车间环境空气中生产性毒物对作业人员健康影响的模拟研究文献综述

车间环境空气中生产性毒物对作业人员健康影响的模拟研究文献综述【摘要】通过探求车间环境空气中生产性毒物对作业人员健康影响的模拟研究这一课题的发展历程和现状，分析其中的研究方法，发现该课题研究已经解决的问题和尚存的问题，分析该课题研究对当前的影响和发展趋势，为其他研究者研究方向提供参考意见。【关键词】车间环境生产性毒物模拟研究粉尘TheSimulationresearchofairproductivepoisontohomeworkpersonnelhealtheffectsinworkshopenvironmentYaqunMoCentralsouthuniversityresourcesandsafetyengineeringcollegesecurity1001classAbstract:Throughthesearchshopenvironmentintheairtoproductivepoisonhomeworkpersonnelthehealtheffectsofsimulationstudyofthesubjectdevelopmentcourseandthepresentsituation,theanalysisoftheresearchmethods,andfoundthatthesubjectresearchhassolvedtheproblemofproblemswiththemonk,analysisoftheresearchonthecurrentandtheinfluenceofthetrendofdevelopment,forotherresearcherstoprovidereferencefortheresearchdirectionopinion.Keywords:workshopenvironmentpoisonproductivesimulationstudiesdust0.引言随着世界经济和科学技术的迅速发展,各种重大车间毒性灾害接连发生,毒性灾害具有恶性突发与群发性、毒性与次生性、社会性与世界性等特点,不仅造成大批作业人员的伤亡,环境污染及生态破坏,有些甚至引起国际争端,全球震惊,社会不安。因此,研究车间环境空气中生产性毒物对作业人员健康影响非常有必要。1.我国对该课题的研究情况：在生产过程中使用或产生的有毒物质，称为生产性毒物。生产性毒物常以粉尘、烟、雾或气体的形式存在于空气中，一般将生产性毒物按其综合性分为金属及类金属毒物；刺激性和窒息性毒物；有机溶剂等；苯的氨基和硝基化合物；2高分子化合物；农药等几类。生产性毒物常以粉尘、烟、雾或气体的形式存在于空气中。因此，职业中毒大多是由于呼吸道吸入空气中的毒物所致。目前我国对生产性毒物危害的研究一般集中在粉尘，有机物，有毒气体和金属碎屑等方面，最多的是有关受限空间粉尘危害的研究。但对于车间环境中生产性毒物的危害缺乏统一性和综合性的研究。针对生产性毒物对作业人员的健康影响有一定的深入研究和对策措施的提出，但没有系统性地提出并制定成相应的方案。2.对该课题研究的方法分析：就笔者个人查阅的资料看来，目前我国对该课题研究的方法主要包括空气中生产性毒物的危害等级划分和临界浓度，扩散传播特性规律及其对作业人员的影响和防范措施。还有部分是针对具体的事故案例所提出的分析和解决措施。其中对空气中生产性毒物的危害等级划分和临界浓度的研究主要是通过研究毒物伤害准则进而界定有毒气体危害浓度,对有毒气体泄漏扩散后的危害区域进行分级划分,以采取相应的防护措施,最大限度的即时有效的减轻有毒气体对人员的伤害。最后,以某一气体为例,对比其在不同伤害准则下危害区域划分临界浓度标准值,数值差别较大,因此在使用时应根据实际情况加以判断,选择最适当的标准来划分危害区域。对空气中生产性毒物的扩散传播特性规律主要是利用有毒有害气体在紊流传质过程符合质量守恒定律、费克扩散定律和博申尼克假定的理论,分析井下有毒气体在巷道受限空间扩散的特征,建立数学模型,计算出有毒有害气体在受限空间内的弥散系数,进而揭示有毒有害气体在爆炸传播过程中的伤害区域及规律。对空气中生产性毒物对作业人员健康的影响主要是从生产性毒物产生的岗位和车间环境环境，侵入途径人体的损害所导致的疾病等方面来研究，从而提出了一些具体的预防和解决办法。例如对煤矿井下生产性粉尘的防治方法：1.减、降设备产生的扬尘2.改善煤矿井巷系统环境3.接尘人群的个体防护。但往往这些研究方法都是从某个特例或固定的场所来研究的，其推广性和应用性受到一定的局限，且大部分是从作业人员和作业环境来考虑解决办法，提出的预防措施居多，但目前的职业病患者如此多，却没有很好的善后措施。3.对该课题模拟研究所使用的模型：3.1气体扩散模型：选择参数较少且易于确定的GaussianPlume模型来模拟气体传播，其数学表达式如下:式中:C为泄漏点下风方向(x，y，z)点处的有毒气体浓度;Q为有毒气体的泄漏速度(源强);μHe为平均风速;σy和σz分别为水平和垂直方向上的扩散系数，其值与大气稳定度和与泄漏源的距离有关，可根据制订地方大气污染物排放标准的技术原则和方法(GB3840—1983)中推荐的方法计算;He为有毒气体的有效排放高度，由公式He=H+ΔH计算，其中，H为有毒气体泄漏口距离3地面的高度，ΔH为有毒气体泄漏后抬升的高度。3.2.巷道通风条件下毒害气体伤害区域及范围计算研究瓦斯煤尘爆炸毒害气体CO传播时间一般不超过30min,超出30min人就可能逃生。计算毒气与人的接触时间时,由于井下这个特殊的作业环境,有许多不确定因素,故在毒气扩散危险区域划分过程中为了方便计算,假定(致死区)、(重伤区)的最长接触时间为30min,(轻伤区)由于覆盖面积大,疏散困难,最长接触时间假定为60min[4]。为了便于分析,将毒气CO的扩散区域划分为3个区:致死区、重伤区、轻伤区。在致死区内有半数的人员死亡,在重伤区人员受重度中毒,在轻伤区人员受轻度中毒。毒气CO的致死区半致死剂量为192g.min/m3(0.24&10-6min);重伤区半伤害剂量为96gmin/m3(0.12&10-6min);轻伤区半中毒剂量为14.4gmin/m3(0.018&10-6min)。根据上述假设的接触时间,致死区浓度阈值为6.4g/m3,重伤区浓度阈值为3.2g/m3,轻伤区浓度阈值为0.24g/m3.3.3依据毒物浓度伤害准则划分危害区域根据毒物浓度伤害准则的ERPGs的规定及备选层次结构,可得到如下的危害区域的划分方法:(1)ERPG21人员暴露于有毒气体环境中约1h,除了短暂的不良健康效应或不当的气味之外,不会有其它不良影响的最大容许浓度。在此范围之内应视为冷区,监测或估算数值低于毒性化学物质浓度ERPG21或未达危害浓度时,不进行疏散动作。(2)ERPG22人员暴露于有毒气体环境中约1h,而不致使身体造成不可恢复的伤害的最大容许浓度。在此范围之内应视为暖区,监测或估算数值超过毒性化学物质浓度ERPG22,则发布警戒管制区及疏散警报,或做适当的就地避难;当监测或估算数值介于毒性化学物质浓度ERPG21与ER2PG22之间时则发布警戒管制区及就地避难警报。管制区范围,严格限制、禁止民众进入并进行居家避难或疏散撤离。(3)ERPG23人员暴露于有毒气体环境中约1h,而不致对生命造成威胁的最大容许浓度。在此范围之内应视为热区、禁区,监测或估算数值超过毒性化学物质浓度ERPG23,则发布疏散警报,并执行必要的强制疏散,并执行出入管制。依据ERPGs进行的区域划分如图1①:图1有毒气体危害区域划分示意图预报及警报的解除也是依据ERPGs值,应急救援指挥中心依据环保单位于现场以监测设备监测值低于ERPG21、且持续10min后或经评估没有危害时,适时解除疏散管制区①。44.该课题研究的作用和影响对该课题的研究主要从生产性毒物的产生，扩散，危害和预防等方面来进行的，且这些模拟研究中使用了大量的数学模型，这些模型可以精确计算出有毒有害气体在一定空间的弥散系数,得出生产性毒物浓度的峰值点随风流方向一直移动,但其峰值浓度逐渐变小,其大小受毒害气体的总量、温度、压力、时间与平均风速等因素影响。针对车间环境条件下毒害气体的伤害区域分为致死区、重伤区、轻伤区共3个区,确定了这3个区的伤害浓度阈值及计算公式。并通过这些模型给出一些应急救援的具体方案，其结果可为管理人员和作业人员在确定警戒区和人员疏散范围区提供了参考依据。在一定程度上也为化学品，安全卫生评价，车间安全管理，风险责任保险等领域提供了有效的工具。5.存在的问题和不足：目前我国在车间环境空气中生产性毒物对作业人员健康影响的模拟研究方面主要集中在粉尘和化学毒物的危害上，对于一定环境中生产性毒物对作业人员的健康影响缺乏系统集中的研究，对应提出的可行性措施较少，缺乏精确的数据分析和改进方案。我国各生产企业和生产管理部门在这方面下的努力还不够，这对在有毒有害环境中作业的人员的身体健康产生巨大的威胁和损害，不利于企业的安全生产。往后可向这些方面发展。随着我国对生产安全的重视，该课题的研究可为生产者和管理者提供可靠的依据和参考意见，将具有较大的实际应用价值。6.结论笔者通过比较和分析我国对于该课题的研究动态，研究方法，研究中所用到的数据模型，提出了其中的可取性和存在的问题不足，为其他的研究者以后的研究方向提供了参考意见。【参考文献】[1]景国勋.程磊.杨书召.受限空间煤尘爆炸毒害气体传播伤害研究.中国安全科学学报第20卷第4期[2]钟冬望.露天爆破毒气传播规律探讨[J].工程爆破,1999,5(1):63-66.[3]侯文.作业场所生产性粉尘的危害.《安全》.2009年第9期[4]冯荣爵，覃静，谭剑宇.某冶金厂生产中金属和有机物对作业人员健康的影响.职业卫生与应急救援2009年6月第27卷第3期[5]阮建明,CrantMH,黄伯云.金属毒性研究(Ⅱ)[J].粉末冶金材料科学与工程,2001,6(2):94-103.[6]王世平.浅谈煤矿井下生产性粉尘的危害及防治.资治文摘.管理版[7]生产性毒物.宁波化工NingboChemicalIndustry[8]生产性毒物危害的预防常识.职业卫生与应急救援2010年2月第28卷第1期5[9]张志泉.事故性泄漏的有毒气体的风险性评价[J].北方环境,2004,29(4):77-80.[10]刘永立.矿井瓦斯爆炸毒害气体传播规律初步研究[J].煤矿安全,2008,39(5):4-7.[11]崔辉,徐志胜,宋文华等.有毒气体危害区域划分之临界浓度标准研究[J].灾害学,2008,23(3):80-84.[12]张子民.周英.李琦.毛曦.突发有毒气体泄漏事故应急模型开发.中国安全科学学报第20卷第7期.2010年7月[13]潘旭海，蒋军成．重(特)大泄漏事故统计分析及事故模式研究［J］．化学工业与工程，2002，19(3):248－264［14］AlhajrafS，Al-AwadhiL，Al-FadalaS，etal．Real-timeresponsesystemforthepredictionoftheatmospherictransportofhazardousmaterials［J］．JournalofLossPreventionintheProcessIndustries，2005，18(4－6):520－525．［15］工作场所有害因素职业接触限值(第1部分:化学有害因素)［S］．GBZ2．1—2007，2007．[16]谢旭阳．基于GIS的重大事故应急疏散决策研究［J］．中国安全生产科学技术，2007，3(2):32－35．[17]任凡.机械加工车间环境影响分析及粉尘特性研究［18］王济川，郭志刚．Logistic回归模型方法与应用［M］．北京:高等教育出版社，2001．