通风与防尘工程 第一章：工业有害物及综合防治

工业有害物及综合防治第一章本章内容框架：有害物防治类型、来源及危害产生与传播机理浓度及标准综合防治措施第一章工业有害物及综合防治§1.1概述§1.2粉尘的传播与危害特性§1.3有害蒸气与有毒有害气体的危害§1-4放射性气体的危害与防护§1.5气候条件参数与热湿环境的改善§1.6工业有害物的综合防治措施§17工业有害物与气候参数的检测§1.1概述粉尘有害蒸气有毒有害气体放射性气体热湿一、工业有害物的类型及其来源要创造良好的作业环境，必须掌握作业环境中所存在的不良条件状况及其危害特点。作业环境的不良条件主要表现为两个方面：一是作业环境中的设备、材料、物品布置不合理，作业环境脏、乱、差，或安全标志的设置不符合要求；二是作业环境中存在职业病危害因素。前者可诱发安全事故，后者将引起员工的职业病危害。§1.1概述有害物的危害包括三个方面：对人体健康的危害；对生产的不利影响；对大气的污染。二、有害物的危害及影响因素§1.1概述有害物对人体的危害，不但取决于有害物的性质，还取决于有害物在空气中的含量，即浓度大小。浓度表示空气中有害物的含量大小，它是指单位体积空气中的有害物含量。一般，浓度愈大，危害也愈大。为了使工业企业的设计符合卫生要求，保护工人、居民的安全和健康，必须满足《工业企业设计卫生标准》要求。为环境污染，必须满足《工业“三废”排放试行标准》要求。三、有害物浓度及卫生标准粉尘的概念粉尘的来源粉尘的传播规律粉尘的危害特性粉尘：§1.2粉尘的传播与危害特性粉尘是悬浮于空气中的固体微细粒子（Dust）。粉尘：--粉尘的概念空气中微粒固体微粒液体微粒烟或尘尘烟，smoke凝聚性固体微粒机械分散性固体微粒雾mist§1.2粉尘的传播与危害特性粉尘（dust）：包括所有固态分散性微粒；粒径上限约为200μm；“降尘”：粒径在10μm以上，较大的微粒沉降速度快，经过一定时间后不可能仍处于浮游状态。“飘尘”：粒径在10μm以下，在大气中浮游数量最多的微粒粒径为0．1～10μm粉尘--粉尘的概念：烟（smoke）：包括所有凝壤性固态微粒，以及液态粒子和固态粒子因凝集作用而生成的微粒，通常是高温下生成的产物粒径范围：约为0．01一1μm，一般在0．5μm以下。如铅金属蒸气氧化生成的PbO，木材、煤、焦油燃烧生成的烟就是属于这一类粉尘--粉尘的概念：雾（mist）：包括所有液态分散性微粒和液态凝聚性微粒，粒径范围约为0．1一10μm烟尘（fume）:分散性和凝聚性固体微粒烟雾（smog）:分散性和凝聚性固体微粒和液体微粒混合体粉末（powder）：生产中粉料粉尘--粉尘的概念：产尘量较大的行业：许多工业生产部门，例如冶金行业的冶炼厂、烧结厂、耐火材料厂机械行业铸造厂建筑行业的水泥厂、石棉制品厂，砖瓦厂轻工行业的玻璃厂、陶瓷厂纺织行业的棉纺厂、麻纺厂电力行业的火力发电厂化工行业的橡胶厂农药厂、化肥厂等。粉尘--粉尘的来源生产中的主要产尘工艺：（1）固体物质的机械破碎过程：如用破碎机将矿石破碎或用球磨机将煤块磨成煤粉（2）固体表面的加工过程：如用砂轮机磨削刀具或用喷砂清理粘附在铸件表面的粘砂和氧化皮（3）粉粒状物料的贮运、装卸、混合、筛分及包装过程：如用皮带运输机和提升机转运物料或向料仓卸料粉尘--粉尘的来源（4）粉状物料的成型过程：如用压砖机对模具中的粉料进行冲压使之成型(5）物质的加热和燃烧过程以及金属的冶炼和焊接过程：如煤在锅炉中燃烧后所产生的烟气就夹着大量粉尘。锅炉每燃烧1t煤可产生3～11kg的粉尘排放物，而冲天炉每熔化1t铁水平均要产生7kg粉尘排放物。粉尘--粉尘的来源粉尘的“尘化”作用：含义：使粉尘从静止状态变成悬浮于周围空气中的作用。空气中的粉尘通过各种尘化作用而产生。主要尘化作用有：粉尘--粉尘的传播规律粉尘--粉尘的传播规律车辆平板粉尘颗粒诱导气流粉尘--粉尘的传播规律诱导气流造成的尘化剪切气流造成的尘化粉尘的传播规律综合气流造成的尘化粉尘--粉尘的传播规律热气流上升造成的尘化作用粉尘--粉尘的传播规律/0tevv)1(/00ttevvdtS传播作用力分析重力使尘粒沉降分子扩散力很小惯性力：二次气流尘粒惯性性运动距离很短尘粒扩散传播主要依靠二次气流带动作用粉尘--粉尘的危害特性肺泡粉尘--粉尘的危害特性呼吸性粉尘：粒径小于或等于5微米车间产尘粒径小于10微米。2微米以下占40%～90%吸入呼吸器官的气溶胶粒子粉尘--粉尘的危害特性粉尘的危害对人体危害粉尘对五官、皮肤的刺激作用引起炎症有毒粉尘（铅、砷、汞等）引起中毒各类粉尘进入人体肺部引起尘肺病对生产影响粉尘可降低产品质量粉尘可降低机器工作精度粉尘可降低光照度和能见度，诱发事故粉尘对环境的污染§1.3有害蒸气与有毒有害气体的危害作业环境状况直接影响作业人员的身体健康和劳动效率作业环境空气状况=大气洁净空气状况+生产中各污染源散发有害成分下面分析：各种有害组分及其性质、危害、检测呼吸道皮肤消化道侵入体内发生作用造成危害有害蒸气与有毒有害气体大气洁净空气成分气体名称浓度%体积%质量%氮78.1375.55氧20.9023.10二氧化碳0.030.05氩、氖等0.941.30有害蒸气与有毒有害气体整个大气相对稳定：由于空气量巨大，且具有很大的流动性和一定的扩散性，因此整个空气的主要组成成分仍保持稳定不变。局部空气发生变化：对于局部区域空气，局部污染会使空气成分发生变化。变化的主要规律：含氧量降低，二氧化碳量增高，混入有毒有害气体和粉尘，温度、湿度和压力也随之变化。有害蒸气与有毒有害气体人体的需氧量：取决于人的体质、精神状态、环境条件和劳动强度。不同劳动强度的人体耗氧量：工作状态体力劳动强度呼吸空气氧消耗量休息—6-15L/min0.2-0.4L/min轻度I级20-250.6-1.0中度II级30-401.2-1.6重体III级40-601.8-2.4极重IV级40-802.5-3.0有害蒸气与有毒有害气体国标GB3869-83《体力劳动强度分级》:I级体力劳动：是指日平均耗能值为3559千焦耳（KJ）/人，劳动时间率为61%，即净劳动时间为293分钟(8小时工作制）。Ⅱ级体力劳动：日平均耗能值为5560KJ/人，劳动时间率为67%，即净劳动时间为322分钟。Ⅲ级体力劳动：日平均耗能值为7310KJ/人，劳动时间率为73%，即净劳动时间为350分钟。IV级体力劳动：日平均耗能值为11304KJ/人，劳动时间率为77%，即净劳动时间为370分钟有害蒸气与有毒有害气体缺氧状态后果：将引起呼吸困难，工作效率降低，出现各种不适症状，严重缺氧将导致死亡。氧体积浓度17%：静止状态时无影响，工作时喘息，呼吸困难，心跳加快。浓度15%：呼吸及心跳急促，耳鸣目眩，感觉及判断能力减弱，肌肉功能破坏，失去劳动能力。浓度10-12%：失去理智，时间稍长即有生命危险。浓度6-9%：失去知觉，呼吸停止，心脏在数分钟内尚能跳动，如不及时抢救就会导致死亡。有害蒸气与有毒有害气体二氧化碳CO2：刺激呼吸作用：肺泡中CO2增加，能刺激呼吸神经中枢，呼吸量增加。劳动强度增大，体内氧化过程加快，CO2生成量增加，使血液酸加大刺激神经中枢，呼吸频率增加。人工输氧时，常加入5%的CO2。主要危害：CO2浓度过高，引起呼吸困难，并使空气氧浓度相对降低，引起人员缺氧窒息。CO2浓度5%时：出现耳鸣、呼吸困难、头痛、恶心、呕吐、无力等症状；浓度7-9%时：极度虚弱无力、动作不协调，昏迷；浓度10-20%时：呼吸停顿，失去知觉，有生命危险。有害蒸气与有毒有害气体氮对人体无毒害作用。但当空气中氮的浓度增加，必然导致氧的浓度下降，从而对人体产生间接危害。有害蒸气与有毒有害气体有害蒸汽:蒸汽是由固体直接升华或液体蒸发所形成的气态物质.如汞蒸气,磷蒸气,铅蒸气,苯蒸气等。有害蒸气与有毒有害气体CO特性：浓度在13～75％时能引起爆炸。CO危害：毒性大，它与人体血红素的亲和力大于氧与人体血红素的亲和力的250～300倍。人体吸入，CO很快与血红素结合，降低血红素吸氧能力，人体组织和细胞产生缺氧，引起窒息和血液中毒,严重时造成死亡。CO浓度达0.4%时：人短时内即失去知觉，抢救不及时即中毒死亡。有害蒸气与有毒有害气体CO来源：材料的燃烧。我国安全规程规定：空气中CO浓度不得超过24ppm（体积浓度，按质量浓度计算为0.03mg/L或30mg/m3）。有害蒸气与有毒有害气体NO2特性：是一种强列的窒息性气体,对于人体的眼睛、鼻子、呼吸道及肺部组织有强烈的腐蚀破坏作用,严重可引起肺水肿。危害：空气中二氧化氮浓度达0.01%时，短时间内对呼吸器官就有很强烈刺激作用，咳嗽、呕吐、神经麻木；浓度达0.025%时，可很快使人窒息死亡。有害蒸气与有毒有害气体NO2来源：材料燃烧我国安全规程规定：车间空气中NO2浓度不得超过5mg/m3。有害蒸气与有毒有害气体H2S特性：当浓度达到6％时具有爆炸性。主要危害：H2S具有很强的毒性,能使血液中毒,对眼睛粘膜及呼吸道有强烈的刺激作用。空气中硫化氢浓度达0.1%时，短时间内就会有生命危险。硫化氢来源：硫的氧化。我国安全规程规定：车间空气H2S含量不得超过10mg/m3。有害蒸气与有毒有害气体ＳＯ2危害特性：对眼睛、呼吸道有强烈的刺激和腐蚀作用,可引起喉咙和支气管发炎,呼吸麻痹，严重时引起肺水肿。当空气中ＳＯ2浓度达0.05%时，可引起支气管炎和肺水肿，短时内即可造成死亡。ＳＯ2来源：煤的燃烧。我国安全规程规定：车间空气中SO2的允许浓度为15mg/m3。有害蒸气与有毒有害气体——有毒气体浓度常用浓度有：体积浓度和质量浓度。体积浓度：单位体积空气中所含有害气体的体积。单位:毫升/米3(mL/m3),ppm或％。关系是:1mL/m3=1ppm=1×10-4％。质量浓度：单位体积空气中所含有毒气体的质量。单位：毫克/米3(mg/m3)，毫克/升（mg/L）。有害蒸气与有毒有害气体——有毒气体浓度换算体积浓度和质量浓度换算关系为:式中Cm--有毒气体质量浓度,mg/m3；Cv--有毒气体体积浓度,mL/m3；M---有毒气体的摩尔质量,g/mol。CvMCm4.22有害蒸气与有毒有害气体——有毒气体检测轻便型快读仪器测定法检定管测定法分析法(在专门实验室进行）有毒有害气体测定有害蒸气与有毒有害气体——有毒气体检测便携式有毒气体快速测定仪：这是德国进口的CO化碳警报器。其最大量程为200PPm。当测定浓度达50PPm时即报警。有害蒸气与有毒有害气体——有毒气体检测便携式有毒气体快速测定仪：CO报警仪CO2测量仪有害蒸气与有毒有害气体——有毒气体检测复合有毒气体测定仪（法国）有毒气体检测——检定管测定：检定管分比色法和比长法两种。检定管中置不同指示剂，即构成不同的有害气体检定管。CO化碳气体检定管用硅胶吸附I2O5和发烟硫酸作为指示剂。变色圈长度与所测CO浓度成正比。测定过程：5CO+I2O55CO2+I2（棕色）有害物的危害及其影响因素有害物的危害包括三个方面：一是对人体健康的危害；二是对生产的不利影响；三是对大气的污染。有害物的危害及其影响因素有害物对人体的危害途径：工业有害物通过呼吸道,皮肤和消化道三个途径进入人体内部而危害人体。粉尘的危害包括三个方面:一般粉尘引起各种尘肺病;有毒粉尘引起中毒;有的粉尘(如硫化矿尘)引起皮肤炎。有害物的危害及其影响因素有毒气体的毒性大小：即有毒气体本身的物理、化学性质对人体产生有害作用的程度。有毒气体的含量：即有毒气体的浓度大小。有毒气体与人体持续接触的时间。作业环境条件与劳动强度。个体的年龄、性别和体质情况。tCCTatoxic)(有害物的危害及其影响因素对生产的不利影响:降低产品质量和机器工作精度;降低能见度,影响室内作业视野;