《通风工程》第 2 版(58857)习题参考答案

1

《通风工程》第2版（58857）习题参考答案

第1章 概述

1.粉尘、有害蒸气和气体对人体有何危害？

答：（1）粉尘对人体的危害主要表现在以下两个方面：

① 引起尘肺病。一般粉尘进入人体肺部后，可引起各种尘肺病。有些非金

属粉尘如硅、石棉、炭黑等，由于吸入人体后不能排除，将变成硅肺、

石棉肺或尘肺。

② 引起中毒甚至死亡。有些毒性强的金属粉尘（铬、锰、镉、铅、镍等）

进入人体后，会引起中毒以致死亡。例如，铅使人贫血，损伤大脑；锰、

镉损坏人的神经、肾脏；镍可以致癌；铬会引起鼻中隔溃疡和穿孔，以

及肺癌发病率增加。此外，它们都能直接对肺部产生危害。如吸入锰尘

会引起中毒性肺炎；吸入镉尘会引起心肺功能不全等。

（2）有害气体和蒸气对人体的危害

根据气体（蒸气）类有害物对人体危害的性质，大致可分为麻醉性、窒息性、

刺激性、腐蚀性等四类。下面列举几种常见气体（蒸气)对人体的危害：

① 汞蒸气(Hg)汞蒸气是一种剧毒物质。即使在常温或0℃以下汞也会大量

蒸发，通过呼吸道或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。急性汞中毒主

要表现在消化器官和肾脏，慢性中毒则表现在神经系统，产生易怒、头

痛、记忆力减退等病症，或造成营养不良、贫血和体重减轻等症状。职

业中毒以慢性中毒较多。

② 铅(Pb)铅蒸气在空气中可以迅速氧化和凝聚成氧化铅微粒。铅不是人体

必需的元素，铅及其化合物通过呼吸道及消化道进入人体后，再由血液

输送到脑、骨骼及骨髓各个器官，损害骨髓造血系统引起贫血。铅对神

经系统也将造成损害，引起末梢神经炎，出现运动和感觉异常。儿童经

常吸入或摄入低浓度的铅，会影响儿童智力发育和产生行为异常。

③ 苯(CH)苯属芳香经类化合物，在常温下为带特殊芳香味的无色液体，极

易挥发。苯在工业上用途很广，有的作为原料用于燃料工业和农药生产，

有的作为溶剂和黏合剂用于造漆、喷漆、制药、制鞋及苯加工业、家具2

制造业等。苯蒸气主要产生于焦炉煤气及上述行业的生产过程中。苯进

入人体的途径是呼吸道或从皮肤表面渗人。短时间内吸人大量苯蒸气可

引起急性中毒。急性苯中毒主要表现为其对中枢神经系统的麻醉作用，

轻者表现为兴奋、欣快感，步态不稳，以及头晕、头痛、恶心、呕吐等，

重者可出现意识模糊，由浅昏迷进人深昏迷或出现抽搐，甚至导致呼吸、

心跳停止。长期反复接触低浓度的苯可引起慢性中毒，主要是对神经系

统、造血系统的损害，表现为头痛、头昏、失眠，白细胞持续减少、血

小板减少而出现出血倾向。

④ 一氧化碳（CO)多数属于工业炉、内燃机等设备中燃料不完全燃烧时的

产物，或来自煤气设备的渗漏。CO是一种对血液、神经有害的毒物。

由呼吸道吸入的CO容易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白，CO与血

红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200 ~ 300倍,碳氧血红蛋白

的存在影响氧和血红蛋白的离解，阻碍了氧的释放，导致低氧血症，引

起组织缺氧。中枢神经系统对缺氧最敏感。缺氧引起水肿、颅内压增高，

同时造成脑血液循环障碍，部分重症CO中毒患者，在昏迷苏醒后，经

过两天至两个月的假愈期，出现一系列神经—精神障碍等迟发性脑病。

⑤ 二氧化硫( )是无色、强刺激性的一种活性毒物，在空气中可以氧化成

形成硫酸烟雾，其毒性要比 大10倍。它对人的眼、呼吸器官有强烈

的刺激作用，使鼻、咽喉和支气管发炎。

⑥ 甲醛（HCHO）又称蚁醛，是无色有强烈刺激性气味的气体。空气中的

甲醛对人的皮肤、眼结膜、呼吸道黏膜等具有刺激作用，也可经过呼吸

道吸收。甲醛在体内可转变为甲酸，有一定的麻醉作用。甲醛浓度高的

居室中有明显的刺激性气味，可导致流泪、头晕、头痛、乏力、视物模

糊等症状，检查可见结膜、咽部明显充血，部分患者听诊呼吸音粗糙或

有干性罗音。较重者可有持续咳嗽、声音嘶哑、胸痛、呼吸困难等病状。

2.试阐明粉尘粒径大小对人体危害的影响。

答：粉尘的粒径粉尘的粒径是影响其对人体危害程度的一个重要因素，粉尘的粒

径越小对人体危害越大，原因有两方面：一方面，粒径越小的粉尘越容易悬浮于

空气中，不易捕集，并且比较容易通过鼻腔和咽喉进入人的气管、支气管甚至肺3

部。粒径大于10μm的粒子，几乎都被鼻腔和咽喉所阻隔，而不进入肺泡。对人

体健康危害最大的是10μm以下的悬浮颗粒一一飘尘。飘尘经过呼吸道沉积于肺

泡的沉积率与飘尘的粒径有很大的关系。0. 1 ~ 10μm的粒子有90%沉积于呼吸

道和肺泡上，其中5μm以上的粒子容易被呼吸道阻留，一部分在口、鼻中阻留，

一部分在气管和支气管中阻留。在支气管的上皮细胞上长着纤毛，这些纤毛把黏

附有粉尘的黏液送到咽喉，然后被人咳出去或者咽到胃里。粒径为2~ 5μm的微

粒大都在气管和支气管被阻留；粒径小于2μm的微粒可进入人体的肺泡，粒径

小于0. 4μm的微粒可自由地进出于肺部。尘粒粒径小的则易被肺泡吸收和溶解，

因而不经肝脏的解毒就直接被血液和淋巴液输送至全身，造成对人体很大的危害；

另一方面，粉尘粒径越小，化学活性越大。因为单位质量的表面积增大，其表面

活性也越大，会加剧对人体的生理效应。例如锌和一些金属本身并无毒，但将其

加热后形成烟状氧化物时，可与体内蛋白质作用而引起发烧，发生所谓铸造热病。

再有，粉尘的表面可能吸附空气中的有害气体、液体甚至细菌、病毒等微生物，

故是污染物质传播的媒介物。有时，它还会和空气中的二氧化硫联合作用，加重

对人体的危害。

3.试阐述采用通风技术控制有害物的理论依据。

答：通风方法按照空气流动动力的不同，可分为自然通风和机械通风两大类：

（1）自然通风

自然通风是依靠室内外温差所造成的热压，或者室外风力作用在建筑物上所

形成的压差，使室内外的空气进行交换，对室内空气进行稀释，达到改善室内空

气环境的目的。因自然通风不需要专设动力装置，对于产生大量余热的车间是一

种经济而有效的通风方法。其不足之处是，自然进入的室外空气无法预先进行处

理；同样，从室内排出的空气中，如果含有有害粉尘或有毒气体时，也无法进行

净化处理。严重者会污染周围环境造成很坏的影响。另外，自然通风的换气量一

般要受室外气象条件的影响，通风效果不稳定。

（2）机械通风

借助于通风机所产生的动力而使空气流动的方法，称为机械通风。由于风机

的风量和压力可根据需要来选择，因此这种方法能确保通风量，并可控制空气流

动方向和气流速度，也可以按所要求的空气参数，对进风和排风进行处理。显然，4

机械通风系统要比自然通风复杂，一次投资和运行管理费用较大。

4.试阐述矿井内空气成分。

答：矿井内有害物质的来源矿井内空气中除有氧气（ ）、氮气（ ）、二氧化

碳（ ）、水蒸气（ ）以外，还混有各种有害气体，如甲烷（

）、一氧

化碳（CO）、硫化氢（ S）、 二氧化硫（ ）、二氧化氮（ ）、氨气（ ）、氢气

（ ）和矿尘等。

5.写出下列物质在车间空气中的最高容许浓度，并指岀何种物质的毒性最大（一

氧化碳、二氧化硫、氯、丙烯醛、铅烟、五氧化碑、氧化镉）。

答：一氧化碳30mg/ ；二氧化硫15 mg/ ；丙烯醛0.3 mg/ ；铅烟0.03 mg/ ；

五氧化砷0.3 mg/ ；氧化镉0.1 mg/

毒性最大：铅烟

6.卫生标准规定的空气中有害物质最高容许浓度，考虑了哪些因素？举例说明。

答：对各工业企业车间空气中有害物的最高容许浓度，空气的温度、相对湿度和

流速，以及居住区大气中有害物质的最高容许浓度等都做了规定。例如该标准规

定，车间空气中一般粉尘的最高容许浓度为10 mg/ ,含有10%以上游离二氧化

硅的粉尘则为2 mg/ 危害性大的物质其容许浓度低；在车间空气中一氧化碳的

最高容许浓度为30 mg/ ,而居住区大气中则为1 mg/ (日平均)，居住区的卫

生要求比生产车间高。

7.卫生标准规定居住区大气中氨的最高容许浓度为0.2mg/m3,试将该值换算为体

积分数。

解：根据理想气体状态方程：

PV=nRT求出0.2mg氨气的体积V

P=1

大气压=101325Pa

T=20度=293.15K

R=8.314 5

n=0.0002/17=0.00001176mol

V=0.00001176×8.314×293.15/101325=0.0000002829L=0.0000000002829

体积百分数=0.0000000002829/1×100%=0.00000002829%

8.排放标准与哪些因素有关？

答：与有害物种类、排放有害物企业、排气筒高度、排放量、排放浓度有关。

9.试阐述不同的室内气象条件对人体舒适感（或人体热平衡）的影响。

答：影响人体热舒适的基本参数：

（1）空气温度

微热气候中最重要的因素是空气温度。人体对温度较为敏感，且热感觉比冷

感觉要相对滞后。人体对温度的生理调节很有限，如果体温调节系统长期处于紧

张工作状态，会影响人的神经、消化、呼吸和循环等多系统的稳定，降低抵抗力，

增高患病率。

（2）空气湿度

室内湿度过高，会阻碍汗液蒸发，影响散热和皮肤表面温度，从而影响人的

舒适感。另外, 湿度高还会促进室内环境中细菌和其他微生物的生长繁殖，加剧

室内微生物的污染，这些微生物可通过呼吸进入人体，导致呼吸系统或消化系统

等多种疾病的发生。

（3）空气流速

室内空气的流动对人体有着不同的影响。夏季空气流动可以促进人体散热，

冬季空气流速过大会使人体感到寒冷。

（4）新风量

一般而言，新风量越多，对健康越有利。国内外许多实验表明，产生“病态

建筑物综合征”的一个重要原因就是新风量不足。新鲜空气可以改善人体新陈代

谢、调节室温、除去过量的湿气，并可稀释室内污染物。

（5）吹风频率

人体对于风的频率有独特的感觉和选择，人们对外界的高频的气流 感觉更

为敏感，当环境温度高时，可以选择频率较高的送风方式，以提高人体的舒适感。