1、第二章 生活环境与健康 (一 ) 公共卫生学院 赵淑华 第一节 空气 一、大气圈 (atmosphere)和大气垂直结构 （一）对流层： 范围：在两极离地面 79km，赤道 1517km 特点 ： 1.集中了大气 3/4以上的质量，并含有一定量 的水蒸气、尘埃、微生物等各种夹杂物。 2.云、雾、雷、雨、台风、冰雹等气象现象。 3.空气的流动性大，有垂直和水平的流动。 4.有温度递减和气温逆增的现象。 （二）平流层： 在对流层之上，大约离地面 80km的范围。 特点： 1.空气和水蒸气极少，空气几乎只有水平流动 2.气温低而恒定（ -55 -60 ），故又称同温层 3.在距地面 2535km处，
2、有厚约 20km的臭氧层 （三）电离层： 从平流层顶，即离地面 80km以上 该层具有特殊的带电状态 二、空气的正常组成及其卫生学意义 1.干燥空气的正常化学组成 2.水蒸气 3.颗粒物 三、空气的物理因素与健康 （一）太阳辐射 (solar radiation) 紫外线（波长 4400nm） 可视线（ 400760nm） 红外线（ 7601mm） 1、紫外线 (ultraviolet UV) 分三段： A段（ UV-A） 320-400nm B段（ UV-B） 275-320nm C段（ UV-C） 200-275nm 1）色素沉着作用 2）红斑作用 3）抗佝偻病作用 4）杀菌作用 增强机体
3、的免疫力；促进生物氧化过程；加 速创伤愈合。 可导致雪盲、电光性眼炎、皮肤癌 2、红外线 (infrared ray) ： 红外线的主要生物学作用是使机体产生热效应 具有消炎、镇痛的作用。 皮肤烧伤、日射病、红外线白内障等疾病 。 3、可视线 (visibal light) ： 主要作用于高级神经系统 平衡兴奋与镇静作用，提高情绪和工作效率 （二）空气电离 (air ionization) 空气中的原子或分子受理化因子的强烈作用 ，失去外层电子而成正离子，游离的电子附 在另一个中性质点上成为负离子，这个产生 正、负离子的过程，称为空气电离或空气离 子化。 一个气体离子把周围 1015个中性分子
4、吸附 到一起，形成一个直径较大的离子，叫轻离 子（ n ） 轻离子与灰尘、烟雾等结合则成为重离子（ N ） 2、外环境对空气中离子浓度的影响 1）环境地点的影响 高山、特殊作业场所、滨海 2）空气清洁度的影响 ： 重轻离子的比值不应超过 50 （ N /n 50） 3、空气离子的卫生学作用 改变血液性状 延髓中枢 空气离子 肺内感受器 机体表现为镇静、催眠、止咳、止痒、止汗 、利尿、降血压、提高工作效率等作用 (三 )天气和气候 1、概念： 1）天气：是指一定时期内，各种气象因素的 综合表现。 2）气象因素（ meteorological phenomenon) (气象条件 ):包括气温、气湿
5、、气流、气压。 3）气候：是指某地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。 2、气候对健康的影响 气候对健康的影响具体表现在气象条件的 变化上 慕尼黑的鲍尔博士的研究表明，闪电的波 长会影响癫痫病人的发病次数。 随着冷峰的到来，波长 28千赫的闪电骤增 ，而波长 10千赫的闪电相应减少的时候， 癫痫的发病率就会大大增加，同时发现， 此时交通事故也明显增加 英国的气象学专家威廉 .伯德博士在自己的外 科诊所首次实行一种初步的医学天气预报：它 利用 “交通灯 ”信号来提醒哮喘、风湿性关节炎 、偏头痛患者 绿灯表示 “没问题 ”；黄灯表示 “有些人会受到影响 ”；红灯表示 “大范
6、围的警 报 ”；两个红灯则表示 “问题严重 ”。但目前人 们并没有认识到它的重要性。伯德博士说，在 伦敦最近的一个冬天，由于两场带冰冻的暴雨 ，伦敦的某一地区因骨折看急诊的人数比平时 多了 8倍， “但在我给当地广播电台打电话提醒 他们注意即将发生的事故时，他们只是把我当 作疯子 ”。 2001年 11月下旬到 12月中旬，我国上海 市，阴雨天气累计达 16天，来自上海心 理咨询中心的最新统计数据表明， 12月 中旬以后，每天前往咨询的人数超过 20 名，比以往增加了一倍左右。上海科学 研究所专家邱君瑞说，大约每 3人中会有 一个属于 “天气感觉型 ”，即对坏天气的 刺激反应强烈。 3、气候适
7、应 二、大气污染与疾病 （一）污染来源 1、燃料燃烧 2、生产过程中的排放 3、交通运输 4、其他： 由其他环境转入、核爆炸、战争、生产 事故性排放 （二）污染物（ pollutant) 按其理化性质可分为 ： 颗粒物、含硫的化合物、含氮化合物、碳 氧化物、卤素化合物、有机化合物、放射 性物质 按其存在形式可分为两种： 气态 气体、蒸汽 颗粒状态 按其进入大气后能否发生变化分为 一次污染物 (primary pollutant) 二次污染物 (secondary pollutant) 大气中常见的一次、二次污染物 一次污染物 二次污染物 颗粒物： ZnO、 C 无 含硫的化合物： H2S、 S
8、O2 SO3、 H2SO4 含氮化合物： NO NO2 碳氧化物 :CO、 CO2 无 卤素化合物 :HF、 HCl 无 有机化合物 : 饱和及不饱和烃类 醛、酸、酯类物质 放射性物质 （三）大气污染对健康的危害 大气污染物进入机体的途径 对人体的危害 可分为直接作用和间接危害 1、直接危害 1）急性危害： 烟雾事件 煤烟型：如伦敦烟雾事件 石油型：洛杉矶烟雾事件 生产事故性排放 印度博帕尔事件 2）慢性危害： 慢性呼吸系统疾病（ chronic obstructive pulmonary disease COPD） 免疫功能异常（机体免疫功能下降、变态反应性疾 病） 慢性化学中毒（铅、镉、汞
9、、氟等） 3）远期危害： 包括致癌、致畸、致突变作用。 流行病学调查和卫生毒理学实验已经证明了空气中 存在具有致癌作用的污染物，如砷、 BaP 例如，云南省宣威县妇女肺癌患病率很高，调查结 果，其室内 BaP含量较高。 2、间接危害： 1）影响微小气候和太阳辐射 冷室效应 2）温室效应 (green house effect) 空气中大量的 CO2能吸收红外线等长波辐射 ，使近地面的空气温度上升，犹如温室 。 其他气体 :甲烷 (可燃冰 )、氯氟烃类、臭氧等 温室效应的后果 两极冰帽溶化，海平面上升 加速病原体繁殖，造成各种传染病、食物中 毒等疾病的发生。 死亡率增加 、自然灾害发生几率增加
10、3）臭氧空洞： 氟里昂（一组含氯氟烃类的化合物） N2O、 CCI4、超音速飞机在平流层下部排出 大量的 NOx都能破坏大气臭氧层。 4）形成酸雨 (acid rain) ： pH值 5.6的大气降水。 成因：大气中的 SO2、 NOx氧化后溶于水中 形成。 其后果：酸化水源 酸化土壤 腐蚀建筑物等。 （ 四）大气中几种常见的污染物对健康的影响 ： 颗粒物、 SO2、 NOx、 CO、 PAH（多环芳烃） 1、可吸入颗粒物 （ IP） 直径 100m的颗粒物称为悬浮性颗粒物（ suspended particulate matter SPM） SPM中，粒径 10m的可进入呼吸道，故称 为可吸
11、入颗粒物（ inhalant particulates IP） 1)、 IP在肺内的沉降 10m者， 95% 滞留在鼻腔，并随鼻涕排 出体外； 510m者，大部分阻留在气管和支气管； 15m者，可随气流到达呼吸道深部，并有 部分到达肺泡； 0.41m者，容易到达肺泡，并在肺泡内扩 散而沉积下来； 0.4m者，能较自由的进出肺泡，故沉积 较少。 2） IP对机体的危害 (1)IP的吸附能力使之成为大气污染物的载体 烟尘 SO2 （ mg/m3） （ mg/m3） 死亡人数 1952年 4.46 3.8 4000 1962年 2.8 4.1 700 IP吸附病原微生物而传播呼吸道疾病 IP吸附致癌
12、物质导致癌肿的发生 （ 2） IP可降低机体抵抗力和免疫力 （ 3） IP的催化作用 （ 4） IP对局部组织的堵塞作用 （ 5）心血管疾病的发病率和死亡率增加 我国环境空气质量标准规定： IP（ PM10）的日平均浓度限值 0.15mg/m3（二 级标准） IP（ PM2.5）的日平均浓度限值 0.075mg/m3（ 二级标准） 总悬浮颗粒物 24h浓度限值 0.30mg/m3 2、二氧化硫（ SO2） 1）对上呼吸道的刺激和腐蚀作用 SO2易溶于水，易被上呼吸道和支气管粘 膜的富水性粘液吸收 低浓度时（ 2.8mg/m3），呼吸道阻力增 加； 1530mg/m3时，纤毛运动和粘膜分泌功 能
13、受阻； 高浓度时（ 400500ppm），可立即危及 生命 2）与烟尘的联合作用 颗粒物携带 SO2： 毒性增加 34倍 金属氧化物（ Fe2O3）粉尘的催化作用： SO2H2SO4，毒性增加 10倍 吸附 SO2的烟尘被认为是一种变态反应原 3）与 BaP的联合作用 4）形成酸雨 我国环境空气质量标准规定 SO2日平均浓度限值为 0.15mg/m3 1h浓度限值为 0.5mg/m3 3、氮氧化物（ NOx） 氮氧化物是 N2O、 NO、 NO2、 N2O3、 N2O4和 N2O5等的总称。 存在形式： NO、 NO2 NOx的危害 1） NOx主要作用于呼吸道深部，损害肺组织 2）导致高铁血
14、红蛋白血症及中枢神经损害 当污染物以 NO2为主时，肺损害明显 当以 NO为主时，则高铁血红蛋白血症及中枢 神经损害明显。 3）慢性作用：主要表现为神经衰弱征候群。 4）形成光化学烟雾 NOx与烃类化合物在紫外线的作用下， 发生光化学反应，形成光化学烟雾，这是 一种二次污染物 其主要成分为 O3、 PANs（ PAN、 PBN、 PPN）、醛类、过氧化烃、氧化氢等 光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼 睛和上呼吸道粘膜，引起眼睛红肿和喉炎 。 我国环境空气质量标准规定： 大气中的 NOx的 1h浓度限值为 0.25mg/m3 ， 日平均浓度限值为 0.10mg/m3 光化学氧化剂（ O3） 1
15、小时浓度限值 0.20mg/m3 三、室内空气污染与健康 （一）室内空气污染的来源 1、人的活动： 1）呼吸、行走、谈话 CO 2 、水蒸气 、微生物等 2）燃料燃烧 3）吸烟 4）烹调油烟 2、建筑材料及家具 建筑材料发生了较大的变化 建筑材料中的氡、石棉 涂料中的某些有机溶剂：甲醛、苯系物等。 西德 的 “仙厦 ” 3、家用化学品 清洁剂、除害药物 4、家用电器（电视、电脑、空调等） 5、室外大气污染： 工业、交通运输等排放的污染物。 植物、花粉及孢子 夜丁香 （二）室内空气主要污染对健康的影响 ： 1、甲醛 皮肤、粘膜刺激症状 2、挥发性有机物 (VOC) 中枢神经系 统、消化系统、变态
16、反应、造血系统。 3、 CO 心、脑血管系统 4、氡及其子体 肺癌 5、病原微生物、寄生虫 呼吸道传染 病（军团菌病）、过敏 （三）室内空气污染的卫生学评价： 1.常用的室内空气清洁度的评价指标 1)CO2 来自人的呼吸和燃料燃烧 CO2增高， O2减少，挥发性污染物增多 CO2含量达 0.07% 时，少数敏感的人有不良 气味和不适的感觉； 当含量达 0.1% 时，空气质量明显恶化 CO2可以反映通风换气的实际效果 测定方法简便易行 2）细菌、灰尘： 细菌总数和链球菌总数 灰尘的标准参照居民区大气 IP标准的日平均 MAC（ 0.15mg/m3） 3）空气离子 2.化学污染指标 SO2、 CO、 NO2、甲醛、苯 、 B(a)P、 PM10 、 TVOC 3.放射性核素污染指标 氡（ 222Rn） （四）室内微小气候： 对人体的作用主要表现为对体温调节机 能的影响 若体温调节处于正常状态，人体则保持 舒适、健康； 若体温调节处于紧张状态，则可能出现 疾病（如过冷、过热、潮湿等）。 本次课重点内容 大气污染 对健康的危害（直接危害、间 接危害） 常见 的大气污染物 对健康的危害 室内空气污染来源及对健康的危害 The end of this part
