3．大氣污染物的影響及危害
大氣污染物對(duì)人體健康、植物、器物和材料及大氣能見度和氣候皆有重要影響。
（1）對(duì)人體健康的影響
大氣污染物侵入人體主要有三條途徑：表面接觸、食入含污染物的食物和哪6染的空氣。其中以第三條途徑最為重要。大氣污染對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)為張吸道疾病。在突然的高濃度污染物作用下，可造成急性中毒、甚至在短時(shí)間內(nèi)死亡；期接觸低濃度污染物，會(huì)引起支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫和肺癌等疾病。此外，還發(fā)現(xiàn)一些尚未查明的可能與大氣污染有關(guān)的疑難病癥。下面即對(duì)幾種主要大氣污染物危害人體健康的毒理作一簡(jiǎn)介。
①顆粒物
顆粒物對(duì)人體健康的影響，取決于顆粒物的濃度和在其中暴露的時(shí)間。研究數(shù)據(jù)表明，因上呼吸道感染、心臟病、支氣管炎、氣喘、肺炎、肺氣腫等疾病而到醫(yī)院就數(shù)的增加與大氣中顆粒物濃度的增加是相關(guān)的?；己粑兰膊『托呐K病老人的死亡率也表明，在顆粒物濃度一連幾天異常高的時(shí)期內(nèi)就有所增加。暴露在合并有其他污染物的顆粒物中所造成的健康危害，要比分別暴露在單一污染物中嚴(yán)重得多。
顆粒的粒徑大小不同，對(duì)人體健康可造成不同的危害
粒徑越小，越不易沉積，長(zhǎng)時(shí)間飄浮在大氣中容易被吸入人體，且容易深入肺部。一般，粒徑在100微米以上的塵粒會(huì)很快在大氣中沉降；10微米以上的塵?？梢詼乐校?～10微米的塵粒大部分會(huì)在呼吸道沉積，被分泌的黏液吸附。
表3-1-3 環(huán)境空氣中顆粒物濃度及其影響
顆粒物濃度
（mg/m3）
測(cè)量時(shí)間及合并污染物
影 響
0.06～0．18
年度幾何平均，SO2和水分
加快鋼和鋅板的腐蝕
0.08
年平均相對(duì)濕度<70％
環(huán)境空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)推
0.15
能見度縮短到8km
0.01~0.15
直射日光減少1/3
0.08~0.10
硫酸鹽水平30mg／（m2月）
50歲以上的人死亡率增加
0.10~0.13
SO2＞0.12 mg/m3
兒童呼吸道發(fā)病率增加
0.20
24小時(shí)平均值，SO2〉0.25 mg/m3
工人因病未上班人數(shù)增加
0.30
24小時(shí)平均值，SO2〉0.63 mg/m3
慢性支氣管炎病人可能出現(xiàn)急性惡化的癥狀
0.75
24小時(shí)平均值，SO2〉0.715 mg/m3
病人數(shù)量明顯增多，可能發(fā)生大量死亡
塵粒越小，粉塵比表面積越大，物理、化學(xué)活性越高，加劇了生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。此外，塵粒的表面可以吸附空氣中的各種有害氣體及其他污染物，而成為它們的載體。如可以承載強(qiáng)致癌物質(zhì)苯并芘及細(xì)菌等。
②硫氧化物
SO2在空氣中的濃度達(dá)到（0．3～l.0）×10－6mg／m3時(shí)，人們會(huì)聞到一種氣味。人類及其他動(dòng)物對(duì)SO2的反應(yīng)是支氣管收縮。一般認(rèn)為，空氣中SO2濃度在0.5×10－6 mg／m3上，對(duì)人體健康已有某種潛在性影響，（1～3）X 106mg／m3時(shí)多數(shù)人開始受到刺激，10×10－6mg／m3時(shí)刺激加劇，個(gè)別人還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的支氣管痙攣。與顆粒物和水分結(jié)合娟化物是對(duì)人類健康影響非常嚴(yán)重的公害。
當(dāng)大氣中的SO2氧化形成硫酸和硫酸煙霧時(shí)，即使?jié)舛戎幌喈?dāng)于SO2的1/10，其刺激和危害也將更加顯著。據(jù)動(dòng)物試驗(yàn)表明，硫酸煙霧引起的生理反應(yīng)要比單一SO2氣體強(qiáng)1－20倍。
③一氧化碳
高濃度的CO能夠引起人體生理上和病理上的變化，甚至死亡。CO是一種能奪取人體組織需氧的有毒物質(zhì)。人暴露于高濃度（＞750×10－6mg／m3）的CO中就會(huì)導(dǎo)致死亡．CO與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白（COHb），氧和血紅蛋白結(jié)合生成氧合血紅蛋白（O2Hb）。由于血紅蛋白與CO的親和能力大約是對(duì)氧的親和力的210倍，因而COHb作用是降低血液的輸氧能力，次要作用是阻礙其余血紅蛋白釋放所載的氧，進(jìn)一步降低血液的輸氧能力。在CO濃度（10～15）×10－6下暴露8h或更長(zhǎng)時(shí)間的有些人，對(duì)時(shí)間間隔的辨別力就會(huì)受到損害。這種濃度范圍是白天商業(yè)區(qū)街道上的普遍現(xiàn)象，這種暴露情況能在血液中產(chǎn)生大約 2．5％的COHb濃度。在 30×10－6濃度下暴露8h或更長(zhǎng)馴；會(huì)造成損害，出現(xiàn)呆滯現(xiàn)象，血液中能產(chǎn)生5％的COHb的平均值。一般認(rèn)為，CO濃度100×10－6是一定年齡范圍內(nèi)健康人暴露8h的工業(yè)安全上限。CO濃度達(dá)到100×10－6。多數(shù)人感覺眩暈、頭痛和倦怠。
④氮氧化物。
NO對(duì)生物的影響暫不清楚。NO2是一種棕紅色氣體，對(duì)呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用，當(dāng)其濃度與NO相同時(shí)，它的傷害性更大。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，NO2會(huì)迅速破壞肺細(xì)胞，可能是哮喘病、肺氣腫和肺癌的一種病因。環(huán)境空氣中NO2濃度低于0.01×10－6時(shí)，2~3歲兒童支氣管炎的發(fā)病率有所增加，NO2度為(1~3)×10－6時(shí)，眼鼻有急性刺激感；在濃度為17×10－6的環(huán)境下，呼吸10min，會(huì)肺活量減少，肺部氣流阻力增加。NOx與碳?xì)浠衔锘旌蠒r(shí)，在陽光照射下發(fā)生光伙應(yīng)生成的光化學(xué)氧化劑，危害更加嚴(yán)重。
⑤光化學(xué)氧化劑
氧化劑、臭氧（O3）、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、過氧苯酚硝酸酯（PBN）和欺使碘化鉀的碘離子氧化的痕量物質(zhì)，都稱為光化學(xué)氧化劑。臭氧和PAN以的濃度存在。氧化劑（主要是PAN和PBN）會(huì)嚴(yán)重的刺激眼睛，當(dāng)它和臭氧混合在一起時(shí)，他們還會(huì)刺激鼻腔、喉，引起胸腔收縮，在濃度高達(dá) 3．90 mg／m3時(shí)，就引起劇烈的咳嗽和注意力不集中
⑥有機(jī)化合物
城市大氣中有很多有機(jī)化合物是可疑的致突變物、致畸胎物和致癌物，包括氯代烷烴、氯烯烴、氯芳烴、芳烴、氧化產(chǎn)物和氮化產(chǎn)物等。特別是多環(huán)芳烴（PAH）類大氣污染物，大多數(shù)有致癌作用，其中苯并［a］花是強(qiáng)致癌物質(zhì)。苯并［a］主要通過呼附侵入肺部，并引起肺癌。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，肺癌發(fā)病率與大氣污染、苯并［a］含量具有顯著的相關(guān)性。從世界范圍看，城市肺癌死亡率約比農(nóng)村高2倍，有的城市高達(dá)9倍。
大氣污染物對(duì)人體健康、植物、器物和材料及大氣能見度和氣候皆有重要影響。
（1）對(duì)人體健康的影響
大氣污染物侵入人體主要有三條途徑：表面接觸、食入含污染物的食物和哪6染的空氣。其中以第三條途徑最為重要。大氣污染對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)為張吸道疾病。在突然的高濃度污染物作用下，可造成急性中毒、甚至在短時(shí)間內(nèi)死亡；期接觸低濃度污染物，會(huì)引起支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫和肺癌等疾病。此外，還發(fā)現(xiàn)一些尚未查明的可能與大氣污染有關(guān)的疑難病癥。下面即對(duì)幾種主要大氣污染物危害人體健康的毒理作一簡(jiǎn)介。
①顆粒物
顆粒物對(duì)人體健康的影響，取決于顆粒物的濃度和在其中暴露的時(shí)間。研究數(shù)據(jù)表明，因上呼吸道感染、心臟病、支氣管炎、氣喘、肺炎、肺氣腫等疾病而到醫(yī)院就數(shù)的增加與大氣中顆粒物濃度的增加是相關(guān)的?；己粑兰膊『托呐K病老人的死亡率也表明，在顆粒物濃度一連幾天異常高的時(shí)期內(nèi)就有所增加。暴露在合并有其他污染物的顆粒物中所造成的健康危害，要比分別暴露在單一污染物中嚴(yán)重得多。
顆粒的粒徑大小不同，對(duì)人體健康可造成不同的危害
粒徑越小，越不易沉積，長(zhǎng)時(shí)間飄浮在大氣中容易被吸入人體，且容易深入肺部。一般，粒徑在100微米以上的塵粒會(huì)很快在大氣中沉降；10微米以上的塵?？梢詼乐校?～10微米的塵粒大部分會(huì)在呼吸道沉積，被分泌的黏液吸附。
表3-1-3 環(huán)境空氣中顆粒物濃度及其影響
顆粒物濃度
（mg/m3）
測(cè)量時(shí)間及合并污染物
影 響
0.06～0．18
年度幾何平均，SO2和水分
加快鋼和鋅板的腐蝕
0.08
年平均相對(duì)濕度<70％
環(huán)境空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)推
0.15
能見度縮短到8km
0.01~0.15
直射日光減少1/3
0.08~0.10
硫酸鹽水平30mg／（m2月）
50歲以上的人死亡率增加
0.10~0.13
SO2＞0.12 mg/m3
兒童呼吸道發(fā)病率增加
0.20
24小時(shí)平均值，SO2〉0.25 mg/m3
工人因病未上班人數(shù)增加
0.30
24小時(shí)平均值，SO2〉0.63 mg/m3
慢性支氣管炎病人可能出現(xiàn)急性惡化的癥狀
0.75
24小時(shí)平均值，SO2〉0.715 mg/m3
病人數(shù)量明顯增多，可能發(fā)生大量死亡
塵粒越小，粉塵比表面積越大，物理、化學(xué)活性越高，加劇了生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。此外，塵粒的表面可以吸附空氣中的各種有害氣體及其他污染物，而成為它們的載體。如可以承載強(qiáng)致癌物質(zhì)苯并芘及細(xì)菌等。
②硫氧化物
SO2在空氣中的濃度達(dá)到（0．3～l.0）×10－6mg／m3時(shí)，人們會(huì)聞到一種氣味。人類及其他動(dòng)物對(duì)SO2的反應(yīng)是支氣管收縮。一般認(rèn)為，空氣中SO2濃度在0.5×10－6 mg／m3上，對(duì)人體健康已有某種潛在性影響，（1～3）X 106mg／m3時(shí)多數(shù)人開始受到刺激，10×10－6mg／m3時(shí)刺激加劇，個(gè)別人還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的支氣管痙攣。與顆粒物和水分結(jié)合娟化物是對(duì)人類健康影響非常嚴(yán)重的公害。
當(dāng)大氣中的SO2氧化形成硫酸和硫酸煙霧時(shí)，即使?jié)舛戎幌喈?dāng)于SO2的1/10，其刺激和危害也將更加顯著。據(jù)動(dòng)物試驗(yàn)表明，硫酸煙霧引起的生理反應(yīng)要比單一SO2氣體強(qiáng)1－20倍。
③一氧化碳
高濃度的CO能夠引起人體生理上和病理上的變化，甚至死亡。CO是一種能奪取人體組織需氧的有毒物質(zhì)。人暴露于高濃度（＞750×10－6mg／m3）的CO中就會(huì)導(dǎo)致死亡．CO與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白（COHb），氧和血紅蛋白結(jié)合生成氧合血紅蛋白（O2Hb）。由于血紅蛋白與CO的親和能力大約是對(duì)氧的親和力的210倍，因而COHb作用是降低血液的輸氧能力，次要作用是阻礙其余血紅蛋白釋放所載的氧，進(jìn)一步降低血液的輸氧能力。在CO濃度（10～15）×10－6下暴露8h或更長(zhǎng)時(shí)間的有些人，對(duì)時(shí)間間隔的辨別力就會(huì)受到損害。這種濃度范圍是白天商業(yè)區(qū)街道上的普遍現(xiàn)象，這種暴露情況能在血液中產(chǎn)生大約 2．5％的COHb濃度。在 30×10－6濃度下暴露8h或更長(zhǎng)馴；會(huì)造成損害，出現(xiàn)呆滯現(xiàn)象，血液中能產(chǎn)生5％的COHb的平均值。一般認(rèn)為，CO濃度100×10－6是一定年齡范圍內(nèi)健康人暴露8h的工業(yè)安全上限。CO濃度達(dá)到100×10－6。多數(shù)人感覺眩暈、頭痛和倦怠。
④氮氧化物。
NO對(duì)生物的影響暫不清楚。NO2是一種棕紅色氣體，對(duì)呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用，當(dāng)其濃度與NO相同時(shí)，它的傷害性更大。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，NO2會(huì)迅速破壞肺細(xì)胞，可能是哮喘病、肺氣腫和肺癌的一種病因。環(huán)境空氣中NO2濃度低于0.01×10－6時(shí)，2~3歲兒童支氣管炎的發(fā)病率有所增加，NO2度為(1~3)×10－6時(shí)，眼鼻有急性刺激感；在濃度為17×10－6的環(huán)境下，呼吸10min，會(huì)肺活量減少，肺部氣流阻力增加。NOx與碳?xì)浠衔锘旌蠒r(shí)，在陽光照射下發(fā)生光伙應(yīng)生成的光化學(xué)氧化劑，危害更加嚴(yán)重。
⑤光化學(xué)氧化劑
氧化劑、臭氧（O3）、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、過氧苯酚硝酸酯（PBN）和欺使碘化鉀的碘離子氧化的痕量物質(zhì)，都稱為光化學(xué)氧化劑。臭氧和PAN以的濃度存在。氧化劑（主要是PAN和PBN）會(huì)嚴(yán)重的刺激眼睛，當(dāng)它和臭氧混合在一起時(shí)，他們還會(huì)刺激鼻腔、喉，引起胸腔收縮，在濃度高達(dá) 3．90 mg／m3時(shí)，就引起劇烈的咳嗽和注意力不集中
⑥有機(jī)化合物
城市大氣中有很多有機(jī)化合物是可疑的致突變物、致畸胎物和致癌物，包括氯代烷烴、氯烯烴、氯芳烴、芳烴、氧化產(chǎn)物和氮化產(chǎn)物等。特別是多環(huán)芳烴（PAH）類大氣污染物，大多數(shù)有致癌作用，其中苯并［a］花是強(qiáng)致癌物質(zhì)。苯并［a］主要通過呼附侵入肺部，并引起肺癌。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，肺癌發(fā)病率與大氣污染、苯并［a］含量具有顯著的相關(guān)性。從世界范圍看，城市肺癌死亡率約比農(nóng)村高2倍，有的城市高達(dá)9倍。