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Air Sanitation Air Sanitation 环境卫生学教研室
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Atmospheric sphere Definition:the air layer which surround the surface
of earth and circumrotate with earth. The thick is around 2000km~3000km. Character: physics and chemistry of atmospheric sphere is change with height .
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Section 1 Upright structure of atmospheric sphere
1. Nearness earth 2. Density is the most 3. Thickness is change 4. The temperature is change 5. Upright and horizontal move 6. Mostly climate changes happen in this layer 7.Contain mostly pollutants thermosphere umbrella of earth mesphere Ozone layer 25 ~35km, 20km stratosphere Isothermal layer 22km, -50~-60℃ troposphere
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Component of air dry air water vapor aerosol
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Physical state of air 1. Solar radiation ultraviolet radiation
促进黑色素原 黑色素 色素沉着,保护皮肤 红斑作用 抗佝偻病作用 具有杀菌作用 热效应;使机体局部温度升高,血管扩张,促进新陈代谢及细胞增生 ultraviolet radiation A段(320~400 nm) B段(275~320 nm) C段(200~275 nm) infrared(760~30000 nm) visible light(400~760 nm)
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适量
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2. Meteorological factor
3. Air ionization Light ion: molecule Heavy ion: particulate, water drop Heavy ion/ light ion≤ 50
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Section 2 Air pollution Natural source Anthropogenic source
Definition: 由于人类活动或自然过程,使得排放到大气中物质的浓度及持续时间足以对人的舒适感、健康,对设施或环境产生不利影响时,称大气污染。 Natural source Anthropogenic source
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Anthropogenic source 1. Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning: coal, petroleum (2) Emission from working process 2. Living cooking range and heating boiler 3. Traffic transport 4. Other: Come from other environmental media, untoward incident, garbage burning
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我国主要燃料中灰分和硫含量 燃烧种类 灰分(%) 含硫量(%) 煤 5-35 0.7-5.5 重油 0.1-0.51 0.1-3.8 页岩
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燃烧一吨煤排出的各种有害物质的重量(kg)
有害物质 电厂锅炉 工业锅炉 取暖锅炉 SO CO NO HC Dust 一般燃烧 燃烧良好时
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从油箱和汽化器中挥发的汽油 碳氢化合物20% 从曲轴箱漏出的气体 碳氢化合物 20% 汽 车 排 气 一氧化碳 % 碳氢化合物 60% 氮氧化物 %
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机动车尾气污染物占大城市 空气污染物的比例(%)
Pb CO CO2 CH 美国 69 70 33 35 上海 85 80 96 56 北京 63 73 22
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Sort of pollutants 1. Transformation: 2. Property 3. Physical state
Primary pollutants Secondary pollutants 2. Property biological pollutants: pollens, spores physical pollutants chemical pollutants 3. Physical state gaseity pollutants particulate
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Gaseity pollutants Gas pollutants: Particulate matter:
CO, SO2, NO2, NH3, H2S etc. Particulate matter: diameter=geometric length Dustfall: Dp>10µm Airborne paticulates matter:Dp≤ 10 µm Aerodynamic diameter: Dp 直接表达出颗粒物在空气中的停留时间、沉降速度、进入呼吸道的可能性以及在呼吸道的沉积部位
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total suspended particulates TSP
总悬浮颗粒物 Dp≤100um total suspended particulates TSP 包括液体、固体或者液体和固体结合 存在的,并悬浮在空气介质中的颗粒。 inhalabal particulates IP particulate matter PM10 可吸入颗粒物 Dp≤10um 能进入人体呼吸道 ,且能长期漂浮于 空气中, 也称飘尘(suspended dusts)。 fine particle particulate matter PM2.5 细粒子 Dp≤2.5um (1)易进入深部呼吸道;(2)易进入血液;(3)易吸附其他毒物。 在空气中悬浮的时间更长。 对健康的危害极大。
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三、影响大气中污染物浓度的因素 污染源的排放情况 气象条件 地形条件
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一、污染源的排放情况: 排出量: 是决定大气污染程度最基本的因素。 在其它条件相同的情况下,单位时间排出量越大,污染越严重。
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排出高度: = 烟囱本身高度 + 烟气抬升高度 有 效 用烟波中心轴到地面的距离来表示。 排出高度 污染源下风侧污染物的最高浓度大
致与烟囱有效排出高度的平方成反比。 有 效 排出高度
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与污染源的距离 : 污染物排出后经过的距离越远则烟波的断面越大,稀释程度越高,因而浓度越低 。
在排出污染物的企业与住宅区之间设置防护带距离。
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排出方式: 按排放时间 间歇排放 连续排放 按集中排放 无组织排放 有组织排放
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二 、 气象条件 风和湍流; 气温; 气压; 气湿; 降水、雨雪;
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1.风和湍流 风是一种空气的水平运动,就像大气中的动力机器起着输送和扩散有害气体及微粒的作用。 风速 风向
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广州市多年风向频率图
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风向: 风吹来的方向 污染下风侧空气中污染物浓度要比上风侧高得多,所以居民区应布置在常年主导风向的上风侧,公矿企业,尤其是能造成严重大气污染的工厂应设置在常年主导风向的下风侧。 全年污染以全年内主导风向的下风侧地区受影响最大。 湍流: 是由于垂直气温的变化和大气中气团间的摩擦作用而引起的短暂性紊流,是一 种不规则的空气流动。 湍流强,有利于污染物的稀释和扩散。
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2.气温 大气温度垂直递减率(temperature inversion) γ =0.65 ℃ /100m 气块干绝热垂直递减率:
γ d =0.986 ℃ /100m
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逆温:( γ <0 ) 大气温度随高度的升高而上升,形成上层气温高于下层气温的现象称为逆温(temperature inversion)。 根据发生原因,逆温分为辐射逆温、下沉逆温、 地形逆温等。
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大气稳定度表示大气垂直运动的程度。与γ、 γ d 二者的相对值等因素有关:
γ<0 逆温 极稳定状态;
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烟波扩散与大气稳定度的关系及其类型: 波浪型 γ>γ d, 不稳定状态; 锥型 γ=γ d, 稳定状态; 扇型
γ<0,逆温 极稳定状态; 上扬型(屋脊型); 熏烟型(下扩型); 烟波扩散类型
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3.气压: 当地面受低气压控制时,四周高压气团流向中心,中心的空气便上升,形成上升气流,形成气旋,通常风速较大,大气呈中性或不稳定状态,有利于污染物向上扩散。 当地面受高压控制时,中心空气下降,形成反气旋。此时天气晴朗,风速小,出现逆温层,不利于污染物向上扩散。
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4.气湿: 5. 降水、雨雪: 气湿大时,水蒸气凝结于灰尘颗粒表面,使之沉降大气底层,使接近地面的空气层灰尘浓度升高。
气湿很大而低温则形成雾,更使大气污染增加。 5. 降水、雨雪: 可以冲洗空气中的灰尘、煤烟和各种气体污染物,所以雨雪之后大气变得清洁和新鲜。
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三、地形: 1.山地和谷地 2.城市热岛(heat island): 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”。热岛的热空气上升,四郊冷空气流向城市,可将郊区的大气污染物吹入市区,造成市区的大气污染。
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城市热岛是怎样形成的? 城市建筑物、柏油混凝土路面颜色深,吸收热量多;
砖瓦、水泥、石块等建筑材料,储存和传送热量的本领比土壤强。即能有效储存较多的热量又能很快向大气中传送大量热能; 储水少,水分蒸发会消耗掉的热量少; 交通发达废气排出多; 人口密集;
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3. 沿海和海滨: 由于海陆风的交换,有时低层排放的污染物被海陆风输送到一定距离后,又会被高空反气流带回到原地,造成原地污染物浓度增加。由于水陆气温的差异,水面逆温层的空气流经陆面,逆温层上部积聚的污染物被热流对流带到地面,在短时间可出现污染物浓度增高的“熏烟过程”。
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Outcome of air pollutants
Transformation 形成二次污染物 Transference 向下风侧、平流层、其它环境介质中转移 Self-purification 扩散和沉降、发生氧化和中和反应、被植物吸附和吸收
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Section 3 The effects of air pollution on human health
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The Approaches of pollutants entered body
Respiratory tract Large particles deposit in the upper airway Dp>10µm 95% 2~ 3µm particle tend to deposit in the terminal bronchioles and alveoli of lung (small part. PM2.5) <0.4 µm can free flow-in and flow-out to alveoli, less particulate deposit in lung (smoke) Gastrointestinal tract: swallow, food, drinking water, etc. skin
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下呼吸道(2) 上呼吸道 1、鼻毛阻挡 2、鼻腔分泌溶菌酶 吞噬细胞 的吞噬作用 下呼吸道(1) 1、纤毛粘液 系统清除 2、环状肌肉层 平滑肌收缩
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Direct harm of air pollution on health (air pollution-related disease)
(一) Acute poisoning (二) Chronic harm (三) Cardiovascular disease心血管系统疾病 (四) Carcinogenesis肺癌
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(一) Acute poisoning The concentration of pollutants rapidly increase in short-term,a lot of pollutants (fume, exhaust gas) have been absorbed by population induced acute poisoning. Classifying of acute poisoning The acute poisoning classify according to reason: (1) Productive accident (2) Smog incident: main type Coal smog incident: Photochemical smog incident:
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Productive accident Toxic gas leakage accident in Bphopal, india
(印度博帕尔毒气泄漏事件,异氰酸甲酯 ) Explosion of unclear power plant in USSR (前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件) Special disasters: fire, explosion of volcano, leak of gas, the use of chemical weapon.
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重庆天原化工厂氯气泄漏事故 时间:2004年04月16日 原因:设备陈旧,违规操作 后果:十多人死亡或受伤,十五万人被疏散
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Coal smog incident SO2 + fluoride SO2 + metal dust
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光化学烟雾的定义及成分 UV 浅蓝色混和烟雾 NOx VOCs + O3(85%) 过氧酰基硝酸酯(10%) 其它(5%)
主要污染源:汽车尾气 UV 浅蓝色混和烟雾 NOx VOCs + 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
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煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件发生条件的比较
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 气象条件 逆温类型 地理条件 症状 易感人群 早晨 气温低(-1℃~4℃)、气压高、风速很低、湿度85%以上、有雾 辐射逆温 河谷或盆地易发生 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。 老年人、婴幼儿以及心、肺疾病患者 中午或午后 气温高(24℃~33℃)、风速很低、湿度70%以下、天气晴朗、紫外线强烈 下沉逆温 南北纬度60º以下地区易发生 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 心、肺疾病患者
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(二) chronic harm 慢性阻塞性肺部疾患 (chronic obstructive
(1)影响呼吸系统功能 (2)降低机体免疫力 (3)引起变态反应 (4)其他:慢性化学中毒 慢性阻塞性肺部疾患 (chronic obstructive pulmonary disease COPD) 公害事件:四日市哮喘事件
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of air pollution on health
Indirect harm of air pollution on health
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Indirect harm of air pollution on health
1.Greenhouse effect: warm effect 2.Ozone layer has been damaged ozone 3.Acid rain: also so-called “acidic precipitation” pH of precipitation <5.6 4.The climate has been change: rachitis, cold effect
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Greenhouse effect 1). Definition:
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。
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2). Greenhouse gases: 贡献率
CO2, CH4, N2O, O3, CFCs etc.. EI Nina (厄尔尼诺):become warm La Nina(拉尼娜): become cold
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3. Adverse health effects of greenhouse
global warming Reproduce increased of Microorganism Drought
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全球气温变暖: 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年在武大招开的卫星测高国际学术会议透露:我国海平面每年上升 mm,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。
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在1992年召开的联合国第二次环境与发展大会上,包括中国在内的166个国家签署了《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)。1997年发表了旨在控制温室气体排放的 《京都议定书》,规定了15个发达国家的温室气体限排、减排任务和时间。 我国于1998年签订了《京都议定书》。
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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。
大气层中O3浓度每下降1%,皮肤癌患者增加 %,白内障增加 %。 1987年9月,24个国家在加拿大签定了《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。
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氟利昂破坏臭氧层的机理 UV-B或UV-C 主要为CCL3F 或CCL2F2 (1)CFCs CL (2)CL与O3作用生成O2
CL+ O CLO+O + O O +CLO CL+O2 O + O O2 主要为CCL3F 或CCL2F2 平流层中,每一 个游离氯原子在移 出之前可以与数千 个臭氧分子反应!
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臭氧层空洞对人体健康的影响 皮肤癌增多 大气光化学氧化剂增加导致的健康危害 免疫系统抑制 白内障发病率增加
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Acid rain 1872年英国化学家Smith首先提出酸雨的慨念:指pH小于5.6的酸性降水,包括雨、雪、雹和雾。
使降水变酸的主要原因:水中含有H2SO4和HNO3。 其危害主要表现为: 土壤酸化,影响植物生长:造成土壤中一些重金属如Mn、Pb、Hg、Cd转化成可溶性化合物 影响水生生态系统 对眼和呼吸道咽膜的刺激作用
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美国纽约州,阿第伦达克山1980年早春时节的酸雨酸雪污染了河川,造成一场致命的“酸流”,令溪鳟纷纷死于鳃部伤害。
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第四节 大气中主要污染物对人体健康的影响
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(一)SO2 (sulfur dioxide)
来源 (1)燃煤(主要) (2)生产废气:有色金属冶炼、钢铁、化工、炼油、硫 酸厂等。 取暖锅炉和民用煤炉是地面低空SO2污染的主要来源。
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对健康的影响 (1)对呼吸道的刺激作用:水溶性 (2)其它作用 · 对大脑皮层机能的影响 · 致突变作用和促癌作用 · 影响新陈代谢
· 变态反应 (3)SO2和颗粒物的联合作用 SO2吸附于颗粒上 可进入呼吸道深部 颗粒物含Mn、 Fe等金属,促使SO2形成SO3 (4)大气中SO2 可被氧化成SO3 再溶于水形成硫酸雾,还可先溶于水汽中生成亚硫酸雾然后再氧化成硫酸雾
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(二)颗粒物 来源 对健康的影响 (1)自然源 (2)人为源 (1) 对呼吸系统的影响 进入肺部对局部组织具有堵塞作用 载体作用
(2) 对心血管系统的影响 (3) 致癌作用 (4) 对人群死亡率的影响
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伦敦1962年和1952年两次烟雾事件比较 年份 烟尘(mg/m3) SO2(mg/m3) 超死亡 人数 1952 4.36 3.8
4000 1962 2.8 4.1 700
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影响颗粒物生物学作用的因素 (1)颗粒物的粒径 (2)颗粒物的成分:化学成分、吸附物 (3)呼吸道对颗粒物的清除作用
不同粒径的颗粒物在呼吸道的沉积部位不同 不同粒径的颗粒物有害物质含量不同 (2)颗粒物的成分:化学成分、吸附物 (3)呼吸道对颗粒物的清除作用 (4)其他:生理或病理因素
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(三)氮氧化物 (NOx nitrogen oxides)
主要为NO2 与NO 来源 (1)自然源:雷电、高温 (2)人为源:燃料燃烧、 生产过程排放
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对健康的影响 NO2毒性比NO高4~5倍 对呼吸道的刺激作用:难溶于水,刺激深呼吸道、细支气管及肺泡
对血液的影响:亚硝酸根与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白,导致组织缺氧 促癌作用:NO2还可与大气中的PAH形成具有直接致癌作用的硝基多环芳烃 激活细胞氧化应激系统、消弱机体的抵抗力 形成光化学烟雾 NO2与SO2 、O3分别具有相加和协同效应
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(四)一氧化碳(CO) 来源 含碳物质不完全燃烧的产物 对健康的影响 与血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,影响血液的携氧能力
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(五)臭氧 (O3) 来源 (1)自然源 (2)人为源
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对健康的影响 水溶性小,易进入呼吸道深部 引起肺部炎症和组织损伤 降低动物对感染的抵抗力,损害巨噬细胞的功能
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(七)多环芳烃 polycyclic aromatic hydrocarbon , PAH
化学结构 是含两个或两个以上苯环并以稠合形式联结的芳香烃类化合物的总称,又称稠环芳烃。 来源 主要来源于各种含碳有机物的不完全燃烧和热解。
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对健康的影响 至今,已发现PAH有100多种化合物,1976年国际癌症研究中心列出的可以诱发实验动物肿瘤的94种化合物中,PAH占了15种。BaP(benzo(a)pyrene)是第一个被发现的环境致癌物,而且致癌性很强,故常以其作为PAH的代表。动物实验已经证明BaP能诱发皮肤癌、肺癌、胃癌,流行病学资料说明空气中BaP与皮肤癌和肺癌有明显的正相关性。 PAH还可与大气中的NO2、HNO3形成具有直接致癌作用的硝基多环芳烃。
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Section 5 Air Health Standard
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Air Health Standard Prevent air pollutions
Definition: maximum allowance concentration (MAC) for harmful substance in air 1 h, 8 hr, 24 hr, quarterly, annual average (arithmetic mean ) Aim: Prevent air pollutions Evaluate the degree of air pollutions Guideline of preventive air pollution (synthesize emission standard of air pollutants)
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Comparison 基准和标准的比较 基准 标准 定义 联系 法律效力
Criterion(基准): experiment & investigation Standard(标准): economic, technical, social 基准和标准的比较 基准 标准 定义 根据环境中有害物质和机体之间的剂量反应关系,考虑敏感人群和暴露时间而确定的对健康不会产生直接、间接有害影响的相对安全剂量。 以保护人群为主要目的,对环境中有害因素提出的限量要求及实现这些要求所规定的相应措施,是评价环境污染对人群危害的尺度。 联系 标准的科学依据 基准内容的实际体现 法律效力 无 有
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WHO制定空气质量基准的原则 1963年10月世界卫生组织在日内瓦召开的区域性大气质量标准和测定方法讨论会上,根据环境污染物的性质和浓度-时间-效应的关系,把空气质量标准定成四级,并且建议各国应力争以第一级容许水平作为标准。 第一级 在小于此种浓度和接触时间内,根据现有的知识,不会观察到直接或间接的反应(包括反射或保护性反应)。 第二级 在大于此种浓度和接触时间内,对人的感觉器官有刺激,对某些植物有损害或对环境产生其它有害作用。 第三级 在大于此种浓度和接触时间内,可使人的生理功能发生障碍或衰退,引起慢性疾病和缩短寿命。 第四级 在大于此种浓度和接触时间内,可使对污染物敏感者发生急性中毒或者死亡。
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我国制订和修订大气卫生标准的原则 (1) 对机体不应引起急性或慢性中毒及潜在的远期危害:MAC应低于污染物的急性和慢性毒作用阈,包括不引起潜在的远期效应。 (2) 对主观感觉无不良影响:MAC应低于嗅觉阈及眼睛和上呼吸道的刺激作用阈。 (3) 对人体健康无间接危害:MAC应低于引起生活卫生条件的恶化和对机体发生间接危害(例如降低大气透明度、影响开窗换气、危害植物生长、腐蚀材料)的阈浓度。 (4) 选用最敏感指标:选择以上几种阈浓度中的最敏感指标,作为确定基准值的依据。 (5) 经济合理和技术可行:过严
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Methods of map out air health standard
Epidemiological investigation流行病学方法 Toxicological test毒理学方法 assay of smell threshold and stimulus threshold嗅觉阈和刺激作用阈测定 Rapid calculating methods: 3R (reduce, refine, and 快速计算方法 replace) Methods of health risk assessment健康危险度评价方法
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动物染毒方法 吸入染毒:静式和动式 气管内注入染毒 整体动物实验 体外实验:肺灌流、组织切片培养、细胞培养 急性吸入染毒 亚慢性吸入染毒
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我国的大气卫生标准 环境空气质量标准(GB3095-96): 三级
一级标准:保护生态和人群健康,长期接触,自然保护区、风景游览区、名胜古迹、疗养地等 二级标准:保护人群健康和城、乡的动植物,长期和短期接触,居民区、商业交通居民混合区、文化区、农村等 三级标准: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)正常生长,污染重的城镇、工业区和城市交通枢纽、干线等
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1小时平均浓度限值:任何一小时内平均浓度的最高容许值
日平均浓度限值:任何一日平均浓度的最高容许值 年平均浓度限值:任何一年日平均浓度的算术均值的最高容许值
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第六节 大气污染对健康影响的调查和监测 调查和监测的目的 查明大气污染来源 查明大气污染状况 查明大气污染对人体健康造成的各种危害
第六节 大气污染对健康影响的调查和监测 调查和监测的目的 查明大气污染来源 查明大气污染状况 查明大气污染对人体健康造成的各种危害 根据资料进行整理、分析、评价和提出建议 调查的内容 大气污染源的调查 大气污染状况调查和监测 大气污染对居民健康影响的调查
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(一)大气污染源的调查 目的: (1)存在的污染源数量; (2)各污染源排入大气中的主要污染物种类、排放量和排放特点;
(3)检查各污染源单位执行环境保护法规和废气排放标准情况; (4)鉴定所采取的各种废气回收利用和净化措施的效果。
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大气污染源可分为: (1)点源污染(以一个工厂或一座烟囱为单位) (2) 线源污染(以交通道路为单位) (3) 面源污染(以地区为单位)
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通过污染源的调查,主要获得以下资料: 1、存在的污染源种类和数量; 2、污染源的位置; 3、污染源的性质和规模; 4、污染物的排放方式; 5、污染物的排放量及排放时间; 6、污染物的种类和物理化学性质; 7、污染物的净化措施利用情况及其效果; 8、地区人口资料和居民对大气质量的反映; 9、城镇的功能分区和气象资料。
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获取资料的途径 (1)卫生防疫部门:历年大气的质量情况; (2)工业主管部门:排放废气的工业企业的类型、数量、位置等;
(3)交通部门或公安部门:机动车、船数量,每日通过本地的车、船量等; (4)城建部门:功能分区的划分及自然地形地势和索取1:2500或1:5000地形地物勘测 (5)气象部门:10—20年来的气象资料(包括长年主导风向,风向频率图等); (6)现场调查。
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(二)大气污染状况调查和监测 目的: (1)了解污染物的种类和浓度; (2)摸清污染范围和污染规律; (3)根据卫生标准评价污染的严重程度;
(4)为进一步研究大气污染对人体健康的 可能危害提供基本资料; (5)为城市建设合理布局和大气污染治理 提供依据。
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1.采样点选择 取决于调查和监测的目的,一般可分为2种方式: (1)点源性污染调查 (2)区域性污染调查 (3)线源性污染调查
以污染源为中心,在其周围不同方位和不同距离的地点设采样点。 考虑人力、物力,具体布点通常采用三种方式:四周布点、扇型布点、烟波下方采样 (2)区域性污染调查 (3)线源性污染调查
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随烟波变动的方向,在烟波下方不同距离采样
采样点的选择 (1)点源污染监测 随烟波变动的方向,在烟波下方不同距离采样 污染源 设置对照 四周布点 扇形布点 烟波下方采样
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轴线上采样点的设置 起点和止点:起点设在烟波的落点处或设在距污染源最近的居民点,卫生防护带的边缘等。止点原则上以测定浓度与未受污染地区的本地值类似。 点距和点数:点距视污染物排出量大小而定。如500,1000等或50,100,150,200等。可以等距或不等距。 采样点数量:多一些好,但限于人力、物力一般设4—6个或3—4个。 采样点尽可能设在居民区内,以便结合对居民健康状况的调查。
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(2)区域性污染监测的采样点选择 ①按照城市功能分区,选择有代表性的不同类型地区设置采样点。如在严重污染的工业区、交通枢纽区、商业区、受污染住宅区、未受污染住宅区、清洁对照区等。每个类型的地区内可设置2~3个采样点,使结果更有代表性。 ②采样点呈几何状分布(之间的距离为5—10公里)。将整个监测的区域划分成若干方形或三角形小格,将采样点设置在交叉点上或在小格内。 ③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。
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(3)线源性污染监测的采样点选择 针对道路交通污染设置采样点,采样口距地面2~5米,距道路边缘不超过20米。
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采样点现场的要求 1、采样点应设在空旷地点; 2、采集有害气体的采样器放置高度应为1.5m左右; 3、采集颗粒物采样器高度为3~5m。
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2.采样时间 长年连续监测:每六天采样一昼夜(SO2:0.06mg/m3) 季节采样: 每月采样,连续采样3~4天
如无条件昼夜连续采样,则每天至少采样3--4次,应包括一天中污染最严重、中等和最轻的时刻(2,8,14,20或7,12,19,时等) 选每季的代表月采样,如北京市各季的代表月是1,4,7,10月。代表月即气象条件居中的月,也可选择气象条件最差的月 最大一次浓度(污染最严重):选择生产负荷最大,气象条件最不利,污染最严重的时刻进行采样,采样时间一般为10~20min,最长不过30min。当风向改变时,应停止采样。
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3.选择监测指标的原则 选取排放量大,危害严重,危害的特异性强,检测方法简便可靠的污染物作为检测指标。
点源:应根据所排放的主要有害物质为指标。例如磷肥厂、铝厂周围应测定氟化物和SO2,氯碱厂----氯,化纤厂----CS2、H2S,钢铁厂---SO2, CO, 灰尘等。 面源:常用、常规的指标有TSP、 IP、 SO2、NOx、CO、微生物等指标。有条件可增加PAH、铅、氟化物、H2S等
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4.采样记录 1)采样时应记录采样人、采样地点、时间、采气流量、周围环境情况。
2)尤其应在采样时测定当时气压和采样点气温等气象因素,以换算出采样的标准体积。
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5.结果分析与评价 (2)一次浓度(超标倍数,超标率) (3)年平均浓度 测定结果的整理 (1)日平均浓度(超标倍数,超标次数,超标率)
(1)日平均浓度(超标倍数,超标次数,超标率) (2)一次浓度(超标倍数,超标率) (3)年平均浓度 测定结果的评价 对所得的结果进行统计学处理分析,对各地区、各时期的污染状况进行比较,从而对大气质量作出评价,找出主要污染源和污染物,查明污染范围和污染规律。
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(三)大气污染对居民健康 影响的调查 调查目的 人群健康调查资料是反映大气质量对人体健康影响最直接的科学依据;
有果求因:原因不明疾病或可疑症状与大气污染是否有关,从而探讨病因; 有因求果:研究暴露不同类型的大气污染对人群健康影响的类型和危害程度; 为制定大气污染物的MAC提供依据,以及对已有的MAC安全性进行鉴定,为进一步修订MAC提供科学依据。
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调查计划 调查内容 现场要求:污染区、对照区 调查对象:居住时间、混杂因子 观察指标: 暴露水平指标:个体采样、生物材料(内暴露)
健康效应指标:疾病资料、生长发育资料、生化指标、生理功能、免疫指标、遗传毒性等 资料整理分析
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在人群健康调查研究中采用的暴露评价方法 大气监测资料 调查问卷 个体暴露测定 生物材料监测:内暴露水平
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大气污染物健康危险度评价流程图 危害认定 健康效应终点:总死亡率、呼吸道疾病死亡专率、心脑血管病死亡专率、门诊(特别是内科、呼吸科和儿科)人次、急诊(除意外事故和外科)人次、呼吸道症状、肺功能。 剂量-反应关系评价 Ø 颗粒物和SO2的浓度上升使总死亡率、疾病别死亡率增加。 Ø 颗粒物、SO2和NOx浓度上升使呼吸道患病率增加,门、急诊人次增加,呼吸道症状增加,肺功能改变。 Ø 健康人群对大气污染物的反应是相近的 Ø 高危人群:老人、儿童、呼吸道、心、脑血管疾病患者。 危险度特性阐述 大气污染对暴露人群的健康效应: ü 总超死亡率 ü 心、脑血管病超死亡数 ü 超额门诊人次数 ü 超额急诊人次数 ü 超额呼吸道症状发生数 ü 肺功能变化人数 污染水平 与WHO/AQG比较 暴露评价 Ø 居住区颗粒物、SO2和NOx浓度的时空分布,日平均浓度,年日平均浓度。 Ø 确定暴露人数。
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第七节 大气卫生防护措施 控制燃煤污染 加强工艺措施 规划措施 合理安排工业布局和城镇功能分区 加强绿化 加强对居住区内局部污染源的管理
第七节 大气卫生防护措施 规划措施 合理安排工业布局和城镇功能分区 加强绿化 加强对居住区内局部污染源的管理 工艺措施 控制燃煤污染 加强工艺措施
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第八节 大气污染的卫生监督和管理 预防性卫生监督 参与规划 审查图纸 经常性卫生监督 环境监测 健康监测 建立危险档案 信息与决策
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小结: 需要掌握的内容: 掌握大气物理性状及其卫生学意义。
掌握大气污染的来源、污染物种类及常见污染物;掌握TSP、PM10、PM2.5的概念。 掌握影响大气中污染物浓度的因素;掌握风玫瑰图及大气温度垂直递减率的概念及常见的烟波扩散类型;。 掌握大气污染对健康直接危害和间接危害;掌握煤烟型烟雾事件和光化学型烟雾事件异同点。
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