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石棉對人體的危害與防護措施
2012-4-25 13:45:41   
【認識石棉】
人類對石棉的使用可上溯到古埃及,當時,石棉被用來制作法老們的裹尸布。在芬蘭,石棉纖維在舊石器時代的陶器作坊被發現。希臘歷史學家赫羅多托斯(公元前5世紀)曾談到用來裝盛被焚燒尸體骨架的耐火容器。中國周代已能用石棉纖維制作織物,因沾污后經火燒即潔白如新,故有火浣布或火烷布之稱。
石棉(asbestos)也稱“石綿”,是一組天然纖維狀硅質礦物纖維束組成,而纖維束又由很細且能分離的纖維組成。石棉種類很多,依其礦物成分和化學組成不同,可分為蛇紋石石棉和角閃石石棉兩類。蛇紋石石棉又稱溫石棉,它是石棉中產量最多的一種,具有較好的可紡性能;角閃石石棉又可分為藍石棉、透閃石石棉、陽起石石棉等,產量比蛇紋石石棉少。
1.蛇紋石石棉(serpentine,chrysotile)又稱溫石棉(amphibole),主要成分有二氧化硅、氧化鎂和結晶水,它的分子式是Mg6[(OH)4Si2O5]2。呈白色或灰色,半透明;沒有磁性、不導電、耐火、耐堿,纖維堅韌柔軟,具有絲的光澤和好的可紡性。目前世界所產石棉主要是蛇紋石石棉,約占世界石棉產量的95%。
2.角閃石類石棉(amphibole)包括青石棉(crocidolite)(亦稱藍石棉或紫石棉)、鐵石棉(amosite)、直閃石石棉(anthophyllite)、透閃石石棉(tremolite)和陽起石(actinolite)。角閃石類石棉各品種由于含有鈉、鈣、鎂和鐵成分數量不同而相區分。
【常見的理化性能】
不同種類的石棉,物理機械性質和化學性質也都不同。石棉纖維長度一般為 3~50毫米,也有較長的。中國發現最長的石棉纖維達2.18米,是目前世界上最長的。石棉纖維的軸向拉伸強度較高,有時可達374公斤/平方厘米,但不耐折皺,經數次折皺后拉伸強度顯著下降。石棉纖維的結構水含量為10~15%,以含14%的較多。加熱至600~700℃(溫升10℃/分)時,石棉纖維的結構水析出,纖維結構破壞、變脆,揉搓后易變為粉末,顏色改變。
石棉纖維的導熱系數為0.104~0.260千卡/米?度?時,導電性能也很低,是熱和電的良好絕緣材料。石棉纖維具有良好的耐熱性能,一般在300℃以下加熱2小時重量損失較少,若在 1700℃以上的溫度下加熱2小時,溫石棉纖維的重量損失較多,其他種類石棉纖維重量損失較少。
蛇紋石石棉是鎂的含水硅酸鹽類礦物,屬單斜晶系層狀構造。蛇紋石石棉纖維的劈分性、柔韌性、強度、耐熱性和絕緣性都比較好,比重為2.49~2.53,比熱為0.266,表面比電阻為8.2×107~1.2×1010歐,體積比電阻為1.9×108~4.79×109歐?厘米。蛇紋石石棉的耐堿性能較好,幾乎不受堿類的腐蝕,但耐酸性較差,很弱的有機酸就能將石棉中的氧化鎂折出,使石棉纖維的強度下降;角閃石石棉屬于單斜晶系構造。顏色一般較深,比重較大,具有較高的耐酸性、耐堿性和化學穩定性,耐腐性也較好。
蛇紋石石棉和閃石石棉的區分是:把石棉放在研缽中研磨,蛇紋石石棉成混亂的氈團,纖維不易分開,閃石石棉研磨后易分成許多細小的纖維。不含鐵的石棉呈白色,含鐵的石棉呈不同色調的藍色。纖維狀集合體絲絹光澤,劈分后的纖維光澤暗淡。
石棉是彼此平行排列的微細管狀纖維集合體,可分裂成非常細的石棉纖維,直徑可小到0.1微米以下。完全分裂開松后,用肉眼很難觀察,因而是良好的細菌過濾材料。
【石棉生產概況】
1.世界生產概況
2003年世界生產石棉總量約為206萬噸,比2002年減少7萬噸。俄羅斯產量占********位,其次是中國、哈薩克斯坦、加拿大、巴西和津巴布韋。上述國家總產量占世界總產量的95%。雖然2003年石棉產量減幅不大,但石棉生產前景不是很好,有些國家已經采取立法行動,全面或部分禁止石棉使用。如烏拉圭已通過立法禁止生產和進口石棉制品,新西蘭亦已禁止進口石棉原礦。中國也于2002年7月宣布,禁止角閃石類石棉的生產、進口和使用。
2.中國生產概況
中國石棉生產始于上世紀50年代初,生產和消費隨著國民經濟的發展而加快。1996年后,石棉生產由于環保等原因,以及俄羅斯石棉進口的沖擊,2003年中國生產石棉33.7萬噸。中國生產的長纖維石棉少,中短纖維石棉多。
【主要應用】
世界上所用的石棉95%左右為溫石棉,其纖維可以分裂成極細的元纖維,具有優良的紡絲性能。青石棉和鐵石棉占石棉總消耗量的5%以下,主要用于造船。直閃石石棉是類似滑石的一種石棉,常用作“工業滑石”。目前石棉制品或含有石棉的制品有近3000種,主要用于機械傳動、制動以及保溫、防火、隔熱、防腐、隔音、絕緣等方面,其中較為重要的是汽車、化工、電器設備、建筑業等制造領域。
石棉纖維可以織成紗、線、繩、布、盤根等,作為傳動、保溫、隔熱、絕緣、密封等部件的材料或襯料,在建筑上主要用來制成石棉板,石棉紙防火板,保溫管和窯墊以及保溫、防熱、絕緣、隔音、密封等材料。石棉纖維可與水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋頂板、石棉管等石棉水泥制品。石棉和瀝青摻合可以制成石棉瀝青制品,如石棉瀝青板、布(油氈)、紙、磚以及液態的石棉漆、嵌填水泥路面及膨脹裂縫用的油灰等。國防上石棉與酚醛、聚丙烯等塑料粘合,可以制成火箭抗燒蝕材料、飛機機翼、油箱、火箭尾部噴嘴管以及魚雷高速發射器,船舶、汽車以及飛機、坦克、艦舶中的隔音、隔熱材料,石棉與各種橡膠混合壓模后,還可做成液體火箭發動機連接件的密封材料。
1.紡織。由于大多石棉纖維的長度較短,比較脆硬,容易折斷,用機械加工容易污染空氣。為了改進紡紗工藝和防止污染,近年來采用濕法紡紗,首先制成石棉薄膜帶,經加拈制成紗線,然后再加工成為各種石棉制品。
2.建筑。石棉水泥制品,常見的如石棉水泥管,石棉水泥瓦和石棉水泥板和各種石棉復合板等。各種彩色石棉瓦、彩色石棉板等也被逐漸推廣,石棉板也可用于建筑物的隔熱、隔音墻板等。 生產石棉水泥制品一般選用硬結構的針狀棉,級別要求不甚高,4~5級棉即可滿足使用要求。
石棉水泥制品具有較高的抗彎和抗拉強度,可制成薄壁制品;還具有耐蝕、不透水、抗凍性與耐熱性好以及易于機械加工等許多優點。其主要缺點是抗沖擊強度較低;石棉纖維在瀝青中可以提高瀝青的軟化溫度及降低其在低溫下的脆性, 石棉瀝青制品可作為建筑物的防水、保溫、防潮、嵌填、絕緣、耐堿等材料。
3.工業
(1)石棉保溫隔熱制品。例如,鍋爐外壁和導管上常用石棉制作保溫層,能提高鍋爐的熱效率;對蒸汽設備隔熱,可降低車間溫度;冷藏設備采用石棉隔熱,可以提高冷藏效果;用于車、船等交通工具的鍋爐室隔熱,將不致提高車廂或船艙的溫度。
(2)石棉橡膠制品:主要用于各種設備的密封、襯墊。主要品種包括:油浸石棉盤根、油浸石棉石墨盤根、其它石棉盤根、石棉橡膠板,耐油板等。生產量最大的是普通石棉橡膠板(高、中、低壓)及耐油板,一般用溫石棉制造,根據牌號不同選擇不同級別。
(3)石棉制動(傳動)制品:是任何傳動機械和交通工具所不可缺少的,因為石棉有較高的機械強度和耐熱性,有良好的摩擦性能。
a.制動產品:有制動帶、制動片或叫剎車帶、剎車片。國產剎車帶現有三種類型:一是石棉編制剎車帶,分樹脂和油浸兩種,多用于礦山機械和拖拉機;二是橡膠石棉布剎車帶;三是石棉纖維橡膠剎車帶,多用于輕型機械的制動。國產剎車片主要用石棉為增強材料,以酚醛樹脂為粘合劑,以填料為摩擦性能調節劑,經膜塑而制成的三元復合材料,主要用于載重汽車的制動剎車。
b.傳動制品:主要用于各種機動車輛和工程機械的動力傳動。主要品種為各種規格的離合器片、阻尼片等。石棉離合器的主要成分與剎車片相近。石棉制動材料對石棉的要求不很高,只要石棉纖維充分松解,5、6級石棉已能滿足制品性能要求。
(4)石棉電工材料:利用石棉纖維與酚醛樹脂塑合而制成各種電工絕緣材料。在電工上做高壓器材的底板,高壓開關把手,電話耳機柄及其軍用器材以及配電盤、配電板、儀表板等。
【石棉的主要危害與防治】
1.石棉污染
工業上每消耗1噸石棉就約有10克石棉纖維釋放到環境中。1纖克石棉約含100萬根元纖維。元纖維的直徑一般為0.5微米,長度在5微米以下,在大氣和水中能懸浮數周、數月之久,持續地造成污染。長期吸入一定量的石棉纖維或元纖維能引起石棉肺、肺癌、胸膜間皮瘤、腹膜間皮瘤和胃腸癌等。與石棉有關的疾病癥狀,往往會有很長的潛伏期,可能在10至40年之后才出現(肺癌一般15—20年、間皮瘤20—40年)。
研究表明,與石棉相關的疾病在多種工業職業中是普遍存在的。如石棉開采、加工和使用石棉或含石棉材料的各行各業中(建筑、船只和汽車修理、冶金、紡織、機械和電力工程、化學、農業等)。在加工和使用各種石棉制品中,細小的石棉纖維會污染空氣、水或食物。通過呼吸道和消化道侵入人體的石棉纖維已被確認有致癌作用。石棉纖維作用于人體的靶器官主要是肺、胸膜和腹膜,其次是胃粘膜,主要表現為咳嗽、呼吸困難和嚴重的肺功能障礙。因此石棉纖維所誘發的癌癥以肺癌、胸膜和腹膜的間皮瘤最為常見,偶爾也有誘發胃癌等其他癌癥的報道,這已為各國流行病學調查資料所證實。
幾乎所有商品中的石棉均具有致癌性,專家估計,全世界每年約有20萬人死于與石棉有關的癌癥,其中約25%死于肺癌,10%死于惡性間皮瘤。
德國1980-2003年期間,石棉相關職業病造成了1.2萬人死亡。法國每年因石棉致死達2000人。美國在1990-1999年期間報告了近20000個石棉沉著病例。
1998年,世界衛生組織重申纖蛇紋石石棉的致癌效應,特別是導致間皮瘤的風險,繼續呼吁使用替代品。世界衛生組織還聲明,沒有認定任何門檻,在此水平之下石棉粉塵不致產生癌癥風險。
需要說明的是,間接暴露和直接暴露具有同樣的后果和危害。美國國家安全和健康研究所(NIOSH)在20世紀90年代進行了一項研究,通過對28個國家“帶回家事件”分析表明,間接暴露是一個世界范圍內的安全和健康問題。該報告說,這些事件已經在暴露于石棉的工人家屬中,造成了大量的健康問題和死亡事件。
許多國家選擇了全面禁止使用這種危險性物質,包括大多數歐盟成員國(所有成員國到2005年必須禁止一切石棉的使用)和越來越多的其他國家(冰島、挪威、瑞士、新西蘭、捷克共和國、智利、秘魯)。其他一些國家正在審視石棉的危險,如澳大利亞和巴西。
2.測定方法
用化學方法測定環境中的石棉是很困難的。石棉在環境中含量很低,大氣中、水中的石棉只占其中懸浮物總量的數萬分之幾至數千分之幾,目前一般采用電子顯微鏡法測定。環境中的溫石棉的元纖維具有縱橫比大于3、呈管狀、管內并有毛細管結構等特征。在電子顯微鏡下將元纖維放大1萬至2萬倍,借助其特有的形態進行計數,以1纖克石棉等于100萬根元纖維的關系換算成為纖克每立方米來表示大氣中石棉含量。水中石棉含量以每升水中含有石棉纖維的根數表示。
石棉纖維在空氣中的容許濃度參考:
目前各國均無室內空氣石棉濃度的質量標準,一般可以參考最高容許濃度:
中國:溫石棉在車間空氣中的閾限值為2個纖維/立方厘米(大約5μm的纖維)
美國:溫石棉、石棉粉塵、鐵石棉等六種石棉的加權平均濃度:2個纖維/立方厘米(大于5μm的纖維)。
3.防治措施
a.城市中禁止興建石棉及石棉加工廠,已建工廠則增設高效除塵裝置,加強個人防護。
b.制訂石棉的排放標準和最高容許標準。
c.禁止噴涂含有石棉纖維的耐火材料。
d.嚴禁將石棉垃圾傾入江河湖海等水域。
e.通過法規限制使用石棉制品。
注意在你身邊的危害:衛生監督人員指出,一些舊住宅內的天花板,管路的絕熱、隔音材料大多是石棉制品,當這些石棉材料被拆修、切割、重塑時,也會有大量細小的石棉纖維飄散在空氣中,此時作業者必須佩戴防塵口罩。另外,由于石棉纖維細小,很容易附著在人身體上帶入室內,因此接觸石棉的作業者離開工作場所時都應該自覺洗澡換衣,以免危害自己和他人的身體健康。石棉水泥管道作用于輸水管會造成飲用水污染。專家的調查結果表示,駕駛人每踩一次剎車,則因剎車碟磨損而逸出的石棉纖維即彌漫在空氣中,在汽車往來頻繁的公路,尤其是都市交通擁擠的道路四周,地面及空氣中累積的石棉纖維灰塵已到危險程度,路人吸進肺部後極易引發疾病。
由于石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病,許多國家選擇了全面禁止使用這種危險性物質,其他一些國家正在審視石棉的危險。石棉應用于摩擦材料、密封材料約占14%~20%。艾志密封從環保、保護職業人群的根本目的出發,所提供產品的材料均不含石棉成分,同時,我們建議更多企業限制使用石棉,鼓勵使用替代品。  
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