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        粉塵和化學(xué)物質(zhì)容許濃度概念的辨析與實(shí)例分析

        2017-12-29 12:12:28王思凱楊羿關(guān)甲正林前榮任華強(qiáng)郁鐘銘岳虎
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年24期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)物質(zhì)辨析粉塵

        王思凱++楊羿++關(guān)甲正++林前榮++任華強(qiáng)++郁鐘銘++岳虎

        摘 要:辨析了粉塵和化學(xué)物質(zhì)的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)、短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL)、最高容許濃度(MAC)和超限倍數(shù)4個(gè)概念,并作了案例分析。正確理解并運(yùn)用這四個(gè)濃度概念,是進(jìn)行粉塵和化學(xué)物質(zhì)濃度控制的基本要求,在職業(yè)危害的防治方面具有重要的工程意義和實(shí)踐價(jià)值。

        關(guān)鍵詞:粉塵;化學(xué)物質(zhì);容許濃度;辨析

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.044

        1 引言

        目前,我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域職業(yè)危害形勢(shì)比較嚴(yán)峻,加之隨著科技的進(jìn)步,新工藝、新物質(zhì)不斷涌現(xiàn),使勞動(dòng)者面臨更多的職業(yè)危害。我國(guó)現(xiàn)涉及有毒有害作業(yè)的企業(yè)已經(jīng)超過1600萬(wàn)家,接觸職業(yè)危害的人數(shù)超過2億,每年“顯性”職業(yè)病報(bào)告病例高達(dá)15000人左右[1]。專家估計(jì),未來(lái)10到15年內(nèi),我國(guó)職業(yè)病發(fā)病總數(shù)還將呈上升趨勢(shì)。我國(guó)接觸職業(yè)病危害的人員總數(shù)巨大,涉及的行業(yè)和企業(yè)分布廣泛,職業(yè)病具有隱匿性、遲發(fā)性特點(diǎn),危害往往被忽視,同時(shí),在現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)技術(shù)水平下,很多職業(yè)病往往很難治愈。大量的職業(yè)病患者,不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)引發(fā)各種社會(huì)問題,危害嚴(yán)重。

        在各種職業(yè)危害中,占比例最大、最常見的是各種粉塵和化學(xué)物質(zhì)帶來(lái)的職業(yè)危害。據(jù)國(guó)家衛(wèi)計(jì)委統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,2014年全國(guó)共報(bào)告職業(yè)病29972例,其中職業(yè)性塵肺病26873例,占89.66%。其次是各種化學(xué)物質(zhì)引發(fā)的職業(yè)急性中毒和慢性中毒。因此,預(yù)防和控制職業(yè)病,重點(diǎn)是控制粉塵和化學(xué)物質(zhì)造成的各種職業(yè)危害。

        大量的研究表明,粉塵和化學(xué)物質(zhì)的危害,主要取決于接觸濃度和接觸時(shí)間這兩個(gè)因素,而由于生產(chǎn)的需要和實(shí)際情況的制約,一個(gè)工作日之內(nèi)、一個(gè)崗位上不可能頻繁更換勞動(dòng)人員來(lái)縮短接觸時(shí)間,只能控制濃度。粉塵和化學(xué)物質(zhì)的濃度有時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)、短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL)、最高容許濃度(MAC)和超限倍數(shù)4個(gè)概念,在實(shí)踐當(dāng)中,人們經(jīng)常把這4個(gè)概念混淆,這給控制粉塵和化學(xué)物質(zhì)的濃度帶來(lái)了困難。正確理解并掌握這4個(gè)濃度概念,是進(jìn)行粉塵和化學(xué)物質(zhì)濃度控制的基礎(chǔ)條件,具有重要的工程意義和實(shí)踐價(jià)值。

        2 時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)

        2.1 概念

        時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA),指以時(shí)間為權(quán)數(shù)規(guī)定的8h工作日、40h工作周的平均容許接觸濃度[2]。

        理解這一概念的關(guān)鍵在于,無(wú)論實(shí)際工作班時(shí)間是多少,都應(yīng)按照8h標(biāo)準(zhǔn)工作班時(shí)間來(lái)計(jì)算;無(wú)論一個(gè)實(shí)際工作周是多少時(shí)間,都應(yīng)按照40h標(biāo)準(zhǔn)工作周時(shí)間來(lái)計(jì)算。引發(fā)塵肺病的主要因素是沉積在肺泡中的粉塵的總量,這取決于當(dāng)時(shí)接塵環(huán)境中粉塵的濃度和接塵時(shí)間兩個(gè)要素,也就是說(shuō)時(shí)間加權(quán)平均容許濃度的本質(zhì)是控制一個(gè)工作班中接塵人員吸入粉塵的總量,接塵時(shí)間大于8h,接塵濃度就應(yīng)相對(duì)降低;接塵時(shí)間小于8h,則接塵濃度可以適當(dāng)增加。當(dāng)一個(gè)實(shí)際的工作班的時(shí)間多于或少于8h時(shí),都按照8h計(jì)算,這樣接塵時(shí)間就成了常量,粉塵濃度就成了唯一的控制變量。同樣,如果實(shí)際的一個(gè)工作周超過了或不足40h,仍按40h計(jì)算。對(duì)于空氣中化學(xué)物質(zhì)的濃度同理計(jì)算。

        2.2 實(shí)例分析

        在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值,第1部分:化學(xué)有害物質(zhì)》[2]中,共計(jì)規(guī)定了339種化學(xué)物質(zhì)的容許濃度,其中規(guī)定了PC-TWA的有285種;規(guī)定了47種粉塵的PC-TWA,其中規(guī)定了總塵PC-TWA的有47種,同時(shí)規(guī)定了其呼塵PC-TWA的有15種。 部分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        案例1:某煤礦的作業(yè)時(shí)間采用“四六”工作制,即每天安排4個(gè)工作班,每班工作6h。對(duì)某接塵崗位的工作人員進(jìn)行了一個(gè)工作班的粉塵濃度檢測(cè),在煤塵總塵濃度為3mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)2h,在煤塵總塵濃度為5mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)3h,在煤塵總塵濃度為7mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)1h,共計(jì)接塵作業(yè)6h。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,煤塵總塵的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度為:4mg/m3。該工作人員接觸的煤塵時(shí)間加權(quán)平均容許濃度是否超標(biāo)。

        如果按照以下計(jì)算方法:

        (3mg/m3×2h +5mg/m3×3h+7mg/m3×1h) /6h=4.666mg/m3>4mg/m3,則該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA超標(biāo)。

        正確的計(jì)算方法為:

        (3mg/m3×2h +5mg/m3×3h+7mg/m3×1h) /8h=3.500mg/m3 <4mg/m3, 則該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA未超標(biāo)。

        案例2:某水泥廠的作業(yè)時(shí)間采用“三八”工作制,即每天安排3個(gè)工作班,每班工作8h。由于生產(chǎn)的需要,經(jīng)勞動(dòng)部門批準(zhǔn)某天加班2h,即一個(gè)工作班共計(jì)工作10h,對(duì)某接塵崗位的工作人員進(jìn)行了一個(gè)工作班的粉塵濃度檢測(cè),在水泥粉塵總塵濃度為2mg/m3的環(huán)境中均接塵作業(yè)4h,在水泥粉塵總塵濃度為4mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)3h,在水泥粉塵總塵濃度為5mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)1h,在水泥粉塵總塵濃度為6mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)2h,共計(jì)接塵作業(yè)10h。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,煤塵總塵的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度為:4mg/m3。問該工作班工作人員接觸的水泥粉塵總塵時(shí)間加權(quán)平均容許濃度是否超標(biāo)。

        如果按照以下計(jì)算方法:

        (2mg/m3×4h +4mg/m3×3h+5mg/m3×1h+6mg/m3×2h) /10h=3.700mg/m3<4mg/m3,該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA未超標(biāo)。

        正確的計(jì)算方法為:

        (2mg/m3×4h +4mg/m3×3h+5mg/m3×1h+6mg/m3×2h) /8h=4.625mg/m3>4mg/m3,該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA超標(biāo)。

        3 短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL)

        3.1 概念

        短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL),指在遵守PC-TWA的前提下容許短時(shí)間(15min)接觸的濃度[2]。

        規(guī)定了PC-TWA還要規(guī)定PC-STEL的原因在于,對(duì)于有些粉塵和化學(xué)物質(zhì),短時(shí)間接觸就會(huì)對(duì)人體造成傷害。當(dāng)粉塵或化學(xué)物質(zhì)的濃度達(dá)到PC-STEL時(shí),一次持續(xù)接觸時(shí)間不應(yīng)超過15min,每個(gè)工作日接觸次數(shù)不應(yīng)超過4次,且前后兩次接觸的間隔不應(yīng)少于1h。

        3.2 實(shí)例分析

        在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中,共計(jì)規(guī)定了339種化學(xué)物質(zhì)的容許濃度,其中規(guī)定了PC-STEL的有118種。部分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

        對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行舉例說(shuō)明,例如:當(dāng)作業(yè)場(chǎng)所苯的濃度達(dá)到10mg/m3時(shí),每次接觸苯的時(shí)間不可超過15min。

        4 最高容許濃度(MAC)

        4.1 概念

        最高容許濃度(MAC)指,工作地點(diǎn)、在一個(gè)工作日內(nèi)、任何時(shí)間有毒化學(xué)物質(zhì)均不應(yīng)超過的濃度[2]。

        對(duì)于高毒、劇毒化學(xué)物質(zhì),和具有劇毒、強(qiáng)腐蝕性的粉塵,當(dāng)其濃度超過一定數(shù)值時(shí),會(huì)導(dǎo)致人體立即中毒或?qū)θ梭w器官產(chǎn)生腐蝕作用,所以引用最高容許濃度來(lái)對(duì)這一類化學(xué)物質(zhì)和粉塵進(jìn)行濃度控制。

        4.2 實(shí)例分析

        最高容許濃度的樣品采集一般采用定點(diǎn)、短時(shí)間采樣的方法進(jìn)行檢測(cè),選擇有代表性、空氣中有害物質(zhì)濃度最高的地點(diǎn)和最高濃度出現(xiàn)的時(shí)間段內(nèi)采樣,并且采樣器的進(jìn)氣口盡量安置在勞動(dòng)者工作時(shí)的呼吸帶,高度一般在1.5m左右,采樣時(shí)間一般不超過15min[3]。例如,氰化物等劇毒物質(zhì),可溶性有毒粉塵、放射性粉塵、硬質(zhì)粉塵,對(duì)人體眼睛、呼吸道有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性的粉塵等。當(dāng)這些物質(zhì)的濃度達(dá)到一定數(shù)值后,就算短時(shí)間的接觸也會(huì)對(duì)人體造成巨大危害,所以用最高容許濃度來(lái)控制,任何時(shí)候都不能超過該濃度。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中,共計(jì)規(guī)定了339種化學(xué)物質(zhì)的容許濃度,其中規(guī)定了MAC的有53種。部分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

        根據(jù)表3可知,工作人員在接觸到以上粉塵和化學(xué)物質(zhì)時(shí),任何地點(diǎn)、任何時(shí)間,其濃度都不能超過表3中的規(guī)定。例如,工作人員在接觸到碘時(shí),任何地點(diǎn)、任何時(shí)間,碘的濃度都不能超過1mg/m3,在接觸到甲拌磷時(shí),甲拌磷的濃度都不能超過0.01mg/m3。

        5 超限倍數(shù)

        5.1 概念

        對(duì)于未制定PC-STEL的化學(xué)有害因素,在符合8h時(shí)間加權(quán)平均容許濃度的情況下,任何一次短時(shí)間(15min)接觸的濃度均不應(yīng)超過PC-TWA的倍數(shù)值[2]。

        由于部分化學(xué)有害因素未制定PC-STEL標(biāo)準(zhǔn),故無(wú)法限制其短時(shí)間接觸的濃度,所以提出超限倍數(shù)對(duì)這類化學(xué)有害因素的PC-STEL進(jìn)行控制。

        5.2 實(shí)例分析

        在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中規(guī)定,在符合PC-TWA的情況下,粉塵的超限倍數(shù)是PC-TWA的2倍;化學(xué)物質(zhì)的超限倍數(shù)是其PC-TWA的1.5~3倍,具體見表4。

        參考表1和表4進(jìn)行分析:白云石粉塵總塵的PC-TWA為8mg/m3 ,滿足條件1≤PC-TWA<10,所以其超限倍數(shù)為2.5,8mg/m3×2.5倍=20mg/m3,故,在短時(shí)間接觸中白云石粉塵總塵濃度應(yīng)不超過20mg/m3。

        6 結(jié)語(yǔ)

        黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人多次就職業(yè)衛(wèi)生工作作出重要批示,要求加強(qiáng)職業(yè)衛(wèi)生工作,保護(hù)勞動(dòng)者的健康與安全[4]。尤其是2011年對(duì)《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》作了重大修訂,是我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生工作邁上了新臺(tái)階,具有里程碑式的重要意義。但與當(dāng)前西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生工作還有較大差距,職業(yè)危害形勢(shì)還是比較嚴(yán)峻,已經(jīng)確診為職業(yè)病的患者基數(shù)巨大,每年新增職業(yè)病病例居高不下,我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生工作還要不斷加強(qiáng),時(shí)刻不能松懈,還面臨著艱巨的任務(wù)[5]。準(zhǔn)確理解和運(yùn)用粉塵和化學(xué)物質(zhì)的4個(gè)容許濃度概念,對(duì)于開展粉塵防治工作、有毒有害物質(zhì)的控制等職業(yè)衛(wèi)生工作有著重要的意義。

        參考文獻(xiàn):

        [1]陳沅江,吳超,吳桂香.職業(yè)衛(wèi)生與防護(hù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016:Ⅶ.

        [2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GBZ2.1-2007,工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值,第1部分:化學(xué)有害因素[S].

        [3]胥德鋒.模糊層次分析法在粉塵作業(yè)場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新,2017(03):158-159.

        [4]劉占遠(yuǎn).對(duì)作業(yè)場(chǎng)所粉塵容許濃度中幾個(gè)問題的探討與建議[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病,2004,30(04):1-3.

        [5]菅潔,謝建林,郭勇義.煤礦井下粉塵濃度與粉塵粒度測(cè)定分析[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào),2017,48(04):592-597.

        基金項(xiàng)目:貴州省2013年省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201310977008)

        ;六盤水師范學(xué)院科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(LPSSY201112); 貴州省教育廳“125”重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目(黔教合重大專項(xiàng)字[2012]017號(hào)); 貴州省采礦工程特色重點(diǎn)學(xué)科(黔學(xué)位辦[2015]26號(hào));貴州省煤炭綠色發(fā)展2011協(xié)同創(chuàng)新中心(黔教科研發(fā)[2016]258號(hào))。

        作者簡(jiǎn)介:王思凱(1996-),男,貴州六盤水人,本科,學(xué)生。

        *為通訊作者

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