第二章 生活环境与健康

第二章 生活环境 与健康 一、太阳辐射、空气离子化对健康的影响。 二、大气污染对人体健康的危害(直接和间接危害)，大气中几种常见污染物(二氧化硫、氮氧化物和颗粒物)的主要来源及其对健康的影响。 三、室内空气污染的来源、危害及评价指标。 四、大气污染的防治措施。

第一节 空气与健康 地球表面包围着很厚的大约2000km-3000km的 空气层，称为大气圈（atmosphere）。 第一节 空气与健康 地球表面包围着很厚的大约2000km-3000km的 空气层，称为大气圈（atmosphere）。 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 按大气的电离状态划分 1．电离层 2．非电离层 1. Nearness earth 2. Density is the most 3. Thickness is change 4. Upright and horizontal move 5. Mostly climate changes happen in this layer 6.Contain mostly pollutants

一、空气的物理化学性状及其卫生学意义 空气的化学组成：氮、氧、氩的三种组分占了99.9以上，还含有0.03%的CO2和水蒸汽。 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 空气的物理性状

1.太阳辐射(solar radiation) : (1)紫外线 : ①紫外线C( 波长200～275 nm):具有极强的杀菌作用； ②紫外线B( 波长275～320nm):对机体有抗佝偻病(anti-rachitic effect)作用，促进体内钙的吸收并调节钙和磷的代谢。红斑作用(erythema effect)是由于上皮棘细胞经紫外线照射产生组胺物质，反射性引起皮肤毛细血管的扩张和血管通透性增强导致皮肤发红水肿；

维生素D的生成过程： 中波紫外线 7-脱氢胆固醇 胆钙化醇 肝脏 25-羟基胆钙化醇 活性维生素D 表皮 光解 （维生素D3） 随血流 中波紫外线 7-脱氢胆固醇 胆钙化醇 肝脏 25-羟基胆钙化醇 活性维生素D 表皮 光解 （维生素D3） 随血流 25-羟化酶 肾脏 羟化酶 （25-OH-D3） 即1，25-二羟胆钙化醇 ﹝1,25-(OH)2-D3﹞。 维生素D又称为阳光维生素。

③紫外线A( 波长320～400nm):是机体对光刺激的一种保护机制，主要是产生色素沉着作用(pigmentation) 。

长期照射紫外线的危害： 紫外线眼损伤：长波紫外线可穿透角膜，被晶状体 吸收而导致晶状体蛋白质的氧化损害，引起紫外线白 内障。250-320波长的紫外线照射眼睛可引起急性角膜 结膜炎。被积雪反射形成的紫外线照射可导致雪盲 （snow blindness）。电弧光发射的紫外线照射可致光 电性眼炎（flash burn）。 紫外线皮肤损伤：紫外线过度损伤皮肤，可发生 光照性皮炎，慢性危害能增加皮肤癌的发生危险。 紫外线能使大气中的碳氢化合物和氮氧化合物发生光化学反应而产生关化学烟雾对人体有害。

(2)红外线（infrared ray）:波长760～1mm的电磁波,其主要的生物学效应是使机体产生热效应,因此可通过照射红外线，促进新成代谢，消炎镇痛。 过量红外线可引起皮肤损伤，引起热射病和日射病。 (3)可视线 （visible light）:波长400～760nm的电磁波,其主要是提高视觉功能和代谢功能,平衡兴奋与镇静作用。

2．空气离子化(air ionization) 正离子 气体 分子 + 负离子 e- + e- 轻离子 轻离子 重离子 + e- 重离子

(air ionization) 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。

3．气象因素（meteorological factor） 它包括气温、气湿、气流、气压等。 气候对健康的影响：花草症、枯草热、流行性 感冒与季节有明显的关系；冠心病、高血压、 支气管炎、关节炎、偏头痛等与天气的变化 相关； 气候适应：人类通过遗传和后天获得的功能对 气候具有很大的适应能力；生活在高原的人， 血液携氧能力和循环功能都增强；

心肌梗死的急性发作常受高气压、气温变化、大风等的影响。 冷刺激可使周围血管收缩、动脉压升高，心肌需氧量增多。 高血压、脑卒中死亡多发生在寒冷季节、气象多变的时日。 冠心病患病率及死亡率在1月-2月份较7月-8月份高，这是由于血管弹性、血液黏度、凝血时间和毛细血管脆性等均与气候有关。

4、室内微小气候（indoor microclimate） 由于墙、房顶、地板、门窗的围护，形成了与 室外不同的室内气候。 要注意夏季和冬季室内气候的变化而进行卫生 防护。 室内小气候标准 指 标 标准值 夏季 冬季 温度（℃） 22-28 16-24 相对湿度（%） 40-80 30-60 空气速度 0.3 0.2

(一)大气污染（air pollution）及其来源 二、大气污染及其对健康的危害 (一)大气污染（air pollution）及其来源 工业企业：燃料的燃烧和生产过程中排出的污染物是大气污染的主要来源；（COX、SOX、NOX） 交通运输：汽车尾气已成为城市大气污染主要来源，除了上述污染物还有氮氢化物； 生活炉灶：主要污染物有烟尘、SO2、CO、多环芳烃； 大气污染物中有一次污染物（primary pollutant）和二次污染物(secondary pollutant)

大气中的污染物有： 一次污染物（primary pollutant）：直接来源于污染源的污染物，如SO2、H2S、CO、CO2等。 二次污染物（secondary pollutant）：由一次污染物在大气中与其他化学物质发生化学反应、或在太阳辐射线作用下发生光化学反应而形成的新的污染物，如SO3、H2SO4、NO2、HNO3、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等。

气象条件 风和湍流； 气温； 气压； 气湿； 降水、雨雪；

地形 山地和谷地 、 海滨与陆地、城市热岛 城市温度高于郊区的现象，在气象学上通常称为城市的“热岛效应”。

1.大气污染的直接危害 （1）急性中毒 （2）慢性炎症 （3）变态反应 （4）致癌作用 （5）机体免疫力下降

是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分扩散而引起的。主要污染物为SO2和烟尘。 是汽车尾气中氮氧化物（NOX） 和烃类污染物在强烈日光作用下产生的浅蓝色烟雾而引起的。

(三)大气污染对人体健康的危害 1、大气污染对人体健康的直接危害 引起急性中毒 1．烟雾事件： （1）煤烟型烟雾事件: ①污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物； ②气象条件为气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生；

③多发生在寒冷季节； ④河谷盆地易发生； ⑤受害者以呼吸道刺激症状最早出现，咳嗽、胸痛、呼吸困难，并有头疼、呕吐、发烧。死亡原因多为气管炎、支气管炎，心脏病等。

大气污染对健康的直接危害

大气污染对健康的直接危害 （2）光化学型烟雾事件： ①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； ②气象条件为气温高、天气晴朗，紫外线强烈。多发生在夏秋季节的白天； ③多发在南北纬度60。以下的地区；

④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； ⑤受害者症状主要是跟晴红肿、流泪、咽喉痛、喘息。咳嗽、呼吸困难、头痛、胸闷、皮肤潮红、心脏功能降碍、肺功能衰竭。

2、光化学烟雾 大气污染对健康的直接危害

生产事故： （1）印度博帕尔市毒气泄漏事件； （2）前苏联切尔诺贝利核电站爆炸

例：中石油吉林石化公司爆炸 2005.11.13，13时40分左右，吉林省吉林市中石油吉林石化公司101厂（双苯厂 ）的一化工车间发生第一次爆炸，后来又发生连续爆炸。 附近居民听到五六次爆炸声，很多居民楼的玻璃被震碎，有的人家墙皮都被震了下来。在相隔数公里之外的吉林市区都可看到松花江北的化工区浓烟滚滚。 化工区上万居民被紧急疏散。5人死亡1人失踪，70人受伤。

2004.4.15晚发生氯气泄漏， 2004. 4.16凌晨发生局部爆炸, 2004. 4.16 17时57分, 3个贮槽罐发生爆炸 2004. 4.18中午12点引爆； 2004. 4.18下午6点警戒解除。 造成9人失踪死亡； １５万名群众被疏散。

慢性炎症： 长期刺激作用：主要是引起“慢性阻塞性 肺部疾患” (chronic obstructive pulmonary diseases, COPD)，包括慢性支气管炎、 支气管哮喘和肺气肿及其续发病。 变态反应：如甲醛，某些石油制品的分解 产物均能使机体产生变态反应，如四日市哮喘。 致癌作用:白血病、甲状腺癌、肺癌 居民肺癌发病率：大城市>中小城市，城市>农村。 有致癌危险性的大气污染物包括苯并(a)芘 [B(a)P]、苯、石棉、砷、镍、铬等重金属及 颗粒物，特别是细粒子。 非特异性疾病多发

大气污染对健康的间接危害 地表气温升高使南、北极冰山溶化及海水受热膨胀，将使海平面上升。 1998年的春天，一座巨大的冰山脱离南极洲，“南极冰山融化，全球海平面上升”已不再是预言。 2002年在武大召开的卫星测高国际学术会议透露：我国海平面每年上升1.4-1.8mm，预计50年上升量约8cm。专家介绍，我国沿海地区海拔多在50m以下，河口海岸地带是我国经济发达地区，承载全国40%左右的人口，创造了全国60%左右的国民生产总值，海平面上升将面临巨大的环境和经济压力

Chlorofluorohydrocarbons 24% Release of refrigerant CFCs 温室气体来源 CO2（Carbon Dioxide，55%） Fossil fuel combustion Deforestation CH4（Methane 15%） Flooded soil crops (e.g. rice) Fossil fuel mining Landfills Organic wastes Human stimulated eutrophication Nitrogen Oxides Nitrogen fertilizers Fossil fuel combustion Chlorofluorohydrocarbons 24% Release of refrigerant CFCs

1985年英国南极考察站发现南极上空的臭氧层已明显变薄并出现“臭氧空洞”，德国科学家在北半球也发现类似情况。这种全球性平流层臭氧耗损现象，引起了各国重视。 大气层中O3浓度每下降1%，皮肤癌患者增加1.3-1.5%，白内障增加0.6-0.8%。 1987年国际上签定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔（Montreal）议定书》，规定发达国家必须在1996年一月前停止生产氯氟烃，发展中国家可有10年的宽限期。我国于1992年批准了《中国逐步淘汰破坏臭氧层物质的国家方案》。 德国科学家克鲁茨（Crutzen），美国科学家罗兰（Rowland）和莫利纳（Molina），因他们长期从事臭氧方面的研究并取得突出成绩，荣获1995年度诺贝尔化学奖，这是环境化学科学工作者第一次获得此项荣誉。

二氧化碳、氮的各种氧化物，（HFCs）、氢氟化物、 （1）气候改变 主要是影响小气候和辐射 （2）形成酸雨（acid rain） 酸雨的形成主要是SO2、NOx等酸性污染物溶于水汽中经过氧化、凝结而成。 (3)产生温室效应 主要是CO2增多所引起， CO2能吸收红外线等长波辐射，使气温转暧。 二氧化碳、氮的各种氧化物，（HFCs）、氢氟化物、 全氟化物PFCs 、SF6 CH4 、

主要是氟利昂 (CFCs) 还有NOX，增多造成的，最常用的是三氯氟甲烷(CFC-11)和二氯二氟甲烷(CFC-12) 。 大气污染对健康的间接危害 (4)破坏平流层中的臭氧层 主要是氟利昂 (CFCs) 还有NOX，增多造成的，最常用的是三氯氟甲烷(CFC-11)和二氯二氟甲烷(CFC-12) 。 全氯氟烃、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿、甲基溴和含氢氯氟烃

（三）大气中几种常见污染物对健康的影响 二氧化硫(sulfer dioxide，SO2) 引起呼吸道急性和慢性炎症,SO2与颗粒物的联合作用，其毒性增加3-4倍。 吸附SO2的IP是一种变态反应原，可导致哮喘。 SO2和Bap联合作用时，可能对后者有促癌作用。

SO2易被上呼吸道黏膜吸收，吸收后40%进入血液；刺激上呼吸道平滑肌产生反射性收缩甚至形成局部炎症和腐蚀性坏死。 由于SO2的刺激而引起的慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气肿的疾病统称为COPD。 SO2与烟尘和其他物质联合作用时毒性和变态反应更大。 我国规定居住区SO2浓度瞬时值要低0.5mg/m3,日平均0.15mg/m3。 污染来源

1.对呼吸系统影响 （1）对粘膜的刺激作用 （2）引起呼吸道急性和慢性炎症 （3）SO2和颗粒物的联合作用 2.致敏作用 3.促癌作用；BａＰ 4.其他作用:（1）对大脑皮层机能影响； （2）致突变作用； （3）影响新陈代谢。 刺激性气体（氨、氯、二氧化硫等）及主要作用于肺泡的毒气（如光气、二氯化碳 ，氮氧化物等）都能引起肺水肿。

2、氮氧化物（nitrogen oxides，NOX） 理化特点：氮氧化物的种类：造成大气严重 污染的主要是NO2、NO。 感官性状：NO2是红褐色气体，有刺激性。NO 为无色气体.光化学烟雾的起始物。 健康影响：1.对呼吸道的影响； 2.对血液影响及其他系统的影响。

①NOX难溶于水，对上呼吸道粘膜的剌激作用 较小，主要作用于呼吸道深部细支气管及肺泡。 ②对血液及其它系统的影响：在肺中形成的亚硝酸盐入血后，能与Hb结合形成高铁Hb，降低Hb携氧能力，可引起组织缺氧。慢性毒作用主要表现为神经衰弱综合症。 我国规定NO2瞬时值小于0.15mg/m3。

对健康影响 亚硝酸 NOx 呼吸道深部 亚硝酸、硝酸 刺激、腐蚀肺组织 肺水肿 盐 血液 + Hb 高铁 组织缺氧 支气管哮喘 醛类化合物和 （ NO 2 以肺损害为 主） 盐 血液 + Hb 高铁 组织缺氧 以高铁 症较明显） 支气管哮喘 醛类化合物和 PAN 刺激眼、上呼吸道粘膜 甲醛 变态反应性疾病 O 3 哮喘、肺气肿、肺水肿

国家卫生标准： 我国《环境空气质量标准》（GB3095–1996）中规定环境空气中NOX一小时平均浓度为0.15 mg/m3（二级标准），日平均浓度为0.10 mg/m3（二级标准）。

3、颗粒物 与卫生学关系密切的两类颗粒物是： 颗粒状态的物质统称为颗粒物，包括固体颗粒和液体颗粒。可分为沉降性颗粒和悬浮颗粒。 (1)总悬浮颗粒物(total suspende particulates ,TSP) 粒径为0.1～100µm。它是气溶胶中各种颗粒物的总称，是评价大气质量的常用指标。 (2)可吸入颗粒物(inhalable particulates, 1P) 粒径为＜10µm。这类颗粒物可以被人体吸入呼吸道，与人体健康的关系更为密切，更能反映出大气质量与人体健康的关系。

③细粒子（particulate matter,PM2.5） 空气动力学直径小于2.5 µm细颗粒，易于滞留在终末细支气管和肺泡中，易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素。我国规定居住地瞬时值不超过0.5mg/m3,日平均容许值为0.15mg/m3。 4、光化学型烟雾（photochemical smog）： ①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； ②气象条件为气温高、天气晴朗，紫外线强烈。多发生在夏秋季节的白天； ③多发在南北纬度60以下的地区；

主要成分为O3、PANS和醛类；受害者症状主要是 跟晴红肿、流泪、咽喉痛、喘息。咳嗽、呼吸困难、 头痛、胸闷、皮肤潮红、心脏功能降碍、肺功能 衰竭。 5、多环芳烃（PAH）是含两个以上苯环并以稠环的 形式联接的芳香烃类化合物的总称。B（a）P是这类 化合物的代表，具有致癌性。我国环境空气质量 标准中规定B（a）P的日平均限值为0.01 µg/m3。 6、二恶英（dioxins）是一类有机氯化合物，包括 PCDD、PCDF等。一般将结构类似的多氯联苯也 归入这一类。干扰机体内分泌系统，某些还致癌。

污染来源 1.垃圾焚烧 环境中95%的二恶英来源于这些含氯垃圾的焚烧。 2.生产过程 3.含TCDD再生资源的利用见图3-10 最毒的化合物是2，3，7，8-四氯二苯-p二恶英。

三、室内空气污染与健康 一、室内空气污染的来源 二、室内空气主要污染物对健康的影响 1、甲醛（formaldehyde）:主要表现为眼结膜和 呼吸道黏膜的刺激作用,症状有眼睛红肿、畏光流泪、咽干发痒、咳嗽、喷嚏、气喘、胸闷、皮肤干燥发痒等。 长期接触表现为类神经征症状； 燃料燃烧；人类活动；建筑和装饰材料； 家用化学品；室外大气污染物进入。

2、挥发性有机化合物（VOC）可有臭味和一定刺激作用，主要影响中枢神经系统和消化系统，苯不仅有急性毒性，而且还是致癌物。

挥发性有机化合物（volatile organic compounds, VOC）是指在常温常压下易挥发的有机化合物总称，又称总挥发性有机化合物（total VOC, TVOC）。绝大多数VOC不溶于水或不易溶于水而易溶于有机溶剂。甲醛易溶于水，其采集方法与VOCs不同，故不归于VOCs。 3、CO. 与动脉粥样硬化、心肌梗死、心绞痛有关，研究表明室内CO的污染水平与居民血中的碳氧血红蛋白（HbCO）的含量呈正相关。

4、氡及其子体：主要引起肺癌，潜伏期达 15-40年。 5、病原微生物：麻疹、流感、白喉、肺结核 嗜肺军团菌等均能通过空气传播；还有尘螨 （dust mites）具有强烈的变态反应原性。 （三）室内空气污染的卫生评价 室内空气污染常常根据一种污染物作为评价空气 质量的指标，或根据几种参数判断空气污染的 水平。

燃料燃烧 室外进入 建筑和装饰材料 家用电器 人类活动

常用的室内空气质量评价指标可分为以下几类： ①反映空气清洁程度的指标 CO2、菌落总数及新风量； ②反映化学物污染指标 SO2、CO、NO2、甲醛、苯、B(a)P、PM10及TVOC等； ③反映致病微生物污染指标 溶血性链球菌； ④反映放射性核素污染的指标氡。表中所列标准系摘自我国制定的《室内空气质量标准》（GB／T18883-2002）和《室内空气中溶血性链球菌卫生标准》（GB／T18203-2000）。

控制室内空气污染的卫生标准 项目 标准值 备注 空气清洁程度指标 二氧化碳（CO2） 0.10% 日均值 菌落总数 2500 cfu/m3 撞击法的限值 新风量 30 m3/h·人 不小于该值 化学物污染指标 二氧化硫（SO2） 0.50 mg/m3 1h均值 一氧化碳（CO） 10 mg/m3 二氧化氮（NO2） 0.24 mg/m3 甲醛（HCHO） 0.10 mg/m3 苯（C6H6） 0.11 mg/m3 苯并[a]芘﹝B(a)P﹞ 1.0 mg/m3 可吸入颗粒物（PM10） 0.15 mg/m3 总挥发性有机物（TVOC） 0.60 mg/m3 8h均值 致病微生物污染指标 溶血性链球菌 36 cfu/m3 放射性核素污染指标 氡（222Rn） 400 Bq/m3 年均值

CO2浓度：可反应室内空气质量的综合水平， 也可反应室内通风换气的实际效果；规定浓度 小于0.10%。 微生物和悬浮颗粒：我国室内空气质量标准规定 细菌总数限值2500cfu/m3,可吸入颗粒PM10限值 0.15mg/m3。 （二氧化碳，细菌、灰尘） 四、空气污染的防护措施 合理安排工业布局；改革工艺；加强绿化；贯彻 执行大气卫生标准。 空气质量分级是按空气污染指数（air Pollution index,API）我国计入空气污染指数的 项目为SO2、NOX、TSP。

THE END

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