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【教学目的】通过对大气卫生章节的学习，要求熟悉大气的结构、理化特征及其卫生学意义；掌握大气污染对健康的直接危害和间接危害，大气中主要污染物的特点及其对人体健康的影响以及大气质量标准的制订原则；熟悉大气污染对健康影响的调查和监测；了解大气卫生防护措施，大气卫生监督和管理。掌握：大气的垂直结构（大气圈的分层）及卫生学意义。大气污染及大气污染物的转归。大气污染的危害：直接危害（包括公害事件），间接危害（温室效应、酸雨、臭氧的破坏）。大气中主要污染物对健康的影响。一次最高容许浓度和日平均最高容许浓度的概念，制订大气卫生标准的原则、方法及其应用；我国的大气卫生标准。大气污染对健康影响的调查与监测（目的、内容和方法）。熟悉:大气污染的预防性卫生监督和经常性卫生监督。了解：大气卫生防护措施。大气污染事故的调查与处理。【课程学习要求】第一节大气的特征及其卫生学意义一、大气的结构1、对流层平均厚度12公里集中了75%的空气和几乎全部的水蒸气有气象现象气温随着高度的增加而降低空气具有强烈的对流运动2、平流层12～55公里范围空气气流以水平运动为主有20km厚的臭氧层吸收紫外线和宇宙射线3、中间层气温随高度的增加而迅速降低4、热成层气体处于电离状态5、逸散层大气稀薄气温高，分子运动速度快二、大气的组成干洁空气氮、氧、二氧化碳、氩等水汽空气中的水份气溶胶（aerosol）悬浮在空气中的固体和液体颗粒三、大气的物理性状1、太阳辐射紫外线的分类UV-A：400-320nm，穿透皮肤能力强，生物活性弱UV-B：320-290nm，90%被臭氧层吸收UV-C：290-200nm，被臭氧层吸收紫外线的作用色素沉着、红斑、抗佝偻病、杀菌、免疫增强日光性皮炎、光电性眼炎、皮肤癌可见光：400-760nm，红外线：760-1000nm，热效应、中暑2、气象因素作用于人体体温调节3、空气离子大气中带电荷的物质产生：电子+空气分子阴离子轻阴离子重阴离子空气分子阳离子轻阳离子重阴离子意义：空气中重离子数与轻离子数之比＜50时，则空气较为清洁。阴离子有镇静、催眠、镇痛、降压等作用；阳离子则引起失眠、头痛、烦躁、血压升高第二节大气污染及大气污染物的转归一、大气污染的来源天然污染：自然原因造成大气污染人为污染：人们生产和生活活动造成火山喷发的浓烟来源主要污染物1、燃料的燃烧（煤、石油）CO2SO2NO2、水汽和灰分CO、氮氧化物、多环芳烃2、工业生产过多种，与原料与生产工艺程的排放（各个生产环节）有关㈠工农业生产工业企业是大气污染的来源矿山灰尘㈡生活炉灶和采暖锅炉在采暖季节，采暖锅炉是居民区大气污染的重要来源㈢交通运输城市大气污染的主要来源之一主要污染物：颗粒物、NOx、CO、多环芳烃等㈣其他扬尘、挥发物、事故二、大气污染物的种类1、按属性分为：物理性、化学性和生物性2、按污染物在大气中的存在状态分为（1）气态污染物包括气体和蒸汽含硫化合物含氮化合物碳氢化合物碳氧化合物卤素化合物（2）颗粒污染物有固体和液体两种形态。常用空气动力学直径表示颗粒物的大小在气流中，如果所研究的颗粒物与一个有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空气动力学直径。颗粒物按粒径分为：总悬浮颗粒物（TSP）φ≤100μm可吸入颗粒物（IP）φ≤10μm细颗粒物（PM2.5)φ≤2.5μm超细颗粒物（PM0.1)φ≤0.1μm3、按污染物的形成过程分（1）一次污染物由污染源直接排入大气中,物理和化学性质未发生改变的称之;如CO、SO2颗粒物、碳氢化合物。（2）二次污染物污染物排入大气后在物理、化学的作用下发生变化或与其它物质发生反应，形成新的、不同于一次污染物的、毒性更大的污染物称之。紫外线NOx和HCs臭氧、醛类、过氧酰基硝酸酯三、影响大气中污染物浓度的因素㈠污染源的排放情况1.排放量2.与污染源的距离有组织排放无有组织排放3.排出高度烟囱高度加烟气抬升高度㈡气象因素⒈风和湍流风玫瑰图：将一定时期内各个风向出现的频率按比例标在罗盘坐标上。风速：决定大气污染物稀释的程度和范围湍流运动：风的不规则运动，有利于污染物的稀释扩散。广州市多年风向频率图⒉温度层结即气温的垂直梯度,决定大气的稳定程度，影响大气湍流的强弱。气温的垂直分布：用大气温度垂直递减率（γ）表示，高度每增加100米，气温通常下降0.65度气温垂直分布的三种情况气温随高度出现于γ空气的垂直对流↓晴朗白天风速小0良好↑(逆温)无风少云夜晚0变化不明显多云天阴天,风速大=0大气稳定度：气块垂直运动的程度（1）稳定状态空气团受力移动后，逐渐减速，并有返回原来高度的趋势（2）不稳定状态空气团一离开原位就逐渐加速运动，并有远离起始高度的趋势（3）中性状态空气团被推到某一定高度后，既不加速也不减速可用γ、γd判断（1）γ＜γd大气垂直对流弱，大气中的污染物扩散极差（2）γ＞γd有利于空气垂直对流，大气中的污染物容易扩散（3）γ＝γd空气垂直对流不剧烈，大气中的污染物可以扩散，但不充分γd:干绝热垂直递减率γ:大气垂直温度递减率⒊气压低压中心空气形成上升气流，有利于污染物扩散和稀释。高压中心空气向周围下降，形成反气旋，阻止污染物扩散。⒋气湿用相对湿度（%）表示气湿大：不利于污染物扩散。（三）地形山谷：容易形成逆温，不利于污染物的扩散。城市的高大建筑物间犹如峡谷，可以阻碍近地面空气污染物的扩散。热岛(heatisland)现象：人口密集的城市热量散发远远大于郊区，结果造成城区气温较高，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，称为热岛现象。海风和陆风:四、大气污染的转归㈠自净概念：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。方式：扩散和沉降发生氧化和中和反应被植物吸附和吸收㈡转移向下风侧转移向平流层转移向其它环境介质转移㈢形成二次污染和二次污染物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呼吸道（主要途径）上呼吸道下呼吸道气管支气管：有纤毛系统细支气管和肺泡：有吞噬细胞消化道粘膜、皮肤二、大气污染对健康的直接危害㈠急性危害1.烟雾事件按烟雾形成原因分类形成主要污染物举例煤烟型烟雾事件主要由燃煤产生的大量污烟尘、硫酸雾马斯河谷烟雾事件染物排入大气，在不良气象SO2多诺拉烟雾事件条件下不能充分扩散所致伦敦烟雾事件光化学型烟雾事件汽车尾气中的氮氧化物和碳氢臭氧、醛类、美国洛杉矶、纽约化合物经日光紫外线照射经光化过氧酰基硝酸酯光化学烟雾事件学反应形成刺激性很强的浅蓝色（通称为光化学烟雾所致氧化剂）光化学烟雾事件伦敦烟雾事件煤烟型烟雾事件光化学型烟雾事件污染来源煤和石油制品燃烧石油制品燃烧主要污染物颗粒物、SO2、硫酸雾HCS、NOX、O3、SO2、CO、PANS发生季节冬季夏秋季发生时间早晨中午或午后气象条件气温低（-1℃～4℃）、气压高、风速很低、湿度85%以上、有雾气温高（24℃～33℃）、风速很低、湿度70%以下、天气晴朗、紫外线强烈逆温类型辐射逆温下沉逆温地理条件河谷或盆地易发生南北纬度60℃以下地区易发生症状咳嗽、喉痛、胸痛、呼吸困难，伴有恶心，呕吐、发绀等，死亡原因多为支气管炎、肺炎和心脏病眼睛红肿流泪、咽喉痛、咳嗽、喘息、呼吸困难、头痛、胸痛、疲劳感和皮肤潮红等，严重者可出现心肺功能障碍或衰竭易感人群老年人、婴幼儿以及心、肺疾病患者心、肺疾病患者煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件发生条件的对比2、事故性排放引发的急性中毒事件我国重庆开县“12.23”特大天然井喷事件印度博帕尔毒气泄漏事件前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件㈡慢性影响1.影响呼吸系统功能刺激作用上呼吸道炎症COPD2.降低机体免疫力唾液溶菌酶含量下降SIgA减少主要影响物：细颗粒物、O33.引起变态反应哮喘变应性鼻炎4.其他有毒元素可引起各系统各器官的病变,慢性中毒等。（三）心血管疾病短期和长期研究都表明：细颗粒物浓度和心血管疾病死亡率有关（四）肺癌大气污染程度与肺癌的发生和死亡率呈正相关关系毒理学实验/流行病学研究证实空气中的砷、BaP等污染物有致癌作用吸烟与大气污染可能有协同作用。三、大气污染对健康的间接危害（一）温室效应（greenhouseeffect）1.定义:大气层中的某些气体能吸收地表发射的热辐射，使大气增温，从而对地球起到保温作用。温室气体：CO2、甲烷、氧化亚氮（N2O）、含氯氟烃（氟里昂，CFCs2.温室效应的医学影响有利于病原体及有关生物的繁殖，扩大生物媒介传染病、介水传染病的流行与暑热相关疾病的发病率和死亡率增加增高真菌孢子及花粉的浓度，增加过敏性疾病发病率。南极臭氧层空洞增大损耗臭氧层的物质有哪些？㈡臭氧层破坏概念：人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧作用，导致臭氧损耗。破坏臭氧层的物质：N2O、CCI4、CH4、溴氟烷烃类（哈龙类，Halons）以及氯氟烃（CFCs）等。作用最大的是CFCs和哈龙类物质。臭氧层破坏对健康影响：人群皮肤癌和白内障发病率的增加对其它动植物也有杀伤作用㈢酸雨（acidrain）概念：降水的pH值小于5.6。形成：受多种因素影响，主要前体物质为SO2和NOx。危害：•对土壤和植物产生危害•影响水生生态系统•对人类健康产生影响•其它2006年酸雨分布图㈣影响小气候和太阳辐射大气污染严重地区儿童佝偻病增多经空气传播疾病易于流行冷化效应㈤其他：影响居民的生活卫生条件等二氧化硫危害第四节大气中主要污染物对人体健康的影响主要污染物来源健康影响防治措施含硫燃料的燃烧⑴暴露较高浓度出现喘息、气短采用无污染或少SO2火力发电厂，有色肺功能指标改变污染的工艺技术；金属冶炼、化工；小型⑵降低对感染的抵抗力；影响呼吸道制订相关防治规暖锅炉、民用煤炉对颗粒物的清除及影响呼吸道粘膜划纤毛运动⑶浓度引起总死亡率、心血管及呼吸系统疾病死亡率⑷吸附SO2的颗粒物是变态反应原引起支哮；促癌作用⑴对呼吸系统的影响控制污染如改善颗粒物自然界；各种燃料燃烧；⑵致癌作用能源结构、改革工业生产；公路扬尘、建⑶其他影响：对人群死亡率有急性生产工艺，控制筑扬尘影响汽车尾气排放；（影响颗粒物生物学作用的因素：粒径、加强环境监测成分、呼吸道对其清除作用、生理或和健康影响评价病理因素）主要污染物来源健康影响防治措施雷电或高温作用NOXNO2急性或慢性不良影响；控制机动车尾气排氮氧化物火山爆发；燃料燃烧；肺功能降低，引发哮喘；肺组织放，控制工业污染生产过程产生的废气；炎症反应；使对感染的抵抗力降低；源；加强环境监测机动车尾气与SO2和O3分别有相加和协同作用和预报机动车尾气、炼钢、民用与血红蛋白结合形成COHb,影响改进燃料组成和结CO炉灶、固体废弃物焚烧排血液携氧能力，影响氧合血红蛋白构，装置尾气净化出的废气的解离，引起组织缺氧；急性中毒；器；控制固定污染与心血管疾病发病率、死亡率有关源CO排放；取暖季节加强通风换气O3光化学烟雾的主要成分短期暴露于高浓度出现呼吸道症状、控制减少机动车尾肺功能改变，气道反应性增高，呼吸气排放；加强光化道炎症反应；降低对感染的抵抗力；学烟雾形成条件监阻碍血液的输氧功能，损害酶的活性测，建立预警体系一主要污染物来源健康影响防治措施含铅汽油的使用影响多个系统推广无铅汽油；加强饮用铅工业含烟尘、含铅涂料儿童铅中毒水和食品中铅污染监测；的使用，室内煤制品的燃烧对胎儿的影响保护高危人群；驱铅治疗含碳有机物的热解与与其它污染物形成二次控制大气和室内空气污染，多环芳烃和不完全燃烧污染物；免疫毒性、生殖控制吸烟（PAH）和发育毒性；BaP致癌二噁英城市和工业垃圾焚烧，环境内分泌干扰物，干扰内垃圾分类收集和处理；通过食物链、呼吸道进入分泌；免疫毒性；致癌性控制无组织的垃圾焚人体烧，采用新的焚烧技术；制订相关环境质量标准第五节大气质量标准一、基本概念1、大气质量标准：为了保护人群健康和生存环境，对大气中有害物质以法律形式作出的限值规定以及实现这些限值所作的有关技术行为规范的规定。2、基准(criteria)：通过科学研究