2.大氣污染對健康的直接危害

　　1)引起急性中毒

　　當大氣污染物的濃度在短期內(nèi)急劇增高，使周圍人群吸入大量污染物而造成急性中毒。急性中毒可按生成的原因劃分成如下兩類：

　　(1)煙霧事件 這是大氣污染造成急性中毒的主要類型，是由于燃料燃燒產(chǎn)生的煙霧以及生產(chǎn)過程中排出的污染物而引起的。根據(jù)煙霧形成的原因，又可分為兩類。

　　煤煙型煙霧事件：

　　這類煙霧事件是由于煤煙和工業(yè)廢氣大量排入大氣且得不到充分擴散而引起的。

　　煤煙型煙霧事件的特點：

　�、傥廴疚飦碜悦禾康娜紵�產(chǎn)物及工業(yè)生產(chǎn)過程的污染物;

　�、跉庀髼l件為氣溫低、氣壓高、風速很低、濕度大、有霧、有逆溫產(chǎn)生;

　　③多發(fā)生在寒冷季節(jié);

　�、芎庸扰璧匾装l(fā)生;

　�、菔芎φ咭院粑�道刺激癥狀最早出現(xiàn)，死亡原因多為氣管炎、支氣管炎、心臟病等。

　　(2)光化學型煙霧事件：這類煙霧事件主要是由于汽車尾氣在紫外線的光化學作用下，經(jīng)過轉化，生成具有劇烈刺激作用的光化學煙霧。

　　光化學型煙霧事件的特點：

　�、傥廴疚镏饕獊碜云�車尾氣，經(jīng)日光紫外線的光化學作用生成的強氧化型煙霧;

　　③氣象條件為氣溫高、天氣晴朗，紫外線強烈。多發(fā)生在夏秋季節(jié)的白天;

　�、鄱喟l(fā)生在南北緯度60℃以下的地區(qū);

　�、艽蟪鞘袃�(nèi)機動車擁擠、高樓林立，街道通風不暢，容易發(fā)生此類事件;

　�、菔芎φ甙Y狀主要是眼睛紅腫、流淚、咽喉痛、喘息、咳嗽、呼吸困難、頭痛、胸悶、皮膚潮紅、心臟功能障礙、肺功能衰竭。尤其是患有心臟病和肺部疾患的人，受害最重。

　　(2)生產(chǎn)事故

　　2)造成慢性危害及遠期影響

　　(1)長期刺激作用產(chǎn)生炎癥

　　呼吸道炎癥的反復發(fā)作，使支氣管上皮的分泌物大量排出，內(nèi)膜增厚，有時產(chǎn)生痙攣，并有瘢痕壓迫，造成氣道狹窄，氣道阻力增加，形成綜合性疾病，稱為慢性阻塞性肺部疾患(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)。這是慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫三種疾病的統(tǒng)稱。

　　(2)心血管疾病

　　(3)機體免疫功能下降

　　(4)變態(tài)反應

　　(5)慢性中毒

　　(6)致癌作用

　　大氣中主要污染物對人體健康的影響

　　(一)可吸入顆粒物

　　1.理化特點

　　①粒徑大小與進入呼吸道的關系 粒徑≤ 10μm的顆粒物，因可以進入人體呼吸道，故稱為可吸入顆粒物(inhalable particles，IP)。不同粒徑的可吸入顆粒物滯留在呼吸道的部位不同。大于5μm的多滯留在上部氣道，小于5μm的多滯留在細支氣管和肺泡。顆粒物越小，進入的部位越深。lμm以下的在肺泡內(nèi)沉積率最高。但小于0.4μm的顆粒能較自由地進入肺泡并可隨呼氣排出體外，故沉積較少。

　�、贗P的理化特性因其來源不同而異

　�、跧P的“載體”作用 很多有害氣體和液體可附著在IP上而被帶入肺臟深處，從而促成多種急慢性疾病的發(fā)生。

　�、躀P的金屬成分具催化作用，可使其他有害物質(zhì)的毒性加強。IP上的多種化學成分還能起聯(lián)合作用�？傊�，IP的毒性應根據(jù)其化學成分而定。

　�、軵M2.5

　　直徑≤2.5μm的顆粒物稱為微粒子(particle matters，PM2.5)是由直接排入空氣中的一次微粒和空氣中的氣態(tài)污染物通過化學轉化生成的二次微粒組成。一次微粒主要由塵土性微粒、植物和礦物燃料燃燒產(chǎn)生的碳黑粒子組成。二次微粒主要由硫酸銨和硝酸銨組成，這兩種微粒是由大氣中的SO2和NOx與NH3反應生成。這些都是水溶性的化合物，所以，在低空濕度大時容易生成PM2.5。

　　2.健康影響

　　1)大量的IP進入肺部對局部組織有堵塞作用，使局部支氣管的通氣功能下降，或使細支氣管和肺泡的換氣功能喪失。尤其是粘稠性較大的IP，例如石油及其制品的燃燒顆粒，粒徑小，粘稠度大，容易聚集在局部組織，不易擴散。加上SO2、NO2等因素的作用，加重了局部組織的損傷程度，導致慢性阻塞性肺部疾患(COPD)。

　　2)顆粒物的成分不同毒性不同

　　(l)一般的成分：燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物都含SO2 、NO2 、BaP、甲醛等。SO2 、NO2 、甲醛可引起呼吸道損傷，BaP可致癌，因此這些效應在空氣污染中都是常見的。

　　(2)特殊的成分：例如，含鉛的顆粒物可引起鉛中毒，含砷的顆粒物可引起砷中毒，含氟化物的顆粒物可引起氟中毒等等。

　　3.衛(wèi)生標準

　　我國“居住區(qū)大氣中可吸入顆粒物衛(wèi)生標準(GB11667-1987)”規(guī)定，可吸入顆粒物日平均最高容許濃度為 0.15mg/m3。

　　(二)二氧化硫

　　1.理化特點

　　SO2又稱亞硫酸酐，為無色氣體，有刺激性臭味。易溶于水。

　　SO2 在大氣中可被自由基氧化成SO3 ，再溶于水汽中形成硫酸霧;也可先溶于水汽生成亞硫酸霧再氧化成硫酸霧。

　　硫酸霧是SO2 的二次污染物，對呼吸道的附著性更強，危害也更大。硫酸霧能凝成大顆粒，形成酸雨。所以SO2 是酸雨的主要形成物之一。

　　2.健康影響

　　1)對呼吸系統(tǒng)的影響

　　(1) 對粘膜的刺激作用：SO2具有很強的刺激作用，能刺激眼結膜和鼻咽部粘膜。

　　(2)引起呼吸道急性和慢性炎癥：SO2易溶于水，易被上呼吸道和支氣管粘膜的富水性粘液所吸收。因而它主要作用于上呼吸道和支氣管以上的氣道，造成該部位的平滑肌內(nèi)末梢神經(jīng)感受器受到刺激而產(chǎn)生反射性收縮，使氣管和支氣管的管腔變窄，氣道阻力增加，分泌物增加，嚴重時可造成局部炎癥或腐蝕性組織壞死，是COPD的主要病因之一。

　　(3)SO2與煙塵共同存在時的聯(lián)合作用比SO2的單獨危害作用大得多。吸附在IP上進入肺深部，其毒性增加 3-4倍。IP中的三氧化鐵等金屬氧化物，可催化 SO2氧化成硫酸霧，它的刺激作用比SO2 大10倍。

　　沉積在肺泡內(nèi)或粘附在肺泡壁上的SO2 和IP，長期作用會促使肺泡壁纖維增生形成肺纖維性病變以致發(fā)生肺氣腫，這在老年人中多見。

　　2)致敏作用 吸附SO2 的IP被認為是一種變態(tài)反應原，能引起支氣管哮喘。

　　3)促癌作用 SO2和BaP聯(lián)合作用時，動物肺癌的發(fā)病率高于BaP單獨作用時的發(fā)病率。

　　4)其他作用 SO2 被肺泡吸收后，分布到全身器官，其危害是多方面的。

　　(三)氮氧化物

　　1.理化特點

　　1)氮氧化物的種類 氮氧化物(NOx)是NO、N2O、NO2、NO3、N2O3、N2O4、N2O5等

　　含氮氣體化合物的總稱。其中，造成大氣嚴重污染的主要是 NO2 和 NO。

　　2)感官性狀 NO2 是紅褐色氣體，有刺激性。NO為無色氣體，遇氧則變?yōu)镹O2。NOx難溶于水。

　　3)光化學煙霧的起始物 氮氧化物的二次污染物是硝酸霧和光化學煙霧。

　　2.健康影響

　　近年來的研究證明，人體內(nèi)存在微量的一氧化氮(NO)，是人體生理活動所必需的，起到第三信使的作用。但大量的NOx則是有害的。NO2的毒性比NO高4-5倍。

　　1)對呼吸道的影響 氮氧化物難溶于水，故對眼睛和上呼吸道的刺激作用較小，而易于侵入呼吸道深部細支氣管及肺泡。長期吸入低濃度NOx可引起肺泡表面活性物質(zhì)的過氧化，損害細支氣管的纖毛上皮細胞和肺泡細胞，破壞肺泡組織的膠原纖維，并可發(fā)生肺氣腫樣癥狀。它尚能緩慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亞硝酸、硝酸，對肺組織產(chǎn)生強烈的刺激及腐蝕作用，引起肺水腫。

　　2)對血液及其他系統(tǒng)的影響 在肺中形成的亞硝酸鹽進入血液后，能與血紅蛋白結合生成高鐵血紅蛋白(即變性血紅蛋白)，減低了血紅蛋白帶氧能力，引起組織缺氧。當污染物以NO2為主時，肺的損害比較明顯;當污染物以NO為主時，高鐵血紅蛋白血癥及中樞神經(jīng)損害比較明顯。對心、肝、腎以及造血組織等均有影響。慢性毒作用主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合征。

　　(四)光化學煙霧

　　1.理化特點

　　光化學煙霧(photochemical smog)是一種混合物的總稱。它是排入大氣中的NOx、碳氫化合物受太陽紫外線作用，發(fā)生光化學反應所產(chǎn)生的一種具有刺激性很強的淺藍色的混合煙霧，屬于二次污染物。其中主要成分是臭氧、醛類和各種過氧�；�硝酸酯(peroxyacyl nitrates，PANs)這些物質(zhì)統(tǒng)稱為光化學氧化物(photochemical oxidants)。此外，還含有酮類、醇類、酸類等。

　　光化學煙霧是強氧化劑在各種光化學反應產(chǎn)物中，臭氧約占85%以上，PANS約占10%，其他物質(zhì)的比例很小。PANs中主要是過氧乙酰硝酸酯(PAN)，其次是過氧苯酰硝酸酯(PBN)和過氧丙酰硝酸酯(PPN)等。醛類化合物主要是甲醛、乙醛、丙烯醛等。

　　由于光化學煙霧中的很多物質(zhì)都具有強烈的氧化作用，在應用碘化鉀法作測定時能使碘從碘化鉀溶液中氧化出來，因此總稱這些物質(zhì)為“總氧化劑”，以O3為代表。

　　2.健康影響

　　1)對眼睛的刺激 光化學煙霧對眼睛具有強烈的刺激作用。主要作用物是PAN、甲醛、丙烯醛、各種自由基及過氧化物等。其中PAN是極強的催淚劑，其催淚作用相當于甲醛的200倍。而PBN的催淚作用更強，比PAN大約強100倍。所以，PBN的含量雖不如PAN高，但其強烈的催淚作用不可忽視。

　　2)對呼吸系統(tǒng)的影響 光化學煙霧對鼻、咽、喉、氣管和肺等呼吸器官也有明顯的刺激作用。

　　3)對全身的影響 O 還能阻礙血液輸氧功能，造成組織缺氧，并使甲狀腺功能受損，骨骼早期鈣化。還可引起潛在的全身影響，如誘發(fā)淋巴細胞染色體畸變、損害某些酶的活性和產(chǎn)生溶血反應，長期吸入氧化劑會影響細胞新陳代謝，加速人體衰老。

　　4)致敏作用 甲醛是致敏物質(zhì)，能引起流淚、噴嚏、咳嗽、呼吸困難、哮喘等。

　　5)致突變作用

　　(五)一氧化碳

　　1.理化特點

　　感官性狀 CO是無色、無嗅、無味、無刺激性的氣體，在空氣中化學性質(zhì)穩(wěn)定。

　　形成碳氧血紅蛋白 CO與血紅蛋白的親和力比O2 與血紅蛋白的親和力大210倍，因此，進入體內(nèi)的CO能很快與血紅蛋白結合，形成碳氧血紅蛋白(HbCO)，而HbCO的解離速度比氧合血紅蛋白慢3600倍。

　　1.健康影響

　　1)組織缺氧

　　2)對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

　　3)對心血管系統(tǒng)的影響

　　4)對胎兒的影響

　　5)劑量一效應關系 空氣CO的濃度與血液中HbCO飽和度和癥狀有明顯的劑量一效應關系，CO濃度越高，HbCO的飽和度就越高，癥狀就越嚴重。

　　6)長期低濃度接觸CO對健康也有危害，特別是對神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)有一定損害。