由于各种原因使得
粉尘进入大气,大气粉尘污染,是由于粉尘和烟尘的存在及其产生的作用使环境受到了影响,也就是说,由于进入大气的粉尘和烟尘,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、健康和自然生态环境。
据统计:颗粒状污染物约占整个大气污染物的10%,气态污 染物占90%。颗粒状污染物也是指大气中除气体之外的各种污 染物,包括各种各样的固体、液体和气溶胶。其中有固体的灰尘、 烟尘、烟雾以及液体的云雾和雾滴。其粒径范围在0. 1〜200 pm 之间。按粒径的差异,可以分为降尘和飘尘两种。
(1) 降尘。降尘是指粒径大于10 在重力作用下可降落 的颗粒状物质。其多产生于固体破碎、燃烧残余物的结块及研磨 粉碎的细碎物质。自然界刮风及沙尘暴也可以产生降尘。
从广义讲系指大气中悬浮运动着的一切细小颗粒物的统称,它具有不同的颗 粒粒度、形状和化学组成。粉尘的产生有自然原因,如火山爆发、地篾、岩石的风化 等;也有人类的原因,如人类的生活和生产活动。这些由各种途径产生的细小颗粒物, 受风的吹动进入大气而形成粉尘,当其浓度达到一定程度时,就造成了对大气的污染。
大气粉尘污染,是由于粉尘和烟尘的存在及其产生的作用使环境受到了影响,也就 是说,由于进入大气的粉尘和烟尘,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、健康和自然生态环境。
影响粉尘危害程度的因素很多,除环境容量、粉尘粒度分布、产尘强度、排放时 间、总量、排放状态以及尘源性质和部位外,还有粉尘自身及相关物质的理化性质、气 体动力学条件、地理地质条件及自净和人为控制条件等。例如,除有的粉尘自身就含有 致癌物质、有毒物质、放射性,或具有爆炸性外,有的粉尘对有害元素具有吸附作用或 转化催化作用,如大气中SO2会被颗粒物吸附、富集和传递。20世纪50^0年代伦敦的 4次酸雾事件,就是由煤尘的催化作用造成的。
气候、地质条件和采矿方法等因素可大大影响矿山周围环境中的粉尘浓度,如露天采矿 中,由于开采景大及大吨位物料运输,促进了粉尘的形成,造成了天气灰雾蒙蒙,物体表面 污染或脏化,水体或植被受到化学污染,以及影响人体健康和心情等一系列不良后果。
粉尘的产生原因是多方面的。就引起粉尘的发生过程来说,粉尘有两类:一是机械 过程产生的粉尘,其中包括固体物质的开采、破碎、筛分、混合、装卸、传送和运输 等;二是物理化学过程产生的粉尘,其中包括爆破、煤和油类物质的不完全燃烧等。
扬尘的天然来源主要是裸露的地表,各种沉降 在地面上的气溶胶粒子等都是扬尘的天然来源。在不利气候条件 下或人为扰动下,这些颗粒物就从地表进人空气中,形成土壤尘扬 尘污染。
城市正处于基础设施建设高峰期,每年的建 筑面积不断增长,在建筑、拆迁、道路施工及堆料、运输等过程 中,由于管理措施不力,不能及时清理建筑垃圾、渣土、施工现场 的路面,出人工地的机动车也不能及时冲洗,料堆、运输车都是 造成建筑尘污染严重的重要原因。据有关类比推算,城市中心 区平均每增加3万〜4万m2的施工量,建筑尘对全市TSP平均 增加 1 mg/m3。
矿山粉尘是指伴随采矿活动,即从矿石的开釆、选矿到矿石加工冶炼等生产过程而 产生的细小颗粒物。它包括由矿山各种机械扰动而产生的粉尘和由矿山生活和工业生产 锅炉及冶炼厂等排放出的富含细小颗粒物和气体的烟尘。一般的矿山粉尘很少对大范围环境造成严重危害, 粉尘浓度、释尘速度以及潜在影响都随远离其来源而迅速降低。当然也有因采矿活动而 暴露出来的一些物质能造成大范围环境污染与危害,如含有石棉、放射性物质和金属的 矿石形成的粉尘就属于这类物质。
(1) 烟尘:粉尘颗粒直径
(2) 尘雾:粉尘颗粒直径0.1〜lpm,是由蒸汽冷凝形成的,这类颗粒不受布朗运动 的影响,沉降时间以月为单位进行检测。
(3) 灰尘:粉尘颗粒直径〉lpm,尤其是10gm以上颗粒,是由固体的磨损和聚结形成的,颗粒具有稳定的沉降速度。达到20gm时,处于悬浮状态的颗粒在平静的空气 中以均匀速度降落。
国标采用类型
除粉尘本身化学性质(如有毒的铅、汞、镉、铬、放射性等)会对人体直接造成危 害外,粉尘颗粒大小也是影响人体健康的主要因素,为此,国际标准化组织从粉尘对人 体健康危害的角度,广泛采用了下述类型标准:
(1) 可吸入性粉尘:通过口鼻而吸入的大气粉尘颗粒,直径一般小于10pm,其中 80%直径在2.5〜10gm之间,这些被吸入的颗粒一般粘附在肺的气管和支气管壁上。
(2) 呼吸性粉尘·.指<2.5um的可吸入性粉尘,它可穿过无纤毛气管而滞留在人的肺泡中,是造成各种尘肺的主要原因。
的粉红色氧化铁粉尘、游离的SiO2、石棉粉尘、铁尘、镉尘等,导致神经系统病变的 粉尘有锰尘、铅尘、锌尘、水银尘等,导致肾功能疾病的粉尘有铅尘、镉尘等。
值得注意的是,无机粉尘中危害较大的仍然是铅尘和石棉尘。铅尘是最主要 的工业毒源之一,它除了对肾功能及神经系统产生危害外,还能破坏红细胞而造成贫血 以及严重损害生殖系统。此外,石棉尘吸人肺部不仅会造成严重纤维化形成石棉肺,还 有可能导致肺癌的发生。很多国家已经制订法规限制在建筑中使用石棉。
危害
粉尘侵人人体的途径主要有呼吸系统、眼睛、皮肤等,某中以呼吸系统为主要途 径。粉尘同样会对机械的安全运行产生影响。(1)粉尘化学毒性的危害。粉尘的化学成分可决定粉尘对人体损害的性质。例如, 吸入含高浓度游离
二氧化硅的粉尘,可引起矽肺;吸入石棉尘,可引起石棉肺及间皮 瘤;吸人含铅、锰的粉尘,可引起相应的铅中毒及锰中毒。(2)微细颗粒粉尘的危害。粉尘的颗粒尺寸用其直径的大小来表示·单位为pm. 颗粒尺寸也决定其危害程度。直径在1〜2 Mm左右的粉尘,可较长时间地悬浮在空气 中.被人体吸人机会也更大.危害性相对更大。直径小于15 的粉尘颗粒称为可吸 入性粉尘,直径小于5 pm的粉尘颗粒称为呼吸性粉尘,这些粉尘可达呼吸道深部和肺 泡区。
(3) 髙浓度粉尘的危害。粉尘浓度是指单位体积空气中的粉尘数fl,单位为mg/m3。 尘肺的发展、发病率和病死率与粉尘浓度有密切关系。(4) 粉尘引发的爆炸危害。粉尘是固体物质的微小颗粒,它的表面积与相同重量的 块状物质相比要大得多,故容易着火猛烈燃烧。如果悬浮在空气中的可燃物质的颗粒达 到一定的浓度,形成
爆炸性混合物,一旦遇到火星就可能引起迅速燃烧甚至爆炸。如煤 粉、铝粉等,在空气中达到一定浓度极易产生爆炸。
(5) 粉尘影响机械安全运行。粉尘引发机械加工车间的安全问题是多方面的。若粉 尘颗粒进人机床主轴部件,极有可能划伤主轴表面、缩短主轴轴承使用寿命,造成主轴 装夹不稳等问题。
防治措施
粉尘对人造成的危害,特别是尘肺病尚无特异性治疗。因此,预防粉尘危 害,加强对粉尘作业的劳动防护管理十分重要。(1) 材料替换。最佳方案是用无毒、无害的
材料替代含毒性或含少量毒性的材料。 例如,尽可能采用不含或含游离SiO2低的材料代替含游离SiO2髙的材料。
(2) 优化工艺。采用有效的生产工艺,例如,在工艺要求许可的条件下,尽可能采 用湿法作业,以防止粉尘的形成或把粉尘控制到最低限度;尽M将手工操作变为机械 化、自动化、遥控化操作,避免手工操作处理有毒物质。
(3) 改进设备。尽量提髙使用容器的密闭性能,同时加强排气通风设备的完善和 维护。
(4) 以人为本。
① 操作者必须使用个人防尘用品,做好自身保护。例如,T作时必须穿着劳保服 装,佩戴防尘口罩,做好必要的急救措施等。
② 主管部门要加强检测和定期维护。例如,对作业环境的粉尘浓度实施定期检测, 达到国家标准规定的允许范围;除尘系统必须加强维护和管理,使之处于完好、有效的 状态;急救措施完善,实施得力。