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正确认识游离二氧化硅对职业卫生评价的意义
来源: 徐州市疾病预防控制中心 日期:2025-04-25 09:59 预览: 属于:职业放射卫生

在地壳中,硅的含量约为21.2%,主要以二氧化硅或硅酸盐形式存在于各类岩石中。正确认识和理解游离二氧化硅是职业卫生工作中的基础知识点。本文旨在厘清非游离与游离二氧化硅的定义、分类、职业危害特性及标准适用问题,以提升职业卫生技术人员的危害识别能力。

一、非游离二氧化硅

非游离二氧化硅是指硅元素与氧元素及其他金属元素(如铝、钠、钙等)结合形成的硅酸盐类化合物。常见的非游离二氧化硅包括:

  • 天然硅酸盐矿物,如云母、长石、滑石等;

  • 人造硅酸盐材料,如硅酸盐水泥、玻璃、玻璃纤维、水玻璃等。

二、游离二氧化硅

(一)定义
游离二氧化硅是指岩石或矿物中未与金属或金属氧化物发生化学结合的二氧化硅,常以独立的晶体或无定形状态存在。

(二)晶体结构分类
根据晶体结构的差异,游离二氧化硅可分为以下三类:

  1. 结晶型游离二氧化硅:硅与氧原子在空间中按一定规律排列,具有固定的晶体形状。例如:石英、鳞石英,常见于石英石、花岗岩或夹杂于其他矿物中的硅石。

  2. 隐晶型游离二氧化硅:在显微镜下可见其石英微小晶粒,以X-射线衍射分析可显示其与石英结晶构造相同。常见代表包括石髓、玛瑙、石英玻璃等。

  3. 无定型游离二氧化硅:其分子排列无序,原子间距不固定,常见于硅藻土、硅胶、蛋白石、沉淀二氧化硅(白炭黑)、气相二氧化硅等。

图例 1:二氧化硅分类及举例

(三)致肺纤维化能力比较
不同类型游离二氧化硅的致肺纤维化能力差异显著,通常认为其危害强度为:

结晶型 > 隐晶型 > 无定型

因此,在职业病危害因素识别过程中,应明确其分型,并据此选择合适的职业接触限值和控制策略。

三、实际应用中的识别与标准适用问题

(一)白炭黑与气相二氧化硅
沉淀二氧化硅(白炭黑)和气相二氧化硅均为无定型游离二氧化硅。因其致肺纤维化能力相对较弱,《工作场所空气有害物质职业接触限值 第1部分:化学有害物质》(GBZ 2.1)中对其设定的职业接触限值相对宽松。沉淀法、气相法、解离法仅是生产工艺不同,其毒理性质基本一致。实际工作中,若遇到气相二氧化硅,可参照白炭黑进行识别、采样与评价,但建议在报告书中说明识别依据。

(二)凝聚二氧化硅
隐晶型游离二氧化硅(如石髓、玛瑙、石英玻璃等)的粉尘属于凝聚态结构,依据GBZ 2.1应按照“凝聚二氧化硅”进行识别、检测和评价,其接触限值严格于无定型游离二氧化硅。

(三)关于GBZ 2.1中“游离二氧化硅”定义的表述问题
GBZ 2.1中规定“游离二氧化硅含量大于10%者为矽尘”,但未对游离二氧化硅的形态加以说明。实际上该定义指的其实就是结晶型游离二氧化硅。

四、职业卫生实践中的常见识别误区

(一)将高纯硅粉尘误判为矽尘
在太阳能多晶硅、单晶硅行业中,常使用高纯度单质硅(Si)作为原材料。其粉尘为单质硅,不属于游离二氧化硅,应识别为“其他粉尘”。

(二)误将MSDS中SiO₂含量直接等同于游离二氧化硅含量
玻璃微珠、玻璃、水玻璃等材料的安全技术说明书(MSDS)中常标注SiO₂含量高达50%~70%,但该部分为硅酸盐结合态,不属于结晶型游离二氧化硅。因此,不能依据MSDS中的SiO₂总量直接判断其为矽尘。在遇到上述粉尘时,宜识别为“其他粉尘”。

五、结语

二氧化硅的准确识别对于职业病危害因素分类判定与控制策略制定具有重要意义。技术人员在评估过程中,应综合考虑化学形态、晶体结构及毒理特性,避免因过度简化判断标准而造成分类错误。建议相关从业人员持续关注标准动态,强化理论知识与实际识别能力,提升职业健康技术服务的科学性与专业性。