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(qiáng)。采取綜合性防治措施后, 粉塵、毒物濃度明顯下降,
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。
[關(guān)鍵詞]: 鑄造作業(yè)　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(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(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5keV 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/
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(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 年全面建成投產(chǎn)后, 1979
年職業(yè)病防治所開始對(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)248.0 mg/ 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: ①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。②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?，F(xiàn)有的通風(fēng)除塵系統(tǒng)包括除塵系統(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)施管理、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”。③加強(qiáng)作業(yè)管理,
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)。④加強(qiáng)個(gè)人防護(hù), 統(tǒng)一制訂勞動(dòng)防護(hù)用品標(biāo)準(zhǔn)并歸口管理;
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。⑤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。⑥加強(qiáng)鑄造工人的療休養(yǎng),從1986
年開始對(duì)塵毒危害較重的崗位作業(yè)工人優(yōu)先安排療休養(yǎng)。⑦充分發(fā)揮工會(huì)在職業(yè)衛(wèi)生管理中的監(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(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/ ( 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(qiáng)。
圖1 　5keV 下顆粒物分布

圖2 　20keV 下顆粒物分布

表1 　SEM2EDS 分析粉塵成分表
(續(xù)表2)

　　2.4 　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1979～1986 年綜合治理前, 1987～1989
年治理計(jì)劃實(shí)施完成階段, 1990～1996 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, 1987
～ 1989 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1987～1989 年期間, 一、四、六車間濃度分別是1.90 , 1.80 , 1.51 mg/ 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 　鑄造車間毒物變化特點(diǎn)　樹脂砂是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 年開始監(jiān)測(cè), 濃度范圍為6.42～14.97 mg/ m3 , 1987～1989 年下降為1.21 ～
3.45 mg/ m3 , 1990 年后進(jìn)一步下降為0.55～0.96 mg/ m3 , 見表3 ; 苯酚是1989
年開始監(jiān)測(cè)的, 濃度為7.27 mg/ m3 , 1990 年后下降為1.10 mg/ m3 ; 氨的濃度為8.03 mg/
m3 。
表2 　鑄造一廠1979～1996 年監(jiān)測(cè)粉塵結(jié)果追蹤觀察(mg/ m3)

表3 　鑄造一廠甲醛監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)變化(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97 dB (A) , 缸體磨床、鍛壓機(jī)和懸鏈的噪聲聲級(jí)均超過95 dB
(A) , 拋丸機(jī)為9415 dB (A) , 澆注平臺(tái)和落砂機(jī)均超過90 dB (A) , 熱氣流烘砂為89 dB (A)
。
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(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。但塵毒治理僅僅依賴衛(wèi)生部門的努力是不夠的,
必須依賴工廠這一主體發(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)管理, 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。
　　3.3 　80 年代初, 由于國(guó)內(nèi)對(duì)樹脂砂的廣泛引進(jìn),許多學(xué)者對(duì)樹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)由于樹脂的原因其職業(yè)危害從單一的粉塵危害變?yōu)橐远疚餅橹鳌?～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〔6～16〕,
樹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CO〔17〕。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, 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 % <2316 %) 。
　　(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!)
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