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•第一节空气大气圈(atmosphere)包围在整个地球表面的空气，厚度为2000－3000Km。(一)按气温的垂直变化特点划分1．对流层2．平流层3．中间层4．热层5．外大气层全球大气圈层模式图(二)按大气的电离状态划分1．电离层2．非电离层自然状态的空气是无色、无臭、无味的混合气体。氮、氧、氦占大气总量的99.96％。当空气氧含量降至12%时，人体可发生呼吸困难，降至10%，可发生智力活动减退，降至7~8%以下可危及生命。43％到达地表43％折回宇宙空间14％被大气吸收表面温度6000°K太阳太阳辐射光谱放射能力卡/厘米2·分·微米2.52.01.51.00.500.20.40.60.81.03波长（μm）ultravioletradiation150~400nmvisiballight400~760nminfraredradiation760nm~3000nm紫外线区可见光区红外线区紫外线生物学作用有利作用有害作用色素沉着作用抗佝偻病作用杀菌作用其它红斑作用其它过量适量色素沉着作用(pigmentation)紫外线皮肤细胞中黑色素原黑色素氧化酶300-400nmUV-A1、改变皮肤对光线的吸收能力，可促使汗腺分泌↑，保护皮肤及深部组织不致受过热损害2、吸收多种光线，防止紫外线深入穿透组织，减少紫外线的有害作用抗佝偻病作用(anti-rachiticeffect)紫外线皮肤和皮下组织中的7-脱氢胆固醇VitD2活性25（OH）D3290－320nmUV-B维持正常的钙、磷代谢和骨骼的正常生长发育正常日照人皮肤产生VitD3:6u/cm2/h10~100ug/天空气污染、季节变化等可影响UV的生物学作用杀菌作用(germicicaleffect)细胞原浆蛋白质分解核变性、凝固细菌200～275nmUV-C紫外线紫外线的其它有利作用•增强免疫功能•提高组织的氧化过程•兴奋交感神经系统红斑作用(erythemaeffect)紫外线皮肤表皮细胞破坏释放组胺和类组胺物质刺激神经末梢通过反射作用引起皮肤毛细血管扩张，血管壁通透性↑皮肤潮红、红肿275～320nmUV-B产生光化学烟雾（二）infraredray生物学作用的基础是热效应，故又称热射线。长波红外线（1400nm－3000nm）：穿透能力较弱，主要加温皮肤表层。短波红外线（760nm－1400nm）：穿透能力较强，可加温组织深部。红外线组织均匀加温、血管扩张皮肤、组织受过热损害促使机体新陈代谢与cell增生消炎和镇痛作用治疗慢性皮肤病、神经病、冻伤、伤口愈合皮肤烧伤、红外线白内障、红外线视网膜灼伤适量过量临床应用•(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。（三）visiblelight•作用于视觉器官产生视觉•通过视器官改变着机体的紧张和觉醒状态•单色光的生物学作用对高级神经系统有明显作用对其它器官系统的生物学作用可视线预防眼睛疲劳和近视，提高情绪和劳动效率视觉器官过度紧张而易引起疲劳，损伤视力照度适宜照度过强或过弱2．气象因素（meteorologicalfactor）它包括气温、气湿、气流、气压等。3．空气离子化(airionization)空气中的气体分子或原子在宇宙线、紫外线的作用下，或在雷电、瀑布、海浪冲击请况下，其外层电子可跳出轨道而形成阳(正)离子，游离的电子与另一气体分子结合而形成阴(负)离子，这一过程称为空气离子化。三、气象因素（meteorologicalfactor）•天气•气候瞬间至十余天的时间内多种气象要素（温度、湿度、气压、风速……）的综合状态称为天气较长时期天气的总和称为气候1、气温表示单位：℃、℉、ºKºK＝℃+273℉＝9/5℃+32（1）气温的垂直分布•大气温度垂直递减率（γ）高度每增加100米，气温下降的度数。通常情况下为0.65℃。即0.65℃/100米。高度（Km）1815129630-80-60-40-2002040温度（℃）气温垂直分布实际情况γ＞0气温随高度递减γ＝0气温随高度无变化γ＜0气温随高度递增逆温（2）逆温的概念及成因逆温(temperatureinversion)在大气对流层内，气温随高度增加而增加，其温度垂直分布与标准大气的相反。这种现象称为温度逆增，简称逆温。出现逆温的气层叫逆温层。逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只能在其下空扩散，因此可能造成高浓度污染。逆温的成因辐射逆温在冬季无风、少云的夜晚，地面无热量吸收，但同时不断通过辐射失去热量而冷却，导致下层空气降温较快，而上层空气降温较慢，形成逆温。地形逆温在盆地和山谷地形的夜晚，山坡表面散热量大，冷却快。寒冷的空气沿山坡下层聚集在山谷中，形成滞止的冷气团，谷底的暖气团上移。山谷中就形成了上温下冷的逆温层。2、气压（1）概念及其表示单位•大气的压强称气压。表示单位：Pa、mmHg。•标准大气压：指纬度45º的海平面上，气温为273ºK状态时的大气压。•1个标准大气压＝1.10325×105Pa＝760mmHg•1mmHg＝133.322Pa（2）对污染物扩散的影响当地面受低压控制时，四周高压气团流向中心，中心的空气便上升，形成上升气流。此时云雨天较多，通常风速较大，有利于污染物向上扩散。（2）对污染物扩散的影响当地面受高压控制时，中心部位的空气向周围下降。此时天气晴朗，风速小，出现逆温层，阻止污染物向上扩散。因此，在稳定气压的控制下，大气污染加重。3、气湿（1）概念及表示方法•指大气中含水分的程度。•常用以下三种方法表示:绝对湿度饱和湿度相对湿度绝对湿度•是在某一温度下，一定容积大气中所含水蒸气的绝对量。以单位容积表示时为g／m3，以分压表示为mmHg。饱和湿度•是在某一温度下，大气中水蒸气达到饱和量时的绝对湿度。•气温越高，饱和湿度就越大。不同气温下的饱和湿度气温(℃)水蒸气压力(mmHg)水蒸气量(g/m3)04.584.5856.546.81109.219.421512.7912.852017.5417.32相对湿度•相对湿度是空气中绝对湿度与饱和湿度之比，以百分数表示。•相对湿度在80％以上称为高气湿，30％以下称为低气湿。（2）对污染物扩散的影响•相对湿度↑大气中颗粒物吸收H2O↑重量↑影响运动速度污染物不易扩散加重局部大气的污染。•湿度↓空气干燥有利于污染物扩散4、气流风（wind）：空气的水平运动湍流（atmosphericturbulence）：不规则的空气流动描述风的两个要素：风向和风速(m/s)风对污染物的扩散有两个作用•风向决定了污染物迁移运动的方向。•污染物总是由上风向输送到下风向，在污染物的下风向，污染总要重些。整体的输送作用对污染物的冲淡稀释作用风速越大，单位时间内与烟气混合的清洁空气量就越大，冲淡稀释作用就越好。3、气候适应•人类通过遗传和后天获得的功能而对气候具有很大的适应能力。•适应能力可因锻炼而加强。•对气候的适应是一个发展的过程。四、空气离子化(Airionization)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cm·S－1/V·cm－1形成轻离子n-或n＋≤10－71～2与3～15个中性分子吸附中离子10－5~10－70.01～0.05与102～103个中性分子吸附重离子N-或N＋≥10－50.0003～0.001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2×104-3×105/cm3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106个/cm3时，则不论正、负离子均可对健康产生不良作用。负离子的生物学作用•调节中枢神经的兴奋和抑制，•刺激骨髓的造血功能•降低血压•改善肺的换气功能•促进组织细胞的生物氧化还原过程（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，影响植物神经调节。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/cm3）海滨、森林、瀑布20,000疗养地区10,000乡村5,000清洁空气1,000—1,500旷野、郊区700—1,000公园400--800街道绿化地带100--200城市办公室100空气离子卫生学评价指标（1）空气离子数居室中负离子≥1000个/cm3（2）重、轻离子比（3）单极系数∑（N+＋N－）∑（n++n-）＜50时，为清洁空气Q=∑n＋∑n－或∑N＋∑N－或∑（N+＋n+）∑（N-＋n-）一般认为Q≤1时，才能给人以舒适感五、室内空气物理性状及其对健康的影响1、微小气候（microclimate）（1）概念住宅的室内由于屋顶、地板、门窗和墙壁的维护结构以及室内的人工空气调节设备等综合作用，形成了与室外不同的室内小气候，称为室内微小气候。（2）要素及评价指标•要素包括气温、气湿、气流、热辐射•评价指标有效温度（EffectivetemperatureET）相对湿度为100％、气流速度为零时可产生在同样温热感觉的气温度数。凡温度高于0℃(-273.2°K)以上的物体都有红外线辐射举例（1）气温17.7℃，湿度100％，气流0（2）气温22.4℃，湿度70％，气流0.5（3）气温25℃，湿度20％，气流2.5米／秒（1）、（2）、（3）三种情况对人体产生的温热感觉相同，故（2）、（3）的ET为17.7℃（3）微小气候对机体健康的影响机体的热平衡•人体的热平衡是在在中枢神经系统的支配与调节下，产热与散热两个过程动态平衡的结果。•S＝M±R±C-E机体蓄热状况产热和散热平衡S＝0产热散热S0产热散热S0微小气候对机体热平衡的影响气温、气湿、气流、热辐射对人体的热平衡都有影响，并且是综合的作用。人体只有在一定微小气候条件下，产热量和散热量基本平衡时，才会感到舒适。小气候变动超出一定范围后，可导致机体体温调节紧张。如果长期处于紧张状态，就会影响许多系统（如神经、消化、呼吸、循环等系统）的功能，降低机体抵抗力，增加患病率。⑴大气污染毒物由呼吸道进入机体时的危害最大。支气管反射性收缩、痉挛、咳嗽、喷嚏等刺激上呼吸道黏膜表层迷走神经末梢大气毒物通过肺泡毛细血管进入全身长期导致呼吸道抵抗力减弱慢性支气管炎、肺气肿、肺心病你愿意居住在这样的环境里吗？(一)工业企业1.燃料的燃烧2.生产过程中排出的污染物(二)生活炉灶和采暖锅炉(三)交通运输(四)由其它环境介质转入(五)其他焚烧生活垃圾焚烧农田秸秆工业生产排放地面扬尘汽车尾气•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•一次污染物（primarypollutant）•二次污染物(secondarypollutant)由污染源直接排入大气环境中，其物理