人因工程第九章ppt课件.ppt
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1、第九章空气污染,人因工程,目 录,第一节 空气中的污染物及其来源第二节 粉尘第三节 空气污染物对人体的危害第四节 车间空气调节,空气中主要污染物及其分类空气污染物含量的表示法,第一节 空气中的污染物及其来源,空气中的污染物种类很多,已经产生危害或受到人们重视的污染物大约有近百种。其中属于固体尘粒的有:碳粒、飘尘、飞灰、碳酸钙、氧化锌、氧化铅、二氧化硅等形成的粉尘;属于气体的有硫化物:二氧化硫、三氧化硫、硫化氢等;氮化物:一氧化氮、二氧化氮、氨等;其它氧化物:一氧化碳、臭氧、过氧化物等;卤化物:氯气、氯化氢、氟化氢、光气(COCl2)等;属于液体的有:硫酸、盐酸等。对人类威胁较大的,主要是粉尘和
2、一些有害气体。,一、空气中主要污染物及其分类,一般情况下,空气污染物中粉尘和二氧化硫约占40,一氧化碳约占30,二氧化氮、碳氢化合物及其它污染物约占30。这些污染物按其存在状态可分为气态及气溶胶两大类。气态有害物质依其常温下的状态又可分为气体及蒸气。气溶胶是固体或液体细小微粒分散于空气中的分散体系,气溶胶也可依微粒的大小、有害物质的状态分为烟尘、粉尘、雾等三种。它们的典型代表物是气体:一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮;蒸气:苯、酚、汞;烟尘:铅烟、锌烟;粉尘:颜料、石棉、煤碳;雾:硫酸、盐酸等。,一、空气中主要污染物及其分类,空气污染的污染源主要有三种:生产系统排放物。冶金、化工和火力发
3、电厂等排放出来的烟尘、废气。它们是烟尘、碳粒、硫化物、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物和氢化合物的污染源。交通工具排放物。各类交通工具的内燃机中的不完全燃烧、高温燃烧所排放的尾气是碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物和铅的污染源。生活系统排放物。来自人类自身生活与取暖、做饭等排出的烟尘及人体呼出的二氧化碳等是碳氧化物和硫氧化物的污染源。,一、空气中主要污染物及其分类,空气污染物含量最常用的表示方法是浓度。单位体积中有害物质的含量称为该物质在空气中的浓度。浓度的表示法有两种:质量、体积混合表示法。体积表示法。,二、空气污染物含量的表示法,质量、体积混合表示法。用标准状态下每立方米空气中含有害物质的毫克数表
4、示,单位mgm3。我国颁布的工业企业设计卫生标准中规定,车间空气中的有害物质最高容许浓度采用该表示法。此种表示法对各种状态的有害物质(气态或气溶胶)均适用。但因气体体积随温度、压力不同而发生变化,我国空气质量标准是以标准状况(0,101.325kPa)时的体积为依据的。,二、空气污染物含量的表示法,体积表示法。用每立方米空气中含有害物质的毫升数表示。因为1m3106ml,故常用百万分数表示,单位是ppm(1ppm1mlm3)。该浓度表示法只限于气态和蒸气状态的有害物质;气溶胶状态的有害物质不能用此种方法表示。,二、空气污染物含量的表示法,粉尘及其来源粉尘的物化特性,第二节 粉尘,粉尘是指能较长
5、时间悬浮在空气中的固体微粒。粉尘分降尘和飘尘。降尘颗粒大,粒径在10m以上,能较快地降落到地面。飘尘颗粒较小,粒径在10m以下,可以长时间在空气中悬浮飘动。,一、粉尘及其来源,从胶体化学观点看,飘尘是一种气溶胶体,其分散介质是空气,分散相是固体颗粒。在生产过程中产生的粉尘叫做生产性粉尘。生产性粉尘既有降尘也有飘尘。粉尘不但影响产品的质量(如纯度和洁净度),加速机器的磨损,而且危害人体健康。,一、粉尘及其来源,生产性粉尘按其性质分为:无机性粉尘、有机性粉尘和混合性粉尘。无机性粉尘包括矿物性粉尘(砂、石棉、煤等),金属性粉尘(铁、锡、铅、锌、锰等及其化合物),人工无机性粉尘(金刚砂、水泥、耐火材料
6、、石墨等);有机性粉尘包括植物性粉尘(棉、麻、面粉、烟草等),动物性粉尘(兽毛、角质、毛发龋,人工有机性粉尘(炸药、染料、人造纤维等);混合性粉尘为两种或两种以上粉尘的混合,如棉尘与土尘的混合,岩尘与煤尘的混合,金属尘与研磨尘的混合等等。,一、粉尘及其来源,生产性粉尘的主要来源固体物质的机械粉碎和研磨,例如选矿、耐火材料车间中的破碎机、球磨机等散发的粉尘;生产过程中使用的粉状原料或辅助材料,如铸造生产过程中的造型、开箱、落砂、清理等;粉状物料的混合、筛分、运输以及包装;物质不完全燃烧,如木材、油、煤炭燃烧的烟气中夹杂的大量烟尘;物质加热时产生的蒸气在空气中冷凝、氧化,例如铸铜时形成的氧化锌。,
7、一、粉尘及其来源,化学组成及浓度尘的化学成分及其浓度,不仅直接决定着对人体的危害程度,同时也是采取除尘措施的依据。粉尘中以游离二氧化硅的致纤维化作用最强,游离二氧化硅小于10的粉尘浓度,1020 mgm3,就是发生尘肺的浓度,浓度在20 mgm3以上,短期内可能发生尘肺。因此,工作场所粉尘最高允许浓度是10 mgm3。含游离二氧化硅成分越高,容许浓度越低,含10以上二氧化硅的粉尘容许浓度为2mgm3,含80以上的粉尘浓度不得超过2mgm3。,二、粉尘的物化特性,化学组成及浓度此外,尘粒中的二氧化硅,游离型和结合型的生物作用不同,无机尘和有机尘的作用也不同。某些金属粉尘(例如铅及其氧化物)可通过
8、肺泡吸收,进入血液循环引起中毒反应。,二、粉尘的物化特性,粉尘的分散度分散度是指固体物质被粉碎的程度,用于表示粉尘粒子大小组成的百分比构成,较小直径微粒百分比大,则分散度高;反之,则分散度低。按粉尘的颗粒大小可分为:小于2m、25m、510m和大于10m4种。根据实际测定资料,生产环境中的尘粒绝大多数小于10m,其中2m以下的占4090。,二、粉尘的物化特性,粉尘的分散度粉尘的分散度愈大,则其单位体积粉尘的总表面积愈大,进入人体后的化学活性也愈大,因而对人体的危害也愈加严重。,二、粉尘的物化特性,粉尘的溶解度粉尘溶解度的大小对人体危害程度因粉尘的性质不同而异。某些毒物粉尘如铅、砷等,随着溶解度
9、的增加其危害性也愈加严重;对人体主要起机械刺激作用的粉尘如面粉、糖、金属等,则其溶解度愈大危害愈小;有些矿物粉尘如石英等,虽然在体内溶解度很小,但对人体危害却较严重。,二、粉尘的物化特性,粉尘的密度尘粒的密度影响其在空气中的浮游时间。尘粒直径相同,密度大,则沉降速度快。反之,则在空气中浮游时间长。,二、粉尘的物化特性,粉尘的荷电性粉尘荷电来源于粉碎及流动中的相互磨擦或吸附了空气中的带电离子或与其它带电物体的表面接触。粉尘的荷电量取决于尘粒的直径和密度,也与温度和湿度有关。密度小、分散度高、温度高、湿度低时,荷电量增高。带有相同电荷的尘粒互相排斥,增加了悬浮在空气中的时间。如果粉尘粒子具有异性电
10、荷,则互相撞击中和丧失电荷,粒子变大,加速了沉降。带电的粉尘容易被阻留在呼吸道上,而且不易被人体内吞噬细胞吞噬,因此对人体危害性较大。,二、粉尘的物化特性,空气污染物侵入人体主要有三条渠道:呼吸道吸入;随食物和饮水摄入;体表接触侵入。由呼吸道吸入空气污染物,对人体造成的危害最为严重。正常人每天平均需要吸1520m3的新鲜空气。空气污染愈严重,中毒愈深,危害愈严重。空气污染可以造成呼吸系统疾病、视觉器官疾病、生理机能障碍,严重时会导致心血管系统病变以致死亡。,第三节 空气污染物对人体的危害,二氧化硫是一种无色、有味的刺激性气体。主要产生于煤炭和石油制品等燃料的燃烧,有色金属冶炼厂、硫酸厂、钢铁厂
11、、焦化厂的排放气体。一般,煤含硫约为550kgT,石油含硫约为530kgT。当SO2的浓度达1ppm时,人就感到难受,不能长时间工作。SO2慢性中毒会出现食欲不振、鼻炎、喉炎、气管炎等;轻度中毒出现眼睛与咽喉部的刺激;中度中毒出现声音嘶哑,胸部压迫感及痛感、吞咽困难、呕吐、眼结膜炎、支气管炎等;重度中毒会造成呼吸困难、知觉障碍、气管炎、肺水肿,甚至死亡。,一、化学性毒物的危害,二氧化硫SO2很少单独存在于大气中,往往和飘尘结合在一起进入人的肺部,加剧了粉尘的毒害作用。SO2在大气中遇到水将变成硫酸烟雾,其毒性比SO2大10倍。我国工业企业设计卫生标准(TJ3679)规定SO2最高容许浓度为15
12、mgm3。,一、化学性毒物的危害,一氧化碳常温下是一种无色、无味、无刺激性的气体,燃烧时呈蓝色火焰,与空气混合适当比例(12.5%75%)极易发生爆炸,主要产生于矿物燃料的不完全燃烧。因此在冶金、炼焦、玻璃等生产过程中,汽车排放的气体中含有大量的CO。我国工业企业设计卫生标准(TJ3679)规定CO最高容许浓度为30mgm3。,一、化学性毒物的危害,一氧化碳当人吸入CO后,能与血液中血红蛋白相结合,其结合能力是氧的20倍。降低了血液输送氧的功能,使人体组织和细胞出现缺氧现象。急性中毒开始时头重、头痛、头晕、耳鸣,继而出现恶心、呕吐、心悸、四肢无力。中毒较重者则出现多汗、烦躁,在面颊、前胸、大腿
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