大氣衛(wèi)生的資料

大氣衛(wèi)生的資料第1頁/共56頁第2頁/共56頁3教學內(nèi)容第一節(jié)大氣特征與大氣污染第二節(jié)大氣污染對人體健康的影響第三節(jié)大氣質(zhì)量標準第四節(jié)大氣污染對健康影響的調(diào)查和監(jiān)測第3頁/共56頁4第一節(jié)大氣特征與大氣污染第4頁/共56頁5學習要求掌握大氣的結(jié)構(gòu)及其物理性狀；掌握大氣的特征及其衛(wèi)生學意義；掌握大氣污染（airpollution）的來源；掌握大氣中污染物（pollutant）的種類和存在形式；掌握影響大氣中污染物濃度的因素；掌握大氣中污染物的轉(zhuǎn)歸。第5頁/共56頁6一、大氣圈和大氣垂直結(jié)構(gòu)地球表面包圍著很厚的并隨地球旋轉(zhuǎn)的空氣層，稱為大氣圈。按氣溫的垂直變化特點分為5層。大氣的結(jié)構(gòu)對流層平流層中間層熱成層逸散層第6頁/共56頁逸散層熱成層

中間層

平流層對流層第7頁/共56頁

高度（km）80010080604020

-100-50050100溫度（℃

）對流層氣溫隨高度的增加而降低空氣垂直對流氣象變化復雜平流層臭氧空氣以水平運動為主幾乎沒有水蒸氣，沒有氣象現(xiàn)象，利于高空飛行有厚約20km左右臭氧層，可吸收短波紫外線中間層熱成層逸散層氣溫隨高度增加而遞減（高空對流層）氣溫隨高度增加而增加氣體分子呈電離狀態(tài)大氣垂直分層第8頁/共56頁9大氣的垂直結(jié)構(gòu)及其特點對流層：該層是大氣圈中最靠近地面的一層，平均厚度為12km。平流層：位于對流層之上，其上界伸展至約55km處。臭氧層。中間層：從平流層頂至85km處的范圍稱為中間層。熱成層：該層位于85－800km的高度之間。逸散層：800km以上的區(qū)域統(tǒng)稱為逸散層，該層大氣稀薄，氣溫高，分子運動迅速，地球?qū)怏w分子的吸引力小，因此氣體及微?？娠w出地球引力場進入太空。第9頁/共56頁10二、大氣組成及其衛(wèi)生學意義自然狀態(tài)下的大氣是由混合氣體、水汽和氣溶膠組成?？諝庵醒鹾拷抵?2%時，人體可發(fā)生呼吸困難；降至10%時，可發(fā)生智力活動減退；降至7-8%時可危及生命。氣溶膠：粉塵、煙氣、煙和輕霧輕霧、濃霧、霾和煙霧第10頁/共56頁第11頁/共56頁12三、大氣的物理性狀及其衛(wèi)生學意義太陽輻射氣象因素氣溫氣濕氣流氣壓空氣離子第12頁/共56頁太陽輻射

（solarradiation）43％到達地表43％折回宇宙空間14％被大氣吸收表面溫度

6000°K

太陽第13頁/共56頁太陽輻射光譜

放射能力卡/厘米2·分·微米

2.52.01.51.0

0.5

00.20.40.60.81.03

波長（μm）

ultravioletradiation200~400nmvisibalelight400~760nminfraredradiation760~3000nm紫外線區(qū)可見光區(qū)紅外線區(qū)第14頁/共56頁15ultravioletradiationA段（320~400nm)B段（290~320nm)C段（200~290nm)visiblelight（400~760nm)infrared（760~30000nm)促進黑色素原黑色素色素沉著，保護皮膚紅斑作用、光化學煙霧等抗佝僂病作用具有殺菌作用熱效應(yīng)；使機體局部溫度升高，血管擴張，促進新陳代謝及細胞增生太陽輻射光譜第15頁/共56頁16紫外線生物學作用有利作用色素沉著作用抗佝僂病作用殺菌作用其它有害作用紅斑作用其它過量適量第16頁/共56頁紅外線組織均勻加溫、血管擴張促使機體新陳代謝與cell增生

消炎和鎮(zhèn)痛作用治療慢性皮膚病、神經(jīng)病、凍傷、傷口愈合皮膚、組織受過熱損害皮膚燒傷、紅外線白內(nèi)障、紅外線視網(wǎng)膜灼傷

適量過量臨床應(yīng)用第17頁/共56頁18visiblelight

作用于視覺器官產(chǎn)生視覺通過視器官改變著機體的緊張和覺醒狀態(tài)單色光的生物學作用對高級神經(jīng)系統(tǒng)有明顯作用對其它器官系統(tǒng)的生物學作用第18頁/共56頁19空氣離子輕離子:10-15個中性氣體分子重離子:灰塵、煙霧和小水滴重離子/輕離子≤50清潔第19頁/共56頁20

不同空氣環(huán)境狀況空氣陰離子濃度

環(huán)境

空氣陰離子濃度（個/cm3）

海濱、森林、瀑布20,000療養(yǎng)地區(qū)10,000鄉(xiāng)村5,000清潔空氣1,000—1,500曠野、郊區(qū)700—1,000公園400--800街道綠化地帶100--200城市辦公室100第20頁/共56頁21衛(wèi)生學意義1.對神經(jīng)系統(tǒng)的作用空氣陰離子能改善大腦皮層的功能，振奮精神，消除疲勞，提高工作效率，改善睡眠，增加食欲，并有興奮副交感神經(jīng)系統(tǒng)等作用；陽離子的作用與此相反；長時間逗留在煙塵彌漫、通風不良的地方，常感困乏，頭昏，頭痛、甚至惡心等；在海濱，瀑布和噴泉附近，使人覺得頭腦清醒，心情爽快舒暢；在空氣離子作用下，腦電圖有改變，適當劑量的陰離子可使腦電波頻率加快，振幅加大，而陽離子之使之減慢。陰離子可使感覺和運動時值縮短，而陽離子則使之延長。第21頁/共56頁22衛(wèi)生學意義2.對心血管系統(tǒng)的作用

空氣陰離子有降低血壓的治療作用，而陽離子作用相反，可使血壓升高。吸入陰離子后，可使周圍毛細血管擴張并因而使皮膚溫度上升。通過心電圖X線記波攝影等研究證明，陰離子可改善心功能和心肌營養(yǎng)不良狀況。第22頁/共56頁23衛(wèi)生學意義3.對血液的作用空氣陰離子可使血沉減慢，陽離子則使其加快，主是由于血液中膠體質(zhì)點本身荷負電，陰離子加強了這一趨勢，使血漿蛋白的膠體穩(wěn)定性增加。同樣，由于血纖維蛋白原和血漿蛋白的帶電狀況的改變，可使凝血時間縮短，血液粘稠度增大，陰離子有一定刺激造血功能的作用；有人在動物實驗中觀察到，貧血動物在吸入陰離子后，周圍血液中的幼稚型紅細胞、白細胞數(shù)均增加。國內(nèi)有人用空氣陰離子治療單純性周圍性白細胞減少癥和放射治療所致的白細胞減少，取得一定的療效。第23頁/共56頁24衛(wèi)生學意義4.對呼吸系統(tǒng)的作用空氣離子主要通過呼吸道吸入而產(chǎn)生作用，而且對呼吸系統(tǒng)生理功能有明顯影響。在電離空氣過程中，氧原子容易得到電子而產(chǎn)生大量的氧陰離子。陰離子能改善肺的通氣功能和換氣功能，呼吸系數(shù)增加（吸收O2增加20％，排CO2增加14.5％）。陰離子可使氣管粘膜上皮纖毛運動加強，腺體分泌增加，陰離子還能促進鼻粘膜上皮細胞的再生，恢復粘膜的分泌功能。第24頁/共56頁25衛(wèi)生學意義5.對物質(zhì)代謝的作用空氣離子對機體的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪代謝及水、電解質(zhì)代謝都有一定的影響。吸入陰離子可降低血糖及膽固醇、血鉀等含量，增加尿量及尿中氮、肌酐等的排出量?？諝怅庪x子能影響酶系統(tǒng)，激活體內(nèi)多種酶，從而促進機體新陳代謝。陰離子可使腦、肝、腎等組織氧化過程增強。吸入空氣陰離子，可加速基礎(chǔ)代謝，對機體的成長發(fā)育起促進作用。第25頁/共56頁26四、大氣污染的來源

生產(chǎn)性污染交通性污染生活性污染其它燃料燃燒生產(chǎn)廢氣第26頁/共56頁27燃燒一噸煤排出的各種有害物質(zhì)的重量（kg）有害物質(zhì) 電廠鍋爐 工業(yè)鍋爐 取暖鍋爐

SO2 606060 CO 0.231.4 22.7 NO2 9.19.1 3.6 HC 0.10.55

灰分

一般燃燒時

1111 11

燃燒良好時

3 6 9

第27頁/共56頁28汽車排氣一氧化碳100%碳氫化合物60%氮氧化物100%從曲軸箱漏出的氣體碳氫化合物20%從油箱和汽化器中揮發(fā)的汽油碳氫化合物20%第28頁/共56頁29五、大氣污染物的種類

及其存在形式生物性污染物物理性污染物化學性污染物第29頁/共56頁30大氣污染物的種類及其存在形式按污染物在大氣中的存在形式分類氣態(tài)污染物。氣溶膠態(tài)污染物（大氣顆粒物）。第30頁/共56頁31（一）氣態(tài)污染物：氣體和蒸汽含硫化合物碳氧化合物鹵素化合物含氮化合物碳氫化合物第31頁/共56頁32（二）大氣顆粒物總懸浮顆粒物（totalsuspendedparticulates，TSP）：粒徑為≤100μm?？晌腩w粒物（inhalableparticulates，IP，PM10

）：粒徑為≤10μm。細顆粒物（fineparticulatematter，PM2.5)：粒徑為≤2.5μm。超細顆粒物（ultrafineparticulatematter，PM0.1)：粒徑為≤0.1μm。第32頁/共56頁33大氣污染物的種類及其存在形式按污染物形成過程分類一次污染物：由污染源直接排入大氣環(huán)境中，其物理化學性質(zhì)均未發(fā)生變化的污染物，包括氣體、蒸汽和顆粒物。二次污染物：排入大氣的污染物在物理化學因素作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)形成的理化性質(zhì)不同于一次污染物的新的毒性更大的污染物，如硫酸霧、光化學煙霧。第33頁/共56頁34六、影響大氣中污染物

濃度的因素（一）污染源的排放情況（二）氣象因素（三）地形第34頁/共56頁35六、影響大氣中污染物濃度的因素（一）污染源的排放情況排放量與污染源的距離排出高度第35頁/共56頁第36頁/共56頁37六、影響大氣中污染物濃度的因素（二）氣象因素風和湍流溫度層結(jié)氣壓氣濕第37頁/共56頁381、風和湍流

風和湍流對污染物在大氣中的擴散和稀釋起著決定性作用。

氣象因素第38頁/共56頁第39頁/共56頁40氣象因素風向能反映出污染源周圍受影響的方位。瞬時污染以排放當時的下風側(cè)地區(qū)受影響最大；全年污染以年主導風向的下風側(cè)受影響最大。風速決定了污染物被大氣稀釋的程度和擴散的范圍。第40頁/共56頁41氣象因素大氣湍流風速時大時小，并在主導風向的下風向上下、左右出現(xiàn)無規(guī)則的擺動，風的這種不規(guī)則運動稱為大氣湍流。湍流的強弱變化取決于氣溫垂直結(jié)構(gòu)，風速和地面起伏狀況。氣溫的垂直遞減率越大，地面起伏程度越大，湍流運動越強。湍流強，有利于污染物的稀釋擴散。第41頁/共56頁42氣象因素2、溫度層結(jié)

大氣溫度垂直遞減率（γ）正常大氣的高度每增加100m，氣溫降低0.65℃。這種大氣溫度遞減的特性，有利于地面熱空氣的垂直流動也就有利于污染物的擴散。氣塊干絕熱遞減率（γd）氣塊每上升100m，氣塊溫度降低0.986℃

。這是污染物上升過程中本身溫度降低的規(guī)律。第42頁/共56頁43高度（Km）18

151296

3

0-80-60-40-2002040溫度（℃）圖氣溫的垂直分布γ＞0

氣溫隨高度遞減γ＝0

氣溫隨高度無變化

γ＜0

氣溫隨高度遞增逆溫第43頁/共56頁44氣象因素大氣穩(wěn)定度

表示大氣垂直運動得程度。其穩(wěn)定程度γ、γd二者的相對值和γ的絕對值等因素有關(guān)。大氣穩(wěn)定度對污染物在大氣中的擴散稀釋影響較大。

大氣是否穩(wěn)定？取決于氣溫在垂直方向上的分布，即取決于γ與γd的對比。第44頁/共56頁45煙波的多種類型波浪型：γ＞γd時，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)；錐型：γ=γd時，大氣穩(wěn)定度處于中性；扇型：γ＜γd時煙囪排放口處于逆溫層中，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)；第45頁/共56頁46上揚型：γ＜γd時，煙波下方逆溫，上方大氣不穩(wěn)定；煙熏型：煙波上方存在逆溫下方大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)；煙波的多種類型第46頁/共56頁47第47頁/共56頁48氣象因素3、氣壓當?shù)孛媸艿蛪嚎刂茣r，四周高壓氣團流向中心，中心的空氣便上升，形成上升氣流。此時云天較多，風速較大，大氣呈中性狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于污染物向上擴散。當?shù)孛媸芨邏嚎刂茣r，中心部位的空氣向周圍下降，此時天氣晴朗，風速小出現(xiàn)逆溫層，阻止污染物向上擴散。第48頁/共56頁49氣象因素4、氣濕大氣中顆粒物能吸收水分，致使重量增加，影響了運動速度，污染物不易擴散，加重局部大氣的污染。大氣中的水溶性氣體污染物如SO2，可因濕度增加而形成更多的酸雨。反之，如果濕度低，則空氣干燥，有利于污染物擴散。第49