室内空气污染及其对人体健康的影响_室内空气污染论文

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室内空气质量与人们的身体健康密切相关,这一点已被世界卫生组织和联合国环境规划署的调查报告所确认。随着生活水平的不断提高,室内空气污染及其所带来的危害也越来越显著。根据最近几年的调查研究,发现室内空气污染程度比室外还严重。由于人类80%—90%的时间是在室内度过的,尤其是婴幼儿、老弱病残者在室内的时间更长。因此,室内空气污染的研究已成为一个众所关注且十分迫切的重大课题。

1 室内空气污染现状及其发生源

室内空气污染受多种因素影响,归纳起来有两种原因:第一是室内发生源;第二是大气污染进入室内。上述因素中影响最大的是室内发生源。它大致分为厨房、室内取暖设备的燃烧装置、建筑材料、家具及家庭用品等生活必需品,还有吸烟、室内灰尘及被褥,另外也包括人及动物的代谢。

1.1厨房炉灶及取暖

用于烹调和取暖的生活炉灶是室内污染的主要来源。根据所使用的燃料的性质,炉灶可分为煤炉、柴灶、煤气炉、石油气化、液化燃烧器、煤油炉及煤油气化炉等。根据炉灶的结构又分为有烟囱炉灶、无烟囱炉灶、小煤灶、火塘、燃气灶等。

研究表明,不同燃料对室内空气污染的程度和性质不同。就我国来说,室内空气污染主要是由燃煤引起的。如家庭内使用有烟煤的人群产生呼吸道症状的危险性高于使用无烟煤者,这是因为烟煤燃烧后所产生的二氧化硫浓度大大高于无烟煤。我国西南地区是高硫烟煤的重要产区,对地处西南的贵州省某村进行的燃煤危害调查结果表明,敞灶燃煤室内空气中二氧化硫、砷和氟的浓度超标3.2~64倍,室内存放的大米、 玉米和辣椒的砷、氟含量超标1.1~1126。对于组分复杂的煤, 在燃烧过程中,不仅释放二氧化硫、砷和氟,还伴随着其它十多种有害物质进入室内空气中,危害人群健康。目前,在我国大多数农村和中小城镇中,燃煤型烹调和取暖十分普遍,由此引起的室内空气污染也相当严重。

煤气、石油液化气和天然气的燃烧也对室内空气质量产生不小的影响。对北京市郊燃气家庭的调查结果表明,当通风不良时,厨房内NO[ ,x]浓度可达0.6~1.1mg/m[3],日平均浓度超过0.152mg/m[3],而国家规定的空气污染物三级标准对居民区氮氧化物的浓度限值为日平均不得超过0.1mg/m[3]。 通过对我国太原市居民家庭燃料改变前后空气污染指标的监测研究,结果表明,从燃煤改为燃煤气后,NO[,x]升高1.4~5.0倍,SO[,2]降低0.6倍,TSP降低0.3~0.7倍,CO变化不大。 相对于燃煤,煤气燃烧虽然总体指标有所下降,但氮氧化物指标偏高。在各种燃气中天然气相对来说是一种较为洁净的燃料,燃烧后产生的污染物也较少,是一种值得推广的家庭用燃料。

对于以柴薪、草以及牲畜粪便为燃料的情况,由于这种生物性燃料燃烧时烟雾产生量大,危害更大。

1.2 烹调

高温烹调是我国传统烹饪的特点,油脂、蛋白质等在高温下发生剧烈的化学变化,产生许多聚合及分解产物,如烹饪油烟中含有大量杂环胺、醛类等有毒有害物质。

1.3人类活动

吸烟、呼吸及生理代谢是人类活动对室内空气污染的主要污染物。全世界约有33%的人吸烟,我国有50%~70%的男人吸烟,吸烟者及其周围的人,每天均主动或被动地吸入大量烟雾,严重危害人体健康。烟草中含有约3800种成份,它们在空气中大多以气态和气溶胶状态存在,其中气态物质占90%以上。一支纸烟产生的烟气中焦油含量可达30毫克,此外还有烃类、醛类、酮类、氮氧化物、二氧化碳和一氧化碳等,其中特别有害的成分是多环芳烃(PAHs)和亚硝基化合物等致癌物质。吸烟可在3至7分钟内使室内空气中负离子浓度明显下降或消失。

人在室内活动,通过呼吸道、皮肤、汗腺可排泄出大量的污染物。尤其是从事有害物质作业的工人,回家后,可从呼吸道、皮肤、汗腺和衣服向室内排放各种有害物质。

另外,居民在室内饲养家畜和宠物,会使微生物包括细菌、病毒、真菌、牙孢、霉菌等大量繁殖。这些微生物中许多为致病菌,它们可以通过空气传播,导致呼吸道疾病增加或产生过敏反应。

1.4室内装修、建筑材料及家庭生活用品

随着化学工业,尤其是高分子材料和工业的发展,使建筑材料和室内装饰材料发生了很大的变化。砖木结构逐渐为高性能的塑料及钢铁所取代,绝缘材料、室内铺装材料、涂料以及各种家具表面、墙壁、地板用油料等大多为美观大方、经济实用的化学品。这些化学品不断向室内释放各种有害物质,使室内空气中各种有害物质的品种和浓度不断增加或升高,其中不少物质具有较强的毒性或致癌性。通过对地板革、壁纸涂料等不同装修材料进行动态和非动态观察研究,结果表明,各种装饰材料都不同程度地污染居室空气,导致空气中耗氧量、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有害物质浓度升高。

家庭用品也是导致室内空气污染的发生源之一。从广义上来讲说,家庭生活用品包括药品、化装品、衣物、杀虫剂、洗涤剂、文具、运动器具、炊事用具、餐具、装饰品等。所有这些家庭用品,尤其是洗净剂、化妆品等化学品都有不同程度地向室内空气中释放有毒有害物质。

1.5室外因素

现代城市规划有严格的功能区别,居民区本应不受工业及交通运输污染的影响。但在许多城市,居民住宅仍不同程度地受到工业污染、车辆废气的影响,室外一些交通和工业污染物如SO[,2]、TSP、CO 等均可畅通无阻地进入室内。另外,污水沟或公用设施(如厕所)中的污浊恶臭气体也时常侵入办公室和居民室内。

2 室内空气污染与人体健康

人的一生的绝大部分时间是在室内度过的。室内空气的质量和受污染程度与人体健康息息相关。关于我国居民日常活动的时间分配方面的资料和报道不多。哈尔滨医科大学的调查资料表明,我国北方城市居民89%的时间在室内度过。表1 列举了美国华盛顿和十二个发达国家的城市居民室内外活动时间分配情况。从这些城市居民时间分配的统计结果可以看出,人类90%以上的时间几乎都是在室内度过的,室内环境的状况直接影响到人体健康。

表1 室内外活动的时间分配

地点在每处消耗的小时数

华盛顿居民12个国家的城市及中小城市居民

家、室内 16.03

16.75

工作、室内 4.614.03

其它、室内 1.311.63

室内总计 21.95

22.41

家、室外

0.270.23

工作、室外 ————

其它、室外 0.270.12

室外总计

0.540.35

交通

1.161.25

合计 23.65

24.01

世界卫生组织(WHO)于1979年4月在荷兰召开首次“室内空气质量与健康”会议,到1990年为止已召开了8次会议。此外, “室内空气质量与气候”国际会议自1978年起每三年召开一次,至1990 年已召开了5次。这突出地表明了室内空气质量与健康关系的重要性。

2.1室内燃烧产物对人体健康的影响

鉴于我国燃料构成和室内空气污染的特点,近年来国内不少学者进行了室内不同燃料燃烧后产物对人体健康的影响研究。刘本文等的研究结果表明,燃煤区室内空气污染物浓度均高于烧柴区,居民常见呼吸道疾病的患病率也明显高于对照区。燃煤和燃气所产生的空气颗粒物均能引起致突变性,而且,燃煤颗粒物的致突变强度重于燃气。欧小兰及其合作者研究了家庭主妇肺癌发病率与生活用煤的关系,结果表明,女性肺癌与家务劳动及烹调中吸入烟尘有关。谭宗庆等通过室内燃气污染物对小鼠免疫功能的影响研究,实验表明,小鼠体液免疫功能对燃气污染物较为敏感。生活燃料引起的室内空气污染还能导致氟斑牙。常渊泉等考察了室内燃牛粪对牧民健康的影响,流行病学调查发现,牧民呼吸系统症状出现率和异常体征呈阳性率均高于农民。

在我国的广大农村地区尤其是经济欠发达地区,家庭燃柴或秸秆类生物性燃料的情况十分普遍,柴烟中气体污染物种类繁多(表2 “+”号多少表示致癌强弱),其中大多具有一定程度的致癌性。

表2 柴烟中的空气污染物

污染物 致癌性排放系统

炉(1)

炉子周围(2)

比率(1)/(2)

氟 0.020 0.0047 4.3

蒽/菲

0.096 0.008810.9

酚0.10.02 5.0

荧蒽0.022 0.001613.7

芘 0.019 0.001611.9

苯并蒽+0.0177 0.0019 9.3

苯并(b)荧蒽 + +

苯并(j)荧蒽 + +0.009 0.0015 6.0

苯并(a)芘

+ + + 0.0025 0.00073 3.4

茚并芘+

苯并(ghi)芘0.0059 0.0014 4.2

二苯并蒽

0.0010 0.00018 5.6

二苯并(ai)蒽+ + +

二苯0.041 0.0091 4.5

二甲苯并蒽 + + + +

苯并(c)菲

+ + + 0.0025

0.0080.31

二苯并(a.c)蒽 +

3-甲基胆蒽 + + + +

二苯并芘

0.0007 0.0004 1.8

二苯并(a.i)芘 高

二苯并(a.r)芘

+ + +

二苯并(a.e)芘

+ + +

二苯并(a.g)咔唑

±

二苯并(c.g)咔唑 + + +

二甲苯(a.i)咔唑

±

甲醛 0.2 0.4 0.5

丙醛 0.2

乙醛 0.1

异丁醛0.3 0.5 0.6

甲酚 0.20.06 3.3

邻苯二酚 0.01

0.014 0.7

2.2被动吸烟的健康效应

被动吸烟是室内空气污染的重要因素之一。被动吸烟对婴幼儿、儿童和妇女健康的危害尤其严重。被动吸烟造成儿童肺功能下降。李振元等研究了孕妇被动吸烟对胎儿的影响,结果表明,被动吸烟能使孕妇早期流产率和出生缺陷儿发生率显著上升,被动吸烟组的新生儿窒息率、围产儿死亡率比对照组高,平均产程时间也相应延长。

2.3室内甲醛污染与健康

随着现代化的建材、装饰和各种设备进入家庭,甲醛作为一种新的室内污染物已引起人们的关注。甲醛的健康效应调查和动物试验表明它是一种对人类有潜在致癌性的环境污染物。甲醛在室内的主要污染源为家具、壁纸、化纤衣服、书籍、香烟烟雾等。甲醛能引起头痛、失眠、咳嗽、流泪、皮肤肿胀及溃烂。调查表明,居室中的甲醛浓度普遍高于厨房。

2.4氡污染物的影响

氡及其子体作为室内空气中主要污染物之一,已引起各国学者的重视。近年来人们普遍认为,就天然放射物质对环境及健康而言,室内氡是最重要的核素。特别是氡与肺癌发生率的关系一直是人们密切关注的问题。我国学者对不同地区室内氡水平及其影响作了调查和研究,研究结果表明,地下室平衡当量氡浓度大大高于地面建筑物室内水平。因此,常年居住在地下的人员个体的照射剂量比地上建筑物室内要大。

2.5室内空气中微生物对人体健康的影响

室内空气中含有大量微生物及微生物群落,其中不乏对人体有害的生物污染物和病原体。室内生物污染物可造成人员免疫功能下降、过敏性哮喘,有时可导致呼吸道传染病。我国研究人员对不同地区室内空气中微生物污染进行了调查研究和评价。

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