接下来，我看的是环境卫生，如果知识点涉及到日常生活的话，还是挺有趣的。

目录

1. 第一章  绪论
2. 第二章  环境与健康的关系
3. 第三章 大气卫生
4. 第四章 水体卫生
5. 第五章 饮用水卫生
6. 第六章 土壤卫生
7. 第七章 生物地球化学性疾病
8. 第八章 环境污染性疾病
9. 第九章 住宅与办公场所卫生
10. 第十章 公共场所卫生
11. 第十一章 城乡规划卫生
12. 第十二章 环境质量评价
13. 第十三章 家用化学品卫生
14. 第十四章 突发环境污染事件及其应急处理
15. 第十五章 自然灾害环境卫生

本书共计73万字左右，本文共计4.6万字左右。

Part1各章节笔记

1第一章  绪论

一、环境卫生学的定义、研究对象和研究内容

（一）环境卫生学的定义

环境卫生学（environmental health/environmental hygiene）是研究自然环境（natural environment）和生活环境（living environment）与人群健康的关系，揭示环境因素对人群健康影响的发生、发展规律，为充分利用环境有益因素和控制环境有害因素提出卫生要求和预防对策，增进人体健康，维护和提高人群健康水平的学科。

（二）环境卫生学的研究对象

环境卫生学以人类及其周围的环境为研究对象，阐明人类赖以生存的环境对人体健康的影响及人体对环境作用所产生的反应，即环境与机体相互作用（environment-organism interaction），这是环境卫生学的基本任务。

就人类而言，环境是指围绕人群的空间及其中能直接或间接影响人类生存和发展的各种因素的总体，是一个复杂的庞大系统，由多种环境介质和环境因素组成。

具体来说，环境介质是指空气、水、土壤（岩石）以及包括人体在内的所有生物体。

1. 环境介质的三种物质形态（气、液、固）在地球表面环境中通常不会以完全单一介质形式存在。
2. 在一定条件下，环境介质的三种物质形态可以相互转化，其承载的物质也可以相互转移。
3. 另一方面，环境介质还具有维持自身稳定的特性。

环境因素（environmental factors）是被环境介质容纳和运载的成分或介质中各种无机和有机的组成成分。

人与环境之间存在的辩证统一关系，主要体现在∶

①人与环境在物质上的统一性。②机体对环境的适应性。③机体与环境的相互作用。④环境因素对人体健康影响的双重性。

人与环境之间的辩证统一关系是环境卫生学的基本理论，为开展环境与健康关系的研究提供重要的理论基础。

人类赖以生存的自然环境和生活环境中的各种因素，按其属性可分为物理性、化学性、生物性三类。

物理因素主要包括小气候（microclimale）、噪声、振动、非电离辐射、电离辐射等。

小气候是指生活环境中空气的温度、湿度、气流和热辐射等因素，对于机体的热平衡产生明显影响。

非电离辐射按波长分为紫外线、可视线、红外线及由微波、广播通讯等设备产生的射频电磁辐射。紫外线具有杀菌、抗佝偻病和增强机体免疫功能等作用，但过量紫外线暴露则对机体健康有害。红外线的生物学效应主要是致热作用，但强烈的红外辐射可致灼伤。微波辐射可对神经、心血管、生殖等多个系统产生影响。环境中的电离辐射除某些地区的放射性本底较高外主要是由于人为活动排放的放射性废弃物造成的。此外，某些建筑材料中含有较高的放射性物质通常是室内放射性污染的主要来源，给居住者的健康造成危害。

环境中的化学因素成分复杂、种类繁多。2016年，国际癌研究机构（Intermational agency of research on cancer，IARC）对989种因素的致癌性评价结果进行分类∶对人类有致癌性（I类）118种，对人类很可能有致癌性（ⅡA类）79种，对人类可能有致癌性（ⅡB类）290种，对人类致癌性尚不能分类（Ⅲ类）501种，对人类可能没有致癌性（Ⅳ类）1种。

根据化学污染物进入环境后其理化性质是否改变，可将污染物分为一次污染物（primary pollutant）和二次污染物（secondary pollutant）。前者是指从污染源直接排入环境未发生变化的污染物；后者是指某些一次污染物进入环境后在物理、化学或生物学作用下，或与其他物质发生反应而形成与初始污染物的理化性质和毒性完全不同的新的污染物如光化学烟雾，它主要是由于汽车废气中的氮氧化物（NO ）和挥发性有机物在强烈的太阳紫外线照射下经过一系列化学反应而形成的，其成分复杂，包括臭氧、过氧酸基硝酸酯（PANs）和醛类等多种成分。

生物因素主要包括细菌、真菌、病毒、寄生虫和生物性变应原如植物花粉、真菌孢子等。

根据环境受人类活动影响的情况，可将其分为原生环境（primary environment）和次生环境（sec-ondary environment）。原生环境是指天然形成的未受或少受人为因素影响的环境。次生环境是指受人为活动影响形成的环境。

在环境污染对人类的健康危害越来越严重、涉及的范围越来越广的情况下，全球性环境问题也日益突出，主要有∶

①全球气候变暖（global warming），主要是由于人类活动排放大量的温室效应气体如二氧化碳等所致。

②臭氧层破坏（ozone depletion），主要是由于人类大量使用氯氟烃（chlorofluorocarbons，CFC）等造成的，其对健康的危害在于大气中的臭氧受到破坏造成其对太阳紫外线的阻挡作用减弱，而过量的紫外线照射可使人类皮肤癌、白内障的发生率增加。

③酸雨（acid rain），主要是由于大气中的成酸物质如硫氧化物、氮氧化物等遇水而形成的。

④生物多样性锐减（reduction of biodiversity），生物多样性是指地球上所有的生物如动物、植物和微生物等有规律地结合所构成的稳定生态综合体。它由生物的遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三部分组成。

（三）环境卫生学的研究内容

根据环境卫生学的定义、研究对象及上述各种环境因素，可将环境卫生学的主要研究内容概括为以下几个方面∶

1. 环境与健康关系的基础理论研究：这是解决环境与健康问题的基石，是环境卫生学的前沿领域。

人类的健康、生长发育和疾病状态（除创伤和少数单基因遗传病外）都是机体与环境相互作用的结果，其相互作用的关键位点是基因组和（或）蛋白质组。

在人类基因组中，某些基因对环境因素的作用会产生特定的反应，称为环境应答基因（environmental response gene）。环境基因组（environmental genome）是指基因组中环境应答基因的总和。

1. 环境因素与健康关系的确认性研究：

“hormesis”的概念，即某些物质在低剂量时对生物系统有刺激作用，而在高剂量时具有抑制作用，典型的环境污染物如镉、铅、汞、二噁英等都具有类似的生物学效应模式。

在确证环境因素与健康的关系时，还应及时发现反映机体接触污染物的暴露生物标志（biomarker of exposure）、反映污染物对机体影响的效应生物标志（bio-marker of effect）和反映机体对污染物反应差异的易感性生物标志（biomarker of susceptibility）。

1. 创建和引进适宜于环境卫生学研究的新技术和新方法：组学技术；分子流行病学研究方法；快速灵敏准确的分析检测技术。
2. 研究环境卫生监督体系的理论依据

二、环境卫生学发展简史及我国环境卫生工作的主要成就

（一）环境卫生学发展简史

1. 中国古代：

人与环境的关系：“人与天地相参、与日月相应”“顺四时而适寒暑，和喜怒而安居处，节阴阳而调刚柔。”

饮水与健康：四千多年前——开凿水井而饮净水、两千多年前——定期淘井和清洁净水。

水质成分与健康：“轻水所，多秃与瘿人；重水所，多尰与躄人；甘水所，多好与美人；辛水所，多疽与痤人；苦水所，多尪与伛人。”

居住环境与健康：“左祖右社，前朝后市”“土薄水浅，其恶易觏，……土厚水深，居之不疾。”“居无近绝溪、群冢、狐蛊之所，近此则死气阴匿之处也。”

1. 西方：

古希腊医学家希波克拉底：《论空气、水和地点》，外界环境因素对人体健康的影响和疾病的预防。

18世纪末至19世纪初：西方工业革命—工业化—城市化—人口集聚—生活环境恶劣—传染病流行。

1804年英国用砂滤法净化自来水。

1905年将加氯消毒作为饮水消毒的常规方法。

1848—1854年，英国著名内科医生John Snow对伦敦宽街的霍乱流行及不同供水区居民的死亡率进行了调查分析，首次提出霍乱经水传播的科学论断。

1989年和1992年联合国先后提出了”清洁生产”（clean production）的概念和”可持续发展”（sustainable development）战略。

三、环境卫生工作和环境卫生学今后的任务

环境卫生工作与环境卫生学之间的区别和联系：

环境卫生工作：是环境卫生学理论知识体系指导下的环境卫生实践工作。

环境卫生学：是研究环境与人群健康关系，以保护和增进人体健康为目的的科学，是预防医学的二级学科和主干课程。

环境卫生工作能丰富环境卫生学的内容，是环境卫生学理论的具体体现。环境卫生学是基于环境卫生工作实践对环境与健康理论体系的全面阐释和对环境卫生主要工作内容的高度概括，因而环境卫生学对环境卫生工作实践具有指导作用。

2第二章  环境与健康的关系

第一节 人类的环境

环境（environment）是指以人为主体的外部世界，是地球表面的物质和现象与人类发生相互作用的各种自然及社会要素构成的统一体，是人类生存发展的物质基础，也是与人类健康密切相关的重要条件。

人类的环境是指环绕于地球上的人类空间及其中可以直接、间接影响人类生存和发展的各种物质因素及社会因素的总体。

人类的生存环境是一个由自然环境、人为环境和社会环境组成的综合系统。

一、人类自然环境的构成

大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈共同组成了人类的自然环境。

（一）大气圈

大气圈（atmospheric sphere）主要指围绕地球周围的空气层，可划分为对流层、平流层、中间层、热成层和逸散层（外大气层）。

随海拨高度升高，大气呈不均匀分布，距地面越远密度越低。在50km 以上，大气质量不足总质量的 0.1%。对流层的平均厚度仅约 12km，约占整个大气层厚度的1%，但却集中了整个大气圈质量的75%。

人类活动和排放的污染物多集中于对流层，其与人类关系最为密切。

大气平流层中的臭氧能够吸收太阳辐射中对生物具有强烈杀伤力的 B 段（280～320nm）和 C 段（200~280nm）紫外线和宇宙射线，从而保护地球表面的生物得以生存。

（二）水圈

地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空气、地表与地下，成为大气水、海水、陆地水（包括河流、湖泊、地下水和冰雪水），它们共同构成了水圈（hydrosphere）。水圈中各类水的总量估计为1.38×10¹⁰km³，其中海水占96.53%，覆盖了地球表面积的71%。淡水资源占近3%，不过便于取用的河水、湖水及浅层地下水等淡水仅占水圈总量的0.2%左右，其中一部分已遭到较严重的污染而不能供人饮用，饮水短缺已成为世界某些地区的严重危机。

（三）土壤岩石圈

地壳主要由岩浆岩、沉积岩和变质岩三类岩石构成。地壳岩石经长期风化作用形成母质，母质经微生物和植物的作用成了土壤。土壤是覆盖于地表、具有肥力的疏松层，含有矿物质、有机质、微生物、水和空气等成分。能为生物的生存和发展提供重要的物质基础，称为土壤岩石圈（lithosphere）。土壤是联系有机界和无机界的重要环节。

不同地史时期形成的岩石即使岩石类型相同，其岩石组成及微量元素的含量也不尽相同，这种差异对不同地区成土母质、生物生长和水圈水质（特别是地下水）影响很大。

（四）生物圈

生物圈（biosphere）指从海平面以下深约 12km 至海平面以上高约 10km 的范围，包括了一部分大气圈和水圈及土壤岩石圈，是地球上所有生命物质及其生存环境的整体。

绝大多数生物通常生存于海洋洋面之下和地球陆地地面之上100m 的范围内。生物多样性是生物圈最重要的特征。

生物圈的形成是生物界与大气圈、水圈和土壤岩石圈长期相互作用的结果。

二、生态环境

生态环境（ecological environment）由生态系统和环境系统共同组成，是由生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的总体。

（一）生态系统的主要特征

生态系统（ecosystem）是在一定空间范围内，由生物群落及其环境组成，借助于各种功能流（物质流、能量流、物利流和信息流）所联结的稳态系统。它具有整体性、开放性、自调控、可持续性等特征。

1. 整体性：生态系统是由多种成分结合而成的统一体，它的整体性主要体现在∶

①构成生态系统的各要素按照一定规律组织起来，随之出现了不同的性质、功能和运动规律，尤其出现了新质，意味着产生了一个崭新的整体;

②系统一旦形成，各要素不能分解成独立要素而存在，若硬性分开，则分解的要素就不再具有系统整体性的特点和功能;

③各要素的性质和行为在系统的整体性中发挥作用，如果失去一些关键性要素，则难以成为完整形态而发挥作用。

1. 开放性：自然生态系统不是孤立的、封闭的，而是通对各种途径与外界沟通，不断地与环境进行物质交换。生态系统的开放性决定了系统的动态和变化，给生态系统提供了不断发展的可能。
2. 自调控：生态系统通过自身的运动而不断地调整其内在组成和结构，以保持自身的稳定性和增强对外界变化的适应性 、忍耐性。

生态系统的自调控功能主要表现在：①同种生物种群密度的调控;②异种生物种群数量的调控;③生物与环境之间相互适应的调控。生态系统这种自身调控作用，是不断通过反馈系统完成的。

1. 可持续性：生态系统是不断进行着物质循环和能量流的功能单位，由非生物物质、生产者、多级消费者和分解者组成。

生态系统作为一个整体没有纯粹的废物，才维持其良性循环，这是自然生态系统可持续性发展的原因，也是生态系统的重要特征。然而人类当代经济具有大量生产、大量消费、大量废弃的”三大”特征，其模式是线性的，而不是循环的，这正是造成当代环境问题的根源。

（二）生态系统的服务功能

生态系统服务（ecosystem service）指对人类生存与生活质量有贡献的所有生态系统产品和服务，包括人类从生态系统获得的所有惠益，如供给服务（如提供食物、水和氧气等）、调节服务（如控制疾病和调节气候）、文化服务（如精神、娱乐和文化收益）以及支持服务（如维持地球生命生存环境的养分循环）。

（三）生态系统健康

20 世纪 90年代，人类开始借用”健康”的概念来说明结构复杂、功能广泛的生态系统的状态，根据人类健康的隐喻来建立良好生态，强调应用保护人类健康的范例来保护生态系统健康（ecosystem health）。

通常把具有活力、结构稳定和自调节能力的生态系统看作是健康的生态系统。

生态系统健康是实现可持续发展的重要前提，是人类生存和发展的物质基础，也是人类健康的基础。

第二节 人与环境的辩证统一关系

人类既是环境的产物，也是环境的塑造者。

人与环境辩证统一关系的演变过程

1. 远古时期，人类与环境之间的矛盾尚不突出 。
2. 进入现代工业时代，情况发生了根本性的变化。人类在对环境进行改造的同时，对环境的破坏也日益加剧。
3. 当今社会，人类已经认识到“控制环境”包括对外部自然环境的控制和对内在人类自我的控制，人和环境必须和谐发展。

二、人与环境的辩证统一关系

（一）人与环境在物质上的统一性

（二）人类对环境的适应性

1. 在人类长期进化发展过程中，人体对环境的变化形成一定的调节功能以适应环境状态的变动。
2. 机体的适应性是人类在长期发展的进程中与环境相互作用所形成的遗传特征。
3. 人体对环境变化的适应能力是有一定限度的，如果环境条件发生剧烈的异常变化，超越了人类正常的生理调节范围，可引起人体某些功能、结构发生异常，使人体产生疾病甚至死亡。

（三）环境因素对人体影响的双重性

1. 环境因素对机体健康的影响具有有利和有害两方面的特性。
2. “Hormesis”效应（也称兴奋效应）：即某些物质在低剂量时对生物系统具有刺激作用，而在高剂量具有抑制作用。较大量地长期饮酒可增加食管癌、肝癌和肝硬化的危险性，而少量饮酒可减少冠心病和脑卒中的发生。

（四）人与环境之间的生态平衡

1. 在人类生态环境中，人和环境之间不断地进行着物质、能量、信息交换，保持着动态平衡而成为不可分割的统一体，从而实现了人与环境的统一。
2. 生态平衡不是一成不变的，而是经常处于变动之中，是一种动态平衡。
3. 生态平衡的实现是保持人和环境和谐统一的基本条件。

第三节  环境改变与机体反应的基本特征

一、环境介质与环境因素暴露

（一）环境物质在环境介质中的迁移

1. 单一介质内的迁移：

在空气中，物质的迁移主要是靠扩散和对流两种方式。因为空气的黏度较低，在空气中物质扩散较快，对于同一种物质，约比在水中快 100倍。空气对流的迁移作用最强，在大气的对流层中，有规则的对流和无规则的湍流，直接影响物质的迁移。

在水体中化合物的运动是通过扩散、弥散和水流实现的主要是靠水的湍流和平流而迁移。

土壤中化学物质的运动是靠在其液体内的扩散或水通过土壤颗粒间空隙的运动实现的。

扩散的方向总是从浓度高的区域向浓度低的区域。

1. 不同介质间的迁移
2. 生物性迁移：①生物富集作用。②生物放大作用。

（二）环境化学物在环境介质中的转化

通常把在环境中通过转化作用形成的与原来的理化性状不同的新污染物称为二次污染物（sec-ondary pollutant），而由污染源直接排入环境的污染物称为一次污染物（primary pollutant）。

1. 化学转化：指污染物通过各种化学反应过程发生的转化。

在大气中，污染物的转化以光化学氧化和催化氧化为主。大气中的挥发性有机物、氮氧化物等污染物通过光化学氧化作用生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯及其他类似的氧化性物质，统称为光化学氧化剂。美国的”洛杉矶光化学烟雾事件”就是一起典型的由光化学反应所引起的大气污染公害事件。

1. 生物转化：指环境化学物通过生物相应酶系统的催化作用所发生的变化过程。

生物转化的结果，一方面可使大部分物质的毒性降低。另一方面也可以使部分物质的毒性增强，或形成更难降解的分子结构或更容易被生物吸收和蓄积的物质。

迁移为转化提供了环境条件，而转化赋予的新的理化特征，又为新的迁移途径提供了基础。因此，迁移和转化的关系十分密切。

（三）环境污染物的迁移和转化对环境因素暴露的影响

1. 扩大暴露范围
2. 增加暴露途径
3. 改变污染物性质和毒性：如污染物二氧化硫在大气中经氧化转化为三氧化硫，再溶于大气中的水形成硫酸雾，硫酸雾的刺激作用比二氧化硫大 10倍。再如溶解度很小的硫化砷如 As₂S₂（雄黄）和 As₂S₃（雌黄）毒性很低，在土壤微生物的参与下能转化成有机砷，有机砷的溶解性和生物的吸收率大大提高，其危害性也会增加。
4. 影响暴露剂量：人群的环境暴露一般为低剂量长期暴露。但是，在生物性迁移过程中，可能产生生物放大作用，使体内污染物浓度比环境介质高千、万倍，甚至几十万倍。

二、暴露特征与反应

环境暴露是环境因素产生健康有害效应的决定因素，没有环境的暴露，也就没有相应的效应。暴露的途径、强度和时间与其效应的产生密切相关。

（一）暴露途径

1. 影响总暴露量：暴露的途径越多，总暴露量可能越大，产生的效应也越明显。
2. 影响吸收率：如金属汞，经口摄入时，由于经消化道吸收的量甚微，其危害小；但汞以汞蒸气的形式经呼吸道吸入，其在肺内的吸收快，毒性也大。
3. 改变作用靶：如硝酸盐经口摄入在肠道菌的作用下，还原成亚硝酸盐，引起高铁血红蛋白症;经肝脏解毒的物质，经口摄入毒性较低。

（二）剂量-反应关系

1. 剂量与反应：随着暴露剂量变化，产生反应的数量随之改变的相关关系称为剂量-反应关系（dose-response relationship）。
2. 剂量-反应关系曲线的类型：一般认为，化学物的一般毒性（器官毒性）和致畸作用的剂量-反应关系是有阈值的（非零阈值），而遗传毒性致癌物和性细胞致突变物的剂量-反应关系是否存在阈值仍有争论，通常认为是无阈值（零阈值）。

（三）暴露时间

生物半减期长的化合物 A 在较短的时间内蓄积量就达到有害作用水平，而生物半减期短的化合物 C，在一定的剂量下长期暴露也不会造成危害。

三、环境多因素暴露与联合作用

（一）环境因素的多样性

凡两种或两种以上的化学物同时或短期内先后作用于机体所产生的综合毒性作用，称为化学物的联合毒性作用（joint toxic effect 或 combined toxic effect）。

（二）联合作用的类型

1. 相加作用：交互作用的各种化合物在化学结构上如为同系物，或其毒作用的靶器官相同，则其对机体产生的总效应等于各个化合物成分单独效应的总和，这种现象即是化合物的相加作用（additive effect）。

已知有些化合物的交互作用呈相加作用，如大部分刺激性气体的刺激作用一般呈相加作用;两种有机磷农药同时进人机体时，其抑制胆碱酯酶的作用常是相加作用。

1. 独立作用：两种或两种以上的化合物作用于机体，由于其各自作用的受体、部位、靶细胞或靶器官等不同，所引发的生物效应无相互干扰，从而其交互作用表现为化合物各自的毒性效应，称为独立作用（independent effect）。

当化合物的联合作用表现为独立作用时，如以LD₅₀为观察指标，则往往不易与相加作用相区别，必须深入探讨才能确定其独立作用。例如酒精与氯乙烯的联合作用，当大鼠接触上述两种化合物之后的一定时间，肝匀浆脂质过氧化增加，且呈明确的相加作用。但在亚细胞水平研究，就显现出酒精引起的是线粒体脂质过氧化，而氯乙烯引起的是微粒体脂质过氧化，两化合物在一定剂量下，无明显的交互作用，而为独立作用。

1. 协同作用：各化合物交互作用结果引起毒性增强，即其联合作用所发生的总效应大于各个化合物单独效应的总和，这种现象即为化合物的协同作用（synergistic effect）。

如马拉硫磷与苯硫磷的联合作用为协同作用，其机制是由于苯硫磷抑制肝脏降解马拉硫磷的酯酶之故。

1. 增强作用：一种化学物对某器官或系统并无毒性，但与另一种化学物同时或先后暴露时使其毒性效应增强，称为增强作用（potentiation）。

例如异丙醇对肝脏无毒，但当其与四氯化碳同时进人机体时，则可使四氯化碳的毒性大大高于其单独作用。

1. 拮抗作用：指各化合物在体内交互作用的总效应，低于各化合物单独效应的总和，这一现象称为拮抗作用（antagonism）。

化合物在体内产生拮抗作用可能有几种形式，一种是化合物之间的竞争作用，如肟类化合物和有机磷化合物竞争与胆碱酯酶结合，致使有机磷化合物毒性效应减弱。一种是化合物间引起体内代谢过程的变化，如1,2,4-三溴苯、1,2,4-三氯苯等卤代苯类化合物能引起某些有机磷化合物的代谢诱导，使其毒性减弱。一种是功能性或效应性拮抗，如一些中毒治疗药物，如阿托品对抗有机磷化合物引起的毒蕈碱症状等。

注：联合作用可分为两种——交互作用与非交互作用。
有资料上认为交互作用包括协同作用、增强作用、拮抗作用。
非交互作用包括相加作用、独立作用。


四、人群健康效应谱与易感人群

（一）人群健康效应谱

（二）易感人群

通常把这类对环境有害因素反应更为敏感和强烈的人群称为易感人群（susceptible group）。

（三）影响人群易感性的因素

1. 非遗传因素：人们将身体健康状况较差或抗病能力较弱的人群称为脆弱人群（vulnerable group）。

影响易感性的因素，对个体来说不是一成不变的。尤其是由于不良生活习惯导致的易感性增高，在纠正不良生活习惯以后则可能恢复到正常人群水平，从而减少暴露产生的危害。

1. 遗传因素：如着色性干皮病和先天性全血细胞减少症，DNA 损伤修复缺陷，对紫外线、烷化剂和某些致癌物敏感性增高;先天性缺乏 α₁-抗胰蛋白酶的个体，对刺激性气体非常敏感，易造成肺损伤;红细胞6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷者，对硝基苯类化合物及多种氧化物的损害异常敏感;高铁血红蛋白还原酶缺乏者，对亚硝酸盐、芳香胺和硝基化合物、臭氧和磺胺类药物等高铁血红蛋白形成剂特别敏感。

在接触有害物质时，由于个体生物学因素使其毒性反应的出现较普通人群更早反应更强的人群，称为敏感人群(sensitive group)。

对环境因素的作用产生应答反应的基因称为环境应答基因（environmental response gene），环境应答基因的多态性是造成人群易感性差异的重要原因。

N-乙酰基转移酶是最早发现在人群中呈多态性分布的代谢酶，显性慢性乙酰化状态的个体，由于乙酰化作用慢而增加芳香胺化合物诱导膀胱癌发生的危险度。

第四节 自然环境与健康

一、自然环境物理因素与健康

（二）气象灾害和极端天气对人类健康的影响

1. 极端天气：

（1）高温天气∶日最高气温≥35℃为高温天气，持续多日 35℃ 以上的高温天气叫热浪（heat wave）。

（2）寒冷天气∶凡使当地24小时降温10℃以上或48小时降温 12℃以上、且最低气温降至5℃以下的强冷空气称为寒潮（cold wave）。

二、地球化学因素与健康

（一）地表化学元素分布

碳、氢、氧、氮、硫、钾、钠、磷、钙、镁、氯等11种元素，占人体化学元素总量的99.95%，称为常量元素（major ele-ment）。而在人体内正常含量小于人体体重0.01%的化学元素则称为微量元素（trace element）。它包括锌、铁、铜、锰、钴、铬、钒、锡、硒、氟、碘、钼、铝、铅、镉、汞、铊、镍、锶、锂、硅及多种稀土元素等。

植物对微量元素具有富集作用，因此其微量元素含量往往比其他环境介质要高。如植物中硒的含量通常比土壤中高约10倍。在某些地区植物中微量元素含量相对较为稳定，是该地区人群获得微量元素的主要来源。

（二）微量元素的生物学效应及对健康的影响

目前认为有14种微量元素（锌、铁、铜、钼、铬、锰、钴、镍、锡、钒、碘、硒、氟和硅）在生物体内是维持正常生理、生化功能、生长发育和生殖繁衍所必不可缺的元素，称为必需微量元素（essential traceelement）。其他微量元素因其无或尚未发现在生物体内有益的生物学作用，称为非必需微量元素。

必需微量元素不能通过机体自身合成，必须从外界摄取。它们的需要量很小，但对生命活动过程的作用极大。必需微量元素可通过各种机制在机体的生命活动中发挥作用，其生物学效应十分广泛，主要包括：

①参与酶的构成和酶的激活，影响酶的活性。人体内约 50%～70%的酶含有微量元素，它们在酶蛋白结构中起着特异活化中心的作用。例如，锌与 80 多种酶的活性有关。其他微量元素如铜、锰、钼、硒、硅等也与10 多种酶活性有关。

②参与某些蛋白质的合成，发挥特殊功能。如人体血红蛋白分子含有4个Fe 原子，与卟啉环络合成血红素，Fe 是血红素载氧功能的中心。血浆铜蓝蛋白（ceruloplasmin，CP）是体内铜贮存的主要形式，人体血浆中 90%以上的铜是以结合态存在于铜蓝蛋白内。

③参与激素及其辅助因子的合成，与内分泌活动密切相关。如碘是甲状腺素的重要组成成分，锌对体内胰岛素的合成、贮藏、分泌及其活性具有重要的影响;铬是糖耐量因子必需成分，作为胰岛素的辅助因子而发挥作用;铜可能具有促进垂体释放生长激素、促甲状腺素、促肾上腺皮质激素和黄体生成素的作用。

④维持正常的生殖功能。锌、铜、哂和锰等对维持正常生殖和生育功能都有重要作用。精液中锌浓度明显高于其他体液；锌能增加精子的稳定性，有利于精子正常功能的发挥;人体缺锌可导致睾丸发育不良及性功能低下。铜对胎儿器官发育非常重要，胎儿期大脑铜的增加尤为明显，可达其他器官的2倍。硒对精子形成和发育也有重要作用，缺硒大鼠精子的活动力极差，精子生成减少。

然而，必需微量元素具有两重性，摄入过量也会对人体产生危害。尤其是那些安全范围较窄的微量元素，易出现摄入过量中毒。

（三）地球化学因素与疾病

由于地壳表面化学元素分布的不均匀性，使某些地区的水和/或土壤中某些元素过多或过少，当地居民通过饮水、食物等途径摄入这些元素过多或过少，而引起某些特异性疾病，称为生物地球化学性疾病（biogeochemical disease），属于地方病（endemic disease），如碘缺乏病、地方性氟中毒和地方性砷中毒等（详见第七章）。

三、自然环境生物因素对健康的影响

（一）生物性有毒有害物质与健康

目前了解较多、毒害严重的主要有动物毒素和植物毒素。

1. 动物毒素：

1. 植物毒素：天然存在于植物中对人或动物有毒的化学物质称为植物毒素（phytotoxin）。

植物毒素主要有生物碱、糖苷、毒蛋白、多肽、胺类、草酸盐和霉菌毒素等。生物碱是含氮化合物，具有碱的性质，可与酸形成盐类。生物碱具有较强的生理或药理作用，故毒性较强。糖苷类是由糖分子和非糖分子以苷式结合而成，其中非糖分子即糖苷配基，又名配糖体。由于糖苷配基的不同，糖苷类又可分为氰苷和皂苷等，还有许多对心脏具有强烈作用的强心苷类，强心苷类多存在于夹竹桃科、百合科、卫矛科等植物中。毒蛋白类在少数植物种子中出现，但毒性极强，如蓖麻毒蛋白就是一种极毒化合物。某些藻类含有天然毒素，如软骨藻酸（ domoic acid），具有神经毒性；藻类肝毒素（微囊藻和节球藻毒素）具有致癌性。有毒植物及其毒素多数是经口食用而产生毒作用，有些是通过皮肤接触引起危害。

1. 植物变应原：某些植物（包括观赏性植物）可引起变应性接触性皮炎，许多植物的花粉可引起过敏症。

风媒花由于花粉产量多，体积小，质量轻，容易借风力传播，是造成过敏症的主要花粉。花粉过敏症（pollen allergy）是一种危害人体健康的常见病和继发病，表现可划分为三大类∶花粉性鼻炎、花粉性哮喘、花粉性结膜炎。

（二）自然疫源性疾病

动物源性传染病经常存在于某地区，是由于该地区存在该病的动物传染源、传播媒介及病原体在动物间传播的自然条件，当人类进入该地区时可被感染得病，这些疾病称为自然疫源性疾病（natural focus disease），这些地区称为自然疫源地（natural epidemic focus）。自然疫源性疾病的主要宿主为兽类、鸟类、家畜、家禽等，媒介主要有蚊、蜱、螨类等。

1. 流行特征：

①区域性；②季节性和周期性；③受人类活动和社会行为影响

病原变异与环境污染有密切关系，自然疫源性疾病将伴随环境污染问题长期存在。

第五节 环境污染与健康

一、环境污染对人群的急、慢性危害

（一）急性危害

1. 大气污染烟雾事件：

煤烟型烟雾事件主要表现为肺和心血管系统疾患的患者病情急剧加重，死亡；

光化学烟雾事件可引起大量居民眼和上呼吸道的刺激症状，呼吸功能障碍。

二、环境污染与致癌危害

（一）致癌物的分类及环境化学致癌物

国际癌症研究机构（IARC，2002年）指出，化学致癌物是指能引起恶性肿瘤发生增多的化学物，在某此些情况下诱发良性肿瘤的化学物也可认为是化学致癌物。

致癌物的分类，主要按对人的致癌危险性划分。IARC（2016 年）对已有资料报告的 989种化学物根据其对人的致癌危险分成4类∶

I类∶对人致癌（carcinogenic to humans），118种。确证人类致癌物的要求是∶①有设计严格、方法可靠、能排除混杂因素的流行病学调查;②有剂量-反应关系;③另有调查资料验证，或动物实验支持。

ⅡA类∶对人很可能致癌（probably carcinogenic to humans），79种。这类物质或混合物对人体致癌的可能性较高，在动物实验中发现充分的致癌性证据。对人体虽有理论上的致癌性，而实验性的证据有限。

ⅡB类∶对人可能致癌（possibly carcinogenic to humans），290种。此类致癌物对人类致癌性证据有限.对实验动物致癌性证据并不充分;或对人类致癌性证据不足，对实验动物致癌性证据充分。

Ⅲ类∶对人的致癌性尚无法分类（unclassifiable as to carcinogenicity to humans），即可疑对人致癌，501种。

Ⅳ类∶对人很可能不致癌（probably not carcinogenic to humans），仅1种。

（二）空气污染与肺癌

污染大气的致癌物主要是多环芳烃类(PAH)化合物，以苯并(a)芘(BaP)含量最多，具有强致癌性。

1. 大气污染与肺癌：大气污染是肺癌的重要危险因素。
2. 室内空气污染与肺癌：烟煤燃烧产物中的多环芳烃类化合物污染室内空气是宣威肺癌发病的主要原因。

（三）水污染与肿瘤

水源中含有的腐殖质、丙酮、乙醛等在加氯消毒时可形成氯代甲烷和卤化酮等卤代致癌物。目前认为，饮水中三卤代甲烷类物质可能与膀胱癌、结肠癌和直肠癌的危险度增加有关。

1. 水致突变性与胃癌、肝癌的关系：肿瘤发生可能与饮用水中N-亚硝基化合物和氯化消毒副产物超标及苯并(a) 芘等有机物污染有关。
2. 水污染与食管癌：分布具有明显的地区性，如河南林州食管癌高发可能与浊漳河水受到亚硝胺等致癌物质污染有关。也有报道认为，食管癌高发区饮水中硝酸盐和亚硝酸盐含量均明显高于低发区，上消化道恶性肿瘤高发可能与饮用”三氮”含量较高的河塘水有关。

三、环境污染与致畸危害

先天畸形一般指先天性的形态结构异常，仅是出生缺陷中的一部分疾病。

（一）环境致畸物和致畸因素

化学物在孕期特别是胎儿器官形成期对胚胎发育和结构畸形的发生有重要影响。

（二）致畸作用的基本特征

1. 存在敏感期，不同种属动物包括人的致畸敏感期是不同的。
2. 在特定条件下化学物质的致畸作用可呈现一定的剂量-反应关系。
3. 化学物质的致畸作用对不同种属动物可有较大差异。
4. 不同种属动物的胎盘结构差别较大，其对致畸物的屏障作用和转化能力也不相同而影响畸形的发生。

（三）环境污染与致畸

1. 水污染与致畸：先天性水俣病是世界上首次发现的因水体污染导致的出生缺陷，是母亲妊娠期长期摄入低浓度甲基汞，通过胎盘而引起胎儿中枢神经系统发育障碍所致。可使儿童精神反应迟钝、感觉障碍、说话及动作笨拙等症状的发生率明显增加。
2. 橙剂污染与致畸：橙剂致畸可能与食物、土壤和水源水中二噁英等污染物质蓄积有关。

四、环境内分泌干扰物危害

内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals，EDCs)是对维持机体内环境稳态和调节发育过程的体内天然激素的生成、释放、转运、代谢、结合、效应造成严重影响的一类外源性物质。

已被证实或疑为具有内分泌干扰作用的环境化学物质有数百种，包括邻苯二甲酸酯类、多氯联苯类、有机氯杀虫剂、烷基酚类、双酚化合物类、植物和真菌激素、重金属类等。

目前认为EDCs与生殖障碍、出生缺陷、发育异常、代谢紊乱以及某些癌症(如乳腺癌、睾丸癌、卵巢癌等)的发生发展有关。

第六节  环境与健康标准体系

1. 环境保护标准体系：是以保护人的健康和生存环境，防止生态环境遭受破坏、保证环境资源多方面利用为目的，对污染物或有害因素容许含量或要求而制定的一系列具有法律约束力的技术标准。
2. 环境卫生标准体系：是以保护人群身体健康为直接目的，运用环境毒理学和环境流行病学的手段，对环境中与人群健康有关的各种有害因素以法律形式所规定的限量要求和为实现这些要求所提出的相应措施的技术规定。

环境保护标准体系和环境卫生标准体系是环境与健康标准体系中既相对独立又紧密联系的有机整体，即一旦产生健康效应后，对于环境污染的健康损害判定类标准等工作应当属于卫生标准体系中的内容，而环境保护标准体系中的环境与健康标准范畴只是对环境健康风险的预测、评价和管理。

一、基准（criteria）与标准（standard）

二、环境保护标准体系

我国的环境保护标准体系主要包括五类三级，即按照内容可分为环境质量标准、污染物排放（控制）标准、环境基础标准、环境监测分析方法标准和环境样品标准;按照级别可以分为国家标准、地方标准和行业标准。

四、环境卫生标准的制订

（一）制订原则

1. 保障居民不发生急性中毒或慢性危害
2. 对主观感觉无不良影响
3. 对人体健康无间接影响
4. 选用最敏感指标
5. 经济合理和技术可行

第七节  环境与健康关系的研究方法

一、环境流行病学研究方法

（二）环境暴露与健康效应的测量

1. 暴露测量：人体接触某一有害环境因素的过程称之为暴露（exposure）。在暴露测量中，被检测的剂量有三种∶外剂量、内剂量和生物有效剂量。

（1）环境暴露测量∶环境暴露测量即测量外暴露剂量（external dose）。因为个人活动、生活环境、工作环境不同，这种抽样测量很难精确估计污染物进入不同个体的暴露剂量。

（2）内暴露剂量测量∶内暴露剂量（internal dose）是指在过去一段时间内机体已吸收至人体内的污染物量。内暴露剂量不仅能反映多种途径暴露的总水平，而且能避免由环境外暴露剂量估计暴露水平时吸收率的个体差异性的影响。因此，内暴露剂量与其产生的效应间的关系更密切。

（3）生物有效剂量测量∶生物有效剂量（biologically effective dose）指经吸收、代谢活化、转运、最终到达器官、组织、细胞、亚细胞或分子等靶部位或替代性靶部位的污染物量。生物有效剂量直接与产生的有害效应相关。不过在检测方法和样品采集上有更多困难。

1. 健康效应测量：

（1）健康效应测量的对象：在健康效应测量中，调查人群的选择可采用两种方法：

①如果能筛选出高危人群，可以用较小样本的特定人群来进行研究。高危人群（high risk group）即出现某一效应风险较大的人群，多为高暴露人群和（或）易感人群。

②采用抽样调查。

（三）生物标志与环境流行病学

二、环境毒理学研究方法

（二）一般毒性的研究方法

第八节 健康危险度评价

一、健康危险度评价的基本内容和方法

（一）危害鉴定

危害鉴定（hazard identification）是健康危险度评价的首要步骤，属于定性评价阶段。其目的是确定在一定的接触条件下，被评价的化学物是否会产生健康危害及其有害效应的特征。

危害鉴定依据主要来自流行病学和毒理学的研究资料。

流行病学资料可直接反映人群暴露后所产生的有害影响特征。不需要进行种属的外推，是危害鉴定中最有说服力的证据。

应用于危害鉴定的流行病学研究应包括：①对照组与暴露组选择恰当;②混杂因素和其他各种偏倚的考虑和排除;③有害效应的特异性;④观察的人群应足够大，观察时间应超过潜伏期。

然而，由于流行病学研究本身的一些局限性，使其资料在健康危险度评价中的实际应用受到一定限制。首先，流行病学研究很难得到准确的暴露信息。其次，由于流行病学研究一般需要在疾病发病率与对照或本底水平相比有两倍以上的增加时，才能进行统计学分析，对一些发病率很低的疾病，常需大样本的人群调查，难度和花费均较大。

而毒理学研究可在人为严格控制下进行暴露和健康效应的测定，其研究资料是危险度评价的重要来源。

一般来说，国际权威机构对致癌性已作出评价的化合物，可直接应用其结果。IARC 已列为Ⅰ类、ⅡA类和ⅡB类的化合物，则不必经危害鉴定。若被评价的化学物在一定的暴露条件下不会产生健康危害，则其评价工作就此终止。否则，按评价程序继续逐步进行。

（二）剂量-反应关系的评定

剂量-反应关系评定（dose-response assessment）是环境化学物暴露与健康不良效应之间的定量评价，是健康危险度评价的核心。

通常通过人群研究或动物实验的资料，确定适合于人的剂量-反应曲线，并由此计算出评估危险人群在某种暴露剂量下危险度的基准值。

有阈化学物剂量-反应评定一般采用NOAEL法或基准剂量（benchmark dose，BMD）法推导出参考剂量或可接受的日摄入量，

而无阈化学物的剂量-反应评定的关键是通过一些数学模型外推低剂量范围内的剂量-反应关系，并由此推算出终生暴露于一个单位剂量的化学物质造成的超额危险度。

美国 EPA”致癌物危险度评价指南”推荐使用线性外推法进行剂量-反应评定，常用致癌强度系数（carcinogenic potency factor，CPF）作为致癌物危险度估计值。

（三）暴露评价

如果没有暴露的话，化学物质即使有毒也不会对人产生危害。因此，人群的暴露评价（exposure assessment）是健康危险度评价中的关键步骤。

（四）危险度特征分析

危险度特征分析（risk characterization）是危险度评定的最后步骤。它通过综合暴露评价和剂量-反应关系评定的结果，分析判断人群发生某种危害的可能性大小，并对其可信程度或不确定性加以阐述，最终以正规的文件形式提供给危险管理人员，作为管理决策的依据。

对有阈化学物，把参考剂量相对应的可接受危险度定为 10 （指为社会公认为公众可接受的不良健康效应的概率,可因条件的变更而改变,波动为10 ~10 或10 ~10 之间）。可计算出∶①人群终生超额危险度;②人群年超额危险度;③人群年超额病例数。

对无阈化学物可算出∶①人群终生患癌超额危险度;②人均患癌年超额危险度;③人群超额患癌病例数。

二、健康危险度评价的应用

1. 预测预报在特定环境因素暴露条件下，暴露人群终生发病或死亡的概率。
2. 对各种有害化学物或其他因素的危险度进行比较评价，为环境管理决策提供科学依据。
3. 有害物质及致癌物环境卫生学标准的研制，提出环境中有害化学物及致癌物的可接受浓度，同时研制有关卫生法规、管理条例，为卫生监督工作提供重要依据。

3第三章 大气卫生

一个成年人通常每天呼吸2万多次，吸入10~15m³的空气。

第一节 大气的特征及其卫生学意义

一、大气的结构

按气温的垂直变化特点，可将大气层自下而上分为对流层、平流层、中间层（上界为85km左右）、热成层（上界为 800km 左右和逸散层（没有明显的上界）。

（一）对流层

对流层（troposphere）是大气圈中最靠近地面的一层，平均厚度约12km。对流层集中了占大气总质量75%的空气和几乎全部的水蒸气量，是天气变化最复杂的层次。

该层的特点有∶①气温随着高度的增加而降低。这是由于对流层的大气不能直接吸收太阳辐射的能量，但能吸收地面反射的能量所致。②空气具有强烈的对流运动。近地表的空气接受地面的热辐射后温度升高，与高空的冷空气形成垂直对流。

人类活动排入大气的污染物绝大多数在对流层聚集。因此，对流层对人类生活的影响最大，与人类关系最密切。

（二）平流层

平流层（stratosphere）位于对流层之上，其上界伸展至约55km处。在平流层的上层，即30~35km以上，温度随高度升高而升高。在30~35km 以下，温度随高度的增加而变化不大，气温趋于稳定，故该亚层又称为同温层（isothermal layer）。

平流层的特点是空气气流以水平运动为主。在高约15~35km处有厚约 20km的臭氧层，其分布有季节性变动。臭氧层能吸收太阳的短波紫外线和宇宙射线，使地球上的生物免受这些射线的危害，能够生存繁衍。

（三）中间层

从平流层顶至 85km处的范围称为中间层。该层的气温随高度的增加而迅速降低。因此，该层也存在明显的空气垂直对流运动。

（四）热成层

热成层位于85~800km 的高度之间。该层的气体在宇宙射线作用下处于电离状态。电离后的氧能强烈吸收太阳的短波辐射，使空气迅速升温，因而该层的气温随高度的增加而增加。该层能反射无线电波，对于无线电通讯有重要意义。

（五）逸散层

800km 以上的区域统称为逸散层，也称为外层大气。该层大气稀薄，气温高，分子运动速度快，地球对气体分子的吸引力小，因此气体及微粒可飞出地球引力场进入太空。

二、大气的组成

自然状态下的大气是由混合气体、水汽和气溶胶（aerosol）组成。除去水汽和气溶胶的空气称为干洁空气。

（一）干洁空气

（二）水汽

大气中的水汽比氮、氧等主要成分少得多，但其含量在大气中随时间、地域以及气象条件的不同变化很大。干旱地区空气中的水汽含量可低到0.02%，而温湿地区可高达6%。

（三）气溶胶

大气气溶胶是液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。自然状态下的大气气溶胶主要来源于岩石有的风化、火山爆发、宇宙落物以及海水溅沫等。其含量、种类以及化学成分都是变化的。

根据形成过程、对能见度的影响以及颜色的差异等，气溶胶可分为轻雾（mist）、浓雾（fog）、霾（haze）、粉尘（dust）、烟气（fume）、烟（smoke）、烟雾（smog）和烟臭（soot）等。

雾和霾是两个不同的概念。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成，影响能见度，是近地面的空气中水汽凝结（或凝华）的产物。霾是由于空气中悬浮着大量的颗粒物所导致的水平能见度降低到10km 以下的一种混浊现象。

在气象学上，一般通过相对湿度来区分雾和霾，低能见度现象发生时相对湿度高于90%时称为雾，相对湿度低于80%时称为霾，相对湿度介于两者之间的是雾和霾共同作用的结果。

由此可见，雾和霾之间并不总存在一个截然分明的界线，很难简单地用某个相对湿度值将其区分开。即使一些相对湿度高于90%的大雾天气，也不能完全排除人为污染的因素。

三、大气的物理性状

大气的物理性状主要有太阳辐射、气象条件和空气离子等。

（一）太阳辐射

太阳辐射（solar radiation）是产生各种天气现象的根本原因，同时也是地表上光和热的源泉。

按其不同波长的生物效应，紫外线（ultraviolet radiation，UV）可分为UV-A（400~320nm）、UV-B（320~290nm）和UV-C（290~200nm）。

太阳辐射产生的 UV-A可穿过大气层到达地表，而全部UV-C以及90%以上的 UV-B 可被大气平流层中的臭氧所吸收。与 UV-B相比，UV-A 穿透皮肤的能力较强，但生物活性较弱。

紫外线具有色素沉着、红斑，抗佝偻病、杀菌和免疫增强作用;过强的紫外线可致日光性皮炎和光电性眼炎、甚至皮肤癌等;紫外线还与大气中的某些二次污染物形成有关，例如光化学烟雾和硫酸雾等。

可见光（visible light）综合作用于机体的高级神经系统，能提高视觉和代谢能力，平衡兴奋和镇静作用，提高情绪与工作效率，是生物生存的必需条件。

红外线（infrared radiation）的生物学作用基础是热效应，适量的红外线可促进人体新陈代谢和细胞增殖，具有消炎和镇静作用;过强则可引起日射病和红外线白内障等。

（二）气象因素

如果气候条件变化过于激烈，超过人体的代偿能力，例如酷暑、严寒和暴风雨等，可使机体代偿能力失调，引起心血管疾病、呼吸系统疾病和关节病等，并与居民的超额死亡有关，患者主要是心脑血管疾病的病人和 65岁以上的老人。

（三）空气离子

大气中带电荷的物质统称为空气离子（air ion）。根据空气离子的大小以及运动速度对其分类，近地表大气中存在的空气离子有轻离子（light ion）和重离子（heavy ion）两类（表3-2）。

轻离子与空气中的悬浮颗粒或水滴结合，形成重离子。因此，新鲜的清洁空气中轻离子浓度高，而污染的空气中轻离子浓度低。空气中重离子数与轻离子数之比<50时，则空气较为清洁。

一般认为，空气阴离子对机体具有镇静、催眠、镇痛、镇咳、降压等作用，而阳离子作用则相反，可引起失眠、头痛、烦躁、血压升高等。海滨、森林、瀑布附近等环境中，大气中阴离子含量较多，有利于机体健康。

第二节 大气污染及大气污染物的转归

一、大气污染的来源

当大气接纳污染物的量超过其自净能力，污染物浓度升高，对人们的健康和生态环境造成直接的、间接的或潜在的不良影响时，称为大气污染（ambient air pollution）。引起大气污染的各种有害物质则称为大气污染物（ambient air pollutant）。

1. 天然污染：（1）火山爆发；（2）森林火灾
2. 人为污染：

（1）工农业生产：燃料的燃烧（主要来源）；工业生产过程的排放。

（2）生活炉灶和采暖锅炉：采暖锅炉以煤或石油产品为燃料，是采暖季节大气污染的重要原因。

（3）交通运输：目前这些交通工具的主要燃料是汽油、柴油等石油制品，燃烧后能产生大量的颗粒物、NO 、CO、多环芳烃和醛类。

（4）其他：地面扬尘等。

二、大气污染物的种类

大气污染物按其属性，一般分为物理性（如噪声、电离辐射、电磁辐射等）、化学性和生物性（经空气传播的病原微生物和植物花粉等）三类，其中以化学性污染物种类最多、污染范围最广。

根据污染物在大气中的存在状态，可将其分为气态和气溶胶。大气气溶胶体系中分散的各种微粒常常也被称作大气颗粒物（particulate matter）。

（一）气态污染物

气态污染物主要可分为以下5类∶

（二）大气颗粒物

粒径是大气颗粒物最重要的性质。它反映了大气颗粒物来源的本质，并可影响光散射性质和气候效应。大气颗粒物的许多性质如体积、质量和次降速度都与颗粒物的大小有关。

在实际工作中常使用空气动力学等效直径（aerodynamic equivalent diameter）来表示大气颗粒物的大小。在气流中，若所研究的大气颗粒物与一个有单位密度的球形颗粒物的空气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就定义为所研究大气颗粒物的空气动力学等效直径。这种表示法可以直接表达出大气颗粒物在空气中的停留时间、沉降速度、进入呼吸道的可能性以及在呼吸道的沉积部位等。

按粒径大小，大气颗粒物一般可分为以下几类∶

1. 总悬浮颗粒物（total suspended particulates，TSP）：是指粒径≤100μm 的颗粒物，包括液体、固体或者液体和固体结合存在的，悬浮于空气中的颗粒。
2. 可吸入颗粒物（inhalable particle，IP，PM₁₀）：指空气动力学直径≤10μm 的颗粒物，因其能进入人体呼吸道而命名之，又因其能够长期漂浮在空气中，也被称为飘尘（suspended dusts）。
3. 细颗粒物（fine particle，fine particulate matter，PM₂.₅）：是指空气动力学直径≤2.5μm 的细颗粒。它在空气中悬浮的时间更长，易于滞留在终末细支气管和肺泡中，其中某些较细的组分还可穿透肺泡进入血液。PM₂.₅更易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素，对健康的危害极大。
4. 超细颗粒物（ultrafine particle，ultrafine particulate matter，PM₀.₁）：指空气动力学直径≤0.lμm的大气颗粒物。人为来源的PM₀.₁主要来自汽车尾气。PM₀.₁有直接排放到大气的，也有排放出的气态污染物经日光紫外线作用或其他化学反应转化后二次生成的。PM₀.₁的健康影响受到日益广泛的关注。

大气污染物按其形成过程可分为一次污染物和二次污染物。

（一）一次污染物

由污染源直接排入大气环境中，其物理和化学性质均未发生变化的污染物称为一次大气污染物（primary air pollutants）。这些污染物包括从各种排放源排出的气体、蒸汽和颗粒物，如 SOc、CO、NO、颗粒物、碳氢化合物等。

（二）二次污染物

排人大气的污染物在物理、化学等因素的作用下发生变化.或与环境中的其他物质发生反应所形成的理化性质不同于一次污染物的新的污染物，称为二次大气污染物（secondary air pollutants）。

常见的有：SO₂在大气中氧化遇水形成的硫酸；汽车尾气中的氮氧化物（N0 ）和挥发性有机物在日光紫外线的照射下,经过一系列的光化学反应生成的臭氧、醛类以及各种过氧酰基硝酸酯（peroxyacyl nitrates，PANs）。一般来说，二次污染物对环境和人体的危害要比一次污染物大。

三、影响大气中污染物浓度的因素

（一）污染源的排放情况

1. 排放量：污染物的排放量是决定大气污染程度的最基本的因素。
2. 与污染源的影离：有组织排放时，烟气自烟囱排出后，向下风侧逐渐扩散稀释，然后接触地面，接触地面的点被称为烟波着陆点。

一般认为有害气体的烟波着陆点是烟囱有效排出高度的 10~20倍，颗粒物的着陆点更接近烟囱。近地面大气中污染物的浓度以烟波着陆点最大，下风侧大气污染物的浓度随着距离的增加面下降，在烟波着陆点和烟囱之间的区域常没有明显的污染。

无组织排放扩散的距离较短，距污染源越近，大气中污染物浓度越高。

1. 排出高度：排出高度指污染物通过烟囱等排放时烟囱的有效排出高度（effective height of emission），即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和，可以用烟波中心轴到地面的距离表示。

在其他条件相同时，排出高度越高，烟波断面越大、污染物的稀释程度就越大，烟波着陆点的浓度就越低。

一般认为，污染源下风侧的污染物最高浓度与烟波的有效排出高度的平方成反比，即有效排出高度每增加一倍，烟波着陆点处断面污染物的浓度可降至原来的1/4。

（二）气象因素

1. 风和湍流：一般将空气的水平运动称为风。风向是指风吹来的方向，在不同时刻有着相应的风向和风速。将一定时期内各个风向出现的频率按比例标在罗盘坐标上，可以绘制成风向频率图（风玫瑰图，wind rose），见图3-1。

风向频率图能够反映某地区一定时期内的主导风向，从而能够指示该地区受某一污染源影响的主要方位，全年污染全年主导风向的下风向地区污染最严重，瞬时污染以排污当时的下风向地区受影响最大。风速决定了大气污染物稀释的程度和扩散范围。随着风速的增大，单位时间内从污染源排放出的污染物气团被很快地拉长，混入的空气量增多，污染物的浓度更低。在其他条件不变的情况下，污染物浓度与风速成反比。

风速时大时小，并在主导风向的下风向上下、左右出现无规则的摆动，风的这种不规则运动称为大气湍流（atmospheric turbulence），其产生与垂直气温的变化和大气中气团间的摩擦作用引起的短暂性紊乱有关。因此，垂直温度递减率大、风速高、地面起伏程度大，则湍流运动就强。湍流运动使气体充分混合，有利于污染物的稀释和扩散。

1. 温度层结：温度层结即气温的垂直梯度，它决定大气的稳定程度，影响大气湍流的强弱。

稳定的垂直梯度易造成湍流抑制，使大气扩散不畅。垂直梯度不稳定时，由于热力作用湍流加强，大气扩散增强。因此。气温的垂直梯度与污染物的稀释和扩散密切相关。

（1）气温的垂直分布∶在标准大气条件下，对流层内气温随高度的增加而逐渐降低。

大气温度的这利垂直变化常用大气温度垂直递减率（γ）来表示。它的定义为∶高度每增加 100m气温下降的度数，通常为 0.65℃。

然而，近地层大气的实际情况非常复杂，各种气象条件均可影响到气温的垂直分布。实际上气温的垂直分布可出现下述三种情况∶

①气温随高度递减，此情况一般出现在晴朗的白天，风速小时。地面受太阳的辐射后，近地空气增温较快，热量缓慢向高层传递，形成气温下高上低，此时γ>0，空气的垂直对流良好。

②气温随高度递增，例如在无风、少云的夜晚，夜间地面无热量吸收，但同时不断通过辐射失去热量而冷却，近地空气也随之冷却，这样气层不断由下向上冷却，形成气温下低上高。这种大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象称为逆温（temperature inversion），此时γ<0。

③气温不随高度变化，多见于多云天或阴天，风速较大时。由于云层反射，白天到达地面的太阳辐射减少，地面增温不显著。夜间时。云层的存在增强了大气的逆辐射，地面冷却不明显。风速较大加剧了上下气层的交换，空气得到充分混合。因此，上述情况下气温随高度的变化不明显，此时γ=0。

（2）逆温的类型∶根据逆温发生的原因可分为辐射逆温、下沉逆温、地形逆温等。

辐射逆温是由于地面长波辐射冷却形成的。一般在无风、少云的夜晚，地面无热量吸收，但同时不断通过辐射失去热量而冷却，近地空气也随之冷却，而上层空气降温较慢，形成逆温。

下沉逆温是由于空气压缩增温而形成的。上层空气下沉落入高气压团中受压变热，结果上层空气的气温高于下层，形成逆温。

地形逆温是由于局部地区的地理条件而形成的。

在盆地和山谷中，晚上寒冷的空气沿山坡聚集在山谷中，形成滞止的冷气团，而其上层有热气流。因此，山谷中就形成了上温下冷的逆温层。如没有阳光直射或热风劲吹，这种状况有时可持续一整天。著名的马斯河谷和多诺拉大气污染事件发生原因中，地形逆温的形成起了很重要的作用。

1. 气压：气压的高低与海拔高度、地理纬度和空气温度等有关。

当地面受低压控制时，四周高压气团流向中心，中心的空气上升，形成上升的气流，此时多为大风和多云的天气，大气呈中性或不稳定状态，有利于污染物的扩散和稀释。反之。当地面受高压控制时，中心部位的空气向周围下降，呈顺时针方向旋转，形成反气旋。此时天气晴朗，风速小，出现逆温层，阻止污染物向上扩散。

1. 气湿：即大气中含水的程度，通常用相对湿度（%）表示。

空气中水分多，气湿大时，大气中的颗粒物质因吸收更多的水分使重量增加，运动速度减慢，气温低的时候还可以形成雾，影响污染物的扩散速度，使局部污染加重。当水溶性气体如 SO₂污染存在时，湿度较高将促进酸雨的形成。

（三）地形

地形可以影响局部的气象条件，从而影响当地大气污染物的稀释和扩散。山谷的地形特点容易形成上述地形逆温，不利于污染物的扩散。城市的高大建筑物间犹如峡谷，可以阻碍近地面空气污染物的扩散。

人口密集的城市热量散发远远大于郊区，结果造成城区气温较高，往郊外方向气温逐渐降低。如果在地图上绘制等温图，城区的高温部就像浮在海面上的岛屿，称为热岛（heat island）现象。

在这种情况下，城市的热空气上升，四周郊区的冷空气补充，可把郊区排放的污染物引入城市，造成市区的大气污染。

陆地与江、河、湖、海和水库等大面积水体相连之处，白天由于太阳辐射使陆地升温速率比水面快，形成由水面吹向陆地的风。相反，夜晚陆地散热快于水面，气流由陆地吹向水面，形成陆风。如果污染源在岸边，白天就可能污染岸上的居住区。

四、大气污染物的转归

（一）自净

大气的自净是指大气中的污染物在物理、化学和生物学作用下，逐渐减少到无害程度或者消失的过程，主要有以下几种方式∶

1. 扩散和沉降：是大气污染物净化的主要方式。扩散一方面能将污染物稀释，另一方面可以将部分污染物转移出去。污染物也可依靠自身重力，从空气中逐渐降落到水、土壤等环境介质中。
2. 发生氧化和中和反应：例如，CO 可以被氧化为 CO₂，S0₂可以与氨或其他碱性灰尘发生中和反应。
3. 被植物吸附和吸收：有些植物能吸收大气污染物，从而净化空气。例如，每平方米的樱树叶片可吸收 180mg NO₂;樟树叶片对氟的富集可达2636mg/kg。

（二）转移

1. 向下风侧更远的方向转移。
2. 向平流层转移：氯氟烃、甲烷、NO和 CO₂等气体可以垂直上升至平流层，还可以被超音速飞机直接带入平流层。
3. 向其他环境介质中转移：例如酸雨可以直接降落到土壤和地表水体。

（三）形成二次污染和二次污染物

有些大气污染物转移到其他环境介质后，在某些条件下仍可回到大气环境，造成二次污染。例如，由汽车尾气排入大气的铅可随尘土降落在公路两旁，遇大风天时，铅尘可被刮起，再次进入大气。

大气中的一次污染物还可以转化成二次污染物。例如，SO₂和 NO₂转化为硫酸雾和硝酸雾，挥发性有机物和 NO₂转化为光化学烟雾。

第三节 大气污染对人体健康的影响

一、大气污染对健康的直接危害

（一）急性危害

大气污染物的浓度在短期内急剧升高，可使当地人群因吸入大量的污染物而引起急性中毒，按其形成的原因可以分为烟雾事件和生产事故。

1. 烟雾事件：根据烟雾形成的原因，烟雾事件可以分为煤烟型烟雾事件和光化学烟雾事件。

（1）煤烟型烟雾（coal smog）事件：

（2）光化学型烟雾事件：是由汽车尾气中的氮氧化物（NO ）和挥发性有机物（VOC）在日光紫外线的照射下，经过一系列的光化学反应生成的刺激性很强的浅蓝色烟雾所致，其主要成分是臭氧、醛类以及各种过氧酰基硝酸酯（peroxyacyl nitrates, PANs），这些通称为光化学氧化剂（photochemical oxidants）。

其中，臭氧约占90％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。醛类化合物主要有甲醛、乙醛、丙烯醛等。

1. 事故性排放引发的急性中毒事件:

（1）印度博帕尔毒气泄漏事件:美国联合碳化物公司博帕尔农药厂储料罐爆炸，41吨异氰酸甲酯泄漏到居民区，酿成迄今世界最大的化学污染事件。

（2）前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件：前苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，造成自1945年日本广岛、长崎遭原子弹袭击以来世界上最为严重的核污染。这些放射性污染物随着当时的东南风飘向北欧上空，污染北欧各国大气。在事故发生时的下风向，受害人群更多、更严重。

（3）我国重庆市开县特大天然气井喷事件：开县高桥镇晓阳村境内的中石油天然气井 “罗家16H”井发生井喷，大量富含硫化氢的天然气喷涌而出。

（4）日本福岛核泄漏事件：日本东北海域发生9.0级强烈地震，福岛县两座核电站反应堆发生故障。高浓度放射性物质开始泄漏到外部。

（5）天津港“8·12”火灾爆炸事件：该事件的直接原因是瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱内硝化棉由于湿润剂散失出现局部干燥，在高温（天气）等因素的作用下加速分解放热，积热自燃；引起相邻集装箱内的硝化棉和其他危险化学品长时间大面积燃烧，导致堆放于运抵区的硝酸铵等危险化学品发生爆炸。

（二）短期影响

大气污染，特别是颗粒物污染与呼吸系统疾病、心脑血管疾病的死亡率、发病率以及风险增加有关。

（三）慢性影响

1. 影响呼吸系统：呼吸道炎症反复发作，可以造成气道狭窄，气道阻力增加，肺功能不同程度的下降，最终形成慢性阻塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）。

空气颗粒物、特别是柴油车尾气颗粒可作为佐剂，加剧变应性鼻炎的症状。此外还观察到 NO₂污染可增加患花粉症的危险度。

1. 影响心血管系统
2. 增加癌症风险：2013年 10月17日，世界卫生组织下属的国际癌症研究机构发布报告，首次明确将大气污染确定为人类致癌物，其致癌风险归为第一类，即人类致癌物。
3. 其他：在大气污染严重的地区，居民唾液溶菌酶和 SIgA 的含量均明显下降，血清其他免疫指标也有下降，表明大气污染可使机体的免疫功能降低。近年来的流行病学研究提示，大气污染与婴幼儿的急性呼吸道感染（acute respiratory infection，ARI）死亡率和发病率的增高有关。在各种大气污染物中，细颗粒物和O₃的作用可能更为重要。

二、大气污染对健康的间接危害

（一）温室效应

大气层中某些气体如 CO₂等能吸收地表发射的热辐射，使大气增温，称为温室效应（greenhouse effect）。这些气体统称为温室气体（greenhouse gas），主要包括CO₂、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）和氯氟烃（chlorofluorocarbons，CFC）等。

研究表明，各种温室气体对温室效应的贡献率不同，CO₂为55%、CH₄为15%、N₂O为6%、CFC为 24%。由此可见，CO₂增加是造成全球变暖的主要原因。

近100年来，地球表面的温度升高了0.3~0.6℃，海平面上升了10~25cm。我国温窒气体年排放总量已经超过全球总量的 10%，居美国之后列第二位。我国也是世界上人为排放 CH₄最多的发展中国家。

气候变暖有利于病原体及有关生物的繁殖。

气候变暖可导致与暑热相关疾病的发病率和死亡率增加。

气候变暖还会使空气中的一些有害物质如真菌孢子、花粉等浓度增高，导致人群中过敏性疾患的发病率增加。

气候变暖引起的全球降水量变化，最终导致洪水、干旱以及森林火灾发生次数的增加。

（二） 臭氧层破坏

平流层底部臭氧层中的臭氧浓度很低，若校正到标准状态，其平均厚度仅为0.3cm。此外，臭氧在平流层中的分布不均匀，低纬度处较少，高纬度处较多。然而，臭氧层中的臭氧几乎可全部吸收来自太阳的短波紫外线，使人类和其他生物免遭紫外线辐射的伤害。

20世纪50年代科学家观察到臭氧层中的臭氧减少。70年代后，臭氧层减少加剧，并于1985年首次在南极上空发现臭氧空洞(ozone hole)，后来在北极、青藏高原也观察到这一现象。

温室效应增强使地球表面变暖而平流层变冷，也是臭氧层减少和臭氧空洞形成的原因之一。消耗臭氧的物质主要有N₂O、CCl₄、CH₄、溴氟烷烃类（哈龙类，Halons）以及CFC等，破坏作用最大的是 CFC 和哈龙类物质。

CFC 在工业上用作制冷剂、气溶胶喷雾剂、发泡剂以及氟树脂生产的原料。CFC 在对流层中降解缓慢，进人平流层后，受短波紫外线辐射发生光降解而释放出游离氯，后者可与O₃反应破坏臭氧层。溴氟烷烃类主要用作灭火剂和熏蒸剂，大气中可释放出溴离子加速臭氧的损耗。

臭氧层被破坏形成空洞以后，减少了臭氧层对短波紫外线和其他宇宙射线的吸收和阻挡功能，造成人群皮肤癌和白内障等发病率的增加，对地球上的其他动植物也有杀伤作用。据估计，平流层臭氧浓度减少1%，UV-B辐射量将增加2%，人群皮肤癌的发病率将增加3%，白内障的发病率将增加0.2%～1.6%。

（三）酸雨

在无大气污染的情况下，降水（包括雨、雪、雹、雾等）的 pH在5.6~6.0之间，主要由于大气中二氧化碳所形成的碳酸所致。当降水的 pH小干 5.6 时称为酸雨（acid precipitalion.acid rain）。

英国化学家 Smith 在专著《大气和降雨;化学气候学的开端》中首次提出”acid rain”的概念。

我国的酸雨类型总体属于硫酸型，其化学特征是酸度和硫酸根、铵和钙离子浓度高。我国的酸雨区面积为72.9万km²，占国土面积的7.6%。

酸雨的形成受多种因素影响，其主要前体物质是 SO₂和 NO ，其中 SO₂对全球酸沉降的贡献率为60%~70%。我国酸雨中硫酸根和硝酸根之比约为10∶1，表明酸雨主要由 SO₂污染造成。

酸雨的危警字要表现为以下几个方面：

1. 对土壤和植物产生危害：在酸雨的作用下，土壤中的营养元素如钾、钠、钙、镁会被溶出，使土壤 pH 降低。受酸雨侵蚀的植物叶片，叶绿素合成减少，出现萎缩和果实产量下降。在降水 pH 小于 4.5的地区，马尾松林、华山松和冷杉林出现大片黄叶并脱落，森林成片地死亡。酸雨还可抑制土壤微生物的繁殖，特别是对固氮菌的危害，使土壤肥力下降，农作物产量降低。
2. 影响水生生态系统：酸化的水体微生物分解有机物的活性减弱，水生植物的叶绿素合成降低，浮游动物种类减少，鱼贝类死亡。
3. 对人类健康产生影晌：酸雨增加土壤中有害重金属的溶解度，加速其向水体、植物和农作物的转移。研究显示，在酸化水区内，水体和鱼肉中的汞含量明显增加。

此外，酸雨可腐蚀建筑物、文物古迹，可造成地表水 pH下降而使输水管材中的金属化合物易于溶出等。

（四）大气棕色云团

大气棕色云团（atmospheric brown clouds，ABC）是指区域范围的大气污染物，包括颗粒物、煤烟、硫酸盐、硝酸盐、飞灰等。ABC的棕色就是黑炭、飞灰、土壤粒子以及二氧化氮等对太阳辐射的吸收和散射所致。气溶胶对光的衰减作用常用气溶胶光学厚度（aerosol optical depth，AOD）来表示。

ABC 热点区是指年平均人为 AOD超过0.3，且吸收性气溶胶对气溶胶光学厚度的贡献超过 10%的地区。目前世界有五大 ABC热点区，包括东亚、南亚的印度中央平原、东南亚、南部非洲以及亚马孙流域。

世界上还有 13座”超大城市”被确认为棕色云团热点城市，它们是泰国曼谷、埃及开罗、孟加拉国达卡、巴基斯坦卡拉奇、伊朗德黑兰、尼日利亚拉各斯、韩国首尔、印度的加尔各答、新德里和孟买，以及我国的北京、上海和深圳。

（五）其他

大气污染能影响居民的生活卫生条件，例如灰尘使环境污秽，恶臭或刺激性气体可影响居民开窗换气，以及晾晒衣物等。

三、我国的大气质量标准

（一）我国大气质量标准制订的历史

（二）我国现行的环境空气质量功能分区、环境空气质量标准分级和污染物浓度限值类型

现行的《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）将我国全国范围分为两类不同的环境空气质量功能区∶

一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;

二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。

在现行标准中，每种污染物的浓度限值分为两级：一级标准∶为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害影响的空气质量要求。上述第一类区执行一级标准。

二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，在长期和短期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。上述第二类区执行二级标准。

1小时平均浓度是指任何 1 小时污染物浓度的算术平均值，其限值是指任何1小时内平均浓度的最高容许值。有些物质能使人或动植物在短期内出现刺激、过敏或中毒等急性危害，则该物质必须制订1小时平均浓度限值，这是确保接触者在短期内吸入该物质而不至于产生上述任何一种急性危害的上限值。

24 小时平均浓度是指一个自然日 24 小时平均浓度的算术平均值，也称为日平均浓度。其限值是指任何一个自然日 24 小时平均浓度的最高容许值。

年平均浓度是指一个日历年内各日平均浓度的算术平均值，其限值是指任何一个日历年内各日平均浓度的算术均值的最高容许值。

对一些有慢性作用的物质应制订24 小时平均浓度限值和年平均浓度限值。有些物质既能产生急性危害，又能产生慢性危害，则给出了1小时平均浓度限值、24小时平均浓度限值和年平均浓度限值。

第四节 大气中主要污染物对人体健康的影响

一、颗粒物

（一）来源

（1）大气中的颗粒物可来自自然界的风沙尘土、火山爆发、森林火灾和海水喷溅等。

（2）人类的生产和生活活动中使用的各种燃料如煤炭、液化石油气、煤气、天然气和石油的燃烧构成了大气颗粒物的重要来源。

（3）钢铁厂、有色金属冶炼厂、水泥厂和石油化工厂等的工业生产过程也会造成颗粒物的污染。这些来源的颗粒物常含有特殊的有害物质，如铅、氟和砷等。

（4）此外，公路扬尘、建筑扬尘也是我国一些城市大气中颗粒物的重要来源之一。

（二）健康影响

（1）颗粒物对呼吸系统的影响

（2）颗粒物对心血管系统的影响

（3）颗粒物的致癌作用：颗粒物的有机提取物有致突变性，且以移码突变为主。IARC将颗粒物确定为人类致癌物，其致癌风险归为第一类，即人类致癌物。

（4）颗粒物对人群死亡率的影响

（5）颗粒物污染的疾病负担

（三）影响颗粒物生物学作用的因素

1. 颗粒物的粒径：

颗粒物在大气中的沉降与其粒径有关。一般来说，粒径小的颗粒物沉降速度慢，易被吸入。

不同粒径的颗粒物在呼吸道的沉积部位不同。大于5μm的多沉积在上呼吸道，即沉积在鼻咽区、气管和支气管区，通过纤毛运动这些颗粒物被推移至咽部，或被吞咽至胃，或随咳嗽和打喷嚏而排除。小于5μm的颗粒物多沉积在细支气管和肺泡。2.5μm以下的75%在肺泡内沉积。

颗粒物的粒径不同，其有害物质的含量也有所不同。研究发现，60%～90%的有害物质存在于PM₁₀中。一些元素如Pb、Cd、Ni、Mn、V、Br、Zn以及多环芳烃等主要附着在2μm以下的颗粒物上。

1. 颗粒物的成分：

颗粒物的化学成分多达数百种以上，可分为有机和无机两大类。颗粒物的毒性与其化学成分密切相关。颗粒物上还可吸附细菌、病毒等病原微生物。

颗粒物的无机成分主要指元素及其他无机化合物，如金属、金属氧化物、无机离子等。一般来说，自然来源的颗粒物（例如地壳风化和火山爆发等）所含无机成分较多。

颗粒物的有机成分包括碳氢化合物，羟基化合物，含氮、含氧、含硫有机物、有机金属化合物、有机卤素等。来自煤和石油燃料的燃烧，以及焦化、石油等工业的颗粒物，其有机成份含量较高。

颗粒物可作为其他污染物如SO₂、NO₂、酸雾和甲醛等的载体。颗粒物上的一些金属成份还有催化作用，可以使大气中的其他污染物转化为毒性更大的二次污染物。

1. 呼吸道对颗粒物的清除作用：

鼻毛可阻留10μm以上的颗粒物达95%。

气管支气管的粘膜表面被纤毛覆盖并分泌黏液，通过纤毛运动可将沉积于呼吸道的颗粒物以及充满颗粒物的巨噬细胞随同黏液由呼吸道的深部向呼吸道上部转运，并越过喉头的后缘向咽部移动，最终被咽下或随痰咯出。

黏液-纤毛系统的清除过程较为迅速，沉积于下呼吸道的颗粒物在正常情况下 24~48 小时内可被清除掉。环境污染物可使呼吸道黏膜的分泌性和易感性增强，影响纤毛运动，导致黏液-纤毛清除机制受阻。

颗粒物可被巨噬细胞吞噬后经黏液-纤毛系统排出或进入淋巴系统。

一些细小的颗粒可直接穿过肺泡上皮进入肺组织间质，最后进入肺血液或淋巴系统。

1. 其他：

某些生理或病理因素可影响颗粒物在呼吸道的沉积。例如，运动时呼吸的量和速度都明显加快，这样将大大增加颗粒物通过沉降、惯性冲击或扩散在呼吸道的沉积。

慢性支气管炎患者的呼吸道粘膜层增厚，会造成气道的部分阻塞，有利于颗粒物的沉积。

一些刺激性的气体如香烟烟气等可引起支气管平滑肌收缩，加大颗粒物在气管支气管的沉积。

二、气态污染物

（一）二氧化硫

1. 来源：

一切含硫燃料的燃烧都能产生二氧化硫。大气中的SO₂主要来自固定污染源，其中约70％来自火力发电厂等的燃煤污染，约26%来自有色金属冶炼、钢铁、化工、炼油和硫酸厂等生产过程，其他来源仅占4%左右。小型取暖锅炉和民用煤炉是地面低空SO₂污染的主要来源。

SO₂在大气中可被氧化成SO₃，再溶于水汽中形成硫酸雾。SO₂还可先溶于水汽中生成亚硫酸雾然后再氧化成硫酸雾。硫酸雾是SO₂的二次污染物，对呼吸道的附着和刺激作用更强。硫酸雾等可凝成大颗粒，形成酸雨。

1. 健康影响：

SO₂是水溶性的刺激性气体，易被上呼吸道和支气管黏膜的富水性黏液所吸收。

SO₂可刺激呼吸道平滑肌内的末梢神经感受器，使气管或支气管收缩，气道阻力和分泌物增加。一般来说，哮喘患者对SO₂比较敏感。

一些研究发现，SO₂可降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞参与的杀菌过程。SO₂还可影响动物呼吸道对颗粒物的清除能力以及呼吸道黏膜纤毛的运动。

吸附SO₂的颗粒物是变态反应原，能引起支气管哮喘。SO₂还有促癌作用，可增强BaP的致癌作用。

最近的研究发现，在很低的大气SO₂污染水平范围（年平均浓度低于50μg/m3，日平均浓度低于125μg/m3），SO₂浓度的增加可引起总死亡率、心血管疾病和呼吸系统疾病死亡率的上升以及COPD等呼吸系统疾病的急诊人数增多。

（二）氮氧化物

1. 来源：

大气中的氮氧化物（nitrogen oxides, NO ）主要指二氧化氮（nitrogen dioxide, NO₂）和一氧化氮（nitrogen monoxide, NO）。

自然界氮循环产生的 NO 大于人为活动的排放量，但是由于其广泛分布于大气层，所以大气中 NO 的本底很低。人为来源的NO 2/3来源于汽车等流动源的排放,1/3来自工业等固定源的排放。

各种矿物燃料的燃烧过程中均可产生 NO 。当温度达到 1500℃以上时，空气中的N₂和 O₂可以直接合成 NO₂。温度越高，NO₂的生成量越大。

机动车尾气是城市大气NO 污染的主要来源之一。

NO₂是光化学烟雾形成的重要前体物质，有刺激性，与VOC共存时，在强烈的日光照射下，可形成光化学烟雾。

1. 健康影响：

NO₂的毒性比NO高4～5倍。有关NO 健康影响的评价多来自于对NO₂的研究结果。

NO₂较难溶于水，故对上呼吸道和眼睛的刺激作用较小，主要作用于深部呼吸道、细支气管及肺泡。患有呼吸系统疾病如哮喘的人对NO₂比较敏感。

目前还没有足够的流行病学证据说明空气 NO₂暴露与人群健康危害发生的剂量反应关系。

流行病学和动物实验研究都表明，NO₂可损伤肺泡巨噬细胞和上皮细胞的功能，削弱机体对细菌、病毒感染的抵抗力。

NO₂与大气中的SO₂和O₃分别具有相加和协同作用，造成呼吸道阻力增加以及对感染的抵抗力降低。

（三）一氧化碳

1. 来源：

一氧化碳（carbon monoxide，CO）是含碳物质不完全燃烧的产物，无色、无臭、无刺激性。

大气中的CO主要来源于机动车尾气、炼钢、铁、焦炉，煤气发生站、采暖锅炉、民用炉灶、固体废弃物焚烧排出的废气。

1. 健康影响：

（四）臭氧

1. 来源：

臭氧（ozone, O₃）是光化学烟雾主要成分，其刺激性强并有强氧化性，属于二次污染物。

O₃约占烟雾中光化学氧化剂的90%以上，是光化学烟雾的指示物。

自然本底的O₃浓度很低，在0.4～9.4μg/m3之间。洛杉矶光化学烟雾事件时，大气中的O₃浓度最高达1500μg/m³。

1. 健康影响：

O₃的水溶性较小，易进入呼吸道的深部。但是，由于它的高反应性，人吸入的O₃约有40%在鼻咽部被分解。

人短期暴露于高浓度的O₃可出现呼吸道症状、肺功能改变、气道反应性增高以及呼吸道炎症反应。大气中的 O₃为210~1070μg/m³时可引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶化，并刺激眼睛，使视觉敏感度和视力下降。高于2140μg/m³可引起头痛、肺气肿和肺水肿等。

流行病学研究发现，大气中O₃浓度每升高25μg/m³，人群呼吸系统疾病的入院率将增加5%；每升高100μg/m³，成人及哮喘患者的呼吸系统症状将增加25%。迄今的研究也未能观察到 O₃对健康影响的阈值。

不同人群对O₃的敏感性存在差异。

O₃能可降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞的功能。

动物实验发现，O₃可降低动物对感染的抵抗力，损害巨噬细胞的功能。O₃还能阻碍血液的输氧功能，造成组织缺氧，并使甲状腺功能受损，骨骼早期钙化。O₃还可损害体内某些酶的活性和产生溶血反应。O₃对微生物、植物、昆虫和哺乳动物细胞具有致突变作用。目前尚无证据表明O₃有致癌作用。

三、铅

（一）来源

城市大气铅（lead）污染的主要来源之一曾经是含铅汽油的使用。含铅汽油燃烧后 85%的铅排入大气，机动车尾气排放对大气铅污染的贡献率高达 80%~90%。

推广使用无铅汽油，是降低大气中铅污染的重要措施。我国从 2000 年 1月1日起停止生产含铅车用汽油，7月1 日起停止销售和使用含铅汽油。

目前，来自铅锌矿开采冶炼、铅冶炼厂、蓄电池厂等的含铅废气是城乡大气环境铅污染的重要来源。我国环境空气质量标准中铅的季平均限值是1μg/m³，年平均限值是0.5μg/m³。

（二）健康影响

人体铅暴露的途径是多方面的，儿童还可通过手-口方式从大气中降落的含铅尘土、室内墙壁、学习用品或玩具中脱落的含铅油漆皮摄入铅。

吸收入体内的铅约90%贮存于骨骼中，主要经尿（占 76%）和粪排出。血铅值反映近期铅的摄入量，常作为铅内暴露水平的重要指标。

四、多环芳烃

（一）来源

大气中的多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbon，PAH）主要来源于各种含碳有机物的热解和不完全燃烧，如煤、木柴、烟叶和石油产品的燃烧，烹调油烟以及各种有机废物的焚烧等。

尽管不同类型污染源产生的PAH种类有所不同，但不同地区大气中的PAH谱差别不大。我国环境空气质量标准中BaP的二级浓度限值，24小时平均是0.0025μg/m³，年平均是0.001μg/m³。

（二）健康影响

大气中的大多数PAH吸附在颗粒物表面，尤其是＜5μm的颗粒物上。

PAH可与大气中的其他污染物反应形成二次污染物。例如，PAH与O₃作用，生成多种具有直接致突变作用的氧化物；与大气中的NO₂或HNO₃形成硝基多环芳烃，后者有直接致突变作用。

PAH中有强致癌性的多为四到七环的稠环化合物。由于苯并（a）芘[benzo(a)pyrene，BaP]是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以其作为PAH的代表。

BaP占大气中致癌性PAH的1%～20%。不同类型 PAH 的致癌活性依次为：BaP>二苯并（a,h）蒽>苯并（b）荧蒽>苯并（j）荧蒽>苯并（a）蒽。研究表明，一些 PAH 还有免疫毒性、生殖和发育毒性。

BaP是唯一经吸入染毒实验被证实可引起肺癌的 PAH。同时暴露香烟烟雾、石棉、颗粒物等可增强 BaP的致癌活性。BaP需要在体内经代谢活化后才能产生致癌作用。

流行病学研究显示，肺癌死亡率与空气中BaP水平呈显著的正相关。

五、二噁英类

（一）来源

大气环境中的二噁英类90%来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300～400℃时容易产生二噁英。

食物是人体内二噁英的主要来源，其中来自鱼贝类、肉蛋类和奶制品的占食物摄入量的78.1%~91.1%。一般人群通过呼吸途径暴露的二噁英很少，约为经消化道摄入量的1%。在一些特殊情况下，经呼吸途径暴露的二噁英也是不容忽视的。有调查显示，某些垃圾焚烧从业人员血中的二噁英含量是正常人群水平的 40倍左右。

（二）健康影响

二噁英类的毒性因氯原子的取代位置不同而有差异，常用它们的含量乘以等效毒性系数(toxic equivalency factors，TEFs)得到毒性当量（toxic equivalent，TEQ）。二噁英类中以2,3,7,8-氯代二噁英(2,3,78-tetrachlorodibenzo-p-dioxin，2,3,7,8-TCDD)的毒性最强。

研究发现，在生产中接触2,3,7,8-TCDD的男性工人血清睾酮水平降低，而促卵泡素和黄体激素增加，提示二噁英可能有抗雄激素和使男性雌性化的作用。1997年IARC将2,3,7,8-TCDD确认为人类致癌物。

第五节 大气污染对健康影响的调查和监测

一、污染源的调查

点源污染：即对一个工厂或一座烟囱对周围大气影响的调查。

面源污染：即对整个城市或工业区的大气污染源进行调查。

线源污染：除上述面源中包括的线源以外，还有许多跨地区的线源。

二、污染状况的监测

（一）采样点的选择

1. 点源污染监测：

一般以污染源为中心，在其周围不同方位和不同距离的地点设置采样点。可选用的布点方式有三种：

（1）四周布点：以污染源为中心，划8个方位，在不同距离的同心圆上布点，并在更远的距离或其他方位设置对照点。

（2）扇型布点：在污染源常年或季节主导方向的下风侧，划3～5个方位，在不同距离上设置采样点，在上风侧适当距离设置对照点。

（3）捕捉烟波布点：随烟波变动的方向，在烟波下方不同距离采样，同时在上风侧适当距离设置对照点。此方法采样点不固定，随烟波方向变动，可以每半天确定一次烟波方向。

1. 面源污染监测：

采样点的设置通常有三种方法：

①按城市功能分区布点选择具有代表性的地区布点，每个类型的区域内一般设置2～3个采样点，应设置清洁对照点。

②几何状布点 将整个监测区划分为若干个方形或三角形小格，在交叉点和小格内布点。

③根据污染源和人口分布以及城市地形地貌等因素设置采样点。

1. 线源污染监测：针对道路交通污染的采样点，其采样设备采样口离地面的高度应在 2~5米范围内，距道路边缘距离不得超过20米。

（二）采样时间

应结合气象条件的变化特征，尽量在污染物出现高、中、低浓度的时间内采集。

日平均浓度的测定，每日至少有20个1小时浓度平均值或采样时间，这样测定结果能较好地反映大气污染的实际情况。如果条件不容许，每天也至少应采样3次，包括大气稳定的夜间、不稳定的中午和中等稳定的早晨或黄昏。如计算年平均浓度，每月至少有27个日平均浓度值，每天的采样时间与测定日平均浓度时相同。

一次最大浓度应在污染最严重时采样，即在生产负荷最大，气象条件最不利于污染物扩散时，在污染源的下风侧采样。当风向改变时应停止采样，采样时间一般为10～20分钟。

（三）监测指标

对点源进行监测时，选择所排放的主要污染物为监测指标。

对一个区域进行监测时，一般应测定SO₂、PM₁₀、PM₂.₅、NO₂、CO和O₃，还可以加测监测区域内的其他主要污染物。

对线源进行监测时，一般应测定PM₂.₅、NO₂和CO。

（四）采样记录

采样时应做好记录，包括采样地点、采样时间、采气量、周围环境，以及天气状况和气象条件（包括采样时的气压和采样点的气温）。

（五）监测结果的分析与评价

三、人群健康调查

第六节  大气污染控制措施

一、规划措施

（1）合理安排工业布局，调整工业结构 （2）完善城市绿化系统 （3）加强居住区内局部污染源的管理

二、工艺和防护措施

（1）改善能源结构，大力节约能耗 （2）控制机动车尾气污染 （3）改进生产工艺，减少废气排放

4第四章 水体卫生

目前，我国水资源存在如下问题：①北方资源性缺水;②全国水质性缺水；③中西部工程性缺水；④自然灾害影响。

第一节  水资源种类及其卫生学特征

水资源（water resource）是指全球水量中对人类生存、发展可用的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。最能反映水资源数量和特征的是河流的年径流量，它不仅包含降雨时产生的地表水，而且包含地下水的补给（潜在形式的地表水资源）。地球上的天然水资源分为降水、地表水和地下水三类。

天然水所含物质可分为∶

①溶解性物质，如钙、镁、钞、铁、锰等的盐类或化合物及氧、二氧化碳等气体;

②胶体物质如硅酸胶体、腐殖质等;

③悬浮物质，包括黏土、砂、细菌、藻类及原生动物等。

天然水和其中杂质不是单纯的混合关系，它们之间相互作用，共同决定了天然水的特性。

一、降水

降水（precipitation）是指雨、雪、雹水，水质较好、矿物质含量较低，有明显的地域性和时间性，且不受人类控制。

一般来说，年降水量由东南沿海向西北内陆递减，呈现明显的多雨区（年降水量可达 4000～6000mm）和干旱区（年降水量小于200mm）。

降水的水质主要受大气和降水来源地的影响。

二、地表水

地表水（surface water）是降水在地表径流和汇集后形成的水体，包括江河水、湖泊水、水库水等。

地表水以降水为主要补充来源，此外与下水也有相互补充关系。当降水大量进入江河湖泊，水量达最大时称为丰水期，一年中水量最小、水位最低的时期称枯水期。

地表水水质一般较软，含盐量较少。地表水水质主要受地质环境和人类活动的影响∶

①由于地表水与当地地质长期接触，地表土壤中的物质会溶解在地表水中，如富硒地质环境中，当地地表水中的硒含量也较高，即富硒水;

②人类活动，特别是人为污染，是影响地表水水质的最主要因素，如含汞污水大量排放，会出现汞中毒的公害病等。

地表水按水源特征可分为封闭型和开放型两大类：

封闭型水体由于四周封闭，水无法流动，又称为”死水”，如湖水、水库水等;

开放型水体四周未完全封闭，依靠水位的落差，水自高处向低处流动，也称为”活水”，如江河水等。

三、地下水

地下水（underground water）是由于降水和地表水经土壤地层渗透到地面以下而形成。地下水可分为浅层地下水、深层地下水和泉水。

浅层地下水是指潜藏在地表下第一个不透水层之上的地下水，是我国广大农村最常用的水源，水质物理性状较好，细菌数较地表水少，但在流经地层和渗透过程中，可溶解土壤中各种矿物盐类使水质硬度增加，水中溶解氧因被土壤中生物化学过程消耗而减少。

深层地下水是指在第一个不透水层以下的址下水，其水质透明无色，水温恒定，细菌数很少，但盐类含量高，硬度大。由于深层地下水水质较好，水量较稳定，常被用作城镇或企业的集中式供水水源。

泉水（spring water）是地下水通过地表缝隙自行涌出的地下水。浅层地下水由于地层的自然塌陷或被溪谷截断而使含水层露出，水自行外流即为潜水泉;深层地下水由不透水层或岩石的天然裂隙中涌出，称为流泉。

地下水水质直接受地表水水质和地表土壤层环境的影响。因为：

①由于地下水源于地表水;

②地表水在流经地表土壤层时，一方面受到过滤和吸附作用，地表水获得净化，使污染物含量降低;另一方面地表水也会溶解土壤层中的矿物质，使地下水矿化度增高。

所以，一般情况下，地下水比地表水水质好，但矿化度高，多属硬水。

第二节 水质的性状和评价指标

一、物理性状指标

（一）水温

温度是水的一个很重要的物理特性，它可影响到水中生物、水体自净和人类对水的利用。地表水的温度随季节和气候条件而有不同程度的变化，而且水温的变化总是落后于大气温度的变化，其变化范围大约在0.1~30℃之间。

地下水的温度比较恒定，一般变化于8~12℃左右。当大量工业含热废水进入地表水时可造成热污染，导致溶解氧降低，危害水生物的生长与繁殖，影响水生态环境。地下水温度如突然发生变化，可能是地表水大量渗入所致。水温与后续其他指标不同，它不是由于水体受到除H₂O外其他物质污染造成的。

（二）色

洁净水是无色的。天然水经常呈现的各种颜色是自然环境中有机物的分解或所含无机物造成的，最常见的是天然有机物分解产生的有机络合物的颜色。

水中腐殖质过多时呈棕黄色，黏土使水呈黄色。在静水水体中由于藻类大量繁殖使水面呈不同颜色，如小球藻使水呈绿色，硅藻呈棕绿色，甲藻呈暗褐色，兰绿藻呈绿宝石色等。水体受工业废水污染后，可呈现该工业废水所特有的颜色。多数清洁的天然水色度在15°~25°，湖泊水的色度可达60°以上，有时可高达数百度。

（三）臭和味

洁净水是无臭气和异味的。天然水中臭和味的主要来源有∶①水生动植物或微生物的繁殖和衰亡；②有机物的腐败分解；③溶解的气体如硫化氢等；④溶解的矿物盐或混入的泥土。

例如湖沼水因水藻大量繁殖或有机物较多而有鱼腥气及霉烂气，水中含有硫化氢时水呈臭蛋味，硫酸钠或硫酸镁过多时呈苦味，铁盐过多时有涩味。水中适量碳酸钙和碳酸镁时使人感到甘美可口，含氧较多的水略带甜味。受生活污水、工业废水污染时可呈现出特殊的臭和味。

（四）浑浊度

水浑浊度表示水中悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍程度。浑浊度（turbidity）主要取决于胶体颗粒的种类、大小、含量、形状和折射指数。浑浊度的标准单位是以1L水中含有相当于1mg标准硅藻土形成的浑浊状况，作为1个浑浊度单位，简称1度。

地下水一般较清澈，若水中含有二价铁盐，与空气接触后就会产生氢氧化铁，使水呈棕黄色浑浊状态。必须强调的是，不浑浊的水不一定未受污染。

二、化学性状指标

（一）pH

纯 H₂O的pH等于7，天然水的 pH一般在7.2~8.5之间。当水体受大量有机物污染时，有机物因氧化分解产生游离二氧化碳，可使水的 pH 降低。

（二）总固体

总固体（total solid）是指水样在一定温度下缓慢蒸发至干后的残留物总量，包括水中的溶解性固体和悬浮性固体，由有机物、无机物和各种生物体组成。总固体愈少、水愈清洁。当水受污染时，其总固体增加。

溶解性固体是水样经过滤后，再将滤液蒸干所得的残留物，其含量主要取决于溶于水中的矿物性盐类和溶解性有机物的多少。悬浮性固体是水中不能通过滤器的固体物干重。

水中总固体经烧灼后，其中的有机物被全部氧化分解而挥发，剩下的为矿物质。烧灼后的损失量大致可说明水中有机物的含量。缓慢蒸发至干后的残留物总量实际小于水体真实总固体，因为挥发性物质并没有被检出。

（三）硬度

硬度（hardness of waler）指溶于水中钙、镁盐类的总含量，以 CaCO₃（mg/L）表示。水的硬度一般分为碳酸盐硬度（钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐）和非碳酸盐硬度（钙、镁的硫酸盐、氯化物等）。

也可分为暂时硬度和永久硬度。水经煮沸后能去除的那部分硬度称暂时硬度，水煮沸时，水中重碳酸盐分解形成碳酸盐而沉淀，但由于钙、镁的碳酸盐并非完全沉淀，故暂时硬度往往小于碳酸盐硬度。永久硬度指水煮沸后不能去除的硬度。

天然水的硬度，因地质条件不同差异很大。地下水的硬度一般均高于地表水。当地表水受硬度高的工矿废水污染时，或排入水中的有机污染物分解释出 CO₂，使地表水溶解力增大时，可使水的硬度增高。

（四）含氮化合物

包括有机氮、蛋白氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。有机氮是有机含氮化合物的总称，蛋白氮是指已经分解成较简单的有机氮，此两者主要来源于动植物，如动物粪便、植物遗体腐败、藻类和原生动物等。当水中有机氮和蛋白氮显著增高时，说明水体新近受到明显的有机性污染。

氨氮是天然水被人畜粪便等含氮有机物污染后，在有氧条件下经微生物分解形成的最初产物。水中氨氮增高时，表示新近可能有人畜粪便污染。但流经沼泽地带的地表水，其氨氮含量也较多。地层中的硝酸盐可在厌氧微生物的作用下，还原成亚硝酸盐和氨，也可使氨氮浓度增加。

亚硝酸盐氮是水中氨在有氧条件下经亚硝酸菌作用形成的，是氨硝化过程的中间产物。亚硝酸盐含量高，该水中有机物的无机化过程尚未完成，污染危害仍然存在。

硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的最终产物，如水体中硝酸盐氮含量高，而氨氨、亚硝酸盐氮含量不高，表示该水体过去曾受有机污染，现已完成自净过程。若氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮均增高，提示该水体过去和新近均有污染，或过去受污染，目前自净正在进行。

（五）溶解氧

溶解氧（dissolved oxygen，DO）指溶解在水中的氧含量。其含量与空气中的氧分压、水温有关。一般而言，同一地区空气中的氧分压变化甚微，故水温是主要的影响因素，水温愈低，水中溶解氧含量愈高。清洁地表水的溶解氧含量接近饱和状态。水层越深，溶解氧含量通常愈低，尤其是湖、库等静止水体更为明显。

当水中有大量藻类植物生长时，其光合作用释出的氧，可使水中溶解氧呈过饱和状态。当有机物污染水体或藻类大量死亡时，水中溶解氧可被消耗，若消耗氧的速度大于空气中的氧通过水面溶入水体的复氧速度，则水中溶解氧持续降低，进而使水体处于厌氧状态，此时水中厌氧微生物繁殖，有机物发生腐败分解，生成 NH₃、H₂S 等，使水发臭发黑。

因此，溶解氧含量可作为评价水体受有机性污染及其自净程度的间接指标。我国的河流、湖泊、水库水的溶解氧含量多高于4mg/L，有的可达6~8mg/L。当水中溶解氧小于3~4mg/L时，鱼类就难以生存。

（六）化学耗氧量

化学耗氧量（chemical oxygen demand，COD）指在一定条件下，用强氧化剂如高锰酸钾、重铬酸钾等氧化水中有机物所消耗的氧量。它是测定水体中有机物含量的间接指标，代表水体中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量。化学耗氧量的测定方法简便快速，适用于快速检测水体受有机物污染的情况。

但COD不能反映有机污染物的种类，以及污染物的化学稳定性及其在水中降解的实际情况，因为有机物的降解主要靠水中微生物的作用。

（七）生化需氧量

生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）指水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解时消耗的溶解氧量。水中有机物愈多，生化需氧量愈高。生物氧化过程与水温有关，在实际工作中规定以20℃培养5日后，1L水中减少的溶解氧量为5日生化需氧量（BOD ）。它是评价水体污染状况的一项重要指标。清洁水生化需氧量一般小于1mg/L。BOD可反映水体中微生物分解有机物的实际情况，在水体污染及治理中经常采用。

（八）氯化物

天然水中均含有氯化物，其含量各地有所不同，当水源流经含氯化物的地层、受生活污水污染，或受海潮影响等均可使水中氟化物含量增加。同一区域水体内氯化物含量是相对稳定的，当水中氯化物含量突然增高时，表明水有可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的污染。

（九）硫酸盐

天然水中均含有硫酸盐，其含量主要受地质条件的影响。水中硫酸盐含量突然增加，表明水可能受生活污水、工业废水或硫酸铵化肥等污染。

（十）总有机碳和总需氧量

总有机碳（total organic carbon，TOC）是指水中全部有机物的含碳量，它只能相对表示水中有机物的含量，是评价水体有机物污染程度的综合性指标之一，但不能说明有机污染物的性质。

总需氧量（total oxygen demand，TOD）指一升水中还原物质在一定条件下氧化时所消耗氧的毫升数，是评定水体被污染程度的一个重要指标，其数值愈大，污染愈严重。由于目前生化需氧量测定时间长，不能迅速反映水体被需氧有机物污染的程度，因此,TOC和 TOD 的检测有可能取代生化需氧量的测定方法，实现对其测定的快速自动化。

（十一）有害物质

主要指水体中重金属和难分解的有机物，如汞、镉、砷、铬、铅、酚、氰化物、有机氯和多氯联苯等。有害物质的来源，除氟、砷等向能与地层有关外,主要受工业、生活和农业废水的污染。

三、微生物学性状指标

具有代表微生物污染总体状的菌利称为指示菌。地表水的指示菌选用了细菌总数和粪大肠菌群数。前者反映地表水受微生物污染的总体情况，后者反映受病原微生物污染的情况。

（一）细菌总数

细菌总数（bacteria count）指 1ml水在普通琼脂培养基中经 37℃培养 24小时后生长的细菌菌落数。它可以反映水体受生物性污染的程度，水体污染愈严重，水的细菌总数愈多。

但是在实验条件下，这种在人工培养基上生长的细菌数，只能说明在这种条件下适宜生长的细菌数，不能表示水中所有的细菌数，更不能指出有无病原菌存在。因此细菌总数可作为水体被生物性污染的参考指标。

（二）粪大肠菌群

粪大肠菌群是《地表水环境质量标准》中的一项微生物指标。总大肠菌群（total coliform）是指一群需氧及兼性厌氧的在 37℃生长时能使乳糖发酵、在24小时内产酸产气的革兰阴性无芽孢杆菌。

水体中广泛存在两种大肠菌群，一种是人和其他温血动物如牛、羊、狗等肠道内存在的大肠菌群细菌，称为粪大肠菌群;另一种是土壤、水等自然环境中存在的大肠菌群细菌。由于人粪便中存在的大肠菌群细菌具有指示菌意义，因此将粪大肠菌群作为粪便污染水体的微生物学指标。

目前利用提高培养温度的方法来区别不同来源的大肠菌群细菌，即在 44.5±0.2℃环境中培养能生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌为粪大肠菌群。而自然环境中存活的大肠菌群在 44.5℃培养时，则不再生长，故培养于37℃生长繁殖发酵乳糖产酸产气的大肠菌群细菌称为总大肠菌群。它既包括存在于人及动物粪便的大肠菌群，也包括存在干其环境中的大肠菌群。

近年来的研究表明，某些肠道病毒对氯的抵抗力往往比大肠菌群细菌强，有时水质的大肠菌群数虽已符合规定要求，但仍可检出病毒。

四、放射性指标

主要指同位素的α和β射线。大剂量接触、内吸入，或小剂量长期接触有致畸、致癌的可能。

第三节  水体的污染源和污染物

一、水体污染的主要来源

（一）工业废水污染

工业生产未处理或处理不彻底的废水排放，是目前最大污染源。钢铁厂、焦化厂排出含酚和氰化物等废水，化工、化纤、化肥、农药等厂排出含砷、汞、铬、农药等有害物质的废水，造纸厂可排出含大量有机物的废水，动力工业等排出的高温冷却水可造成热污染而恶化水体的理化性质。对水体污染影响较大的工业废水主要来自冶金、化工、电镀、造纸、印染、制革等企业。

（二）生活污水污染

粪便污水：致病微生物造成介水传染病。洗涤用水：高磷洗涤剂造成水体富营养化。

水体富营养化（eutrophication） ：受含磷、氮等污水污染造成水体中藻类大量繁殖，使水中有机物增加、溶解氧下降，水质恶化的现象。水质富营养化已成为我国淡水湖泊的重要污染类型。

富营养化危害：1. 严重影响水产养殖业（DO下降）。2. 严重污染饮用水水源（有机物增加）。

受降水洗淋城市大气污染物和冲洗建筑物、地面、废渣 、垃圾而形成的城市地表径流也是生活污水的组成部分。一些工业废水和地表径流排入城市污水管道中，使城市生活污水的数量和成分不断增加，特别是生物可降解的有机物大量增加，能造成水体缺氧，对水生生物极为不利。

来自医疗单位的污水，包括病人的生活污水和医疗废水，含有大量的病原体及各种医疗、诊断用物质，是一类特殊的生活污水，医院污水污染的主要危害是引起肠道传染病。

（三）农业废水污染

农药（有机氯农药）的滥用造成全球性水源污染，从珠穆朗玛峰到南极、北极的积雪水中都能检测到有机氯农药。

1921年“六六六”作为化学新物质被合成出来。1951年瑞士科学家穆勒发现其杀虫效果，试用后马铃薯极大丰收，同类农药开始被研发，如DDT等。60年代到70年代初，有机氯农药被广泛应用，成为首选品种，穆勒因此获得诺贝尔化学奖。70年代末，发现高残留、抗药性、致突变性，导致全球停产。最终后果：全球无处不含有机氯农药。

（四）其他

海石油开采、大型运油船只泄漏事故及航海船只产生的废弃物等则是海洋污染的重要来源。

此外，按照污染物进入水体的方式，可将水体污染源分为点源污染（point source pollution）和面源污染（diffused pollution）。前者指通过沟渠管道集中排放的污染源，有其固定的排放点，其排放量和排放浓度随生产、生活活动呈规律性的周期变化;后者主要从广大流域面积上或从一个城市区域汇集而来，它没有固定的排放点，排放量和浓度随降雨而发生变化。

二、水体污染物

第四节  水体的污染、自净和污染物的转归

一、各种水体的污染特点

（一）河流

河流的污染程度取决于河流的径污比（径流量与排入河流中污水量的比值），河流的径污比大，稀释能力强，河流受污染的可能性和污染程度较小。河水混合能力很强，加上河水流动的推力作用，上游遭受污染可很快影响到下游，一段河流受污染，可影响到该河段以下的河道环境。

河流的大小可影响污染物扩散的方式，中小河流由于水量相对较小污染物可沿着纵向、横向、垂直方向扩散，污染不仅发生在排污口，甚至可影响到下游数公里至数十公里。垂直方向的混合大多在排污口下游数百米内完成。在排污口下游1~3km 内横向混合也较充分，使污染物在整个断面均匀分布。流量大的江河，污水不易在全断面混合，只在岸边形成浓度较高的污染带，影响下游局部水域的水质。因此河流污染范围不限于污染发生区，还可殃及下游地区，甚至可影响到海洋。

（二）湖泊、水库

湖泊、水库以水面宽阔、流速缓慢、沉淀作用强，稀释混合能力较差，水交换缓慢为显著特点。湖泊常接纳可携带流经地域厂矿企业的各种工业废水和居民生活污水。由于湖泊、水库的上述特点，污染物进入后不易被湖水稀释混合而易沉入湖底，难于通过湖流的搬运作用经出湖口河道向下游输送。因此，湖泊的相对封闭性使污染物质易于沉积。此外，湖泊的缓流水面使水的复氧作用降低，从而使湖水对有机物质的自净能力减弱。

当湖泊、水库水接纳过多含磷、氮的污水时，可使藻类等浮游生物大量繁殖形成水体富营养化（eutrophication）。由于占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈现红色、绿色、蓝色等，这种情况出现在淡水中时称水华（waler blooms），发生在海湾时叫赤潮（red tide）。

藻类繁殖迅速生长周期短，死亡后通过细菌分解，不断消耗水中溶解氧使水质恶化，危及鱼类及其他水生物的生存。水体富营养化是湖泊、水库污染的主要现象。控制水体富营养化的根本措施在于防止封闭型湖泊的水污染，特别是含磷、氮的污水污染。

（三）地下水

地下水与地表水关系密切，因为地表水可通过各种途径渗入地下而成为地下水。地下水流动极其缓慢、溶解氧含量低，微生物含量较少，自净能力较差。

一般而言，地下水由于受到地表土壤层的过滤、吸附等作用，污染物的含量会低于地表水。但地下水中污染物的含量反映的是地表水前期的污染状况，若地表水中污染物的含量发生变化，有可能出现地下水中污染物含量高于地表水的情况。有机氯农药在很多地区都出现过地下水高于地表水的情况。

（四）海洋

海洋的污染源多而复杂。海洋的持续性污染，危害较为严重。海洋污染的另一特点是污染范围大。

二、水体污染的自净及其机制

（一）水体污染的自净作用

水体自净（self-purification）是指水体受污染后，污染物在水体的物理、化学和生物学作用下，使污染成分不断稀释、扩散、分解破坏或沉入水底，水中污染物浓度逐渐降低，水质最终又恢复到污染前的状况。水体自净是环境有限度接纳污染物的作用基础。

有机物的自净过程一般可分为三个阶段∶

第一阶段是易被氧化的有机物进行的化学氧化分解本阶段在污染物进入水体后数小时即完成。

第二阶段是有机物在水中微生物作用下的生物化学氧化分解，本阶段持续时间的长短与水温、有机物浓度、微生物种类和数量等有关，一般要延续数日。通常用 BOD₅这一指标表示能被生物化学氧化的有机物的量。

第三阶段是含氮有机物的硝化过程，这个阶段最慢，一般要延续一个月左右。

（二）水体自净过程的特征

污染物进入水体后就开始了自净过程，该过程由弱到强，直至水质逐渐恢复到正常状态。水体自净过程具有如下基本特征∶

①进入水体的污染物在自净过程中，总的趋势是浓度逐渐降低；

②大多有毒污染物在物理、化学和生物学作用下转变为低毒或无毒的化学物；

③重金属污染物在溶解状态时可被吸附或转变成不溶性化合物沉淀至底泥或进入食物链中；

④复杂的有机物如碳水化合物、脂肪、蛋白质等，不论水中溶解氧含量如何，都能被微生物利用和分解，先降解为较简单的有机物，再进一步分解为二氧化碳和水；

⑤不稳定的污染物在自净过程中转变成稳定的化合物；

⑥在自净过程初期，水中溶解氧含量急剧降低，到达最低点后又缓慢上升，并逐渐恢复至正常水平；

⑦进入水体的大量污染物，如有毒性，则影响生物栖息，如生物不逃避就会中毒死亡，使水生物种群和数量大为减少，随着自净过程的进行，污染物浓度降低，生物种群和数量逐渐回升，最后使生物分布趋于正常。

（三）水体自净的机制

水体自净的机制包括稀释、混合、吸附沉淀等物理作用，氧化还原、分解化合等化学作用，以及生物分解、生物转化和生物富集等生物学作用。各种作用可相互影响，同时发生并交互进行。自净的初始阶段以物理和化学作用为主，后期则以生物学作用为主。

1. 物理净化：物理净化过程虽然只是改变了污染物的浓度分布，并不减少污染物的绝对量，但有助于后续化学和生物净化过程的进行。
2. 化学净化：由于进入水体的污染物与水中成分发生化学作用，致使污染物浓度降低或毒性消失的现象，称化学净化。包括污染物的分解与化合、氧化与还原、酸碱中和等作用。

酚在水中可发生光解反应，反应速度随季节有很大变化，其光解半减期春季为69 小时，夏季为43小时，秋季63 小时。

化学净化过程改变了污染物的绝对量，但需要注意的是，污染物在水体中发生的化学反应可生成减毒或增毒的两种产物，特别是后者应引起高度重视。

1. 生物净化：此作用在地表水自净作用中最为重要且最为活跃。

水中某些特殊的微生物种群和高级水生植物如浮萍、凤眼莲、芦苇等能吸收、分解或浓缩水中汞、镉、锌等重金属及难于降解的人工合成有机物，使水体逐渐净化，如芦苇能分解酚类，每 100g新鲜芦苇在 14 小时能分解8mg 酚，浮萍对镉具有很强的富集能力，其干重可达17mg/kg。

微生物分解有机物、消耗溶解氧的同时，空气中的氧可通过水面不断溶解补充到水中，水生植物的光合作用释放的氧也补充到水体，这就是水体的复氧过程。

有机物进行生物净化的过程中，复氧与耗氧同时进行，水中溶解氧含量即为耗氧与复氧两过程相互作用的结果。因此，可以把溶解氧作为水体自净的一个指标。

在水体有机物污染过程中，溶解氧变化可用氧垂曲线表示，如图 4-2。氧垂曲线上的 Cp 点为溶解氧的最低点，此点的耗氧速率与复氧速率相等，其值由水体的耗氧和复氧过程确定。

在此点之前，耗氧作用大于复氧作用，水中溶解氧逐渐降低，水质逐渐恶化;Cp点以后，复氧作用大于耗氧作用，溶解氧逐渐恢复，水质逐渐好转。

若Cp 点溶解氧含量大于地表水卫生标准规定的数值（4mg/L），表明废水中耗氧有机物的排放未超过水体的自净能力;

若排入的有机物过多，超过河流的自净能力，则 Cp 点低于卫生标准规定的最低溶解氧含量，甚至在排放点下游的某一河段会出现无氧状态，此时水中厌氧菌对有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等，水质严重恶化、变黑发臭。

污水中的微生物进入水体后，由于阳光紫外线照射，水生生物间的拮抗作用，噬菌体的噬菌作用，以及不适宜的环境条件等因素的影响而逐渐死亡，病原微生物死亡更快。寄生虫卵进入水体后，大多沉入水底，逐渐死亡。

生物净化是水体的主要净化途径，对降低水中有机污染物至关重要。合理利用水体中微生物对有机污染物的降解特性，是目前污水处理的重要技术手段。

三、水体污染物的转归

污染物在水体中的转归是指污染物在水环境中的空间位移和形态改变。前者表现为量的变化，后者则是质的变化。这两种变化之间通常存在相互联系。

（一）污染物的迁移

生物蓄积（bioaccumulation）：指同一生物个体对某种物质的摄入量大于排出量，体内绝对量不断增加。仅指绝对量。

生物浓缩（bioconcentration）：指同一生物个体摄入某种物质后，在体内由于浓度的分配不均，造成某些部位浓度不断增加。指浓度、无绝对量的概念。

生物放大（biomagnification）：污染物在食物链的高端生物体内比低端生物体内逐渐增加、放大。指不同生物个体，绝对量和浓度均可。

生物富集作用（bioenrichment）是指某些生物不断从环境中摄取浓度极低的污染物，在体内逐渐聚集，使该物质在生物体内达到相当高、甚至引起其他生物（或人）中毒的浓度。

（二）污染物的转化

主要指污染物在水体中所发生的物理、化学、光化学和生物学作用。

水解可能是有机物如卤代烃、磷酸盐、氨基甲酸酯等在水中最重要的反应，但某些有机官能团如烷烃、多环芳烃较难水解。

光化学作用是指有机化合物在水中吸收太阳辐射大于290nm 的光能而发生分解反应。在天然水体中，污染物的光分解率取决于水环境的性质（如太阳辐射强度、光敏剂的存在等）及有机物质的性质（如污染物的种类及对太阳辐射的吸收程度等）。

生物转化一般是指水中某些有毒污染物在生物作用下转变成无毒或低毒化合物。

微生物能将无机汞转化成甲基汞，另一些微生物如极毛杆菌等能将二价汞还原成元素汞，后者易挥发，促进水中汞的净化。

在水生生物体内可通过代谢酶的催化作用将污染物分解或转化成另一种物质，但这和作用较微生物的降解作用弱得多。

第五节 水体污染的危害

一、生物性污染的危害

（一）生物性病原体的污染危害

来源：①人畜粪便、生活污水 ②医院废水 ③畜牧屠宰、皮革和食品加工过程中产生的废水

进入水体最常见的病原体：①致病细菌 ②致病病毒③寄生虫 ④其他（包括沙眼衣原体、钩端螺旋体等）

接触方式及途径：饮水、食物、洗涤、娱乐等活动

（二）水中藻类毒素的危害

在富营养化水体中藻类大量繁殖聚集在一起，浮于水面可影响水的感观性状，使水质出现异臭异味。

藻类产生的黏液可黏附于水生动物的腮上，影响其呼吸，导致水生动物窒息死亡，如夜光藻对养殖鱼类的危害极大。

有的赤潮藻大量繁殖时分泌的有害物质如硫化氢、氨等可破坏水体生态环境，并可使其他生物中毒及生物群落组成发生异常。藻类大量繁殖死亡后，在细菌分解过程中不断消耗水中的溶解氧，使水中溶解氧含量急剧降低，引起鱼、贝类及其他水生物因缺氧而大量死亡，造成一定的经济损失。

有些藻类能产生毒素，如麻痹性贝毒、腹泻性贝毒、神经性贝毒等，而贝类（蛤、蚶、蚌等）能富集此等毒素，人食用了毒化的贝类后可发生中毒甚至死亡。

在富营养化淡水湖泊中生长的优势藻类是毒性较大的蓝藻（ ， – ），其已知的产毒种属有40多种，其中铜绿微囊藻产生的微囊藻毒素（microcystin，MC）和泡沫节球藻产生的节球藻毒素（nodularin）是富营养化水体中含量最多、对人体危害最大的两类毒素。

二、化学性污染的危害

（一）酚

酚类化合物是指芳香烃中苯环上氢原子被羟基取代所生成的化合物。酚类化合物中能与水蒸气共同挥发（沸点在230℃以下）的称为挥发酚（volatile phenols）。不能同水蒸气一起挥发的称非挥发酚。

自然界中存在的酚类化合物有2000多种。酚类化合物有特殊臭味，易被氧化，易溶于水、乙醇等多种溶剂。通常天然水体中含有一定量的酚，但总体含量水平较低，处于微克水平。水中酚类化合物的浓度高或突然增加意味着水体存在酚类物质的污染。

酚是工业生产中广泛使用的重要工业原料，伴随生产和使用进入水体。水体中的酚类化学物主要来自炼焦、炼油、制取煤气、造纸及用酚作为原料的工业企业。酚类化合物还广泛用于消毒、灭螺、除莠、防腐等，工业废水中的酚已成为水体中重要的有机化学污染物。

酚在低浓度时能使蛋白质变性，高浓度时则能使蛋白质沉淀。酚对皮肤黏膜有强烈的刺激腐蚀作用，也可抑制中枢神经系统或损害肝肾功能。水体中的酚可经皮肤接触或经饮用由胃肠道吸收。进入机体的酚类化学物在肝脏代谢转化，代谢迅速，代谢产物可与葡萄糖醛酸等结合而毒性降低，随尿液排出。

酚类化学物对人群健康的影响主要来自于水体污染突发事件和化学品不当使用。急性酚中毒者主要表现为大量出汗、肺水肿、吞咽困难、肝及造血系统损害、黑尿等。

已有研究发现，某些酚类化合物，如五氯酚、辛基酚、壬基酚和双酚A等具有内分泌干扰作用，可表现为雌激素干扰效应和甲状腺干扰效应。

酚类污染水体可使水的感官性状明显恶化，可使鱼贝类水产品带有异臭异味。此外，当以含酚类化学物污染的水体为水源生产自来水，并以氯消毒时，水中的酚类化合物可与水中游离氯结合产生氯酚，由于氯酚的臭阈低至5μg/L，氯酚臭产生明显的异味，引起感官性状不良反应。

（二）多氯联苯

多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCB）是由氯置换联苯分子中的氢原子而形成的一类含氯化合物，易溶于脂质，水中溶解度低至12μg/L（25℃），化学稳定性随氯原子数的增加而增高。PCB具有可燃性低、低电导率、高热稳定性和化学稳定性等性能，作为良好的绝缘材料应用于变压器和电容器、热交换器和无碳复印纸、工业用油、添加剂和阻燃剂等工业产品中。

虽然PCB禁用已长达四十余年，但是PCB半减期长达数十年，因而PCB可从多种来源进入不同环境介质，并广泛存在于多种工业废弃物及电子元器件中。目前世界各地的海水、河水、底泥、水生生物及土壤和大气中都可检测到PCB污染。

尽管水体环境中 PCB 浓度处于纳克水平，由于PCB在水环境中稳定性极高，残留时间长，具有生物蓄积性和高毒性，被认为是广泛存在的持久性有机污染物。

研究表明，在鱼类、奶制品和脂肪含量高的肉类中均能检出高浓度的 PCB。因此，摄取被 PCB 污染的食物，是人类暴露 PCB 的主要途径。

人类对 PCB健康危害的认识并非来自水污染事件，而是载入公共卫生史册的两起重要食品污染灾难性事件，即 1968年发生在日本的”米糠油中霉事件”和1979年发生在我国台湾彰化县的”油症事件”。

PCB是典型的具有内分泌干扰效应的化学污染物，具有拮抗雄激素睾酮的作用。PCB 可透过胎盘进入胎儿体内。

（三）邻苯二甲酸酯类化合物

邻苯二甲酸酯又称酞酸酯（phthalic acid esters，PAE）是广泛使用的化工原料和化工产品。邻苯二甲酸酯类化合物多为无色透明油状黏稠液体，难溶于水，易溶于二氯甲烷、甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂，比重与水相近，沸点高、蒸汽压低、不易挥发。工业用途主要作为塑料的增塑剂和软化剂，也可用作农药载体及驱虫剂、化妆品、香味品、润滑剂和去泡剂的生产原料。

由于邻苯二甲酸酯类化合物长期大量使用，因而广泛存在于水体、土壤、底泥、生物体内、空气及大气降尘物等不同环境介质。无论是发达国家还是发展中国家的水体中均可检测到 PAE，以DEHP和 DBP尤为常见。当水体中存在多种 PAE污染时，水中的 PAE 主要来源于工业废水。

PAE在水体中的水解速率较慢，当 pH为8时，其水解半减期为125天，pH为7时，则半减期为3.5年。常规的自来水加工工艺并不能完全去除水中存在PAE，我国南北方城市的饮用水中常可检出微量水平的DEHP和DBP。

大多数PAE化合物急性毒性很低。大量实验研究证实，PAE具有较强的雄性生殖毒性，是典型的内分泌干扰物。睾丸是PAE生殖毒性的重要靶器官，PAE 通过影响睾丸间质细胞的睾酮生成而发挥其抗雄激素作用。

根据现有研究资料，国际癌症机构2011年发布的化学致癌物名单中将DEHP列为2B类化学致癌物。

需要指出的是，环境中的PAE可经呼吸、消化道和皮肤接触进入人体。但人类暴露PAE的主要方式是通过食物摄入，经饮水和呼吸暴露远低于食物。

三、物理性污染的危害

（一）热污染

水体热污染主要来源于工业冷却水，特别是发电厂的冷却水。

（二）放射性污染

水体中放射性污染分为天然和人为两类。吸收入血的放射性物质可均匀分布于全身，有的则相对集中于某器官组织，如 ¹³¹I主要聚集于甲状腺，²²²Rn 主要分布于肺，²³⁵U主要储存于肾脏。人体接触到含高浓度放射性物质的水可引起外照射，而饮水或食品受放射性污染后可造成内照射。

放射性物质对人体健康的影响，除核素本身毒性外，主要是其在衰变过程中所释放出的不同能量的α、β、γ射线或低能X线对组织器官产生的辐射损伤，导致某些疾病的发生率增加并可能诱发人群恶性肿瘤发生率增高。例如，²³⁵U对肝脏、骨髓和造血机能的损害，⁹⁰Sr可引起骨肿瘤和白血病等。

第六节 水环境标准

我国水环境标准体系可概括为“六类三级”，即水环境质量标准、水污染物排放标准、水环境卫生标准、水环境基础标准、水监测分析方法标准和水环境标准样品标准六类，标准又分为国家级标准、行业标准和地方标准三级。水环境质量标准、水污染物排放标准、水环境卫生标准属于强制性标准，其他的水环境标准为推荐性标准。

我国的水环境标准是由国家职能部门委托国家标准委员会研究制定的。国家标准是考虑了全国各地均可能执行的标准，既考虑了科学性、技术上的可行性，也考虑了经济上的合理性。而行业标准和地方标准是针对行业和地区特点和经济发展水平制定的标准，因此，通常应该严于国家标准。

一、水环境质量标准

（一）地表水环境质量标准

我国地表水环境质量标准的制定采取引进和制定相结合的原则。核心要素是防止疾病传播、防止急慢性危害、保证感官性状良好和水体自净正常进行。

（二）水环境功能区划

我国《地表水环境质量标准》依据地表水水域环境使用功能和保护目标，按功能将水域质量由高至低划分为五类功能区∶

I类，主要适用于源头水、国家自然保护区；

Ⅱ类，主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；

Ⅲ类，主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；

Ⅳ类，主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；

V类，主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

按水资源划定的功能区为自然保护区、饮用水水源保护区、渔业用水区、工农业用水区、景观娱乐用水区、混合区、过渡区等管理区。

水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值。同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。

二、水污染物排放标准

1. 污水综合排放标准：按地表水水域使用功能要求和污水排放走向，对向地表水水域或城市下水道排放的污水分别执行一、二、三级标准。
2. 医疗机构水污染物排放标准：（1）适用范围：县级及县级以上或20张床位及以上的综合医疗机构和其他医疗机构。（2）主要项目：污水中粪大肠菌群数和采用氯化消毒的医院污水中的总余氯。

第七节 水体卫生防护

一、污染源头控制

清洁生产是一种预防性方法，它要求在产品或工艺的整个寿命周期的所有阶段，都必须考虑预防污染，或将产品或工艺过程中对人体健康及环境的短期或长期风险降至最小，以实现以人为本，可持续发展战略。

二、工业废水利用与处理

（一）工业废水利用

对于降低热能转换冷却为主的发电和钢铁企业，完全可以通过有效处理，增加生产用水的循环使用率以增加工业用水的重复使用。对于污染程度较低的工业用水，也可以经过适当处理，作为工业冷却水使用。

（二）工业废水处理

1. 物理处理：是指通过机械阻留、沉淀和膜过滤等物理措施实现污染物浓度降低的处理技术。物理法也称污水的一级处理。
2. 化学处理：是利用化学反应去除废水中溶解物或胶体物质的处理方法，包括混凝沉淀、中和、氧化还原等。
3. 物理化学处理：其主要作用是用来处理废水中的溶解性物质，常用吸附，萃取、离子交换和电渗析等技术。
4. 生物处理：可分为需氧处理和厌氧处理两类。

需氧处理法可分为活性污泥法（activated sludge process）和生物膜法。活性污泥法（又称曝气法）是利用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通气的条件下使污水净化的技术，是处理废水的常用方法。常用于处理合成树脂工业含甲醛废水、电镀工业含氰废水及纺织印染、木材防腐、农药等多种生产废水。

厌氧处理的产物是甲烷、硫化氢、氨、氢和二氧化碳等。厌氧生物处理法主要用于处理污水中的沉淀污泥，也用于处理高浓度的有机废水如肉类、食品加工厂废水、屠宰场废水等。厌氧生物处理后的污泥比原生污泥容易脱水，所含致病菌、寄生虫卵大大减少，臭味显著减弱，肥分易为农作物吸收。

三、生活污水的利用与处理

（一）城镇生活污水的利用与处理

（二）中水回用

为缓解水资源危机和紧缺，增加水的利用率，通过对城市生活或工业污水深度处理，达到一定水质要求，再行使用，称为中水回用。中水回用主要用于冲洗地面、厕所、绿化、喷洒及景观用水等，已成为城市公共用水来源的重要方式。

中水回用通常需经格栅→混凝沉淀→活性污泥池→过滤，再经消毒等多个工艺处理后才能使用。近年来，膜生物反应器技术（membranebioreactor，MBR）已开始用污水处理和回用水处理工艺。

四、医疗机构污水的处理

医疗机构污水指医疗机构门诊、病房、手术室、各类检验室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平间等处排出的诊疗、生活及粪便污水。当医疗机构其他污水与上述污水混合排出时一律视为医疗机构污水。

医疗机构污水特别是传染病、结核病医院的污水含有大量病菌、病毒、寄生虫卵。医院污水消毒最常用的方法是氯化消毒（chlorination），主要以次氯酸钠作为消毒剂。

采用含氯消毒剂消毒医疗机构污水时，若直接排入地表水体和海域，应先进行脱氯处理，使总余氯小于0.5mg/L。

第八节  水体污染的卫生调查、监测和监督

一、水体污染调查

水体污染的调查类型：（1）基础调查。（2）监测性调查。（3）专题调查，针对某一课题的专门调查。（4）应急性调查，发生严重污染事故时进行的调查。

二、水体污染监测

（一）江河水系监测

1. 采样断面与采样点的选择：首先应了解沿河城市和企业分布情况。调查水系的水质状况，应在河段至少设置 3 个采样断面∶

①设在污染源的上游清洁或对照断面，可了解河水未受本地污染时的水质状况;

②设在污染源的下游的污染断面，可了解水质污染状况和程度;

③设在污染断面下游一定距离的自净断面，可了解污染范围及河水的自净能力。

各断面采样点数依河道宽度而定，河道较宽的水体如长江中、下游可设5个采样点（分别距两岸边 50m、150m 及江心处），而较小的河流可只在河中心点采样。对重要的支流入口也应进行采样监测，因为一些支流本身就是一个重要的污染源。采样深度一般在水下0.2~0.5m。

1. 采样时间和频率：针对调查目的和不同水质监管要求进行采样。

如条件许可应对其进行连续检测，如条件不许可，则可采取每月或每季检测。为了解不同时间和季节水体质量状况，则至少应在平水期、枯水期和丰水期各采样一次，每次连续2~3 天。采样前数日及采样时应避开雨天，以免水样被稀释。

1. 水质监测项目：根据调查研究的目的、水体用途等选择确定水质监测项目。

在基础性调查时，应包括能反映水质天然性状的指标如水温、浑浊度、色度、pH、总硬度等，及一般卫生学指标如溶解氧、生化需氧量、总大肠菌群等，以及有毒物质指标如酚、氰化物、汞、砷等。专题调查时，除一般监测项目外，还应选择特异的监测指标，如已知松花江汞污染严重，则重点研究汞在松花江的分布和变化动态。

1. 水体底质的监测：底质是指江河、湖泊、水库等水体底部的淤泥，是水体的重要组成部分。底质中有害物质（特别是重金属）含量的垂直分布一般能反映水体污染历史状况。
2. 水生生物的监测：通过生物监测有助于判断水污染状况和污染物毒性的大小。

未完待续……