  1. 第三章大气卫生 第一节 大气的特征及其 卫生学意义 一、大气的结构

  2. 大气圈：地球表面包围的很厚的并随地球旋转的空气层大气圈：地球表面包围的很厚的并随地球旋转的空气层 • 空气以水平运动为主 • 没有气象现象，利于高空飞行 • 有20km左右臭氧层 • 最靠近地表且密度最大 • 气象变化复杂 • 和人类生命活动的关系最密切

  3. 10

  4. 二、大气的组成 干洁空气、水汽、悬浮颗粒

  5. （二）大气的物理性状 太阳辐射：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

  6. 2.气象因素：与太阳辐射综合作用于机体，对机体的冷热感觉、体温调节、心血管功能、神经功能、免疫功能和新陈代谢功能有调节作用。2.气象因素：与太阳辐射综合作用于机体，对机体的冷热感觉、体温调节、心血管功能、神经功能、免疫功能和新陈代谢功能有调节作用。

  7. 3.空气离子：大气中带电荷的物质统称为空气离子3.空气离子：大气中带电荷的物质统称为空气离子 气体分子外层电子逸出：正离子 中性分子结合电子：负离子 +中性分子 (10-15) 轻离子 (n+/n-) 重离子 (N+/N-) + 灰尘、烟雾 空气中重离子数与轻离子数之比＜50时，则空气较为清洁

  8. 表1-5 轻离子和重离子的比较

  9. 一，可能与空气中负离子增多有关 在海滨，森林公园、瀑布处，感到空气新鲜，使人有舒适感；夏季雷雨之后空气特别清新令人舒爽、产生这些现象的原因之

  10. 第二节 大气污染及大气污染物的转归 （一）大气污染的来源 大气污染包括： 天然污染（natural pollution） 人为污染（anthropogenicpollution）

  11. （一）工农业生产 1.燃料燃烧：是大气污染的主要来源。如煤和石油 2. 工业生产过程的排放 （二）生活炉灶和采暖锅炉 生活炉灶使用的燃料有煤、液化石油气、煤气和天然气。采暖季节，各种燃煤小炉灶是居民区大气污染的重要来源 （三）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排放的污染物 （四）其他

  12. 生产废气

  13. 生活炉灶

  14. 汽车尾气

  15. 二 大气污染物的种类 （一）按污染物在大气中的存在状态可分为： 1. 气态污染物 1）含氮化合物：主要有NO、NO2和NH3等。 2）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。 3）碳氧化合物：主要是CO和CO2。 4）碳氢化合物：包括烃类、醇类、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、SiF4

  16. 2. 颗粒污染物： 1）从环境与健康的角度， 颗粒物按粒径可分为： 总悬浮颗粒物 Dp≤100m total suspended particulates, TSP 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 可吸入颗粒物 Dp≤10m inhalabal particulates, IP particulate matter, PM10 能进入人体呼吸道，且能长期漂浮于空气中 细粒子 Dp≤2.5m fine particle particulate matter, PM2.5 在空气中悬浮的时间更长,对健康的危害更大

  17. 大于5μm的颗粒物多滞留在上呼吸道，对粘膜产生刺激和腐蚀作用，常发生慢性鼻咽炎、慢性支气管炎大于5μm的颗粒物多滞留在上呼吸道，对粘膜产生刺激和腐蚀作用，常发生慢性鼻咽炎、慢性支气管炎 小于5μm的颗粒物多滞留在细支气管和肺泡，可与NO2协同，损伤肺泡和粘膜，引起支气管和肺部炎症。长期持续作用，可诱发COPD，出现继发感染，可导致严重后果。

  18. 2）根据颗粒物的形成机制及其物理形态，又可将其分为烟、雾、尘等2）根据颗粒物的形成机制及其物理形态，又可将其分为烟、雾、尘等 表1-6 颗粒物的形成机制及其物理性质特征

  19. （二）按大气污染物形成过程： 一次污染物 （primary pollutant） 直接来源于污染源的污染物，其物理和化学性质均未发生变化的污染物称为一次污染物。 二次污染物(secondary pollutant) 由一次污染物在大气中与其他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理化性质不同于一次污染物的新的、毒性更大的污染物。

  20. 一次污染物 与其他化学物质 在太阳辐射线 作用下 发生化学反应 发生光化学反应 形成二次污染物 如SO2、H2S、CO、CO2、NO、颗粒物、碳氢化合物等 如SO3、H2SO4、NO2、HNO3、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等

  21. （三）影响大气中污染物浓度的因素 1．污染源的排放情况 （1）排放量: 污染物的排放量是决定大气污染程度的 最基本的因素。 （2）与污染源的距离: 有组织排放时，烟气自烟囱 排出后，向下风侧逐渐扩散稀释，然后接触地面， 接触地面的点被称为烟波着陆点。

  22. （3）排出高度:指污染物通过烟囱等排放时烟囱的有效排出高度，即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和，用烟波中心轴到地面的距离表示。（3）排出高度:指污染物通过烟囱等排放时烟囱的有效排出高度，即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和，用烟波中心轴到地面的距离表示。 在其它条件相同时，排出高度越高，烟波断面越大，污染物的稀释程度就越大，烟波着陆点的浓度就越低。

  23. 大气污染物排出高度图

  24. 2．气象因素 （1）风和湍流：一般将空气的水平运动称为风。风速时大时小，并在主导风向的下风侧上下、左右出现无规则的摆动的不规则运动称为大气湍流。 （2）温度层结：温度层结即气温的垂直梯度分布 1）气温的垂直分布： 2）逆温：大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象 3）大气稳定度：大气稳定度表示气体垂直运动的程度。

  25. （3）气压：与海拔高度、地理纬度和空气温度等有关。（3）气压：与海拔高度、地理纬度和空气温度等有关。 （4）气湿：大气中含水的程度，常用相对湿度（%）表示 3．地形　地形可以影响局部的气象条件，从而影响当地大 气污染物的稀释和扩散。 热岛（heat island）效应：人口密集的城市热量散发远大 于郊区，造成城区气温较高，往郊外方向气温逐渐降低。如 果在地图上绘制等温图，城区的高温部就像浮在海面上的岛 屿。

  26. （四）大气污染物的转归 1．自净　大气的自净是指大气中的污染物在物理、化学和生物学作用下，逐渐减少到无害程度或者消失的过程。 主要有以下几种方式： （1）扩散和沉降：是大气污染物净化的主要方式。 （2）发生氧化和中和反应： （3）被植物吸附和吸收：有些植物能吸收大气污染物，从而净化空气。

  27. 2．转移 （1）沿下风侧向更远的方向转移。 （2）向平流层转移： （3）向其他环境介质中转移： 3．形成二次污染和二次污染物 有些大气污染物转移到其他环境介质后，在某些条件下 仍可回到大气环境，造成二次污染。

  28. 第三节 大气污染对人体健康的影响 （一）大气污染物进入人体的途径 大气污染物主要通过呼吸道进入人体。 小部分污染物也可以降落至食物、水体或土壤， 通过摄入食物或饮水，经消化道进入体内。

  29. (二)大气污染物对人体健康的直接危害 1. 急性危害 当大气污染物的浓度在短期内急剧增 高，使周围人群吸人大量污染物而造成急性中毒。 1．烟雾事件： 煤烟型烟雾事件、光化学型烟雾事件 2．事故性排放引发的急性中毒事件： 印度博帕尔毒气泄露事件、 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件

  30. 煤烟型烟雾事件：是由于煤烟和工业废气大量排人大气且得不到充分扩散而引起的。主要污染物为S02和烟尘以及硫酸雾。煤烟型烟雾事件：是由于煤烟和工业废气大量排人大气且得不到充分扩散而引起的。主要污染物为S02和烟尘以及硫酸雾。 • 著名的煤烟型烟雾事件 例1：1930年12月，在比利时发生的马斯河谷烟事件； 例2：1948年10月，在美国发生的多诺拉烟雾事件； 例3：1952年12月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件。

  31. 由颗粒物和SO2协同作用引起的伦敦烟雾

  32. 伦敦烟雾、SO2浓度和超死亡率变化趋势

  33. 煤烟型烟雾事件的特点： ①污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物； ②气象条件为气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生，多发生在寒冷季节； ③河谷盆地易发生； ④受害者主要以呼吸道刺激症状为主。

  34. 光化学型烟雾事件：由于汽车尾气中NOx和烃类在强烈日光作用下经过一系列光化学反应产生的光化学烟雾而引起。光化学型烟雾事件：由于汽车尾气中NOx和烃类在强烈日光作用下经过一系列光化学反应产生的光化学烟雾而引起。 • 著名的光化学型烟雾事件 • 洛杉矶光化学烟雾事件

  35. 光化学烟雾 阶段I 污染物蓄积 阶段II 氧化物形成 烟雾

  36. 从油箱和汽化器中挥发的汽油 碳氢化合物20% 汽 车 排 气： 一氧化碳 100% 碳氢化合物 60% 氮氧化物 100% NOx 从曲轴箱漏出的气体 CHx ：20%

  37. 光化学烟雾的成分 UV 浅蓝色混和烟雾 CHx NOx ＋ O3(85%) 过氧酰基硝酸酯(10%) 其它（5％） 主要为过氧乙酰硝酸酯 醛类、酮类、过氧化氢等

  38. 光化学型烟雾事件的特点： ①污染物主要来自汽车尾气，经日光紫外线的光化学作用生成的强氧化型烟雾； ②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； ③大城市内机动车拥挤、高楼林立，街道通风不畅，容易发生烟雾事件； ④受害者症状主要眼结膜和呼吸道粘膜的刺激症状为主。

  39. 印度异氰酸甲酯泄漏事件 • 时间：1984年12月3 • 原因：储气罐阀门失灵 • 后果：52万人口受到严重损害，15多万人中毒，5万多人失明，2500人死亡

  40. 切尔诺贝利核电站 事件 1986年4月26日，世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生。乌克兰基辅市以北130公里的切尔诺贝利核电站的灾难性大火造成的放射性物质泄漏，污染了欧洲的大部分地区。

  41. （2）慢性影响 结膜炎、咽喉炎、气管炎、 慢性阻塞性肺部疾患 (COPD) 1）影响呼吸系统功能： 2）降低机体免疫力 3）引起变态反应：四日市哮喘事件 4）其他 （3）肺癌

  42. 日本四日市哮喘事件是世界有名的公害事件之一日本四日市哮喘事件是世界有名的公害事件之一 四日市近海临河，交通方便，到1958年，发展成了日本石油工业四分之一的重要临海工业区。石油冶炼和工业燃油（高硫重油）产生的废气，使整座城市终年黄烟弥漫。全市工厂粉尘、二氧化硫年排放量达13万吨。大气中二氧化硫浓度超出标准5—6倍。在四日市上空500米厚度的烟雾中飘着多种有毒气体和有毒铝、锰、钴等重金属粉尘。重金属微粒与二氧化硫形成烟雾，吸入肺中能导致癌症和逐步削弱肺部排除污染物的能力，形成支气管炎、支气管哮喘以及肺气肿等许多呼吸道疾病。后来的观察又发现，哮喘病患者的发病和症状的加重都与大气中的二氧化硫的浓度呈明显相关关系，进而确定二氧化硫是致喘的原因。由于这种公害病最早发生在日本四日市，在病症状中尤以支气管哮喘最为突出，故被定名为“四日市哮喘”。1961年，四日市哮喘病大发作。1964年连续3天浓雾不散，严重的哮喘病患者开始死亡。1967年，一些哮喘病患者不堪忍受痛苦而自杀。到1970年，四日哮喘病患者达到500多人，其中有10多人在哮喘病的折磨中死去，实际患者超过2000人。据日本环境厅统计，到1972年为止，日本全国患四日市哮喘病的患者多达6376人。

  43. 2.大气污染对健康的间接危害 温室效应 （greenhouse effect） 臭氧层破坏 （ozone depletion) 间接危害 酸雨 （acid rain) 影响小气候和太阳辐射

  44. 温室效应（Greenhouse effect） 太阳 平流层 对流层 地球

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