第四节 物理因素及其危害一、高气温和热辐射

（一） 高温作业

生产环境中的气象条件主要取决于空气的温度、湿度、气流、气压和热辐射。这些因素综合地作用于人体，可构成以高温为主或以低温为主的不良气象条件，影响人体的生理功能，甚至引起疾病。同一地区的气压变动很小， 在一般情况下对人体的影响不大。

生产环境中的气温取决大气温度和生产过程中的热源（如各种炉、窑、化学反应釜、高压蒸气管道和加热的物体等）。还受太阳辐射、机械转动产热和人体散热的影响。因而常可使气温升高。

生产环境中的气湿主要来自水分的蒸发和蒸气的放散。相对湿度超过80%以上时称为高气湿，主要见于纺织、印染、缫丝、造纸、制革、屠宰以及潮湿的矿内作业；相对湿度低于 30% 时称为低气湿，常可在冬季的高温车间见到。

生产环境中的气流除受外界风力影响外，还存在热源形成的对流气流， 通风设备吸出和送入的气流以及机械转动等所形成的气流。

物体因本身的温度而以电磁辐射（主要是红外线和部分可视光线）的形式向外发射的能量称为热辐射。其他物体吸收这种电磁辐射后可变为热能， 使物体变热，称为辐射热（radiant heat）。太阳辐射及生产中的各种热源称为第一辐射源（primary radiator），第一辐射源通过一次辐射使周围物体变热成为第二辐射源（secondary radiator），可发出二次辐射（secondary radiation）。当辐射源表面温度超过人体体表温度时，则向人体放散一定的热辐射，使人体受热。相反，当周围物体温度低于人体体表温度时，人体皮肤向周围物体辐射而散热。辐射热的强弱以每分钟、每平方厘米被照射的表面上所受到热辐射能量的焦耳数来表示（J/cm2·min）。

以上气象因素的综合，形成了生产环境气象条件的特殊性、复杂性及多变性。生产场所中一日内不同时间、同一车间的不同地点，气象条件都可有明显差异。其原因是生产场所气象条件不仅取决于该地区和季节的大气候， 更重要地是取决于生产过程中释放的热量。在诸多不良气象条件的综合中， 高温作业在我国大部分地区是主要危害。

高温作业（work in hot environment）是指生产场所工作地点的气温在寒冷地区和一般地区超过 32℃，炎热地区超过 35℃；或工作地点的气温在30℃以上，相对湿度超过 80%；或工作地点的热辐射强度超过 4.18J/cm2·min的作业。一般可分为两种类型。

1. 干热型（高气温、强热辐射作业）：例如，炼钢、炼焦、炼铁、轧钢、压延、铸造、热处理、焙烧扩瓷、熔化玻璃、火力发电等。此外，夏季露天作业，如装卸、基建工地、田间劳动、行军等也属这种类型。

2. 湿热型（高气温高气湿作用）：例如，纺织、印染、缫丝、造纸、酸洗、电镀、屠宰、潮湿的矿井等。

（二）高温、热辐射对人体生理功能的影响

高温作业时，人体可出现一系列生理功能变化。主要为体温调节、水盐

代谢、循环系统、消化系统、神经系统和泌尿系统等方面的适应性变化。但超过一定限度，则可产生不良影响，甚至引起中暑。

1. 体温调节 高温作业时，人体受高气温和热辐射的影响，前者以对流热作用人体体表，通过血流使全身加热；后者以辐射热作用于体表的同时，并加热于深部组织。体力劳动时，随劳动强度的增加和劳动时间的延长，代谢产热量不断增加。人体对这些内外环境的热应激（heat stress），反射性引起散热反应，出现皮肤血管扩张，大量血液流向体表，使皮肤温升高，汗分泌增强，同时产热可稍有降低，从而使体温保持平衡而维持在正常范围。但当气温继续上升超过皮肤温度或辐射热强度很大时，人体辐射、对流散热受阻，主要靠蒸发散热，如相对湿度高使蒸发受阻时，则虽大量出汗而散热效果很差。如果散热量小于高温环境加热和人体产热量时，则体内热量逐渐蓄积，导致热平衡破坏，体温上升而致中暑。

2. 水盐代谢 高温作业人员由于出汗而失去大量水和盐。出汗量的多少取决于气温、气湿、热辐射和劳动强度。所以测定出汗量，可做为人体受热程度和劳动强度的综合指标，并以一个工作日出汗量 6L 为生理最高限度。

汗液中水分约占 99%，固体成分不到 1% ，固体成分中大部分为氯化钠和少量氯化钾及尿素，还有维生素 B1、C 等。

常温下正常人每天进出的水量约 2～2.5L，摄取食盐 10～20g。而高温作业时随汗排出的盐可达 20～25g。体内缺盐时尿中盐量减少。因此，尿盐含量可做为判断体内是否缺盐的指标。在正常饮食条件下从事轻劳动的人，尿盐量为 10～15g/24h；如果尿盐量降至 5g/24h 以下，则表示有缺盐的可能。所以高温作业人员补充水分的同时，尚应补充盐分。

1. 循环系统高温作业时皮肤血管扩张，末梢循环血量增大，使血液发生重新分配。大量出汗而丧失水分，使血液浓缩。同时为适应劳动的需要，肌肉供血量的增加，使心脏负荷增大，心跳加快、每搏输出量及每分输出量增加，造成心血管负担加重。久之，可使心肌代偿性肥大，甚至产生病理改变， 有报导高温作业工人心电图出现异常改变。高温作业时皮肤血管扩张，末梢阻力下降，可使血压下降；但体力劳动又可使血压上升。收缩压增高而舒张压不增高是高温作业工人的生理性适应，因此常有脉压差增大的趋势。高温作业时脉搏改变明显，甚至可达 150 次/分。

2. 消化系统 高温对唾液分泌有明显的抑制作用，唾液中钾、钠、淀粉酶含量降低。胃蠕动减弱，排空速度减慢。大量出汗和氯化钠的丧失，使胃液酸度降低。高温还可使小肠运动减慢，消化道血流减少，吸收率降低。因而造成消化不良，食欲减退，胃肠疾病增多。

3. 泌尿系统 在高温条件下人体大部分水分由汗腺排出，同时脑垂体受高温作用后加强抗利尿素的分泌，加强了肾对水分的再吸收能力，尿液大大浓缩。平时肾排出的水量占 50%～70%，高温作业时可减少到只占 10%～15%，尿中出现蛋白、红细胞、管型，可发生肾功能不全。尿中维生素 B1、C 及尿盐的排泄量较正常为低，但尿氮、钾及 17 酮固醇增加，这可能与肾上腺皮质分泌功能的变化有关。

4. 神经系统 在高温和热辐射的作用下，大脑皮层体温调节中枢的兴奋性增高，因负诱导而使中枢神经系统运动区受抑制，故肌肉工作能力、动作的准确性、协调性、反应速度及注意力降低；工人的视觉运动反应时值随生产环境气温的升高而增加（由 200～250 毫秒可增加到 300～350 毫秒），说明

中枢神经的兴奋性下降。

（三）中暑

中暑是由于高温作业引起的热平衡或水盐代谢障碍所致的急性疾病。根据发病机制，中暑可分为 4 型，但在临床上往往难于严格区分，可能多种类型混合存在。

1. 临床表现

1. 热射病（heat stroke）：多发生于强干热型或湿热型高温作业。此时人体散热困难，引起体内蓄热、体温上升。临床特点是过热及中枢神经系统症状，起病急骤，病前常有四肢酸痛、头痛、头晕、恶心、呕吐、继而发生高热，体温可达 40℃以上。大汗以后出现“闭汗”，皮肤发烧发红，脉搏快而无力，呼吸浅表；严重时可出现昏迷，癫痫样抽搐，瞳孔缩小，如不及时抢救，可因循环、呼吸衰竭而死亡。

2. 热痉挛（heat cramp）：多发生于干热型高温作业。由于大量出汗， 氯化钠和钾大量丧失，水盐平衡失调，电解质平衡紊乱，引起神经肌肉产生自发冲动，使临界电位超出膜电位，因此出现痉挛。临床特征是肌肉痉挛、疼痛。痉挛从小腿腓肠肌开始，向上肢及腹部肌肉扩展，痉挛多阵发强直性， 对称性。患者体温正常、神志清醒，发病前大量出汗、口渴、尿少，尿中氯化钠含量降低，可出现蛋白尿，肌肉疼痛，四肢无力，以后出现肌肉痉挛。

3. 热衰竭（heat exhaustion）：也称热晕厥、热虚脱（heat collapse）。多发生于高气温、强热辐射的气象条件下。本病的发病机制尚不明确，有人认为是由于热引起外周血管扩张和失水引起循环血量减少，以致脑部供血不良的结果。临床表现的特征是起病迅速，头晕、头痛、心悸、恶心、呕吐、面色苍白、多汗、皮肤湿冷，体温不高或稍高，脉搏微弱、血压下降、晕厥。一般不引起循环衰竭。

4. 日射病（sun stroke， helionosis）：多发生于夏秋露天作业及强热辐射作业。本病是由于太阳辐射或强烈热辐直接作用于无防护的头部，被头部皮肤及颅骨所吸收，使颅内组织受热，脑膜温度升高，脑组织充血水肿而引起。临床表现为：剧烈头痛、头晕、眼花、耳鸣、恶心、呕吐、兴奋不安、意识丧失、体温略升、面部潮红。

1. 中暑的诊断

   根据卫生部、劳动部和总工会颁布的《防暑降温措施暂行办法》中规定的诊断及分级标准如下：

1. 先兆中暑：在高温作业场所劳动一定时间后，出现大量出汗、口渴、头昏、耳鸣、胸闷、心悸、恶心、全身疲乏、四肢无力、注意力不集中等症状，体温正常或略有升高（不超过 37.5℃），尚能坚持工作者。

2. 轻症中暑：除上述先兆中暑的症状之外，尚有下列症候群之一，并被迫不得不停止劳动者：体温在 38℃以上，有面色潮红、皮肤灼热等现象；有呼吸、循环衰竭的早期症状，如面色苍白、恶心、呕吐、大量出汗、皮肤湿冷、血压下降、脉搏细弱而快等情况。但经短时间休息，症状消失，尚能恢复工作者。

3. 重症中暑：除上述症状外，被迫停止工作；或在工作中突然晕倒，皮肤干燥无汗，体温在 40℃以上，或发生热痉挛者。

1. 急救和治疗

1. 先兆中暑与轻症中暑：患者应立即离开高温作业环境，到阴凉通风的地方休息，补充清凉含盐饮料，并可选服：人丹、十滴水、避瘟丹、解暑片、

藿香正气丸，一般可逐渐恢复。轻症中暑或有循环衰竭倾向时，给予葡萄糖生理盐水静脉滴注，并可注射升压中枢兴奋剂如新福林等。根据中医清热解暑的治则，尚可选用鲜藿香、佩兰、香薷、六一散、连翘、姜半夏、陈皮等煎服。此外，民间刮痧疗法颇有良好效果。

1. 重症中暑：必须紧急抢救，主要是纠正水、电解质平衡及防治休克、脑水肿。应适当补充维生素 B1、C 及钙。高热昏迷者，应迅速降低体温至 38～ 40℃以下。

1. 物理降温：冷水浴或冰浴可促使外周冷却的血流到达脑部及内脏而降温。还可在头部，腋下和腹股沟等大血管分布区覆盖湿毛巾，再放置冰袋。或用酒精擦身，同时用风扇吹风。在物理降温初期由于体表受冷刺激，可引起皮肤血管收缩和肌肉震颤，反而影响散热，因此，目前多主张物理降温与药物降温同时进行。

2. 药物降温：目前采用的降温药物主要是氯丙嗪，其作用有以下几方面：影响体温调节中枢，使产热减少；扩张周围血管，加速散热；松弛肌肉， 减少肌肉震颤，防止身体产热过多；降低细胞的氧消耗，使身体更好地耐受缺氧。

使用方法：氯丙嗪 25～50mg 溶于生理盐水 500ml 中静脉滴注，按病人的一般情况，在 1～2 小时内滴注完毕。如情况紧急可用氯丙嗪 25mg 及非那根25mg 溶于 5%葡萄糖液或生理盐水 100～200ml 中静脉滴注，在 10～20 分钟内滴注完毕。若在 2 小时后体温没有下降趋势，可按上述剂量重复给药。在静脉滴注过程中应注意血压，如血压降低应停止注射，并作相应的处理。

赐他静、氨基比林或阿司匹林等药物均可与氯丙嗪协同使用。赐他静 2～ 4ml 肌肉注射，或 0.5ml 双侧曲池穴小剂量注射，有良好的退热作用。亦可用赐他静 1～4ml 加入 5%葡萄糖盐水中静脉滴注。

在上述各种降温过程中，必须加强护理，密切注意体温、血压和心脏情况，一待肛温降至 38℃左右时，应立即停止降温，以免发生体温过低而虚脱的危险。

1. 纠正电解质平衡紊乱：根据水、盐的损失情况而酌量补充，由于中暑时心脏负担已经很重，故补液不宜过多、过快。24 小时内以 5%葡萄糖盐水1000～2000ml 为宜，一般不超过 3000ml，以免引起心力衰竭和肺水肿。同时补充适当水溶性维生素 B1、C。

对于热痉挛患者，除补充生理盐水外，还应给予维生素 B1 和钙、钾，适当应用镇静剂，如苯巴比妥钠 0.2g，肌肉注射，或 10%水合氯醛灌肠。针刺合谷、足三里、承山、内关等穴位。重症热痉挛应慎用镇静剂，以防麻痹呼吸中枢。

1. 防止休克：脉细弱者立即注射中枢兴奋剂（如可拉明、洛贝林等）； 血压下降者给予升压药物。

（四）防暑降温措施

1. 技术措施

1. 合理设计和改革工艺过程：尽量实现机械化、自动化、遥控操作，以减少工人接触高气温、热辐射的机会，这是防暑降温的一项治本措施，如冶炼车间的自动出渣和运渣机、陶瓷工业隧道窑自动进料出料机等。工艺流程设计时，应尽量将热源布置在车间外面；采用以热压为主的自然通风时，尽

量布置在天窗下面；采用穿堂风通风的单跨或双跨厂房，应将热源布置在主导风向的下风侧，使室外空气进入车间时，先通过工人操作地带，然后再通过热源排出。

1. 隔热（heat isolation）：是防止热辐射的一项重要措施，隔热可分为热绝缘和热屏挡两类：

1. 热绝缘：在发热体外直接包复一层导热性能差的材料，由于热阻的增加，发热体向外放散的热量减少。常用石棉、炉渣、草灰、硅藻土、玻璃纤维等包盖热气管道、工业炉壁。

2. 热屏挡：利用水或导水屏挡、石棉屏挡等的隔热能力而隔热。常用的方法有瀑布水幕、铁纱水幕、循环水炉门等。

1. 通风（ventilation）：是排除对流热的重要措施，也是创造良好气象条件的途径。

1. 自 然 通 风 （natural ventilation）： 利 用 风 压 （air dynamic pressure）和热压（heatpressure）差的作用使室内外空气交流换气。有热源的车间空气温度通常高于室外，即车间内空气的比重小于室外空气的比重而形成压力差，称为热压或温压；热压越大，自然通风的效果越好。当风吹向厂房时，作用于厂房迎风面的压力高于大气压，称为正压；背风面的压力低于大气压，称为负压。这种由风力与厂房建筑结构所形成的正、负压差， 称为风压；风压越大，通风效果越好。

为了加强自然通风，防止逆风倒灌，充分利用热源和风压的综合作用， 合理安排进、出风口，使自然通风发挥最大的效能，这种通风称为有组织的自然通风（organizred natu-ral ventilation），挡风天窗就是其中的一种

（图 4-11）。

图 4-11 天窗自然通风

在加热炉或其他热源上方安装排气罩，可使余热和烟气直接从其发生源经排气管和风帽排出。罩与热源之间的距离愈小，效果愈好。排气管要直、粗、光滑，顶端开口处超过屋顶，并装置各种形式的风帽以利用风压提高排气效果。

1. 机械通风（mechanical ventilation）：在自然通风不能满足降温的需要或生产上要求一定的温湿度的情况下，应考虑采用机械通风。其设备主要有风扇、喷雾风扇（sprin-kling fan）和空气淋浴（air shower）（图 4-12）。

1. 保健措施

1. 供应含盐饮料：高温作业时一般每人每日应供水 3～5L、盐 20g 左右。如三餐膳食已供盐 12～15g，则饮料中只需补充供盐 8～10g；补充供盐可配制成 0.2%～0.3%的盐开水、盐茶、含盐汽水等。

2. 高温作业保健食品：蛋白质供应要比一般作业增加 10%～20%，其中动物蛋白质应占 1/2。维生素的供给量应每日维生素 C150～200mg，维生素B14～5mg，维生素 B2

图 4-12 空气淋浴2.5～3mg。热量应较一般作业工人增加 10%。

1. 个人防护：工作服应以耐热、透气性能良好、导热系数小的织物制成， 宜宽大便于操作；防止辐射热的铝反射防热服较白帆布服为优。还应佩戴防

热面罩、帽、手套、鞋盖、护腿等个人防护用品。特殊情况下可穿冷风衣。(4)医疗预防工作：对高温作业人员应进行就业前和入暑前的健康检查，

凡有心血管系统器质性疾病、高血压、低血压、溃疡病、活动性肺结核、肺气肿、肝肾疾病、严重贫血、明显内分泌病（如甲状腺功能亢进）、中枢神经系统器质性疾病及病后体质衰弱者不宜从事高温作业。炎热季节医务人员要进行现场巡回医疗，作好卫生宣教，积极开展群防工作。

1. 组织措施

1. 认真贯彻执行有关防暑降温法令：各地卫生、劳动保护、安技、生产部门均应根据国家卫生标准和《防暑降温措施暂行办法》，推行厂矿的防暑降温工作。每年入暑前要作好防暑降温的设备检修、安装、检查等准备工作。

2. 开展卫生宣传教育：卫生人员必须深入车间矿井等现场，开展群众性防暑保健工作。利用各种方式宣传防暑降温知识，教育工人遵守高温作业的安全规则和保健制度。

3. 制订合理的劳动休息制度：各地根据生产特点和具体条件适当调正夏季高温作业劳动休息制度，尽可能缩短劳动持续时间，如实行小换班、增加工间休息次数、延长工休时间，特别是午休时间等。

《工业企业设计卫生标准（TJ39-79）》中关于生产场所气象条件的卫生标准是根据当地夏季通风室外计算温度确定的（表 4-8）。

表 4 — 8 生产车间内工作地点夏季气温标准

当地夏季通风室外 工作地点与室外 计算温度（℃） 温度差（℃）

22 及 22 以下 不大于 10

23 ～ 28 4 ～ 9

29 ～ 32 ＜ 3

33 及 33 以上 ＜ 2