鑄造作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有害因素及特點(diǎn)

1、鑄造作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有害因素及特點(diǎn)    彭麗華(湖北東風(fēng)汽車公司衛(wèi)生防病中心十堰市442000)陳衛(wèi)紅(同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病教研室武漢市430030)摘要:通過(guò)定期監(jiān)測(cè)鑄造生產(chǎn)環(huán)境中的粉塵、毒物濃度及噪聲強(qiáng)度,并進(jìn)行17年動(dòng)態(tài)觀察,總結(jié)了綜合性治理措施。用電子掃描顯微鏡能散X線分析(SEM-EDS)方法對(duì)鑄造粉塵表面成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,清理、造型、配砂、制芯、熔化和落砂等工序游離SiO2含量均超過(guò)10,分散度小于5m的可吸入性粉塵偏高(691578),空氣中矽塵沒(méi)有Al的包裹,是新鮮的粉塵,致病性強(qiáng)。采取綜合性防治措施后,粉塵、毒物濃度明顯下

2、降,鑄造作業(yè)職業(yè)危害特點(diǎn)是低濃度粉塵、多種低濃度毒物與高噪聲強(qiáng)度共存。要害詞:鑄造作業(yè)粉塵毒物噪聲SEM-EDSAnalysisofOccupationalHazardinFoundryZhangMinetal(CenterforDiseasesControlDongfengMotorCo.,Shiyan442000China)Abstract:Environmentconcentrationofdust,toxicantsandnoisehasbeenmonitoringfor17years.Comprehensivecontrolmeasuresaresummarized.Theconta

3、minantsonparticulatesurfaceareanalyzedbyscanningelectronmicroscopy2energydispersiveX2rayanalysis(SEM-EDS).Theresultsshowthatintheprocessesofshake2outandfinishing,molding,sandpreparation,pouring,meltingandcoremaking,allthedustsaresilica2containingdust.Therespirabledust(foundryarelowconcentrationofdus

4、t,awidevarietyoflowconcentrationtoxicantsandahighlevelofnoise.Keywords:FoundryDustToxicantNoiseSEM-EDS本文通過(guò)定期監(jiān)測(cè)鑄造作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的粉塵、毒物濃度和噪聲強(qiáng)度,并進(jìn)行17年動(dòng)態(tài)觀察,以闡明鑄造作業(yè)粉塵、毒物以及噪聲在時(shí)間、空間的分布及其特點(diǎn),確定其產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)、工序,目的在于進(jìn)一步制訂鑄造作業(yè)綜合性防治措施,并為后續(xù)的流行病學(xué)研究提供環(huán)境資料,為健康監(jiān)護(hù)指明方向。1材料和方法1.1粉塵濃度、分散度、游離SiO2含量測(cè)定從1979年開(kāi)始每年兩次定期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)粉塵濃度(濾膜重量法)、分散度(濾

5、膜溶解法)和游離SiO2含量(焦磷酸法)1。1.2粉塵表面成分分析用電子掃描顯微鏡能散X線分析(Scanningelectronmicroscopy2energydispersiveX2rayanalysic,SEM-EDS)方法對(duì)鑄造粉塵表面成分進(jìn)行分析,以評(píng)價(jià)鑄造粉塵的致病性,即對(duì)采集的空氣總粉塵樣品分別用20keV和5keV產(chǎn)生的加速電子束掃描,通過(guò)能量折射的大小,與標(biāo)準(zhǔn)元素譜線比較后,獲得粉塵中主要元素的精確含量,比較兩種電子千伏下矽(Si)含量與矽含量和鋁(Al)含量之和的比值,以判定    粉塵表面是否有污染(如鋁的包裹)。其理論依據(jù)是在5k

6、eV下掃描粉塵,由于能量小產(chǎn)生的電子束穿透力弱,只能顯示粉塵淺表面成分含量;在20keV下掃描粉塵,能量大產(chǎn)生的電子束穿透力足以穿透粉塵顆粒,可以測(cè)定整個(gè)粉塵的成分含量,由此計(jì)算兩種條件下Si/SiAl含量比值,以判定粉塵的致病性,假如5keV條件下Si/(SiAl)比值比20keV小,則說(shuō)明粉塵有鋁的包裹,若二者相近則說(shuō)明粉塵沒(méi)有鋁的包裹,是新鮮的粉塵,致病性強(qiáng)2。1.3噪聲測(cè)量用ND22型精密噪聲計(jì)測(cè)定作業(yè)環(huán)境噪聲源噪聲強(qiáng)度。1.4毒物測(cè)定1986年開(kāi)始進(jìn)行定期定點(diǎn)監(jiān)測(cè),車間空氣中苯酚、甲醛和氨濃度均按車間空氣監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定3。2結(jié)果2.1概述本鑄造廠建于60年代中期,1978年全面

7、建成投產(chǎn)后,1979年職業(yè)病防治所開(kāi)始對(duì)鑄造作業(yè)職業(yè)有害因素進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測(cè),并對(duì)工人進(jìn)行了塵肺普查。結(jié)果表明矽塵污染嚴(yán)重,個(gè)別崗位矽塵濃度高達(dá)248.0mg/m3,工人慢支、肺結(jié)核等疾病發(fā)病率較高。針對(duì)此,于1986年,鑄造廠與衛(wèi)生、安全技術(shù)、工程技術(shù)和工會(huì)等部門聯(lián)合制訂了綜合性防治措施,確定了治理目標(biāo),并于當(dāng)年相繼實(shí)施。主要的治理措施簡(jiǎn)述如下:明確責(zé)任,將通風(fēng)除塵設(shè)施配備率、完好率,粉塵、毒物達(dá)標(biāo)率以及職業(yè)病發(fā)病率納入車間目標(biāo)責(zé)任制、工廠“安全性評(píng)價(jià)”、“創(chuàng)建清潔無(wú)害化工廠”以及“初級(jí)衛(wèi)生保健達(dá)標(biāo)”的目標(biāo)考核中。增加工業(yè)衛(wèi)生治理項(xiàng)目的資金,有針對(duì)性添置通風(fēng)除塵設(shè)備。現(xiàn)有的通風(fēng)除塵系統(tǒng)包括除塵

8、系統(tǒng)(回轉(zhuǎn)扁袋除塵器、微振扁袋除塵器、泡沫除塵器、方箱除塵器)、送風(fēng)系統(tǒng)(雙回流冷卻送風(fēng)、高壓風(fēng)機(jī)送風(fēng)、保溫送風(fēng)、高壓送風(fēng)、芯爐送風(fēng)、大爐送風(fēng)、制芯送風(fēng)、火爐空氣淋浴送風(fēng)等)和排風(fēng)系統(tǒng)(軸流排風(fēng)、制芯排風(fēng)、毒氣過(guò)濾排風(fēng)等)。成立通風(fēng)除塵大隊(duì),專門負(fù)責(zé)通風(fēng)除塵排毒設(shè)施的設(shè)計(jì)、安裝、更新、維修、運(yùn)行和保養(yǎng)。并建立健全通風(fēng)除塵設(shè)施治理、維修和保養(yǎng)制度。成立廠粉塵、毒物監(jiān)測(cè)站,每月監(jiān)測(cè)作業(yè)點(diǎn)的粉塵、毒物濃度,并在全廠進(jìn)行通報(bào),使監(jiān)測(cè)工作成為防治工作的“眼睛”。加強(qiáng)作業(yè)治理,推行文明生產(chǎn)、清潔車間評(píng)審工作,推行無(wú)害化生產(chǎn)工藝,廣泛采用自動(dòng)控制、機(jī)械化操作、密閉或遠(yuǎn)距離操作以及粉塵作業(yè)的濕式作業(yè)。加強(qiáng)個(gè)人

9、防護(hù),統(tǒng)一制訂勞動(dòng)防護(hù)用品標(biāo)準(zhǔn)并歸口治理;根據(jù)崗位特點(diǎn)制訂勞動(dòng)保護(hù)津貼標(biāo)準(zhǔn);編寫鑄造作業(yè)安全操作規(guī)程并督促工人遵守。由職業(yè)病防治所、地段職工醫(yī)院和廠衛(wèi)生所組成的三級(jí)勞動(dòng)衛(wèi)生預(yù)防保健網(wǎng)絡(luò)做好職業(yè)病早期診斷治療的二級(jí)預(yù)防工作。加強(qiáng)鑄造工人的療休養(yǎng),從1986年開(kāi)始對(duì)塵毒危害較重的崗位作業(yè)工人優(yōu)先安排療休養(yǎng)。充分發(fā)揮工會(huì)在職業(yè)衛(wèi)生治理中的監(jiān)督作用。2.2鑄造粉塵的游離SiO2含量、分散度測(cè)定結(jié)果顯示,游離SiO2含量以制芯為最高(70.2),其次是配砂(30.6)和造型(31.4),落砂、清理和熔化澆注分別是23.6,22.8和2115;分散度小于5m的可吸入性粉塵偏高,占69.578。2.3鑄造粉

10、塵表面成分測(cè)定1996年對(duì)采集的一次落砂工位的空氣總粉塵樣品在美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所用SEM2EDS方法進(jìn)行測(cè)定,共測(cè)定了250個(gè)粉塵顆粒。各個(gè)顆粒在5keV和20keV下分別測(cè)定Si、Al和其他成分,然后經(jīng)計(jì)算機(jī)處理三維作圖(圖1、圖2),并將250個(gè)顆粒各種成分的平均含量列入表1。結(jié)果顯示,在5keV條件下Si的含量較高為17.2468,在20keV下為10.4427,Si/(SiAl)比值分別是0.74(15641.51/(15641.515372.786),0.76(5059.131/(5059.1311531.937),表示鑄造粉塵表面沒(méi)有Al的包裹,是新鮮的粉塵,致病性強(qiáng)。2.

11、4治理前后粉塵濃度變化特點(diǎn)可以分三個(gè)時(shí)間段分析,即19791986年綜合治理前,19871989年治理計(jì)劃實(shí)施完成階段,19901996年鞏固階段,從表2明顯看出,1986年以前粉塵濃度超標(biāo)嚴(yán)重,19871989年粉塵濃度明顯下降,1990年之后保持在較低水平,各工序的粉塵濃度以配砂最高,其次是清理(風(fēng)鏟清理、噴丸清理)、落砂、造型、熔化,再次是制芯、殼芯和射芯,不同車間的同種工序濃度差異不大,如造型工藝在19871989年期間,一、四、六車間濃度分別是1.90,1.80,1.51mg/m3,因此在對(duì)人群分析時(shí)可以忽略不同車間,新建的廠房和工位隨主體工程考慮相應(yīng)防護(hù),如八車間。2.5鑄造車間毒

12、物變化特點(diǎn)樹(shù)脂砂是80年代初期引入的,濃度變化在時(shí)間點(diǎn)上也可與粉塵一    樣分成三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn),甲醛是1986年開(kāi)始監(jiān)測(cè),濃度范圍為6.4214.97mg/m3,19871989年下降為1.213.45mg/m3,1990年后進(jìn)一步下降為0.550.96mg/m3,見(jiàn)表3;苯酚是1989年開(kāi)始監(jiān)測(cè)的,濃度為7.27mg/m3,1990年后下降為1.10mg/m3;氨的濃度為8.03mg/m3。表2鑄造一廠19791996年監(jiān)測(cè)粉塵結(jié)果追蹤觀察(mg/m3)2.6鑄造車間噪聲污染特點(diǎn)對(duì)鑄造廠噪聲污染源的測(cè)定結(jié)果表明,鑄造廠的噪聲污染較為廣泛,部分污染源為脈

13、沖噪聲(如射芯機(jī)),其中以射芯機(jī)、振動(dòng)機(jī)、滾筒和風(fēng)鏟清理為明顯,噪聲聲級(jí)分別為111,104,97和97dB(A),缸體磨床、鍛壓機(jī)和懸鏈的噪聲聲級(jí)均超過(guò)95dB(A),拋丸機(jī)為9415dB(A),澆注平臺(tái)和落砂機(jī)均超過(guò)90dB(A),熱氣流烘砂為89dB(A)。3討論3.1從治理前后粉塵、毒物濃度的明顯降低可見(jiàn)鑄造廠綜合治理措施已見(jiàn)成效,本文所總結(jié)的綜合性治理措施實(shí)質(zhì)也是我國(guó)總結(jié)出的“防塵八字方針”的運(yùn)用。但塵毒治理僅僅依靠衛(wèi)生部門的努力是不夠的,必須依靠工廠這一主體發(fā)揮主觀能動(dòng)性,提高決策者的職業(yè)衛(wèi)生意識(shí),加強(qiáng)治理,主動(dòng)投入,發(fā)揮工程技術(shù)人員的積極性,對(duì)職業(yè)人群加強(qiáng)職業(yè)衛(wèi)生教育,并且發(fā)揮工

14、會(huì)的監(jiān)督作用,群策群力,才能取得成效。3.2對(duì)鑄造廠職業(yè)有害因素分析顯示,粉塵、毒物濃度以1986年以前為高,各工序的粉塵濃度以配砂最高,其次是清理(風(fēng)鏟清理、噴丸清理)、落砂、造型、熔化,再次是制芯、殼芯和射芯。治理后濃度都有明顯下降,但仍以配砂、清理、熔化為高;毒物1990年后均以低濃度存在;噪聲污染較為廣泛,以射芯、清理(滾筒、風(fēng)鏟和拋丸清理)、落砂和澆注為明顯。本研究顯示鑄造作業(yè)的職業(yè)有害因素的特點(diǎn)是多種職業(yè)有害因素共存,表現(xiàn)為低粉塵濃度、低毒物濃度和高噪聲強(qiáng)度共存。3.380年代初,由于國(guó)內(nèi)對(duì)樹(shù)脂砂的廣泛引進(jìn),許多學(xué)者對(duì)樹(shù)脂砂作粘接劑可能帶來(lái)的職業(yè)危害進(jìn)行了研究,有學(xué)者認(rèn)為鑄造作業(yè)由

15、于樹(shù)脂的原因其職業(yè)危害從單一的粉塵危害變?yōu)橐远疚餅橹?5,這一論斷有待商榷,因?yàn)殍T造作業(yè)從來(lái)就不是單純的粉塵危害,國(guó)外許多研究報(bào)道了鑄造作業(yè)的多環(huán)芳烴、CO、金屬煙霧、微量的鉛和鎳以及放射性物質(zhì)等多種職業(yè)有害因素的暴露616,樹(shù)脂砂的引入增加了鑄造作業(yè)某些毒物的暴露,如酚、甲醛、氨以及CO17。本研究也顯示鑄造作業(yè)的職業(yè)危害是多種的,除粉塵、毒物之外,還要重點(diǎn)考慮噪聲的危害問(wèn)題,尤其是考慮高強(qiáng)度噪聲和低濃度粉塵、多種低濃度毒物之間是否具有協(xié)同作用。3.4用SEM2EDS檢測(cè)粉塵表面成分可以精確衡量粉塵毒作用,是近幾年國(guó)際上受到關(guān)注的一種最新方法3,目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)報(bào)道,本次的檢測(cè)做了一次有益的嘗試

16、,結(jié)果提示鑄造粉塵不具Al包裹,是新鮮的粉塵,其致病性強(qiáng),而且用本方法測(cè)得的游離SiO2含量比用焦磷酸法要低(1014427(致謝:本課題得到東風(fēng)公司衛(wèi)生防病中心領(lǐng)導(dǎo)范忠群主任和羅啟華副主任的支持以及同濟(jì)醫(yī)大陳榮安、陳鏡瓊教授指導(dǎo)并審閱,致以衷心感謝!)參考文獻(xiàn)1王筆移蘭,主編.勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué).第三版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1992,273.2WallaceWE,KeaneMJ.Differentialsurfacecompositionanalysisbymultiple2voltageelectronbeamX2rayspectroscopy1U1S1Govt.PrintingOffice,W

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