室內(nèi)空氣污染與防治：第九章-室內(nèi)物理性污染與危害課件

1、 第九章 室內(nèi)物理性污染與危害CONTENTS目錄第九章 室內(nèi)物理性污染與危害9.1 室內(nèi)空氣物理性因素污染研究9.2 室內(nèi)物理因素暴露限值存在的問題9.3 室內(nèi)噪聲污染與健康9.4 室內(nèi)通氣速率與健康9.5 室內(nèi)電磁輻射污染與健康9.6 居室內(nèi)的放射性水平第九章 室內(nèi)物理性污染與危害 9.1 室內(nèi)空氣物理性因素污染研究 世界各國(guó)非常重視室內(nèi)有害物理因素暴露限值的研究，以保護(hù)和改善人們的生活環(huán)境，保障人體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。WHO制定的以下指導(dǎo)性限值是以dB（A）小時(shí)表示：戶外生活區(qū)，5055 dB（A）暴露16h可致煩惱；住宅居室內(nèi)，35 dB（A）暴露16h影響彼此談話的理解；臥室睡

2、眠時(shí)，30 dB(A)暴露8h，會(huì)造成干擾、引起煩惱；在學(xué)校上課時(shí)，教室受35 dB(A)的影響，對(duì)教學(xué)產(chǎn)生干擾；工業(yè)、商業(yè)和交通運(yùn)輸區(qū)內(nèi)24h受到70 dB(A)的影響，將對(duì)居民聽力造成損傷；通過耳機(jī)欣賞音樂，若聲音達(dá)到85 dB(A)，歷時(shí)1h，會(huì)對(duì)聽力造成損傷；宴會(huì)和娛樂場(chǎng)所，聲音達(dá)100 dB(A)，歷時(shí)4h可對(duì)聽力造成損傷。 我國(guó)于1996年10月29日第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十二次會(huì)議通過中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法、中華人民共和國(guó)城市區(qū)域噪聲標(biāo)準(zhǔn)和城市區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法，要求國(guó)家有關(guān)部門根據(jù)各自的職責(zé)，對(duì)交通運(yùn)輸和社會(huì)生活噪聲污染防治實(shí)施監(jiān)督管理。中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)

3、會(huì)施工委員會(huì)最近也推出了室內(nèi)空氣質(zhì)量參考標(biāo)準(zhǔn)值。 9.2 室內(nèi)物理因素暴露限值存在的問題 室內(nèi)物理因素暴露限值是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。國(guó)際上不同學(xué)派對(duì)物理因素暴露限值也持不同觀點(diǎn)，對(duì)某些因素暴露限值的認(rèn)識(shí)差距較大。 WHO認(rèn)為居室內(nèi)，35 dB（A）暴露16h會(huì)影響彼此談訪的理解；臥室睡眠時(shí)，30 dB(A)暴露8h，會(huì)造成干擾、引起煩惱。 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，住宅區(qū)的噪音，白天不能超過50 dB(A)，夜間應(yīng)低于45 dB(A)，若超過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。國(guó)家城市區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法（GBT 1462393）中第5條4款進(jìn)一步規(guī)定，在室內(nèi)進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)，室內(nèi)噪聲限值應(yīng)低于所在區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)值

4、10dB。即白天不能超過40 dB(A)，夜間應(yīng)低于35 dB(A)。而中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)施工委員會(huì)推出的室內(nèi)空氣質(zhì)量參考標(biāo)準(zhǔn)值中，室內(nèi)噪聲參考值為55 dB(A)。 多數(shù)室內(nèi)物理因素暴露限值是依據(jù)職業(yè)環(huán)境制定。盡管在數(shù)值上根據(jù)暴露時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行了修訂，但用于解釋室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量仍有待進(jìn)一步的研究證實(shí)。多數(shù)物理因素是以單因素暴露為依據(jù)制定的限值，而實(shí)際情況是，居室內(nèi)往往多種有害因素并存，因素和因素之間不可避免的相互作用，產(chǎn)生綜合生物效應(yīng)。2000年Health Canada報(bào)道了空氣中霉菌和灰塵顆粒的協(xié)同作用。有關(guān)物理因素之間，物理因素與化學(xué)因素之間，甚至物理因素與生物因素之間的復(fù)合作用也有報(bào)道，這

5、些問題有待探討。 9.3 室內(nèi)噪聲污染與健康 接觸有害噪聲帶來的健康影響現(xiàn)今已被看作十分重要的公共衛(wèi)生問題。隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展以及人們生活水平的提高，城市交通、建筑、家庭現(xiàn)代化設(shè)施的增多，環(huán)境噪聲也已經(jīng)成為污染人類社會(huì)環(huán)境的公害之一 ，環(huán)境噪聲已經(jīng)成為污染人類社會(huì)環(huán)境的公害之一。 專家估計(jì)全球約有1.2億人患有致殘性聽力損傷。在歐洲半數(shù)以上的居民生活在噪聲環(huán)境中，有1/3的人夜間承受的噪聲可干擾其睡眠。我國(guó)現(xiàn)狀而言，室內(nèi)噪聲污染也是一個(gè)嚴(yán)重問題。一項(xiàng)調(diào)查表明，北京、上海、廣州等大城市有80的住戶每天為生活中的噪聲所困擾。 噪聲對(duì)人體影響的研究主要是聽覺器官和非聽覺器官的損傷。尤其是長(zhǎng)期暴露對(duì)

6、非聽覺器官損傷的研究，是近年來的研究熱點(diǎn)。 以下的研究結(jié)果更值得引起關(guān)注：長(zhǎng)期地接觸噪聲，不管是在社區(qū)或是在工作崗位，都能夠引起持續(xù)性的癥狀，如高血壓和局部缺血性心臟?。挥绊懭藗兊拈喿x能力，注意力，解決問題的能力及記憶力。這些在記憶和表達(dá)方面的缺陷有可能引發(fā)事故，造成更嚴(yán)重的后果；噪聲還可能增加借端生事的行為，噪聲與精神衛(wèi)生問題方面的聯(lián)系已經(jīng)引起重視。此外，噪聲還會(huì)降低人體的工作效率。 9.4 室內(nèi)通氣速率與健康 室內(nèi)適度通風(fēng)非常重要，但在我國(guó)往往容易被忽視。適度通風(fēng)不僅能夠及時(shí)有效的排除有害物質(zhì)，防止有害物質(zhì)在居室內(nèi)蓄積，還有利于機(jī)體散熱，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度，提高室外新鮮空氣的供給量。AS

7、HRAE（The American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers）建議，建筑物內(nèi)最小室外新鮮空氣的提供量是15（CFM）/人，而作業(yè)空間為20（CFM）/人，吸煙室及類似地方室外新鮮空氣的提供量應(yīng)達(dá)到60（CFM）/人。我國(guó)目前推薦的室內(nèi)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)或者參考值往往只給出風(fēng)速值，實(shí)際上室內(nèi)風(fēng)速應(yīng)包括兩部分，一是室內(nèi)空氣循環(huán)，二是與室外空氣循環(huán)，這樣有利于提供新鮮空氣。國(guó)外制定室外新鮮空氣提供量的方法和建議標(biāo)準(zhǔn)值得借鑒。9.5 室內(nèi)電磁輻射污染與健康 室內(nèi)環(huán)境的電磁場(chǎng)來自3個(gè)方面：家用電器或者電子設(shè)備

8、產(chǎn)生的電磁場(chǎng)；室外的電磁輻射源輻射到室內(nèi)的電磁輻射能；地球上，主要由太陽和雷電活動(dòng)形成的低強(qiáng)度、低頻電磁場(chǎng)。 在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中，地球上一切生命已經(jīng)適應(yīng)了地球本身的低強(qiáng)度、低頻電磁場(chǎng)環(huán)境，能夠在這種環(huán)境中生殖、生存和發(fā)展。但值得注意的是，在過去的100年來，尤其是近30年來，電器和電子設(shè)備的迅速發(fā)展大大改變了人類生存的電磁環(huán)境。研究證明，高強(qiáng)度EMR能通過加熱機(jī)體組織對(duì)人體造成危害。嚴(yán)重時(shí)引起失明，不孕和其他嚴(yán)重的健康問題。這種由加熱組織引起組織破壞的效應(yīng)稱為EMR的“熱效應(yīng)”。也有研究報(bào)道，不足以引起熱效應(yīng)的低強(qiáng)度EMR也能產(chǎn)生生物效應(yīng)這種效應(yīng)稱為“非熱效應(yīng)”。 9.5.1 EMR的熱效應(yīng)

9、非常高的射頻能量可引起暴露組織嚴(yán)重?fù)p傷。損傷程度取決于能量的頻率、強(qiáng)度等多種因素。在接近機(jī)體的共振頻率時(shí)，能量吸收多，可產(chǎn)生最大的熱效應(yīng)。一般與地面接觸的成人，共振頻率約為35 MHz，而與地面隔離的成人，其共振頻率為70 MHz。身體不同部位也有不同共振頻率，成年人頭部共振頻率為400 MHz。體形較小的人，頭部共振頻率為700 MHz。不難看出，體形的大小是決定吸收不同頻率能量的重要因素。頻率超出共振頻率范圍時(shí)，只有較高強(qiáng)度的EMR才會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。機(jī)體表面的縱向共振頻率約為1GHz。但對(duì)居室內(nèi)環(huán)境來說，RF的熱效應(yīng)不是主要問題，因?yàn)榧矣秒娖鳟a(chǎn)生的電磁場(chǎng)強(qiáng)度不足以引起機(jī)體的熱效應(yīng)，除非他們非

10、?？拷厥獾母吣芴炀€或者無屏蔽的功率放大器。9.5.2 EMR的非熱效應(yīng) 與大多數(shù)居民有關(guān)的是EMR的非熱效應(yīng)，因?yàn)榫邮业腅MR能量較低。對(duì)這種長(zhǎng)期暴露于低強(qiáng)度EMR的研究包括兩個(gè)方面：一是流行病學(xué)研究，二是實(shí)驗(yàn)室研究。實(shí)驗(yàn)室研究主要是探索低強(qiáng)度EMR影響人體健康的生物學(xué)機(jī)制。而流行病學(xué)家主要利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究大人群健康模式的改變，但研究結(jié)果是非結(jié)論性的。這種研究不能證明因果關(guān)系，也不能推測(cè)出發(fā)病機(jī)制。而只是尋找一種環(huán)境因素與疾病模式改變之間的聯(lián)系。例如，在早期關(guān)于瘧疾的研究中，流行病學(xué)家觀察到瘧疾的流行與大量蚊子滋生有關(guān)。隨后生物醫(yī)學(xué)家從瘧疾患者的血液中分離出引起瘧疾的病原體，同時(shí)確定在蚊子

11、體內(nèi)存在同樣的病原體。近年來，許多研究室對(duì)低強(qiáng)度EMR的生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了大量的研究。研究顯示即使相當(dāng)?shù)偷腅MR也能改變?nèi)梭w的生物節(jié)律，影響機(jī)體的T淋巴細(xì)胞功能，同時(shí)能夠改變細(xì)胞膜的電化學(xué)信號(hào)等。有研究報(bào)道，人體或者動(dòng)物對(duì)連續(xù)EMR更容易適應(yīng)。盡管研究報(bào)道在不斷的增加，但關(guān)于射頻EMR的非熱效應(yīng)仍然是非定論性的、不完善的，有時(shí)是矛盾的。9.5.3 EMR與癌癥 在EMR非熱效應(yīng)的研究中，一些流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露于家庭EMR與某些惡性疾病，如白血病和腦腫瘤之間存在一種弱的聯(lián)系。但大量精確的配對(duì)研究并未證明這種聯(lián)系，危險(xiǎn)率是1.5到2.0。流行病學(xué)家一般認(rèn)為危險(xiǎn)率4或者大于4時(shí)預(yù)示著強(qiáng)烈的因果關(guān)

12、系。例如，每天吸一包香煙的人比不吸煙的人患肺癌的危險(xiǎn)性增加10倍；每天吸兩包香煙的人比不吸煙的人患肺癌的危險(xiǎn)性增加25倍以上。也有研究表明EMR不能直接致癌，但有時(shí)與化學(xué)物質(zhì)協(xié)同促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)或是抑制機(jī)體的免疫系統(tǒng)。 但到目前為止關(guān)于低強(qiáng)度EMR是否危害健康，尤其是是否致癌還沒有得到結(jié)論性的證實(shí)。1995年，美國(guó)物理協(xié)會(huì)基于大量的生物學(xué)研究資料，對(duì)低強(qiáng)度EMR 暴露與癌癥之間的聯(lián)系作了綜合的報(bào)道。這份報(bào)道是詳盡的，非常值得關(guān)注。主要觀點(diǎn)如下：動(dòng)力線電磁場(chǎng)暴露與癌癥之間沒有顯示一致的、顯著的聯(lián)系；關(guān)于極低強(qiáng)度EMR致癌和促癌的所謂的生物物理學(xué)機(jī)制仍未得到證明；在不可能證明對(duì)健康的危害是源于其他環(huán)

13、境因素時(shí)，在作出極低強(qiáng)度EMR致癌和促癌的結(jié)論之前，必須明確一致的、顯著的因果關(guān)系。 9.5.4 EMR暴露的安全限值 美國(guó)電氣電子工程研究所推薦的暴露水平是最低允許暴露水平，這個(gè)最低允許暴露水平不僅與暴露時(shí)間和暴露頻率有關(guān)，與暴露于可控環(huán)境（即環(huán)境EM場(chǎng)強(qiáng)度已知，暴露于此環(huán)境的人知道有電磁場(chǎng)的存在）和非可控環(huán)境（即環(huán)境EM場(chǎng)強(qiáng)度未知，暴露于此環(huán)境的人不知道有電磁場(chǎng)的存在）有關(guān)，還與所暴露環(huán)境電場(chǎng)與磁場(chǎng)的差異有關(guān)?；旧鲜?，最低的電場(chǎng)暴露強(qiáng)度在30300 MHz頻率之間，而最低的磁場(chǎng)暴露水平在100300 MHz頻率之間。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所推薦的電場(chǎng)暴露限值（30300 MHz），在可控環(huán)境為

14、可空環(huán)境1 mW/cm2 (61.4 V/m)，在非可控環(huán)境為0.2 mW/cm2 （ 27.5 V/m）；磁場(chǎng)暴露限值為1 mW/cm2 (0.163 A/m) （100300 MHz），在非可控環(huán)境為0.2 mW/cm2 or（0.07285 A/m ）。在電場(chǎng)低于30 MHz (磁場(chǎng)低于 100 MHz )和高于300 MHz情況下，暴露EMR的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度可高于以上限值，這是基于共振原理。 美國(guó)電氣電子工程研究所推薦的暴露水平不包括輸出功率低于7W的無線電收發(fā)機(jī)。手提收發(fā)機(jī)產(chǎn)生的EMR強(qiáng)度常常超過美國(guó)電氣電子工程研究所推薦的暴露限值。因?yàn)槊绹?guó)電氣電子工程研究所推薦的暴露水平主要是針對(duì)熱效應(yīng)

15、制定的，所以有些科學(xué)團(tuán)體并不認(rèn)同這些限值。目前，有相當(dāng)數(shù)量研究者認(rèn)為應(yīng)該認(rèn)真研究EMR的非熱效應(yīng)，幾個(gè)歐洲國(guó)家及美國(guó)的幾個(gè)地區(qū)已經(jīng)采用了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)輻射防護(hù)與測(cè)量委員會(huì)極力建議在30300 MHz頻率范圍內(nèi)，非職業(yè)環(huán)境的暴露限值為0.2 mW/cm2。這種限值考慮了調(diào)制對(duì)RF的影響，也未排除發(fā)射功率低于7W的發(fā)射機(jī)。 9.5.5 心臟起搏器與RF暴露于電磁場(chǎng)是否會(huì)對(duì)心臟起搏器的功能產(chǎn)生不利的影響。這是人們普遍關(guān)注的一個(gè)問題。 （1）低頻磁場(chǎng) 近來，對(duì)于EMR的關(guān)注更多的集中于低頻磁場(chǎng)，而不是RF磁場(chǎng)。雖然在普通家庭中這種低頻磁場(chǎng)有多種來源，但是無線電裝置是這種能量的主要來源。這種無線電裝

16、置產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以相對(duì)準(zhǔn)確地測(cè)量。 當(dāng)前沒有暴露低頻磁場(chǎng)的非職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是，一些流行病學(xué)調(diào)查顯示，無論在家庭環(huán)境還是工業(yè)環(huán)境中，當(dāng)?shù)皖l磁場(chǎng)強(qiáng)度超過2毫高斯時(shí)，增加了癌癥的危險(xiǎn)性。一般家庭環(huán)境低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度是在0.1-0.5毫高斯范圍內(nèi)。2）確定RF功率密度 確定RF場(chǎng)的功率密度不像測(cè)量低頻磁場(chǎng)那樣簡(jiǎn)單。雖然使用精密儀器可以很準(zhǔn)確的測(cè)量RF功率密度，但因?yàn)閮r(jià)格昂貴并且需要頻繁的校準(zhǔn)。許多場(chǎng)合和單位沒有這樣的設(shè)備。通常最好是在他人建立的測(cè)量法基礎(chǔ)上，或者有足夠的計(jì)算機(jī)編程技巧，用計(jì)算機(jī)建模技術(shù)來估計(jì)我們暴露的RF場(chǎng)的功率密度。1990年FCC/EPA（Federal Communications Co

17、mmission and the Environmental Protection Agency）進(jìn)行了 抽樣測(cè)量結(jié)果提示，好的天線位置應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離居住區(qū)，在任何暴露情況下都不會(huì)對(duì)人體造成危害。但是，F(xiàn)CC/EPA調(diào)查也提示，在使用室內(nèi)或安放在頂樓上的天線，移動(dòng)天線，或者是離居住區(qū)近的其它任何天線時(shí)必須謹(jǐn)慎。特別是應(yīng)用中高功率時(shí)。9.6 居室內(nèi)的放射性水平 9.6.1 居室放射性對(duì)健康的影響 放射性對(duì)健康影響的主要表現(xiàn)是產(chǎn)生隨機(jī)效應(yīng)和確定效應(yīng)。隨機(jī)效應(yīng)是指放射誘發(fā)癌癥的幾率。當(dāng)人體組織和器官受到照射后，組織和器官中會(huì)有一些細(xì)胞被殺死或殺傷，數(shù)目由射線多少和射線能量，即照射劑量決定。當(dāng)照射劑量較小，

18、被殺死細(xì)胞的數(shù)目少時(shí)，不足以影響器官和組織的功能。在被殺傷的細(xì)胞修復(fù)過程中，就可能變異而成為癌細(xì)胞，最終會(huì)發(fā)展成癌癥。照射誘發(fā)的癌癥可在人體任何部位發(fā)生，發(fā)生概率與接受的照射劑量線性相關(guān)。任何小的照射劑量都會(huì)引起癌癥發(fā)病率的增加，這就是“線性無閾”的概念。隨機(jī)效應(yīng)中，癌癥發(fā)病以后的嚴(yán)重程度與接受的劑量無關(guān)。確定效應(yīng)指人體接受的照射劑量達(dá)到一定數(shù)值后，肯定會(huì)發(fā)生的效應(yīng)。這個(gè)劑量數(shù)值成為確定效應(yīng)的劑量閾值。 發(fā)生確定效應(yīng)的機(jī)制是：隨著人體器官和組織接受照射劑量的增加，器官或組織中被殺死的細(xì)胞越來越多。到一定程度后，器官或組織的功能受到影響，這時(shí)就會(huì)發(fā)生確定效應(yīng)。此時(shí)接受的劑量已達(dá)到或超過了劑量閾值

19、。確定效應(yīng)的臨床表現(xiàn)有：皮膚紅斑、乏力、脫發(fā)、牙齦出血、性欲減低、白細(xì)胞降低直至不同程度的放射病。X線醫(yī)生、輻照工作人員、核工業(yè)人員等，在事故情況下都可能受到過量照射，發(fā)生確定效應(yīng)。一般情況下，人們接受的劑量遠(yuǎn)低于劑量閾值，是不會(huì)發(fā)生確定效應(yīng)。 9.6.2 氡與肺癌 氡及其子體被人吸收沉積在氣管、支氣管部位。在那里不斷發(fā)射粒子殺死殺傷細(xì)胞，最終可能導(dǎo)致肺癌。因?yàn)榱Ｗ拥纳涑毯芏蹋豢赡軐?duì)其它氣管和組織造成傷害。所以氡及其子體對(duì)健康的影響主要表現(xiàn)在內(nèi)照射誘發(fā)肺癌上，因而礦工中的肺癌發(fā)病率遠(yuǎn)高于一般民眾。 居民受氡及其子體的照射量要低于礦工。但是礦工受氡及其子體照射畢竟與居民不同：受照劑量不同，人員

20、組成不同，受照環(huán)境不同等。所以還必須找到居室水平氡導(dǎo)致居民肺癌危險(xiǎn)度增加的直接證據(jù)。現(xiàn)在對(duì)居室水平氡與肺癌的關(guān)系進(jìn)行的流行病學(xué)研究，結(jié)論比較一致。即居室水平的氡確實(shí)可以引發(fā)肺癌危險(xiǎn)度的增加，而且可能高于由礦工的外推結(jié)果。我國(guó)曾與美國(guó)在甘肅省進(jìn)行過這樣的研究，在室內(nèi)年平均濃度為100Bq/m3時(shí)，肺癌的相對(duì)危險(xiǎn)度為1.19。9.6.3 有關(guān)室內(nèi)放射性的標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)已于1996年發(fā)布了“住房?jī)?nèi)氡濃度控制標(biāo)準(zhǔn)”(GB/T 16146-1995），為控制室內(nèi)氡濃度提供了依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：已有住房，室內(nèi)氡的年平均平衡當(dāng)量濃度不能超過200Bq/m3；新建住房，室內(nèi)氡的年平均平衡當(dāng)量濃度不能超過100 Bq/m3。 此標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(ICRP）第39號(hào)出版物制定的，執(zhí)行起來遇到困難：不劃分已有住房和新建住房；使用氡的平均當(dāng)量濃度不方便。為此ICRP和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)又進(jìn)行了改動(dòng)：不再區(qū)分已有住房