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第三章 大气卫生
主要学习内容
（8学时）
第一节 大气的特征及其卫生学意义
第二节 大气污染及大气污染物的转归
第三节 大气污染对人体健康的影响
第四节 大气中主要污染物对人体健康的影响
第五节 大气质量标准
第六节 大气污染对健康影响的调查和监测
第七节 大气卫生防护措施
第八节 大气卫生监督和管理
本章学习目的
通过对大气卫生章节的学习，要求熟悉大气结构、理化特征及其卫生学意义；掌握大气污染对健康的直接危害和间接危害，大气中主要污染物的特点及其对人体健康的影响以及大气质量标准的制订原则；熟悉大气污染对健康影响的调查和监测；了解大气卫生防护措施，大气卫生监督和管理。
第二节 大气污染及大气污染物的转归
一、大气污染来源
二、大气污染物的种类及其存在形式
三、影响大气中污染物浓度的因素
四、大气污染物的转归
一、大气污染的来源
天然污染：自然原因造成
大气污染
人为污染：人们生产和生活活动造成
火山喷发的浓烟
工业排放的浓烟
工农业生产:燃料燃烧、生产过程中排出的污染物
生活炉灶和采暖锅炉：
交通运输：北京市大气中74%的VOCs、63%的CO、50%的NOX来自机动车尾气污染。
由其他环境介质转入：地面尘土、意外事件飞扬、火葬场、垃圾焚烧炉、烟花爆竹
人为来源
来源 主要污染物
1.燃料的燃烧（煤、石油） CO2 SO2 NO2、水汽和灰分
CO、氮氧化物、多环芳烃
2.工业生产过程的排放 多种，与原料与生产工艺有关
（各个生产环节）
（一）工农业生产
工业企业是大气污染的来源
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
SO2 60 60 60
CO 0.23 1.4 22.7
NO2 9.1 9.1 3.6
HC 0.1 0.5 5
Dust
一般燃烧 11 11 11
燃烧良好时 3 6 9
矿山灰尘
（二）生活炉灶和采暖锅炉
在采暖季节，采暖锅炉是居民区大气污染的重要来源
（三）交通运输
城市大气污染的主要来源之一
主要污染物：颗粒物、NOx、CO、多环芳烃等
由于交通的现代化，交通工具迅速发展，特别是汽车交通的现代化。
交通的现代化集中体现城市汽车数量的巨增
20世纪初期全球汽车数很少
20世纪中期全球汽车数巨增
截至2021年9月，全国机动车保有量达3.90亿辆，其中汽车2.97亿辆，2021年前三季度，同比增加319.9万辆，增长23.76%。
76个城市汽车保有量超过100万辆，与去年同期相比增加7个。其中，汽车保有量超过200万辆城市34个；超过300万辆城市18个，依次是北京、成都、重庆、苏州、上海、郑州、西安、武汉、深圳、东莞、天津、杭州、青岛、广州、石家庄、宁波、佛山、临沂。北京汽车保有量超过600万辆，成都、重庆汽车保有量超过500万辆，苏州、上海、郑州、西安汽车保有量超过400万辆。
汽 车 排 气
一氧化碳 100%
碳氢化合物 60%
氮氧化物 100%
从曲轴箱漏出的气体
碳氢化合物 20%
从油箱和汽化器中挥发的汽油
碳氢化合物20%
汽车废气
交通性污染现况
初步统计，全世界的汽车每年大约要排出:
一氧化碳 2亿吨
碳氢化合物 4000万吨
一氧化氮 2000万吨
城市汽车废气中CO、NOX、铅对大气污染的分担率分别为85%、45-50%、80-90%。
运输污染的特点：流动性、与人呼吸带接近、难以控制、以交通频繁的交叉路口污染最重。
（四）其他
扬尘、
挥发物、
事故
我国人民燃放烟花爆竹已有二千多年历史。爆竹的主要成分是黑火药，含有硫磺、木炭粉、硝酸钾，有的还含有氯酸钾。制作闪光雷、电光炮、烟花炮、彩色焰火时，加入镁粉、铁粉、铝粉、锑粉及无机盐。加入锶盐火焰呈红色、钡盐火焰呈绿色、钠盐火焰呈黄色。纸屑、烟尘及有害气体伴随着响声及火光，硫氧化物、氮氧化物、 碳氧化物等严重污染空气。影响清洁卫生。爆炸声如雷贯耳，单个闪光雷爆炸时，其噪声至少在130分贝 （dbA）以上，成为噪声公害。燃放鞭炮而引起火灾，炸伤手臂、面部或眼睛。二、大气污染物的种类
物理性污染物
生物性污染物
化学性污染物
按存在形态
气态污染物
按形成过程
一次污染物
二次污染物
气体
蒸汽
按属性分为
颗粒性污染物
（气溶胶）
（一）气态污染物
包括气体和蒸汽。
气体是某些物质在常温、常压下所形成的气态形式。
蒸汽是某些固态或液态物质受热后，引起固体升华或液体挥发而形成的气态物质。
常见的气态污染物
含硫化合物
含氮化合物
碳氧化合物
碳氢化合物
卤素化合物
（二）颗粒污染物
空气动力学等效直径（Dp）
在气流中，如果所研究的颗粒物（任意密度和形状）与一个单位密度的球形颗粒物的空气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就定义为所研究颗粒物的Dp。
可按Dp大小对颗粒性污染物进行分类。总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、细颗粒物、超细颗粒物
总悬浮颗粒物
Dp≤100um
total suspended particulates TSP
可吸入颗粒物
Dp≤10um
inhalabal particulates IP
particulate matter PM10
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。
能进入人体呼吸道 ，且能长期漂浮于
空气中， 也称飘尘（suspended dusts）。
细颗粒物
Dp≤2.5um
fine particle
particulate matter PM2.5
在空气中悬浮的时间更长，
对健康的危害极大。
（1）易进入深部呼吸道；
（2）易进入血液；
（3）易吸附其他毒物。
超细颗粒物
Dp≤0.1 um
(ultrafine particle; ultrafine
particulate matter, PM0.1)
PM0.1主要来自汽车尾气，
多为大气中形成的二次污染物。
PM0.1的健康影响受到日益广泛的关注。
大气粒子的大小与分布PM2.5PM10相对发生情况多为合成（工业和机动车）肺底部沉积有机物硝酸盐铅煤烟下呼吸道沉积多源于自然灰尘沉积（鼻腔、咽喉和口腔吸收）土壤海盐工业粗粒子粒子直径（ m）0.010.1110100PM0.1长沙市夏季PM10 和PM2.5 中水溶性离子的污染特征
长沙市夏季大气颗粒物中PM2.5平均浓度为72.3μg/m3,污染严重;SO42-、NO3-、NH4+和Ca2+是PM10 和PM2.5中主要的阴离子和阳离子,分别约占离子总浓度的91.36%和94.57%。
水溶性离子是大气可吸入颗粒物PM10和PM2.5的重要组成部分,与大气降水的酸度密切相关。大气中一些有害物质(如As、PAHs 等)与水溶性离子发生协同作用,将对人体的危害有所增加。
超细颗粒物（ultrafine particles，UFPs）主要来源工业排放的废气和交通污染由多种有机成分、过渡金属和内毒素组成的混合物，芬兰的城市和乡村组成成分，主要含有大量的碳和水，其次按其含量大小依次为：SO42-、NO3-、NH4+和Ca2+Na、草酸盐、Fe、Cl-、甲基磺酸盐、K、Zn、Al、B、Mg、Ni、丁二酸盐、V、Cu、Pb、Ba、Ti、Mn、Se、Co、Sb、As、Mo、Sr、Ag、Cd、Rb、Li、Bi、Tl和Th德国PM2.5颗粒中，88％为UFPs，而UFPs质量只占PM2.5质量的5％，表明大气颗粒物的数量浓度主要由UFPs决定，而其质量浓度主要由粗颗粒物决定。夏季50％的UFPs由含碳化合物组成（有机物和碳元素），50％由无机物（主要时硫和氨）组成，冬季UFPs是由70％含碳化合物和30％无机物组成。大气颗粒物的粒径越小，多环芳烃含量也越多，其中在≤ 1.1 μm的颗粒物中PAHS所占的质量百分比为45~67.8%，而大约有68.4~84.7%的PAHS吸附在≤ 2.0 μm颗粒上，三、影响大气中污染物浓度的因素
（一）污染源的排放情况
1.排放量
2.与污染源的距离
有组织排放
无有组织排放
3.排出高度
烟囱高度加烟气抬升高度
(二）气象因素
⒈ 风和湍流
风玫瑰图：将一定时期内各个风向出现的频率按比例标在罗盘坐标上。
风速：决定大气污染物稀释的程度和范围
湍流运动：风的不规则运动，有利于污染
物的稀释扩散。
广州市多年风向频率图
⒉ 温度层结
即气温的垂直梯度, 决定大气的稳定程度， 影响大气湍流的强弱。
气温的垂直分布：用大气温度垂直递减率
（γ） 表示，高度每增加100米，气温通常下降0.65度
气温垂直分布的三种情况
气温随高度 出现于 γ 空气的垂直对流
　 ↓ 晴朗白天风速小 >0 良好
↑(逆温) 无风少云夜晚 <0
变化不明显 多云天阴天,风速大 =0
大气稳定度：气块垂直运动的程度
（1）稳定状态
空气团受力移动后，
逐渐减速，并有返回
原来高度的趋势
（2）不稳定状态
空气团一离开原位就
逐渐加速运动，并有
远离起始高度的趋势
（3）中性状态
空气团被推到某一定
高度后，既不加速也
不减速
可用γ 、 γd
判断
（1）γ＜γd
大气垂直对流弱，大气中的污染物扩散极差
（2）γ＞γd
有利于空气垂直对流，大气中的污染物容易扩散
（3）γ＝γd
空气垂直对流不剧烈，大气中的污染物可以扩散，但不充分
γd :干绝热垂直递减率
γ:大气垂直温度递减率
⒊ 气压
低压 中心空气形成上升气流，有利于污染物扩散和稀释。
高压 中心空气向周围下降，形成反气旋，阻止污染物扩散。　
⒋ 气湿 用相对湿度（%）表示
气湿大：不利于污染物扩散。
（三）地形
山谷：容易形成逆温，不利于污染物的扩散。
城市的高大建筑物间犹如峡谷，可以阻碍近地面空气污染物的扩散。
热岛(heat island)现象：人口密集的城市热量散发远远大于郊区，结果造成城区气温较高，往郊外方向气温逐渐降低。如果在地图上绘制等温图，城区的高温部就像浮在海面上的岛屿，称为热岛现象。
海风和陆风:
四、大气污染的转归
（一）自净
概念：指大气中的污染物在物理、化学和生物学作用下，逐渐减少到无害程度或者消失的过程。
方式：扩散和沉降
发生氧化和中和反应
被植物吸附和吸收
（二）转移
向下风侧转移
向平流层转移
向其它环境介质转移
（三） 形成二次污染和二次污染物

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