Air Sanitation
环境卫生学教研室
Air Sanitation
Dept,of Environmental health
Aiguo Wang
Constituent of Environment
Atmospheric sphere
? Definition,the air layer which surround the
surface of earth and circumrotate with earth,
(包围地球表面并随着地球旋转的空气层 )
?The thick is around 2000km～ 3000km.
?The character of physics and chemistry of
atmospheric sphere is change with height.
1,Nearness earth
2,Density is the most
3,Thickness is change
4,Upright and horizontal
move
5,Mostly climate changes
happen in this layer
6.Contain mostly pollutants
troposphere
stratosphere
Isothermal layer
22km,-50~-60℃
Ozone layer
25 ~35km,20km
umbrella of earth
Section 1 Upright structure of atmospheric sphere
mesphere
thermosphere
Component of air
? Nitrogen,78%
? Oxygen,21%
? Argon,0.93%
? Carbon dioxide,0.03%
? (1) City is higher than country
? (2) The CO2 contain is increase:
1.5ppm increase for each year
1800 (270ppm); 1984 (345ppm)
2100 (temperature will increase 6℃ )
Physical state of air
? Solar radiation,ultraviolet radiation
?UV-A,320-400nm
?UV-B,275-320nm
?UV-C,200-275nm
? Meteorological factor,adjust,pollutant
? Air ionization
Air ionization
? Light ion,10-15 molecule
? Heavy ion,particulate,water drop
? Heavy ion/ light ion≤ 50
Section 2 Air pollution
Definition
由于人类活动或自然过程，使得排
放到大气中物质的浓度及持续时间足以
对人的舒适感、健康，对设施或环境产
生不利影响时，称 大气污染
Pollution source （污染源）
?Natural source
?Anthropogenic source
?Immobile
?mobile
Anthropogenic source
1,Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning,coal,petroleum
(2) Emission from working process
2,Living cooking range and heating boiler
3,Traffic transport 汽车尾气排放的污染物
4,Come from other environmental media
5,Other,untoward incident,garbage burning
我国主要燃料中灰分和硫含量
燃烧种类 灰分（ %） 含硫量（ %）
煤 5-35 0.7-5.5
重油 0.1-0.51 0.1-3.8
页岩 40-66 1.2-5.5
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
Artificial source
1,Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning,coal,petroleum
(2) Emission from working process
2,Living cooking range and heating boiler
3,Traffic transport 汽车尾气排放的污染物
4,Come from other environmental media
5,Other,untoward incident,garbage burning
机动车尾气污染物占大城市空气污染物
的比例 （ %）
Pb CO CO2 CH NOx
美国 69 70 33 35
上海 85 80 96 56
北京 63 73 22
Artificial source
1,Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning,coal,petroleum
(2) Emission from working process
2,Living cooking range and heating boiler
3,Traffic transport 汽车尾气排放的污染物
4,Come from other environmental media
5,Other,untoward incident,garbage burning
Pollutants
? Definition:
1,能引起大气污染的有害物质
2,由于人类活动或自然过程，排放到
大气中的物质，对人或环境产生不利影
响，统称为 ―― （ GB6916-86）
Sort of pollutants
1,Transformation:
? Primary pollutants
? Secondary pollutants
2,Property
? biological pollutants,pollens,spores
? physical pollutants
? chemical pollutants
3,Physical state
? gaseity pollutants
? particulate
Gaseity pollutants
? Gas pollutants:
CO,SO2,NO2,NH3,H2S etc.
? Steam pollutants:
mercury steam
Particulates
diameter=geometric length
? Dustfall,Dp>10μm
? Airborne paticulates matter:Dp≤ 10 μm
Aerodynamic diameter,Dp
? Sedimented particulates,Dp>100μm
? Suspended particulates,Dp≤ 100 μm
Suspended particulates
(1) TSP
(total suspended particulates):
Dp 0.1~ 100 μm,aerosol
(2) IP
(inhalable particulates)
Dp≤ 10 μm
三、影响大气中污染物浓度的因素
?污染源的排放情况
?气象条件
?地形条件
一、污染源的排放情况：
I,排出量：
是决定大气污染程度 最基本的因素 。
在其它条件相同的情况下，单位时
间排出量越大，污染越严重。
II.排出高度：
= 烟囱本身高度 + 烟气抬升高度
用 烟波中心轴 到地面的距离来表示。
污染源下风侧污染物的最高浓度大
致与烟囱有效排出高度的平方成反比。
有 效
排出高度
III,与污染源的距离,
即到烟波着陆点的距离。
污染物排出后经过的距离越远
则烟波的断面越大，稀释程度越高，
因而浓度越低,这也是排出污染物
的企业与住宅区之间，设置防护带
距离的依据之一。
IV.排出方式：
?按排放时间
?间歇排放
?连续排放
?按集中排放
?无组织排放
?有组织排放
二, 气象条件
风和湍流；
气温；
气压；
气湿；
降水、雨雪；
风是一种空气的水平运动，就像
大气中的动力机器起着输送和扩散有
害气体及微粒的作用。
1.风和湍流
风速
风向
风向,风吹来的方向
可使污染物的扩散、稀释有一定方向性。
染 污染下风侧空气中污染物浓度要比上风侧高
得多，所以居民区应布置在 常年主导风向的上风
侧,公矿企业，尤其是能造成严重大气污染的工
厂应设置在 常年主导风向的下风侧 。
瞬时间污染以排污当时的下风侧地区受影响
最大。
全年污染以全年内主导风向的下风侧地区受
影响最大。
湍流：
是由于垂直气温的变化和大气中气团
间的摩擦作用而引起的短暂性紊流，是一
种不规则的空气流动。
湍流强，有利于污染物的稀释和扩散。
2.气温
大气温度垂直递减率：
γ =0.65 ℃ /100m
气块干绝热垂直递减率,干燥空气
γ d =0.986 ℃ /100m
逆温,（ γ <0 ）
大气温度随高度的升高而上升，
形成上层气温高于下层气温的现象
称为 逆温。
大气稳定度表示大气垂直运动的程度。
与 γ,γ d 二者的相对值等因素有关：
γ > γ d 不稳定状态；
γ < γ d 稳定状态；
γ = γ d 中性状态；
γ<0 逆温 极稳定状态；
波浪型
γ > γ d,不稳定状态 ；
锥型
γ < γ d,稳定状态；
扇型
γ<0,逆温 极稳定状态；
上扬型 (屋脊型）；
熏烟型；
烟波扩散与大气稳
定度的关系及其类
型：
3.气压,
当地面受 低气压 控制时，四周高压气
团流向中心，中心的空气便上升，形
成上升气流，形成气旋，通常风速较
大，大气呈中性或不稳定状态，有利
于污染物向上扩散。
当地面受 高压 控制时，中心空气下降，
形成反气旋。此时天气晴朗，风速小，
出现逆温层，不利于污染物向上扩散。
4.气湿：
气湿大时，水蒸气凝结于灰尘颗粒
表面，使之沉降大气底层，使接近地面
的空气层灰尘浓度升高。
气湿很大而低温则形成雾，更使大
气污染增加。
5,降水、雨雪：
可以冲洗空气中的灰尘、煤烟和各
种气体污染物，所以雨雪之后大气变得
清洁和新鲜。
三,地形,
1.山地和谷地,
在山区，由于地形起伏，造成辐射强
度和辐射冷却不均，引起热力环流，形成
地形风。因此山谷中不同位置、不同高度
的大气运动状况是不同的，对污染物的传
送能力也各不相同。
2.沿海和海滨：
由于海陆风的交换，有时低层排放的污
染物被海陆风输送到一定距离后，又会被
高空反气流带回到原地，造成原地污染物
浓度增加。由于水陆气温的差异，水面逆
温层的空气流经陆面，逆温层上部积聚的
污染物被热流对流带到地面，在短时间可
出现污染物浓度增高的“熏烟过程”。
4.城市热岛：
城市温度高于郊区的现象，在
气象学上通常称为城市的,热岛效
应”。
?城市建筑物、柏油混凝土路面颜色深，吸
收热量多；
?砖瓦、水泥、石块等建筑材料，储存和传
送热量的本领比土壤强。即能有效储存较
多的热量又能很快向大气中传送大量热能；
?储水少,水分蒸发会消耗掉的热量少；
?交通发达废气排出多；
?人口密集；
城市热岛是怎样形成的？
热岛的热空气上升，四郊冷空气流向
城市，可将郊区的大气污染物吹入市区，
造成市区的大气污染。
城市热岛的影响：
Outcome of air pollutants
? transformation
? Transference
? Self-purification
Air pollution
由于人类活动或自然过程，使得排放
到大气中物质的 浓度 及 持续时间 足以对人
的舒适感、健康，对设施或环境产生不利
影响时，称 大气污染
Section 3
The effects of air pollution on
human health
The Approaches of pollutants entered body
? Respiratory tract
?Large particles deposit in the upper airway
Dp>10μm 95%
?2~ 3μm tend to deposit in the terminal bronchioles and
alveoli of lung (small part,PM2.5)
?<0.4 μm can free flow-in and flow-out to alveoli,less
particulate deposit in lung (smoke)
? Gastrointestinal tract,
swallow,food,drinking water
? skin
Direct harm of air pollution on health
(air pollution-related disease)
(一 ) Acute poisoning
The concentration of pollutants rapidly
increase in short-term,a lot of pollutants
(fume,exhaust gas) have been absorbed by
population induced acute poisoning,
Classifying of acute poisoning
The acute poisoning classify according to
reason:
(1) Smog incident,main type
(2) Productive accident
Smog incident
? Coal smog incident:
Physical,primary pollutants
London smog incident
? Photochemical smog incident:
Chemical,secondary pollutants
Los Angeles photochemical smog incident
Coal smog incident
SO2 + fluoride
SO2 + metal dust
Smog incident
?Coal smog incident:
Physical,primary pollutants
London smog incident
?Photochemical smog incident:
Chemical,secondary pollutants
Los Angeles photochemical smog incident
London smog incident
? Physical
? Pollutant,particulate + sulfur dioxide
Details
? During the Dec,1952 air pollution episode in London,
England,there were an estimated 4,000 excess deaths in
the metropolitan area,including 2,000 in London County,
British Smoke measurements of part,had a maximum 24-
hours average of about 4,000μg/m3; SO2 reached a
maximum value of 1.5 ppm and an average of 0.95 ppm,
? Exactly 10 year past,in Dec,1962,a similar air pollution
episode occurred,SO2 conc,peaked at about 1.5 ppm and
an averaged about 0.8 ppm during the episode,Part,conc,
were about 20% of those during the 1952 episode,but
total excess deaths in this episode were only estimated to
be 350 (total 700) in London County,
? Thus,while SO2 conc,were similar to the 1952
episode,part,conc,and the number of excess
deaths in the 1962 episode were much lower than
in the earlier episode.
? This contrast suggests that excess deaths may have
been more closely associated with particulate than
with sulfur dioxide air pollution.
? The putative agent,sulfuric acid,would be
expected to be present in the particulate fraction of
the pollutant mixture,(joint effect)
The following list summarize some of the major
characteristics of Coal combustion smog incident
1,Stagnant air produced by meteorological condition (low wind
speed and temperature inversion) and landform (basin).
2,The highest conc,of pollutant occurred during the winter
months (cold condition).
3,As conc,of smoke,SO2,part.,and other pollutants increase--
induced--coughing,eye irritation,and sickness increase.
4,Deaths increase as pollutant levels reach peaks.
5,Deaths and illness occur in all age group,
6,Excess deaths increase with increase age.
7,Deaths are generally caused by respiratory or heart
problems
8,The various impacts on health are rapid and are
belong to combined effect of several pollutants.
9,The episode lasts 2-7 days.
Photochemical smog incident
? Definition,Nitrogen oxides from motor vehicle
exhaust gas and hydrocarbons from industry
process emission are converted to ozone and other
photochemical species form light blue smog
through photochemical reaction under sunlight
ultraviolet ray,The first time of this phenomena
was occurred in Los angles (1943),
? Pollutant,nitrogen oxides + hydrocarbons
? Photochemical reaction
Graph of photochemical reaction
10%
Over 85%
SO2----SO3 ------ H2SO4
Characteristics of photochemical smog incident
?The principal source of NOx is motor vehicle exhaust,Power
plants and fossil fuel-burning industries may contribute.
?The meteorological condition,high-temperature and
intensive ultraviolet ray.
? Second pollutants,
?Elevated conc,of ozone are most often observed in summer,
when sunlight is most intense and temperature highest,
conditions that increase the rate of photochemical smog
formation.
?Lowest in the morning hours,accumulating through midday,
and decrease rapidly after sunset.
Productive accident
? Toxic gas leakage accident in Bphopal,
india
? Explosion of unclear power plant in USSR
? Special disasters,fire,explosion of
volcano,leak of gas,the use of chemical
weapon.
(二 ) Chronic harm and long-term effect
1,Caused inflammation by long-term irritation:
(1) COPD,chronic obstructive pulmonary diseases,including
chronic bronchitis,bronchial asthma,and emphysema
(2) the morbidity and mortality is higherconjunctiva inflammation
2,Accelerate aging of the lung,air pollution is stronger than
smoke in the lung damage
3,Cardiovascular disease:
(1) lung disease can decrease pulmonary function and increase
pulmonic pressure,caused pneumocardial disease
(2) hemoglobin’s affinity for O2 decrease,oxygen-carrying capacity,
caused hypoxia,increase heart motion,caused penumocardial
disease
空气污染与居民眼结膜炎检出率
三 明 鞍 山 沈 阳 平顶山
对照 重污染 轻污染 重污染 轻污染 严重污染 对照 污染
7.2 43.2 3.3 18.7 3.2 7.3 0.4 10.6
4,Decreased immunological function:
(1) Immunological function decrease is a early index.
(2) Various in different age populations.
(3) Child is most susceptivity and sentitivity
5,Allergy,
(1) Allergen exist in air including dust etc.
(2) Some pollutants such as SO2,formaldehyde,petroleum product
6,Chronic poisoning,metal
7,Carcinogenesis,
(1) exist carcinogen,such as arsenic,benzo(a)pyrene
(2) air pollution associated with morbidity and mortality from
lung cancer.
Indirect harm of air pollution on health
1,The climate has been change,cold effect
Indirect harm of air pollution on health
1.The climate has been change,cold effect
2.Greenhouse effect,warm effect
Greenhouse effect
一, Definition:
太阳发射的较短波长的辐射，可穿过地球外围
大气层和其中所含的 CO2和水到达地表使地面加温，而
地面加温后反射出来较长波长的辐射被地表大气层中
所含的 CO2等气体吸收，不能全部返回太空，从而使地
面气温转暖，犹如温室，因而称为,温室效应,。
Express graph of greenhouse effect
二, Greenhouse gases:
CO2,methane,N2O,O3,CFCs
(chlorofluorocarbons氯氟烃类） etc..
EI Nina （厄尔尼诺）,become wram
La Nina（拉尼娜）, become cold
EI Nina （厄尔尼诺）
是拉丁美洲授予基督徒的一种称呼或称圣子,
它被用来描述发生在赤道周围太平洋区的 暖期明显
延长的一种 气候现象, 它影响到全球的天气变化,
给人类造成许多灾难 。
据有史料记载，自 1950年以来，世界上总共发
生了 13次厄尔尼诺现象，平均每 3-5年发生一次。
东太平洋区的冷暖周期反映了东西太平洋上空
气压的偏差（称之为向南摆动），可导致两个极端
现象的出现：厄尔尼诺（变暖）和拉尼娜（变冷）。
La Nina（拉尼娜）
或称圣女,厄尔尼诺和和拉尼娜就象一对
孪生兄妹, 总是结伴而行 。 拉尼娜是紧跟着厄
尔尼诺现象出现的全球性气候骤变为 寒潮, 两
者的表现特征截然相反 。
厄尔尼诺使海水急剧升温，而拉尼娜会使
热浪急速变为寒潮，导致长年洪水泛滥。
Adverse health effects of greenhouse
?global warming 全球气温变暖
?Reproduce increased of
Microorganism
?Drought
全球气温变暖：
地表气温升高使 南、北极冰山溶化 及 海水受热膨
胀,将使 海平面上升 。
1998年的春天，一座巨大的冰山脱离南极洲，
“南极冰山融化，全球海平面上升”已不再是预言。
2002年在武大招开的卫星测高国际学术会议透
露,我国海平面每年上升 1.4-1.8mm,预计 50年上升
量约 8cm。 专家介绍，我国沿海地区海拔多在 50m以
下，河口海岸地带是我国经济发达地区，承载全国
40%左右的人口，创造了全国 60%左右的国民生产总
值，海平面上升将面临巨大的环境和经济压力。
Adverse health effects of greenhouse
?global warming 全球气温变暖
?Reproduce increased of
Microorganism
?Drought
Indirect harm of air pollution on health
1,The climate has been change,cold effect
2,Greenhouse effect,warm effect
3,Ozone layer has been damaged ozone
? 1985年英国南极考察站发现南极上空的臭氧层已明显变薄并
出现“臭氧空洞”，德国科学家在北半球也发现类似情况。
这种全球性平流层臭氧耗损现象，引起了各国重视。
? 大气层中 O3浓度每下降 1%，皮肤癌患者增加 1.3-1.5%，白内
障增加 0.6-0.8%。
? 1987年国际上签定了, 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔
（ Montreal）议定书,,规定发达国家必须在 1996年一月前
停止生产 氯氟烃,发展中国家可有 10年的宽限期。我国于
1992年批准了, 中国逐步淘汰破坏臭氧层物质的国家方案, 。
? 德国科学家克鲁茨（ Crutzen），美国科学家罗兰（ Rowland）
和莫利纳（ Molina），因他们长期从事臭氧方面的研究并取
得突出成绩，荣获 1995年度诺贝尔化学奖，这是环境化学科
学工作者第一次获得此项荣誉。
Indirect harm of air pollution on health
1,The climate has been change,cold effect
2,Greenhouse effect,warm effect
3,Ozone layer has been damaged ozone
4,Acid rain,also so-called ―acidic precipitation‖
pH of precipitation <5.6
Acid rain
? 1872年英国化学家 Smith首先提出酸雨的慨念
? 指 pH小于 5.6的酸性降水, 包括雨, 雪, 雹和雾 。
? 使降水变酸的主要原因：水中含有 H2SO4和 HNO3。
?60年代英, 法, 美, 波兰等, H2SO4:HNO3=2:1
?1979年开始监测并发现广州, 南宁, 重庆, 贵阳等,
H2SO4:HNO3=10:1
?主要前体物质,SO2和 NOx
? 其危害主要表现为：
?土壤酸化,造成土壤中一些重金属如 Mn,Pb,Hg,Cd
转化成可溶性化合物
?对眼和呼吸道咽膜的刺激作用
第四节
大气中主要污染物对人体健康的影响
?二氧化硫
?颗粒物
?氮氧化物
?一氧化碳
?臭氧
?铅
?多环芳烃
?二噁英
Section 5
Air Health Standard
Air Health Standard
? Definition,maximum allowance concentration (MAC)
for harmful substance in air
1 h,8 hr,24 hr,quarterly,annual average
(arithmetic mean )
? Aim:
?Prevent air pollutions
?Evaluate the degree of air pollutions
?Guideline of preventive air pollution
(synthesize emission standard of air pollutants,33)
Comparison
? Criterion（基准）, experiment & investigation
? Standard（标准）, economic,technical,social
? Heath standard (MAC in air of resident area)
? Quality standard (Ambient Air)
? ppm
? mg/m3
mg/m3 = ppm x molecular weigh/22.4
Principle of map out air health standard
? Science,four degrees
? Suitable,economical,technical etc.
世界卫生组织的建议
1963年 10月世界卫生组织在日内瓦召开的区域性大气质
量标准和测定方法讨论会上, 根据环境污染物的 性质 和 浓度 -
时间 -效应的关系, 把空气质量标准定成四级, 并且建议各国
应力争以第一级容许水平作为标准 。
第一级 在小于此种浓度和接触时间内, 根据现有的知
识, 不会观察到直接或间接的反应 （ 包括反射或保护性反
应 ） 。
第二级 在大于此种浓度和接触时间内, 对人的感觉器
官有刺激, 对某些植物有损害或对环境产生其它有害作用 。
第三级 在大于此种浓度和接触时间内, 可使人的生理
功能发生障碍或衰退, 引起慢性疾病和缩短寿命 。
第四级 在大于此种浓度和接触时间内，可使对污染物
敏感者发生急性中毒或者死亡。
我国制订和修订大气卫生标准的原则
(1) 对机体不应引起急性或慢性中毒及潜在的
远期危害, MAC应低于污染物的急性和慢性毒作用阈,
包括不引起潜在的远期效应 。
(2) 对主观感觉无不良影响,MAC应低于嗅觉阈
及眼睛和上呼吸道的刺激作用阈 。
(3) 对人体健康无间接危害,MAC应低于引起生
活卫生条件的恶化和对机体发生间接危害 （ 例如降低大气透
明度, 影响开窗换气, 危害植物生长, 腐蚀材料 ） 的阈浓度 。
(4) 选用最敏感指标,选择以上几种阈浓度中的 最敏
感指标,作为确定基准值的依据。
（ 5) 经济合理和技术可行,过严
确定 MAC的指导思想
采用多种研究方法和多项指标，研究
出该物质对机体直接和间接影响的各种阈浓
度（动物试验的指标应取用阈下浓度），从
中选出最低的数值（亦即最敏感指标的限量）
再给予一定的安全系数，即为该物质的基准
值。然后再根据经济技术条件和可行性的验
证，最后确定该物质在大气中的最高容许值，
这就是卫生标准。
Methods of map out air health standard
? Epidemiological investigation
? Toxicological test
? assay of smell threshold and stimulus threshold
? Rapid calculating methods,3R (reduce,refine,and
replace)
? Methods of health risk assessment
我国的大气卫生标准
一、环境空气质量标准（ GB3095-96）, 国务院
10个污染物, SO2,TSP,pM10,NO2,NOx,CO,O3,
Pb,BaP,F
三级
一级标准,保护生态和人群健康，长期接触，自然保护区、
风景游览区、名胜古迹、疗养地等
二级标准,保护人群健康和城、乡的动植物，长期和短期
接触，居民区、商业交通居民混合区、文化区、农村等
三级标准,保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、
植物（敏感者除外）正常生长，污染重的城镇、工业区和
城市交通枢纽、干线等
二、居住区大气中有害物质的最
高容许浓度
? 附属于“工业企业设计卫生标准”
（ TJ36-79)：卫生部
? 34种有害物质
? 大气卫生标准必须依据具体情况和新的
研究资料，定期修订或增加新的污染物
第六节 大气污染对健康影响的调
查和监测
? 调查和监测的目的
?查明大气污染来源
?查明大气污染状况
?查明大气污染对人体健康造成的各
种危害
?根据资料进行整理、分析、评价和
提出建议
调查的内容
? 大气污染源的调查
? 大气污染状况调查和监测
? 大气污染对居民健康影响的调查
（一）大气污染源的调查
目的：
（ 1）存在的污染源数量；
（ 2）各污染源排入大气中的主要污染物种类、
排放量和排放特点；
（ 3）检查各污染源单位执行环境保护法规和
废气排放标准情况；
（ 4）鉴定所采取的各种废气回收利用和净化
措施的效果。
大气污染源可分为：
（ 1） 点源污染 （ 以一个工厂或一座烟囱
为单位 ）
（ 2） 线源污染 （ 以交通道路为单位 ）
（ 3） 面源污染（以地区为单位）
通过污染源的调查, 主要获得以下资料：
1,存在的污染源种类和数量；
2,污染源的位置；
3,污染源的性质和规模；
4,污染物的排放方式；
5,污染物的排放量及排放时间；
6,污染物的种类和物理化学性质；
7,污染物的净化措施利用情况及其效果；
8,地区人口资料和居民对大气质量的反映；
9,城镇的功能分区和气象资料 。
获取资料的途径
（ 1）卫生防疫部门：历年大气的质量情况；
（ 2）工业主管部门：排放废气的工业企业的类
型、数量、位置等；
（ 3）交通部门或公安部门：机动车、船数量，
每日通过本地的车、船量等；
（ 4）城建部门：功能分区的划分及自然地形地
势和索取 1,2500或 1,5000地形地物勘测
（ 5）气象部门,10—20年来的气象资料（包括
长年主导风向，风向频率图等）；
（ 6）现场调查。
（二）大气污染状况调查和监测
目的：
（ 1）了解污染物的种类和浓度；
（ 2）摸清污染范围和污染规律；
（ 3）根据卫生标准评价污染的严重程度；
（ 4）为进一步研究大气污染对人体健康的
可能危害提供基本资料；
（ 5）为城市建设合理布局和大气污染治理
提供依据。
采样点选择
取决于调查和监测的目的，一般可
分为 2种方式：
（ 1）点源性污染调查
（ 2）区域性污染调查
点源性污染调查
以污染源为中心，在其周围不同方位
和不同距离的地点设采样点。
考虑人力、物力，具体布点通常采用
三种方式：
四周布点
扇型布点
烟波下方采样
轴线上采样点的设置
1,起点和止点,起点设在烟波的落点处或设在
距污染源最近的居民点, 卫生防护带的边缘等 。 止
点原则上以测定浓度与未受污染地区的本地值类似 。
2,点距和点数,点距视污染物排出量大小而定 。
如 500,1000等或 50,100,150,200等 。 可以等距
或不等距 。
3、采样点数量,多一些好，但限于人力、物
力一般设 4—6个或 3—4个。
4、采样点尽可能设在居民区内，以便结合对
居民健康状况的调查。
区域性污染监测的采样点选择
① 按照城市功能分区，选择有代表性的不同类
型地区设置采样点。如在严重污染的工业区、交通
枢纽区、商业区、受污染住宅区、未受污染住宅区、
清洁对照区等。每个类型的地区内可设置 2～３个
采样点，使结果更有代表性。
②采样点呈几何状分布（之间的距离为 5—10
公里）。将整个监测的区域划分成若干方形或三角
形小格，将采样点设置在交叉点上或在小格内。
③根据城市污染源及人口的分布、地形地貌等
因素，有选择地设置采样点。
采样点现场的要求
1、采样点应设在空旷地点；
2、采集 有害气体 的采样器放置高度应为 1.5m
左右；
3、采集颗粒物 采样器高度为 3～ 5m。
采样时间
? 长年连续监测,每六天采样一昼夜 (SO2:0.06mg/m3)
? 季节采样,
?每月采样, 连续采样 3～ 4天
?如无条件昼夜连续采样, 则每天至少采样 3--4次, 应包括
一天中污染最严重, 中等和最轻的时刻 （ 2,8,14,20
或 7,12,19,时等 ）
?选每季的代表月采样, 如北京市各季的代表月是 1,4,7，
10月 。 代表月即气象条件居中的月, 也可选择气象条件
最差的月
? 最大一次浓度 （污染最严重）：选择生产负荷最大，气象
条件最不利，污染最严重的时刻进行采样，采样时间一般为
10～ 20min，最长不过 30min。当风向改变时，应停止采样。
选择监测指标的原则
选取排放量大，危害严重，危害的
特异性强，检测方法简便可靠的污染物
作为检测指标。
监测指标
? 点源,应根据所排放的主要有害物质为
指标 。 例如磷肥厂, 铝厂周围应测定氟
化物和 SO2,氯碱厂 ----氯, 化纤厂 ----CS2、
H2S,钢铁厂 ---SO2,CO,灰尘等 。
? 面源,常用, 常规的指标有 TSP,IP、
SO2,NOx,CO,微生物等指标 。 有条
件可增加 PAH,铅, 氟化物, H2S等
采样记录
1、采样时应纪录采样时间、流量、
周围环境情况。
2、尤其应在采样时测定当时气压和
采样点气温等气象因素，以换算出采样
的标准体积。
测定结果的整理
（ 1） 日平均浓度 （ 超标倍数, 超标次数, 超
标率 ）
（ 2） 一次浓度 （ 超标倍数, 超标率 ）
（ 3） 年平均浓度
测定结果的评价
对所得的结果进行统计学处理分析, 对各地区,
各时期的污染状况进行比较, 从而对大气质量作
出评价, 找出主要污染源和污染物, 查明污染范
围和污染规律 。
（三）大气污染对居民健康
影响的调查
调查目的
? 人群健康调查资料是反映大气质量对人体健康影响最直接
的科学依据 ;
? 有果求因：原因不明疾病或可疑症状与大气污染是否有关，
从而探讨病因 ;
? 有因求果：研究暴露不同类型的大气污染对人群健康影响
的类型和危害程度 ;
? 为制定大气污染物的 MAC提供依据，以及对已有的 MAC
安全性进行鉴定，为进一步修订 MAC提供科学依据。
调查计划
? 调查内容
? 现场要求：污染区、对照区
? 调查对象：居住时间、混杂因子
? 观察指标：
?暴露水平指标：个体采样、生物材料（内暴露）
?健康效应指标：疾病资料、生长发育资料、生化
指标、生理功能、免疫指标、遗传毒性等
? 资料整理分析
危害认定
健康效应终点,总死亡率、呼吸道疾病死亡专率、心脑血管病死
亡专率、门诊（特别是内科、呼吸科和儿科）人次、急诊（除意
外事故和外科）人次、呼吸道症状、肺功能。
剂量 -反应关系评价
? 颗粒物和 SO2的浓度上升使总死亡率
,疾病别死亡率增加 。
? 颗粒物, SO2和 NOx浓度上升使呼吸
道患病率增加, 门, 急诊人次增加, 呼吸道
症状增加, 肺功能改变 。
? 健康人群对大气污染物的反应是相近
的
? 高危人群：老人, 儿童, 呼吸道, 心
,脑血管疾病患者 。
暴露评价
? 居住区颗粒物, SO2和 NOx浓度的时
空分布, 日平均浓度, 年日平均浓度 。
? 确定暴露人数 。
危险度特性阐述
大气污染对暴露人群的健康效应：
ü 总超死亡率
ü 心, 脑血管病超死亡数
ü 超额门诊人次数
ü 超额急诊人次数
ü 超额呼吸道症状发生数
ü 肺功能变化人数
污染水
平 与
WHO/A
QG比较
大气污染物健康危险度评价流程图
大气污染危害人体健康造成
经济损失的评估
?世界上每年都有几百万人因空气污染引起了各种疾
病，甚至死亡。大气环境污染使人体 最直接、最明显
受害的是呼吸系统。 这些疾病主要是呼吸道疾患、哮
喘、慢性阻塞性肺疾病、心血管疾病和肺癌等，由此
可造成多方面的经济损失。
?运用英国海外开发署和中国国家环保局提供的环境
经济学理论与方法，探讨环境污染造成的经济损失，
为各级政府进行环境与经济全面、持续发展综合决策
提供科学依据。
大气污染损害人体健康引起经济损失估算
DH＝ DHM十 DHT十 DHD
式中,DH—大气污染损害人体健康的费用总损
失，元；
DHM—大气污染损害健康的 医疗费用 损失，元；
DHT—大气污染损害健康造成 误工费用 损失
（包括他人误工陪护），元；
DHD—大气污染造成 提前死亡 （肺炎、肺癌）
费用 损失，元。（ DHD=每人每年可创造的生产总
价值 x 提前死亡总计损失工作年 ）
举 例
1999年因大气污染危害人体健康造成某
市经济损失为 1.859亿元，其中以提前死亡造
成损失的比例最大，占 48.3%；其次是误工损
失占 41.5%；第三才是医疗费用，占 10.5%。
第七节 大气卫生防护措施
规划措施
?合理安排工业布局和城镇功能分区
?加强绿化
?加强对居住区内局部污染源的管理
工艺措施
?控制燃煤污染
?加强工艺措施
第八节 大气污染的卫生监督和管理
? 预防性卫生监督
?参与规划
?审查图纸
? 经常性卫生监督
?环境监测
?健康监测
?建立危险档案
?信息与决策
大气污染紧急事故的调查和处理
一、准备阶段
（一）信息上的准备
1 收集国内外有关危险化学品及其大气污
染紧急事故方面的资料，供工作参考
2 建立危险化学品档案，对本地区的情况
要求做到非常了解
（二）组织上的准备
建立事故处理工作网：行政部门、技术部
门。
负责平时咨询和事故发生时的调查处理。
（三）物质上的准备
调查仪器；急救实施；交通工具
二、现场调查及对策
1 调查,明确诊断、抢救病人
– 向有关部门反应
– 确定污染物的性质、来源、排放量
– 减少摄入量：上风侧
– 事故地区和下风侧采集大气样品和人群标本
– 事故的原因和控制污染源
2 急救,减少暴露人群
三、总结
? 技术方面,对事故原因、影响、后果、经验、
教训等方面进行分析、评价，写出报告。
? 组织方面,对事故处理中的组织、协调工作
给予评价，并写出报告
? 财务方面,涉及事故处理所耗费的财力、物
资，应分门别类予以统计，写出报告
突发公共卫生事件应急条例
2003年 5月 9日国务院总理 温家宝 发
布第 376号, 中华人民共和国国务院令,
污染区
调查点
距污染源
距离 （ km）
土壤中砷
（ μg/g）
砷 摄 入 量
（ μg/d.标准人 ）
发砷平均水
平 （ μg/g）
慢性砷中毒年
龄调整患病率
a 1.75 503.8 526.9 7.76 17.35
b 1.25 960.2 672.3 9.09 13.81
c 1.75 822.7 12.80 13.67
d 1.25 72.1 5.00 3.68
e 2.50 591.6 359.5 5.74 4.62
f 4.40 104.4 4.08 5.01
g 2.50 146.4 3.56 9.56
h 3.50 115.7 285.3 3.00 2.55
i 3.25 79.7 2.17 4.02
j 5.50 32.9 2.75 10.20
k 4.75 123.0 4.00 6.17
l 8.00 178.6 392.6 4.50 4.40
m 0.75 221.4 13.40 12.00
表 9 暴露 -效应关系分析资料
环境卫生学教研室
Air Sanitation
Dept,of Environmental health
Aiguo Wang
Constituent of Environment
Atmospheric sphere
? Definition,the air layer which surround the
surface of earth and circumrotate with earth,
(包围地球表面并随着地球旋转的空气层 )
?The thick is around 2000km～ 3000km.
?The character of physics and chemistry of
atmospheric sphere is change with height.
1,Nearness earth
2,Density is the most
3,Thickness is change
4,Upright and horizontal
move
5,Mostly climate changes
happen in this layer
6.Contain mostly pollutants
troposphere
stratosphere
Isothermal layer
22km,-50~-60℃
Ozone layer
25 ~35km,20km
umbrella of earth
Section 1 Upright structure of atmospheric sphere
mesphere
thermosphere
Component of air
? Nitrogen,78%
? Oxygen,21%
? Argon,0.93%
? Carbon dioxide,0.03%
? (1) City is higher than country
? (2) The CO2 contain is increase:
1.5ppm increase for each year
1800 (270ppm); 1984 (345ppm)
2100 (temperature will increase 6℃ )
Physical state of air
? Solar radiation,ultraviolet radiation
?UV-A,320-400nm
?UV-B,275-320nm
?UV-C,200-275nm
? Meteorological factor,adjust,pollutant
? Air ionization
Air ionization
? Light ion,10-15 molecule
? Heavy ion,particulate,water drop
? Heavy ion/ light ion≤ 50
Section 2 Air pollution
Definition
由于人类活动或自然过程，使得排
放到大气中物质的浓度及持续时间足以
对人的舒适感、健康，对设施或环境产
生不利影响时，称 大气污染
Pollution source （污染源）
?Natural source
?Anthropogenic source
?Immobile
?mobile
Anthropogenic source
1,Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning,coal,petroleum
(2) Emission from working process
2,Living cooking range and heating boiler
3,Traffic transport 汽车尾气排放的污染物
4,Come from other environmental media
5,Other,untoward incident,garbage burning
我国主要燃料中灰分和硫含量
燃烧种类 灰分（ %） 含硫量（ %）
煤 5-35 0.7-5.5
重油 0.1-0.51 0.1-3.8
页岩 40-66 1.2-5.5
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
Artificial source
1,Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning,coal,petroleum
(2) Emission from working process
2,Living cooking range and heating boiler
3,Traffic transport 汽车尾气排放的污染物
4,Come from other environmental media
5,Other,untoward incident,garbage burning
机动车尾气污染物占大城市空气污染物
的比例 （ %）
Pb CO CO2 CH NOx
美国 69 70 33 35
上海 85 80 96 56
北京 63 73 22
Artificial source
1,Industry and enterprise
(1) Fossil fuel burning,coal,petroleum
(2) Emission from working process
2,Living cooking range and heating boiler
3,Traffic transport 汽车尾气排放的污染物
4,Come from other environmental media
5,Other,untoward incident,garbage burning
Pollutants
? Definition:
1,能引起大气污染的有害物质
2,由于人类活动或自然过程，排放到
大气中的物质，对人或环境产生不利影
响，统称为 ―― （ GB6916-86）
Sort of pollutants
1,Transformation:
? Primary pollutants
? Secondary pollutants
2,Property
? biological pollutants,pollens,spores
? physical pollutants
? chemical pollutants
3,Physical state
? gaseity pollutants
? particulate
Gaseity pollutants
? Gas pollutants:
CO,SO2,NO2,NH3,H2S etc.
? Steam pollutants:
mercury steam
Particulates
diameter=geometric length
? Dustfall,Dp>10μm
? Airborne paticulates matter:Dp≤ 10 μm
Aerodynamic diameter,Dp
? Sedimented particulates,Dp>100μm
? Suspended particulates,Dp≤ 100 μm
Suspended particulates
(1) TSP
(total suspended particulates):
Dp 0.1~ 100 μm,aerosol
(2) IP
(inhalable particulates)
Dp≤ 10 μm
三、影响大气中污染物浓度的因素
?污染源的排放情况
?气象条件
?地形条件
一、污染源的排放情况：
I,排出量：
是决定大气污染程度 最基本的因素 。
在其它条件相同的情况下，单位时
间排出量越大，污染越严重。
II.排出高度：
= 烟囱本身高度 + 烟气抬升高度
用 烟波中心轴 到地面的距离来表示。
污染源下风侧污染物的最高浓度大
致与烟囱有效排出高度的平方成反比。
有 效
排出高度
III,与污染源的距离,
即到烟波着陆点的距离。
污染物排出后经过的距离越远
则烟波的断面越大，稀释程度越高，
因而浓度越低,这也是排出污染物
的企业与住宅区之间，设置防护带
距离的依据之一。
IV.排出方式：
?按排放时间
?间歇排放
?连续排放
?按集中排放
?无组织排放
?有组织排放
二, 气象条件
风和湍流；
气温；
气压；
气湿；
降水、雨雪；
风是一种空气的水平运动，就像
大气中的动力机器起着输送和扩散有
害气体及微粒的作用。
1.风和湍流
风速
风向
风向,风吹来的方向
可使污染物的扩散、稀释有一定方向性。
染 污染下风侧空气中污染物浓度要比上风侧高
得多，所以居民区应布置在 常年主导风向的上风
侧,公矿企业，尤其是能造成严重大气污染的工
厂应设置在 常年主导风向的下风侧 。
瞬时间污染以排污当时的下风侧地区受影响
最大。
全年污染以全年内主导风向的下风侧地区受
影响最大。
湍流：
是由于垂直气温的变化和大气中气团
间的摩擦作用而引起的短暂性紊流，是一
种不规则的空气流动。
湍流强，有利于污染物的稀释和扩散。
2.气温
大气温度垂直递减率：
γ =0.65 ℃ /100m
气块干绝热垂直递减率,干燥空气
γ d =0.986 ℃ /100m
逆温,（ γ <0 ）
大气温度随高度的升高而上升，
形成上层气温高于下层气温的现象
称为 逆温。
大气稳定度表示大气垂直运动的程度。
与 γ,γ d 二者的相对值等因素有关：
γ > γ d 不稳定状态；
γ < γ d 稳定状态；
γ = γ d 中性状态；
γ<0 逆温 极稳定状态；
波浪型
γ > γ d,不稳定状态 ；
锥型
γ < γ d,稳定状态；
扇型
γ<0,逆温 极稳定状态；
上扬型 (屋脊型）；
熏烟型；
烟波扩散与大气稳
定度的关系及其类
型：
3.气压,
当地面受 低气压 控制时，四周高压气
团流向中心，中心的空气便上升，形
成上升气流，形成气旋，通常风速较
大，大气呈中性或不稳定状态，有利
于污染物向上扩散。
当地面受 高压 控制时，中心空气下降，
形成反气旋。此时天气晴朗，风速小，
出现逆温层，不利于污染物向上扩散。
4.气湿：
气湿大时，水蒸气凝结于灰尘颗粒
表面，使之沉降大气底层，使接近地面
的空气层灰尘浓度升高。
气湿很大而低温则形成雾，更使大
气污染增加。
5,降水、雨雪：
可以冲洗空气中的灰尘、煤烟和各
种气体污染物，所以雨雪之后大气变得
清洁和新鲜。
三,地形,
1.山地和谷地,
在山区，由于地形起伏，造成辐射强
度和辐射冷却不均，引起热力环流，形成
地形风。因此山谷中不同位置、不同高度
的大气运动状况是不同的，对污染物的传
送能力也各不相同。
2.沿海和海滨：
由于海陆风的交换，有时低层排放的污
染物被海陆风输送到一定距离后，又会被
高空反气流带回到原地，造成原地污染物
浓度增加。由于水陆气温的差异，水面逆
温层的空气流经陆面，逆温层上部积聚的
污染物被热流对流带到地面，在短时间可
出现污染物浓度增高的“熏烟过程”。
4.城市热岛：
城市温度高于郊区的现象，在
气象学上通常称为城市的,热岛效
应”。
?城市建筑物、柏油混凝土路面颜色深，吸
收热量多；
?砖瓦、水泥、石块等建筑材料，储存和传
送热量的本领比土壤强。即能有效储存较
多的热量又能很快向大气中传送大量热能；
?储水少,水分蒸发会消耗掉的热量少；
?交通发达废气排出多；
?人口密集；
城市热岛是怎样形成的？
热岛的热空气上升，四郊冷空气流向
城市，可将郊区的大气污染物吹入市区，
造成市区的大气污染。
城市热岛的影响：
Outcome of air pollutants
? transformation
? Transference
? Self-purification
Air pollution
由于人类活动或自然过程，使得排放
到大气中物质的 浓度 及 持续时间 足以对人
的舒适感、健康，对设施或环境产生不利
影响时，称 大气污染
Section 3
The effects of air pollution on
human health
The Approaches of pollutants entered body
? Respiratory tract
?Large particles deposit in the upper airway
Dp>10μm 95%
?2~ 3μm tend to deposit in the terminal bronchioles and
alveoli of lung (small part,PM2.5)
?<0.4 μm can free flow-in and flow-out to alveoli,less
particulate deposit in lung (smoke)
? Gastrointestinal tract,
swallow,food,drinking water
? skin
Direct harm of air pollution on health
(air pollution-related disease)
(一 ) Acute poisoning
The concentration of pollutants rapidly
increase in short-term,a lot of pollutants
(fume,exhaust gas) have been absorbed by
population induced acute poisoning,
Classifying of acute poisoning
The acute poisoning classify according to
reason:
(1) Smog incident,main type
(2) Productive accident
Smog incident
? Coal smog incident:
Physical,primary pollutants
London smog incident
? Photochemical smog incident:
Chemical,secondary pollutants
Los Angeles photochemical smog incident
Coal smog incident
SO2 + fluoride
SO2 + metal dust
Smog incident
?Coal smog incident:
Physical,primary pollutants
London smog incident
?Photochemical smog incident:
Chemical,secondary pollutants
Los Angeles photochemical smog incident
London smog incident
? Physical
? Pollutant,particulate + sulfur dioxide
Details
? During the Dec,1952 air pollution episode in London,
England,there were an estimated 4,000 excess deaths in
the metropolitan area,including 2,000 in London County,
British Smoke measurements of part,had a maximum 24-
hours average of about 4,000μg/m3; SO2 reached a
maximum value of 1.5 ppm and an average of 0.95 ppm,
? Exactly 10 year past,in Dec,1962,a similar air pollution
episode occurred,SO2 conc,peaked at about 1.5 ppm and
an averaged about 0.8 ppm during the episode,Part,conc,
were about 20% of those during the 1952 episode,but
total excess deaths in this episode were only estimated to
be 350 (total 700) in London County,
? Thus,while SO2 conc,were similar to the 1952
episode,part,conc,and the number of excess
deaths in the 1962 episode were much lower than
in the earlier episode.
? This contrast suggests that excess deaths may have
been more closely associated with particulate than
with sulfur dioxide air pollution.
? The putative agent,sulfuric acid,would be
expected to be present in the particulate fraction of
the pollutant mixture,(joint effect)
The following list summarize some of the major
characteristics of Coal combustion smog incident
1,Stagnant air produced by meteorological condition (low wind
speed and temperature inversion) and landform (basin).
2,The highest conc,of pollutant occurred during the winter
months (cold condition).
3,As conc,of smoke,SO2,part.,and other pollutants increase--
induced--coughing,eye irritation,and sickness increase.
4,Deaths increase as pollutant levels reach peaks.
5,Deaths and illness occur in all age group,
6,Excess deaths increase with increase age.
7,Deaths are generally caused by respiratory or heart
problems
8,The various impacts on health are rapid and are
belong to combined effect of several pollutants.
9,The episode lasts 2-7 days.
Photochemical smog incident
? Definition,Nitrogen oxides from motor vehicle
exhaust gas and hydrocarbons from industry
process emission are converted to ozone and other
photochemical species form light blue smog
through photochemical reaction under sunlight
ultraviolet ray,The first time of this phenomena
was occurred in Los angles (1943),
? Pollutant,nitrogen oxides + hydrocarbons
? Photochemical reaction
Graph of photochemical reaction
10%
Over 85%
SO2----SO3 ------ H2SO4
Characteristics of photochemical smog incident
?The principal source of NOx is motor vehicle exhaust,Power
plants and fossil fuel-burning industries may contribute.
?The meteorological condition,high-temperature and
intensive ultraviolet ray.
? Second pollutants,
?Elevated conc,of ozone are most often observed in summer,
when sunlight is most intense and temperature highest,
conditions that increase the rate of photochemical smog
formation.
?Lowest in the morning hours,accumulating through midday,
and decrease rapidly after sunset.
Productive accident
? Toxic gas leakage accident in Bphopal,
india
? Explosion of unclear power plant in USSR
? Special disasters,fire,explosion of
volcano,leak of gas,the use of chemical
weapon.
(二 ) Chronic harm and long-term effect
1,Caused inflammation by long-term irritation:
(1) COPD,chronic obstructive pulmonary diseases,including
chronic bronchitis,bronchial asthma,and emphysema
(2) the morbidity and mortality is higherconjunctiva inflammation
2,Accelerate aging of the lung,air pollution is stronger than
smoke in the lung damage
3,Cardiovascular disease:
(1) lung disease can decrease pulmonary function and increase
pulmonic pressure,caused pneumocardial disease
(2) hemoglobin’s affinity for O2 decrease,oxygen-carrying capacity,
caused hypoxia,increase heart motion,caused penumocardial
disease
空气污染与居民眼结膜炎检出率
三 明 鞍 山 沈 阳 平顶山
对照 重污染 轻污染 重污染 轻污染 严重污染 对照 污染
7.2 43.2 3.3 18.7 3.2 7.3 0.4 10.6
4,Decreased immunological function:
(1) Immunological function decrease is a early index.
(2) Various in different age populations.
(3) Child is most susceptivity and sentitivity
5,Allergy,
(1) Allergen exist in air including dust etc.
(2) Some pollutants such as SO2,formaldehyde,petroleum product
6,Chronic poisoning,metal
7,Carcinogenesis,
(1) exist carcinogen,such as arsenic,benzo(a)pyrene
(2) air pollution associated with morbidity and mortality from
lung cancer.
Indirect harm of air pollution on health
1,The climate has been change,cold effect
Indirect harm of air pollution on health
1.The climate has been change,cold effect
2.Greenhouse effect,warm effect
Greenhouse effect
一, Definition:
太阳发射的较短波长的辐射，可穿过地球外围
大气层和其中所含的 CO2和水到达地表使地面加温，而
地面加温后反射出来较长波长的辐射被地表大气层中
所含的 CO2等气体吸收，不能全部返回太空，从而使地
面气温转暖，犹如温室，因而称为,温室效应,。
Express graph of greenhouse effect
二, Greenhouse gases:
CO2,methane,N2O,O3,CFCs
(chlorofluorocarbons氯氟烃类） etc..
EI Nina （厄尔尼诺）,become wram
La Nina（拉尼娜）, become cold
EI Nina （厄尔尼诺）
是拉丁美洲授予基督徒的一种称呼或称圣子,
它被用来描述发生在赤道周围太平洋区的 暖期明显
延长的一种 气候现象, 它影响到全球的天气变化,
给人类造成许多灾难 。
据有史料记载，自 1950年以来，世界上总共发
生了 13次厄尔尼诺现象，平均每 3-5年发生一次。
东太平洋区的冷暖周期反映了东西太平洋上空
气压的偏差（称之为向南摆动），可导致两个极端
现象的出现：厄尔尼诺（变暖）和拉尼娜（变冷）。
La Nina（拉尼娜）
或称圣女,厄尔尼诺和和拉尼娜就象一对
孪生兄妹, 总是结伴而行 。 拉尼娜是紧跟着厄
尔尼诺现象出现的全球性气候骤变为 寒潮, 两
者的表现特征截然相反 。
厄尔尼诺使海水急剧升温，而拉尼娜会使
热浪急速变为寒潮，导致长年洪水泛滥。
Adverse health effects of greenhouse
?global warming 全球气温变暖
?Reproduce increased of
Microorganism
?Drought
全球气温变暖：
地表气温升高使 南、北极冰山溶化 及 海水受热膨
胀,将使 海平面上升 。
1998年的春天，一座巨大的冰山脱离南极洲，
“南极冰山融化，全球海平面上升”已不再是预言。
2002年在武大招开的卫星测高国际学术会议透
露,我国海平面每年上升 1.4-1.8mm,预计 50年上升
量约 8cm。 专家介绍，我国沿海地区海拔多在 50m以
下，河口海岸地带是我国经济发达地区，承载全国
40%左右的人口，创造了全国 60%左右的国民生产总
值，海平面上升将面临巨大的环境和经济压力。
Adverse health effects of greenhouse
?global warming 全球气温变暖
?Reproduce increased of
Microorganism
?Drought
Indirect harm of air pollution on health
1,The climate has been change,cold effect
2,Greenhouse effect,warm effect
3,Ozone layer has been damaged ozone
? 1985年英国南极考察站发现南极上空的臭氧层已明显变薄并
出现“臭氧空洞”，德国科学家在北半球也发现类似情况。
这种全球性平流层臭氧耗损现象，引起了各国重视。
? 大气层中 O3浓度每下降 1%，皮肤癌患者增加 1.3-1.5%，白内
障增加 0.6-0.8%。
? 1987年国际上签定了, 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔
（ Montreal）议定书,,规定发达国家必须在 1996年一月前
停止生产 氯氟烃,发展中国家可有 10年的宽限期。我国于
1992年批准了, 中国逐步淘汰破坏臭氧层物质的国家方案, 。
? 德国科学家克鲁茨（ Crutzen），美国科学家罗兰（ Rowland）
和莫利纳（ Molina），因他们长期从事臭氧方面的研究并取
得突出成绩，荣获 1995年度诺贝尔化学奖，这是环境化学科
学工作者第一次获得此项荣誉。
Indirect harm of air pollution on health
1,The climate has been change,cold effect
2,Greenhouse effect,warm effect
3,Ozone layer has been damaged ozone
4,Acid rain,also so-called ―acidic precipitation‖
pH of precipitation <5.6
Acid rain
? 1872年英国化学家 Smith首先提出酸雨的慨念
? 指 pH小于 5.6的酸性降水, 包括雨, 雪, 雹和雾 。
? 使降水变酸的主要原因：水中含有 H2SO4和 HNO3。
?60年代英, 法, 美, 波兰等, H2SO4:HNO3=2:1
?1979年开始监测并发现广州, 南宁, 重庆, 贵阳等,
H2SO4:HNO3=10:1
?主要前体物质,SO2和 NOx
? 其危害主要表现为：
?土壤酸化,造成土壤中一些重金属如 Mn,Pb,Hg,Cd
转化成可溶性化合物
?对眼和呼吸道咽膜的刺激作用
第四节
大气中主要污染物对人体健康的影响
?二氧化硫
?颗粒物
?氮氧化物
?一氧化碳
?臭氧
?铅
?多环芳烃
?二噁英
Section 5
Air Health Standard
Air Health Standard
? Definition,maximum allowance concentration (MAC)
for harmful substance in air
1 h,8 hr,24 hr,quarterly,annual average
(arithmetic mean )
? Aim:
?Prevent air pollutions
?Evaluate the degree of air pollutions
?Guideline of preventive air pollution
(synthesize emission standard of air pollutants,33)
Comparison
? Criterion（基准）, experiment & investigation
? Standard（标准）, economic,technical,social
? Heath standard (MAC in air of resident area)
? Quality standard (Ambient Air)
? ppm
? mg/m3
mg/m3 = ppm x molecular weigh/22.4
Principle of map out air health standard
? Science,four degrees
? Suitable,economical,technical etc.
世界卫生组织的建议
1963年 10月世界卫生组织在日内瓦召开的区域性大气质
量标准和测定方法讨论会上, 根据环境污染物的 性质 和 浓度 -
时间 -效应的关系, 把空气质量标准定成四级, 并且建议各国
应力争以第一级容许水平作为标准 。
第一级 在小于此种浓度和接触时间内, 根据现有的知
识, 不会观察到直接或间接的反应 （ 包括反射或保护性反
应 ） 。
第二级 在大于此种浓度和接触时间内, 对人的感觉器
官有刺激, 对某些植物有损害或对环境产生其它有害作用 。
第三级 在大于此种浓度和接触时间内, 可使人的生理
功能发生障碍或衰退, 引起慢性疾病和缩短寿命 。
第四级 在大于此种浓度和接触时间内，可使对污染物
敏感者发生急性中毒或者死亡。
我国制订和修订大气卫生标准的原则
(1) 对机体不应引起急性或慢性中毒及潜在的
远期危害, MAC应低于污染物的急性和慢性毒作用阈,
包括不引起潜在的远期效应 。
(2) 对主观感觉无不良影响,MAC应低于嗅觉阈
及眼睛和上呼吸道的刺激作用阈 。
(3) 对人体健康无间接危害,MAC应低于引起生
活卫生条件的恶化和对机体发生间接危害 （ 例如降低大气透
明度, 影响开窗换气, 危害植物生长, 腐蚀材料 ） 的阈浓度 。
(4) 选用最敏感指标,选择以上几种阈浓度中的 最敏
感指标,作为确定基准值的依据。
（ 5) 经济合理和技术可行,过严
确定 MAC的指导思想
采用多种研究方法和多项指标，研究
出该物质对机体直接和间接影响的各种阈浓
度（动物试验的指标应取用阈下浓度），从
中选出最低的数值（亦即最敏感指标的限量）
再给予一定的安全系数，即为该物质的基准
值。然后再根据经济技术条件和可行性的验
证，最后确定该物质在大气中的最高容许值，
这就是卫生标准。
Methods of map out air health standard
? Epidemiological investigation
? Toxicological test
? assay of smell threshold and stimulus threshold
? Rapid calculating methods,3R (reduce,refine,and
replace)
? Methods of health risk assessment
我国的大气卫生标准
一、环境空气质量标准（ GB3095-96）, 国务院
10个污染物, SO2,TSP,pM10,NO2,NOx,CO,O3,
Pb,BaP,F
三级
一级标准,保护生态和人群健康，长期接触，自然保护区、
风景游览区、名胜古迹、疗养地等
二级标准,保护人群健康和城、乡的动植物，长期和短期
接触，居民区、商业交通居民混合区、文化区、农村等
三级标准,保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、
植物（敏感者除外）正常生长，污染重的城镇、工业区和
城市交通枢纽、干线等
二、居住区大气中有害物质的最
高容许浓度
? 附属于“工业企业设计卫生标准”
（ TJ36-79)：卫生部
? 34种有害物质
? 大气卫生标准必须依据具体情况和新的
研究资料，定期修订或增加新的污染物
第六节 大气污染对健康影响的调
查和监测
? 调查和监测的目的
?查明大气污染来源
?查明大气污染状况
?查明大气污染对人体健康造成的各
种危害
?根据资料进行整理、分析、评价和
提出建议
调查的内容
? 大气污染源的调查
? 大气污染状况调查和监测
? 大气污染对居民健康影响的调查
（一）大气污染源的调查
目的：
（ 1）存在的污染源数量；
（ 2）各污染源排入大气中的主要污染物种类、
排放量和排放特点；
（ 3）检查各污染源单位执行环境保护法规和
废气排放标准情况；
（ 4）鉴定所采取的各种废气回收利用和净化
措施的效果。
大气污染源可分为：
（ 1） 点源污染 （ 以一个工厂或一座烟囱
为单位 ）
（ 2） 线源污染 （ 以交通道路为单位 ）
（ 3） 面源污染（以地区为单位）
通过污染源的调查, 主要获得以下资料：
1,存在的污染源种类和数量；
2,污染源的位置；
3,污染源的性质和规模；
4,污染物的排放方式；
5,污染物的排放量及排放时间；
6,污染物的种类和物理化学性质；
7,污染物的净化措施利用情况及其效果；
8,地区人口资料和居民对大气质量的反映；
9,城镇的功能分区和气象资料 。
获取资料的途径
（ 1）卫生防疫部门：历年大气的质量情况；
（ 2）工业主管部门：排放废气的工业企业的类
型、数量、位置等；
（ 3）交通部门或公安部门：机动车、船数量，
每日通过本地的车、船量等；
（ 4）城建部门：功能分区的划分及自然地形地
势和索取 1,2500或 1,5000地形地物勘测
（ 5）气象部门,10—20年来的气象资料（包括
长年主导风向，风向频率图等）；
（ 6）现场调查。
（二）大气污染状况调查和监测
目的：
（ 1）了解污染物的种类和浓度；
（ 2）摸清污染范围和污染规律；
（ 3）根据卫生标准评价污染的严重程度；
（ 4）为进一步研究大气污染对人体健康的
可能危害提供基本资料；
（ 5）为城市建设合理布局和大气污染治理
提供依据。
采样点选择
取决于调查和监测的目的，一般可
分为 2种方式：
（ 1）点源性污染调查
（ 2）区域性污染调查
点源性污染调查
以污染源为中心，在其周围不同方位
和不同距离的地点设采样点。
考虑人力、物力，具体布点通常采用
三种方式：
四周布点
扇型布点
烟波下方采样
轴线上采样点的设置
1,起点和止点,起点设在烟波的落点处或设在
距污染源最近的居民点, 卫生防护带的边缘等 。 止
点原则上以测定浓度与未受污染地区的本地值类似 。
2,点距和点数,点距视污染物排出量大小而定 。
如 500,1000等或 50,100,150,200等 。 可以等距
或不等距 。
3、采样点数量,多一些好，但限于人力、物
力一般设 4—6个或 3—4个。
4、采样点尽可能设在居民区内，以便结合对
居民健康状况的调查。
区域性污染监测的采样点选择
① 按照城市功能分区，选择有代表性的不同类
型地区设置采样点。如在严重污染的工业区、交通
枢纽区、商业区、受污染住宅区、未受污染住宅区、
清洁对照区等。每个类型的地区内可设置 2～３个
采样点，使结果更有代表性。
②采样点呈几何状分布（之间的距离为 5—10
公里）。将整个监测的区域划分成若干方形或三角
形小格，将采样点设置在交叉点上或在小格内。
③根据城市污染源及人口的分布、地形地貌等
因素，有选择地设置采样点。
采样点现场的要求
1、采样点应设在空旷地点；
2、采集 有害气体 的采样器放置高度应为 1.5m
左右；
3、采集颗粒物 采样器高度为 3～ 5m。
采样时间
? 长年连续监测,每六天采样一昼夜 (SO2:0.06mg/m3)
? 季节采样,
?每月采样, 连续采样 3～ 4天
?如无条件昼夜连续采样, 则每天至少采样 3--4次, 应包括
一天中污染最严重, 中等和最轻的时刻 （ 2,8,14,20
或 7,12,19,时等 ）
?选每季的代表月采样, 如北京市各季的代表月是 1,4,7，
10月 。 代表月即气象条件居中的月, 也可选择气象条件
最差的月
? 最大一次浓度 （污染最严重）：选择生产负荷最大，气象
条件最不利，污染最严重的时刻进行采样，采样时间一般为
10～ 20min，最长不过 30min。当风向改变时，应停止采样。
选择监测指标的原则
选取排放量大，危害严重，危害的
特异性强，检测方法简便可靠的污染物
作为检测指标。
监测指标
? 点源,应根据所排放的主要有害物质为
指标 。 例如磷肥厂, 铝厂周围应测定氟
化物和 SO2,氯碱厂 ----氯, 化纤厂 ----CS2、
H2S,钢铁厂 ---SO2,CO,灰尘等 。
? 面源,常用, 常规的指标有 TSP,IP、
SO2,NOx,CO,微生物等指标 。 有条
件可增加 PAH,铅, 氟化物, H2S等
采样记录
1、采样时应纪录采样时间、流量、
周围环境情况。
2、尤其应在采样时测定当时气压和
采样点气温等气象因素，以换算出采样
的标准体积。
测定结果的整理
（ 1） 日平均浓度 （ 超标倍数, 超标次数, 超
标率 ）
（ 2） 一次浓度 （ 超标倍数, 超标率 ）
（ 3） 年平均浓度
测定结果的评价
对所得的结果进行统计学处理分析, 对各地区,
各时期的污染状况进行比较, 从而对大气质量作
出评价, 找出主要污染源和污染物, 查明污染范
围和污染规律 。
（三）大气污染对居民健康
影响的调查
调查目的
? 人群健康调查资料是反映大气质量对人体健康影响最直接
的科学依据 ;
? 有果求因：原因不明疾病或可疑症状与大气污染是否有关，
从而探讨病因 ;
? 有因求果：研究暴露不同类型的大气污染对人群健康影响
的类型和危害程度 ;
? 为制定大气污染物的 MAC提供依据，以及对已有的 MAC
安全性进行鉴定，为进一步修订 MAC提供科学依据。
调查计划
? 调查内容
? 现场要求：污染区、对照区
? 调查对象：居住时间、混杂因子
? 观察指标：
?暴露水平指标：个体采样、生物材料（内暴露）
?健康效应指标：疾病资料、生长发育资料、生化
指标、生理功能、免疫指标、遗传毒性等
? 资料整理分析
危害认定
健康效应终点,总死亡率、呼吸道疾病死亡专率、心脑血管病死
亡专率、门诊（特别是内科、呼吸科和儿科）人次、急诊（除意
外事故和外科）人次、呼吸道症状、肺功能。
剂量 -反应关系评价
? 颗粒物和 SO2的浓度上升使总死亡率
,疾病别死亡率增加 。
? 颗粒物, SO2和 NOx浓度上升使呼吸
道患病率增加, 门, 急诊人次增加, 呼吸道
症状增加, 肺功能改变 。
? 健康人群对大气污染物的反应是相近
的
? 高危人群：老人, 儿童, 呼吸道, 心
,脑血管疾病患者 。
暴露评价
? 居住区颗粒物, SO2和 NOx浓度的时
空分布, 日平均浓度, 年日平均浓度 。
? 确定暴露人数 。
危险度特性阐述
大气污染对暴露人群的健康效应：
ü 总超死亡率
ü 心, 脑血管病超死亡数
ü 超额门诊人次数
ü 超额急诊人次数
ü 超额呼吸道症状发生数
ü 肺功能变化人数
污染水
平 与
WHO/A
QG比较
大气污染物健康危险度评价流程图
大气污染危害人体健康造成
经济损失的评估
?世界上每年都有几百万人因空气污染引起了各种疾
病，甚至死亡。大气环境污染使人体 最直接、最明显
受害的是呼吸系统。 这些疾病主要是呼吸道疾患、哮
喘、慢性阻塞性肺疾病、心血管疾病和肺癌等，由此
可造成多方面的经济损失。
?运用英国海外开发署和中国国家环保局提供的环境
经济学理论与方法，探讨环境污染造成的经济损失，
为各级政府进行环境与经济全面、持续发展综合决策
提供科学依据。
大气污染损害人体健康引起经济损失估算
DH＝ DHM十 DHT十 DHD
式中,DH—大气污染损害人体健康的费用总损
失，元；
DHM—大气污染损害健康的 医疗费用 损失，元；
DHT—大气污染损害健康造成 误工费用 损失
（包括他人误工陪护），元；
DHD—大气污染造成 提前死亡 （肺炎、肺癌）
费用 损失，元。（ DHD=每人每年可创造的生产总
价值 x 提前死亡总计损失工作年 ）
举 例
1999年因大气污染危害人体健康造成某
市经济损失为 1.859亿元，其中以提前死亡造
成损失的比例最大，占 48.3%；其次是误工损
失占 41.5%；第三才是医疗费用，占 10.5%。
第七节 大气卫生防护措施
规划措施
?合理安排工业布局和城镇功能分区
?加强绿化
?加强对居住区内局部污染源的管理
工艺措施
?控制燃煤污染
?加强工艺措施
第八节 大气污染的卫生监督和管理
? 预防性卫生监督
?参与规划
?审查图纸
? 经常性卫生监督
?环境监测
?健康监测
?建立危险档案
?信息与决策
大气污染紧急事故的调查和处理
一、准备阶段
（一）信息上的准备
1 收集国内外有关危险化学品及其大气污
染紧急事故方面的资料，供工作参考
2 建立危险化学品档案，对本地区的情况
要求做到非常了解
（二）组织上的准备
建立事故处理工作网：行政部门、技术部
门。
负责平时咨询和事故发生时的调查处理。
（三）物质上的准备
调查仪器；急救实施；交通工具
二、现场调查及对策
1 调查,明确诊断、抢救病人
– 向有关部门反应
– 确定污染物的性质、来源、排放量
– 减少摄入量：上风侧
– 事故地区和下风侧采集大气样品和人群标本
– 事故的原因和控制污染源
2 急救,减少暴露人群
三、总结
? 技术方面,对事故原因、影响、后果、经验、
教训等方面进行分析、评价，写出报告。
? 组织方面,对事故处理中的组织、协调工作
给予评价，并写出报告
? 财务方面,涉及事故处理所耗费的财力、物
资，应分门别类予以统计，写出报告
突发公共卫生事件应急条例
2003年 5月 9日国务院总理 温家宝 发
布第 376号, 中华人民共和国国务院令,
污染区
调查点
距污染源
距离 （ km）
土壤中砷
（ μg/g）
砷 摄 入 量
（ μg/d.标准人 ）
发砷平均水
平 （ μg/g）
慢性砷中毒年
龄调整患病率
a 1.75 503.8 526.9 7.76 17.35
b 1.25 960.2 672.3 9.09 13.81
c 1.75 822.7 12.80 13.67
d 1.25 72.1 5.00 3.68
e 2.50 591.6 359.5 5.74 4.62
f 4.40 104.4 4.08 5.01
g 2.50 146.4 3.56 9.56
h 3.50 115.7 285.3 3.00 2.55
i 3.25 79.7 2.17 4.02
j 5.50 32.9 2.75 10.20
k 4.75 123.0 4.00 6.17
l 8.00 178.6 392.6 4.50 4.40
m 0.75 221.4 13.40 12.00
表 9 暴露 -效应关系分析资料
