雷利勛爵小傳

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1、雷利勛爵小傳李敬清華大學(xué)環(huán)境工程系　　20世紀(jì)以來，由于空氣污染引起的突發(fā)事故屢屢發(fā)生，造成了人畜大量死亡和傷害的嚴(yán)重的后果，已引起了人們的高度警惕。由空氣污染物給人體健康帶來的慢性影響，也正在引起研究人員的極大關(guān)注。本文僅就幾種主要空氣污染物對人體健康的不良影響作如下介紹：一氧化碳一氧化碳能影響人體中血液的攜氧能力。當(dāng)血液的功能正常時，紅血球中的血紅蛋白分子攜帶氧氣，在連接動脈與靜脈的毛細(xì)血管內(nèi)交換二氧化碳。一氧化碳屬于不溶性的氣體，容易隨氧氣到達(dá)肺泡，再通過肺泡壁向外擴(kuò)散，并與氧爭奪血紅蛋白分子中四

2、個鐵位點(diǎn)中的一個，鐵位點(diǎn)對CO的親和力約比對氧的親和力大210倍。當(dāng)一個血紅蛋白分子獲得一個CO分子以后，它就變成了碳氧血紅蛋白。由于碳氧血紅蛋白的存在，就減少了血液向細(xì)胞攜氧的總能力。此外，如果在血紅蛋白分子中一個鐵位點(diǎn)上存在著CO，這不僅排除了那個位點(diǎn)作為O2分子潛在載體的可能，而且還使得該分子上的其他鐵位點(diǎn)更緊密地固持在它們所攜帶的氧分子上，從而降低了血紅蛋白的攜氧能力。CO中毒的癥狀取決于與CO結(jié)合的血紅蛋白的數(shù)量，各種癥狀與CO濃度和碳氧血紅蛋白百分?jǐn)?shù)的關(guān)系表示在下圖中。在上述任何一種情況下，

3、大約在8h時碳氧血紅蛋白的百分?jǐn)?shù)就達(dá)到了平衡。碳氧血紅蛋白的形成是一個可逆過程，在低濃度下半存留期約2～4h。碳氧血紅蛋白對青年人還會有神經(jīng)與行為方面的影響。據(jù)報道，當(dāng)它們的濃度低到5%時，就可能起作用，表現(xiàn)為手眼不協(xié)調(diào)、失眠、視覺系統(tǒng)不敏感等。對于任何原因而造成的大腦供氧不足都會加重碳氧血紅蛋白濃度的升高。對具有嚴(yán)重冠狀動脈疾病的人的研究表明，低濃度的CO對心肌的代謝作用非常不利。近期空氣質(zhì)量的CO標(biāo)準(zhǔn)，主要是以冠狀動脈疾病引起的心絞痛病人的研究為基礎(chǔ)的，而其中最重要的是心絞痛的時間。城市地區(qū)CO的主

4、要污染源是汽車尾氣，其濃度范圍為5～50×10-6。受害最重是行駛在車流密集的道路上的汽車駕駛員，那里的CO濃度可達(dá)100×10-6。硫氧化物二氧化硫的溶解度很大，常常被吸收在上呼吸系統(tǒng)的水道內(nèi)。1×10-6數(shù)量級的SO2就會導(dǎo)致呼吸道中的氣道收縮，即使在較低濃度的SO2，也能引起哮喘病患者的支氣管收縮。美國研究人員根據(jù)流行病的研究提出了24h×10-6SO2的國家大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為，當(dāng)空氣中的“英國煙塵”處于500～1000μg、SO2為～ppm時，超常死亡率會顯著增加。當(dāng)兩種污染物都超過750μ

5、g/m3時，超常死亡率增加的機(jī)會將更大。勞瑟經(jīng)研究得出如下結(jié)論：24hppmSO2的平均值代表“可導(dǎo)致任何明顯反應(yīng)的最低污染”濃度。氣體溶解度的大小決定它們到底有多少被上氣道吸收，又有多少可到達(dá)肺的末端終氣囊中。SO2在水中的溶解度為g/100mL，而O2、NO、CO和CO2的溶解度分別為、、和/100mL。因此，SO2常被較早地吸收在氣道內(nèi)，引起氣道阻力增加，刺激粘液分泌。相反，由于CO、NO2和O2溶解度較小，從而可深深地透入肺到達(dá)氣囊中。NO2和O2可引起肺氣腫。多種污染物可以產(chǎn)生同種效應(yīng)，如SO

6、2和甲醛都能產(chǎn)生刺激作用并增加上呼吸道中的氣道阻力，CO和NO2都能影響血紅蛋白的功能，干擾氧的輸送。通常，空氣中是幾種污染物同時存在的，因而表現(xiàn)的后果實(shí)際上是幾種污染物的綜合效應(yīng)。例如，高的SO2濃度常伴以較高的顆粒濃度，此時SO2的刺激效果要增加三四倍。氮氧化物到目前為止，人們尚未發(fā)現(xiàn)空氣中存在的NO劑量對人體將造成多大危害。但研究已經(jīng)證明，NO2可引起若干種動物的肺氣腫，美國環(huán)保局的“辛辛那提狗試驗(yàn)研究”項(xiàng)目使用×10-6的NO2和×10-6的NO同時進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，它們的影響是逐漸的。NO

7、2會增加對肺細(xì)菌感染的感病性；有些人也證明了它對病毒感染、寄主肺防御機(jī)制和動物免疫系統(tǒng)有影響。NO2會刺激肺泡，動物長期暴露在1ppm數(shù)量級的NO2中，可引起與肺氣腫相類似的癥狀。光化學(xué)氧化劑光化學(xué)氧化劑指臭氧和光化學(xué)煙霧中形成的其他二次氧化劑。人們對臭氧能給肺功能造成多大的影響，目前尚未完全搞清，一般講大約1ppm濃度的臭氧就會使氣道變窄，而且一直延伸到肺部，從而導(dǎo)致氣道阻力增加。實(shí)驗(yàn)表明，動物長期暴露于1ppm的臭氧環(huán)境中，肺功能會顯示出可逆的變化。近期研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的臭氧會使蛋白中的某些化合物氧

8、化，從而使肺組織老化。光化學(xué)煙霧對人和動物的最顯著影響是眼刺痛，其中已被證實(shí)的刺激劑有甲醛、丙烯醛和大量硝酸過氧化乙酰等?！　〕踔谢瘜W(xué)　　中小學(xué)論壇　分享到　　　　　　　

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