烟尘源分析及相关参数测定

（一）锻造车间的主要烟尘源

锻造生产中加热炉使用的燃料有煤气、油、煤等多种，目前绝大部分是燃煤，少部分燃油或燃煤气，电加热很少。煤气、天然气是清洁燃料，但尚不能普及。重油虽是较理想燃料，1t石油燃烧产生的粉尘只有0.1kg左右，相当于煤粉尘量的1/50～1/100。

锻造燃煤和燃油的加热炉与其他炉窑一样还比较落后，因机械化程度低，加热质量差，操作不当和管理落后等原因，其热效率普遍偏低，不仅浪费燃料，而且产生大量污染物，严重污染环境，每吨煤燃烧时，放出的粉尘、飞灰为6～11kg，因此锻造加热炉是锻造车间的主要污染源之一；还有锻件在表面清理时，采用打磨和喷砂清理去除氧化铁皮、毛刺等也产生飞扬的尘粒。

煤和油燃烧所排出的污染物是气体状的污染物和粉尘的混合物，可分为三种：烟尘、硫的氧化物和其他有害物质，如一氧化碳，氮氧化物等。其中烟尘污染是我国当前注意治理的主要目标。

烟尘包括烟黑和粉尘，烟尘的粒径为0.01～10μm。烟是指含碳燃料不完全燃烧的微粒炭（它并非是纯粹的微粒碳而是由碳、氢、氧及其化合物组成的复杂集合体）和液滴包括雾。粒径为0.01～1μm。由于烟黑是可燃物质，首先应通过燃料和燃烧方法的改善把它消灭在燃烧装置内。粉尘是燃料燃烧的灰分，未燃尽的炭粒，粒径为1～75μm的固体颗粒，其主要成分是煤灰和氧化铁，是不燃烧物质，因此必须采用集尘装置来除尘，防止扩散到大气中去。

（二）烟尘对环境的影响及其容许排放浓度

1.烟尘和有害气体对环境的影响

粉尘按照重力沉降作用分类，粒径大于10μm的颗粒能很快落到地上，称降尘。粒径小于10μm的颗粒可在空中悬浮几小时，甚至几年，称飘尘。

烟尘是人类健康的大敌，特别是直径0.5～5μm之间的飘尘危害最大。1974年美国环保局制定的对人体健康有明显危害的几种物质浓度，这些物质与燃煤、燃油所产生的有害物质有关，见表8-1-24。

表8-1-24 美国环保局制定的对人体健康有明显危害的物质浓度

飘尘被人体吸入后可直接到达肺的深部而沉积，并可能进入血液到全身；它还能吸附二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害气体，而且借其催化或氧化作用，形成硫酸雾后，引起的生理反应比二氧化硫大4～20倍。当大气中含有低浓度飘尘及二氧化硫，它们能被吸入并滞留在鼻腔、咽喉、气管、支气管等部位，刺激腐蚀管腔内的粘膜。如长期吸入会引起鼻咽炎、支气管炎，甚至诱发肺气肿、支气管喘息等病症。吸附有害气体的飘尘进入血液，二氧化硫与血液中的维生素结合，影响新陈代谢；一氧化碳、二氧化氮则与血红蛋白结合，破坏其携氧功能，造成脑、心肌缺氧，导致冠心病。飘尘还可能吸附有致癌性很强的多环芳烃，可致皮肤癌、肺癌和胃癌。

烟尘和有害气体所造成的大气污染，不但对人类的健康造成危害，而且会导致动物的中毒或死亡。对植物，在急性伤害时，会导致细胞死亡；慢性伤害时，会影响植物正常的细胞活动，最终引起植物的数量和群落的变化。对材料的损害主要是引起材料的腐蚀老化和龟裂等。对大气的影响主要是改变大气的性质和气候的型式。由于一氧化碳吸收地面辐射，颗粒物散发阳光，可使地面温度升高或降低。二氧化硫的污染形成酸雨，已使世界上的一些地区的生态受到明显的破坏。

2.烟尘的容许排放浓度

（1）我国工业炉窑烟尘排放标准和车间空气中有害物质的最高容许浓度。工业炉窑烟尘排放按照国标GB 9078—1996工业炉窑烟尘排放标准执行，见表8-1-25，在2010年制定的《工业、企业设计卫生标准》（GBZ 1—2010）中，对车间空气中有害物质的最高容许浓度作出规定，见表8-1-26。

表8-1-25 各类区域燃煤炉窑烟尘排放标准值及适用地区

①指标准状态下的体积。

表8-1-26 车间空气中部分有害物质的最高容许浓度

本标准适用于燃煤、燃油、燃气工业炉窑。各类燃油气炉窑、排烟黑度不得大于林格曼黑度一级。

炉窑烟囱高度不低于15m。在烟囱周围半径200m的距离内有建筑物时，烟囱高度一般应高出最高建筑物3m。

烟尘浓度和林格曼黑度的测试方法，以《工业炉窑烟尘测试方法》为准。

（2）德国和一些国家的烟尘排放标准见表8-1-27，表8-1-28；日本等一些国家工厂车间中有害物质的最大允许浓度，见表8-1-29。(www.xing528.com)

表8-1-27 德国工业烟尘排放标准（1979年）

表8-1-28 一些国家固定污染源排风或排气中颗粒物质的排放标准

表8-1-29 作业环境空气中有害物质（部分）的容许浓度 （单位：mg/m³）

注：（C）为最高容许浓度。

（三）烟尘及有关参数的测定

1.锻造加热炉烟尘的测定

锻造加热炉烟尘及有关参数的测定，可参照1989年8月发布的国家标准GB 9079—1988的《工业炉窑烟尘测试方法》进行测定。

2.车间中粉尘的测定

车间中空气含尘浓度是指标准状态下单位体积空气中的粉尘含量，一般用mg/m³表示。我国卫生部规定用滤膜计重测尘法：

采样仪器：粉尘采样器；

采样地点：一般选在工人经常停留及进行作业的地方；

采样头的位置：处于工人工作时呼吸带，通常距地面1.5m左右；

采样流量：一般取10～30L/min。两个样品测定结果之差，应不超过20%，否则重做；

采样时间：一般取10～15min。

（1）粉尘浓度的测定 滤膜计重法：使一定体积的含尘空气通过已知重量的滤膜，根据采样前后滤膜的增重和采气量，测定粉尘浓度。

（2）粉尘分散度 滤膜溶解法：粉尘粒子混悬在醋酸丁酯溶液中，涂成粉尘标本，在显微镜下测量粉尘颗粒大小。按2μm，2～5μm，5～10μm计算其百分比。

3.排风管中有害废气的测定见表8-1-30。

表8-1-30 排风管中有害废气的测定