环境与健康4章（气）讲解课件

1,环境与健康,讲授：曹利平,2,讲授：曹利平,环境与健康,第四章 环境污染与健康,3,4.1 环境污染概述 4.2 大气环境污染与健康 4.3 水环境污染与健康 4.4 土壤污染与健康 4.5 环境物理因素与人体健康,4,4.1 环境污染概述 4.2 大气环境污染与健康 4.3 水环境污染与健康 4.4 土壤污染与健康 4.5 环境物理因素与人体健康,第四章 环境污染与健康,5,一、大气污染概念 二、大气污染源 三、大气污染物种类、来源及健康危害 四、防护措施,第四章 环境污染与健康,推荐：*柴静空气质量调查：穹顶之下,4.2 大气环境污染与健康,6,4.2 重点问题：,1、什么是大气污染？ 2、大气中的主要污染物有哪些？PM2.5、SO2、O3、 苯并（）芘的来源及危害？ 3、“雾”与“霾”是一回事吗？如何自我防护？ 4、从空气质量的日变化特点来看，应选择什么时 间锻炼身体为好？,7,一、大气污染概念,4.2 大气环境污染与健康,指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到足够的程度(一般指有害物质，如SO2、NOX、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准)，持续足够时间，以致对人体、生态和材料造成危害的现象。,干洁空气、水汽、固液杂质,依据成分的相态及性质划分为3部分：,大气的天然组成,干洁空气的组成：,主要成分：N2（占78.09%）、 O2(占20.95%)、 Ar(占0.93%)、 CO2（0.03%） 微量气体：O3、H2、CH4、He、Kr、Ne等。,氩 0.93%,CO2 0.03%,其它 0.01%,氧 20.93%,氮 78.10%,干洁空气的组成,1、按污染物质来源与人的关系,二、大气污染源,（一）概念:,向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所、设备和装置。,（二）分类:,4.2 大气环境污染与健康,人为污染源,天然污染源,居民生活,大 气 污 染 源 类 型,区域广、时间长；污染物种类多、浓度高；但可防可控。,农药、化肥挥发、烟灰、甲烷、畜禽粪便异味,工业生产过程,农业活动排放,火山喷发（天然）,森林大火（天然）,沙尘暴（天然）,工业污染源（人为）,河南安阳市范家庄离炼钢炉只有一墙之隔，村里每天都下铁雨，村民在这污染严重的环境下生活。 2008年3月24日,宁夏石嘴山湖滨工业园区高大的烟囱上粉尘从天而降，当地居民叫苦连天，他们出门就得做好防范措施。 2006年4月22日,在宁夏内蒙古交界处，一根根高大的烟囱吐着金黄色的烟尘遮蔽了蓝天，大片的草原成了工业废料的堆放场；刺激的气味让人咳嗽难忍；滚滚的工业污水流入黄河,内蒙古拉僧庙发电厂二条黑色的巨龙覆盖着村庄 2005年7月26日,第二节 大气环境污染与健康,山西临汾市污染严重地区， 农民在棉花地里干了两小时活后全身都是煤灰. 2007年9月24,江苏连云港盐场工人愤怒地说，风往我们这边吹时，化工厂排入的气体又臭又刺鼻受不了，到了晚上毒气放得更多 . 2008年7月19日,第二节 大气环境污染与健康,交通污染（人为）,汽车扬尘（人为）,工地扬尘（人为）,生活污染源（人为）,街边烧烤（人为）,垃圾焚烧（人为）,农药污染（人为）,秸秆焚烧（人为）,秸秆焚烧（人为）,畜,禽,殖,养,稻田甲烷释放（人为）,鸟儿与天空,5、按污染物排放时间：连续源、间断源和瞬时源。,二、大气污染源,2、按污染源性状：固定源和移动源。,4、按污染源空间分布：点源、线源和面源,分类:,3、按污染源高度：地面源和高架源,4.2 大气环境污染与健康,三、大气污染物种类、来源及危害,从形成过程：一次、二次污染物,从相态：固体颗粒态和气态的污染物,大气污染物分类:,4.2 大气环境污染与健康,大气污染物概念 指由于人类活动或自然过程排入大气、并对人产生危害的那些物质。,1、一次污染物(原生性污染物) 由污染源直接排放到大气环境中的污染物，进入大气后其性质还没有发生变化。最主要的一次性污染物有颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮（氮氧化物）、碳氢化合物等。,大气污染物的种类:,（一）从形成过程划分,三、大气污染物种类、来源及危害,2、二次污染物(续发性污染物) 指一次污染物在大气中经化学反应或光化学反应后形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物。这类污染物的颗粒微小，其毒性比一次污染物还强。如：硫酸、硝酸、臭氧、醛、酮等。,三、大气污染物种类、来源及危害,大气污染物的种类:,4.2 大气环境污染与健康,大气污染物的种类:,1、气溶胶状污染物(粒状) 2、气态污染物,（二）按存在状态（相态）划分,4.2 大气环境污染与健康,三、大气污染物种类、来源及危害,1、气溶胶状污染物(粒状) 指大气中的固体粒子、液体粒子。包括灰尘、烟尘、烟雾以及云滴和雾滴。 危害：一方面直接危害呼吸系统；另一方面，它们是有毒物质的载体，使一些气体污染物转化成为有害的颗粒物或使某些污染物的毒性增强；再者降低能见度。,从粒径上看，气溶胶包括：,总悬浮颗粒物(TSP -Total Suspended Particulate)： D(粒径)在100m以下，其中多数在10m以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。, 降尘：D30m的粒子，靠重力作用可在短时间内降到 地面的。多见于沙尘暴、扬沙天气。,1、气溶胶状污染物(粒状),飘尘（可吸入粒子IPInhalable particle),关于PM2.5：,关于“雾霾”：,飘尘（可吸入粒子IPInhalable particle),D10m，即PM10，能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。与大颗粒物相比，PM10能长驱直入侵蚀肺泡。在可吸入微粒中 80%可沉积于肺泡，且沉积时间可达数年之久，导致肺心病、肺癌等一系列病变。,“雾”与“霾”是一回事吗？,关于PM2.5：,成分：指空气中直径小于等于 2.5 微米的颗粒物，是形成雾霾的主要物质；化学成分主要包括有机碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐（Na+）等。,2012年10月11日，新修订的环境空气质量标准增设了PM2.5平均浓度限值。2013年2月，全国科学技术名词审定委员会将PM2.5命名为细颗粒物。,4.2 大气环境污染与健康,危害：因粒径小，能进入肺泡及血液；比表面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（如重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。,42,我国大气环境质量标准（2012）,华北地区的雾霾,4.2 大气环境污染与健康,雾霾中的北京,关于“雾霾”,2014年10月19日北京国际马拉松起点天安门广场,“雾”与“霾”是一回事吗？,雾与霾是一回事吗？,悬浮在贴地气层中的大量微小水滴或冰晶组成的集合体,悬浮在大气中的大量（PM2.5)微小尘粒、烟粒、盐粒组成的集合体,能见度：1km以下,能见度：10km以下,相对湿度,颜色,“雾”与“霾”是一回事吗？,A,B,C,D,“雾”与“霾”？,关于“霾”,53,“雾霾”天的自我防护,54,锻炼身体的时间选择：,不是早晨！ 下午或傍晚！ ,55,按照目前的研究，空气污染所带来的危害，主要包括肺癌风险、呼吸系统疾病、心脑血管疾病等几方面。在雾霾无法解决的情况下，如果其他方面能够加强健康管理，特别是营养方面，就能在很大程度上减轻雾霾所带来的不良后果。,研究证明，PM2.5这类微细颗粒物进入肺泡之后，很难被人体清除，它会引起人体的氧化应激水平提高、炎症反应水平升高。那么，在膳食当中，就应当注意适当多吃一些有利降低炎症反应、有利提高人体抗氧化能力的食物。,与其一味想拒污染于门外，不如想想如何预防污染危害。,56,富含抗氧化物质的食物。蔬果中的各种多酚类物质、花青素等都有抗氧化作用，它们能降低身体的氧化应激程度。试试每天吃一斤蔬菜、半斤水果吧。尽量挑颜色比较浓重的品种，橙黄色和紫色的蔬菜水果，抗氧化性比较强，比如草莓、桑葚、葡萄、紫薯之类富含花青素的紫红色水果，在同样食量时的效果就比桃子、梨子之类强，黄桃比白桃强，紫薯比白肉甘薯强。对预防肺癌等多种癌症有益。,有利于减轻雾霾损害的营养素：,富含omega-3脂肪酸的食物。Omega-3脂肪酸（鱼油中的DHA，及亚麻籽油、紫苏籽油等）有降低炎症反应的作用。研究发现，在污染环境中的老年人在增加omega-3脂肪酸之后，与没有增加的人相比，心血管方面的指标会有所改善。对于没有贫血问题的人来说，可以适当增加鱼和肉的比例，减少升高炎症反应的红肉（特别是牛羊肉），特别是少吃烟熏烧烤肉类（它们的氧化程度更高，且含致癌物），增加鱼类水产的比例。,富含胡萝卜素和叶绿素的食物。胡萝卜、南瓜、芒果、木瓜等蔬果富含胡萝卜素，菠菜、苋菜、小油菜、芥蓝等深绿色的叶菜中富含叶绿素和胡萝卜素。其中叶绿素有利于减少某些化学毒物的致突变作用，而胡萝卜素体内转变成维生素A，有利于上皮组织（包括消化道、呼吸道、生殖道、眼睛的黏膜和皮肤等）的抵抗力和修复能力。如果维生素A缺乏，人体呼吸道粘膜抵抗力下降。,富含维生素的食物。维生素B6、维生素B12、叶酸、维生素C和维生素E等营养素能够减弱大气污染对健康的损害，比如被大气污染所苦的哮喘儿童，在增加VC和VE摄入之后，通气量会增强。,57,1、气溶胶状污染物(粒状),三、大气污染物种类、来源及健康危害,铅（尘）：,一种青灰色重金属。,来源:,有色金属冶炼过程中所排出的废气、废渣。,由汽车排出的含铅废气，汽油中用四乙基铅作为抗爆剂，在汽油燃烧过程中，铅便随汽车排出的废气进入大气。,58,铅污染源,铅一旦排入环境，无法再降解，在环境中的长期滞留积累。,59,受害主体,儿童,60,铅危害！,儿童对铅的吸收量比成年人要高几倍。当儿童的血铅浓度每达到60微克/100毫升时，会由智力障碍引起行为异常。,慢性毒性： 长期接触铅及其化合物会导致心悸，易激动，血象红细胞增多。铅侵犯神经系统后，出现失眠、多梦、记忆减退、疲乏，进而发展为狂躁、失明、神志模糊、昏迷，最后因脑血管缺氧而死亡。,远期致癌：是一种潜在性泌尿系统致癌物质,血铅水平往往要高于60微克/100毫升时，才会出现临床症状，因此许多儿童体内血铅水平虽然偏高，但却没有特别的不适，轻度智力或行为上的改变也难以被家长或医生发现。这也是为什么儿童铅中毒在国外被称为“隐匿杀手”的原因。,61,平时膳食中应包含足够量的优质蛋白质，如蛋类、瘦肉、家禽、鱼虾、黃豆和豆制品等应占1/2以上。 在膳食调配时应选择富含维生素C的食物，不仅可补足铅造成的维生素C耗损，减轻铅中毒症状，维生素C还可在肠道与铅结合成溶解度较低的抗坏血酸鉛度，降低铅的吸收，同時维生素C还直接或间接参与解毒过程，促进铅的排出。 适量补充维生素E可抵抗铅引起的过氧化作用，补充维生素D则可通过对钙磷的调节来影响铅的吸收和沉积。 补充维生素B1、B2、B6、B12和叶酸等，对于改善症状和促进生理功能恢复有一定的效果。 坚持每天喝2杯牛奶（约400500毫升）。,如何预防铅中毒：,62,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。,63,4.2 大气环境污染与健康,三、大气污染物种类、来源及健康危害,2、气态污染物,依据环境空气质量标准（Ambient air quality standards）列举：,SO2,氮的氧化物（ NOX-NO、NO2）,CO,O3,苯并（）芘，BaP,来源： SOx 主要是人类活动产生的，以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、柴油发动机、金属冶炼厂、造纸厂等；其中2/3来自煤的燃烧，1/5来自石油的燃烧。,4.2 大气环境污染与健康,三、大气污染物种类、来源及健康危害,2、气态污染物,SO2,65,伦敦烟雾事件,SO2是一种无色的刺激性气体,但温度高时可被氧化，再与飘尘、水作用，形成酸雾、酸雨。破坏植物的叶绿素，使植物脱水、枯黄、坏死。,危害！,环境标准: 一次:0.5mg/m3, 日均:0.15mg/m3,侵入人体肺部，可引起： 急性低热乏力，咽炎、鼻炎、支气管炎等；高浓喉头水肿、痉挛窒息，并发肺炎、肺水肿和肺硬化等疾病导致死亡。 慢性阻塞性肺部疾患重要病因之一；促癌作用: 10mg/m3,SO2,腐蚀性很强，会刺激人的眼睛及呼吸系统。,二氧化硫的危害： SO2遇水 SO2与烟尘联合作用 变态反应原 支气管哮喘 SO2与B(a)P联合作用 致癌,眼、上呼吸道刺激,刺激上呼吸道平滑肌末梢神经感受器,慢性鼻炎、COPD等,二氧化硫与健康损害的剂量-效应关系,2、气态污染物,来源： 人为源是油料燃烧(汽、柴油），如： 机动车辆、火力发电、石油化工等。2/3来自流动源，如汽车尾气排放。,三、大气污染物种类、来源及健康危害,氮的氧化物（ NOX-NO、NO2）,1）NO无色无味，毒性不大，但与CO类似，可使人组织缺氧、窒息。 NO+血红蛋白 （亚）硝酸基高铁血红蛋白 2）NO2为棕红色气体，对人有生理刺激和腐蚀作用，引起急性呼吸道病变，促癌作用: 102.8mg/m3,危害！：,环境标准: NO2一次 0.15mg/m3,3）氮氧化物可转化为硝酸，形成酸雨。危害植物，使其组织受害而落叶、 枯萎。可腐蚀编织物、各种材料，使染料褪色。,氮的氧化物（ NOX-NO、NO2）,4）是形成光化学烟雾的重要前驱物质。,CO：主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。对人体的危害主要是阻碍体内氧气的传输，使人体缺氧，致残致死。,2、气态污染物,CO2：无毒气体，是大气中的 “正常”成分，主要来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧。 由于二氧化碳吸收地面长波辐射，导致地球温室效应，从 而引起全球环境变化（全球变暖及连锁效应）。,碳的氧化物,72,2、气态污染物,O3,正常情况下，近地面空气中很少，主要存在于距离地面20-30km的平流层中，能强烈吸收太阳紫外线，对地面生物具有重要的保护作用（阳伞效应）。,近地面O3来源：,光化学烟雾,由汽车尾气排出的氮氧化物和碳氢化物在太阳 光紫外线的作用下发生光化学反应,形成的一种刺 激性很强的浅蓝色的混合烟雾。,73,洛杉矶光化学烟雾,主要污染物： 汽车尾气 ：NOX 、CH烃类等 二次污染物：O3 、过氧酰基硝酸酯、醛类。 NOX + 烃类,紫外线,光化学烟雾,光化学反应,时间：1943年、1946年、1953年； 5-10月 地点：美国洛杉矶,光化学烟雾事件,后果：数千人眼、咽喉刺激、疼痛、支气管炎症； 1953年1-2天内65岁以上老人死亡400人。,伦敦烟雾事件与洛杉矶烟雾事件比较 伦敦型烟雾事件 洛杉矶型烟雾事件 污染类型 煤炭型 石油型 主要污染源 工业锅炉、家庭炉灶 石油利用、汽车废气 主要污染物 烟尘、SO2 NOX、HC 形成条件: 气象条件 气温 低, 23 湿度 高, 85 低, 75% 光照 弱, 有雾 强 地理条件 河谷、盆地 滨海靠山 季节 冬季 夏秋季 日时 早晨多见 中午多见 人群危害 易感人群多发,呼吸系统、 户外活动者;眼和上呼 心血管系统疾患者 吸道刺激作用,眼睛红肿、流泪 光化学烟雾的危害： 急性咽喉炎 气管炎、严重者可致肺水肿 卫生标准： 我国环境空气质量标准（GB3095-1996）中规定，光化学氧化剂（O3）1小时平均浓度为0.12 mg/m3（一级标准），0.16 mg/m3（二级标准），0.20 mg/m3（三级标准）。,77,苯并（）芘，BaP:,2、气态污染物,三、大气污染物种类、来源及健康危害,存在于煤焦油、碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中，以及焦化、炼油、沥青、塑料等工业污水中。 食品中主要来源于：熏烤或高温烹调时使食品污染苯并芘。,来源：,是多环芳烃（PAH)中毒性最大的一种强烈致癌物。,多环芳烃,含有两个或两个以上苯环并以稠环形式联接的芳香烃类化合物的总称，又称稠环芳烃。 来源：是各种含碳有机物的热解和不完全燃烧。 卫生标准：我国环境空气质量标准（GB30951996）中规定B(a)P的日平均值是0.01g/m3。,80,多环芳烃 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons（PAH）,81,低水溶性，高脂溶性； 结构稳定，在环境中持久性强； 高遗传毒性 致癌作用强烈； PAHs为最早被发现、最早被研究、数量最多（在已知的1000多种致癌物中，PAHs占三分之一以上）。 其中的苯并a芘(Benzo(a)pyrene，BaP) 广泛存在，致癌作用强烈，研究也较深入，常以BaP作为环境受PAHs污染指标。,多环芳烃（PAH）的理化性质,82,PAH的健康危害致癌性,人群流调显示： 肺癌 胃癌 皮肤癌 动物实验 通过气管滴注、皮肤涂抹等已经诱导出肺癌和皮肤癌。,4.2 大气环境污染与健康,总是和大气中各种类型微粒所形成的气溶胶结合在一起，吸入肺部的比率较高，经呼吸道吸入肺部，进入肺泡甚至血液，导致肺癌和心血管疾病。,83,常见多环芳烃（PAH)的致癌活性比较,4.2 大气环境污染与健康,空气中苯并（a）芘浓度与肺癌关系,85,改进食品加工方法（油炸、熏制和烘烤），避免食品直接接触炭火，改进熏烤工艺等； 尽量少吃反复油炸、高温熏烤食物。,“苯并（a）芘污染”的防护措施：,减少工业生产造成的环境污染，食品中苯并芘的污染源主要来自于环境； 去毒，对已经造成苯并芘污染的食品可采取不同的措施去毒，如活性炭吸附去毒；制定食品中苯并芘的限量标准 。,又称二氧杂芑(q)，是一种无色无味的物质，但并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机、共210种化合物，简称二噁英类（Dioxins）。,2、气态污染物,二噁英:,三、大气污染物种类、来源及健康危害,性质非常稳定，难以降解（半衰期长），属于“POPs,持久性有机污染物”。熔点较高，极难溶于水，脂溶性强，极易在生物体