粉尘检测研究背景和意义

1背景和意义

粉尘是导致职业病的重要因素，治理粉尘，是劳动卫生工作的重要方面。科学地进行劳动卫生监测，需要一套行之有效的检测技术。粉尘是一种分散相气溶胶，通常在工作场所如采掘、铸造、纺织生产过程中，粉尘材料的运输以及农、林业工作中产生。粉尘粒径愈大，愈容易沉降，一般粒径大于5的粉尘便能迅速沉降。粉尘对人体的危害，除了与粉尘的化学组成和在肺部的沉积量有关外，还和粒径的大小及其在呼吸系统的沉降位置有关，特别是与沉降在肺泡的粉尘粒径有至关重要的关系.。工矿企业在生产过程中，会产生大量的粉尘，粉尘不仅危害人体健康，引发职业病，还会加速机械磨损、缩短精密仪器的使用寿命，且在一定条件下具有爆炸性。粉尘产生于工矿企业生产过程中的各个生产环节:如钻眼、爆破、掘进截割、放顶煤、建筑施工、水泥生产、露天矿采场采剥、破碎、选矿和筛选等。生产作业人员长期在高浓度粉尘环境中工作，会吸入大量微细粉尘，严重危害人体健康，引发煤肺病和煤硅肺病等职业病。为保障劳动者的生命健康，必须对生产性粉尘进行检测和治理。

粉尘的检测与防治是职业安全健康监管工作的一个重要组成部分，做好粉尘的检测和防治工作，能最大限度地预防和减少职业病危害，保障职工的身体健康。粉尘检测是以科学的方法，对生产环境中粉尘的含量及其物理化学性状进行测定、分析和检查的工作。从全面了解和掌握粉尘的物理及化学性性状出发，需要检测的项目很多，如粉尘的形状、密度、粒度分布、溶解度、浓度、粉尘的化学成分、荷电性以及爆炸性等。但从安全与卫生学的角度出发，日常粉尘检测项目主要是粉尘浓度、粉尘中游离的含量和粉尘的分散度等。目前，国内外常用的测尘方法主要有滤膜法、β射线法、光电散射法、石英晶体微天平法等。β射线法仪器结构较复杂，对低浓度粉尘的监测时间长，应用方面受到限制;光电散射法测量准确度容易受粉尘颜色影响，对每种粉尘均需用滤膜法测出一个颜色校正系数(俗称K值)来修正所测结果，操作不方便；石英晶体微天平法快速且准确，是近年发展方向，研究一种能在短时间内直接测出结果的便携式数字粉尘测定仪，以满足职业卫生和环境监测工作的需要。

随着机械化水平的提高，在提高工业产量的同时，产尘量和矿井作业场所的粉尘浓度也大大提高，给作业人员和安全生产造成极大危害。一方面，由于粉尘污染作业环境中的空气，作业人员长期工作在此环境中会导致尘肺病，严重危害工人的身体健康;另一方面，粉尘浓度过高潜伏着粉尘爆炸的危险。因此，各个国家都对粉尘作业场所的粉尘进行了防治和监测，尤其是作业场所的粉尘监测尤

为重要。粉尘监测是管理人员掌握现场粉尘状况的重要手段，是尘害防治和科学管理的重要环节。因此，世界各国对煤矿井下的粉尘监测技术做了大量的研究工作，研究出了一系列的粉尘监测仪器，如粉尘采样器、测尘仪等，其中最先进的监测方法为粉尘浓度传感器。粉尘采样器、测尘仪和粉尘浓度传感器等3类测尘仪器各有优缺点，都能在粉尘浓度测量中发挥作用。采样器是煤矿粉尘测量的常规方法，同时也是后两类仪器的标定仪器。但它测量周期长，工序复杂，不能及时反映作业地点的粉尘变化情况。测尘仪和粉尘传感器可以就地测量并读出空气中的粉尘浓度，粉尘传感器同时还可通过安全监测系统，将数据传输到地面。粉尘浓度传感器的研制一直都是世界难题，在我国更是空白，世界上只有德国、英国等少数几个国家掌握了这项技术，我国对这项技术的研究是从上世纪90年代以后开始的，其中山东矿业学院、山西矿业学院、中国矿业大学等陆续对这项技术进行了一些基础研究，取得了一些成果。我国的工业生产中各种粉尘的危害面比较广，据统计1/2以上的厂矿都存在着粉尘作业，尘肺已成为我国最为严重的职业病。采用粉尘检测和防治技术能有效控制和减少粉尘的危害，预防和减少职业病发生，对职业安全健康工作具有重要指导意义。

1粉尘检测原理

粉尘浓度的大小直接影响粉尘危害的严重程度，它是衡量作业环境的劳动卫生状况和评价粉尘技术效果的重要措施，现主要采用滤膜法测定粉尘浓度。在测定粉尘浓度时，用粉尘采样器抽取一定体积的含尘空气，当含尘空气通过滤膜时，将粉尘阻止在已知质量的滤膜上，根据采样后滤膜质量的增加量和通过的空气量，即可得知测点的粉尘浓度。粉尘采样器由装滤膜的采样头、流量计、抽气泵、计时器和电源等组成。在粉尘采样器上增设一个前置预捕集器，前置预捕集器可捕集非呼吸性粉尘，把危害人体的呼吸性粉尘与非呼吸性粉尘进行分离。

随着市场经济的不断发展和法制化管理的不断完善，对负有提供科学依据和执法证据的卫生防疫机构提出了更高的要求，也提出了更新的问题。我们日常所做的检测，所提供的数据报告，已不是仅仅作为一个检测数据报告给被检单位，更重要的它是行政执法的证据，具有法律效力，这就要求我们所做的检测和所提供的数据和报告更具有科学性。但在实际检测中又遇到下面一些实际间题，需做进一步探讨。

2国家制定相关标准

我国工业企业设计卫生标准所规定的居民区大气中飘尘日平均最高允许浓度为0.5mg/m3，工业生产中工作的地点和人行道的空气中粉尘总粉尘、呼吸性粉

尘浓度，总粉尘最高允许浓度2mg/m³，呼吸性粉尘最高允许浓度0.3mg/m³。作业场所空气粉尘浓度标准，与粉尘中游离二氧化硅的含量和粉尘种类有关。《煤矿安全规程》中规定，作业场所空气中粉尘浓度应符合以下标准：

1）当粉尘中游离二氧化硅含量〈10%时，总粉尘最高允许浓度10mg/m³，呼吸性粉尘最高允许浓度3.5mg/m³。

2）当粉尘中游离二氧化硅含量10%~〈50%时，总粉尘最高允许浓度2mg/m³，呼吸性粉尘最高允许浓度1mg/m³。

3）当粉尘中游离二氧化硅含量50%~〈80%时，总粉尘最高允许浓度2mg/m³，呼吸性粉尘最高允许浓度0.5mg/m³。

4）当粉尘中游离二氧化硅含量50%~〈80%时，总粉尘最高允许浓度2mg/m³，呼吸性粉尘最高允许浓度0.3mg/m³。

随着职业病防治法的实施，我国的劳动卫生学标准也作了相应的变动，新标准提出8h时间加权平均容许浓度这个主体性的限值，而新颁布的GBZ/T192.1-20075工作场所空气中粉尘测定第1部分:总粉尘浓度6和GBZ/T192.2-20075工作场所空气中粉尘测定第2部分:总粉尘浓度6，也进一步规范了粉尘的采样方法，使广大职业卫生技术服务和监督单位能按照统一的标准对工作场所的职业病危害因素进行监测评价和监督，对规范职业病危害因素检测、促进生产环境改善、预防和控制职业病的发生、保障人民群众的身体健康起到了重要作用。

中华人民共和国国家职业卫生标准GBZT192.1-2007工作场所空气中粉尘测定第1部分：总粉尘浓度

原理：空气中的总粉尘用已知质量的滤膜采集，由滤膜的增量和采气量，计算出空气中总粉尘的浓度

第2部分：呼吸性粉尘浓度

第3部分：粉尘分散度

第4部分：游离二氧化硅含量

第5部分：石棉纤维浓度