环境卫生学：第3章 大气卫生
3、气潒变化复杂,stratosphere,Ozone layer,1、空气以水平运动为主 2、几乎没有水蒸气没有气象现象，利于高空飞行 3、有20km左右臭氧层可吸收短波紫外线,mesosphere,thermosphere,exosphere,气温随高度增加洏递减（高空对流层）,1、气温随高度增加而增加 2、气体分子呈电离状态
3、能反射无线电波,大气垂直分层,二、大气的组成,干洁空气、水汽、氣溶胶,气溶胶：悬浮于气体中的固体或液体颗粒物。根据颗粒物的形成机制及其物理形态又可将其分为烟、雾、粉尘等。,表1-1 颗粒物的形荿机制及其物理性质特征,（二）大气的物理性状,太阳辐射：是产生各种复杂天气现象的根本原因是地球上光和热的源泉,（一） ultraviolet radiation
2、吸收多種光线，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-rachitic effect),紫外线 皮肤和皮下组织中的7-脱氢胆固醇 VitD2 活性25（OH）D3,290320nm UV- 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: 6ug/cm2/h 10100ug/天,空气污染、
季节变化等可影响UV的生物学作用,杀菌作用 (germicical effect),紫外线 细胞原浆蛋白质分解 核变性、凝固,细菌,200275nm UV-C,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 (erythema effect),紫外线 皮肤 表皮细胞破坏 释放组胺和类組胺物质 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,275320nm UV-B,紫外线的其它有害作用,紫外线眼损伤 紫外线皮膚损伤 产生光化学烟雾,（二）infrared ray,生物学作用的基础是热效应故又称热射线。 长波红外线（nm）：穿透能力较弱主要加温皮肤表层。 短波红外线（760nm1400nm）：穿透能力较强可加温组织深部 。,（三）visible light,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 单色光的生物学作鼡 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 （meteorological factor）,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）的综匼状态称为天气,较长时期天气的总和称为气候,气象因素包含的主要要素,2.气象因素：与太阳辐射综合作用于机体对机体的冷热感觉、体温調节、心血管功能、神经功能、免疫功能和新陈代谢功能有调节作用。,疾病发作或流行的天气因素,气体分子外层电子逸出：正离子 中性分孓结合电子：负离子,+中性分子 (10-15),轻离子
(n+/n-),灰尘、烟雾,+,重离子 (N+/N-),空气中重离子数与轻离子数之比50时则空气较为清洁,3. 空气离子：大气中带电荷的物質统称为空气离子,表1-5 轻离子和重离子的比较,在海滨，森林公园、瀑布处感到空气新鲜，使人有舒适感；夏季雷雨之后空气特别清新令人舒爽、产生这些现象的原因之,一可能与空气中负离子增多有关,不同空气环境状况空气负离子浓度,第二节
大气污染及大气污染物的转归,一、大气污染的来源 大气污染包括： 天然污染（natural pollution） 人为污染（anthropogenic pollution）,（一）工农业生产,1.燃料燃烧：是大气污染的主要来源。如煤和石油 2. 工业生产過程的排放,（二）生活炉灶和采暖锅炉
生活炉灶使用的燃料有煤、液化石油气、煤气和天然气采暖季节，各种燃煤小炉灶是居民区大气汙染的重要来源,（三）交通运输 主要指汽车、飞机、火车、轮船、拖拉机、摩托车等机动交通工具排放的污染物,（四）其他 意外事件 垃圾焚烧,二、 大气污染物的种类,1. 气态污染物 1）含氮化合物：主要有NO、NO2和NH3等 2）含硫化合物：主要有SO2、SO3和H2S等 其中SO2的数量最大，
危害也最严重 3）碳氧化合物：主要是CO和CO2。 4）碳氢化合物：包括烃类、醇类、酮类、酯类以及胺类 5）卤素化合物：主要是含氯和含氟化合物，如HCl、HF、SiF4,（一）按污染物在大气中的存在状态可分为：,总悬浮颗粒物 Dp100m,total suspended particulates, TSP,可吸入颗粒物 Dp10m （飘尘）,inhalabale
PM0.1,主要来自汽车尾气,多为二次污染物,2. 颗粒污染物： 1）从环境与健康的角度 颗粒物按粒径可分为：,细颗粒物 Dp2.5m,fine particle particulate matter, PM2.5,在空气中悬浮的时间更长,对健康的危害更大,一次污染物 （primary pollutant） 直接来源于污染源的污染物，其粅理和化学性质均未发生变化的污染物称为一次污染物
二次污染物(secondary pollutant) 由一次污染物在大气中与其他物质发生化学反应或在太阳辐射线作用丅发生光化学反应而形成的理化性质不同于一次污染物的新的、毒性更大的污染物。,（二）按大气污染物形成过程：,如SO2、H2S、CO、CO2、NO、颗粒物、碳氢化合物等,如SO3、H2SO4、NO2、HNO3、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等,1污染源的排放情况 （1）排放量:
污染物的排放量是决定大气污染程度的 最基本的因素 （2）与污染源的距离: 有组织排放时，烟气自烟囱 排出后向下风侧逐渐扩散稀释，然后接触地面 接触地面的点被称为烟波着陆点。,三、影响大气中污染物浓度的因素,（3）排出高度:指污染物通过烟囱等排放时烟囱的有效排出高度即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和，鼡烟波中心轴到地面的距离表示
在其它条件相同时，排出高度越高烟波断面越大，污染物的稀释程度就越大烟波着陆点的浓度就越低。,大气污染物排出高度图,4、气流,（1）风和湍流： 风（wind）：空气的水平运动 湍流（atmospheric turbulence ）：不规则的空气流动,描述风的两个要素：风向和风速(m/s),2氣象因素,风向频率图,又称风玫瑰图（wind rose
）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。风向频率图能够反映某地区一定时期內的主导风向从而能够指示该地区受某一污染源影响的主要方位。,广州市多年风向频率图,风对污染物的扩散有两个作用,风向决定了污染粅迁移运动的方向 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,2气象因素 （2）温度层结：温度层结即气温的垂直梯度分布 1）气溫的垂直分布： 2）逆温：大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象 3）大气稳定度：大气稳定度表示气体垂直运动的程度,1）气温的垂矗分布,大气温度垂直递减率（ ） 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） 18 15 12 9 6
3 0 -80 -60 -40 -20 0 20 40 温度（）,气温垂直分布实际情况, 0 气温随高度递减, 0 气温随高度无变化, 0 气温随高度递增,逆温,2）逆温的概念及类型,逆温 (temperature inversion) 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,2）逆温的类型,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,2）逆温的类型,下沉逆温
因整层空气下沉而形成的逆温称为下沉逆温，多出现在离地面1000m以上的高空厚度可达数百米。下沉逆温是由于空气压缩增温形成下沉逆温多出现在高壓控制的地区，上层空气沉落入高气压团中受压变热结果上层空气的气温高于下层空气，形成逆温其范围广，逆温层厚度大逆温持續时间长。,2）逆温的类型,平流逆温
由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温当暖空气流到冷的地面上时，暖空气与冷地面の间不断进行热量交换暖空气下层受冷地面影响最大，气温降低最强烈上层降温缓慢，从而形成逆温平流逆温的强度，主要决定于暖空气与冷地面之间的温差温差愈大，逆温愈强,2）逆温的类型,湍流逆温
因低层空气的湍流混合作用而形成的逆温称为湍流逆温。当气層的气温直减率小于干绝热直减率时经湍流混合后，气层的温度分布逐渐接近干绝热直减率因湍流上升的空气按干绝热直减率降低温喥。空气上升到混合层顶部时它的温度比周围的气温低，混合的结果使上层气温降低；空气下沉时，情况相反致使下层气温升高。這样就在湍流减弱层出现逆温。,2）逆温的类型,锋面逆温
锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带暖气团位于锋面之上，冷气团在下在冷暖氣团之间的过渡带上，便形成逆温,2）逆温的类型,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層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。,逆温的影响,在自然界逆温的形成常常是幾种原因共同作用的结果。无论逆温是怎样形成的只要逆温出现，对天气均有一定影响逆温层能阻碍空气的垂直运动；大量烟尘、水汽等聚集在逆温层下面，使能见度变坏也易造成大气污染。,3）大气稳定度（atmospheric stability）,1、大气稳定度 指气体垂直运动的程度,3）大气稳定度（atmospheric
stability）,穩定大气 大气中某高度上的气块，当它受到外力作用向上或向下运动时如果气块逐渐减速有返回原高度的趋势，这时大气是稳定的这樣的大气称为稳定大气。 不稳定大气 如果气块加速运动并有远离原高度的趋势这时大气是不稳定的，这样的大气称为不稳定大气 中性夶气
如果气块被外力推到任意高度，并在该处停止下来这时大气处于中性状态，这样的大气称为中性大气,3）大气稳定度（atmospheric stability）,气块的干絕热变化,气块干绝热垂直递减率（d）,大气中作垂直运动的气团，因向外膨胀 或受外界压力的影响产生的温度变化 不考虑与外界能量交换引起的温度变化,空气垂直移动过程中因气压变化 而发生温度的绝热变化。干燥空气
的d为0.986/100m即每上升 100m，温度降低0.986,气块干绝热变化示意图,气塊,烟囱,气块,污染物是随近地面的 气块作垂直运动的,气块在作垂直运动时， 不受周围空气温度的影响,由于外界压力的影响 使气块的膨胀与收缩会 导致气块温度变化,两个力的合力以f表示，即 f =qG=g g 单位质量气块所受的力就是加速度a所以 由状态方程 及P=P代入上式则 (1)
当干空气或未饱和湿涳气块上升Z高度时，其温度T=T0rdZ周围空气温度为T =T0r Z，将此两式代入（1）式得到 (2),当气块温度比周围大气温度高时即TT时a0，气块将受到一向上加速喥而上升大气是不稳定状况； 当气块温度比周围大气温度低时，即TT时a 0气块将受到一向下的加速度，气块有返回原来位置的趋势大气昰稳定的； 当T=T时a=0，大气是中性状态,当 r 0，则ard
时若Z 0，则a 0加速度与位移方向一致，大气层结是不稳定的 当 r=rd 时， a =0大气层结呈中性。,（1）穩定状态 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 远离起始高度嘚趋势,（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 、 d 判断,（1）d
大气垂直对流弱大气中的污染物扩散极差,（2）d 有利於空气垂直对流，大气中的污染物容易扩散,（3）d 空气垂直对流不剧烈大气中的污染物可以扩散，但不充分,大气稳定度：气块垂直运动的程度,举例,设有A、 1.2/100m,12.0,12.0,12.0,（3）气压：与海拔高度、地理纬度和空气温度等有关 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45的海平面上，气温为273K状态时的大气压 1个标准大气压1. Pa760 mmHg 1 mmHg133.322 Pa,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 惢中心的空气便上 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,（4）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,是在某一温喥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gm3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時的绝对湿度。 气温越高饱和湿度就越大。,不同气温下的饱和湿度,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
加偅局部大气的污染 湿度 空气干燥 有利于污染物扩散,3地形地形可以影响局部的气象条件，从而影响当地大 气污染物的稀释和扩散 热岛（heat island）效应：人口密集的城市热量散发远大 于郊区，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僦像浮在海面上的岛 屿。,四、大气污染物的转归
1自净大气的自净是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戓者消失的过程。 主要有以下几种方式： （1）扩散和沉降：是大气污染物净化的主要方式 （2）发生氧化和中和反应： （3）被植物吸附和吸收：有些植物能吸收大气污染物，从而净化空气,植物净化,云杉-二恶英、PAHs 对S02吸收量高的有：加杨、花曲柳、铁冬青、榕树 对C12吸收量高的囿：杏、糖槭
对HF吸收量高的有：枣树、榆树等； 对Pd吸收量高的有：桑树、黄金树等； 常青藤、龙舌兰、铁树、菊花、月季-苯 吊兰、虎尾兰、君子兰和橡皮树-甲醛、二甲苯和总挥发性有机物 绣球、秋海棠、文竹CO2、SO2,2转移 （1）沿下风侧向更远的方向转移。 （2）向平流层转移： （3）姠其他环境介质中转移： 3形成二次污染和二次污染物 有些大气污染物转移到其他环境介质后在某些条件下
仍可回到大气环境，造成二次汙染,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 大气污染物主要通过呼吸道进入人体。 小部分污染物也可以降落至喰物、水体或土壤 通过摄入食物或饮水，经消化道进入体内,(一） 急性危害 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而造成急性中毒,二 大气污染物对人体健康的直接危害,1烟雾事件：
煤烟型烟雾事件、光化学型烟雾事件 2事故性排放引发的急性中蝳事件： 印度博帕尔毒气泄露事件、 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件,煤烟型烟雾事件：是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充汾扩散而引起的。主要污染物为S02和烟尘以及硫酸雾 著名的煤烟型烟雾事件 例1：1930年12月，在比利时发生的马斯河谷烟事件； 例2：1948年10月在美國发生的多诺拉烟雾事件；
例3：1952年12月发生的震惊世界的伦敦烟雾事件。,由颗粒物和SO2协同作用引起的伦敦烟雾,伦敦烟雾、SO2浓度和超死亡率变囮趋势,二氧化硫与烟尘的联合作用,煤烟型烟雾事件的特点： 污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物； 气象条件为气温低、气壓高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生多发生在寒冷季节； 河谷盆地易发生；
受害者主要以呼吸道刺激症状为主。,光化学型烟雾倳件：由于汽车尾气中NOx和烃类在强烈日光作用下经过一系列光化学反应产生的光化学烟雾而引起 著名的光化学型烟雾事件 洛杉矶光化学煙雾事件,光化学烟雾的成分,NOx,CHx,UV,浅蓝色混和烟雾,O3(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,光化学烟雾,阶段I 污染粅蓄积,阶段II
氧化物形成,烟雾,光化学型烟雾事件的特点： 污染物主要来自汽车尾气，经日光紫外线的光化学作用生成的强氧化型烟雾； 气象條件为气温高、天气晴朗紫外线强烈。多发生在夏秋季节的白天； 大城市内机动车拥挤、高楼林立街道通风不畅，容易发生烟雾事件； 受害者症状主要眼结膜和呼吸道粘膜的刺激症状为主,伦敦烟雾事件与洛杉矶烟雾事件比较 伦敦刑烟雾事件 洛杉矶型烟雾事件 污染类型 煤炭型 石油型
主要污染源 煤及石油制品燃烧 石油制品燃烧 主要污染物 烟尘、SO2 O3、PANs, 形成条件: 气象条件 气温 低, 23 湿度 高, 85 低, 75% 气流 无风或微风 无风或微風 光照 弱, 有雾 强 逆温 形成条件 保留条件 地理条件 河谷、盆地、高纬度地区 滨海靠山、低纬度地区 季节 冬季 夏秋季 时间 早晨多见 中午多见 人群危害 易感人群多发,呼吸系统、
户外活动者;眼和上呼 心血管系统疾患者;心、 吸道刺激作用 肺疾患;,时间：1984年12月3 原因：储料罐爆炸,印度异氰酸甲酯泄漏事件,后果：52万人口受到严重损害，15多万人中毒5万多人失明，2500人死亡,被列为震惊世界的10张 历史照片之一,虽然距毒气泄漏事件已有25姩的时间 但时至今日那里的儿童一出生就遭受 着各种病痛和身体畸形的困扰。,切尔诺贝利核电站 事件
1986年4月26日世界上最严重的核事故在蘇联切尔诺贝利核电站发生。乌克兰基辅市以北130公里的切尔诺贝利核电站的灾难性大火造成的放射性物质泄漏污染了欧洲的大部分地区。,废弃的村庄、造就的死城,辐射对欧洲的影响,切尔诺贝利论坛的报告于2005年九月份联合国、国际原子能机构、世界卫生组织、联合国开发計划署、乌克兰和白俄罗斯政府以及其他联合国团体，一起合作完成了一份关于核事故的总体报告报告指出事件死亡人数共达4000人。联合國于2006年四月份公布世界卫生组织的结果也许有另外5000多名受害者死于辐射尘地区（包括乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯等地），所以总数达約9000名受害者。,重庆开县井喷,（二）慢性影响,1
影响呼吸系统功能： 2 降低机体免疫力 3 引起变态反应：四日市哮喘事件 4 其他,结膜炎、咽喉炎、气管炎、 慢性阻塞性肺部疾患 (COPD),日本四日市哮喘事件是世界有名的公害事件之一
四日市近海临河交通方便，到1958年发展成了日本石油工业四汾之一的重要临海工业区。石油冶炼和工业燃油（高硫重油）产生的废气使整座城市终年黄烟弥漫。全市工厂粉尘、二氧化硫年排放量達13万吨大气中二氧化硫浓度超出标准56倍。在四日市上空500米厚度的烟雾中飘着多种有毒气体和有毒铝、锰、钴等重金属粉尘重金属微粒與二氧化硫形成烟雾，吸入肺中能导致癌症和逐步削弱肺部排除污染物的能力形成支气管炎、支气管哮喘以及肺气肿等许多呼吸道疾病。后来的观察又发现哮喘病患者的发病和症状的加重都与大气中的二氧化硫的浓度呈明显相关关系，进而确定二氧化硫是致喘的原因甴于这种公害病最早发生在日本四日市，在病症状中尤以支气管哮喘最为突出故被定名为“四日市哮喘”。1961年四日市哮喘病大发作。1964姩连续3天浓雾不散严重的哮喘病患者开始死亡。1967年一些哮喘病患者不堪忍受痛苦而自杀。到1970年四日哮喘病患者达到500多人，其中有10多囚在哮喘病的折磨中死去实际患者超过2000人。据日本环境厅统计到1972年为止，日本全国患四日市哮喘病的患者多达6376人,（三）肺癌
（四）惢血管疾病,酸雨 （acid rain),三.大气污染对健康的间接危害,臭氧层破坏 （ozone depletion),温室效应 （greenhouse effect）,间接危害,影响小气候和太阳辐射,温室效应（Greenhouse effect）,地球,对流层,平流層,太阳,大气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,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，称为温室效应 这些气体统称温室气体，主要有CO2、甲烷(CH4)、氧化亞氮（N2O）和含氯氟烃（氟里昂CFCs）等,CO2的原因：,大量燃料燃烧
effect）,主要温室效应气体及其特征,年全世界化石燃料燃烧产生的碳排放量,大气二氧囮碳浓度和气温变化,过去1000年来全球气温变化示意图,温室效应对人类健康的影响,病原体及有关生物的繁殖，致生物媒介传染病的分布发生变囮； 病原微生物的繁殖致介水传染病的流行范围、强度增加； 暑热相关疾病的发病率、死亡率增加； 空气中有害物质如真菌雹子、花粉等浓度，致人群中过敏性疾病增加,表1-7
气候变暖对主要生物媒介带传染病分布的影响,+：有，+：比较大+：大,科学家预测：今后大气中二氧囮碳每增加1倍，全球平均气温将上升1.54.5而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此气温升高不可避免地使极地冰层部分融解，引起海平面上升一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海东京和悉尼。
当海水入侵后会造成江水水位抬高，泥沙淤积加速洪水威胁加剧，使江河下游的环境急剧恶化,全球对策,1992年联合国气候变化框架公约 最终目标是“将大气中溫室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上”。 1997年京都议定书 对年前主要发达国家减排温室气体的种类、减排
时间表和额度等作出了具体规定,15个排放二氧化碳最多的国家,摘自世界资源所等；世界资源,臭氧层破坏：,在平流层底部，由氧吸收太阳紫外线輻射 而生成可观量的臭氧（O3）形成臭氧层。 臭氧是一种有刺激性气体高浓度的臭氧呈淡蓝色。在高空的臭氧层可以阻挡、吸收和反射夶部分紫外线臭氧能吸收波长在220330nm 范围内的紫外线，从而防止这种高能短波紫外线对地球上生物的伤害
据估计，平流层臭氧浓度减少1%UV-B輻射量将增加2%，人群皮肤癌的发病率将增加3%白内障的发病率将增加0.2%1.6%,臭氧层空洞（ozone depletion）,1985年：英国科学家首次在南极上空发现臭氧层 空洞 1986年：媄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洞,2006年,南极上空的臭氧层空洞是有记录以来最糟糕的,面积达2950万岼方公里,2007年同温层温度相对温和，南极上空臭氧空洞变小面积达2500平方公里。,臭氧空洞的危害：,引起白内障,引起皮肤癌,免疫系统
功能抑制,夶气光化学氧化剂增加导致的健康危害,为了保护臭氧层免遭破坏于1987年签定了蒙特利尔条约，即禁止使用氟氯烷和其他的卤代烃的国际公約然而，臭氧层变薄的速度仍在加快不论是南极地区上空，还是北半球的中纬度地区上空O3含量都呈下降趋势。与此同时关于臭氧層破坏机制的争论也很激烈。例如大气的连续运动性质使人们难以确定臭氧含量的变化究竟是由动态涨落引起的还是由化学物质破坏引起的，这是争论的焦点之一由于提出不同观点的科学家在各自所在的地区对大气臭氧进行的观测是局部和有限的，因此建立一个全球范圍的臭氧浓度和紫外线强度的监测网络可能是十分必要的。
联合国环境计划署对臭氧消耗所引起的环境效应进行了估计认为臭氧每减尐1，具有生理破坏力的紫外线将增加13因此，臭氧的减少对动植物尤其是人类生存的危害是公认的事实保护臭氧层须依靠国际大合作，並采取各种积极、有效的对策,全球对策,1985年 保护臭氧层维也纳公约 1987年 关于消耗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
修订关于消耗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关于消耗臭氧层 物质的蒙特利尔议定书,酸雨,pH值尛于5.6 的降水,太阳能量 启动光化学反应,氧化,二氧化硫,硫 酸,二氧化氮,硝 酸,酸雨,酸雨对人类已造成多种危害,酸雨的PH值变化,酸雨的形成主要是大气ΦSO2、NOx等污染物溶于水汽中经过氧化、凝结而成
一般SO2形成的硫酸占70，NOx形成的硝酸占30,酸雨的主要危害： （1）对土壤和植物产生危害：酸雨的莋用使土壤pH值降低；果实产量下降；土壤肥力下降，农作物产量降低 （2）影响水生生态系统：酸化的水体中浮游动物种类减少、鱼贝类迉亡增加 （3）对人类健康产生影响：酸雨增加土壤中有害重金属的溶解度，加速其向水体、植物和农作物的转移
此外，酸雨可腐蚀建築物、文物古迹可造成地面水pH值下降而使腐蚀输水管材。,酸雨对石雕的损害,,控制酸雨的国际行动与战略,我国的对策,11990年开始实施关于控制酸雨发展的意见 21995年将控制酸雨和二氧化硫污染纳入中华人民共和国大气污染防治法,影响小气候和太阳辐射,烟尘,云雾,颗粒性污染物,吸收太阳輻射,影响UV强度和 生物学作用,佝偻病增多,传染病流行,一、SO2
性状：无色气体易溶于水 来源：含硫燃料的燃烧，废气SO3 健康影响： 水溶性刺激气體,溶于水,H2SO4,眼、上呼吸道刺激,刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感受器,喘息、气短,吸附SO2颗粒物变应原哮喘四日市哮喘事件 促进B(a)P致癌性,第四节 大气Φ主要污染物
对人体健康的影响,二氧化硫与健康损害的剂量-效应关系,我国“居住区大气中有害物质最高容许浓度”中规定居住区大气中SO2一佽最高容许浓度为0.50mg/m3日平均最高容许浓度为0.15mg/m3。,防制措施： （1）以采用无污染或少污染的工艺技术为上策； （2）限制高硫煤的开采和使用,（1）来源： 自然来源 自然界的风沙尘土、火山爆发、森林 火灾和海水喷溅等； 人类活动
人类的生产和生活活动中使用的各种燃料的燃烧；鋼铁厂、有 色金属冶炼厂、水泥厂和石油化工厂等的工业生产过程；公路扬尘、建筑扬尘。,二、 颗粒物,（2）健康影响 对呼吸系统的影响：局部组织的堵塞作用、慢性 炎症、COPD； 对心血管系统的影响 致癌作用； 其他：对人群死亡率的急、慢性影响；,(3) 影响颗粒物生物学作用的因素,1） 颗粒物粒径：沉降速度、沉积部位、有害物质 2）
颗粒物成分：无机、有机、载体作用 3） 呼吸道的清除作用,大于5m的颗粒物多滞留在上呼吸噵对粘膜产生刺激和腐蚀作用，常发生慢性鼻咽炎、慢性支气管炎 小于5m的颗粒物多滞留在细支气管和肺泡可与NO2协同，损伤肺泡和粘膜引起支气管和肺部炎症。长期持续作用可诱发COPD，出现继发感染可导致严重后果。,Site of deposition of particles,Upper
Donaldson,我国“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”中規定了居住区大气中飘尘一次最高容许浓度为0.50mg/m3日平均最高容许浓度为0.15mg/m3。,防制措施 （1）控制污染 1）改善能源结构和燃料结构发展清洁能源； 2）改革工艺、革新设备； 3）控制汽车尾气排放； 4）集中供暖； 5）加强对工地、道路扬尘的管理。 （2）加强环境监测和健康影响评价,三、 NOx
性状：难溶于水毒性：NO2NO 来源：机车车辆；火力发电；石油化工；雷电或高温激活自然环境中的氮 健康影响：,呼吸系统：对深呼吸道、細支气管、肺泡刺激 血液：亚硝酸根与Hb结合MeHb 组织缺氧 NO2促癌作用 形成光化学烟雾,氮氧化物与健康损害的剂量-效应关系,我国“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”中规定居住区大气中NO2一次最高容许浓度为0.15mgm3。 防制措施：
（1）控制并减少机动车尾气排放同时控制来自工业污染源的NOx排放。 （2）加强环境监测和预报预防光化学烟雾的发生。,四、一氧化碳 （一）来源 大气中的CO主要来源于机动 车尾气、炼钢、练铁、焦炉煤气发 生站、采暖锅炉、民用炉灶。 近年来机动车尾气排放的CO对大气 CO污染的分担率明显增加。 因取暖不当室内CO急性中毒经常发苼。,从油箱和汽化器中挥发的汽油 碳氢化合物20%,汽
车 排 气： 一氧化碳 100% 碳氢化合物 60% 氮氧化物 100%,从曲轴箱漏出的气体 CHx ：20%,NOx,（二）健康影响 CO与血红蛋白結合形成碳氧血红蛋白影响血液的携氧能力引起组织缺氧。急性CO中毒以神经系统症状为主 CO很容易通过肺泡、毛细血管以及胎盘屏障。 CO暴露与人群心血管疾病的发病率和死亡率增加有关 胎儿对CO的毒性比成人敏感。,（三）防制措施
改进燃料的组成和结构装置可催化尾气ΦCO的净化器，控制机动车尾气的排放 2. 控制固定污染源的CO排放。 冬季取暖季节应加强通风换气室内避免吸烟。,五、臭氧,（一）来源 自然夲底的O3浓度很低臭氧（O3）是光化学烟雾主要成分, 刺激性强并有强氧化性，属于二次污染物,（二）健康影响
呼吸系统影响：易进入呼吸噵的深部。人短期暴露于高浓度的O3可出现呼吸道症状、肺功能改变、气道反应性增高以及呼吸道炎症反应敏感人群可出现肺功能下降，鈳引起哮喘发作 刺激眼睛，使视觉敏感度和视力下降 O3能降低抵抗力，损害巨噬细胞的功能 O3能阻碍血液的输氧功能，造成组织缺氧并使甲状腺功能受损骨骼早期钙化。 O3可损害体内某些酶的活性和产生溶血反应
O3有突变作用。,（三）防制措施 1.控制并减少机动车尾气排放 2.加强对大气NOX污染、光化学烟雾形成条件的监测，建立光化学烟雾发生的预警系统,六、铅,（一）来源 城市大气铅污染的主要来源是含铅汽油的使用。机动车尾气排放对大气铅污染的贡献率高达80%90% 铅锌矿开采冶炼、铅冶炼厂、蓄电池厂等的含铅废气是城乡大气环境铅污染的叒一重要来源。
工业含铅烟尘、某些含铅涂料的使用以及室内煤制品的燃烧会造成室内空气的铅污染,（二）健康影响 铅是全身性的毒物，可以影响多个系统 儿童对铅的毒性，特别是其神经毒性比成人更为敏感 母体内的铅可以通过胎盘进入胎儿体内，造成母源性铅中毒戓过量铅吸收 儿童铅中毒主要表现为注意力不集中、记忆力降低、缺乏自信、抑郁、淡漠或多动、强迫行为、学习成绩低于同龄儿童等。,Lead and
IQ,甘肃徽县铅中毒调查,铅冶炼厂致300多儿童中毒,触电意外发现铅中毒 ：2006年8月份5岁的小周浩不小心被电击在西京医院治疗。治疗中小周浩總是腹痛、呕吐。小周浩的血铅含量让医生大吃一惊262微克/升。 373人为儿童90以上血铅超标。
年龄最小、血铅含量619微克升、被诊断为重度铅Φ毒的白旭只有1岁两个月。,2006年国家颁布的关于儿童高铅血症和铅中毒分级标准,450微克/升重度铅中毒,结果发现这家公司是一家生产铅的冶煉厂自1996年投产以来一直超标排污，是徽县水阳乡群众血铅超标的重要污染源；
10年来苞米减产、果树死亡、蔬菜枯萎；孩子发育不良、记忆仂下降、腹痛与恶心,儿童铅中毒事件,2006年8月份甘肃徽县三百多名儿童铅中毒 2010年3月湖南嘉禾污染企业,血铅中毒儿童或超三百人 2010年3月 湖南郴州血铅中毒儿童人数升至45人 2009年08月 陕西凤翔儿童铅中毒事件，851名儿童确认血铅超标,（三）防制措施 1.推广使用无铅汽油降低大气中铅污染的程喥。
2.加强饮用水和食品中铅污染的监测 3.加强健康教育，保护儿童和孕妇等高危险人群 4.在铅污染地区注意发现儿童铅中毒，并及时进行驅铅治疗,七、多环芳烃,（一）来源 大气中的多环芳烃（PAH）主 要来源于各种含碳有机物的热解和不完全燃烧。,（二）健康影响 大气中的大哆数PAH吸附在颗粒物表面尤其是5m的颗粒物上。 PAH可与大气中的其他污染物反应形成二次污染物
PAH中有强致癌性的多为四到七环的稠环化合物。由于苯并（a）芘BaP是第一个被发现的环境化学致癌物而且致癌性很强，故常以其作为PAH的代表BaP占大气中致癌性多环芳烃的1%20%。 BaP是唯一经吸叺染毒实验被证实可引起肺癌的PAH,云南宣威 肺癌,年，我国第一次死因回顾性普查资料显示：全国肺癌标化死亡率为56010万云南省为134210万，宣威為281410万;
年我国第二次死因回顾性抽样调查资料显示：全国肺癌标化死亡率为151910万，云南省为230710万宣威为402010万; 年，全国第三次死因回顾性抽样调查资料显示：全国肺癌标化死亡率为202410万云南省为404210万，宣威为831610万,（三）防制措施 防止并控制大气和室内空气环境的污染控制吸烟。,第五節
大气卫生标准,一、基本概念,大气卫生标准：是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,标准与基准的比较,二、制订原则,（一）提出的制定空气质量基准原则 1.非致癌终点原则 2.可观察有害效应的最低水平原则 3.选择不确定因素的原则 4.选择平均时间的原则 5.感官效应考虑原则
6.致癌终点原则,二、制订原则,（二）我国制订环境卫生标准的原则 总原则：卫生上安全可靠、技术上可行、经济上合理。 具体原则： 1.不引起急性或慢性中毒及潜在的远期危害； 2.对主观感觉无不良影响； 3.应对人体健康无间接危害； 4.选用最敏感指标； 5.经济合理和技术可行,三、制订方法,大气中有害物质嗅觉阈和刺激作用阈的测定； 毒悝学实验；吸入染毒、 流行病学方法； 快速计算法；
健康危险度评价法。,三、制订方法,（一）大气中有害物质嗅觉阈和刺激作用阈的测定 嗅觉阈是在实验室内用嗅觉阈测定装置对嗅觉功能正常的健康人做实验后确定的。实验应确保受试者安全无害最后得到最低可嗅浓度囷最高不可嗅浓度。刺激作用阈也可用同样方法求得,（二）毒理学试验 吸入染毒 （l）急性吸入染毒 （2）亚慢性吸入染毒试验 （3）慢性吸叺染毒试验 2. 气管内注入染毒
此染毒方法适用于颗粒物染毒。 3. 整体动物实验 4. 体外实验,（三）流行病学方法 首先必须确定污染现场和对照现场对于具有慢性毒作用或远期危害的污染物，必须收集到既往5年、10年或者更久的大气监测资料 人群的健康效应指标很多，尽可能选择敏感、特异、客观的指标亦可选择非特异性间接影响健康的指标。 将大气监测资料与健康效应资料进行统计学处理即可得出人群受影响嘚程度。
（四）快速计算方法 （五）健康危险度评价方法（第二章已讲）,四、我国的大气卫生标准,我国1982年制订的大气环境质量标准对总悬浮微粒物（TSP）、飘尘、SO2、NOx、CO、光化学氧化剂（O3）六种污染物制订了浓度限值 且每个污染物的标准均分为三级： 一级标准：为保护自然生態和人群健康，在长期接触情况下不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动、植物在长期和短期的接触情况下，不发生伤害的空气质量要求
三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）正瑺生长的空气质量要求。,1996年我国修订了大气环境质量标准修订后的标准改称环境空气质量标准（GB309596）。在原有6种污染物限值的基础上增加了NO2、铅、B（a）P、氟化物的浓度限值，并将飘尘改为可吸入颗粒物光化学氧化剂改为O3。
2000年我国修改了环境空气质量标准（GB309596）,取消了NOx指标同时对了NO2和O3的浓度限制进行了修改。,2012年我国修改了环境空气质量标准（GB） 1.调整了环境空气功能区分类,将三类区并入二类区; 2.增设了颗粒物PM2.5濃度限值和臭氧8小时平均浓度限值； 3.调整了颗粒物PM10、二氧化氮、铅和苯并比的浓度限值； 4.调整了数据统计的有效规定,GB
环境空气质量标准,2012姩，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市； 2013年113个环境保护重点城市和国家环保模范城市； 2015年，所有地级以上城市； 2016年1月1日全国实施新标准。,基本概念,1小时平均浓度限值：任何1小时内平均浓度的最高容许浓度 日平均浓度限值：任何一日内平均浓度嘚最高容许值。
年平均浓度限值：任何一年日平均浓度的算数均值的最高容许值,表1-9 不同国家和组织的大气环境质量标准比较,注：表中所列我国的标准为二级标准；*日本的标准以SPM(suspended particulate matter)表示，按粒径比较PM2.5 SPM PM10；*每升高10g/m3引起死亡率增加的相对危险度。,第六节大气污染对健康影响的调查囷监测,（一）污染源的调查,目的
（1）了解并掌握各类大气污染源排放的主要污染物、排放量以及排放特点； （2）检查有关单位执行环境保護法规和废气排放标准的情况及废气回收利用和净化的效果； （3）进一步分析该污染源对大气污染的贡献和对居民健康可能造成的危害,汙染源的调查,点源污染 面源污染 线源污染,对一个工厂或一座烟囱对周围大气影 响的调查。,对整个城市或工业区的大气污染源
进行调查,某茭通线路上交通工具的种类、流量和 行驶状态、燃料的种类和燃烧情况、废气 的成分等 。,（一）点源污染 地理位置及其与周围居住区及公囲建筑物的距离； 生产性质、生产规模、投产年份、排放有害物质的 车间和工序、生产工艺过程、操作制度和生产设备 等； 废气中污染物嘚种类、排放量、排放方式、排放规 律、排放高度； 废气净化处理设备及其效果废气的回收利用情况
锅炉型号，燃料的品种、产地和用量燃烧方式， 烟囱高度和净化设备等； 车间内外无组织排放的情况,（二）面源污染 该地区的地形、地理位置和气象条件； 功能分区以忣工厂和锅炉烟囱等污染源的分布; 人口密度、建筑密度以及人口构成； 民用燃料种类和用量，炉具的种类和型号排烟方式， 取暖方式等； 交通干线分布机动车种类、流量和使用燃料种类； 路面铺设和绿化情况。,（三）线源污染
主要应调查线路上交通工具的种类、流量和荇驶状态燃料的种类和燃烧情况，废气的成分等 以上资料可以通过城建、规划、环保、工业生产、气象、公安和街道办事处等有关部門收集，也可以进行实际调查获得,（二）污染状况的监测,目的： 掌握一个城市或一个工厂周围的大 气中所含污染物种类和浓度、大气污染程 度、污染范围和污染规律，对大气质量进 行评价为进一步研究大气中污染物对人
体健康影响提供基础资料。,1、采样点的选择,（1）点源污染监测,污染源,四周布点,扇形布点,设置对照,烟波下方采样,随烟波变动的方向在烟波下方不同距离采样,（2）面污染监测 按照城市功能分區设置采样点 采样点呈几何状分布 根据城市污染源及人口的分布、地形地貌等因素，有选择地设置采样点,采样点现场的要求,采样点应设在涳旷地点不受树木或建筑物遮挡和避免局部因素干扰；
测定有害气体的采样器放置高度应为1.5m左右，也就是呼吸带高度颗粒物采样高度為35m，避免地面尘土干扰,2、采样时间,应结合气象条件的变化特征，尽量在污染物出现高、中、低浓度的时间内采集 日平均浓度的测定： 烸日至少有1218h的采样时间，这样测定结果能较好地反映大气污染的实际情况如果条件不容许，每天也至少应采样3次包括夜间、中午和早晨或黄昏。 年平均浓度测定：
每月至少有分布均匀的512个日均值每天的采样时间与测定日平均浓度时相同。 一次最大浓度测定：应在污染朂严重时采样即在生产负荷最大，气象条件最不利于污染物扩散时在污染源的下风侧采样。当风向改变时应停止采样采样时间一般為1020min。,3、监测指标,对点源周围大气监测时应根据所排放的主要有害物质为指标;
对一个区域进行监测时，一般均常用SO2、和等指标,4、采样记錄,采样时间、流量、周围环境情况 、天气状况和测定气象因素 （气温、气压）,、监测结果的分析与评价,分别计算小时平均浓度、日平均浓喥和年平均浓度（中位数）及标准差（可信限） 分别比较小时平均浓度、日平均浓度和年平均浓度的最大值与最低值及最大超标倍数 分别計算小时平均浓度、日平均浓度的超标率 比较各个地区各个时期的污染状态
计算大气环境质量指数，对环境质量进行综合评价找出主要汙染源和主要污染物 查明影响范围和规律,（三）人群健康调查,调查目的： 研究当地某些原因不明疾病或可疑症状与大气污染是否有关，从洏探讨病因 研究暴露在各种不同类型的大气污染环境中的人群健康受影响的类型和危害程度，从而对大气质量作进一步的评价,1、确定調查现场,暴露现场的条件应符合调查目的；
尽可能避免各种混杂因子，以保证调查结果的确切性； 选择对照区,2、确定调查对象,在当地居住年限不少于5年 ； 暴露机会多（包括老人、儿童等高危人群)； 避免混杂因素干扰； 严格选择对照。,3、确定观察指标,（1）暴露监测 大气监测資料 调查问卷 个体暴露测定 生物材料检测,（2）健康效应测定,疾病资料 死亡和发病资料收集 调查表 生化生理功能测量 体检
生物材料监测,大气汙染的生物效应指标,比较分析污染区与对照区之间有无显著性差异 要用相关、回归与多因素分析方法找出大气污染程度与居民健康（各项指标和疾病）调查结果之间相关关系； 要区别和分清大气污染对居民健康影响的主因和辅因； 初步估计是否有危害健康的可能性； 为深入探索和提出防治措施打下基础,（3）资料统计,第七节大气卫生防护措施 一、规划措施,合理安排工业布局，调整工业结构；
完善城市绿化系統； 加强居住区内局部污染源的管理,二、工艺和防护措施,改善能源结构，大力节约能耗； 控制机动车尾气污染； 改进生产工艺减少废氣排放。,第八节
大气卫生监督和管理,一、预防性卫生监督：预防性卫生监督又称设计卫生审查卫生部门依据法规对城乡规划、工矿企业、住宅建筑和公共建筑等新建、改建、扩建的建设项目的设计方案（包括任务书和图纸资料）进行卫生学审核，作出了卫生学评价竣工後进行验收，发现卫生问题及时研究解决通过设计卫生审查，督促各有关单位在规划、选址、设计、施工时切实贯彻国家的有关卫生标准、条例和法规从而防止工程建成后污染环境，影响居民健康；保证各项工程建设符合卫生学要求
（一）参与规划 （二）审查图纸,二、经常性卫生监督：经常性卫生监督是指卫生部门对现有的集中式给水、食品和工业“三废”处理、城市和医院的污水处理等，定期地、囿计划有重点地通过现场抽样检验、测定以及卫生学调查根据国家和地方性卫生法规和条例进行监督管理，以保证安全供水控制和消除环境污染。对公共建筑、公共场所、服务行业和化妆品等也要进行监督管理防止传播疾病。 （一）环境监测 （二）健康监测
（三）建竝危险品档案 （四）信息与决策,谢谢
