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粉尘危害与预防

在机械制造企业安全质量标准化考评标准中，涉及到粉尘危害及控制的项目较多，如职业危害作业点的划分，职业危害点治理率、达标率、职业危害四项分级，防尘防毒设施设备完好率，以及职业健康监护和现场监督检查等都涉及到粉尘危害点的确定、控制及治理等问题。要做好上述工作，首先对粉尘要有充分的认识，然后才会有针对性的治理、防护办法，最后才能达到控制或减少因粉尘而导致的职业危害、预防相应的职业病的发生。

粉尘的来源及分类

粉尘及粉尘来源：能够较长时间呈浮游状在空气中的固体微粒叫粉尘。在生产过程中所形成的粉尘叫生产性粉尘。按胶体化学的观点，粉尘是一种气溶胶，其分散介质是空气，分散相是固体微粒。

生产过程粉尘的主要来源：(1)固体物质的机械加工或粉碎，如金属研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等。(2)物质加热时产生的蒸气在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒，如金属熔炼，焊接、浇铸等。(3)有机物质不完全燃烧所形成的微粒，如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等。(4)铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合，过筛、包装、搬运等操作过程中，以及沉积的粉尘由于振动或气流运动，使沉积的粉尘重又浮游于空气中(产生二次扬尘)也是粉尘的来源。

粉尘的分类：粉尘的分类，通常有两种方法，一是按粉尘的性质分类，另一种是按粉尘颗粒的大小分类。

按粉尘的性质分类：(1)无机性粉尘：包括矿物粉尘(如砂、煤)：金属性粉尘(如铁、锡、铅及其化合物)；人工无机粉尘(如金刚砂、水泥、玻璃纤维)。(2)有机性粉尘：包括植物性粉尘(如木材、烟草、面粉)动物性粉尘(如兽皮、角质、毛发)；人工有机粉尘(如炸药、有机染料、塑料、化纤)；(3)混合性粉尘，上述多种粉尘的混合物(如金属研磨时，金属和磨料粉尘混合物等)。在职业健康工作中，常依据粉尘性质，初步判断其对人体危害机理及程度。

按粉尘颗粒的大小分类：(1)灰尘：粉尘粒子的直径大于10微米，在静止的空气中，以加速沉降，不扩散。(2)尘雾：粉尘粒子的直径介于10～0.1微米，在静止的空气中，以等速降落，不易扩散。(3)烟尘：粉尘粒子直径为0.1~0.001微米，因其大小接近于空气分子，受空气分子的冲撞呈布朗运动(不规则运动)，几乎完全不沉降或非常缓慢而曲折地降落。由于粉尘颗粒的大小不同，在空气中滞留的时间长短也不同，直接影响操作人员的接尘时间。粉尘在空气中呈现的状态不同所采取的治理方法也不同。

粉尘的浓度，分散度、溶解度、形状和硬度对职业危害的影响

粉尘浓度：粉尘浓度表示方法有两种，一种以单位体积空气中的粉尘重量(毫克／立方米)表示；另一种是用单位体积空气中的粒子数(粒子数／立方厘米)表示。我认为前者较为合理，后者涉及到粉尘粒子直径组别及大小。粉尘浓度直接决定粉尘对人体的危害程度，粉尘浓度愈高，则危害愈大。如粉尘中游离二氧化硅是粉尘矽肺的病源，二氧化硅含量愈高，危害愈大，引起的病变越严重，病变的发展速度也越快。因而制定生产车间作业地带空气中粉尘的最高容许浓度有着重要的意义。

粉尘分散度：粉尘分散度是表示粉尘颗粒大小的一个概念，分散相由越小的尘粒组成时，则分散度越高；反之则越低。它是用粉尘颗粒按直径大小分组的重量百分比表示，即取样粉尘中颗粒直径为d(按直径大小分组的类别)的粉尘重量(克)与取样粉尘总重量(克)的百分比，为该组的分散度。当粉尘粒子的比重衡定时，分散度愈高则粉尘粒子沉降愈慢，在空气中飘浮的时间愈长。在静止的空气中，1微米以下的粉尘，从1.5～2米高处降落到地面，则需5～7小时，因而被人吸入的机会也就愈多。分散度还与粉尘在人体呼吸道中的阻留有关，尘粒愈大，被阻留于上呼吸道的可能性愈大，尘粒愈小，通过上呼吸道而吸人肺内的机会愈多，危害也就越大。

粉尘溶解度：粉尘溶解度大小对人体危害程度的关系，因粉尘的性质不同而各异。主要呈化学性作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用增强；呈机械刺激作用的粉尘与此相反，随溶解度的增加其危害作用减弱。难溶性粉尘都能引起气管炎和肺组织纤维化(尘肺)。有毒脂溶性(溶解于油脂)和水溶性(溶于水)粉尘，通过湿润的上呼吸道能迅速溶解而被吸收，还可通过人体表皮的汗腺、皮脂腺、毛囊进人人体而产生中毒反应。

粉尘的形状和硬度：粉尘颗粒形状多种多样，有块状、片状、针状、球状、线装等。粉尘因形状不同，在沉降时所受空气的阻力也不同。当粉尘作用于上呼吸道、眼粘膜和皮肤时，尘粒形状和硬度具有一定意义。锐利而坚硬的尘粒往往引起机械损伤较大，柔软的长纤维状有机粉尘，易沉着于气管、大中支气管的粘膜上，使呼吸道粘膜覆盖着一层绒毛样物质，易产生慢性支气管炎及气管炎。

粉尘的特性

粉尘荷电性：经测定和超显微观察，飘浮在空气中的尘粒有90~95％荷正电或负电，5～10％的尘粒不带电。此种电荷的来源，或是粉碎时及流动时摩擦而产生，或是吸附了空气中的带电离子，或与其他带电物体表面接触而带电荷。同一种尘粒可带正电、负电或不带电。尘粒的荷电性对粉尘在空气中的稳定程度有一定影响。同性电荷相斥，增加尘粒浮游在空气中的滞留时间而增加人体吸入量，异性电荷相吸引，可使尘粒在撞击时凝聚而沉降，我们常利用粉尘的荷电性能进行除尘。

粉尘爆炸性：爆炸性是高分散度的煤炭、糖、面粉、硫磺、麻、铅、锌、铝等粉尘所特有的性质。发生爆炸的条件是必须有高温(火焰、火花、放电)和粉尘在空气中达到足够的浓度。八十年代哈尔滨亚麻纺织厂(规模世界第三、亚洲第一)曾发生亚麻粉尘爆炸，不仅近三分之一的财产毁于一旦，而进入新世纪的今天，事故所导致大批的伤残者所遗留的问题仍很棘手。几年前我曾主持处理过铝尘爆炸事故，该事故发生在拆除经过冲洗后的铝粉生产车间的过程中，由于吊顶铁板坍塌下滑时与有多年铝尘沉积的墙壁发生摩擦而引爆，在瞬间的闪光爆炸中，当事人的肌肉几乎烧熟而死亡。

粉尘的吸水性：粉尘的吸水性决定于粉尘的成分、大小、荷电状态、温度和气压等条件。吸水性随压力增加而增加，随温度的上升而降低、随尘粒的变小而减少。粉尘易被水湿润的称亲水性粉尘，相反则称憎水性粉尘。对于憎水性粉尘不宜采用湿式除尘净化。某些粉尘吸水后形成不溶于水的硬垢，称为水硬性粉尘，硬垢会造成堵塞而导致除尘系统失灵。

粉尘对健康的影响

全身作用：长期吸入较高浓度粉尘可引起肺部弥漫性、进行性纤维化为主的全身疾病(尘肺)；如吸入铅、铜、锌锰等毒性粉尘，可在支气管壁上溶解而被吸收，由血液带到全身各部位，引起全身性中毒。铅中毒是慢性的，但中毒者如果发烧，或者吃了某些药物和喝了过量的酒，也会引起中毒的急性发作；过量吸入铜的烟尘可能导致溶血性贫血；锌在燃烧时产生氧化锌烟尘，人吸入后产生一种类似疟疾的“金属烟雾热”疾病；长期吸入锰及其氧化物粉尘或烟雾，对中枢神经系统、呼吸系统及消化系统发生不良作用。

局部作用：接触或吸入粉尘，首先对皮肤、角膜、粘膜等产生局部的刺激作用，并产生一系列的病变。如粉尘作用于呼吸道，早期可引起鼻腔粘膜机能亢进，毛细血管扩张，久之便形成肥大性鼻炎，最后由于粘膜营养供应不足而形成萎缩性鼻炎。还可形成咽炎、喉炎、气管及支气管炎。作用于皮肤、可形成粉刺、毛囊炎、脓皮病，如铅尘浸入皮肤，会出现一些小红点，称为“铅疹”等。

致癌作用：接触如镍、铬、铬酸盐的粉尘，可以引起肺癌；接触放射性矿物粉尘、容易生成肺癌；石棉粉尘可引起皮癌。

感染作用：有些有机粉尘如破烂布屑、兽皮、谷物等粉尘常附有病原菌，如丝菌、放射菌属等，随粉尘兹人肺内，可引起肺霉菌病等。

粉尘对肺部的作用：由于长期吸入生产性粉尘而产生的尘肺病，是一种常见的危害性较大的职业病。由于粉尘的性质不同，对肺组织引起病理改变也有差异，粉尘所引起的肺部疾病可分为三大类。

1、尘肺。2004年4月18日卫生部，劳动保障部颁布的《职业病目录》中按其病因分为矽肺、电焊肺、铸工肺、等13种尘肺病。尘肺从目前的医学水平来说是不可治愈的疾病，因而在《机械制造企业安全质量标准化考评标准》中，把接触生产性粉尘作业危害程度分级(四项分级之一)和职业健康监护作为重要的考评内容之一。

2、肺粉尘沉着症。有些生产性粉尘如锡、钡、锑等粉尘吸入后可沉积于肺部组织中，呈现一般的异物反应、对人体健康危害较小或无明显影响，经治疗或脱离粉尘后病变可逐渐减轻或消失。

3、有机性粉尘引起的肺部病变。有机性粉尘所引起的肺部炎症，尘肺等病变在机械制造企业极为少见，由于对有机粉尘致病的原因研究较少，致病机理的看法不一致，目前也未定为职业病。

机械制造企业常见的粉尘作业

生产准备的阶段中：锅炉、制煤气司炉、出灰、修炉作业，固体燃料粉碎、输送，木料加工、木型制作过程中打磨和可能产生木尘的作业；磨料制造作业(如砂轮、油石、砂布)的炼制、粉碎、精筛，包装、砂布置砂作业；焊材生产工艺的涂装作业；电瓷(绝缘体)工艺的陶工作业等。

制坯成型阶段中：金属原材料气、电切割作业；铸造过程中的型砂处理(包括输送、回收、碾砂、混砂、筛砂等)、造型、熔炼、浇铸、落砂、及铸件清砂浇口打磨、吹扫作业；有色压铸作业，溶模作业，粉末冶金压制作业等。

零部件加工阶段中：铸件的高速精车、粗车及其它干式机械切削作业、金属构件及工具砂轮磨削、砂轮打磨、砂轮切割、焊缝打磨作业。

金属表面处理中：金属喷砂、模具喷砂、镀件喷砂、石英打磨、抛光、抛丸、除油除锈、喷砂粗糙作业。

焊接切割中心：手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊、碳弧焊、气焊、碳弧气刨等作业以及汽车装配阶段的焊装作业等。

对粉尘发生源治理及个人防护

粉尘的防护对策应对工艺、工艺设备、物料、操作条件及方式、职业健康防护设施、个人防护用品等技术措施进行优化、组合，采取综合治理。

消除或减弱粉尘发生源：在工艺和物料方面选用不产生粉尘的工艺，选用无危害或少危害的物料，是消除或减弱粉尘危害的根本途径，即通过工艺和物料选用消除粉尘发生源。例如用树脂砂替代铸造型砂，用湿法生产工艺代替干法生产工艺(如水磨代替干磨、水力清理、电液压清理代替机械清理、使用水雾电弧焊刨等)

限制、抑制粉尘和粉尘扩散：采取密闭管道输送、密闭设备加工，或在不妨碍操作条件下，也可采取半封闭、屏蔽、隔离设施，防止粉尘外逸或将粉尘限制在局部范围内减少扩散：降低物料落差，减少扬尘；对亲水性、弱粘性物料和粉尘应尽量采取增湿、喷雾、喷蒸汽等措施，减少在运输、碾碎、筛分、混合和清理过程中粉尘扩散。

通风排尘：通风排尘依据作业场所及环境状况分全面机械通风和局部机械通风。通风换气是把清洁新鲜空气不断地送人工作场所，将空气中的粉尘浓度进行稀释，并将污染的空气排出室外，使作业场所的有害粉尘稀释到相应的最高容许浓度。在通风排气过程中，含有有害物质的气流不应通过作业人员的呼吸带。

增设吸尘净化设备：依据粉尘的性质、浓度、分散度和发生量、采用相适应的除尘、净化设备消除和净化空气中的粉尘，并防止二次扬尘。

个人防护：依据粉尘对人体的危害方式和伤害途径，进行针对性的个人防护。粉尘(或毒物)对人体伤害途径有三种：一是吸入，通过呼吸道进人体内：二是通过人体表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊进入体内；三是食入，通过消化道进入体内。那么针对伤害途径，个人防护对策：一是切断粉尘进入呼吸系统的途径。依据不同性质的粉尘，配载不同类型的防尘口罩、呼吸器、(对某些有毒粉尘还应配戴防毒面具)；二是阻隔粉尘对皮肤的接触。正确穿戴工作服(有的还需要穿连裤、连帽的工作服)、头盔(人体头部是汗腺、皮脂肪和毛囊较集中的部位)眼镜等：三是禁止在粉尘作业现场进食、抽烟、饮水等。