环境与健康7(大气污染与健康).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章,大气污染与健康,本章主要内容：,一、概述,1）、大气圈及大气垂直结构,2）、空气的正常组成,3,）、空气离子化,二、空气污染及空气污染物的转化,三、空气污染对人体健康的影响,四、空气中主要污染物对人体健康的影响,五、大气污染物浓度的估算,一、概述,1）、大气圈及大气垂直结构,大气圈(,atmosphere),包围在整个地球表面的空气，厚度为20003000,Km。,在自然地理学上，是指由于地心引力而随地球旋转的大气层。,大气圈中的空气部分是不均匀的。海平面上的大气最稠密；近地层的大气密度，随高度上升而迅速变小。,按大气的物理性质和垂直分布的特性，一般把大气分成五层。由下而上，分别是,对流层、平流层、中间层、暖层和逸散层。,对流层,是与人类关系最大的，其最大厚度约为18,km，,一般为10,km，,是主要天气现象（云、雾、降水等）和污染物活动区域。,平流层,在距地面约1150,km，,其特点是大气温度渐趋稳定，空气稀薄，集中了大部分臭氧。,在平流层上，距地面5085,km,的区域称,中间层,，其温度是随高度的增加而降低。,2）、大气的正常组成,3）、空气离子化,(,Air ionization),（1）、空气离子的发生,空气中的,气体分子,外界理化因素,外层电子跃出,正离子,电子,气体分子,负离子,大气中空气分子或原子在自然或人工条件,下形成带电荷的正、负离子的过程称为,空气离子化,空气离子的分类（据离子大小和迁移率）,离子类型,直径（,cm）,迁移率,cmS,1,/Vcm,1,形成,轻离子,n,-,或,n,10,7,1,2,与,3,15,个中性分子吸附,中离子,10,5,10,7,0.01,0.05,与10,2,10,3,个中性分子吸附,重离子,N,-,或,N,10,5,0.0003,0.001,轻离子,+,尘埃、水滴,（2）,、,空气离子的生物学效应,1）空气正、负离子的生物学效应特点,当空气离子浓度在一定范围时，正离子主要作用于交感神经，负离子则作用于副交感神经。适量的正、负离子联合作用于机体，对维持正常生理功能有良好作用。,空气离子浓度在210,4,-310,5,/cm,3,时，负离子对健康呈良好作用，正离子则有不良作用；如空气离子浓度超过10,6,个/,cm,3,时，则不论正、负离子均可对健康产生不良作用。,2）空气离子生物学作用机理,空气离子作用的分子机理至今无定论。,较多的学者认为负离子能刺激组织中的单胺氧化酶发挥去胺作用，降低5-羟色胺的释放，影响生物神经调节。,（3）空气离子的应用,临床上的应用,预防保健上的应用,可用于治疗支气管哮喘、慢支炎、胃、十二指,肠溃疡、冠心病、高血压、甲亢、更年期综合症等,净化空气：用于厂矿、医院、学校和公共场所,改善环境，预防疾病,防止疲劳、提高工作效率,（4）、空气离子浓度与大气洁净程度,空气中离子浓度与地理条件、季节、时间、天气、污染、绿化等因素有关。,一般空气清洁地区如郊区、田野、山谷、海岸、瀑布等地负离子多，人多拥挤、通风不良、吸烟、空气污浊、长期使用空调等场所，负离子少，正离子多。,不同空气环境状况空气负离子浓度,环境,空气负离子浓度（个,/,cm,3,）,海滨、森林、瀑布,20,000,疗养地区,10,000,乡村,5,000,清洁空气,1,0001,500,旷野、郊区,7001,000,公园,400-800,街道绿化地带,100-200,城市办公室,100,二、空气污染及空气污染物的转归,（一）空气污染的来源,1、,室外空气污染来源,2、室内空气污染的来源,室外空气污染的来源,生产性污染,交通性污染,生活性污染,其它,燃料燃烧,生产废气,室内空气污染的来源,人类活动,燃料燃烧及加热,建筑材料和装饰材料,家用电器的电磁辐射,室外来源,（二）大气污染物的种类,物理性污染物,生物性污染物,化学性污染物,按存在形态,气态污染物,颗粒性污染物,按形成过程,一次污染物,二次污染物,气态污染物,包括气体和蒸汽。,气体是某些物质在常温、常压下所形成的气态形式。,蒸汽是某些固态或液态物质受热后，引起固体升华或液体挥发而形成的气态物质。,颗粒污染物,空气动力学等效直径（,Dp）,在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密度和形状）与一个单位密度的球形颗粒物的空气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就定义为所研究颗粒物的,Dp。,可按,Dp,大小对颗粒性污染物进行分类。,总悬浮颗粒物,Dp,100,um,total suspended particulates TSP,可吸入颗粒物,Dp,10,um,inhalabal particulates IP,particulate matter PM,10,细粒子,Dp,2.5,um,fine particle,particulate matter PM,2.5,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。,能进入人体呼吸道，且能长期漂浮于,空气中，也称飘尘,（,suspended dusts,）。,在空气中悬浮的时间更长。,对健康的危害极大,。,（1）易进入深部呼吸道；（2）易进入血液；（3）易吸附其他毒物。,一次污染物,（,primary pollutant）,二次污染物,(,secondary pollutant),由污染源直接排入大气环境中，其,物理和化学性质未发生变化的污染物。,排入大气的污染物在物理、化学等因素,的作用下发生变化，或与环境中的其它物质,发生反应所形成的理化性质不同于次污染物的,新的、毒性更大的污染物，称为二次污染物。,（三）影响大气污染物浓度的因素,1、污染源排放情况,2、气象因素,3、地形,（四）大气污染物的转化,1、自净：扩散和沉降、发生氧化和中和反应、被植物吸附和吸收,2、转移：向下风侧、平流层、其它环境介质中转移,3、形成二次污染和二次污染物,三、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,主要通过呼吸道进入人体。,鼻,呼吸道,咽,喉,气管,主支气管,肺内各级支气管,上呼吸道,下呼吸道,肺泡,气体交换,上呼吸道,1、鼻毛阻挡,2、鼻腔分泌溶菌酶,下呼吸道（1）,1、纤毛粘液,系统清除,2、环状肌肉层,平滑肌收缩,下呼吸道（2）,吞噬细胞,的吞噬作用,（二）大气污染对健康的直接危害,急性危害,直接危害 慢性危害,致癌作用,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 所造成的,危害。,大气污染物低浓度、长期、反复作用于,机体造成的危害,异常天气,生产事故,1、急性危害,烟雾事件 煤烟型烟雾事件,（,coal smog）,光化学型烟雾事件,(,photochemical smog）,生产事故,大气污染造成急性中毒的主要类型,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。,著名的煤烟型烟雾事件,（,1,）,马斯河谷烟雾事件,（,2,）多诺拉事件,（,3,）伦敦烟雾事件,光化学烟雾的定义及成分,主要污染源：汽车尾气,NOx,CH,UV,浅蓝色混和烟雾,O,3,(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,光化学型烟雾的危害,对眼睛具有强烈的刺激作用；,对呼吸道强烈刺激作用；,抑制免疫系统；,致敏反应,;,加速衰老；,组织缺氧。,著名的光化学烟雾事件,洛杉矶光化学烟雾事件,煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件的特点比较,特点,煤烟型烟雾,事件,光化学型烟雾,事件,污染物,煤炭的燃烧产物、生产废气,汽车尾气,气象条件,气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生,气温高、天气晴朗、紫外线强烈，逆温产生,地点特征,河谷盆地易发生,多发生在南北纬,60,以下的地区；大城市多发,症状特征,呼吸道刺激症状,眼睛及呼吸道刺激症状,重庆天原化工厂氯气泄漏事故,时间：,2004,年,04,月,16,日,原因：设备陈旧，违规操作,后果：十多人死亡或受伤，十五万人被疏散,2、慢性危害,（1）长期刺激作用产生炎症,（2）心血管疾病,（3）机体免疫功能下降,（4）变态反应,（5）慢性化学中毒,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,),（三）大气污染对健康的间接危害,影响小气候和太阳辐射,产生温室效应,（,Greenhouse effect）,间接危害,臭氧层空洞,（,Ozone depletion),酸雨,（,Acid rain),影响小气候和太阳辐射,烟尘,形成,云雾,颗粒性污染物,吸收太阳辐射,1、影响,UV,生物学作用,2、冷化效应,3、遮天蔽日,温室效应,（,Greenhouse effect,）,43折回宇宙空间,43到达地表,被地表吸收，,令地表温暖,温暖的地表,释放红外线,红外线被温,室气体吸收,CO,2,和,H,2,O,对地球起到保温作用,人类活动释,放的温室气,体：,CO,2,、,CH4、N,2,O、,CFC,温室效应的定义,由于人类活动造成,CO,2,等温室气体释放过多，温室气体能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，全球气候变暖的现象。,CO,2,的原因？,大量燃料燃烧,大面积森林砍伐,温室效应产生的环境生态的影响,1),地球上的病虫害和传染疾病增加；,2),海平面上升；,3),气候反常，海洋风暴增多；,4),土地干旱，沙漠化面积增大。,温室效应对人类健康的影响,对发病率的影响,对死亡率的影响,病原微生物繁殖,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,炎热地区、炎热季节：死亡率,寒冷地区、寒冷季节：死亡率,臭氧层空洞,（,Ozone depletion,）,1985,年，英国科学家首次在发现南极上空发现臭氧层空洞；,1986,年，美国南极考察队证实臭氧层空洞存在；,1987,年，西德考察队在北极上空发现臭氧层空洞；,臭氧层空洞的成因,卤化碳理论,是为大多数科学家接受的臭氧层空洞形成理论。,含氯氟烃（,chlorofluorocarbon CFCs,，又称氟利昂）和溴代氟烃（哈龙）的破坏作用最大。,臭氧层空洞对人体健康的影响,皮肤癌增多,大气光化学氧化剂增加导致的健康危害,免疫系统抑制,白内障发病率增加,全球对策,1985,年,保护臭氧层维也纳公约,1987,年,破坏臭氧层物质的蒙特利尔议定书,1989,年 中国加入,保护臭氧层维也纳公约,1990,年 修订,破坏臭氧层物质的蒙特利尔,议定书,，增加受控物质,1991,年 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,酸雨,PH,值小于,5.6,的降水，称为酸雨，包括雨、雾、雪、雹。,二氧化硫、氮氧化物等酸性污染物溶于水汽中，经过氧化、凝结而成。,