可吸入颗粒物的尺寸对其在弹性肺泡中沉积的影响
环境科学概论知识点总结
环境科学概论第一章绪论概念：环境：指以人类为主体的外部世界，环境就是人类生存环境，指的是环绕于人类周围的客观事物的整体，它包括自然环境，也包括社会环境。
或者为指围绕着人群空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。
环境法中的环境：指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
环境科学：以“人类-环境”系统为其特定的研究对象，它是研究“人类-环境”系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学。
其目的在于探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律，从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。
环境要素：又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组成。
环境问题：指自然过程突变或人类活动引起的环境破坏和环境质量变化，以及由此给人类生产、生活和健康带来的不利影响。
其原因是人类认识的局限性和环境的复杂多变性。
原生环境问题：又称第一类环境问题，是指由于自然环境自身变化引起的，没有人为因素或人为因素很少的环境问题。
次生环境问题：又称第二类环境问题，是指由于人为因素所造成的环境问题。
第二章大气环境概念：干结空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体。
主要成分是氮气(78.09%)和氧气(20.94%)。
其次是氩气(0.934%体积)和二氧化碳(0.033%体积)。
空气中水的体积百分含量在0.1-0.5%之间，其余的大气成分为稀有气体。
大气污染：指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
大气污染源：指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所，设备和装置。
包括：天然源（指自然界自行向大气环境排入污染物的污染源。
大气可吸入颗粒物的特性及对人体健康的危害
目录前言 (1)1可吸入颗粒物特性 (2)1.1可吸入颗粒物来源 (2)1.2可吸入颗粒物分布 (3)1.3物理特征 (4)1.4化学组成 (5)2对人体健康的危害 (7)2.1呼吸系统 (7)2.2神经系统 (7)2.3致突变性和潜在致癌性 (8)2.4生殖系统 (8)2.5心血管疾病 (9)2.6增加死亡率 (9)3 防治措施 (10)结语 (11)参考文献 (12)致谢 (14)摘要随着城市化和工业化的快速进行，我国的空气污染日益严重，由此造成的健康损害引起人们的广泛关注。
近年来，流行病学研究的结果证实了大气颗粒物与人体健康密切相关。
随着对大气颗粒物研究的深入，人们越来越意识到可吸入颗粒物（粒径在10μm以下的颗粒物）是大气颗粒物中对环境和人体健康的危害最大的组分。
在控制可吸入颗粒物质量浓度的同时，亦应重视可吸入颗粒物本身的物理和化学性质的研究，因为正是颗粒物的物理和化学性质决定了颗粒物的环境及健康效应。
关键词：可吸入颗粒物；特性；危害AbstractWith the rapid urbanization and industrialization,The increasingly serious air pollution in our country, the resulting health damage to arouse people's attention. In recent years, Epidemiological studies have confirmed the results of atmospheric particulate matter is closely related to human health. With the deepening of the research on atmospheric particulate matter, People are becoming more and more aware of the particulate matter (size under 10 microns particles) in atmospheric particulate matter is harm to environment and human health of the largest component. In the control at the same time, the mass concentration of particulate matter, also should pay attention to the physical and chemical properties of particulate matter. For it is the physical and chemical properties of particles determines the environmental and health effects of particulate matter.Key words：Particulate matter;Features; Harm大气可吸入颗粒物的特性及对人体健康的危害前言大气颗粒物是指空气中分散的固态或液态物质，为大气中的不定组分之一，其粒度在约在0.0002（分子级）～500μm之间，颗粒物可以吸附各种气态，固态和液态化合物，形成混合气溶胶，并吸附很多病原微生物。
颗粒物与人体健康
在城市中的可吸入颗粒物，许多是由机动车尾气产生的。含铅汽油燃烧后生成的铅化物微粒（含氧化铅、碳酸铅）扩散到大气中，随呼吸道进入人体而影响身体健康。研究表明，铅对人体神经系统有明显的损害作用，可影响儿童智力的正常发育。母体接触铅污染后，后代可以出现神经系统发育异常。
3.5 具有致癌、致突变、致残作用
综上所述，PM10对人类健康有着明显的直接危害作用，可引起机体呼吸系统、心脏及血液系统、生殖系统和内分泌系统等广泛的损伤。但到目前为止，PM10对人体健康影响的作用机理还不十分清楚。因此，有关PM10对人体的致病机制还有待于进一步研究。
4 结语
我国对大气可吸入颗粒物的研究起步较晚，相应研究也较少，仅为一些地区和单位进行的单项研究工作，还没有进行过系统的研究。鉴于我国可吸入颗粒物的污染现状及其对环境和人体健康造成的巨大危害，加强大气颗粒物特别是可吸入颗粒物的基础研究，如其物理化学性质、流行病学研究、毒理学研究以及对能见度的污染研究等，对我国制定环境空气质量标准，确定控制对策和明确控制颗粒物污染所要采取的具体措施，都将提供有益和直接的帮助。
由此可见，控制PM10污染，减少PM10对环境和人体健康的危害已经成为当前我国大气污染防治工作的重中之重。
2 PM10对环境的影响
虽然大气颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但对环境的危害极大。轻者污染建筑表面，影响市容，重者对能见度、温度等均产生重要影响。
2.1 PM10对能见度的影响
石油、煤等化石燃料及木材、烟草等有机物在不完全燃烧过程中会产生多环芳烃（$BC2），排放的$BC2可直接进入大气，并吸附在颗粒物，特别是直径小于2.5微米的细颗粒物上。由于$BC2具有致癌、致突变、致残作用，因此对人体健康危害极大，其中代表物苯并（9）芘（G9$）是最具致癌性的物质，能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。另外，空气中的PAHs可
最佳雾化吸入颗粒直径
最佳雾化吸入颗粒直径什么是雾化吸入？雾化吸入是指将药物通过雾化器将其转化为微小颗粒，然后通过呼吸道送入肺部。
这种方法可以提高药物的生物利用度和治疗效果，并减少对其他组织的影响。
什么是最佳雾化吸入颗粒直径？最佳雾化吸入颗粒直径是指在给定的药物和设备条件下，能够最大限度地将药物输送到肺部的颗粒大小。
一般认为，最佳颗粒直径应该在1至5微米之间。
为什么最佳雾化吸入颗粒直径应该在1至5微米之间？1. 能够穿过呼吸道人类呼吸道由鼻腔、喉咙、气管、支气管和肺泡组成。
其中，支气管和肺泡是药物到达肺部所必须经过的区域。
而支气管和肺泡的内径分别为2至3毫米和0.1至0.3毫米。
因此，只有在1至5微米之间的颗粒才能穿过这些狭窄的通道到达肺部。
2. 能够停留在肺泡内肺泡是药物发挥作用的主要场所。
而肺泡壁的厚度只有0.1微米左右，因此只有在1至5微米之间的颗粒才能够停留在肺泡内，与肺泡壁接触并被吸收。
3. 避免过度沉积如果颗粒直径太大，它们会在呼吸道中沉积下来，并被吞咽或咳出。
而如果颗粒直径太小，则会被呼出，无法到达肺部。
因此，在1至5微米之间的颗粒大小可以避免过度沉积和呼出。
如何测量最佳雾化吸入颗粒直径？最常用的测量方法是激光粒度分析法。
该方法使用激光束照射药物悬浮液，并通过测量散射光的角度和强度来确定颗粒大小分布。
此外，还可以使用电动喷雾器、干燥旋转散射仪等设备进行测量。
如何控制最佳雾化吸入颗粒直径？1. 调整雾化器参数雾化器是将药物转化为微小颗粒的关键设备。
通过调整雾化器的参数，如流量、压力和喷嘴直径等，可以控制颗粒大小分布。
2. 选择合适的药物不同的药物在雾化吸入时具有不同的最佳颗粒直径。
因此，在选择药物时应该考虑其在肺部的作用机制和理化性质，并选择合适的雾化器进行配合使用。
3. 调整患者呼吸状态患者在吸入过程中，呼吸状态对药物输送也有一定影响。
例如，深呼吸可以增加肺泡容积，从而提高药物到达肺泡的可能性。
结论最佳雾化吸入颗粒直径是指能够最大限度地将药物输送到肺部的颗粒大小。
可吸入颗粒物的尺寸对其在弹性肺泡中沉积的影响_黄俊
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了第三个涡团， 并且该涡团的旋转方向与上方的 涡团相反， 从而使得整个肺泡域的流场变得非常 肺泡中所有的涡团合并成 复杂。当 t = 8 /8 T 时， 了一个大型涡团， 几乎占据了整个肺泡区域， 此刻
图2
肺泡域流场速度强度
图3
肺泡域流场流线分布
2． 3
颗粒沉积部位的可视化
为了探究颗粒尺寸对其在肺泡中沉积特性的 影响， 本文从亚微米到微米级尺度选择了 6 种颗 粒射入计算域进行数值模拟。为了排除初始流场 产生的扰动， 一个呼吸周期后所有的颗粒才射入 计算域。进入计算域的颗粒有两种命运， 第一种， 从计算域进出口逃逸， 第二种， 一旦颗粒接触到计 算域壁面就视为被捕集。图 4 是 6 种尺度的颗粒
人体真实生理过程一致 ， 采用正弦呼吸函数作为边界条件 ， 并且采用动网格技术使肺泡作周期性的收缩扩张运 动。整个模型的尺寸与人体真实肺泡尺寸一致 ， 网格尺度达到了微米级 ， 流场采用了直接数值模拟算法 ， 颗粒 采用拉格朗日方法追踪 。 关键词：可吸入颗粒； 肺泡； 动网格； 直接数值模拟 中图分类号：X933． 7 文献标识码：A DOI:10.16189/ki.nygc.2016.02.008 文章编号：1004 － 3950 （ 2016 ） 02 － 0044 － 04
的， 所以很难开展实验进行研究。 计算流体力学 （ CFD） 技术的发展可以为此方面的研究提供帮 ω 模型和标 助。国外很多学者采用低雷诺数的 k准 kε 模型在拉格朗日框架下来研究进入呼吸道 中的颗粒特征
【范文精选】可吸入悬浮颗粒物对人体健康的影响
可吸入悬浮颗粒物对人体健康的影响人类活动排出的污染物扩散到大气中,当这种污染物浓度超过大气自净能力时便构成大气污染,直接或间接地影响人体健康,例如引起感官的和生理机能的不适反应,产生亚临床的和病理的改变,出现临床体征或存在潜在的遗传效应,发生急、慢性中毒或死亡等。
空气中可自然沉降的颗粒物称降尘,而悬浮在空气中的粒径小于100微米的颗粒物通称总悬浮颗粒物(TSP),其中粒径小于10微米的称可吸入颗粒物(PM10)。
可吸入颗粒物因粒小体轻,能在大气中长期飘浮,飘浮范围从几公里到几十公里,可在大气中造成不断蓄积,使污染程度逐渐加重。
可吸入颗粒物成份很复杂,并具有较强的吸附能力。
例如可吸附各种金属粉尘和强致癌物苯并(a)芘、吸附病原微生物等。
直径10微米或以下的可吸入颗粒物能直达并沉积于肺部,而引发不良的健康反应。
可吸入颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状(例如气促、咳嗽、喘气等)、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织。
长期生活在飘尘浓度高的环境中,呼吸系统发病率增高。
特别是慢性阻塞性呼吸道疾病如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺心病等发病率显著增高,且又可促进这些病人病情恶化,提前死亡。
在颗粒物表面还能浓缩和富集某些化学物质如多环芳烃类化合物等,这些物质常常浓缩在颗粒物表面,成为该类物质的载体,随呼吸进入人体成为肺癌的致病因子。
许多重金属如铁、铍、铝、锰、铅、镉等的化合物附着在颗粒表面上,也可对人体造成危害。
在作业环境中长期吸入含有二氧化硅的粉尘,可以使人得矽肺病。
这类疾病往往发生于翻砂、水泥、煤矿开凿等工作中。
另外石棉矿开采及其加工中石棉尘被人吸入也可成为致癌因子。
因此,可吸入悬浮颗粒物(漂尘)更引起人们的重视。
最易受总悬浮颗粒物影响的人士包括慢性肺部及心脏病、感冒或哮喘病患者,老年人及儿童。
大气颗粒物对人体健康的影响主要包括以下几个方面:一、呼吸系统刺激肺部使其出现炎症;肺功能下降,肺部排除污染物的能力降低;导致鼻炎、慢性咽炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病恶化;引起哮喘等过敏性疾病和矽肺、石棉肺、肺气肿等肺病。
可吸入颗粒物污染的危害
个人收集整理仅供参考学习由于工业、交通运输的发展以及人口的不断增加，人类赖以生存的大气环境遭到了严重污染和破坏。
大气污染物主要通过呼吸道进入人体内，不经过肝脏的解毒作用，直接由血液运输到全身。
大气污染对人体的危害主要有慢性中毒、急性中毒和致癌作用。
一、呼吸系统：过多的可吸入颗粒物沉淀会损坏肺部呼吸氧气的能力，使肺泡中巨噬细胞的吞噬功能和生存能力下降，导致肺部排除污染物的能力下降。
二、对心血管疾病的影响：由颗粒物引起的心脏自主神经系统在心率、心率变异、血粘度等方面的改变能增加突发心肌梗死的危险。
人暴露在高浓度PM2.5中，会增加血液的粘稠度和血液中的部分蛋白质，从而引起血栓。
三、生殖系统：最新研究指出大气颗粒物对生殖系统的影响不仅表现为胎儿出生时的形态畸形，而且会导致一些微细功能缺陷，而影响其一生。
由于一些具有潜在毒性的元素，如铅、镉、镍、锰、钒、溴、锌和苯并芘等多环芳氢，主要吸附在直径2.5um的颗粒物上，而这些小颗粒易沉淀于肺泡区，容易吸收入血液，故细颗粒物的吸入对生殖系统的影响不可忽视。
四、神经系统：城市中的可吸入颗粒物，许多是由机动车的尾气产生的。
含铅汽油燃烧后生成的铅化物微粒扩散到大气中，随呼吸道进入人体，从而影响身体健康。
基本指标：颗粒物、一氧化碳、臭氧、氨、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、氯气、氟。
重金属：鉻、汞、铅、镉、砷。
持久性有机物：多氯联苯、滴滴涕、二恶英、氯丹、林丹、微生物：细菌、霉菌、病毒、动物皮屑及唾液、灰尘微粒及花粉等。
其他：甲醇、苯系列、硝基苯、挥发性有机物、丙酮、氯化物、酚类。
五、石油、煤等化石燃料及烟草等有机物在不完全燃烧过程中会产生多环芳径（PAHs），排放的PAHs可直接进入大气，并吸附在颗粒物。
由于PAHs具有致癌、致突变、致残作用，因此对人体健康危害极大。
其中代表物苯并（a）芘（BaP）是最具有致癌性的物质，能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。
细颗粒物(PM2.5)详解
定义 PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物， 也称为可入肺颗粒物，也称细颗粒物。
虽然细颗粒物只是地 球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等 有重要的影响。
细颗粒物粒径小，含有大量的有毒、有害物 质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康 和大气环境质量的影响更大。
被吸入人体后会直接进入支气 管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血 管病等方面的疾病。
细颗粒物（Particulate）泛指悬浮在气体当中的微细固体 或液体。
在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总 悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。
可吸入颗粒 物又称为 PM10，指直径等于或小于 10 微米，可以进入人的 呼吸系统的颗粒物；总悬浮颗粒物也称为 PM100，即直径小 于和等于 100 微米的颗粒物。
对于环境科学来说，悬浮粒子特指空气中那些微细污染 物，它们是空气污染的一个主要来源。
当中小于 10 微米直 径的悬浮粒子，被定义为可吸入悬浮粒子，它们能够聚积在 肺部，危害人类健康。
直径小于 2.5 微米的颗粒，对人体危 害最大，因为它可以直接进入肺泡。
科学家用 PM2.5 表示每 立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污 染越严重。
1成分 细颗粒物的化学组成十分复杂，不同时间和空间，细颗 粒物的化学成分是不同的，不同化学组分的颗粒物对人体健 康和大气能见度的影响亦不相同，这些影响还与化学成分在 颗粒物内部和表面存在状态有关。
此外， 不同来源的颗粒物， 其化学组成有所不同，因此颗粒物的化学组成可用来进行颗 粒物的来源分析。
细颗粒物的化学成分主要包括有机碳 (OC)、元素 碳 (EC)、 硝酸盐(NO3-)、 硫酸盐(SO42-)、 铵盐(NH4+)、 钠盐(Na+) 等。
来源 颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源。
主要有自然 源和人为源两种，但危害较大的是后者。