粉尘伤害

　　粉尘的化学组成及粉尘的粒径分布对引起疾病的性质起着重要的作用；此外粉尘的密度，溶解度，荷电性以及放射性等也与引起疾病的性质密切相关。

　　1、粉尘的化学组成

　　粉尘的化学成分直接影响着对机体的危害性质，特别是粉尘中游离二氧化硅的含量。长期大量吸入含结晶型游离二氧化硅的粉尘可引起矽肺病。粉尘中游离二氧化硅的含量愈高，引起病变的程度愈重，病变的发展速度愈快。但是直接引起尘肺的粉尘是指那些可以吸入到肺泡内的粉尘，一般称为呼吸性粉尘（Re pirable dust），因此，可以吸入肺泡内的粉尘中游离二氧化硅含量才更具有实际意义。在生产现场中单一组成的粉尘是较少的，往往是混合性粉尘，尤其在采矿作业时，由于各种岩石共生以及围岩成分的不同，所产生粉尘的化学组成也些可使致病作用加强，有些可使致病作用减弱，因此在评价粉尘的致病作用时，一定要了解粉尘的化学组成。

　　2、粉尘的粒径分布

　　劳动卫生学上粉尘的粒径分布也叫做粉尘的分散度，是用来表示粉尘粒子大小组成的百分构成。一般是以各粒径区间的粉尘数量或质量所占的百分比表示。粉尘中较小直径的尘粒所占百分比大时，称为分散度高，反之则分散度低。粉尘粒子的大小一般以微米（μm）表示。在生产过程中产危害性较大的粉尘，是那些比较微细的微尘，需用显微镜才能观察到。

　　粉尘分散度的高低与其在空气中的悬浮性能、被人体吸入的可能性和在肺内的阻留及其溶解度均有密切的关系。

　　（1）粉尘的分散度与其在空气中的悬浮性

　　粉尘粒子的大小直接影响其沉降速度。分散度高的尘粒，由于质量较轻，可以较长时间在空气中悬浮，不易降落，这一特性称为悬浮性。如以密度为2.62g/cm3r 石英粉尘为例，根据其粒径的不同，其在静止空气中的沉降速度随其粒径的减小而急降低。

　　粉尘的沉降速度随其粒径的减小而急降低，在生产环境中，直径大于10μm的粉尘很快就会降落，而直径为1μm左右的粉尘可以较长时间悬浮在空气中而不易沉降。尘粒在空气中呈飘浮状态的时间愈长，被吸入肺内的机会就愈多。粉尘在空气中悬浮时间与许多因素有关，除粉尘分散度有关外，还与粉尘的密度和尘粒的形状有关。从卫生学的观点来看，只有那些分散度高、易于悬浮的粉尘才对人体有危害，因为工人在整个工作班的劳动过程中将持续地吸入这种粉尘。

　　在生产条件下，由于机械的转动，工人的走动以及存在热源等因素的影响，经常会有气流运动，这些因素都能延长尘粒在空气的悬浮时间，一般在生产环境中能较长时间悬浮在空气中的粉尘多为10μm以下的尘粒。

　　（2）粉尘分散度与其表面积的关系

　　总表面积是指单位体积中所有粒子表面积的总和。粉尘的分散度愈高，粉尘的总表面积就愈大，如1个1cm3的立方体其表面积为6cm2，当将之粉碎成边长为1μm的颗粒时，其总表面积就增加到6m2，即其表面积增大一万倍。因而分散度高的粉尘容易参加理化反应，如有些粉尘可与空气中的氧气发生反应从而引起粉尘所自燃或爆炸。分散度高的粉尘，由于其表面积大，因而在溶液或液体中的溶解速度也会增加。

　　粉尘可从气体中吸附有毒气体，如一氧化碳，氮氧化物等，分散度愈高吸附的量也愈大。

　　3、粉尘的溶解度

　　粉尘溶解度的大小与其对人体的危害性有关。对于有毒性粉尘，随着其溶解度的增加，有害作用也增强，固有毒性粉尘溶解后可侵入血液而引起中毒，也可与组织接触而引起局刺激或化学性损伤。无毒性粉尘则相反，粉尘的溶解度愈大对机体的危害性愈小，因为它没有毒害作用，且能尽性的消除粉尘的体内的异物作用和机械刺激作用。

　　4、粉尘粒子的密度、形状和硬度

　　粉尘密度的大小与其沉降速度有关，当尘粒大小相同时，密度大原粉尘沉降速度快，在空气中的悬浮性小。在通风除尘装置的设计上要考虑粉尘的密度，而采用不同的控制风速。此外粉尘在呼吸道内的阻留也与其密度有关。

　　粉尘粒子的形状是多种多样的。常见的形状有球形（如炭黑粉尘）、棱形（如石英粉尘）、叶片形（如云母粉尘）、纤维形（如石棉、棉花、玻璃纤维等），此外还有凝聚体和聚集体等形状。

　　粉尘的形状在某种程度上也影响粉尘的悬浮性，密度相同的尘粒，其形状愈接近环形，沉降时所受到的阻力小，沉降速度快。由于粉尘的形状的密度的不同，在空气中的沉降速度也不同，很难用同一个参数来表示。可采用空气动力学直径或称空气动力径（Aerodynamic equivalent diamether）来互相比较。阻留在上呼吸道或迷入眼睛内的粉尘，特别是锐利而坚硬的金属性粉尘会引起局部机械性操作或慢性炎症。

　　5、粉尘的荷电性

　　粉尘粒子可以带有电荷，其来源可能是由于物质在粉碎过程中因摩擦而带电，或与空气中的离子碰撞而带电。尘粒的荷电量取决于尘粒的大小并与温、湿度有关，温度升高时荷电量增高，湿度增加时荷电量降低。

　　粉尘的荷电性对粉尘在空气中的悬浮性有一定的影响，带相同电荷的尘粒，由于互相排斥而不易沉降，因而增加了尘粒在空气中悬浮性；带异性电荷的尘粒则因相互吸引、易于凝集而加速沉降。

本文由科普中国专家中国建筑科学研究院研究员吕振纲进行科学性把关