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第二章生活环境与健康第一节大气环境与健康一、大气物理因素与健康（一）大气垂直结构及化学组成对流层：10－16km平流层大气层中间层热层外逸层对流层:最接近地面的一层，平均高约10公里，是对流（热空气上升，冷空气下降）最旺盛的区域，也是天气現象发生的地方。大气中的水汽，约有80%存在于对流层，因此它也是蒸发、云、雨、…最经常出现的区域。一般而言，越接近地面水汽含量越高，因为溫度较高而且较接近来源（如：海、湖、森林、沼泽…）。平流层:10km至50km之间。平流层的特点是溫度隨高度增加，因此空气特別稳定，不易产生对流，大气运动多是水平。平流层因为特別稳定，而且沒有降水，大气中悬浮微粒（如：火山灰、污染物、核爆辐射尘…）可停留在平流层数个月到数年之久。中间层:在这层沒有特殊的加热过程，越高处越冷。大气层最冷的地方。热层、外逸层：在这层，N2、O2吸收波长非常短的太阳辐射(0.1μm)，产生光电离作用，生成许多电离子，因此也称为电离层。由于空气稀薄，只要吸收一点能量，溫度就变得很高（可达数千度）。这里的溫度变化与太阳黑子的活动关系密切。太阳黑子活跃与否可改变溫度达一千多度。但是人若在同溫层立刻被冻死。为什么？因为空气太稀薄，即使每个气体分子溫度达数千度，因为太少气体分子撞击人体，对人而言，溫度还是非常低。由于电离子会吸收、反射电讯，电离层的状况对长程通讯影响很大。2、大气化学组成：二、物理性状及其卫生学意义：1、太阳辐射(1)红外线(热射线):波长范围在760nm一1mm的电磁波。生物学作用:热效应．可使血管扩张、血流速度加快，弓l起照射部位或全身温度升高，促进新陈代谢和细胞增生，具有消炎、镇痛作用。临床用于治疗慢性皮肤病、神经痛、冻伤。晶状体对红外线较为敏感，由于晶状体无神经末梢，对红外线热效应不易察觉，以致损伤可在没有任何察觉中发生，严重时可引起红外线性白内障(infraredcataract)。过强的红外线还可导致皮肤烧伤、日射病、视网膜灼伤。(2)可见光:光是一种电磁辐射，其波长范围在400一760nm之间，辐射波长的不同决定了光具有不同的颜色。4O0~430nm呈紫色。430~490nm呈蓝色，490~57Onm呈绿色。570~60Onm呈黄色。600~630nm呈橙色，630~760nm呈红色。视觉对波长为555nm的黄绿色最敏感。生物学作用：该段光谱综合作用于机体的高级神经系统，能提高视觉功能和代谢功能，通过视觉器官改变人体的紧张及觉醒状态，平衡兴奋与镇静作用。使机体的代谢、脉搏、体温、睡眠和觉醒等生理现象发生节律性变化，提高情绪与工作效率，是生物生存必不可少的条件之一。红光起兴奋作用，蓝、绿光起镇静作用，黄和黄绿光有柔和舒适感。适宜的照度可预防眼睛疲劳和近视，提高情绪和劳动效率，光线微弱可造成视觉器官的过度疲劳。高强度的人工光源可引起眼损伤。高层建筑使用大面积反光玻璃作为幕墙，可以反射太阳光，使人出现晃眼、眩晕等不良感觉，成为光污染源。(3)紫外线:适量的紫外线照射对机体是有益的。第二届哥本哈根光学会议将紫外线辐射(ultravioletradiation，W)分为三段(表2-2)。UV-A（320nm－400nm）:色素沉着作用，又称晒黑作用，这是人体对光线刺激的一种防御反应。UV-A可以使人皮肤细胞中的黑色素原(二氧二苯氨及其同族)通过氧化酶的作用，转变成黑色素，并且沉着于皮肤，从而保护皮肤使其不致过热。被色素吸收的光能变成热能后，可使汗液分泌增加，增强局部散热作用，同时防止短波光线深入穿透组织，避免深部组织的过热和受害。Uv-B（275nm－320nm）:红斑作用，抗佝偻病作用紫外线照射的生物学剂量以红斑作用为剂量单位来表示，这是人体对Uv-B段的特异反应，它是指皮肤受紫外线照射后，在一定时间内皮肤上出现刚刚可辨认的红色斑点所需的剂量。人体每日约需1/8~1/2的红斑剂量。被照射部位出现皮肤潮红现象叫红斑。原发性红斑可在紫外线照射后立即发生。继发性红斑是在紫外线照射后6~8小时后发生。紫外线的照射可破坏表皮细胞，放出的组织胺和类组织胺刺激神经末梢，通过反射作用引起皮肤表面毛细血管扩张、血管壁通透性增加，结果皮肤发红，水肿。麦角固醇UV-BVD2、VD37-脱氢胆固醇维持正常的钙磷代谢和骨酪的正常生长体内维生素D不足时，血中磷酸酯酶活性增高，无机磷含量下降，以致体内磷负平衡，并导致钙负平衡，引起骨钙化不全。X线骨端改变。故用维生素D预防佝偻病的同时，还必需接受太阳紫外线的照射才能获得良好的效果。佝偻病患病率的季节性变化与太阳紫外线辐射的季节变化是一致的，春季最高，秋季最低。对于婴幼儿及儿童有预防佝偻病的作用。UV-C（200nm－275nm）段紫外线：杀菌作用（损伤细胞）能使蛋白质分子产生光化学分解，还能穿透细胞核，使DNA分子单核苷酸之间的磷酯键和嘌呤、嘧啶间的氢键破坏，从而引起蛋白的变性、凝固，导致细菌的死亡，该段紫外线对正常的人体细胞也具有杀伤作用。不同细菌对不同波长紫外线的敏感性不同，但紫外线波长愈短，杀菌效果愈好。所以一日之中，中午12点到下午2点紫外线强度最大。波长最短。空气中的细菌数量也最少。冬季和多云天气，紫外线对空气的杀菌作用大大减弱。长波紫外线可刺激体液及细胞免疫活性，从而增强机体的免疫反应，增强人体对感染的抵抗力。紫外线还可促进生物氧化过程，加速创伤愈合。增加血红蛋白，使血液中红细胞及白细胞数目增多。过强的短波紫外线直接照射眼睛。可导致雪盲和电光性眼炎。雪盲是光损伤的一种。高原紫外线强，加上雪地的强反射，人在雪地里游玩、行走、角膜大量吸收紫外线后6小时左右，就会发生异物感、刺痛、畏光、流泪，检查可见两眼睑痉挛，角膜有白色细点状的浅混浊。上述典型的症状和在雪地两眼未加保护的病史，很容易诊断。2、气象因素：包括气温、气湿、气压、气流等。3、空气离子化：产生空气正、负离子的过程称为空气离子化(ionizationoftheatmosphere)或空气电离。轻离子(n＋、n－)：一部分离子可以把周围10~15个中性分子吸附在一起，形成质量较轻、直径较大的离子。重离子(N＋、N－)：一部分轻离子与空气中的灰尘、烟雾等结合而形成。重、轻离子的比例，可以反映空气清洁的程度。一般情况下，大气中轻离子总数为每立方厘米1000个，重、轻离子的比值不能过高，当比值大于50时，说明空气比较混浊;反之，说明空气比较清洁。阴离子：调节中枢神经的兴奋和抑制功能，缩短感觉与运动时值;刺激骨髓造血功能，使异常血液成分趋于正常。降低血压，改善肺的换气功能，促进气管纤毛颤动以及促进组织细胞生物氧化、还原过程。改善睡眠、振奋精神、提高工作效率等，同时还有一定的镇静、镇痛作用。对于生活环境，空气负离子还具有清洁空气、改善微小环境中空气状况的作用。正离子：抑制气管纤毛运动、抑制单胺氧化酶(Mao）活动，使血液和组织中５-羟色胺升高。通常在海滨、森林、瀑布、喷泉等地区或附近，大气中阴离子含量多，有利于促进机体健康。另外，空气污浊的地区，重离子含量增多，不利于健康。所以，在空气中重、轻离子数的比值应小于50。总之，吸入空气负离子。可调节中枢神经的兴奋与抑制作用。改善睡眠，振奋精神、提高工作能力，同时还有镇静、镇痛作用。由于空气离子的上述效应临床上曾应用空气离子吸入治疗高血压、支气管炎、支气管哮喘等疾病。某教室内第一节课后，重离子数明显增多，由上课前的20668增至49850，轻离子数由280降至227)重轻离子比值由上课前的74升到219，到第四节课重离子数达最高峰为66600，轻离子数最低，由上课前的280降至141，重轻离子比值为472。说明随室内污染加重，重离子数增多，轻离子数减少，重轻离子比值增大二、大气的污染及其影晌因素(一)大气污染的主要来源天然：自然因素造成的，如森林火灾、火山爆发、地震、风暴工业污染源：燃料的燃烧生产过程中人为排放生活污染源：生活炉灶和采暖锅炉交通污染源：废气(二)影响大气中污染物浓度的因素l、污染源的排放情况(1)排出量(2)排出高度(3)距污染源的距离2、气象因素(1)风向、风速(2)气温：空气的温度来自地表物体的散热，所以距地面越近的气温越高。正常情况下大气温度垂直递减率为0.65'C/1OOm。逆温：温度随着距地面高度的增加而上升的现象.(3)气压、气湿三、大气污染对人体健康的影晌（一）、直接危害1·急性中毒当大气污染物的浓度在短期内急剧增高，使周围人群吸人大量污染物可造成急性中毒。（1）烟雾事件:煤烟型烟雾事件；主要是由于煤炭的燃烧产物和工业生产过程中大量废气的排放，加上特殊的地形以及气象条件变化而造成。受害者可出现呼吸道刺激症状，死亡原因多为气管炎、支气管炎、心脏病等。光化学烟雾事件：由于汽车尾气在紫外线的光化学作用下，经过转化，生成具有剧烈刺激作用的光化学烟雾。受害者症状主要以呼吸道及眼刺激症状为主，并可出现心脏功能障碍和肺功能衰竭。（1）比利时马斯河谷事件：1930年12月，比利时马斯河谷工业区，排放的工业有害废气和粉尘对人体造成综合影响，一周内近60人死亡，市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高，家畜死亡率也大大增高。（2）美国洛杉矶烟雾事件：20世纪40年代美国洛杉矶的大量汽车废气在紫外线照射下产生的光化学烟雾，造成许多人眼睛红肿、咽炎、呼吸道疾病恶化乃至思维紊乱，肺水肿。（3）美国多诺拉事件：1984年10月，美国宾西法尼亚洲多诺拉镇的二氧化硫及其氧化物，与大气粉尘结合，使大气产生严重污染，造成5911人暴病。（4）英国伦敦烟雾事件：1952年12月5—8日，英国伦敦由于冬季燃煤引起的煤烟性烟雾，导致4天时间4000多人死亡，两月后又有8000多人死亡。(2)生产事故:生产性事故造成急性中毒的事件虽并不经常发生，但一旦发生，其危害极为严重。如印度博帕尔毒气泄漏事件。苏联切尔诺贝利核电站事故。博帕尔是印度中央邦的首府，人口80多万，美国联合碳化物公司博帕尔农药厂建在该市的北部人口稠密区。1984年12月2日深夜和3日凌晨，该厂的一个储料罐进水，罐中的化学原料发生剧烈的化学反应，储料罐爆炸，使40吨异氰酸甲酯泄漏，并随每小时5km的风速扩散到11个居民区，52万余人出现不同程度的中毒，2500人死亡，酿成迄今为止世界最大的化学污染事件。１９８６年４月２６日，苏联切尔诺贝利核电站事故。该核电站位于基辅市郊区，由于四号反应堆爆炸起火，大量放射性物质外泄，死三十一人，二百三十七人受放射性严重伤害，十三万居民紧急疏散。2、慢性及远期危害(1)慢性炎症(2)心血管疾病(3)免疫力下降(4)变态反应(5)致癌作用(二)、间接危害1·影响小气候和太阳辐射大气污染物中的烟、尘、雾可吸收太阳光，从而影响紫外线的强度和生物学作用。可造成儿童体内钙质的吸收不足，使龋齿和佝偻病的发病率增加，同时，也有利于病原体的生存造成病毒性感冒等传染性疾病的流行。2、产生温室效应(greenhouseeffect)大量的燃烧，产生出大量CO2，使大气中CO2含量增加，CO2能吸收红外线等长波辐射，使气温变暖，并在空间起到温室保护层的作用，直接妨碍地面热量向大气中放散，致使地球表面气温上升，这种现象称为温室效应.(2)reasons:除CO2外，水蒸气、氮的各种氧化物，也包括近几十年来人类活动排放的氯氟甲烷(HFCs)、氢氟化物、全氟化物(PFCs)、硫氟化物(SF6)等制冷剂氟利昂(CFCs)能破坏臭氧层，也是强有力的温室气体，每个CFCs分子的温室能力比CO2分子强l万倍。这些气体的功用和玻璃育花房和蔬菜大棚有着异曲同工之妙，都是只允许太阳光进，而阻止其反射，近而实现保温、升温作用，因此被称为温室气体。(3)results:气候的变暖必然影响到人类的生存环境和生活条件，对人类健康发生广泛的影响。由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会使地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候