环境卫生(大气2)

一、二氧化硫●工业含硫燃料的燃烧S+O2SO2●生活炉灶●产生SO2的生产过程1、污染来源2、理化性质●无色、刺激性气体●吸湿性强，易溶于水形成硫酸SO2+H2OH2SO3H2SO3+1/2O2H2SO4(sulfurdioxide，SO2)第四节大气中主要污染物对健康的影响3、SO2的健康危害●高浓度急性毒性◆急性支气管炎◆声门水肿◆窒息死亡●低浓度慢性毒性◆肺水肿◆诱发慢性阻塞性呼吸道疾病（COPD）chronicobstructivepulmonarydiseaseSO2上呼吸道粘膜吸收H2SO3刺激上呼吸道平滑肌内神经感受器支气管平滑肌反射性收缩呼吸道阻力增加粘膜分泌功能下降纤毛运动下降呼吸道抵抗力下降诱发COPDSO2对呼吸系统损害的作用机制二、颗粒物(inhalableparticulates,IP;PM10)●可吸入颗粒物●细粒子（fineparticulatematter,PM2.5)●总悬浮颗粒物（totalsuspendedparticulates,TSP）●超细颗粒物（ultrafineparticulatematter,PM0.1)（一）污染来源●城市建筑工地●交通运输（汽油燃烧产物）●生活炉灶●工厂排出的各种烟尘2、人为来源1、自然来源●风砂尘土●火山爆发●森林火灾电镜下的煤烟颗粒石油燃烧产生的颗粒（电镜照片）拆迁-----城市TSP重要来源（二）理化特点◆不同粒径的IP在呼吸道的滞留部位123456789101112可吸入尘的粒径(um)肺泡沉积率(%)不同粒径的IP在肺泡内的沉积率5um-------阻留上呼吸道5um-------滞留细支气管和肺泡1um------肺泡沉积率最高0.4um-----可重新呼出,沉积较少●无机成分（氧化硅、石棉、重金属等）●吸附有机成分（如B[a]P等）●吸附有毒气体（SO2、NO2等）●吸附病原微生物◆据来源不同,IP的理化特性各异(三)健康危害●大量IP吸入可阻塞呼吸道,使通气功能下降●IP吸附有害气体，带入肺深部，促进急、慢性呼吸道疾病的发生（污染物载体）●致癌作用◆含有石棉、多环芳烃等使肺癌发病率增高◆颗粒物的有机提取物有致突变性◆颗粒物的有机提取物能诱发动物皮肤及肺癌●含有重金属颗粒可引起慢性中毒(如铅)●吸附病原微生物,传播呼吸道传染病2002年3月21日北京特大沙尘暴2004年3月10日兰州沙尘暴北京沙尘暴(2006.4.17)北京沙尘暴(2006.4.17)故宫应对沙尘暴2006年6月河北焚烧麦秸烟雾笼罩京城(卫星云图)焚烧麦秸造成严重空气污染2006年6月河北焚烧麦秸烟雾笼罩京城2012年6月10日南京烧麦秸引发严重大气污染北京的雾霾天气南京市2013年雾霾天气达259天三、氮氧化物●燃料燃烧N2+O2●汽车废气（占人为来源2/3）●产生NOx的工艺过程---硝酸制造、氮肥生产2NO1、污染来源◆自然来源●大气固氮----大气中氮受雷电作用生成NOX●火山爆发、森林火灾◆人为来源（nitrogenoxides，NOx）2、理化特性●是NO、NO2、N2O、NO3、N2O3等的总称，主要指NO、NO2●NO2为红褐色、有刺激性气体●NO为无色、无味、无刺激性气体3、NO2对健康的危害●高浓度急性毒性肺水肿高浓度NO2肺部溶于肺泡表面液体内形成亚硝酸和硝酸对肺组织产生强烈刺激和腐蚀肺水肿●低浓度慢性毒性呼吸道慢性炎症低浓度NO2呼吸道阻力增加纤毛运动下降肺泡吞噬细胞吞噬能力下降呼吸道对感染易感性增加呼吸道慢性炎症四、臭氧（ozone,O3)●光化学烟雾（phtochemicalsmog)----由汽车尾气排出的NOX和VOCS在太阳紫外线作用下发生光化学反应,形成一种刺激性很强的浅蓝色烟雾，主要成分是O3、PANs、醛类等●O3的健康危害眼及上呼吸道粘膜的刺激作用眼红肿、喉炎深部呼吸道损害致突变作用肺气肿、肺水肿O3气道阻力增加肺功能下降臭氧大鼠吸入染毒装置臭氧致大鼠肺水肿五、一氧化碳(carbonmonoxide，CO)1、污染来源●含碳物质的不完全燃烧工业生产家庭炉灶固体废弃物焚烧燃气热水器●汽车尾气----城市大气CO主要来源●吸烟-----室内空气CO的重要来源●蚊香-----（CO、IP、HC、杀虫剂等）3、CO毒作用机理CO肺泡血与Hb结合形成COHbRBC携氧下降组织窒息与细胞色素氧化酶结合阻断细胞氧化呼吸链细胞窒息2、理化特性●无色、无臭、无味、无刺激性气体●在体内与Hb结合形成COHb（carboxyhaemoglobin)4、CO的健康影响空气中CO浓度（ppm)COHb%人体反应0.4~1.0(内源性COHb)3.6(吸烟者)2.0(交警)507轻度头疼10012中度头疼、眩晕25025严重头疼、眩晕50045恶心、呕吐、虚脱100060昏迷1000090死亡空气中CO浓度、血液中碳氧血红蛋白饱和度与人体反应关系六、多环芳烃（polycyclicaromatichydrocarbons,PAH）1、污染来源●煤、石油等含碳物质的不完全燃烧●有机物高温（700℃）裂解产物（烹调油烟、食品煎炸等）●香烟烟雾2、理化特性●是两个或两个以上苯环稠合联接形成的芳香烃类化合物的总称●已发现PAH100余种，一部分有致癌性，BaP是第一个被发现的化学致癌物（常以BaP作为PAH的代表）●脂溶性较强，能在生物体内蓄积●PAH可附着于IP，被吸入肺深部3、健康危害●致癌作用------动物试验证明能诱发皮肤癌、肺癌、胃癌●最早发现的致癌物◆1775年英国外科医生Pott首次报道扫烟囱工人易患阴囊癌（提示煤焦油可能致癌）◆1918年日本学者Yamagiwa首次报道，将煤焦油涂于兔耳可诱发皮肤癌。证实了煤焦油的致癌性◆1933年英国学者Cook从煤焦油中分离出BaP,并诱发出小鼠皮肤癌●BaP的致癌机理无活性前致癌物（BaP）微粒体混合功能氧化酶(P450)（MFO）终致癌物代谢活化●多环芳烃羟化酶（AHH）的测定意义◆体内AHH活性可反映机体接触PAH的量◆是MFO中参与PAH代谢转化的最重要的酶（少数转化为终致癌物）（前致癌物）MFO----混合功能氧化酶EH-------环氧化物水化酶GST-----还原型谷胱甘肽硫转移酶1、污染来源●垃圾焚烧----二口恶英是含氯碳氢化合物的燃烧产物。环境中95%的二口恶英来源于含氯垃圾的焚烧Cl高温燃烧二口恶英高温燃烧●生产过程----农药合成的副产物、聚氯乙烯生产七、二口恶英（dioxin)聚氯乙烯木材类纸、棉、植物塑料制品发泡苯乙烯PCDD（多氯苯并对二口恶英）PCDF（多氯二苯并呋喃）TCDD（四氯二苯-P-二口恶英）------毒性最强PCB（多氯联苯）PCBTCDDPCDD2、理化特点●二口恶英是一类有机氯化合物，有百种类似物●易溶于脂肪组织，可产生生物放大作用3、健康影响●经消化道、呼吸道进入人体，在脂肪组织中蓄积，可通过胎盘和乳汁影响胎儿、婴儿●致癌作用------已知人类强致癌物●干扰内分泌功能------抗雄性激素●抑制免疫功能●影响生殖功能------不孕、流产、畸胎等乌克兰总统尤先科二恶英中毒（2004年）第五节大气质量标准一、大气质量标准的概念1.大气质量标准----大气中有害物质的法定最高限值2.标准(standard)与基准(criterion)●基准----通过科学研究得出某污染物的最大无作用浓度,是根据剂量-反应关系和一定的安全系数确定的，不考虑社会、经济、技术因素，不具法律效力●标准----国家对环境有害因素提出的限量要求，和实现这些要求所规定的相应技术法规。它以基准为主要依据，并考虑社会、经济、技术因素，由国家颁布，具法律效力(StandardforAtmosphericQuality)最大无作用浓度卫生基准卫生标准安全系数1/101/1001/1000社会、经济、技术因素国家颁布基准与标准的区别与联系●大气污染物浓度表示法◆重量浓度-------mg/m3◆体积浓度--------ppm◆两种浓度换算:mg/m3=ppm22.4×M(M---为被测物分子量)二、制订大气质量标准的原则●对人体不引起急、慢性中毒及远期危害●对主观感觉无不良影响●对人体健康无间接影响●经济合理、技术可行●选择最敏感指标三、制订大气质量标准的研究方法1.大气中有害物质的嗅觉阈、刺激作用阈测定2.毒理学试验●吸入染毒----急性(2h),亚慢性(1~3个月，每天2~8h),慢性(半年以上)●观察中毒症状、生理、生化、免疫、病理等改变●气管注入法染毒---TSP生理盐水混悬液，观察支气管肺泡灌洗液中细胞和酶活性变化3.流行病学研究方法●大气污染物浓度测定●人群健康效应调查----肺部疾病发病率、死亡率、生理、生化早期敏感指标●暴露-反应关系研究----确定对人体影响的阈浓度●体外细胞培养---呼吸道上皮细胞培养暴露接触大气SO2基准制订依据研究指标阈浓度(mg/m3)健康效应嗅觉阈4异嗅急性刺激作用20流泪、咳嗽慢性毒作用1动物支气管肺炎植物危害0.62~0.92生长迟缓、收成减少流行病学调查0.105(年平均)呼吸道疾病发病率增加0.3~0.5(月平均)SO2大气环境质量标准:日平均最高容许浓度0.15mg/m3（二级标准）1小时平均最高容许浓度0.5mg/m3四、我国的大气质量标准●环境空气质量标准(GB3095-2012)每个污染物标准均分为二级一级标准----适用于自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域二级标准----适用于居民区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村（居民区、工业区、农村）（风景区）表1环境空气污染物基本项目浓度限值污染物项目平均时间浓度限值单位一级二级二氧化硫（SO2)年平均206024小时平均50150ug/m31小时平均150500二氧化氮(NO2)年平均404024小时平均80801小时平均200200ug/m3一氧化碳(CO)24小时平均441小时平均1010mg/m3臭氧(O3)日最大8小时平均100160PM10年平均407024小时平均50150ug/m31小时平均160200ug/m3PM2.5年平均153524小时平均3575ug/m3表2环境空气污染物其他项目浓度限值污染物项目平均时间浓度限值单位一级二级总悬浮颗粒年平均8020024小时平均120300ug/m3氮氧化物年平均505024小时平均1001001小时平均250250ug/m3铅年平均0.50.5(Pb)季平均11ug/m3苯并（a）芘年平均0.0010.00124小时平均0.00250.0025ug/m3(TSP)(NOX)(BaP)第六节大气污染对健康影响的调查和监测一、调查和监测目的1、查明大气污染来源2、查明大气污染状况------污染物种类、浓度、范围、规律、评价3、查明大气污染对人体健康造成的危害二、调查和监测的内容和方法●大气污染源的调查●大气污染状况调查和监测●人群健康调查预防医学系学生在进行大气监测（一）大气污染源的调查大气污染源分为点源、面源、线源三种类型●位置、与居住区的距离●生产性质、规模、工艺、设备等●污染物种类、排放量、排放方式及高度●净化处理设备的类型及效果1、点源调查（一工厂或一烟囱）3、线源调查（交通运输）●交通工具种类、流量2、面源调查（一城市或工业区）●地理位置、地形、气象条件●功能分区、点源分布●民用燃料情况（种类、量、取暖及排烟方式）●交通运输（机动车种类、流量等）●尾气排放情况●使用燃料种类（二）大气污染状况的监测1、采样点选择●点源监测选点四周布点------以污染源为中心，分8个方位，在不同距离的同心圆周上设点•••••••••••••••••（1）●扇形布点---在污染源常年主导风向的下风侧，在3~5个方位的不同距离处设点。•••••••主导风向●捉烟波采样----随烟波变动方向，在烟波下方不同距离采样风向•••（2）面源污染监测选点●按城市功能分区布点工业区、交通区、商业区、居民区、清洁对照区，每区