卫生工程技术——防范危害的技术
文章出处：江门市职业病防治所
发布时间：2017-07-04
卫生工程技术是防范危害的手段和方法。“危害”常常是指对人的健康产生影响的状态，因此防范危害技术是人的健康保障的技术。
在生产与生活过程中，危害的状态一般有：尘危害、毒气危害、噪声危害、辐射危害、高温危害等。生产和生活过程中产生危害的根源主要来自：粉尘作业、化工生产、各种有机物的接触性作业、燃烧过程、机械性振动、危险品操作、电磁辐射等等，甚至生活中的吸烟、使用热水器和采暖不当、非环保家庭装修、不良饮食习惯等都会造成对健康的危害。
对于劳动过程，卫生工程技术一般称作职业卫生工程，它是研究劳动条件对劳动者健康的影响以及研究改善劳动条件的一门学科。国际劳工组织和世界卫生组织指出：“职业卫生旨在促进和维持职业工人在身体、精神和社会财富上的最高质量；防止在工人中发生由其工作环境所引起的各种有害于健康的情况；保护工人在就业期间免遭由不利于健康的因素所产生的各种危害；使工人置身于一个能适应其生理和心理特征的职业环境之中；总之，要使每个人都能适应于其工作。”
1．职业卫生工程
职业卫生重要任务是治理、评价、控制不良的劳动条件，保护劳动者的健康。控制不良的劳动条件最根本的途径是改进工艺，改进或采用一些工程技术措施，使劳动者不接触或少接触职业危害因素，从而实现一级预防。为消除职业危害，减少事故而采取的工程措施，称为职业卫生工程，也称为卫生工程技术。
职业卫生工程是应用工程技术和有关学科的理论及实践来解决劳动者在生产中所面临的不利于人体健康的问题，创造良好作业环境，保障身体健康，提高工作效率的一门综合科学。职业卫生工程是安全科学技术的二级学科，是应用工程技术方法和手段预防、减轻职业活动对人体健康的危害，是一门具有自然科学和社会科学的交叉科学，也是一门较为年轻的预防医学、工程技术、社会科学相交融的综合性学科。学科的主要内容包括：排除车间中含毒、含尘气体和废气的处理技术；防暑降温、建筑物通风、采暖和空气调节工程；生产场所的采光和照明；生产噪声与振动控制；辐射防护；个体防护以及其他职业卫生有关内容。
职业卫生工程针对的职业性有害因素按其来源可分为三类：一是生产过程中产生的有害因素：包括化学因素(有害物质铅、苯、汞、砷、氰、氟、石棉和粉尘)、物理因素(噪声、振动、辐射、气压、光、湿度、静电、电磁波、高低温等)及生物因素；二是劳动过程中产生的有害因素：包括劳动组织和制度不合理、劳动作息制度不合理、精神紧张、劳动强度过大或生产定额不当、个别器官或系统过度紧张、长时间使用某种不良体位或使用不合理的工具等技术条件和管理方法欠缺而产生的危害；三是生产环境中的有害因素：包括自然环境中的因素、厂房建筑或布置不合理、由不符合卫生标准的闭塞过程所致环境污染。对以上这些常见的职业危害因素，都可通过采取适当的工程措施加以控制，也包括管理工程的一些方法。
职业卫生工程包括6个分支学科：防尘工程；防毒工程；通风与空调工程；生产噪声与振动控制；辐射防护技术；个体防护。
3．防毒工程
毒物对人体及生态环境的危害和破坏作用为人共知。据世界卫生组织(WHO)估计，仅世界工农业生产中涉及的化学物质就有60余万种。迄今在“国际潜在有毒化学物登记组织”登记注册的有毒化学物已达30余万种。
毒害物质在其生产、储运、加工、使用过程中，在失控状态下，若其数量超过临界值时，就可能酿成突发性恶性事故，而在通常情况下，因防护不力或长时间危害接触者，导致严重的机体损伤乃至造成死亡或遗害后代。
常见的生产性毒物有铅、汞、铬、锰、铍、砷、磷、苯及其化合物、油漆、农药、刺激性气体、窒息性气体、橡胶、塑料、制革工艺中的氯乙烯、丙烯腈、苯乙烯等毒物。特别是火灾的烟雾中，有毒成分更为复杂，受害者往往是以先遭烟雾中毒，而后被烧死的居多。
防毒工程是防范、消除、减轻或控制外界毒物对人体或环境危害的工程技术方法和措施，包括医学方法、工程方法、管理方法、社会学方法等。它涉及的学科有职业卫生学、劳动卫生学、毒理学、灾害学、化学学、安全工程、防尘工程、消防工程、通风与空调、个体防护学、环境科学、监测与监控工程、防火防爆工程、急救医学及计算机和各种应用工程技术。
防毒工程是一门针对性很强，应用极其广泛，与人民生命安全及环境保护密切相关的一个新兴发展的工程技术领域，是工程技术与卫生工程交叉结合的综合学科分支。
防毒工程是一门综合性应用学科，以保护人的安全与健康，防止环境污染为目标，采用的防毒、消毒、减毒、控毒、解毒的工程技术，其主要内容有：①以无毒、低毒物料及工艺代替有毒、高毒的物料和工艺；②生产设备和产品，使其中有毒物料密闭化、管道化、机械化、自动化；③开发和应用通风排毒和净化回收工程技术；④研究和开发隔离操作和监测监控毒物的工程技术；⑤研究和开发新型、高效的有害烟雾净化技术和产品。例如，过滤净化、湿一水净化、电气净化、燃烧净化及各种净化回收技术；⑥研究和完善防毒工程的组织管理措施，包括领域专人负责，制定规划、宣传教育；⑦实施对重大毒害危险源的评价与监控以及环境质量控制；⑧建立防毒工程应急救援体系。
4．通风与空调工程
一个内部受控的空气环境，即某一特定空间内，需要对空气温度、湿度、流速及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和生产过程的安全与卫生要求；在现代工程技术中，有时要求对空气的压力、成分、气味及噪声等因素进行控制与调节。为此目的，采用技术手段，创造并保持满足一定卫生、舒适要求的空气环境，是通风与空调工程的目的与任务。
为保证生产过程和科学实验的空气调节称为“工艺性空调”，而为保证人体舒适的空气调节则称为“舒适性空调”。两者在多数情况下，既要满足生产过程的需要，又要保证人体的健康和舒适。对某些有特殊要求的生产工艺，则可根据生产需要，建立单纯考虑生产工艺所要求的空气环境。
通风与空调工程学科涉及的内容广泛，主要工程技术包括：内部空气环境各项参数控制指标的确定；影响内部环境的各种内、外干扰量(热、湿负荷、粉尘、气体成分等)的确定；正常与非正常，不可压缩与可压缩流体的情况下，在一维通风管网系统、二维平面和三维空间及其复合流场系统中，空气、混合气和气固两相流的动力学特性计算；空调系统风道管网、洞库、采场空间及通风巷道网络等环境空气的输送与合理分配，工程优化设计与风机优化选择；空气降温、净化等设备的选择；内部环境控风设施的选择与布置；在影响环境的干扰量变化时，保证系统安全、可靠、经济合理运行的工况分析以及为此而建立的环境运行自动监测与监控系统和安全防护体系，从而形成了一个较为完整的工程技术学科体系。
5．生产噪声与振动控制
生产过程中的噪声与振动控制，在我国于20世纪70年代末已形成一门专业，这是一个跨门类、多学科的专业，从安全生产考虑，它是以安全工程学中安全设备工程学和安全人机工程学两个主干学科为理论基础的专业工程技术。从人类居住生产环境角度考虑，它又属环境工程学范畴。本学科仅研究生产噪声与振动问题，首先考虑噪声与振动对人体造成的影响与危害，这关系到在噪声与振动环境中人和物所处的安全程度，对人的生理、心理影响，包括物(对精密仪器设备、建筑物等)不受损害和功能发挥正常，劳动者和物在作业环境里是否安全与卫生。生产噪声与振动控制涉及到以下领域：①安全生产条件和作业环境；②损害人的身心健康；③影响人的安全行为，人为失误增多。
在工程技术上常采用以下消除、减轻和控制噪声与振动的方法：
(1)噪声源控制。①改进机械设计：选用发声小的材料；改进设备结构；应用低噪声传动装置；合理配用润滑剂；②改进工艺和操作方法：降低噪声污染，用自动化工艺或机械无人操作；③提高加工精密度和装配质量；减少装配误差，避免撞击和减少摩擦。
(2)吸声技术。多孔吸声材料，一般选用无机纤维材料、泡沫塑料；有机纤维材料；吸声建筑材料。
(3)采用吸声结构。选用吸声结构，获得较好的低频吸声效果，弥补多孔材料的不足，常用吸声结构有：薄板共振吸声结构；穿孔板吸声结构；微穿孔板吸声结构；空间吸声体等。
(4)隔声技术。①隔声材料：单层均匀介质型；双层板型；多层复合板型；②隔声罩技术；③隔声室。
(5)消声器。消声器是一种阻止或减弱声能传播的装置，是控制空气动力性噪声的主要技术措施。
(6)隔振与阻尼减振。①隔振技术：金属弹簧型、橡胶型、隔振材料型；②阻尼减振：阻尼材料有基料、填料、溶剂三类。
(7)个体防护：护耳器(各种类型的耳塞)、保护头盔等。
6．辐射防护技术
科学家发现：一些由不稳的原子组成的物质，能自发地转变成较稳定的原子，在其转变期间放射出量子能量较高的射线(粒子)；一些电磁场交变发生源和光源随着频和功率强度增高，产生了高能电磁辐射。无论是放射性辐射或电磁辐射，在一定条件都会对人、工作环境、生活地区造成危害。从辐射现象产生的生物学效应的差异看，可分为电离辐射和非电离辐射两类，亦称放射性辐射和电磁辐射。常见的X射线、β粒子、γ射线、中子、质子和宇宙射线属于电离辐射，而紫外线、可见光、红外线、激光、射频电磁波等称为非电离辐射。无论是天然和人工，放射性辐射、还是电磁辐射，在一定条件下(距离、强度、接触时间)均会对人体产生危害。
电离辐射是能引起物质电离的射线和粒子。接触电离辐射的作业有：放射性矿石开采、放射性控伤及厚度检测、荧光粉生产、原子能工业、核物理研究；土壤水分的放射性测量、辐射育种；X射线及放射性诊断治疗和卫生用品的消毒杀菌等；还有一些人工的辐射源，即放射治疗学中的大计量照射，同位素应用人体诊断追踪，放射性废物排放或泄漏等等。对人体的危害即辐射损伤分为两类：躯体效应；遗传效应。从时间上看，主要是引起人体循环系统、呼吸系统、消化系统以及神经系统的急性和慢性放射病。急性放射病是短时期内大剂量(一次或多次)接触电离辐射所引起的全身性疾病，主要症状是造血障碍，出血症、毛发脱落、胃肠道和中枢神经系统机能障碍、局部或全身并发感染等。
电磁辐射防护技术是保护操作者或公众免受电磁辐射(激光、可见光、红外线、紫外线、微波等)的危害，实现安全、健康、高效工作和舒适生活的一切方法、手段和设施，通过检查各种电磁辐射的强度、功率密度、污染程度和伤害人体的程度，实施辐射防护工程技术，同时对有关人员进行教育培训和健康管理，制订规章制度、卫生标准及法规，实行监督检查等一系列活动，达到检测、监察、防护电磁辐射的目的。
电磁辐射危害的致因理论，国内外观点难以统一，“致热效应”、“累积效应”，或两者兼有。一种大照射量、短时间内，致热效应破坏或损伤人体；一种是小计量、长时间接触，能量累积效应致害致病。无论哪种观点，都证明而公认电磁辐射对操作者或公众会带来危害。具体表现在：中枢神经系统功能障碍、交感神经疲乏、紧张引起的植物神经失调、神经衰弱，对血象、视觉、性功能、骨髓、脏器组织等造成危害，并引起其他病症。
辐射防护技术是核科学技术的二级学科，该学科在安全科学技术体系中，将其归入二级学科职业卫生工程的分支学科，是安全科学技术学科的三级学科，把辐射防护技术应用于保护人的安全与健康的领域。
无论是放射性辐射，还是电磁辐射，从预防和控制其危害，保护操作者或在辐射场中生活的人的身心安全与健康考虑，辐射防护技术学科的内涵及涉及多门其他学科，是一门实用辐射防护工程技术，不但在安全科学技术中列为三级学科，而在灾害科学、减灾科学、预防医学领域中也占有重要地位。
放射性(电离)辐射防护措施有：①外照射防护措施：时间防护；距离防护；屏蔽防护；②内照射防护措施：防止放射性物质接触或直接进入人体；开放型放射工作单位控制放射性核素的最大等效日操作量；单独隔离工作间(光滑、无缝、平整)；易于去污；避免人直接取物；穿戴工作报和鞋帽；建立监测档案；③放射性表面污物的清除技术。
电磁(非电离)辐射防护技术措施有：①高频辐射屏蔽防护：主动场屏蔽；被动场屏蔽；②微波辐射防护：采用抑制器、吸收材料、屏蔽装置；③个体防护：微波防护服、防护面具、防护眼镜、反射辐射装置等。
7．个体防护
个体防护工程技术是直接保护人体身心免受物理的、化学的、生物的外界因素伤害而采用的一切活动、手段、措施和方法的总称。个体防护工程是以实现个体防护为目的，对个人防护用品和装备进行研究、设计、制造、监查、检验、经营、选用、报废及其对有关人员(作业者、技术人员、管理人员和政府官员)的教育培训等一系列活动的综合技术系统的总称。每类个人防护用品(以下简称护品)，每项有关的活动都对应着一个子系统工程，例如，个体防护监查工程、个体防毒工程、个体防尘工程等等。子工程之间的相互关系，又自成一体，具有层次性(有序性)，其目的是保障人体的安全与健康。每个子工程也是一个子系统，把每个子系统的各环节的客观要求和作法的规律系统化，可归纳成专业工程技术原理；把这些原理加以整理、匹配起来就构成了个体防护工程学。个体防护工程学遵循安全工程学的原理，它的理论基础是安全学。
无论是物理因素、化学因素、生物因素在生产及劳动过程中都带来了各种危险和危害，威胁着人的安全与健康。先人的经验和教训，加上现代科技进步，对付风险、事故、危害已有诸多科学而有效的方法，然而由于技术上的缺陷，由于有效性、环境适应性及经济和成本原因，为了保护人的安全与健康，采取更富有人性化、人机匹配的人体防护方法，集当代高新技术和防护技术为一体，来实现人体保护的目的。
个体防护工程学主要内容是应用护品或护具，防御外界因素伤害人体的技术和管理的原理。外界有害因素，既有直接的(例如，物体打击)、又有间接的(例如，毒物粉尘)，因而个体防护工程学必须从人体出发，综合应用安全设备工程学和职业卫生工程学的有关原理，形成一个门类的应用学科。个体防护的实施过程涉及了人与物，物与物和人与人的联系，所以还要遵从安全系统工程、安全管理工程学的一般原理。个体防护的目的是为了保护人体身心安全与健康，就必须从安全的角度研究人类个体的生理、心理和人体功能，所以个体防护工程学还必须应用力学、物理学、化学工程、机械工程、材料科学、纺织科学、预防医学、劳动卫生学、信息与系统科学、安全生理学、安全心理学、劳动卫生学、安全人机学、安全模拟与仿真学、安全检测与监控技术等学科的理论和实用的工程技术。
个体防护的实施的主要环节是研究、监查和使用，要使个体防护系统安全、高效和经济，必须从安全角度出发，以保护人体为目的，综合材料学、化学、物理学、生物学、人体学、行为学和系统学等学科的原理，应用到个体防尘工程、个体防毒工程、个体电辐射防护工程、个体生物防护工程等具体的个体防护工程中去，不断发展和完善。
根据防御的外界危害因素类别不同，按护品(护具)所具有的主要防护性能，可以把护品分为防尘护品、防毒护品、防腐蚀液护品、防油护品、防水护品、防放射性护品、防非电离辐射护品(包括射频辐射护品、微波护品和激光护品等)、绝缘护品、防静电护品、防温度异常护品(包括防寒护品、防热护品)、阻燃护品、防异常大气压护品、防异常荷重护品、防机械伤害护品、防噪声护品、防振动护品、防生物护品等。
护品是由各种特殊性能材料构成的，所防御的外界因素可分为化学、物理和生物三大类，因而个体防护工程学与材料科学有关，与化学、物理和生物学有关；护品是由人体直接穿戴和配备的，因而个体防护工程学与生理学、心理学和人体学有关。
