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石棉知识全掌握!危害、替代品、检测方法、法规动态及处理措施一览
时间:2024-04-24


1. 石棉是什么?

石棉(Asbestos称“石绵”,是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称,指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。下辖2类共计6种矿物:纤维状蛇纹石(又名温石棉Chrysotile)和纤维状角闪石类(包括青石棉Crocidolite、铁石棉Amosite、直闪石石棉Anthophyllite、透闪石石棉Tremolite、阳起石石棉Actinolite)。

石棉由于具有良好的隔热性、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性等特性而广泛地应用于建设材料、电器制品、汽车以及家庭用品中。


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图1 温石棉Chrysotile图源:石棉网


温石棉(Chrysotile:又名白石棉,是最常用的石棉形式,世界上所用的石棉95%左右为温石棉。如今,它可在家庭和企业的屋顶、天花板、墙壁和地板上找到。制造商还将温石棉用于汽车制动衬片、垫圈和锅炉密封件,以及管道、导管和电器的隔热材料。


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图2 青石棉Crocidolite图源:石棉网


青石棉(Crocidolite:又名蓝石棉,与温石棉相对,是角闪石类矿物透闪石、阳起石的纤维状变种,具典型的丝绢光泽,一般为青色或蓝青色。它通常用于给蒸汽机隔热,还被用于喷涂涂料、管道保温、塑料和水泥产品。


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图3 铁石棉Amosite图源:石棉网


铁石棉(Amosite:又名褐石棉、棕石棉,一般为褐色,最常用于水泥板和管道保温。它也可以在隔热板、天花板瓷砖和隔热产品中找到。


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图4 直闪石石棉Anthophyllite图源:石棉网


直闪石石棉(Anthophyllite:可能是灰色、暗绿色或白色。在绝缘产品和建筑材料中使用了数量有限的直闪石石棉。它也作为一种污染物存在于温石棉、蛭石和滑石粉中。


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图5 透闪石石棉Tremolite图源:石棉网


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图6 阳起石石棉Actinolite图源:石棉网


阳起石石棉(Actinolite:同透闪石石棉,可能作为温石棉、蛭石和滑石粉中的污染物。这两种化学性质相似的矿物可能是棕色、白色、绿色、灰色或透明的。

铁闪石和青闪石是最具商业价值的闪石石棉类型。而直闪石石棉、透闪石石棉和阳起石石棉被认为是非商业形式。(注:目前我国已经全面禁止了闪石类石棉的使用;因其健康危害,石棉产品通常不推荐用于生产绝热制品,使用时执行国家和地方相关法规。)


2. 石棉的危害有哪些?个人会以什么形式接触到石棉?

石棉是一种天然矿物,具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性,是重要的防火、绝缘和保温材料。作为材料使用已有数千年的历史,工业化生产兴起后被广泛用在国内成千上万的商业和工业产品中,到如今国内数百万座旧建筑中仍保留着含石棉的材料。

对公共环境而言,石棉会造成空气污染、水污染,且对环境清理工作造成负担。

对于人体健康而言,所有类型的石棉都具有致癌性,接触石棉会导致肺癌、喉癌和卵巢癌,也会导致间皮瘤(胸膜癌和腹膜癌)。石棉暴露也是其他疾病的原因,如石棉症(肺纤维化)及胸膜的斑块、增厚和积液等。成本低廉、储量充足、稳定性高、隔音防火、疾病潜伏期长是石棉目前仍在大量使用的原因。与石棉有关的疾病在最初接触后可能需要10~70年才能发展,石棉肺通常在10年内,相关癌症通常需要20~50年的时间。


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图7 石棉可以通过呼吸或消化系统进入人体,并发展成癌症。图源:石棉网


人们接触到石棉的原因大多是职业暴露(指由于职业关系而暴露在危险因素中,从而有可能损害健康或危及生命的一种情况)。当日常产品、汽车零部件、建筑和工业材料中的微小石棉纤维进入空气传播时,大家可能会面临接触石棉的风险。有毒矿物尘埃会在空气中停留数小时,使附近的任何人都有吸入或摄取的危险。且石棉纤维的重量很轻,在没有干扰的环境中,可能需要48~72小时才能沉降。如果尘埃被扰动,它很容易再次飞起来。

石棉的危害主要是来自于对石棉的破坏(如切割、粉碎、打磨等),其他操作相对比较安全,患上相关疾病的可能性小很多。这就意味着石棉相关疾病是100%可以预防的,那么对石棉实行全面禁止是不可避免的发展。

随着对石棉健康危害的认识逐渐加深,石棉的使用逐渐受到限制,国内外针对禁止石棉一项做了很多措施,如禁止石棉的开采、使用、进出口、研制开发石棉替代品等。


3. 石棉的常见替代品有哪些?为何石棉危害更大?如何辨别?


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图8 岩棉Stone wool(图源:领先检测)


岩棉(Stone wool:以熔融火成岩为主要原料制成的矿物棉。以天然岩石如玄武岩、辉长岩、白云石、铁矿石、铝矾土等为主要原料,经1450℃以上高温熔化后采用国际先进的四轴离心机高速离心成纤维,同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺,加上三维法铺棉后进行固化、切割,形成不同规格和用途的岩棉产品。

岩棉可为石棉的替代品,具有优良的保温、隔音、隔热和防火功能,是国内外公认的理想保温材料,适合于建筑和工业设备、管道、容器及各种窑炉。常见的隔音墙系统中使用的隔音棉也是岩棉制品。


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图9 玻璃纤维Glass fibre(来源:百度文库


玻璃纤维(Glass fibre:简称“玻纤”,是由熔融玻璃(硅酸盐熔体)制成的连续的人造单纤维,通常用于增强、捻纱或织物。是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。

常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热、保温材料。


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图10 陶瓷纤维Geramic fibre图源:领先检测


陶瓷纤维(Ceramic fiber):由金属氧化物或瓷土制成的无机纤维。主要成分为A12O3和SiO2,一般根据A12O3的含量,可分为硅酸铝纤维和氧化铝纤维两大类,其中硅酸铝纤维又分低温型、标准型和高温型。硅酸铝纤维是将原料熔融后用喷吹法或甩丝法而制取的散状短纤维,而氧化铝纤维是将原料制成溶液后经纺丝而成的连续长丝纤维。

陶瓷纤维具有耐高温、抗热震、低热容、保温性能优良和化学稳定性好等优点。

岩棉、玻璃纤维、陶瓷纤维三者都是无机纤维,外观类似,直接接触都会引起皮肤不适但由于原材料的不同,以及制造工艺的差异,导致它们在性能上有所区别。例如,陶瓷纤维在耐高温性能方面表现出色,而岩棉则更侧重于保温隔热性能。

那么为何石棉危害更大?石棉及上述石棉替代品,微小的纤维没有气味或味道,石棉危害远大于其他类型的纤维主要原因是石棉纤维直径更小,且在加工过程中,外力作用下会沿长度方向开裂成更细的纤维,其他类型的纤维一般会断为更短的纤维。若是同样通过呼吸系统进入人体,石棉纤维更容易沉积在肺部无法代谢排出。

那么如何识别石棉产品和石棉替代品呢?确定石棉的唯一方法是通过实验室测试或专业检查。产品和建筑材料中的石棉纤维不易被人看到,虽然有时在某些材料中可能看到石棉纤维,但存在或缺乏可见纤维无法确定石棉是否在产品中。具体的检测方法可以参考往期文章:资讯台| 美国将加入全面禁止石棉国家行列,关于石棉,你了解哪些?更多精彩内容,请关注我们的公众号“领先检测”。


4. 石棉的处置、清除要求与措施

4.1 石棉的处置

1972年,丹麦禁止使用石棉隔热、隔音和防水;1983年,冰岛成为第一个全面禁止所有类型石棉使用的国家;1987年,世界卫生组织(WHO)的国际癌症研究机构(IARC)宣布石棉为I类致癌物质,所有类型的石棉均具有致癌性;20世纪90年代,全球石棉消费量减少一半;2005年,日本颁布了“石棉危害预防法令”,并将产品中石棉含量限制在0.1%以下;2018年2月15日,WHO宣称“据估计,职业性癌症造成的死亡约有一半是由石棉造成的”;2021年11月,由WHO报告:“间皮瘤潜伏期较长,是一种致命的疾病;发生间皮瘤的风险与非职业性接触石棉有很大关系(与未接触石棉的风险相比)”;2020年2月,国际化学品安全规划机构(IPCS)在其官网上发布的《引起重大公共卫生关注的10种化学品》文稿阐述说明了引起重大公共卫生关注的十种(类)化学品,其中包括石棉


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图11 关于石棉的决议(来源:国际禁止石棉秘书处,图源:截图)


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表1 2019年全球疾病负担数据(9)(图源:WHO官网


为了消除石棉的危害,近几十年来全世界各国都开始禁止或者控制使用石棉、石棉制品,尤其是危害性较大的两款石棉:铁石棉(褐石棉、棕石棉)和青石棉(蓝石棉)已被禁止,危害性较小的温石棉白石棉)暂时还未彻底禁止。


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图12 国际化学品安全卡—温石棉卡中文版首页(来源:道客巴巴,图源:截图)


2024年3月18日,美国环境保护署(EPA)宣布一项针对温石棉的禁令,意味着美国也将加入全面禁止石棉国家行列截止目前,已有66个国家对石棉实行全面禁令。


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图13 美国针对温石棉及其制品的禁令(来源:EPA官网,图源:截图)


在我国:香港从1986年起规定,任何建筑物不允许含有石棉;经原国家机械工业局批准的GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中规定的第4.1.3条款:“制动衬片应不含有石棉”于2003年10月1日开始实施;2002年起,我国也先后禁止了除温石棉外其他类型石棉的进出口;2009年6月5日,IMO通过了MSC.282(86)决议——关于SOLAS公约修正案,就石棉在船上的使用作了进一步修订,要求自2011年1月1日起,对于所有船舶,禁止新装含有石棉的材料;2011年我国禁止了石棉材料在墙壁保温中的应用。相信不久的将来,我国也将加入全面禁止石棉国家行列。


4.2 石棉的清除要求与措施

2006年,国际劳工组织(ILO)于C162《石棉公约》中指出“所有形式的石棉,包括温石棉,都被认为是已知的人类致癌物质”,并指出“消除今后对石棉的使用以及查明和适当管理目前存在的石棉,是保护工人免受石棉接触的最有效手段”。消除与石棉有关的疾病的最有效办法是停止使用所有类型的石棉。


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图13 C162《石棉公约》(来源:ILO官网,图源:截图)


WHO评估的温石棉的许多纤维替代品对人类健康造成的危害相对较低,但一些纤维替代品的致癌危害较高。有许多非纤维低危害材料可以替代温石棉的各种用途,例如传统建筑材料。

在我国,具体的清除要求可参考GBZ/T 2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》、GBZ/T 193-2007《石棉作业职业卫生管理规范》、DB63/T 1723-2018《石棉尾矿污染控制技术规范》、GB/T 36216-2018《船舶与海上技术 拆船管理体系 拆船过程中防止石棉发散和暴露的措施》等相关政策文件。

非专业人员清除含石棉材料是不安全的,应寻找专业的石棉处理人员,以防止其他人员接触石棉。专业人员接受深入培训和认证,以学习如何防止接触石棉。


5. 其他问题

5.1 石棉相关疾病的最初迹象是什么?

直接接触石棉纤维没有最初的迹象或症状,只有相关疾病的最初症状,一般表现为呼吸短促、干咳和胸痛或腹痛等。

5.2 如果我接触了石棉,应该看医生吗?

如果你开始出现相关症状,应该去看医生。告诉医生你接触石棉的病史,让医生为你筛查相关疾病。

5.3 如果我因为职业接触了石棉,能否申请补偿?

如果你因接触石棉而患石棉肺等职业病,你有资格获得补偿。(注:具体详情见《职业病危害因素分类目录》、《职业病分类与目录》、GB/T 16180-2014 《劳动能力鉴定 职工工伤与职业病致残等级》、《职业病防治法》、《职业病诊断与鉴定管理办法》等相关政策文件)


相关标准:

[1] GB/T 4132-2023 绝热 术语

[2] JC/T 767-1985 纺织玻璃纤维术语及定义

[3] JG/T 564-2018 建筑用陶瓷纤维防火板

[4] GB/T 8071-2018 温石棉

[5] GBZ/T 2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》

[6] GBZ/T 193-2007 石棉作业职业卫生管理规范

[7] DB63/T 1723-2018 石棉尾矿污染控制技术规范

[8] GB/T 36216-2018 船舶与海上技术 拆船管理体系 拆船过程中防止石棉发散和暴露的措施

[9] GB/T 16180-2014 劳动能力鉴定 职工工伤与职业病致残等级


*注:现行《GB 12676-2014 商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》




THE END


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