大气环境毒理学.ppt

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第七章大气环境毒理学本章内容第一节第一节概述概述第二节第二节大气污染物致病、致癌、致突变作用大气污染物致病、致癌、致突变作用第三节第三节有害气体的毒性作用及其机制有害气体的毒性作用及其机制第四节第四节大气颗粒物的作用及机制大气颗粒物的作用及机制本章重点：

1.大气污染对健康的影响2.有害气体的毒性作用及其机制本章难点：

1.有害气体的毒性作用及其机制2.大气颗粒物的作用及机制第一节概述大气环境毒理学大气环境毒理学:

是研究大气污染物对生物体，特别是对人体的损害效应及其规律的一门科学。

大气环境毒理学大气环境毒理学大气环境毒理学大气环境毒理学大气污染大气污染大气污染大气污染一、大气环境毒理学概念一、大气环境毒理学概念返回本章目录进入大气中的有害污染物的量超过大气自净能力，甚至超出大气卫生标准的要求，对居民的身心健康造成直接或间接甚至潜在的影响或危害，这种大气质量恶化的状态称为大气污染大气污染。

大气环境毒理学大气环境毒理学大气环境毒理学大气环境毒理学大气污染大气污染大气污染大气污染二、大气污染的来源与类型二、大气污染的来源与类型煤烟型污染煤烟型污染石油型大气污染石油型大气污染混合型大气污染混合型大气污染大气污染的来源极为广泛，主要来自人为污染源，也可来自天然污染源。

煤烟型污染煤烟型污染石油型大气污染混合型大气污染1.以煤为主要能源，形成以煤烟尘和二氧化硫（SO2）为主的煤烟型污染，代表是1952年英国伦敦烟雾事件。

煤烟型污染石油型大气污染石油型大气污染混合型大气污染2.以石油为主要能源形成的石油型大气污染。

代表是在美国洛杉矶多次发生的光化学烟雾事件。

煤烟型污染石油型大气污染混合型大气污染混合型大气污染3.是既以煤炭又以石油为主要能源而形成的混合型大气污染。

大气污染与健康世界五大公害事件（摘自中国环保网）大气污染与健康世界五大公害事件（摘自中国环保网）名称名称名称名称发生地及时间发生地及时间发生地及时间发生地及时间中毒情况中毒情况中毒情况中毒情况原因原因原因原因马斯河谷烟雾事件马斯河谷烟雾事件19321932年年1212月比利时月比利时马斯河谷马斯河谷咳嗽、呼吸短促、流泪、咳嗽、呼吸短促、流泪、喉痛、恶心、呕吐和胸喉痛、恶心、呕吐和胸窒闷，数千人发病，窒闷，数千人发病，6060人死亡人死亡SOSO22转化为转化为SOSO33进入肺部进入肺部多诺拉烟雾事件多诺拉烟雾事件19481948年年1010月美国多月美国多诺拉诺拉咳嗽、喉痛、胸闷、呕咳嗽、喉痛、胸闷、呕吐和腹泻，四天内约吐和腹泻，四天内约60006000人患病，人患病，1717人死亡人死亡SOSO22同烟尘作用生成了硫同烟尘作用生成了硫酸盐，吸入肺部酸盐，吸入肺部伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件19521952年年1212月英国伦月英国伦敦敦胸闷、咳嗽、喉痛和呕胸闷、咳嗽、喉痛和呕吐，吐，55天内天内40004000人死亡，人死亡，历年共发生历年共发生1212起，死亡起，死亡近万人近万人粉尘中粉尘中FeFe22OO33使使SOSO22转变转变成硫酸，附着在烟尘上，成硫酸，附着在烟尘上，吸入肺部吸入肺部洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾19431943年年55月到月到1010月月美国洛杉矶美国洛杉矶刺激眼、喉、鼻，引起刺激眼、喉、鼻，引起眼病、喉炎。

大多数居眼病、喉炎。

大多数居民患病，民患病，6565岁以上老人岁以上老人死亡死亡400400人人石油工业和汽车废气在石油工业和汽车废气在紫外线辐射作用下产生紫外线辐射作用下产生的光化学烟雾的光化学烟雾四日哮喘事件四日哮喘事件19551955年以来，日本年以来，日本四日市四日市支气管炎、支气管哮喘、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿，患者肺气肿，患者500500多人，多人，死亡死亡3636人人有毒重金属微粒及有毒重金属微粒及SOSO22吸吸入肺部所致入肺部所致三、一次污染物与二次污染物三、一次污染物与二次污染物大气污染物可大气污染物可分为两大类分为两大类一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物由污染源直接排入大气的污由污染源直接排入大气的污染物称为一次污染物。

一般染物称为一次污染物。

一般可归纳为两大类：

可归纳为两大类：

颗粒物颗粒物质；质；有害气体和蒸气。

此有害气体和蒸气。

此外，环境电离和电磁辐射污外，环境电离和电磁辐射污染也是具有严重潜在危害的染也是具有严重潜在危害的污染物之一污染物之一大气二次污染物是某些一大气二次污染物是某些一次污染物在大气中相互作次污染物在大气中相互作用，或与大气正常组成成用，或与大气正常组成成分发生反应，或因太阳光分发生反应，或因太阳光紫外线引起光化学反应而紫外线引起光化学反应而产生的新物质产生的新物质四、室内空气污染四、室内空气污染室内空气污染对健康的影响更为严重。

其原因主要是：

室内空气污染物的来源广、种类多。

人们对室内环境的接触远比室外环境更密切、更频繁、更长久。

室内空间有限且密闭程度较大。

返回本章目录第二节大气污染物致病、致癌、致突变作用一、大气污染对健康影响的特征二、大气污染对健康的影响返回本章目录一、大气污染对健康影响的特征一、大气污染对健康影响的特征大气污染对健康大气污染对健康大气污染对健康大气污染对健康影响的特征影响的特征影响的特征影响的特征1.大气污染物侵入途径与危害部位2.低浓度、长时期作用和慢性毒害3.多种污染物同时存在、作用机制复杂4.接触人群广泛、易感性差异较大大气污染对健康的影响大气污染对健康的影响二、大气污染对健康的影响二、大气污染对健康的影响

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用

（一）急性中毒

（一）急性中毒大气污染物浓度在较短时间内急剧增加超过一定浓度作用于人体时，可引起感官和生理功能的不良反应，导致居民急性中毒甚至死亡。

原因：

1.气象因素的变化；2.生产事故排放、废气处理设备发生故障。

（二）慢性中毒和慢性疾患（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用1984年12月2日美国联合碳化公司在印度的博帕尔市农药厂用甲基异氢酸盐制造杀虫剂，由于毒气泄漏，造成重大急性中毒事件，涉及当地20余万人口，治疗抢救约12.5万人，5万人失明致残，2500人死亡。

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用1刺激性污染物的毒理作用刺激性污染物的毒理作用:

这些气体被吸入后，首先刺激呼吸道粘膜的迷走神经末梢，使支气管反射性收缩和痉挛，引起咳嗽、喷嚏和气道阻力增加，同时引起粘膜表面粘液分泌增加，粘液层增厚、变稠，使上呼吸道纤毛的活动受阻，导致上呼吸道过滤、清除、排出有害物质的能力减弱。

随着有害物质长期、反复和慢性作用，呼吸系统的免疫功能和防御作用均遭到削弱甚至破坏

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用2非刺激性污染物的毒理作用非刺激性污染物的毒理作用:

大气中对呼吸道粘膜没有直接刺激作用的有害污染物，由于不能为人体感官所觉察，其危害往往比刺激性大气污染物还要大。

例如，CO是一种无刺激性的有毒气体，容易引起中毒，严重时会昏迷致死。

对于非刺激性的具有致癌作用的大气污染物的长期接触，还可诱发细胞遗传物质的突变和癌变

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用3大气金属类污染物及其他大气金属类污染物及其他:

城市大气特别是在某些工厂和矿山附近的大气中还经常含有金属类和其它一些有潜在危害作用的化学污染物，例如Pb、Cd、Be、Cr、Zn、Ni、Mn、Hg、As、F、石棉、有机氯杀虫剂等。

虽然它们在大气中的浓度很低，但可在机体内逐渐蓄积，以至引起慢性中毒。

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用4饮食中的大气污染物饮食中的大气污染物:

大气污染物可降落在植物、水体和土壤中，然后被农作物吸收并富集于蔬菜、果实及粮食中，通过食物和饮水长期反复地进入体内并蓄积起来，成为慢性中毒甚至致畸变、致癌变的因素

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用大气污染可使儿童唾液溶菌酶活性降低，非特异性免疫功能下降。

溶菌酶是一种具有溶解细菌作用的碱性蛋白质分子，能溶解多种革兰阳性细菌和某些革兰阴性细菌，是构成机体非特异性免疫功能的因素之一

（二）慢性中毒和慢性疾患

（一）急性中毒（三）对免疫功能的损害（四）致癌作用1.随大气污染的加剧，肺癌死亡率升高的现象，表明大气污染与肺癌有关2.随着工业的发展，能源消耗的增加与肺癌发病率和死亡率的上升有一定关系3大气污染物中含有致癌物质，大气污染的致癌作用，实质是大气中的致癌和促癌物质的作用引起的返回本章目录第三节有害气体的毒性作用及其机制一、二氧化硫一、二氧化硫（SO（SO22）

（一）理化性质

（一）理化性质SO2为无色、具辛辣及窒息性气味的气体；相对分子质量为64.06，液态相对密度为1.434，熔点72.7，沸点10；易溶于水形成亚硫酸。

SO2在空气中可在290400nm光作用下发生光氧化反应形成三氧化硫（SO3）。

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（二）吸收、分布和排泄

（二）吸收、分布和排泄SO2在呼吸道中主要被鼻腔和上呼吸道黏膜吸收，而不易进入肺部，但可吸附于大气颗粒物的表面而进入呼吸道深部。

SO2被呼吸道吸收以后，进入血液分布全身。

亚硫酸氧化酶是一种含钼酶，可有效地催化亚硫酸根离子与氧结合生成硫酸根离子（SO42-），以硫酸盐的形式随尿排出。

（三）生物化学转化（三）生物化学转化SO32-和HSO3-在低浓度下一般不以游离态形式存在；当其浓度较高而亚硫酸氧化酶不足以使之全部转化为硫酸根离子时，在一定条件下该离子也可与蛋白质、多肽及含硫氨基酸的巯基反应生成RSSO3-。

在一定条件下,亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子也可与DNA中的胞嘧啶反应，使之脱氨生成尿嘧啶。

（四）毒性作用（四）毒性作用1SO2对动物及人呼吸道有毒性作用2SO2有致突变、致癌变作用3SO2及其衍生物是一种全身性毒物，能影响多种酶的活性4SO2对大脑皮质功能及体内维生素代谢均有影响，对细胞生长有抑制作用5SO2与颗粒物有很强的联合作用6SO2对各种植物都会造成程度不同的损伤（五）酸雨的形成及危害（五）酸雨的形成及危害1.酸雾对健康有直接危害2.影响水生生物的生长3.土壤酸化导致农作物产量降低甚至枯死。

此外，酸雨对建筑物和金属构筑物等有严重腐蚀作用。

酸雨的危害在阳光紫外线下能与O2生成NO和O321.29.346.01红棕色、有刺激性、难溶于水NO2在空气中能与氧或臭氧（O3）生成NO2151.7163.630.01无色、无味、难溶于水NO化学性质沸点（）熔点（）相对分子质量物理性质气体二、氮氧化物（二、氮氧化物（NONOxx）

（一）理化性质

（一）理化性质氮氧化物（NOx）通常是指NO和NO2。

（二）吸收、分布和排泄

（二）吸收、分布和排泄NO与NO2均难溶于水，故不易在上呼吸道吸收，容易进入下呼吸道直至肺的深部。

当NO2到达肺泡时，缓慢地溶于水液中，形成亚硝酸和硝酸及其盐类，以亚硝酸根和硝酸根离子的形式通过肺进入血液，在全身分布，引起肾、肝、心等脏器损伤，最后通过尿排出。

（三）毒性作用（三）毒性作用1NO的毒性作用只有暴露在一定浓度下才能引起毒性作用。

2NO2的毒性作用对上呼吸道及眼结膜的刺激作用较小，而主要是作用于深部呼吸道、细支气管及肺泡。

三、一氧化碳（三、一氧化碳（COCO）

（一）理化性质

（一）理化性质无色、无味、无刺激性的有毒气体，相对分子质量28.01，熔点20.05，沸点191.48，相对密度0.968。

（二）吸收、分布和排泄

（二）吸收、分布和排泄CO的吸收与排出，主要取决于空气中CO的分压（浓度）、血液中HbCO的饱和度（即HbCO占血红蛋白总量的百分比）、接触时间及肺通气量。

（三）毒性作用（三）毒性作用1CO毒性作用机制CO与血红蛋白结合减弱了红细胞携带和运输氧气的能力。

CO还能抑制和减缓HbO2正常解离释放氧的能力，加重组织缺氧，导致低氧血症。