中国蛇纹石石棉研究及安全使用

本专著从矿物学、环境学和医学的角度探讨纤蛇纹石石棉和类似纤维的环境效应及引发公共卫生和地方（人群）病的环境因子变化。分别从纤蛇纹石石棉的应用矿物学、矿物纤维的溶解与变化、自由基、体外细胞毒性、流行病学调查与对比、应用与代用品发展趋势等方面客观的阐述了纤蛇纹石石棉的应用矿物学和环境矿物学特性以及温石棉等纤维物质引发职业病的环境因素和石棉代用品开发利用现状。

   序

前言

第1章石棉矿物的环境与人体安全性研究 1

1.1 石棉矿物的范围界定 2

1.2 纤维粉尘纳米协同生物效应对石棉矿物安全性的影响 3

1.3 跨学科开展石棉及代用纤维的安全性评估 5

1.4 重视石棉代用纤维的安全性评估 6

1.5 坚持开展石棉及其代用纤维安全性评估 7

1.6 石棉粉尘与大气污染物的混合毒性研究 9

参考文献 11

第2章中国蛇纹石石棉及其代用纤维的应用矿物学特性 13

2.1 蛇纹石石棉的矿物学特征 13

2.1.1 化学成分 15

2.1.2 晶体结构 17

2.2 蛇纹石石棉的形态与物理化学性能 20

2.2.1 蛇纹石石棉的形态与比表面积 20

2.2.2 物理性能 22

2.2.3 化学性能 27

2.2.4 加工性能 32

2.2.5 蛇纹石石棉的应用与开发 34

2.3 部分纤维状硅酸盐矿物学特征与物化性能 36

2.3.1 角闪石石棉 36

2.3.2 纤状海泡石 40

2.3.3 纤状坡缕石 48

2.3.4 纤状硅灰石 53

2.3.5 纤状沸石 58

2.4 部分人造硅酸盐纤维的物理化学性能 64

2.4.1 玻璃纤维 64

2.4.2 岩棉和玄武岩纤维 65

2.4.3 陶瓷纤维 68

参考文献 71

第3章纤维矿物粉尘在溶液中的电化学特性与溶解特征研究 74

3.1 纤维矿物粉尘在水中的电化学特性 74

3.1.1 样品准备及粉尘电化学测定 75

3.1.2 纤维形态对粉尘电化学的影响 75

3.1.3 粒度对粉尘电化学的影响 76

3.1.4 温度和时间对矿尘电化学的影响 78

3.1.5 矿物粉尘的水相电化学过程 80

3.2 纤维矿物粉尘在氨基酸中的电化学特性 83

3.2.1 样品及实验 83

3.2.2纤维矿物在氨基酸水溶液的pH 84

3.2.3 纤维矿物在氨基酸水溶液的电导率 85

3.3 纤维矿物粉尘在Gamble溶液中的溶解实验及溶解特征 88

3.3.1 Gamble溶液及缓冲对 88

3.3.2 实验方法 88

3.3.3 纤维矿物粉尘在Gamble溶液中的溶解特征 89

3.4 石英和方解石粉尘在模拟人体体液中的溶解实验及溶解特征 95

3.4.1 实验材料和实验方法 96

3.4.2 石英和方解石在模拟人体体液中的溶解特征 96

3.5 纤维矿物粉尘在有机酸体系中的溶解实验及溶解特征 101

3.5.1 有机酸类型及特性 101

3.5.2 粉尘特性 101

3.5.3 实验和分析方法 103

3.5.4 纤维矿物粉尘在有机酸中的溶解特征 104

3.5.5 矿物纤维的溶解机理 108

3.6 矿物纤维粉尘在盐酸中的稳定性与化学活性 116

3.6.1 样品制备及测试 116

3.6.2 矿物纤维粉尘的酸蚀特征 116

3.6.3 纤维矿尘酸蚀过程及化学活性变化机理 119

参考文献 123

第4章纤维矿物粉尘溶解产物的形貌与结构研究 126

4.1 矿物粉尘溶解产物的形貌观察 127

4.1.1实验样品 127

4.1.2实验方法 127

4.1.3 矿物形貌变化对比分析 128

4.1.4 矿物粉尘形貌与浸蚀演变过程分析 144

4.2 矿物粉尘溶解残余物的表面结构变化 147

4.2.1 样品及方法 147

4.2.2 矿物粉尘表面结构变化的对比分析 148

参考文献 160

第5章液相介质中矿物粉尘释放自由基研究 164

5.1 分光光度法研究矿物粉尘释放自由基的特征 165

5.1.1 实验样品 165

5.1.2 测试原理及条件 166

5.1.3 粉尘在水中释放活性氧自由基的特征及影响因素 168

5.2 采用荧光法分析含硅(钙)矿物粉尘释放自由基 172

5.2.1 矿物粉尘自由基的荧光法测定 172

5.2.2 矿物粉尘在液相介质中释放自由基的行为研究 172

5.3 预处理对矿物粉尘释放液相自由基的影响 187

5.3.1 预处理矿物粉尘的制备方法 187

5.3.2 矿物粉尘预处理后释放液相自由基研究 188

5.4 矿物粉尘在液相中释放自由基的机理 194

5.4.1 石英释放液相自由基的机理 194

5.4.2 方解石释放液相自由基的机理 195

5.4.3 蛇纹石释放液相自由基的机理196

参考文献 197

第6章蛇纹石石棉及其代用纤维的体外毒性研究 200

6.1 蛇纹石石棉体外细胞毒性研究 200

6.1.1 蛇纹石石棉及相似矿物纤维巨噬细胞毒性研究 200

6.1.2 蛇纹石石棉及类似矿物纤维预处理后的细胞毒性变化 207

6.1.3 矿物纤维的细胞毒性与其表面性质的关系 211

6.2 蛇纹石石棉代用纤维的体外细胞毒性对比研究 212

6.2.1 蛇纹石石棉代用纤维的巨噬细胞毒性研究 212

6.2.2 蛇纹石石棉及其硅酸盐代用纤维的V79细胞毒性研究 213

6.2.3 蛇纹石石棉及其代用纤维的V79细胞基因毒性 218

6.3 蛇纹石石棉与代用纤维的生物持久性对比研究 221

6.3.1 矿物纤维的生物持久性 221

6.3.2 蛇纹石石棉及其硅酸盐代用纤维的生物耐久性 222

6.4 蛇纹石石棉代用纤维的溶解残余物特征研究 227

6.4.1 硅灰石酸溶残余物特征分析 227

6.4.2 岩棉酸溶残余物特征分析 228

6.4.3 玻璃纤维酸溶残余物特征分析 230

6.4.4 陶瓷纤维酸溶残余物特征分析 230

6.4.5 纳米S102酸溶残余物特征分析 230

6.4.6 人造硅酸盐纤维在有机酸中的溶蚀机理探讨 231

6.5 粒/片状超细矿物粉尘的A549细胞毒性研究 232

6.5.1 粒/片状超细矿物粉尘对A549细胞活性的影响 233

6.5.2 粒/片状超细矿物粉尘的A549细胞毒性研究 239

6.5.3 超细矿物粉尘的细胞毒性作用机理 242

参考文献 248

第7章蛇纹石石棉开发及其代用品利用现状 252

7.1 蛇纹石石棉资源及其开发利用现状 252

7.1.1 中国蛇纹石石棉资源概况 252

7.1.2 世界蛇纹石石棉矿产资源开发概况 253

7.1.3 中国蛇纹石石棉进出口及消费情况 253

7.2 中国蛇纹石石棉制品业及其代用品使用现状 256

7.2.1 蛇纹石石棉绝热材料与新进展 257

7.2.2 纤维水泥制品工业中的石棉代用品 260

7.2.3 中国摩擦密封材料工业中石棉代用品 263

7.2.4 纤维增强复合材料的发展方向 268

7.3 国外石棉代用品开发和使用现状 269

参考文献 272

第8章中国蛇纹石石棉职业病调查和环境安全 274

8.1 粉尘浓度与石棉肺以某石棉制品厂为例 275

8.1.1 生产现场粉尘浓度 275

8.1.2 人群调查 276

8.2 吸烟与石棉肺 以某石棉制品厂为例 281

8.2.1 对象和方法 281

8.2.2 结果与分析 282

8.2.3 石棉所致疾病的发病率与吸烟的关系 286

8.3 中国蛇纹石石棉矿职业病调查 287

8.3.1 甘肃阿克塞地区五家蛇纹石石棉企业员工职业病调查 287

8.3.2 青海茫崖蛇纹石石棉矿职工职业病调查 288

8.4 蛇纹石石棉与青石棉粉尘危害对比研究 299

8.4.1 蛇纹石石棉与青石棉的致病性调查对比分析 299

8.4.2 蛇纹石石棉与青石棉的动物毒性实验对比分析 306

8.4.3 蛇纹石石棉与青石棉的细胞毒性实验对比分析 317

8.5 蛇纹石石棉的环境安全评价 319

8.5.1 环境中石棉的来源 319

8.5.2 石棉的环境安全性评估方法 321

8.5.3 蛇纹石石棉及其废物的环境安全管理 329

参考文献 334

第9章国外蛇纹石石棉安全使用评价 340

9.1 蛇纹石石棉与角闪石石棉生物持久性比较 340

9.1.1 蛇纹石石棉和角闪石石棉的稳定性 340

9.1.2 纤维生物残留性对比 342

9.2 蛇纹石石棉的毒理学与致癌性研究 344

9.2.1 蛇纹石石棉的致病性研究 344

9.2.2 动物实验毒性比较 346

9.2.3 流行病学调查 347

9.3 蛇纹石石棉的环境安全评估 350

9.3.1 国外石棉的职业和环境安全使用与规定 350

9.3.2 国外石棉的环境安全管理与石棉废物处理 352

9.3.3 石棉尾矿的利用与矿山管理 355

参考文献 356

第10章科学公平对待蛇纹石石棉 359

10.1 蛇纹石石棉与角闪石石棉致病(癌)危险性比较 359

10.1.1 角闪石石棉致癌危险性远大于蛇纹石石棉 359

10.1.2 青石棉引发间皮瘤的相关性远高于蛇纹石石棉 361

10.1.3 两类石棉与吸烟协同诱发肺癌的危险性比较 363

10.1.4 蛇纹石石棉与石棉代用品的致癌性比较 365

10.2 蛇纹石石棉致病性研究 370

10.2.1 蛇纹石石棉致病性研究现状 370

10.2.2 蛇纹石石棉致病性机理 375

10.3 蛇纹石石棉危害可防可控 380

10.4 蛇纹石石棉可以安全使用 382

10.4.1 蛇纹石石棉具有较低的生物持久性 383

10.4.2 蛇纹石石棉较强的表面活性具有可改造性 385

10.4.3 蛇纹石石棉细胞毒性可降低 385

10.4.4 石棉类疾病是长期累积、多种因素作用的结果 386

参考文献 387

关键词中英文对照表 395

后记 404