科学技术与环境健康123.docx

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科学技术与环境健康123

科学技术与环境健康

一、环境相关概念

1、社会环境（socialenvironment）：

人类的社会制度及其与之对应的政、经、法、宗、艺、哲、文、卫等机构的总和。

2、原生环境（primaryenvironment）是指天然形成的，未受或少受人为因素影响的环境。

3、次生环境（secondaryenvironment）是指在人为活动影响下形成的环境。

4、环境问题：

一类是原生环境问题；二类是次生环境问题。

三类是社会环境问题。

5、环境因素按其属性可分为生物性、化学性、物理性和社会心理因素。

•生物因素（Biologicalfactor）

•化学因素（Chemicalfactor）

•物理因素（Physicalfactor）

•社会心理因素（Socialpsychologicalfactor）

绪论：

十大环境问题：

气候变暖

臭氧层的耗损与破坏

酸雨蔓延

生物多样性减少

森林锐减

土地荒漠化

资源短缺

大气污染

水体污染

固体废弃物成灾

一、气候变暖

是指因温室效应（greenhouseeffect）导致全球年平均温度升高、气候变化、海平面上升（70-140cm/1.5～4.5℃）、生态环境因而发生变化的现象。

温室气体：

二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、氯氟碳化合物（CFC）、四氯化碳（CCl4）、一氧化碳（CO）等。

温室气体可以吸收地表长波辐射，使大气变暖，作用与“温室”相似。

若无温室效应则地表平均气温应该是-18摄氏度而不是现在的15摄氏度。

二、臭氧层破坏

臭氧:

经紫外线照射大气层后分离的氧原子与氧分子反应生成的化合物。

臭氧层：

大多分布在离地20-50千米的高空，形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层。

危害：

大量的紫外线直接辐射地面，导致人类皮肤癌、白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；农作物受害减产，影响粮食生产和食品供应；破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡破坏。

三、酸雨漫延

酸雨是pH值小于5.6的从空中云雾降落到地面的液态水（雨）和固态水（雪、霰、雹）。

全世界有三大著名的酸雨区：

北美的五大湖地区，北欧，华南。

原因：

能源使用过程中排放出来的二氧化硫和氮氧化物等气体是主因。

反应式：

SO2+OH·→HOSO2·

HOSO2·+O2→HO2·+SO3

SO3（g）+H2O（l）→H2SO4

NO2+OH·→HNO3

四、生物多样性减少

生物多样性是指某一区域内遗传基因的品系、物种和生态系统多样性的总和。

濒临灭绝:

1/8的植物；l/4的哺乳动物；l/9的鸟类；l/5的爬行动物；l/4的两栖动物；l/3的鱼类。

五、森林锐减

至2012年，热带森林每年消失13万平方公里；地球表面覆盖的原始森林80％遭到破坏。

森林锐减，造成水土流失等严重生态危机。

六、土地荒漠化

过度放牧、采矿、修路等人类活动，破坏了地表植被，大面积草地退化，是造成土地荒漠化的主因。

目前，中国的荒漠化土地面积为262多万km2，相当于l0个广东省，而且每年还以3000多km2的速度在扩大。

七、资源短缺

全球面临能源、森林资源、水资源、矿产资源短缺。

目前全球有约1／3的人口已受到缺水的威胁，2000年缺水人口增加到1／2以上。

我国人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1／4，加上水资源在时间和空间上分布的不均匀性，水资源短缺的矛盾十分突出。

八、水体污染

我国七大水系的水源只有不到30％能满足饮用水水源的水质标准。

九、空气污染

空气污染（大气污染）通常系指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和

福利或环境的现象。

光化学烟雾污染是指汽车、工厂等污染源排入空气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光作用下会发生光化学反应生成二次污染物，由一次和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学污染。

空气中的主要污染物有悬浮颗粒物、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等。

十、固体废弃物成灾

固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质（国外的定义则更加广泛，动物活动产生的废弃物也属于此类），通俗地说，就是“垃圾”。

包括：

矿业固体废弃物，工业固体废弃物，城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废物。

环境健康危机：

健康的概念：

是指身体上、精神上和社会适应上的完好状态而不仅仅指没有疾病或虚弱。

环境暴露（exposome）

StephenRappaportofUCBerkley：

“环境暴露是指在不同环境条件下个人所遭遇的灾害，与基因因素无关。

”。

它包括生存压力、饮食习惯、生活方式、营养及医疗用药和疾病感染等。

环境暴露的变化贯穿我们整个人生（如身体、饮食和生活方式）的变化。

人类与环境的关系

人类和环境的关系是对立统一的复杂关系即互相联系、互相制约和互相作用的辨证统一关系。

主要表现在三个方面：

•物质的统一性人类通过新陈代谢与环境不断进行着物质与能量转换，实现了人和环境的物质统一。

•人体对环境的适应性长期适应：

进化；短期适应：

进入黑暗环境后瞳孔的变化

•人与环境的相互作用人类改造环境：

适合人类生存、繁衍、发展

环境影响人类：

结构、功能改变，适应环境变化

关于环境健康危机的十个事实：

1、通过使我们的环境更加健康，全世界每年可预防1300万人死亡。

2、在5岁以下儿童中，有三分之一的疾病是由不安全水和空气污染等环境因素造成的。

3、通过预防不安全水和空气污染等环境风险，每年可拯救400万五岁以下儿童的生命。

4、在发展中国家，主要由环境造成的疾病为腹泻病、下呼吸道感染、非故意伤害和疟疾。

5、好的环境管理可预防40%由疟疾造成的死亡、41%由下呼吸道感染造成的死亡和94%由腹泻病造成的死亡

6、在最不发达国家，三分之一的死亡和疾病是环境原因造成的直接后果。

7、在发达国家，更健康的环境可显著降低癌症、心血管疾病、哮喘、下呼吸道感染、肌肉骨骼疾病、道路交通伤害、中毒和溺死的发生率。

8、在《世界卫生报告》列出的102类疾病和伤害中，环境因素影响其中85类。

9、通过极有针对性的干预措施，例如促进安全的家庭水储存、更好的卫生措施以及使用更清洁和更安全的燃料，可以预防大多数的死亡、疾病和残疾。

10、可以使环境更加健康的其它干预措施包括：

提高建筑物的安全性；促进在家中以及在工作场所安全审慎地使用和管理有毒物质；以及更好地管理水资源。

环境污染对健康的影响

环境污染（environmentalpollution）：

由于人为或自然的原因，环境质量恶化，造成环境质量恶化，破坏生态平衡，对人类健康造成直接或间接的危害。

公害（publicnuisance）：

严重的环境污染叫做环境破坏或称之为公害。

公害病（publicnuisancedisease）：

因严重的环境污染而引起的区域性疾病称为“公害病”。

污染物分析技术技术进步与PM2.5

环境修复技术

健康诊断技术

科学技术控制大气污染：

政策调整能源结构和控制汽车尾气

•化学技术：

给排放源戴上口罩。

如汽车尾气、燃煤锅炉、金属冶炼等烟气口安

装介电电泳装置进行化学电离

•物理技术：

通过物理过滤、吸附可以去除部分污染物

•生物技术：

仿生科技？

•新材料技术：

传统活性碳材料（N95），新纳米材料可提高污染物去除效率

新型生物技术在大气污染治理中的应用？

第二章大气污染与环境健康

一、大气污染类型以及成因

影响空气质量的因素：

风速越大、mixingheights、烟雾浓度越低

风向控制烟雾的方向

逆温层（inversionlayer逆温层（inversionlayer）在对流层中，温度随高度的增加而减少。

当 逆温层形成以后，情况刚好相反。

）阻止污染物逃离出逆流层，如果逆流层降低，则污染物（mixingdepth）会减少。

——（temperatureprofile 温度断面图 ）

地势的作用（topography）：

山阻止了烟雾的水平horizontal运输，或者改变了其传递方向。

除非风足够大将其吹过山脉。

一次污染排放后会产生二次污染，在污染物的下风向会发现浓度更高的二次污染物。

二、大气污染的定义

如果大气中的物质达到一定浓度，并持续足够的时间，以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响，这就是大气污染。

大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象。

大气污染包括一次污染物，如二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物，以及二次污染物如硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶、光化学氧化剂、自由基等。

三、大气污染的来源

自然过程：

举了沙尘暴的例子。

工业排放

农业废弃物燃烧

交通

人类活动…

四、大气污染类型-性质

•煤炭型：

代表性污染物是由煤炭燃烧时放出的烟气、粉尘、二氧

化硫等构成的一次污染物，以及由这些污染物发生化学反应而产

生的硫酸、硫酸盐类气溶胶等二次污染物。

造成这类污染的污染

源主要是工业企业烟气排放物，其次是家庭炉灶等取暖设备的烟

气排放。

•石油型：

主要污染物来自汽车排放、石油治炼及石油化工厂的排

放，其主要包括二氧化碳、烯烃、链烷、醇、碳基等碳氢化合物，

以及它们在大气中形成的臭氧，各种自由基及其反应生产的一系

列中间产物与最终产物。

•混合型：

包括以煤炭为燃料的污染源排放的污染物，以及从各类

工厂企业排出的各种化学物质等。

在混合型工业城市，如日本的

横滨、川崎等地所发生的污染事件，就属于该污染类型。

•特殊型：

这类污染是指由工厂排出特有的污染物，而造成的污染

常限于局部范围之内。

例如，生产磷肥造成的氟污染，氯碱工厂

周围形成的氯气污染等。

大气污染物：

一次大气污染物：

Pollutantsreleaseddirectlyintotheatmosphereintheirunmodifiedformsandinsufficientquantitiestoposeahealthrisk

二次大气污染物：

•Secondaryairpollutantsarecompoundsthatresultsfromtheinteractionofvariousprimaryairpollutants.

•Photochemicalsmogisamixtureofpollutantsresultingfromtheinteraction交互ofnitrogenoxides（氮氧化物）andhydrocarbons（碳氢化合物）withultravioletlight.紫外线

•Thetwomostdestructivecomponentsofphotochemicalsmogareozone（O3）and

Peroxyacetylnitrates（过氧乙酰硝酸酯）

大气污染的次生问题

臭氧破坏

气候变暖

酸雨

雾霾

光化学烟雾污染

雾霾

二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物与雾结合生成雾霾

雾霾的环境及健康危害

1.影响公路、铁路、航空、航运安全，影响供电系统运行，危害农作物生长；

2.空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生；

3.加剧二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性，严重威胁健康