第二单元空气与健康第1部分.ppt
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1、,环境卫生学 贵阳医学院公共卫生学院 环境卫生学教研室 韦 艳 Schumman_,第二单元 空气环境与健康,主要内容,空气的物理性状及其卫生学意义 空气的化学性状及其卫生学意义 空气污染的调查、评价与防护,主要参考资料,1、杨克敌主编.环境卫生学(第五版).人民卫生出版社.2003年12月. 第三章 大气卫生 P55103 第八章 住宅与办公场所卫生 P251278 2、蔡宏道主编. 现代环境卫生学(第四版). 人民卫生出版社. 1995年9月,第一节,空气的物理性状及其卫生学意义,教学目的要求,1、按环境卫生学教学大纲要求掌握理论知识; 2、通过理论知识学习,认识到空气环境的重要性,树立科
2、学的环境观。,1.空气的物理性状及其卫生学意义,一、大气圈及大气垂直结构 二、太阳辐射 三、气象因素 四、空气离子化 五、室内空气物理性状及其对健康的影响,一、大气圈及大气垂直结构,大气圈(atmosphere) 包围在整个地球表面的空气,厚度为20003000Km 。,altitude(Km) 800 100 80 60 40 20 -100 -50 0 50 100 temperature( ),troposphere,1、气温随高度增加而递减 2、空气垂直对流 3、气象变化复杂,stratosphere,Ozone layer,1、空气以水平运动为主 2、几乎没有水蒸气,没有气象现象,利
3、于高空飞行 3、有20km左右臭氧层,可吸收短波紫外线,mesosphere,thermosphere,exosphere,气温随高度增加而递减(高空对流层),1、气温随高度增加而增加 2、气体分子呈电离状态,大气垂直分层,二、太阳辐射 (solar radiation),43到达地表,43折回宇宙空间,14被大气吸收,表面温度 6000K,太阳,太阳辐射光谱,放射能力 卡/厘米2分微米 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 3 波长(m),ultraviolet radiation 150400nm,visibal light 400760nm,
4、infrared radiation 760nm3000nm,紫 外 线 区,可 见 光 区,红 外 线 区,(一) ultraviolet radiation UV,紫外线分段(第二届哥本哈根光学会议) UV-A 320400nm UV-B 275320nm UV-C 200275nm,适量,色素沉着作用(pigmentation),紫外线 皮肤细胞中黑色素原 黑色素 氧化酶,300-400nm UV-A,1、改变皮肤对光线的吸收能力,可促使汗腺分泌,保护皮肤及深部组织不致受过热损害 2、吸收多种光线,防止紫外线深入穿透组织,减少紫外线的有害作用,抗佝偻病作用 (anti-rachitic
5、effect),紫外线 皮肤和皮下组织中的7-脱氢胆固醇 VitD2 活性25(OH)D3,290320nm UV- B,维持正常的钙、磷代谢和骨骼的正常生长发育,正常日照 人皮肤产生VitD3: 6u/cm2/h 10100ug/天,空气污染、 季节变化等可影响UV的生物学作用,杀菌作用 (germicical effect),紫外线 细胞原浆蛋白质分解 核变性、凝固,细菌,200275nm UV-C,紫外线的其它有利作用,增强免疫功能 提高组织的氧化过程 兴奋交感神经系统,红斑作用 (erythema effect),紫外线 皮肤 表皮细胞破坏 释放组胺和类组胺物质 刺激神经末梢 通过反射
6、作用引起皮肤毛细血管扩张,血管壁通透性 皮肤潮红、红肿,275320nm UV-B,紫外线的其它有害作用,紫外线眼损伤 紫外线皮肤损伤 产生光化学烟雾,(二)infrared ray,生物学作用的基础是热效应,故又称热射线。 长波红外线(1400nm3000nm):穿透能力较弱,主要加温皮肤表层。 短波红外线(760nm1400nm):穿透能力较强,可加温组织深部 。,适量,过量,临床应用,(三)visible light,作用于视觉器官产生视觉 通过视器官改变着机体的紧张和觉醒状态 单色光的生物学作用 对高级神经系统有明显作用 对其它器官系统的生物学作用,可视线,预防眼睛疲劳 和近视,提高情
7、 绪和劳动效率,视觉器官过度紧 张而易引起疲 劳,损伤视力,照度适宜,照度过强或过弱,三、气象因素 (meteorological factor),天气 气候,瞬间至十余天的时间内多种气象要素(温度、湿度、气压、风速)的综合状态称为天气,较长时期天气的总和称为气候,(一)气象因素包含的主要要素,1、气温,表示单位:、K,K +273, 9/5+32,(1)气温的垂直分布,大气温度垂直递减率( ) 高度每增加100米,气温下降的度数。通常情况下为0.65。 即0.65/100米。,高度(Km) 18 15 12 9 6 3 0 -80 -60 -40 -20 0 20 40 温度(),气温垂直分
8、布实际情况, 0 气温随高度递减, 0 气温随高度无变化, 0 气温随高度递增,逆温,(2)逆温的概念及成因,逆温 (temperature inversion) 在大气对流层内,气温随高度增加而增加,其温度垂直分布与标准大气的相反。这种现象称为温度逆增,简称逆温。出现逆温的气层叫逆温层 。 逆温层的出现将阻止气团的上升运动,使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层,只能在其下空扩散,因此可能造成高浓度污染。,逆温的成因,辐射逆温 在冬季无风、少云的夜晚,地面无热量 吸收,但同时不断通过辐射失去热量而 冷却,导致下层空气降温较快,而上层 空气降温较慢,形成逆温。,逆温的成因,地形逆温 在盆地和山谷地
9、形的夜晚,山坡表面散 热量大,冷却快。寒冷的空气沿山坡下 层聚集在山谷中,形成滞止的冷气团, 谷底的暖气团上移 。山谷中就形成了 上温下冷的逆温层。,(3)大气稳定度 (atmospheric stability),气块的干绝热变化,气块干绝热垂直递减率(d),大气中作垂直运动的气团,因向外膨胀 或受外界压力的影响产生的温度变化 。 不考虑与外界能量交换引起的温度变化,空气垂直移动过程中因气压变化 而发生温度的绝热变化。干燥空气 的d为0.986/100m,即每上升 100m,温度降低0.986。,气块干绝热变化示意图,气块,烟囱,气块,污染物是随近地面的 气块作垂直运动的,气块在作垂直运动时
10、, 不受周围空气温度的影响,由于外界压力的影响, 使气块的膨胀与收缩会 导致气块温度变化,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 、 d 判断,(1)d 大气垂直对流弱,大气中的污染物扩散极差,(2)d 有利于空气垂直对流,大气中的污染物容易扩散,(3)d 空气垂直对流不剧烈,大气中的污染物可以扩散,但不充分,举例,设有A、 B、C三团空气,其位置都在离地200m的高度上,在作升降运
11、动时其温度均按干绝热垂直减率变化,即1/100m。而周围空气的温度垂直减率分别为0.8/100m、1/100m和1.2/100m,大气稳定度分析举例,稳定状态,中性状态,不稳定状态,d 1/100m 0.8/100m,d 1/100m 1/100m,d 1/100m 1.2/100m,12.0,12.0,12.0,2、气压,(1)概念及其表示单位 大气的压强称气压。表示单位:Pa、mmHg。 标准大气压:指纬度45的海平面上,气温为273K状态时的大气压。 1个标准大气压1.10325105 Pa760 mmHg 1 mmHg133.322 Pa,(2)对污染物扩散的影响,当地面受低压控制时,
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- 第二 单元 空气 健康 部分
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