石棉的危害与防护

【认识石棉】

  人类对石棉的使用可上溯到古埃及，当时，石棉被用来制作法老们的裹尸布。在芬兰，石棉纤维在旧石器时代的陶器作坊被发现。希腊历史学家赫罗多托斯（公元前5世纪）曾谈到用来装盛被焚烧尸体骨架的耐火容器。中国周代已能用石棉纤维制作织物，因沾污后经火烧即洁白如新，故有火浣布或火烷布之称。

  石棉（asbestos）也称“石绵”，是一组天然纤维状硅质矿物纤维束组成，而纤维束又由很细且能分离的纤维组成。石棉种类很多，依其矿物成分和化学组成不同，可分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两类。蛇纹石石棉又称温石棉，它是石棉中产量最多的一种，具有较好的可纺性能；角闪石石棉又可分为蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等，产量比蛇纹石石棉少。

  1.蛇纹石石棉(serpentine,chrysotile)又称温石棉(amphibole)，主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水,它的分子式是Mg6[(OH)4Si2O5]2。呈白色或灰色，半透明;没有磁性、不导电、耐火、耐碱，纤维坚韧柔软，具有丝的光泽和好的可纺性。目前世界所产石棉主要是蛇纹石石棉，约占世界石棉产量的95%。

  2.角闪石类石棉(amphibole)包括青石棉(crocidolite)(亦称蓝石棉或紫石棉)、铁石棉(amosite)、直闪石石棉(anthophyllite)、透闪石石棉(tremolite)和阳起石(actinolite)。角闪石类石棉各品种由于含有钠、钙、镁和铁成分数量不同而相区分。

【常见的理化性能】

  不同种类的石棉，物理机械性质和化学性质也都不同。石棉纤维长度一般为 3～50毫米，也有较长的。中国发现最长的石棉纤维达2.18米，是目前世界上最长的。石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达374公斤/平方厘米，但不耐折皱，经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为10～15％，以含14％的较多。加热至600～700℃(温升10℃/分)时，石棉纤维的结构水析出，纤维结构破坏、变脆，揉搓后易变为粉末，颜色改变。

  石棉纤维的导热系数为0.104～0.260千卡/米?度?时，导电性能也很低，是热和电的良好绝缘材料。石棉纤维具有良好的耐热性能，一般在300℃以下加热2小时重量损失较少，若在 1700℃以上的温度下加热2小时，温石棉纤维的重量损失较多，其他种类石棉纤维重量损失较少。

  蛇纹石石棉是镁的含水硅酸盐类矿物，属单斜晶系层状构造。蛇纹石石棉纤维的劈分性、柔韧性、强度、耐热性和绝缘性都比较好，比重为2.49～2.53，比热为0.266，表面比电阻为8.2×107～1.2×1010欧，体积比电阻为1.9×108～4.79×109欧?厘米。蛇纹石石棉的耐碱性能较好，几乎不受碱类的腐蚀，但耐酸性较差，很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁折出，使石棉纤维的强度下降；角闪石石棉属于单斜晶系构造。颜色一般较深，比重较大，具有较高的耐酸性、耐碱性和化学稳定性，耐腐性也较好。

  蛇纹石石棉和闪石石棉的区分是：把石棉放在研钵中研磨，蛇纹石石棉成混乱的毡团，纤维不易分开，闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维。不含铁的石棉呈白色，含铁的石棉呈不同色调的蓝色。纤维状集合体丝绢光泽，劈分后的纤维光泽暗淡。

  石棉是彼此平行排列的微细管状纤维集合体，可分裂成非常细的石棉纤维，直径可小到0.1微米以下。完全分裂开松后，用肉眼很难观察，因而是良好的细菌过滤材料。

【石棉生产概况】

  1.世界生产概况

  2003年世界生产石棉总量约为206万吨,比2002年减少7万吨。俄罗斯产量占世界第一位,其次是中国、哈萨克斯坦、加拿大、巴西和津巴布韦。上述国家总产量占世界总产量的95%。虽然2003年石棉产量减幅不大，但石棉生产前景不是很好，有些国家已经采取立法行动，全面或部分禁止石棉使用。如乌拉圭已通过立法禁止生产和进口石棉制品，新西兰亦已禁止进口石棉原矿。中国也于2002年7月宣布，禁止角闪石类石棉的生产、进口和使用。

  2.中国生产概况

  中国石棉生产始于上世纪50年代初，生产和消费随着国民经济的发展而加快。1996年后，石棉生产由于环保等原因，以及俄罗斯石棉进口的冲击，2003年中国生产石棉33.7万吨。中国生产的长纤维石棉少，中短纤维石棉多。

【主要应用】

  世界上所用的石棉95％左右为温石棉，其纤维可以分裂成极细的元纤维，具有优良的纺丝性能。青石棉和铁石棉占石棉总消耗量的5％以下，主要用于造船。直闪石石棉是类似滑石的一种石棉，常用作“工业滑石”。目前石棉制品或含有石棉的制品有近3000种，主要用于机械传动、制动以及保温、防火、隔热、防腐、隔音、绝缘等方面，其中较为重要的是汽车、化工、电器设备、建筑业等制造领域。

石棉纤维可以织成纱、线、绳、布、盘根等，作为传动、保温、隔热、绝缘、密封等部件的材料或衬料，在建筑上主要用来制成石棉板，石棉纸防火板，保温管和窑垫以及保温、防热、绝缘、隔音、密封等材料。石棉纤维可与水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋顶板、石棉管等石棉水泥制品。石棉和沥青掺合可以制成石棉沥青制品，如石棉沥青板、布（油毡）、纸、砖以及液态的石棉漆、嵌填水泥路面及膨胀裂缝用的油灰等。国防上石棉与酚醛、聚丙烯等塑料粘合，可以制成火箭抗烧蚀材料、飞机机翼、油箱、火箭尾部喷嘴管以及鱼雷高速发射器，船舶、汽车以及飞机、坦克、舰舶中的隔音、隔热材料，石棉与各种橡胶混合压模后，还可做成液体火箭发动机连接件的密封材料。

  1.纺织。由于大多石棉纤维的长度较短，比较脆硬，容易折断，用机械加工容易污染空气。为了改进纺纱工艺和防止污染，近年来采用湿法纺纱，首先制成石棉薄膜带，经加拈制成纱线，然后再加工成为各种石棉制品。

  2.建筑。石棉水泥制品，常见的如石棉水泥管，石棉水泥瓦和石棉水泥板和各种石棉复合板等。各种彩色石棉瓦、彩色石棉板等也被逐渐推广，石棉板也可用于建筑物的隔热、隔音墙板等。 生产石棉水泥制品一般选用硬结构的针状棉，级别要求不甚高，4～5级棉即可满足使用要求。

  石棉水泥制品具有较高的抗弯和抗拉强度，可制成薄壁制品；还具有耐蚀、不透水、抗冻性与耐热性好以及易于机械加工等许多优点。其主要缺点是抗冲击强度较低；石棉纤维在沥青中可以提高沥青的软化温度及降低其在低温下的脆性， 石棉沥青制品可作为建筑物的防水、保温、防潮、嵌填、绝缘、耐碱等材料。

  3.工业

  （1）石棉保温隔热制品。例如，锅炉外壁和导管上常用石棉制作保温层，能提高锅炉的热效率；对蒸汽设备隔热，可降低车间温度；冷藏设备采用石棉隔热，可以提高冷藏效果；用于车、船等交通工具的锅炉室隔热，将不致提高车厢或船舱的温度。

  （2）石棉橡胶制品：主要用于各种设备的密封、衬垫。主要品种包括：油浸石棉盘根、油浸石棉石墨盘根、其它石棉盘根、石棉橡胶板，耐油板等。生产量最大的是普通石棉橡胶板（高、中、低压）及耐油板，一般用温石棉制造，根据牌号不同选择不同级别。

  （3）石棉制动（传动）制品：是任何传动机械和交通工具所不可缺少的，因为石棉有较高的机械强度和耐热性，有良好的摩擦性能。

  a.制动产品：有制动带、制动片或叫刹车带、刹车片。国产刹车带现有三种类型：一是石棉编制刹车带，分树脂和油浸两种，多用于矿山机械和拖拉机；二是橡胶石棉布刹车带；三是石棉纤维橡胶刹车带，多用于轻型机械的制动。国产刹车片主要用石棉为增强材料，以酚醛树脂为粘合剂，以填料为摩擦性能调节剂，经膜塑而制成的三元复合材料，主要用于载重汽车的制动刹车。

  b.传动制品：主要用于各种机动车辆和工程机械的动力传动。主要品种为各种规格的离合器片、阻尼片等。石棉离合器的主要成分与刹车片相近。石棉制动材料对石棉的要求不很高，只要石棉纤维充分松解，5、6级石棉已能满足制品性能要求。

  （4）石棉电工材料：利用石棉纤维与酚醛树脂塑合而制成各种电工绝缘材料。在电工上做高压器材的底板，高压开关把手，电话耳机柄及其军用器材以及配电盘、配电板、仪表板等。

  【石棉的主要危害与防治】

  1.石棉污染

  工业上每消耗1吨石棉就约有10克石棉纤维释放到环境中。1纤克石棉约含100万根元纤维。元纤维的直径一般为0.5微米，长度在5微米以下，在大气和水中能悬浮数周、数月之久，持续地造成污染。长期吸入一定量的石棉纤维或元纤维能引起石棉肺、肺癌、胸膜间皮瘤、腹膜间皮瘤和胃肠癌等。与石棉有关的疾病症状，往往会有很长的潜伏期，可能在10至40年之后才出现(肺癌一般15—20年、间皮瘤20—40年)。

  研究表明，与石棉相关的疾病在多种工业职业中是普遍存在的。如石棉开采、加工和使用石棉或含石棉材料的各行各业中（建筑、船只和汽车修理、冶金、纺织、机械和电力工程、化学、农业等）。在加工和使用各种石棉制品中，细小的石棉纤维会污染空气、水或食物。通过呼吸道和消化道侵入人体的石棉纤维已被确认有致癌作用。石棉纤维作用于人体的靶器官主要是肺、胸膜和腹膜，其次是胃粘膜，主要表现为咳嗽、呼吸困难和严重的肺功能障碍。因此石棉纤维所诱发的癌症以肺癌、胸膜和腹膜的间皮瘤最为常见，偶尔也有诱发胃癌等其他癌症的报道，这已为各国流行病学调查资料所证实。

几乎所有商品中的石棉均具有致癌性，专家估计，全世界每年约有20万人死于与石棉有关的癌症，其中约25％死于肺癌，10％死于恶性间皮瘤。

  德国1980－2003年期间，石棉相关职业病造成了1.2万人死亡。法国每年因石棉致死达2000人。美国在1990－1999年期间报告了近20000个石棉沉着病例。

  1998年，世界卫生组织重申纤蛇纹石石棉的致癌效应，特别是导致间皮瘤的风险，继续呼吁使用替代品。世界卫生组织还声明，没有认定任何门槛，在此水平之下石棉粉尘不致产生癌症风险。

  需要说明的是，间接暴露和直接暴露具有同样的后果和危害。美国国家安全和健康研究所（NIOSH）在20世纪90年代进行了一项研究，通过对28个国家“带回家事件”分析表明，间接暴露是一个世界范围内的安全和健康问题。该报告说，这些事件已经在暴露于石棉的工人家属中，造成了大量的健康问题和死亡事件。

  许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质，包括大多数欧盟成员国（所有成员国到2005年必须禁止一切石棉的使用）和越来越多的其他国家（冰岛、挪威、瑞士、新西兰、捷克共和国、智利、秘鲁）。其他一些国家正在审视石棉的危险，如澳大利亚和巴西。

  2.测定方法

  用化学方法测定环境中的石棉是很困难的。石棉在环境中含量很低，大气中、水中的石棉只占其中悬浮物总量的数万分之几至数千分之几，目前一般采用电子显微镜法测定。环境中的温石棉的元纤维具有纵横比大于3、呈管状、管内并有毛细管结构等特征。在电子显微镜下将元纤维放大1万至2万倍，借助其特有的形态进行计数，以1纤克石棉等于100万根元纤维的关系换算成为纤克每立方米来表示大气中石棉含量。水中石棉含量以每升水中含有石棉纤维的根数表示。

  石棉纤维在空气中的容许浓度参考：

  目前各国均无室内空气石棉浓度的质量标准，一般可以参考最高容许浓度：

  中国：温石棉在车间空气中的阈限值为2个纤维／立方厘米(大约5μm的纤维)

  美国：温石棉、石棉粉尘、铁石棉等六种石棉的加权平均浓度：2个纤维／立方厘米(大于5μm的纤维)。

  3.防治措施

  a.城市中禁止兴建石棉及石棉加工厂，已建工厂则增设高效除尘装置，加强个人防护。

  b.制订石棉的排放标准和最高容许标准。

  c.禁止喷涂含有石棉纤维的耐火材料。

  d.严禁将石棉垃圾倾入江河湖海等水域。

  e.通过法规限制使用石棉制品。

  注意在你身边的危害：卫生监督人员指出，一些旧住宅内的天花板，管路的绝热、隔音材料大多是石棉制品，当这些石棉材料被拆修、切割、重塑时，也会有大量细小的石棉纤维飘散在空气中，此时作业者必须佩戴防尘口罩。另外，由于石棉纤维细小，很容易附着在人身体上带入室内，因此接触石棉的作业者离开工作场所时都应该自觉洗澡换衣，以免危害自己和他人的身体健康。石棉水泥管道作用于输水管会造成饮用水污染。专家的调查结果表示，驾驶人每踩一次刹车，则因刹车碟磨损而逸出的石棉纤维即弥漫在空气中，在汽车往来频繁的公路，尤其是都市交通拥挤的道路四周，地面及空气中累积的石棉纤维灰尘已到危险程度，路人吸进肺部後极易引发疾病。

  由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质，其他一些国家正在审视石棉的危险。石棉应用于摩擦材料、密封材料约占14%～20%。艾志密封从环保、保护职业人群的根本目的出发，所提供产品的材料均不含石棉成分，同时，我们建议更多企业限制使用石棉，鼓励使用替代品。