作业场所粉尘的危害与检测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,作业场所粉尘的危害与检测,山西省卫生厅卫生监督所 靳基民,2007年5月16日,一、生产性粉尘的定义,生产性粉尘指在生产过程中形成的，并能够长时间浮游于空气中的固体微粒。它是污染作业环境、损害劳动者健康的重要的职业病危害因素，可引起包括尘肺在内的多种职业性肺部疾病。,二、生产性粉尘的来源,生产性粉尘的来源非常广泛。矿山开采、凿岩、爆破、运输、隧道开凿、筑路等；冶金工业中的原材料准备、矿石粉碎、筛分、配料等；机械制造工业中原料破碎、配料、清砂等；耐火材料、玻璃、水泥、陶瓷等工业的原料加工；皮毛、纺织工业的原料处理；化学工业中固体原料加工处理，包装物品等生产过程，甚至宝石首饰加工均可能产生生产性粉尘。,三、生产性粉尘的分类,生产性粉尘的分类方法很多，按粉尘的性质可概括为两大类：,1、无机粉尘 包括矿物性粉尘如石英、石棉、滑石、煤等；金属性粉尘如铅、锰、铁、锌等及其化合物；人工无机粉尘如水泥、玻璃纤维等。,2、有机粉尘 包括动物性粉尘如皮毛、丝、骨粉尘；植物性粉尘如棉、麻、谷物、亚麻等；人工有机粉尘如有机染料、合成树脂、人造有机纤维粉尘等。,在生产环境中，以单纯一种存在的较少见，大多数情况下以两种以上粉尘混合存在，一般称为混合粉尘。,四、生产性粉尘的理化性质,粉尘对人体的危害程度与其理化性质有关，与其生物学作用及防尘措施等也有密切关系。在卫生学上，有意义的粉尘理化性质包括粉尘的化学成分、分散度、溶解度、密度、形状、硬度、荷电性和爆炸性等。,1粉尘的化学成分,粉尘的化学成分、浓度和接触时间是直接决定粉尘对人体危害性质和严重程度的重要 因素。根据粉尘化学性质不同，粉尘对人体可有致纤维化、中毒、致敏等作用，如游离二氧化硅粉尘的致纤维化作用。对于同一种粉尘，它的浓度越高，与其接触的时间越长，对人体危害越重。,2分散度,粉尘的分散度是表示粉尘颗粒大小的一个概念，它与粉尘在空气中呈浮游状态存在的持续时间(稳定程度)有密切关系。在生产环境中，由于通风、热源、机器转动以及人员走动等原因，使空气经常流动，从而使尘粒沉降变慢，延长其在空气中的浮游时间，被人吸人的时机就越多。直径小于5微米的粉尘对机体的危害性较大，也易于到达呼吸器官的深部。,3溶解度与密度,粉尘溶解度大小与对人危害程度的关系，因粉尘作用性质不同而异。主要呈化学毒作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用增强；主要呈机械刺激作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用减弱。,粉尘颗粒密度的大小与其在空气中的稳定程度有关，尘粒大小相同，密度大者沉降速度快、稳定程度低。在通风除尘设计中，要考虑密度这一因素。,4形状与硬度,粉尘颗粒的形状多种多样。质量相同的尘粒因形状不同，在沉降时所受阻力也不同，因此，粉尘的形状能影响其稳定程度。坚硬并外形锋利的尘粒可能引起呼吸道黏膜机械损伤，如某些纤维状粉尘(如石棉纤维)。,5荷电性,高分散度的尘粒通常带有电荷，与作业环境的湿度和温度有关。尘粒带有相异电荷时，可促进凝集、加速沉降。粉尘的这一性质对选择除尘设备有重要意义。荷电的尘粒在呼吸道可被阻留。,6爆炸性,高分散度的煤炭、糖、面粉、硫磺、铝、锌等粉尘具有爆炸性。发生爆炸的条件是高温(火焰、火花、放电)和粉尘在空气中到达足够的浓度。可能发生爆炸的粉尘最小浓度：各种煤尘为3040gm3，淀粉、铝及硫磺为7gm3，糖为103gm3。,生产性粉尘的致病机理,生产性粉尘的理化性质不同，对人体的危害性质和程度亦不同。在卫生学上有意义的粉尘理化性质有分散度、游离二氧化硅含量、荷电性、爆炸性及粉尘的化学成分等。生产性粉尘对人体的危害受粉尘吸入量以及个体差异的影响。,生产性粉尘的致病机理续,一般只有几微米以下的细小粉尘能进入肺泡导致慢性肺脏疾病。粉尘进入肺泡后，肺泡内的巨噬细胞视粉尘为异物将其吞噬，导致一系列复杂的机体反响，促使肺组织纤维化，使受影响的肺泡逐渐失去换气功能而“死亡，当有大量肺泡失去换气功能时，最终导致尘肺病，患者感觉胸闷、呼吸困难。长时间开展可产生许多并发症如：肺气肿、感染、肺结核等，病人最终因呼吸困难合并并发症而死亡。,生产性粉尘的致病机理续,一般认为，尘肺的发生和开展与从作业人员所接触粉尘的时间、粉尘中游离二氧化硅含量、生产场所粉尘浓度、分散度、防护措施以及劳动者个体条件等因素有关。劳动者一般在接触粉尘510年才发病，有的可长达1520余年。接触高浓度、高游离二氧化硅的粉尘，也有12年发病的。,其机理是由于粉尘进入肺组织后，引起肺泡的防御反响，成为尘细胞。其根本病变是矽结节的形成和弥漫性间质纤维增生，主要引起肺纤维化改变。,六、生产性粉尘引起的职业病,生产性粉法的种类繁多，理化性状不同，对人体所造成的危害也是多种多样的。就其病理性质可概括为如下几种：,1、全身中毒性：如铅、锰、砷化合物等粉尘；,2、局部刺激性：如生石灰、漂白粉、水泥、烟草等粉尘；,3、变态反响性：如大麻、黄麻、面粉、羽毛、锌烟等粉尘；,4、光反响性：如沥青粉尘；,5、感染性：如破烂布屑、兽毛、谷粒等粉尘有时附有病原菌；,6、致癌性：如铬、镍、砷、石棉及某些光感应性和放射性物质的粉尘；,7、尘肺：如矽尘、煤尘、硅酸盐尘等。,生产性粉尘引起的职业病 续,生产性粉尘引起的职业病中以尘肺为最严重。据不完全统计尘肺病例约占职业病患病总人数的三分之二。,尘肺是生产过程中长期吸入生产性粉尘引起的，以肺组织纤维化病变为主的疾病。,我国按病因将尘肺分为矽肺、煤工尘肺、石墨尘肺、碳黑尘肺、石棉肺、滑石尘肺、水泥尘肺、云母尘肺、陶工尘肺、铝尘肺、电焊工尘肺、铸工尘肺和其它尘肺等13种。,七、粉尘分类目录,一矽尘游离二氧化硅含量超过10的无机性粉尘,二煤尘煤矽尘,三石墨尘,四炭黑尘,五石棉尘,六滑石尘,七水泥尘,八云母尘,九陶瓷尘,十铝尘铝、铝合金、氧化铝粉尘,十一电焊烟尘,十二铸造粉尘,十三其他粉尘,八、作业场所空气中粉尘测定方法GB 5748-85,本标准适用于测定作业场所空气中的粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量和粉尘分散度。,1术语,1.1作业场所工人在生产过程中经常或定时停留的地点。1.2粉尘悬浮于作业场所空气中的固体微粒。1.3粉尘浓度单位体积空气中所含粉尘的质量(mg/m3)或数量(粒/cm3)。本方法采用质量浓度。1.4游离二氧化硅指结晶型的二氧化硅。1.5粉尘分散度各粒径区间的粉尘数量或质量分布的百分比。本方法采用数量分布百分比。1.6测尘点受粉尘污染的作业场所中必须进行监测的地点。,2测尘点的选择原那么,2.1测尘点应设在有代表性的工人接尘地点。2.2测尘位置，应选择在接尘人员经常活动的范围内，且粉尘分布较均匀处的呼吸带。在风流影响时，一般应选择在作业地点的下风侧或回风侧。移动式产尘点的采样位置，应位于生产活动中有代表性的地点，或将采样器架设于移动设备上。,3粉尘浓度的测定方法,3.1原理抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在质量的滤膜上，由采样后滤膜的增量，求出单位体积空气中粉尘的质量(mg/m3)。3.2器材采样器采用经过产品检验合格的粉尘采样器，在需要防爆的作业场所采样时，用防爆型粉尘采样器，采样头的气密性应符合附录A的要求。滤膜采用过氯乙烯纤维滤膜。当粉尘浓度低于50mg/m3时，用直径为40mm的滤膜，高于50mg/m3时，用直径为75mm的滤膜。当过氯乙烯纤维滤膜不适用时，改用玻璃纤维滤膜。气体流量计常用1540l/min的转子流量计，也可用涡轮式气体流量计；需要加大流量时，可提高到80l/min的上述流量计，流量计至少每半年用钟罩式气体计量器、皂膜流量计或精度为1%的转子流量计校正一次。假设流量计有明显污染时，应及时清洗校正。天平用感量不低于0.0001g的分析天平。按计量部门规定，每年检定一次。秒表或相当于秒表的计时器。枯燥器内盛变色硅胶。,3粉尘浓度的测定方法 续,3.3测定程序滤膜的准备用镊子取下滤膜两面的夹衬纸，置于天平上称量，记录初始质量，然后将滤膜装入滤膜夹，确认滤膜无褶皱或裂隙后，放入带编号的样品盒里备用。采样器的架设取出准备好的滤膜夹，装入采样头中拧紧，采样时，滤膜的受尘面应迎向含尘气流。当迎向含尘气流无法防止飞溅的泥浆、砂粒对样品的污染时，受尘面可以侧向。采样开始的时间连续性产尘作业点，应在作业开始30min后。阵发性产尘作业点，应在工人工作时采样。采样的流量常用流量为1540l/min。浓度较低时，可适当加大流量，但不得超过80l/min。在整个采样过程中，流量应稳定。,4粉尘中游离二氧化硅含量的测定方法,4.1原理硅酸盐溶于加热的焦磷酸，而石英几乎不溶，以质量法测定粉尘中游离二氧化硅的含量。4.2器材锥形烧瓶(50ml)。量筒(25ml)。烧杯(200400ml)。玻璃漏斗和漏斗架。温度计(0360)。电炉(可调)。高温电炉(附温度控制器)。瓷坩埚或铂坩埚(25ml，带盖)。坩埚坩或铂尘坩埚钳。枯燥器(内盛变色硅胶)。分析天平(感量为0.0001g)。玛瑙研钵。定量滤纸(慢速)。pH试纸。,4粉尘中游离二氧化硅含量的测定方法 续,4.3试剂焦磷酸(将85%的磷酸加热到沸腾，至250不冒泡为止，放冷，贮存于试剂瓶中)。氢氟酸。结晶硝酸铵。盐酸。以上试剂均为化学纯。4.4采样采集工人经常工作地点呼吸带附近的悬浮粉尘。按滤膜直径为75mm的采样方法对最大流量采集0.2g左右的粉尘，或用其他适宜的采样方法进行采样；当受采样条件限制时，可在其呼吸带高度采集沉降尘。,4粉尘中游离二氧化硅含量的测定方法 续2,4.5分析步骤将采集的粉尘样品放在1053烘箱中烘干2h，稍冷，贮于枯燥器中备用。如粉尘粒子较大，需用玛瑙研钵研细到手捻有滑感为止。准确称取0.10.2g粉尘样品于50ml的锥形烧瓶中。样品中假设含有煤、其他碳素及有机物的粉尘时，应放在瓷坩埚中，在800900下灼烧30min以上，使炭及有机物完全灰化，冷却后将残渣用焦磷酸洗入锥形烧瓶中；假设含有硫化矿物(如黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等)，应加数毫克结晶硝酸铵于锥形烧瓶中。用量筒取15ml焦磷酸，倒入锥形烧瓶中，摇动，使样品全部湿润。将锥形烧瓶置于可调电炉上，迅速加热到245250，保持15min，并用带有温度计的玻璃棒不断搅拌。取下锥形烧瓶，在室温下冷却到100150，再将锥形烧瓶放入冷水中冷却到4050，在冷却过程中，加5080的蒸馏水稀释到4045mol，稀释时一面加水，一面用力搅拌混匀,4粉尘中游离二氧化硅含量的测定方法 续3,将锥形烧瓶内容物小心移入烧杯中，再用热蒸馏水冲洗温度计、玻璃棒及锥形烧瓶。把洗液并倒入烧杯中，并加蒸馏水稀释至150200ml，用玻璃棒搅匀。将烧杯放在电炉上煮沸内容物，趁热用无灰滤纸过滤(滤液中有尘粒时，须加纸浆)，滤液勿倒太满，一般约在滤纸的三分之二处。过滤后，用0.1N盐酸洗涤烧杯移入漏斗中，并将滤纸上的沉渣冲洗35次，再用热蒸馏水洗至无酸性反响为止(可用pH试纸检验)，如用铂坩埚时，要洗至无磷酸根反响后再洗三次(检验方法见4.8)。上述过程，应在当天完成。将带有沉渣的滤纸折叠数次，放于恒量的瓷坩埚中，在80的烘箱中烘干，再放在电炉上低温炭化，炭化时要加盖并稍留一小缝隙，然后放入高温电炉(800900)中灼烧30min，取出瓷坩埚，在室温下稍冷后，再放入枯燥器中冷却1h，称至恒量并记录。,4粉尘中游离二氧化硅含量的测定方法 续4,4.6粉尘中游离二氧化硅含量按式(3)计算：SiO2(F)m2-m1/G100.(3)式中SiO2(F)游离二氧化硅含量，%；m1坩埚质量，g；m2坩埚加沉渣质量，g；G粉尘样品质量，g。4.7粉尘中含有难溶物质的处理当粉尘样品中含有难以被焦磷酸溶解的物质时(如碳化硅、绿柱石、电气石、黄玉等)，那么需用氢氟酸在铂坩埚中处理。向铂坩埚内参加数滴1：1硫酸，使沉渣全部润湿。然后再加40%的氢氟酸510ml(在通风柜内)，稍加热，使沉渣中游离二氧化硅溶解，继续加热蒸发至不冒白烟为止(防止沸腾)。再于900温度下灼烧，称