彭麗華
(湖北東風汽車公司衛生防病中心　十堰市　442000)
陳衛紅
(同濟醫科大學勞動衛生職業病教研室　武漢市　430030)

　　[摘要]: 通過定期監測鑄造生產環境中的粉塵、毒物濃度及噪聲強度, 并進行17 年動態觀察, 總結了綜合性治理措施。用電子掃描顯微鏡能散X 線分析(SEM - EDS) 方法對鑄造粉塵表面成分進行了分析。結果表明, 清理、造型、配砂、制芯、熔化和落砂等工序游離SiO2 含量均超過10 % , 分散度小于5μm的可吸入性粉塵偏高(6915 %～78 %) , 空氣中矽塵沒有Al 的包裹, 是新鮮的粉塵, 致病性強。采取綜合性防治措施后, 粉塵、毒物濃度明顯下降, 鑄造作業職業危害特點是低濃度粉塵、多種低濃度毒物與高噪聲強度共存。
    [關鍵詞]: 鑄造作業　粉塵　毒物　噪聲　SEM - EDS

Anal ys i s of Oc c up a t i onal Haz a rd i n Foundry
Zha ng Mi n et al
(Center for Diseases Control Dongfeng Motor Co. , Shiyan 442000 China)

[Abstract] : Environment concentration of dust , toxicants and noise has been monitoring for 17 years.Comprehensive control measures are summarized. The contaminants on particulate surface are analyzed by scanning　electron microscopy2energy dispersive X2ray analysis (SEM - EDS) . The results show that in the processes of shake　2out and finishing , molding , sand preparation , pouring , melting and coremaking , all the dusts are silica2　containing dust . The respirable dust ( < 5 μm) occupies as high as 6915 %～ 78 %. Silica2containing dust in　foundry air is not packed by Al. It indicates that silica dust in foundry air is fresh and highly pathogenic. With　comprehensive control measures , development of technological innovation and using new chemical materials ,concentrations of dust and toxicants have significantly lowered except the noise. The characteristics of hazards in
foundry are low concentration of dust , a wide variety of low concentration toxicants and a high level of noise.

[Key words] : Foundry 　Dust 　Toxicant 　Noise 　SEM - EDS

　　本文通過定期監測鑄造作業生產環境中的粉塵、毒物濃度和噪聲強度, 并進行17 年動態觀察,以闡明鑄造作業粉塵、毒物以及噪聲在時間、空間的分布及其特點, 確定其產生的主要環節、工序,目的在于進一步制訂鑄造作業綜合性防治措施, 并為后續的流行病學研究提供環境資料, 為健康監護指明方向。
1 　材料和方法
　　1.1 　粉塵濃度、分散度、游離SiO2 含量測定　從1979 年開始每年兩次定期定點監測粉塵濃度(濾膜重量法) 、分散度(濾膜溶解法) 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( Scanning elect ron microscopy2energy　dispersive X2ray analysic , SEM - EDS) 方法對鑄造粉塵表面成分進行分析, 以評價鑄造粉塵的致病性, 即對采集的空氣總粉塵樣品分別用20keV 和5keV 產生的加速電子束掃描, 通過能量折射的大小, 與標準元素譜線比較后, 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) 。其理論依據是在5keV 下掃描粉塵, 由于能量小產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, 能量大產生的電子束穿透力足以穿透粉塵顆粒, 可以測定整個粉塵的成分含量, 由此計算兩種條件下Si/ Si + Al 含量比值, 以判斷粉塵的致病性, 如果5keV 條件下Si/ ( Si + Al) 比值比20keV 小, 則說明粉塵有鋁的包裹, 若二者相近則說明粉塵沒有鋁的包裹, 是新鮮的粉塵, 致病性強〔2〕。
　　1.3 　噪聲測量　用ND22 型精密噪聲計測定作業環境噪聲源噪聲強度。
　　1.4 　毒物測定　1986 年開始進行定期定點監測,車間空氣中苯酚、甲醛和氨濃度均按《車間空氣監測檢驗方法》進行測定〔3〕。
2 　結果
　　2.1 　概述　本鑄造廠建于60 年代中期, 1978 年全面建成投產后, 1979 年職業病防治所開始對鑄造作業職業有害因素進行調查和監測, 并對工人進行了塵肺普查。結果表明矽塵污染嚴重, 個別崗位矽塵濃度高達248.0 mg/ m3 , 工人慢支、肺結核等疾病發病率較高。針對此, 于1986 年, 鑄造廠與衛生、安全技術、工程技術和工會等部門聯合制訂了綜合性防治措施, 確定了治理目標, 并于當年相繼實施。主要的治理措施簡述如下: ①明確責任,將通風除塵設施配備率、完好率, 粉塵、毒物達標率以及職業病發病率納入車間目標責任制、工廠“安全性評價”、“創建清潔無害化工廠”以及“初級衛生保健達標”的目標考核中。②增加工業衛生治理項目的資金, 有針對性添置通風除塵設備�，F有的通風除塵系統包括除塵系統(回轉扁袋除塵器、微振扁袋除塵器、泡沫除塵器、方箱除塵器) 、送風系統(雙回流冷卻送風、高壓風機送風、保溫送風、高壓送風、芯爐送風、大爐送風、制芯送風、火爐空氣淋浴送風等) 和排風系統(軸流排風、制芯排風、毒氣過濾排風等) 。成立通風除塵大隊, 專門負責通風除塵排毒設施的設計、安裝、更新、維修、運行和保養。并建立健全通風除塵設施管理、維修和保養制度。成立廠粉塵、毒物監測站, 每月監測作業點的粉塵、毒物濃度, 并在全廠進行通報, 使監測工作成為防治工作的“眼睛”。③加強作業管理, 推行文明生產、清潔車間評審工作, 推行無害化生產工藝, 廣泛采用自動控制、機械化操作、密閉或遠距離操作以及粉塵作業的濕式作業。④加強個人防護, 統一制訂勞動防護用品標準并歸口管理; 根據崗位特點制訂勞動保護津貼標準; 編寫鑄造作業安全操作規程并督促工人遵守。⑤由職業病防治所、地段職工醫院和廠衛生所組成的三級勞動衛生預防保健網絡做好職業病早期診斷治療的二級預防工作。⑥加強鑄造工人的療休養,從1986 年開始對塵毒危害較重的崗位作業工人優先安排療休養。⑦充分發揮工會在職業衛生管理中的監督作用。
　　2.2 　鑄造粉塵的游離SiO2 含量、分散度測定　結果顯示, 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5μm的可吸入性粉塵偏高, 占69.5 %～78 %。
　　2.3 　鑄造粉塵表面成分測定　1996 年對采集的一次落砂工位的空氣總粉塵樣品在美國國家職業安全衛生研究所用SEM2EDS 方法進行測定, 共測定了250 個粉塵顆粒。各個顆粒在5keV 和20keV 下分別測定Si 、Al 和其他成分, 然后經計算機處理三維作圖(圖1 、圖2) , 并將250 個顆粒各種成分的平均含量列入表1 。結果顯示, 在5keV 條件下Si的含量較高為17.2468 % , 在20keV 下為10.4427 % , Si/ ( Si + Al ) 比值分別是0.74( 15 641.51 / ( 15 641.51 + 5 372.786 ) ) , 0 . 7 6(5 059.131/ (5 059.131 + 1 531.937) ) , 表示鑄造粉塵表面沒有Al 的包裹, 是新鮮的粉塵, 致病性強。

圖1 　5keV 下顆粒物分布

(續表2)

表2 　鑄造一廠1979～1996 年監測粉塵結果追蹤觀察(mg/ m3)

3 　討論
　　3.1 　從治理前后粉塵、毒物濃度的明顯降低可見鑄造廠綜合治理措施已見成效, 本文所總結的綜合性治理措施實質也是我國總結出的“防塵八字方針”的運用。但塵毒治理僅僅依賴衛生部門的努力是不夠的, 必須依賴工廠這一主體發揮主觀能動性, 提高決策者的職業衛生意識, 加強管理, 主動投入, 發揮工程技術人員的積極性, 對職業人群加強職業衛生教育, 并且發揮工會的監督作用, 群策群力, 才能取得成效。
　　3.2 　對鑄造廠職業有害因素分析顯示, 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、風鏟和拋丸清理) 、落砂和澆注為明顯。本研究顯示鑄造作業的職業有害因素的特點是多種職業有害因素共存, 表現為低粉塵濃度、低毒物濃度和高噪聲強度共存。
　　3.3 　80 年代初, 由于國內對樹脂砂的廣泛引進,許多學者對樹脂砂作粘接劑可能帶來的職業危害進行了研究, 有學者認為鑄造作業由于樹脂的原因其職業危害從單一的粉塵危害變為以毒物為主〔4～5〕,這一論斷有待商榷, 因為鑄造作業從來就不是單純的粉塵危害, 國外許多研究報道了鑄造作業的多環芳烴、CO、金屬煙霧、微量的鉛和鎳以及放射性物質等多種職業有害因素的暴露〔6～16〕, 樹脂砂的引入增加了鑄造作業某些毒物的暴露, 如酚、甲醛、氨以及CO〔17〕。本研究也顯示鑄造作業的職業危害是多種的, 除粉塵、毒物之外, 還要重點考慮噪聲的危害問題, 尤其是考慮高強度噪聲和低濃度粉塵、多種低濃度毒物之間是否具有協同作用。
　　3.4 　用SEM2EDS 檢測粉塵表面成分可以精確衡量粉塵毒作用, 是近幾年國際上受到關注的一種最新方法〔3〕, 目前國內尚無報道, 本次的檢測做了一次有益的嘗試, 結果提示鑄造粉塵不具Al 包裹,是新鮮的粉塵, 其致病性強, 而且用本方法測得的游離SiO2 含量比用焦磷酸法要低(1014427 % <2316 %) 。
　　(致謝: 本課題得到東風公司衛生防病中心領導范忠群主任和羅啟華副主任的支持以及同濟醫大陳榮安、陳鏡瓊教授指導并審閱, 致以衷心感謝!)

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