空氣質(zhì)量與健康.ppt

1、課題,空氣質(zhì)量與健康,豐盛的食物,潔凈的水,新鮮的空氣,假如你在一次意外的太空旅行中，耗盡所有攜帶的生活供給物資。如果只能提供下列其中的一種，你會選什么？,小測試,一、大氣環(huán)境質(zhì)量保證的重要性：,潔凈的大氣對生命來說是至關(guān)重要： 一個(gè)成年人每天呼吸大約兩萬次，吸入的空氣量大約為 1015m3, 約為人每天吃食物重量的 10 倍。生命的新陳代謝一時(shí)一刻也離不開空氣，人5 周不吃飯 ,5 天不飲水，尚能生存，而 5 分鐘不呼吸就會死亡。 污染的大氣對動(dòng)植物的生長和生存造成危害，嚴(yán)重時(shí)還會造成死亡： 在受污染的大氣中，常含有 CO、SO2、N0 x 、H2S 、NH3 、Cl2 、HCl 和碳?xì)浠?/p>

2、物（如 ,CH4 、C1OH16 等）、過氧乙酷硝酸脂 (PAN) 以及多種的無機(jī)或有機(jī)物氣體等。懸浮于大氣中的污染物,不僅對太陽 -地球間熱量收支平衡有影響,造成局部或全球氣候和氣象的不正常,而且能直接對動(dòng)植物的生長和生存造成危害,污染嚴(yán)重時(shí)還會造成死亡。,瘴氣,瘴氣是熱帶原始森林里動(dòng)植物腐爛后生成的毒氣，主要原因就是無人有效地處理動(dòng)物死后的尸體，加上熱帶氣溫過高，為瘴氣的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件。指南部、西南部地區(qū)山林間濕熱蒸發(fā)能致病之氣 。 瘴氣，是古代壯族地區(qū)的常見病，廣西素有“瘴鄉(xiāng)”之稱，壯醫(yī)按發(fā)病季節(jié)分，春天叫作青草瘴，夏天叫作黃梅瘴，秋天叫作新禾瘴，冬天叫作黃茅瘴。按癥狀及性質(zhì)分為冷瘴

3、、熱瘴、啞瘴等。依植物命名的桂花瘴、菊花瘴，依動(dòng)物命名的有蚺蛇瘴、孔雀瘴、蚯蚓瘴、鴨蟲瘴、黃蜂瘴等，還有瘴田、蒙沙、水瘴等。,大氣圈的結(jié)構(gòu),二、大氣的結(jié)構(gòu)與組成 1、對流層: 在這一層里除有純凈的干空氣外，還含有一定量的水蒸氣，適宜的濕度對人和動(dòng)植物的生存起著重要作用。對流層的溫度分布特點(diǎn)是下部氣溫高 ,上部氣溫低，所以，其大氣易形成較強(qiáng)烈的對流運(yùn)動(dòng)。 由于太陽輻射和大氣環(huán)流的影響，對流層常出現(xiàn)極其復(fù)雜的氣象現(xiàn)象。 人類活動(dòng)排放的污染物也大多聚集于對流層，即大氣污染主要發(fā)生在這一層，特別是靠近地面 12km 的近地層，因此對流層與人類的關(guān)系最為密切。,2、平流層: 臭氧（ O3 ）層,在平流層

4、中，很少發(fā)現(xiàn)大氣上下的對流，一般多是處于平流流動(dòng)，極少出現(xiàn)云、雨、風(fēng)暴天氣。大氣透明度好，氣流也穩(wěn)定。 進(jìn)入平流層中的污染物，停留時(shí)間可達(dá)數(shù)十年之久。氮氧化物、氯化氫以及氟利昂有機(jī)制冷劑等能與臭氧層中的臭氧發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，致使臭氧濃度降低，嚴(yán)重時(shí)臭氧層還可能出現(xiàn) “ 空洞”。地球表面上的紫外線將增強(qiáng)，從而導(dǎo)致地球上更多的人患有皮膚癌，地球上的生態(tài)系統(tǒng)也會受到極大的威脅。,3. 中間層,中間層位于平流層頂之上，層頂高度大約為 80 85km 在這一層里有強(qiáng)烈的垂直對流運(yùn)動(dòng)，氣溫隨高度增加而下降，中間層頂溫度可降至 -83 -1130 。,暖層位于中間層的上部，暖層的上界距地球表面有 800 多公

5、里。 該層的下部基本上是由分子氮所組成，而上部是由原子氧所組成。原子氧可吸收太陽輻射出的紫外光，因而，暖層中氣體的溫度是隨高度增加而迅速上升的。 由于太陽光和宇宙射線的作用，使得暖層中的氣體分子 大量被電離，所以暖層又稱為電離層。,4. 暖層 （電離層）,5.逸散層 大氣圈的最外層，是從大氣圈逐步過渡到星際空間的大氣層。,大氣的垂直分層,對流層,平流層,上冷下熱 高空對流,高層大氣,三、大氣的組成 大氣是一個(gè)由多種氣體組成的混合物。它是由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)三部分組成的。 干潔空氣中的主要成分為N2（占78.09%）、 O2(占20.95%)、Ar(占0.93%)及一些微量元素， 如CO2、O

6、3、H2、CH4、He、Kr、Ne等。,大氣成分中有些是可變的成分，主要包括CO2、O3、水汽和雜質(zhì)。這些可變成分如含量正常，則對環(huán)境和生命有機(jī)體是有益而無害的，但含量變化后(過多或缺乏)都會造成不良影響及危害。,成云致雨的必要條件,主要 成分,次要 成分,水 汽,固體雜質(zhì),生物體的基本成分,維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì),植物光合作用的原料；對地面保溫,吸收紫外線，使地球上的生 物免遭過量紫外線的傷害,成云致雨的必要條件；對地面保溫,干 潔 空 氣,O3,N2,O2,CO2,大氣各成分的作用,四、大氣污染和污染物 1、大氣污染的定義 大氣污染指由于人類活動(dòng)或自然過程使大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的程

7、度(一般指有害物質(zhì)，如SO2、NOX、HC、O3、飄塵等超過國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))，以至破壞人和生態(tài)系統(tǒng)的正常生存和發(fā)展，對人體、生態(tài)和材料造成危害的現(xiàn)象。 2、大氣污染源和污染物 1)來源： 天然源 人為源,大 氣 污 染 源,自然界的火山爆發(fā),煙霧彌漫,毒氣熏人,冰島火山、噴發(fā)的影響,2010年3月20日冰島火山開始噴發(fā)。一般而言，火山噴發(fā)有三個(gè)層面的影響： 一是火山爆發(fā)的直接危害，比如熔漿毀壞當(dāng)?shù)鼐用竦纳钤O(shè)施，甚至直接造成居民死亡。 二是火山爆發(fā)的次生災(zāi)害，最為主要的是火山灰、洪水、泥石流、有毒氣體、地震和海嘯等。比如，1986年8月喀麥隆尼沃斯火山噴發(fā)，有1700余人死于火山噴出的二氧化碳等

8、大量有害氣體。據(jù)歐洲研究人員估計(jì)，本次冰島火山噴發(fā)每天釋放出15至30萬噸的二氧化碳，相當(dāng)于一個(gè)歐洲中小經(jīng)濟(jì)體的日排放量。 三是較為中期和宏觀的影響，比如對農(nóng)業(yè)、航空、旅游，以及環(huán)境、氣候等的影響。,超級火山,美國黃石國家公園一座沉睡了64萬年的超級火山，占地面積近9000平方公里，是世界上最大的活火山。,科學(xué)家們預(yù)測說，隱藏在黃石公園地下的世界上最大規(guī)?！俺壔鹕健钡膰姲l(fā)間隔約為60萬年，而它的最近一次爆發(fā)很可能就發(fā)生在距今約64萬年前。換言之，這座超級火山目前或許已經(jīng)進(jìn)入了噴發(fā)活躍期。,背 景 事 件,進(jìn)入2011年10月，那些原本懷著度過“一年中最美季節(jié)”的北京市民卻大失所望：連綿不斷的

9、陰霾天氣加上頻繁入侵的西伯利亞冷空氣，讓人感覺陰冷而又呼吸艱難。一年中最美好的季節(jié)，竟然意外的演變成了一年中“最糟糕”的時(shí)間 與此同時(shí)，一場和空氣污染有關(guān)的話題在坊間迅速蔓延。事情的起源來自一臺設(shè)在北京市朝陽區(qū)東三環(huán)美國大使館內(nèi)的空氣質(zhì)量監(jiān)測儀 這臺原本只是用來給美國大使館內(nèi)部人員提供實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量指數(shù)的機(jī)器，頻頻發(fā)出的的“重度污染”警報(bào)被不少熱心網(wǎng)友發(fā)布在微博和互聯(lián)網(wǎng)上。 與此同時(shí)，政府的官方數(shù)據(jù)顯示北京市的大氣質(zhì)量僅僅是“輕度污染”，巨大的落差讓普通民眾對生存環(huán)境早已脆弱的信心，再次受到了致命性的打擊。,沙塵暴 (sand duststorm) 是沙暴 (sandstorm) 和塵暴 (du

10、ststorm) 兩者兼有的總稱，是指強(qiáng)風(fēng)把地面大量沙塵物質(zhì)吹起并卷入空中，使空氣特別混濁，水平能見度小于 一千米的嚴(yán)重風(fēng)沙天氣現(xiàn)象。其中沙暴系指大風(fēng)把大量沙粒吹入近地層所形成的挾沙風(fēng)暴；塵暴則是大風(fēng)把大量塵埃及其它細(xì)粒物質(zhì)卷入高空所形成的風(fēng)暴。,沙塵暴形成的條件 一是地面上的沙塵物質(zhì)。它是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)。 二是大風(fēng)。這是沙塵暴形成的動(dòng)力基礎(chǔ)，也是沙塵暴能夠長距離輸送的動(dòng)力保證。 三是不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)。這是重要的局地?zé)崃l件。沙塵暴多發(fā)生于午后傍晚說明了局地?zé)崃l件的重要性。,沙塵天氣分為浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴和強(qiáng)沙塵暴四類。,2、污染物： (1)氣溶膠狀污染物(粒狀) 總懸浮顆粒物(TSP

11、) D(粒徑)在100m以下，其中多數(shù)在10 m以下，是分散在大氣中的各種粒子的總稱。 飄塵（可吸入粒子(IP)） D10m能在大氣中長期飄浮的懸浮物質(zhì)，如煤煙、煙氣、霧等。 降塵 D30m的粒子，靠重力作用可在短時(shí)間內(nèi)降到地面的。,建筑粉塵,顆粒物有固體的灰塵、煙塵、煙霧以及液體的云霧和霧滴，它們中一部分是致癌、致畸、致突變物質(zhì)，并能被人體吸收而危害人體健康，另一方面，它們是有毒物質(zhì)的載體，使一些氣體污染物轉(zhuǎn)化成為有害的顆粒物或使某些污染物的毒性增強(qiáng)。,煙塵的作用： 1）凝結(jié)核 2）吸收太陽輻射 3）降低能見度 4）影響植物體生長 飄塵（可吸入粒子(IP)） 大于10m的顆粒物能被鼻腔的鼻毛

12、吸留住，而小于10m的飄塵卻能長驅(qū)直入侵蝕肺泡，叫“可吸入因子”。在可吸入微粒中 80%可沉積于肺泡，且沉積時(shí)間可達(dá)數(shù)年之久。導(dǎo)致肺心病等一系列病變。,根據(jù)顆粒物的形成機(jī)制及其物理形態(tài)，又可將其分為煙、霧、塵等,表 顆粒物的形成機(jī)制及其物理性質(zhì)特征,總懸浮顆粒物 Dp100m,total suspended particulates, TSP,可吸入顆粒物 Dp10m,inhalabal particulates, IP particulate matter, PM10,細(xì)粒子 Dp2.5m,fine particle particulate matter, PM2.5,包括液體、固體或者液體

13、和固體結(jié)合 存在的，并懸浮在空氣介質(zhì)中的顆粒,能進(jìn)入人體呼吸道，且能長期漂浮于空氣中,在空氣中懸浮的時(shí)間更長,對健康的危害更大,顆粒污染物： 從環(huán)境與健康的角度， 顆粒物按粒徑可分為：,調(diào)查資料表明，某市在 街上工作的交通警察， 咽炎發(fā)病率約為32%，肺 結(jié)核發(fā)病率約為17%；而園林工人咽炎發(fā)病率為12%，很少有人患肺結(jié)核。在另一個(gè)城市，對幾所小學(xué)的7500名小學(xué)生鼻炎發(fā)病率的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，居住在一般居民區(qū)和機(jī)關(guān)所在地的小學(xué)生發(fā)病率為11.3%，而居住在工業(yè)區(qū)的為33.7%。,交通民警與園林工人呼吸系統(tǒng)疾病的比較,16.7+7.8 無 40.2+10.8 29.3+14.4 23.2+9.3 12

14、.2+10.3,北京PM2.5超標(biāo)事件,曾有網(wǎng)友根據(jù)信息公開原則，要求北京市環(huán)保局公布PM2.5的監(jiān)測數(shù)據(jù)，但遭到了拒絕，北京市環(huán)保局的書面回應(yīng)是，PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)目前只能作為研究使用，所以不予公布。 美國駐華使館會將使館區(qū)域內(nèi)監(jiān)測到的PM2.5數(shù)值發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，2011年12月04日，美國駐華使館監(jiān)測到的空氣質(zhì)量指數(shù)超過了最高值500，再次爆表。,PM2.5引發(fā)的空氣質(zhì)量之爭,為了躲避地溝油，我們可以在家吃飯；為了喝口干凈水，我們可以購買各種凈水器；為了不攝入三聚氰胺，我們不喝牛奶；但這年頭，喝西北風(fēng)，也可能中毒！,大于5m的顆粒物多滯留在上呼吸道，對粘膜產(chǎn)生刺激和腐蝕作用，常發(fā)生慢性鼻

15、咽炎、慢性支氣管炎 小于5m的顆粒物多滯留在細(xì)支氣管和肺泡，可與NO2協(xié)同，損傷肺泡和粘膜，引起支氣管和肺部炎癥。長期持續(xù)作用，可誘發(fā)COPD(慢性阻塞性肺部疾患），出現(xiàn)繼發(fā)感染，可導(dǎo)致嚴(yán)重后果。,我們每天呼吸的空氣中到底有哪些是對人體傷害最大的污染源？普通消費(fèi)者該通過哪些手段減少糟糕的空氣質(zhì)量對身體的影響？,在現(xiàn)代城市里的眾多污染物來源中，顆粒污染物是最常見的，也是最主要的污染來源。因?yàn)槌鞘欣飻?shù)量龐大的機(jī)動(dòng)車、工廠、建筑業(yè)都是產(chǎn)生顆粒污染物的主要源頭。區(qū)分顆粒污染物殺傷力的主要依據(jù)是直徑，直徑越小的顆粒污染物，對人體的危害也就越大。,PM2.5對人類健康的危害,一般來說，直徑大于10微米的顆

16、粒通常不會進(jìn)入人體的肺部，因?yàn)槲覀兊暮粑鞴倏梢詫λ麄冞M(jìn)行有效的過濾和阻攔，它們只會對我們的眼睛，鼻子和嗓子造成潛在威脅。 而直徑小于10微米的顆粒物被稱為PM10(Particulate Matter 懸浮顆粒)。其中直徑在2.5微米-10微米之間的被稱為“大顆?！狈蹓m，直徑小于2.5微米的則又被稱為“超細(xì)顆?！?，即PM2.5。 人體的生理結(jié)構(gòu)決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力，而PM2.5對人類健康的危害卻隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，逐步暴露出其恐怖的一面。, PM2.5對人體的危害性 現(xiàn)代醫(yī)院證明，含有高濃度超細(xì)顆粒（PM.25）和大顆粒(PM10)的空氣會對人體產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的健康傷害，

17、例如可以加重呼吸系統(tǒng)疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動(dòng)脈等心臟疾病。,人類需要潔凈的空氣,排放到空氣中的有害物質(zhì)，大致可分為有害氣體和粉塵兩大類,怎樣才能知道大氣受到了污染？,空氣質(zhì)量日報(bào)的主要內(nèi)容包括“空氣污染指數(shù)”“首要污染物”“空氣質(zhì)量級別”“空氣質(zhì)量狀況”,中央電視臺空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)內(nèi)容,空氣質(zhì)量指標(biāo)：,1、空氣污染指數(shù),（Air Pollution Index，API),是將常規(guī)測定的幾種空氣污染物濃度轉(zhuǎn)化成數(shù)值的形式來表示，并可以通過分級來表示空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。,空氣質(zhì)量監(jiān)測項(xiàng)目 主要有二氧化硫（SO2）、可吸入顆粒（PM10）、 氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、臭氧

18、（O3）、 鉛（Pb）、苯并(a)芘（BaP）、氟化物（F）等10項(xiàng)。,2、空氣質(zhì)量級別：,與空氣污染指數(shù)相對應(yīng),空氣污染指數(shù),空氣質(zhì)量級別,等級,050,51100,101200,201300,超過300,級,級,級,級,級,優(yōu),良,輕微污染,中度污染,重度污染,首要污染物是指污染最重的污染物,首要污染物的污染指數(shù)即為空氣污染指數(shù)。 首要污染物是指污染最重的污染物,目前在測的污染物有 二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)等。,3、首要污染物,城市空氣質(zhì)量評價(jià)指標(biāo),總懸浮顆粒物：這是大氣降塵的主要污染指標(biāo)。 PM10： 粒徑小于10微米不能被人的上呼吸道所阻擋的可吸

19、入性顆粒。 PM2.5 ：粒徑小于2.5微米的可吸入性氣溶膠。這種氣膠微粒被吸入人體后，會滲透到肺部組織的深處，可引起支氣管炎和肺癌等病變。 二氧化硫：二氧化硫在大氣中會氧化而形成硫酸鹽氣溶膠，毒性將增大10倍以上 氮氧化物：氮氧化物與水可生成硝酸鹽、亞硝酸鹽。進(jìn)入人體，可生成強(qiáng)致癌物亞硝酸氨，也可與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人產(chǎn)生缺氧癥狀。,顆粒物污染較重的中國城市主要分布示意圖, 含硫化合物 主要指SO2和SO3、H2S 濕度大的情況下，含硫化合物最終被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要來源。 二氧化硫是一種無色的刺激性氣體, 腐蝕性很大，會嚴(yán)重刺激人的呼吸系統(tǒng)，使人出現(xiàn)咳嗽、嗓子疼、胸悶和

20、感到呼吸受阻，刺激腐蝕人的肺部，可以造成肺氣腫和支氣管炎。并加重哮喘病情。 二氧化硫破壞植物的葉綠素，使植物脫水壞死。 在適當(dāng)條件下和飄塵結(jié)合在一起，或與水汽中的水蒸汽結(jié)合形成硫酸霧，硫酸霧微粒侵入人體肺部，可以引起肺水腫和肺硬化等疾病導(dǎo)致死亡。,（2）氣狀污染物, 氮的氧化物 NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的總稱，造成大氣污染的NOX最主要是NO和NO2。 氮氧化物來源：主要來源于人類生產(chǎn)生活活動(dòng)，以汽車尾氣排放造成的污染最為嚴(yán)重。 氮氧化物危害： 1）氮氧化物可以轉(zhuǎn)化為硝酸，是形成酸雨主要物質(zhì)之一 2）是形成光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì) 3）是消耗臭氧的重要因子 4）N

21、O2對人有生理刺激和腐蝕作用，引起城市居民產(chǎn)生急性呼吸道病變的一種原因 5）可腐蝕織物、材料、破壞染料，使它褪色 6）危害植物，使其組織受害而落葉，甚至枯萎, 碳的氧化物 指CO和CO2。 CO主要是由含碳化合物不完全燃燒產(chǎn)生的無色無味無刺激性的有毒氣體。對人體的危害主要是阻礙體內(nèi)氧氣的傳輸，使人體缺氧，導(dǎo)致死亡。 CO2是一種無毒的氣體，是大氣中的 “正?！背煞?，主要來源于生物的呼吸和化石燃料等的燃燒。目前，大氣中CO2濃度逐漸升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面長波輻射，使地球升溫，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，從而形成全球氣候變化。 碳?xì)浠衔?HC) HC是自然界中必不可少的物質(zhì)，主要指烷烴、

22、烯烴和芳香烴等具有揮發(fā)性的有機(jī)物，它們主要是由碳原子和氫原子組成。碳?xì)浠衔镏饕獊碓从谧匀唤缰参锓纸?，人為產(chǎn)生的量很小，但它們是形成光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)。 含鹵素化合物 主要指一些氟氯烴類物質(zhì)，它們主要破壞臭氧層，引起溫室效應(yīng),五、大氣污染類型 還原型(煤炭型)：主要污染物：SO2、CO和顆粒物，在低溫、高溫陰天、小風(fēng)、逆溫情況下，在當(dāng)?shù)氐匦螚l件的影響下，被封蓋在城市上空，造成對人體健康極大的危害，致使上千人死亡。類似這樣的事件發(fā)生過多起，最典型的當(dāng)屬1952年12月發(fā)生在英國首都倫敦的SO2煙霧中毒事件。 氧化型(汽車尾氣型)：污染物主要來自于汽車排氣、燃油鍋爐以及石油化工生產(chǎn)。一次污染物主

23、要為NOX和HC、生成的二次污染物為O3、醛類、酮類、過氧乙酸硝酸脂。發(fā)生在光照強(qiáng)烈的熱帶、亞熱帶、89月中午或午后陽光強(qiáng)烈時(shí)。最典型的當(dāng)屬1965年前后的洛杉磯光化學(xué)煙霧。,被光化學(xué)氧化劑腐蝕的葉片,光化學(xué)氧化劑是臭氧、硝酸、醛類、酮類和及氧乙?；跛狨サ榷喾N物質(zhì)的混合物，其中80%是臭氧，可刺激人的眼睛、喉嚨，引起紅眼、流淚、肝炎、肺氣腫等。對植物、家畜、橡膠、染料等制品也造成危害。一方面臭氧具有殺菌作用，另一方面又是眼、喉和肺最危險(xiǎn)刺激物之一。臭氧進(jìn)入呼吸道后，與所接觸器官迅速反應(yīng)。導(dǎo)致慢性肺疾病，肺氣腫和右心衰竭。 這是被光化學(xué)氧化劑腐蝕的葉片。,酸雨 由于人類活動(dòng)的影響，使降水中溶入其它酸性物質(zhì)，從而使其pH值降到5.6以下的降水。 酸雨的形成：是復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理現(xiàn)象，是由自然排放和人為活動(dòng)等釋放到大氣中的SO2或NOx通過氧化反應(yīng)（氣相或液相反應(yīng)），生成硫酸或硝酸和亞硝酸，附在凝結(jié)核上降落到地面上的。 影響與危害： （1）損害水生、陸生生物：如魚類和森林 （2）對人體健康影響：使有毒重金屬溶入飲用水中，危害飲用者 （3）腐蝕建筑材料、金屬構(gòu)件、油漆以及名勝古跡等,六、大氣中污染物的擴(kuò)散 1、氣象因