7.1大气环境的作用及机制(课件)《环境毒理学》同步教学（高等教育出版社）

7.1 大气环境的作用及机制 7.1 大气环境的作用及机制 本章内容 第一节 有害气体的毒性作用及其机制 第二节 大气颗粒物的作用及机制 第一节 有害气体的毒性作用 及其机制 一、二氧化硫(SO2) （一）理化性质 SO2为无色、具辛辣及窒息性气味的气体；相对分子质量为64.06，液态相对密度为1.434，熔点–72.7℃，沸点–10℃；易溶于水形成亚硫酸。SO2在空气中可在290～400 nm光作用下发生光氧化反应形成三氧化硫(SO3) 。 返回本章目录 （二）吸收、分布和排泄 SO2在呼吸道中主要被鼻腔和上呼吸道黏膜吸收，而不易进入肺部，但可吸附于大气颗粒物的表面而进入呼吸道深部。 SO2被呼吸道吸收以后，进入血液分布全身。 亚硫酸氧化酶是一种含钼酶，可有效地催化亚硫酸根离子与氧结合生成硫酸根离子（SO42-），以硫酸盐的形式随尿排出。 （三）生物化学转化 SO32-和HSO3-在低浓度下一般不以游离态形式存在 ；当其浓度较高而亚硫酸氧化酶不足以使之全部转化为硫酸根离子时，在一定条件下该离子也可与蛋白质、多肽及含硫氨基酸的巯基反应生成R–S–SO3-。在一定条件下, 亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子也可与DNA中的胞嘧啶反应，使之脱氨生成尿嘧啶。 （四）毒性作用 1．SO2对动物及人呼吸道有毒性作用 2．SO2有致突变、致癌变作用 3．SO2及其衍生物是一种全身性毒物，能影响 多种酶的活性 4．SO2对大脑皮质功能及体内维生素代谢均有 影响 ，对细胞生长有抑制作用 5．SO2与颗粒物有很强的联合作用 6．SO2对各种植物都会造成程度不同的损伤 （五）酸雨的形成及危害 1.酸雾对健康有直接危害 2.影响水生生物的生长 3. 土壤酸化导致农作物产量降低甚至枯死。 此外，酸雨对建筑物和金属构筑物等有严重腐蚀作用。 酸雨的危害 在阳光紫外线下能与O2生成NO和O3 –21.2 –9.3 46.01 红棕色、有刺激性、难溶于水 NO2 在空气中能与氧或臭氧(O3)生成NO2 –151.7 –163.6 30.01 无色、无味、难溶于水 NO 　化学性质 沸点 (℃) 熔点 (℃) 相对分子质量 　物理性质 气体 二、氮氧化物（NOx） （一）理化性质 氮氧化物(NOx) 通常是指NO和NO2 。 （二）吸收、分布和排泄 NO与NO2均难溶于水，故不易在上呼吸道吸收，容易进入下呼吸道直至肺的深部。当NO2到达肺泡时，缓慢地溶于水液中，形成亚硝酸和硝酸及其盐类，以亚硝酸根和硝酸根离子的形式通过肺进入血液，在全身分布，引起肾、肝、心等脏器损伤，最后通过尿排出。 （三）毒性作用 1．NO的毒性作用 只有暴露在一定浓度下才能引起毒性作用。 2．NO2的毒性作用 对上呼吸道及眼结膜的刺激作用较小，而主要是作用于深部呼吸道、细支气管及肺泡。 三、一氧化碳（CO） （一）理化性质 无色、无味、无刺激性的有毒气体，相对分子质量28.01，熔点–20.05 ℃，沸点–191.48 ℃，相对密度0.968。 （二）吸收、分布和排泄 CO的吸收与排出，主要取决于空气中CO的分压(浓度)、血液中HbCO的饱和度(即HbCO占血红蛋白总量的百分比)、接触时间及肺通气量。 （三）毒性作用 1．CO毒性作用机制 CO与血红蛋白结合减弱了红细胞携带和运输氧气的能力。 CO还能抑制和减缓HbO2正常解离释放氧的能力，加重组织缺氧，导致低氧血症。影响一些体内代谢酶的活性，影响环境化学物在体内的代谢转化。 2. CO毒性作用 (1)CO中毒CO中毒与血液中HbCO的浓度密切相关。 (2)CO对神经系统的影响神经系统如脑对缺氧最为敏感。 (3)CO对心血管系统的影响心血管系统对CO非常敏感，CO还可加重心血管病患者的症状。 (4) CO对胎儿的影响CO可经胎盘进入胎儿体内。 四、臭氧和光化学烟雾 （一）光化学烟雾的形成 (1)在日光下NO2吸收光能分解为NO和原子态氧(O)，O和O2反应生成O3。 (2) 烃类化合物与O、OH及O3等反应生成各种自由基。 (3) 自由基促使NO转化成NO2，NO2继续光解形成O3；自由基与O、NO、NO2等反应生成醛、酮、醇、酸类化合物，以及过氧酰基硝酸