粉塵是指在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生,并能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于氣體中的固體微粒。
(一) 粉塵的分類
粉塵可以根據(jù)許多特征進(jìn)行分類。按照通常的分類方法,可以分為下列幾種:
1. 按粉塵的成分分
(1) 無機(jī)粉塵,包括礦物性粉塵(如石英、石棉、滑石、石灰石粉塵等)、金屬性粉塵(如鉛、鋅、錳、銅、鐵、錫粉塵等)和人工無機(jī)性粉塵(如金剛砂、水泥、石墨、玻璃粉塵等)。
(2) 有機(jī)粉塵,包括植物性粉塵(如棉、麻、谷物、煙草、茶葉粉塵等)、動(dòng)物性粉塵(如獸毛、毛發(fā)、骨質(zhì)、角質(zhì)粉塵等)和人工有機(jī)粉塵(如TNT炸藥、有機(jī)染料粉塵等)。
(3) 混合性粉塵,是指上述兩種或多種粉塵的混合物?;旌闲苑蹓m在生產(chǎn)環(huán)境中會(huì)常常遇到,如鑄造廠用混砂機(jī)混碾物料時(shí)產(chǎn)生的粉塵,既有石英砂和黏粉塵,又有煤塵;又如用砂輪機(jī)磨削金屬時(shí)產(chǎn)生的粉塵,既有金剛砂粉塵,又有金屬粉塵。
2. 按粉塵的顆粒大小分
(1) 可見粉塵,用眼睛可以分辨的粉塵,粒徑大于10μm。
(2) 顯微粉塵,在普通顯微鏡下可以分辨的粉塵,粒徑為0.25~10μm。
(3) 超顯微粉塵,在超倍顯微鏡或電子顯微鏡下才可分辨的粉塵,粒徑小于0.25μm。
3. 從衛(wèi)生學(xué)角度分
(1) 呼吸性粉塵,《車間空氣中呼吸性矽塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB16225—1996)規(guī)定:呼吸性粉塵系指采集的粉塵空氣動(dòng)力學(xué)直徑均在7.07μm以下,而且空氣動(dòng)力學(xué)直徑5μm粉塵的采集率為50%。呼吸性粉塵中游離二氧化硅含量在10%以上者稱為呼吸性矽塵。由于呼吸性粉塵能進(jìn)入人的細(xì)支氣管到達(dá)肺泡,并沉積在肺部,故對(duì)人體的健康危害最大。
(2) 非呼吸性粉塵。
此外,還可以分為有毒粉塵(如錳粉塵、鉛粉塵等)、無毒粉塵(如鐵礦石粉塵等)和放射性粉塵(如鈾礦石粉塵等)。
4. 從環(huán)境保護(hù)角度分
(1) 落塵。散入大氣中的粉塵,粒徑大于10μm的很快落回地面,稱為落塵。
(2) 飄塵。散入大氣中的粉塵,粒徑小于10μm的叫做飄塵。飄塵中有相當(dāng)一部分比細(xì)菌還小,它可以幾小時(shí)、幾天、甚至幾年浮游在大氣中。這些微細(xì)粉塵一般具有很強(qiáng)的呼附能力,很多有害氣體、液體或某些金屬元素(如鎳、鉻、鋅等)都能吸附在其上,隨著人的呼吸而被帶入肺部深處或黏附在支氣管的管壁上,引起或加重呼吸器官的各種疾病。另外,飄塵還會(huì)降低大氣的可見度,促使煙霧的形成,使太陽輻射的傳遞受以影響。
5. 按燃燒和爆炸性質(zhì)分
(1) 易燃易爆粉塵,如煤粉塵、硫磺粉塵等。
(2) 非易燃易爆粉塵,如石灰石粉塵等。
6. 按生成原因分
(1) 粉塵,指因機(jī)械過程而產(chǎn)生的固體粒子,如用破碎機(jī)破碎礦石時(shí)產(chǎn)生的粉塵即屬此類。
(2) 煙塵,指因物理、化學(xué)過程而產(chǎn)生的固體粒子,如鍋爐或水泥煅燒窯廢氣中的煙塵即屬此類。
如無特殊說明,用粉塵這一名詞作為總稱,也包括煙塵。
(二) 粉塵的產(chǎn)生
許多工業(yè)生產(chǎn)部門,例如冶金行業(yè)的冶煉廠、燒結(jié)廠、耐火材料廠;機(jī)械行業(yè)的鑄造廠;建材行業(yè)的水泥廠、石棉制品廠、磚瓦廠;輕工行業(yè)的玻璃廠、陶瓷廠;紡織行業(yè)的棉紡廠、麻紡廠;電力行業(yè)的火力發(fā)電廠;化工行業(yè)的橡膠廠等等在生產(chǎn)過程中均產(chǎn)生大量粉塵。產(chǎn)生粉塵的生產(chǎn)過程有以下幾個(gè)方面:
1. 固體物質(zhì)的機(jī)械破碎過程,如用破碎機(jī)將礦石破碎或用球磨機(jī)將煤塊磨成煤粉。
2. 固體表面的加工過程,如用砂輪機(jī)磨削刀具或用噴砂清理黏附在鑄件表面的黏砂或氧化皮。
3. 粉粒狀物料的貯運(yùn)、裝卸、混合、篩分及包裝過程,如用皮帶機(jī)和提升機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)物料或向料倉卸料。
4. 粉狀物料的成型過程,如用壓磚機(jī)對(duì)模具中的粉料進(jìn)行沖壓使之成型。
5. 物質(zhì)的加熱和燃燒過程,以及金屬的冶煉和焊接過程,如煤在鍋爐中燃燒后所產(chǎn)生的煙氣就夾著大量粉塵。鍋爐每燃燒1t煤可產(chǎn)生3~11kg的粉塵排放物,而沖天爐每熔化1t鐵水平均要產(chǎn)生7kg粉塵排放物。
(三) 粉塵的危害
1. 對(duì)人體的危害
一個(gè)成年人每天大約需要19m<sup>3<sup>空氣,以便從中取得所需的氧氣,如果工人工作地點(diǎn)(又稱作業(yè)點(diǎn)或工作區(qū))的空氣中含有大量粉塵,那么在這種環(huán)境下工作的工人吸進(jìn)肺部的粉塵量就多。當(dāng)吸入粉塵達(dá)到一定數(shù)量時(shí),就能引起肺組織發(fā)生纖維化病變,使肺部組織逐漸硬化,失去正常的呼吸功能,發(fā)生塵肺病。
當(dāng)前,在全國(guó)工業(yè)企業(yè)中,職業(yè)危害最嚴(yán)重的是粉塵危害。據(jù)1996年統(tǒng)計(jì),塵肺病占全國(guó)職業(yè)病構(gòu)成的61.8%,居各種職業(yè)病之首。
塵肺具有發(fā)病率高、死亡率高的特點(diǎn),是一種嚴(yán)重的職業(yè)性疾病。塵肺的發(fā)病時(shí)間長(zhǎng)短和嚴(yán)重程度主要取決于粉塵中游離二氧化硅含量、粉塵的粒徑大小和人體吸入量。個(gè)人身體狀況和個(gè)人防護(hù)好壞對(duì)塵肺的發(fā)病也有不同程度的影響。到目前為止,這種病在世界各國(guó)還沒有很理想的治療方法,現(xiàn)有治療塵肺的藥物只能減輕塵肺病人的痛苦,延緩塵肺病的發(fā)展,而不能使肺組織已形成的纖維化病變消散。因此,塵肺病不僅嚴(yán)重地危害著工人的健康與生命,給勞動(dòng)者本人和家庭帶來不幸和痛苦,而且還極大地破壞生產(chǎn)力,給國(guó)家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和不良的政治影響,妨礙經(jīng)濟(jì)建設(shè)的順利進(jìn)行。
2. 對(duì)生產(chǎn)的影響
空氣中的粉塵落到機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件上,會(huì)加速轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損,降低機(jī)器的精度和壽命。有些小型精密儀表,若掉進(jìn)粉塵會(huì)使部件卡住而不能正常工作。粉塵對(duì)油漆、膠片生產(chǎn)和某些產(chǎn)品(如電容器、精密儀表、微型電機(jī)、微型軸承等)的質(zhì)量影響很大。這些產(chǎn)品一經(jīng)玷污,輕者重新返工,重者降級(jí)處理,甚至全部報(bào)廢。尤其是半導(dǎo)體集成電路,其元件最細(xì)的引線只有頭發(fā)直徑的1/20或更細(xì),如果落上粉塵就會(huì)使整塊電路報(bào)廢。粉塵彌漫的車間,會(huì)降低可見度,影響視野,妨礙操作,降低勞動(dòng)生產(chǎn)率,甚至造成事故。有的粉塵在一定條件下,會(huì)發(fā)生爆炸,給人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成損失。
3. 對(duì)環(huán)境的影響
我國(guó)工業(yè)和生活窯爐每年排入大氣的煙塵有2000×10<sup>4<sup>t,此外,還有大量通風(fēng)系統(tǒng)排出粉塵。據(jù)統(tǒng)計(jì),大中型水泥企業(yè)排入大氣的粉塵約占水泥產(chǎn)量的10%;煉鋼電弧爐每冶煉1t金屬可產(chǎn)生6~12kg的粉塵排放物;一臺(tái)蒸發(fā)量為10t/h的工業(yè)鍋爐,每天約有500kg粉塵排入空氣中。如果不對(duì)工廠排出的含有大量粉塵的空氣進(jìn)行凈化處理。就會(huì)嚴(yán)重污染大氣,對(duì)居民的健康和環(huán)境造成危害。
排入大氣的粉塵中有相當(dāng)一部分是飄塵,它可以幾小時(shí)、幾天甚至幾年浮游在大氣中。飄塵一般具有很強(qiáng)的吸附能力。很多有害氣體、液體或某些金屬無素(如鎳、鉻、鋅等)都能吸附在其上,隨著人的呼吸而被帶入肺部深處或黏附在支氣管壁上,引起或加重呼吸器官的各種疾病。1952年12月在英國(guó)首都倫敦發(fā)生的“煙霧事件”,許多人吸入大氣中以飄塵為“載體”的二氧化硫,以致在兩個(gè)星期內(nèi)造成4000多人死亡。另外,飄塵還會(huì)降低大氣的可見度,促使煙霧的形成,使太陽輻射能傳遞受到影響。
(四) 粉塵的標(biāo)準(zhǔn)
為了對(duì)車間空氣中的有害物濃度和工廠排放的有害物濃度(或排放量)加以控制,便于對(duì)危害程度不同的粉塵作業(yè)進(jìn)行分級(jí)治理,我國(guó)分別制定了《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(簡(jiǎn)稱衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))、《生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(簡(jiǎn)稱粉塵作業(yè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn))、《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》(簡(jiǎn)稱排放標(biāo)準(zhǔn))。
1. 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
在1989年由國(guó)家頒布的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度作了具體規(guī)定。現(xiàn)將有關(guān)粉塵的部分列于表9—1中。表中最高容許濃度是工人工作地點(diǎn)空氣的含塵濃度不應(yīng)超過的數(shù)值。工人工作地點(diǎn)是指工人為觀察和管理生產(chǎn)過程而經(jīng)?;蚨ㄆ谕A舻牡攸c(diǎn),如生產(chǎn)操作在車間內(nèi)許多不同地點(diǎn)進(jìn)行,則整個(gè)車間均算為工作地點(diǎn)。
表
表9—1 工作地點(diǎn)粉塵最高容許濃度
注:①其他粉塵系指游離二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物質(zhì)的礦物和動(dòng)植物性粉塵。
制定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的目的,是為了使工業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)符合衛(wèi)生要求,保障工人和居民的安全及健康。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度,是衡量生產(chǎn)環(huán)境污染程度,進(jìn)行經(jīng)常性衛(wèi)生監(jiān)督,設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)防塵防毒設(shè)施及其效果的依據(jù)。它是以工礦企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生學(xué)調(diào)查和對(duì)工人健康狀況的長(zhǎng)期觀察,以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究資料為主要依據(jù)制定的。一般認(rèn)為,只要使工人工作地點(diǎn)的有害物質(zhì)濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,工人在此環(huán)境中即使長(zhǎng)期工作,也不會(huì)引起急性或慢性職業(yè)病。
2. 粉塵作業(yè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
粉塵作業(yè)危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是1986年發(fā)布的《生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5817—86)的簡(jiǎn)稱。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)生產(chǎn)性粉塵中游離二氧化硅含量、工人接塵時(shí)間肺總通氣量[指工人在一個(gè)工作日的接塵時(shí)間內(nèi)吸入含塵氣體的總體積,以升/(日·人)表示],以及生產(chǎn)性粉塵濃度超標(biāo)倍數(shù)三項(xiàng)指標(biāo),將接觸生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分為5級(jí):0級(jí)危害、Ⅰ級(jí)危害、Ⅱ級(jí)危害、Ⅲ級(jí)危害、Ⅳ級(jí)危害。分級(jí)表見表9—2。表中生產(chǎn)性粉塵濃度超標(biāo)倍數(shù)系指在工作地點(diǎn)測(cè)定空氣中粉塵濃度超過該種生產(chǎn)性粉塵的最高容許濃度的倍數(shù)。
表
表9—2 生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分級(jí)表
粉塵危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),是確定生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所內(nèi)工人接觸粉塵危害程度大小的依據(jù)。制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)管理工作,便于將不同危害程度的粉塵作業(yè)分出輕重緩急,區(qū)別對(duì)待,采取相應(yīng)的防塵技術(shù)措施和其他政策性措施,以逐步減輕職業(yè)危害,最終達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度。該標(biāo)準(zhǔn)不適用于放射性粉塵和引起化學(xué)中毒的粉塵,也不適用于礦山井下作業(yè)。
3. 排放標(biāo)準(zhǔn)
排放標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定大氣污染物排放濃度或排放量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)。制定排放標(biāo)準(zhǔn)的目的在于加強(qiáng)對(duì)污染源的控制,使環(huán)境和居民的健康得到更好的保護(hù),同時(shí)也為環(huán)境管理部門提供監(jiān)督的依據(jù)。排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是以衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)最高允許濃度作為依據(jù)的。即從煙囪排出的有害物質(zhì),經(jīng)過大氣的混合、擴(kuò)散和稀釋作用后,落到地面的有害物質(zhì)不致對(duì)居民的健康和環(huán)境適成危害。制定排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),還要綜合考慮控制技術(shù)的可能性和經(jīng)濟(jì)合理性等因素。
在1973年由國(guó)家頒布的排放標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)B類有害物的排放濃度或排放量作了具體規(guī)定?,F(xiàn)將有關(guān)粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)列于表9—3中。
表
表9—3 粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)(摘錄)
近年來,各省、自治區(qū)、直轄市結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況,并綜合考慮控制技術(shù)的可能性和經(jīng)濟(jì)合理性,以及地區(qū)的差異性等因素,先后制定了地區(qū)性的排放標(biāo)準(zhǔn)。
(五) 粉塵的防治
我國(guó)多年來防塵工作的實(shí)踐證明,在多數(shù)情況下,單靠一種方法是難以解決粉塵危害問題的。要切實(shí)做好防塵工作,使工人工作地點(diǎn)的含塵濃度和工廠排出的氣體含塵濃度分別達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)