第三节 生产性粉尘与尘肺一、概述

生产性粉尘是指在生产过程中形成的、并能较长时间悬浮在生产环境空气中的固体微粒。它不仅是严重危害职工健康的主要职业性有害因素；而且还可污染周围环境，危害居民的健康。

很多工农业生产过程中都可能产生生产性粉尘，主要来源有下列四个方面：

  1. 固体物质的破碎或机械加工：例如矿石的钻孔、爆破和粉碎，金属的切削和研磨以及粮谷的脱粒和磨粉等均可产生粉尘。

  2. 可燃性物质的不完全燃烧：例如煤炭燃烧时可产生烟尘。

  3. 某些物质加热时产生的蒸气在空气中冷凝或氧化：例如熔炼黄铜（含锌）时可产生氧化锌的烟尘。

  4. 粉末状物质的混合、过筛、包装、搬运等：例如调制型砂、包装水泥等均可产生粉尘。

此外，沉积于车间的降尘由于振动或气流的影响又悬浮于空气中（二次扬尘），也可成为生产性粉尘的来源。

生产性粉尘按性质可分为三类：

  1. 无机粉尘（inorganic dust）：①矿物性粉尘：例如石英、石棉、滑石、煤等粉尘。②金属性粉尘：例如锡、铝、铁、铅、锌、锰、铍等金属及其化合物粉尘。③人工无机粉尘：例如水泥、金刚砂、玻璃纤维的粉尘。

  2. 有机粉尘（organic dust）：①植物性粉尘：例如棉、麻、谷物、木材、甘蔗、烟草、茶等粉尘。②动物性粉尘：例如兽毛、羽毛、丝、毛发、骨质、角质等粉尘。③人工有机粉尘：例如合成纤维、有机染料、炸药、有机农药等粉尘。

  3. 混合性粉尘（mixed dust）：上述两类粉尘混合存在时，称为混合性粉尘，在生产环境中较多见。例如棉、麻、烟草初加工时，常产生棉、麻、烟草与砂土的混合性粉尘。

（一）粉尘的理化性质及卫生学意义

  1. 粉尘的化学组成 粉尘的化学成分决定其对机体的作用性质和危害程度。例如，铅尘可引起铅中毒，游离二氧化硅粉尘可引起矽肺，石棉尘可引起石棉肺和间皮瘤等。

  2. 粉尘的分散度 分散度是指物质被分散（或粉碎）的程度。卫生学上以粉尘颗粒直径大小的百分组成来表示粉尘的分散度。小颗粒粉尘所占比例愈大，则粉尘的分散度愈高。粉尘颗粒的直径大小用微米（μm）表示。

粉尘的分散度与粉尘在空气中的悬浮性有直接关系。粉尘颗粒愈小，在空气中的沉降速度愈慢，悬浮时间愈长，被人体吸入的机会愈多。

粉尘的分散度还与粉尘在呼吸道中的阻留部位有密切关系。直径 10μm 左右的大颗粒粉尘，绝大部分被上部呼吸道所阻留。进入肺泡的粉尘，主要是直径 5μm 以下的粉尘颗粒；直径 0.5μm 以下的粉尘颗粒，因其重力小， 可随空气分子运动由呼气排出，其阻留率又下降；而直径 0.1μm 以下的粉尘颗粒，又因弥散作用而使阻留率再度升高（图 4-8）。因此，一般将直径小

于 15μm 的粉尘颗粒，称为可吸入性粉尘（inhalable dust）；直径小于 5 μm 的粉尘颗粒，称为呼吸性粉尘（respirable dust）。

图 4—8 粉尘颗粒在呼吸道的阻留曲线

  1. 粉尘的溶解度 具有化学毒性的粉尘（如铅、锰及其化合物等），随溶解度的增加，对人体的危害增强。无毒粉尘则相反，随溶解度的增加，对人体的危害减弱。致纤维化作用的粉尘（如矽尘、石棉尘等），虽然在体内溶解度很低，但可引起尘肺，对人体的危害则比较严重。

  2. 粉尘的比重、形状和硬度粉尘颗粒的比重大小和形状与粉尘的沉降速度有一定的关系，比重愈大、愈接近球形，沉降速度愈快。边缘锐利、呈锯齿状坚硬的大颗粒粉尘（如铁尘等），易引起上呼吸道粘膜和眼睛的局部刺激和损伤。长而柔软的纤维状粉尘（如棉尘等），易沉降粘附于呼吸道粘膜， 可引起慢性炎症。

  3. 粉尘的荷电性高分散度的粉尘常带有电荷。这种电荷可由粉碎过程和流动中相互磨擦而产生，或由吸附空气中的离子获得。温度升高时电荷增多， 湿度增加时电荷减少。同一种粉尘颗粒可带正电荷、负电荷或不带电荷。粉尘颗粒带有相异电荷时，可促进其凝集，加速沉降。一般认为荷电的粉尘颗粒易被阻留肺内，并能影响细胞吞噬速度。

  4. 粉尘的爆炸性高分散度、高浓度的可氧化的粉尘（如煤、面粉、糖、硫磺、铝等），遇到明火、火花或放电时，可发生爆炸。爆炸的最低浓度为： 煤尘 30～40g/m3，糖 10.3g/m3，面粉、硫磺、铝 7g/m3。

（二）生产性粉尘对人体健康的影响

  1. 生产性粉尘在呼吸道的阻留和清除粉尘颗粒进入呼吸道后，通过截留、撞击、沉降、弥散等方式阻留在呼吸道各部位，但可通过人体的各种清除功能绝大部分被排除体外，仅有 2%～3%沉积在体内。鼻腔可将 30%～50% 的尘粒阻留，并随鼻涕排除。阻留在气管、支气管的粉尘，由于呼吸道粘膜上皮的纤毛运动，可随痰排出。阻留在肺泡内的尘粒，大部分被巨噬细胞所吞噬形成尘细胞，其中一部分通过巨噬细胞的阿米巴样运动，运送到支气管、气管随痰排出；还有小部粉尘颗粒和尘细胞可通过肺泡间隙进入肺间质，并可进入淋巴系统，沉积于肺门和支气管淋巴结，有时也可经血流沉积于其他脏器。石棉粉尘还可穿透脏层胸膛进入胸腔。

巨噬细胞吞噬粉尘颗粒后形成吞噬体，同时巨噬细胞内的初级溶酶体

（primary lyso-some）向其靠拢并与之结合形成次级溶酶体(secondary lysosome)。次级溶酶体内有各种水解酶（磷酸酶、蛋白酶、溶菌酶、核糖核酸酶、β-葡萄糖醛酸酶等），可将吞噬体作为异物消化并排出细胞外；有些尚未消化完全的物质成为残留体（residual body），暂时保留在细胞内或排出细胞外（图 4－9）。游离二氧化硅含量较高的粉尘颗粒（如矽尘）所形成的尘细胞，往往很快崩解死亡；残余的粉尘颗粒又游离出来，可再被有活力的巨噬细胞所吞噬。上述过程可重复进行。

人体对吸入的粉尘虽然有各种清除功能，但若长期吸入高浓度的粉尘， 而使尘粒过量沉积，则可对人体产生不良影响，甚至形成疾病。

图 4-9 巨噬细胞吞噬粉尘颗粒示意图

  1. 生产性粉尘的致病作用 生产性粉尘由于其理化性质和进入人体的剂

量以及作用部位等的不同，可引起不同的病理改变。

  1. 局部刺激：吸入的粉尘颗粒首先作用于呼吸道粘膜，可引起鼻炎、咽炎、喉炎、气管炎和支气管炎等呼吸道炎症；刺激性强的粉尘（如石灰、砷、铬酸盐尘等）尚可引起鼻粘膜糜烂、溃疡，甚至发生鼻中隔穿孔。进入眼内的粉尘颗粒，可引起结膜炎等；金属和磨料粉尘颗粒可引起角膜损伤，导致角膜感觉低下和角膜混浊。沉着于皮肤的粉尘颗粒可堵塞皮脂腺，易于继发感染而引起毛囊炎、脓皮病等。

  2. 中毒：吸入铅、锰、砷等毒物粉尘，可引起全身中毒。

  3. 变态反应：棉、大麻、对苯二胺等粉尘可作为致敏原引起变态反应， 出现支气管哮喘、湿疹等。

  4. 光感作用：沉着于皮肤的沥青粉尘，在日光的照射下产生光化学作用，可引起光照性皮炎（photoderamtitis）等。

  5. 致癌：放射性物质、镍、铬酸盐等的粉尘可引起肺癌；石棉粉尘可引起间皮瘤（mesothelioma）。

  6. 感染：旧布屑、谷物和兽毛等粉尘能携带病原菌（如丝菌、放射菌和炭疽杆菌等），可引起肺霉菌病或炭疽等。

  7. 致纤维化作用：长期吸入矽尘、石棉尘等可引起肺组织的进行性、弥漫性的纤维组织增生而发生尘肺。

  1. 尘肺 尘肺是指长期吸入生产性粉尘而引起的以肺组织纤维化为主的全身性疾病。

关于尘肺的定义各国并不统一。1971 年第四届国际尘肺会议上确定尘肺的定义为“肺内有粉尘阻留并有肺组织的反应”。肺组织的反应包括胶原型纤维增生、非胶原型纤维增生和其他职业性慢性肺部疾患三种类型。因而将尘肺分为①胶原纤维化（collage- nous fibrosis）为主的尘肺：例如，长期吸入游离二氧化硅、石棉等粉尘所引起的尘肺；②非胶原纤维化（non- collagenous fibrosis）为主的尘肺：例如，长期吸入锡、钡、铁、锑等粉尘所引起的尘肺。这些粉尘吸入后，可沉积于肺组织中，呈现一般异物反应， 可继发轻度的肺间质网织纤维增生，肺泡结构保留。对人体健康的危害较小， 经过治疗或脱离粉尘作业后，病变可逐渐减轻，X 线阴影可以消失。这类肺部病变国内一般称为粉尘沉着症，目前未列入尘肺范围。③其他职业性慢性肺部疾患：吸入棉尘可引起棉尘症（byssinosis），可能为一种过敏性病变， 亚麻、大麻粉尘也可引起；某些粉尘可引起外源性过敏性肺泡炎（extrinsic allergic alveolitis），例如，吸入带有霉菌孢子的植物性粉尘，可引起农民肺（farmer’s lung）、蔗渣肺（bagassosis），吸入禽类排泄物和异体血清蛋白的动物性粉尘，可引起禽类饲养工肺（bird breeder’s lung）。由于长期吸这类粉尘，反复发作过敏性肺泡炎，可导致肺部纤维增生。这类疾患国内报道较少，目前也未列入尘肺范围。

按粉尘的性质可将尘肺分为以下五类。

(1)矽肺（silicosis）：由于长期吸入游离二氧化硅粉尘所引起的尘肺。(2)矽酸盐肺（silicatosis）：由于长期吸入结合状态的二氧化硅粉尘

所引起的尘肺。例如，石棉肺（asbestosis）、滑石尘肺（talcosis）、云母尘肺（mica pneumoconiosis）、水泥尘肺（cement pneumoconiosis）等。

  1. 炭尘肺（carbon Pneumoconiosis）：由于长期吸入煤炭、炭黑、石墨等等粉尘所引起的尘肺。例如，煤肺（anthracosis）、炭黑尘肺（carbon

black pneumoconiosis）、石墨尘肺（graphite pneumoconiosis）、活性炭尘肺（active carbon pneumoconiosis）等。

  1. 混合性尘肺（mixed dust pneumoconiosis）：由于长期吸入含有游离二氧化硅和其他某些物质的混合性粉尘所引起的尘肺。例如，煤矽肺

（anthraco-silicosis ）、铁矽肺等。

  1. 其他尘肺：由于长期吸入铝及其氧化物所引起的铝尘肺

（aluminosis ），或长期吸入电焊烟所引起的电焊工尘肺（ welders ’ pneumoconiosis）等。

我国 1987 年公布的职业病名单中共有 12 种尘肺：①矽肺；②煤工尘肺；

③石墨尘肺；④炭黑尘肺；⑤石棉肺；⑥滑石尘肺；⑦水泥尘肺；⑧云母尘肺；⑨陶工尘肺；⑩铝尘肺；(11)电焊工尘肺；(12)铸工尘肺。