粉尘危害及检测09.4

三、粉尘对健康的影响
2.粉尘在体内的沉积和阻留 粉尘在体内的沉积方式有截留、撞击、沉降 弥散、静电沉降
小于0.5um的粉尘呈布 朗氏运动，主要附着 在小气道和肺泡上， 平静呼吸时只有1015%留在肺内
对纤维状和不规 则粉尘有意义 因气道变细变小，粉 尘在重力作用下沉降 至各级气道壁上
金属元素：Ni、Zn、Ca、Al、Ba、Zr
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
煤尘成份：
煤尘中游离二氧化硅含量均在10%以下，一般煤尘中游 离二氧化硅含量小于5%的粉尘称为单纯性煤尘。
煤尘成分：游离二氧化硅 <10%
可然基炭：无烟煤92%左右 烟 褐 煤83%左右 煤72%左右
灰分：全部为矿物质，如粘土、氧
3（28.0）
50（22.0） 50（22.0） 20（22.0） 25（20.0）
火成岩3 砾岩15
火成岩8 砾岩5
石灰岩5
龙凤
8.8
26（20.0）
凝灰岩36 玄武岩38
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
岩尘成份：
游离二氧化硅
硅酸盐：长石、云母、高岭土
氧化物：Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3
粉尘中游离二 氧化硅含量
生产性粉尘(industrial dust)
是指在生产中过程形成的，并能长时间 漂浮在空气中的固体微粒。
一、生产性粉尘的分类
1、按粉尘性质分类
无机粉尘 inorganic dust
矿物性粉尘 金属性粉尘 人工无机粉尘 动物性粉尘 植物性粉尘 人工有机粉尘 煤矽尘 电焊烟尘
对沉降和撞击来说太小，对 弥散来说又大，因此这部分 粒子在肺内沉积的最少。 因弥散作用而使阻留率 再度升高。
粉尘粒度的卫生学意义
分散度与粉尘的理化性质有关，粉尘分散度 越高，则单位体积粉尘总表面积越大（单位 体积中所有粒子表面积的总和），表面积越 大，理化活性越高，越容易参与理化反应。 粉尘吸附气体分子时在尘粒表面形成一层薄 膜，阻碍尘粒之间的集聚也增加了粉尘自空 气中的存留时间。粉尘粒子表面积越大，增 加吸附空气能力越强。
粉尘的荷电性的卫生学意义
5.粉尘的荷电性
粉尘的荷电性的卫生学意义是在于，荷 电粉尘可以直接影响粉尘被吸入后的阻留量。 一般来说，带有电荷的尘粒比不带电荷的尘 粒更易于滞留在肺泡和细微支气管中，荷电 程度不同的尘粒进入肺内能影响细胞对粉尘 的吞噬。有试验提出，带有电荷的粉尘不易 被吞噬细胞吞噬，对人体的危害性更大。
2.粉尘的分散度
3.粉尘的硬度
4.粉尘的溶解度 5.粉尘的荷电性 6.粉尘的爆炸性
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘化学成份的卫生学意义
岩尘：岩尘中游离二氧化硅（SiO2）含量多数在30-50%
常见围岩中游离二氧化硅含量（%）
砂岩 SiO2 含量 页岩
火成岩
砾岩
石灰岩
玄武岩
44-58
22-28
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
6.粉尘的爆炸性
煤矿生产性粉尘发生爆炸性必须，同时 具备以下三个条件： ①.煤尘有爆炸性； ②.空气中悬浮煤尘达到一定的浓度； ③.存在点燃煤尘引爆的火源；
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
6.粉尘的爆炸性
①.煤尘有爆炸性，无烟煤采煤工作面除个 别情况外大多数属于无爆炸性煤尘，而烟 煤、褐煤采煤工作面产生的煤尘均属于爆 炸性煤尘。煤的碳化程度越高，挥发分越 高，煤尘的爆炸性越强。
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘的化学成分、浓度和接触肘间
2.粉尘的分散度
3.粉尘的硬度
4.粉尘的溶解度
粉尘溶解性的大小与 对人体危害程度高度 相关，同时也与肌体 对粉尘所产生的免疫 相关。
4.粉尘的溶解度
4.粉尘的溶解度
粉尘溶解性的大小对人体危害程度也不同，一般来 说，当粉尘对人体危害主要是机械性刺激作用时，粉尘 粒子溶解的越快，对人体危害越小，溶解性越强其危害 越大，粉尘的溶解性也因粉尘对肌体作用的性质而异。 煤矿粉尘被吸入人体后，虽然在人体内溶解较少，但由 于粉尘中的游离二氧化硅（石英）的毒性作用，被溶解 的粉尘在组织液和细胞浆中形成二氧化硅胶体溶液，这 种的胶体溶液在矽肺的发生、发展起着重要的作用，对 人体的危害是非常严重的。
肺内粉尘阻留与尘粒大小的关系
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘的化学成分、浓度和接触肘间
2.粉尘的分散度
3.粉尘的硬度
如含有游离二氧化硅 的粉尘硬度高， 破 碎(生产)过程中则产 生的微细颗粒越多
粉尘硬度的卫生学意义
3.粉尘的硬度
尘粒的形状对引起疾病，在病理上有一定的 卫生学意义，但也必须与粉尘的硬度同时考虑。 质地柔软的粉尘容易沉降在支气管壁上，使上呼 吸道粘膜上覆盖一层绒毛状物质，可引起慢性炎 症。坚硬或锐角的粉尘能直接引起上呼吸道粘膜 的损伤。在尘肺的发病学中，形状和硬度虽然不 是起到了决定性作用，但在石棉肺的发病中，石 棉纤维的形状所引起的机械性刺激作用，有着非 常重要的卫生学意义。
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
6.粉尘的爆炸性 ③.存在点燃煤尘引爆的火源，煤尘爆炸的引爆温 度一般为650～990℃。在机械强度较高的生产 现场，这种温度在井下各种作业点是容易发生 的，温度越高越容易引起爆炸。特别是机械摩 擦、碰撞产生火花也是煤矿井下煤尘爆炸的常 见原因之一。
三、发生在黑龙江某煤矿的爆炸 由于井下巷道煤尘浓度过高，引起煤尘爆炸。
35
33-52
18.9
5.5
煤矿围岩构成及粉尘中游离SiO2含量
煤矿
湘永
SiO2含量
44.2
砂岩
页岩
砂质页岩
33（22.0）
其它
51（52.5） 16（21.0）
台基
马田 田师傅 吉舒 彩屯
40.4
40.2 38.4 32.3 26.3
50（54.0） 30（28.0）
30（54.0） 20（19.7） 27（44.1） 10（24.4） 50（58.1） 30（17.7） 20（54.1 50（16.3）
粉尘粒度的卫生学意义
粉尘在呼吸道的沉积情况：
靠惯性作用主要沉 积在上呼吸道。 靠重力作用沉降 (deposition)在 下呼吸道。
>10um的粒子
10-2um的粒子 １-０.５um粒子
2-1um的粒子→肺泡道→肺泡囊→肺泡 <０.５um粒子
靠布郎氏运动（弥散 diffusion ） 经 冲 撞 粘 泡壁上。
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘的化学成分、浓度和接触肘间
2.粉尘的分Biblioteka 度带有电荷的粉尘粒子比 不带电荷的粉尘粒子更 易于滞留在肺泡和细微 支气管中，荷电程度不 同的尘粒进入肺内能影 响细胞对粉尘的吞噬。
3.粉尘的硬度
4.粉尘的溶解度
5.粉尘的荷电性
6.粉尘的爆炸性
粉尘的荷电性的卫生学意义
1.呼吸系统解剖学部位的划分
传导部分 包括鼻、口腔、咽、喉、 气管、支气管 包括呼吸性细支气管、肺泡管、 肺泡囊、肺泡
呼吸部分
三、粉尘对健康的影响
1.对人体呼吸道的划分国际放射防护委员会肺动力学 工作组建议将呼吸道分为三个区域： ①头区或鼻咽区：粉尘以冲击作用沉降在鼻咽区在此 部位沉降的粉尘可致慢性炎症、过敏性疾患等； ②气管支气管树区：有实验表明大于2um的粉尘以冲 击作用沉降，0.5～2um的粉尘以沉降作用沉降， 这部分粉尘可导致慢支或诱发支气管肺癌。 ③肺泡区：大于0.5um的粉尘以沉降作用粘附在肺泡 区，小于0.5um粉尘以弥漫作用运动。尘肺病发生 在此。
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
6.粉尘的爆炸性 ②.空气中悬浮煤尘达到一定的浓度；能够引起煤 尘爆炸的最低与最高浓度值成为爆炸上限和下 限浓度。低于下限浓度和高于上限浓度的煤尘 均不会发生爆炸，但不同种类的煤炭和不同实 验条件所得到的爆炸上下限浓度是不相同的。 一般煤尘爆炸下限浓度30～50g/m3，上限浓度 为1000～2000g/ m3，其中爆炸力最强的浓度 为300～500 g/ m3。
粉尘中游离二氧化硅，直接决定 着对人体的危害程度。粉尘中其含量 越高，则引起尘肺病变的程度越重， 病情发展速度越快，危害性越大。有 特殊的粉尘中含有放射性物质和稀有 元素，也能影响尘肺的发病和病程。
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
浓度和接触时间
作业人员在粉尘现 场工作的时间越长, 吸入粉尘的机会就 越多，造成的危害 也越大
一、生产性粉尘的分类
3、按进入机体的情况
非吸入性粉尘：
直径(AED) >15um的尘粒称为非吸入性粉尘
可吸入性粉尘(inhaler dust) 直径<15um的粒子称可吸入性粉尘 呼吸性粉尘(respirable dust) 直径<５um的粉尘称为呼吸性粉尘
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘的化学成分、浓度和接触肘间
5.粉尘的荷电性
生产性粉尘所带的电荷的来源有三个途径： 在破碎过程中形成产生电荷；在流动中粉尘之间 相互摩擦产生电荷；吸附空气中离子而带电荷。 粉尘粒子的电荷量决定于粉尘粒径的大小和比重， 也受温度和湿度影响，温度升高，则荷电量增高； 湿度增加时，荷电量降低。粉尘的荷电性对其在 空气中的稳定程度有一定影响，同性电荷相斥， 增加了粉尘在空气中的稳定性。异性电荷相吸。 则粉尘在碰撞时凝集而沉降。
134人遇难
三、粉尘对健康的影响
1.呼吸系统解剖学部位的划分
呼吸系统分为传导和呼吸两部分
2.粉尘在体内的沉积和阻留
粉尘沉积有不同方式；被阻留是受到鼻 毛、呼吸道生理弯曲、粘性分泌物等
3.人体对粉尘的防御和清除
粉尘沉积受空气动力学直径；呼吸道内吸 湿性膨胀度；尘粒荷电性、呼吸流速影响
三、粉尘对健康的影响
化物、硫化物、碳酸盐、石英
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘化学成份的卫生学意义
两煤矿粉尘中游离二氧化硅含量与尘肺患病率（%）
煤矿 甲 乙 矿 矿 SiO2含量 （%） 71.8 19.4 粉尘浓度 （mg/m3） 8.4 7.9 患病率 （%） 14.0 4.3 病变进展速度 快 慢
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
粉尘浓度，特别 是呼吸性粉尘浓 度越高，被作业 工人吸入人体肺 泡的粉尘越多
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘的化学成份、浓度和接触肘间
2.粉尘的分散度
决定粉尘在空气中的悬浮程度 决定粉尘在呼吸道中的阻留部位 决定粉尘粒子的理化活性 决定采取什么样的通风防尘措施
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
粉尘分类
有机粉尘 Organic dust
混合性粉尘 Mixed dust
一、生产性粉尘的分类
2、按粉尘粒子大小 可见粉尘：直径>10um
显微粉尘：直径10-0.1um 超显微粉尘：：直径：0.1-0.001um
粉尘分类
固有粉尘：直径>10um 云：直径10-0.1um 烟：直径：0.1-0.001um
粉尘分散度的卫生学意义
粉尘粒径的大小决定粉尘在呼吸道中的阻留部位
空气动力学直径概念：
(aerodynamic equivalent diameter，AED)：
是指某种粉尘粒子（a）不论其几何形状、大 小和比重如何，如果它在空气中与一种比重为1
的球型粒子b的沉降速度相同时，则b的直径即可
作为a的AED。
2.粉尘分散度的卫生学意义
是用粉尘粒径大小的组成描述某一
生产过程中物质被粉碎的程度，以粉尘
粒径大小(μm)的数量或质量组成百分比
表示。
粉尘分散度的卫生学意义
粉尘粒径的大小决定粉尘在空气中的悬浮程度 粉尘离子直径与沉降速度的关系
粒子直径(um) 在静止空气中 粒子直径(um) 沉降速度（m/h） 下降情况 >10 10-0.1 0.1-0.001 加速度 等速度 布郎氏运动 100 10 1 0.1 2829.6 28.2926 0.282926 0.00282926
煤矿粉尘危害与检测 吴允萍
唐山冀东矿业安全检测检验有限公司
煤矿粉尘危害 在煤矿的诸多职业危害中， 粉尘的危害居第一位。长期暴露 于含游离二氧化硅的粉尘，可以 导致煤工尘肺。包括矽肺，煤矽 肺和煤肺。
煤矿粉尘危害
煤矿粉尘危害主要是生产性粉尘，而生产性 粉尘中有三种物质是导致尘肺的重要因素
粉尘浓度， 主要是呼吸 性粉尘 粉尘粒度 分散度
二、粉尘的理化性质及卫生学意义
1.粉尘的化学成分、浓度和接触肘间 2.粉尘的分散度
3.粉尘的硬度
4.粉尘的溶解度 5.粉尘的荷电性 6.粉尘的爆炸性
煤尘 面粉 铝尘 硫磺 糖尘
coal dust 30-50g/m3 wheat flour 7g/ m3 aluminium dust 7g/ m3 sulphur dust 7g/ m3 sugar dust 10.3g/ m3