2.大气污染对健康的直接危害

　　1)引起急性中毒

　　当大气污染物的浓度在短期内急剧增高，使周围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划分成如下两类：

　　(1)烟雾事件 这是大气污染造成急性中毒的主要类型，是由于燃料燃烧产生的烟雾以及生产过程中排出的污染物而引起的。根据烟雾形成的原因，又可分为两类。

　　煤烟型烟雾事件：

　　这类烟雾事件是由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充分扩散而引起的。

　　煤烟型烟雾事件的特点：

　　①污染物来自煤炭的燃烧产物及工业生产过程的污染物;

　　②气象条件为气温低、气压高、风速很低、湿度大、有雾、有逆温产生;

　　③多发生在寒冷季节;

　　④河谷盆地易发生;

　　⑤受害者以呼吸道刺激症状最早出现，死亡原因多为气管炎、支气管炎、心脏病等。

　　(2)光化学型烟雾事件：这类烟雾事件主要是由于汽车尾气在紫外线的光化学作用下，经过转化，生成具有剧烈刺激作用的光化学烟雾。

　　光化学型烟雾事件的特点：

　　①污染物主要来自汽车尾气，经日光紫外线的光化学作用生成的强氧化型烟雾;

　　③气象条件为气温高、天气晴朗，紫外线强烈。多发生在夏秋季节的白天;

　　③多发生在南北纬度60℃以下的地区;

　　④大城市内机动车拥挤、高楼林立，街道通风不畅，容易发生此类事件;

　　⑤受害者症状主要是眼睛红肿、流泪、咽喉痛、喘息、咳嗽、呼吸困难、头痛、胸闷、皮肤潮红、心脏功能障碍、肺功能衰竭。尤其是患有心脏病和肺部疾患的人，受害最重。

　　(2)生产事故

　　2)造成慢性危害及远期影响

　　(1)长期刺激作用产生炎症

　　呼吸道炎症的反复发作，使支气管上皮的分泌物大量排出，内膜增厚，有时产生痉挛，并有瘢痕压迫，造成气道狭窄，气道阻力增加，形成综合性疾病，称为慢性阻塞性肺部疾患(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)。这是慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿三种疾病的统称。

　　(2)心血管疾病

　　(3)机体免疫功能下降

　　(4)变态反应

　　(5)慢性中毒

　　(6)致癌作用

　　大气中主要污染物对人体健康的影响

　　(一)可吸入颗粒物

　　1.理化特点

　　①粒径大小与进入呼吸道的关系 粒径≤ 10μm的颗粒物，因可以进入人体呼吸道，故称为可吸入颗粒物(inhalable particles，IP)。不同粒径的可吸入颗粒物滞留在呼吸道的部位不同。大于5μm的多滞留在上部气道，小于5μm的多滞留在细支气管和肺泡。颗粒物越小，进入的部位越深。lμm以下的在肺泡内沉积率最高。但小于0.4μm的颗粒能较自由地进入肺泡并可随呼气排出体外，故沉积较少。

　　②IP的理化特性因其来源不同而异

　　③IP的“载体”作用 很多有害气体和液体可附着在IP上而被带入肺脏深处，从而促成多种急慢性疾病的发生。

　　④IP的金属成分具催化作用，可使其他有害物质的毒性加强。IP上的多种化学成分还能起联合作用。总之，IP的毒性应根据其化学成分而定。

　　⑤PM2.5

　　直径≤2.5μm的颗粒物称为微粒子(particle matters，PM2.5)是由直接排入空气中的一次微粒和空气中的气态污染物通过化学转化生成的二次微粒组成。一次微粒主要由尘土性微粒、植物和矿物燃料燃烧产生的碳黑粒子组成。二次微粒主要由硫酸铵和硝酸铵组成，这两种微粒是由大气中的SO2和NOx与NH3反应生成。这些都是水溶性的化合物，所以，在低空湿度大时容易生成PM2.5。

　　2.健康影响

　　1)大量的IP进入肺部对局部组织有堵塞作用，使局部支气管的通气功能下降，或使细支气管和肺泡的换气功能丧失。尤其是粘稠性较大的IP，例如石油及其制品的燃烧颗粒，粒径小，粘稠度大，容易聚集在局部组织，不易扩散。加上SO2、NO2等因素的作用，加重了局部组织的损伤程度，导致慢性阻塞性肺部疾患(COPD)。

　　2)颗粒物的成分不同毒性不同

　　(l)一般的成分：燃料燃烧产生的颗粒物都含SO2 、NO2 、BaP、甲醛等。SO2 、NO2 、甲醛可引起呼吸道损伤，BaP可致癌，因此这些效应在空气污染中都是常见的。

　　(2)特殊的成分：例如，含铅的颗粒物可引起铅中毒，含砷的颗粒物可引起砷中毒，含氟化物的颗粒物可引起氟中毒等等。

　　3.卫生标准

　　我国“居住区大气中可吸入颗粒物卫生标准(GB11667-1987)”规定，可吸入颗粒物日平均最高容许浓度为 0.15mg/m3。

　　(二)二氧化硫

　　1.理化特点

　　SO2又称亚硫酸酐，为无色气体，有刺激性臭味。易溶于水。

　　SO2 在大气中可被自由基氧化成SO3 ，再溶于水汽中形成硫酸雾;也可先溶于水汽生成亚硫酸雾再氧化成硫酸雾。

　　硫酸雾是SO2 的二次污染物，对呼吸道的附着性更强，危害也更大。硫酸雾能凝成大颗粒，形成酸雨。所以SO2 是酸雨的主要形成物之一。

　　2.健康影响

　　1)对呼吸系统的影响

　　(1) 对粘膜的刺激作用：SO2具有很强的刺激作用，能刺激眼结膜和鼻咽部粘膜。

　　(2)引起呼吸道急性和慢性炎症：SO2易溶于水，易被上呼吸道和支气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气管以上的气道，造成该部位的平滑肌内末梢神经感受器受到刺激而产生反射性收缩，使气管和支气管的管腔变窄，气道阻力增加，分泌物增加，严重时可造成局部炎症或腐蚀性组织坏死，是COPD的主要病因之一。

　　(3)SO2与烟尘共同存在时的联合作用比SO2的单独危害作用大得多。吸附在IP上进入肺深部，其毒性增加 3-4倍。IP中的三氧化铁等金属氧化物，可催化 SO2氧化成硫酸雾，它的刺激作用比SO2 大10倍。

　　沉积在肺泡内或粘附在肺泡壁上的SO2 和IP，长期作用会促使肺泡壁纤维增生形成肺纤维性病变以致发生肺气肿，这在老年人中多见。

　　2)致敏作用 吸附SO2 的IP被认为是一种变态反应原，能引起支气管哮喘。

　　3)促癌作用 SO2和BaP联合作用时，动物肺癌的发病率高于BaP单独作用时的发病率。

　　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.理化特点

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

　　含氮气体化合物的总称。其中，造成大气严重污染的主要是 NO2 和 NO。

　　2)感官性状 NO2 是红褐色气体，有刺激性。NO为无色气体，遇氧则变为NO2。NOx难溶于水。

　　3)光化学烟雾的起始物 氮氧化物的二次污染物是硝酸雾和光化学烟雾。

　　2.健康影响

　　近年来的研究证明，人体内存在微量的一氧化氮(NO)，是人体生理活动所必需的，起到第三信使的作用。但大量的NOx则是有害的。NO2的毒性比NO高4-5倍。

　　1)对呼吸道的影响 氮氧化物难溶于水，故对眼睛和上呼吸道的刺激作用较小，而易于侵入呼吸道深部细支气管及肺泡。长期吸入低浓度NOx可引起肺泡表面活性物质的过氧化，损害细支气管的纤毛上皮细胞和肺泡细胞，破坏肺泡组织的胶原纤维，并可发生肺气肿样症状。它尚能缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。

　　2)对血液及其他系统的影响 在肺中形成的亚硝酸盐进入血液后，能与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白(即变性血红蛋白)，减低了血红蛋白带氧能力，引起组织缺氧。当污染物以NO2为主时，肺的损害比较明显;当污染物以NO为主时，高铁血红蛋白血症及中枢神经损害比较明显。对心、肝、肾以及造血组织等均有影响。慢性毒作用主要表现为神经衰弱综合征。

　　(四)光化学烟雾

　　1.理化特点

　　光化学烟雾(photochemical smog)是一种混合物的总称。它是排入大气中的NOx、碳氢化合物受太阳紫外线作用，发生光化学反应所产生的一种具有刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾，属于二次污染物。其中主要成分是臭氧、醛类和各种过氧酰基硝酸酯(peroxyacyl nitrates，PANs)这些物质统称为光化学氧化物(photochemical oxidants)。此外，还含有酮类、醇类、酸类等。

　　光化学烟雾是强氧化剂在各种光化学反应产物中，臭氧约占85%以上，PANS约占10%，其他物质的比例很小。PANs中主要是过氧乙酰硝酸酯(PAN)，其次是过氧苯酰硝酸酯(PBN)和过氧丙酰硝酸酯(PPN)等。醛类化合物主要是甲醛、乙醛、丙烯醛等。

　　由于光化学烟雾中的很多物质都具有强烈的氧化作用，在应用碘化钾法作测定时能使碘从碘化钾溶液中氧化出来，因此总称这些物质为“总氧化剂”，以O3为代表。

　　2.健康影响

　　1)对眼睛的刺激 光化学烟雾对眼睛具有强烈的刺激作用。主要作用物是PAN、甲醛、丙烯醛、各种自由基及过氧化物等。其中PAN是极强的催泪剂，其催泪作用相当于甲醛的200倍。而PBN的催泪作用更强，比PAN大约强100倍。所以，PBN的含量虽不如PAN高，但其强烈的催泪作用不可忽视。

　　2)对呼吸系统的影响 光化学烟雾对鼻、咽、喉、气管和肺等呼吸器官也有明显的刺激作用。

　　3)对全身的影响 O 还能阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧，并使甲状腺功能受损，骨骼早期钙化。还可引起潜在的全身影响，如诱发淋巴细胞染色体畸变、损害某些酶的活性和产生溶血反应，长期吸入氧化剂会影响细胞新陈代谢，加速人体衰老。

　　4)致敏作用 甲醛是致敏物质，能引起流泪、喷嚏、咳嗽、呼吸困难、哮喘等。

　　5)致突变作用

　　(五)一氧化碳

　　1.理化特点

　　感官性状 CO是无色、无嗅、无味、无刺激性的气体，在空气中化学性质稳定。

　　形成碳氧血红蛋白 CO与血红蛋白的亲和力比O2 与血红蛋白的亲和力大210倍，因此，进入体内的CO能很快与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白(HbCO)，而HbCO的解离速度比氧合血红蛋白慢3600倍。

　　1.健康影响

　　1)组织缺氧

　　2)对神经系统的影响

　　3)对心血管系统的影响

　　4)对胎儿的影响

　　5)剂量一效应关系 空气CO的浓度与血液中HbCO饱和度和症状有明显的剂量一效应关系，CO浓度越高，HbCO的饱和度就越高，症状就越严重。

　　6)长期低浓度接触CO对健康也有危害，特别是对神经系统和心血管系统有一定损害。