王榮強
摘要:常見的消防車種類包括水罐消防車、泡沫消防車、泵浦消防車、登高平臺消防車、云梯消防車等。由于城市消防站每天都需要定時發(fā)動車輛,而車輛發(fā)動時產(chǎn)生的大量柴油廢氣排放在車庫縈繞不去,因此需要一套可靠的裝置將廢氣抽排出去。特別是一些重型柴油機消防車的尾氣排放量大、對空氣和人員的身體危害是明顯的,所以對消防車輛廢氣進(jìn)行治理和收集,意義重大。
關(guān)鍵詞:消防車輛; 廢氣; 危害; 收集
近年來,在全球能源與環(huán)境問題的現(xiàn)實面前,汽車排放與空氣污染問題得到了廣泛的關(guān)注。在汽車排出的廢氣中,主要含有的污染物有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔铮℉C)、氮氧化物(NOX)、鉛(Pb)、炭煙和其他一些有害物質(zhì)。無論是汽油還是柴油汽車,都存在尾氣排放的問題。不良的尾氣排放,對空氣、大氣、人的身體健康等都有危害,應(yīng)該采取必要的技術(shù)、制度措施等來進(jìn)行治理。
通常,城市消防站車庫二樓就是消防工作人員住宿的地方,如果柴油廢氣不能及時外排,就會造成居住空間內(nèi)空氣質(zhì)量污染,這必將對消防員的健康造成潛在威脅。消防救援隊伍擔(dān)負(fù)著本市防火滅火、搶險救災(zāi)和反恐排爆的任務(wù),是一支全天候、全時制為城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和市民提供消防安全服務(wù)的隊伍,因此他們的健康應(yīng)得到最基本的保障。
1 ? 消防車輛廢氣危害
某消防站剛買了一輛新的重型消防車,帶有先進(jìn)的柴油機排氣技術(shù):柴油機微粒過濾器(DPF)、選擇性催化還原器(SCR)和柴油氧化催化劑(DOC),它用低硫燃料運行,這就意味著車庫里的每一個人都完全不受柴油機廢氣的危害嗎?答案顯然是否定的。重型柴油機消防車的尾氣排放量大、對空氣和人員的身體危害是明顯的,所以進(jìn)行治理和收集消防車輛廢氣,意義重大。
目前研究顯示,汽車廢氣中的有害氣體,如一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔铮℉C)、氮氧化物(NOX)和顆粒物,如鉛(Pb)等,可對人體呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生顯著的有害影響,導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)免疫力下降,慢性氣管炎、哮喘等發(fā)病率升高,肺功能下降等;對于汽車廢氣誘發(fā)人類腫瘤的研究,亦有較多職業(yè)流行病學(xué)的陽性結(jié)果報告,但因影響因素復(fù)雜,尚需進(jìn)一步研究方可定論。在消防的實際工作中,多數(shù)消防員非常清楚柴油機排氣的危險,這已被世衛(wèi)組織的OSHA、CDC、EPA和國際衛(wèi)生研究所癌癥研究中心(IARC)記錄和報道。
2 ? 目前柴油廢氣對消防隊員的三種威脅
眾所周知,柴油發(fā)動機會釋放出大量有害物質(zhì),包含有機和黑色碳顆粒物質(zhì)的物質(zhì)煤煙、臭氧煙霧-形成氮氧化物、一氧化碳、有毒金屬,有機氣體的種類包括:甲醛、丙烯醛、正己烷、對萘、苯乙烯、多環(huán)芳烴(PAH)。
對于消防員這樣的職業(yè)來說,最大的問題是“長時間”暴露。流行病學(xué)研究顯示,與那些沒有接觸柴油廢氣的工人相比,職業(yè)接觸柴油廢氣的工人患肺癌的風(fēng)險增加了20%至50%。目前柴油廢氣對消防隊員的三種威脅,主要表現(xiàn)在:
2.1 ?協(xié)同排放
國外研究表明,雖然新柴油發(fā)動機技術(shù)所排放出來的氣體(NTDE)幾乎和周邊環(huán)境一樣干凈,但是排放的廢氣中仍有10%甚至更多的污染物無法被完全清潔。2016年一份來自加拿大的報告指出,NTDE從柴油排放中去除了“70%以上”的化合物。挑戰(zhàn)在于柴油的排放量沒有可接受的限制,因為柴油的排放量是復(fù)雜的,同時含有碳微粒和40種化學(xué)物質(zhì),根據(jù)《清潔空氣法》這些物質(zhì)被歸類為“有害空氣污染物”。
2.2 ?超細(xì)粒子的增加
柴油廢氣含有“超細(xì)顆?!保║P),通過血腦屏障很容易被吸收到肺組織和血流中,從而引發(fā)心血管疾病,炎癥或引起血液凝塊。超細(xì)顆粒對心血管系統(tǒng)有負(fù)面影響,包括心臟節(jié)律的自主控制、內(nèi)皮細(xì)胞功能以及凝血路徑。空氣動力學(xué)直徑等于或小于0.1微米的顆粒被認(rèn)為是所有類型PM中最危險的,因為它們足夠小,能夠促進(jìn)細(xì)胞屏障的易位。一旦粒子進(jìn)入血液便可以到達(dá)身體的任何器官,包括大腦。歐洲委員會聯(lián)合研究中心用NTDE測試柴油卡車的一項研究表明,小于23納米的顆粒排放量比歐盟目前對大于23納米的顆粒的需求量“高達(dá)200%”。研究表明這些顆??赡苁悄蛩胤纸忸w粒。此外,在發(fā)動機冷啟動時,NDTE的卡車超過了歐標(biāo)VI的粒子數(shù)限制。這些顆粒可能是煤煙或重碳?xì)浠衔?。加拿大健康科學(xué)中心的一個研究小組研究了DPF重型柴油卡車的排氣,并從DPF中識別出“微?!保?-10納米)排放。
2.3 ?怠速排放
消防員考慮的另一個因素是,當(dāng)卡車在設(shè)備檢查過程中怠速時,NTDE功能如何發(fā)揮作用。許多NTDE裝置需要一致的高發(fā)動機溫度按預(yù)期運行。在一項研究中,裝有DCO的2012柴油卡車顯示,當(dāng)后處理溫度回升到570°F.(300°C.14)時,N2O排放增加。研究表明,DOC通常需要一致的高發(fā)動機溫度以有效運行??辙D(zhuǎn)車可以釋放含有未燃燒燃料和不完整產(chǎn)品的排放物。當(dāng)發(fā)動機首次啟動時,SCR的輸出也引起了人們的關(guān)注,因為SCR向廢氣流中注入氨,并與NO和NO2反應(yīng)生成氮氣和水。此外,吸入NH3可引起肺積液(肺水腫)。
雖然現(xiàn)在我們采用了更新技術(shù)的柴油機消防車,尾氣的處理技術(shù)大大降低了與柴油機排氣相關(guān)的健康風(fēng)險,但有害物質(zhì)仍然存在。
3 ? 消防站安裝車輛柴油廢氣抽排裝置的必要性
消防車柴油廢氣里,含有一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、苯、二氧化硫、鉛、煤煙粉塵等有害物質(zhì);經(jīng)過儀器測試,當(dāng)消防車在車庫中發(fā)動時,車庫中的各種有害物質(zhì)都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2—2007)中規(guī)定的各項標(biāo)準(zhǔn),這些物質(zhì)對于工作人員的呼吸道、血液、神經(jīng)、骨組織、腎臟都有非常大的傷害。經(jīng)過儀器檢測,尾氣排放可使PM2.5高達(dá)300-1000ug/m3,且PM2.5氣溶膠附著柴油廢氣顆粒和重金屬顆粒物,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家標(biāo)準(zhǔn),因此必須有可靠裝置將廢氣及時抽排出去。
此外,《城市消防站設(shè)計規(guī)范》(GB51054-2014)第4.2.5條中明確提到:“消防車庫的設(shè)計應(yīng)設(shè)置車輛充氣、充電和廢氣排出的設(shè)施?!毕勒臼菓?zhàn)備執(zhí)勤、待機出動的專業(yè)場所,其建筑必須功能齊全,既滿足快速反應(yīng)的需要,又符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)?!妒吞烊粴夤こ淘O(shè)計防火規(guī)范》(GB50183-2004)第8.2.3條也明確指出:“消防站應(yīng)有排除發(fā)動機廢氣設(shè)施?;褪彝ㄏ蜍噹斓某隹谔帒?yīng)有廢氣阻隔裝置。”由于消防站的設(shè)計必須滿足人員快速出動的要求,因此,傳統(tǒng)的房屋功能組合總是把執(zhí)勤待機室和消防車庫連在一起?;鹁鰟訒r,人員從二樓的待機室通過滑竿直接進(jìn)入消防車點,過去由于消防車庫未有排除廢氣設(shè)施,室內(nèi)通風(fēng)又不好,加之滑竿出口處不密封,發(fā)動車時的汽車尾氣,通過滑竿的抽吸作用,將煙抽到二樓以上人員活動的場所,常常造成人員集體中毒。這樣的事故在我國西部和北方地區(qū)的冬季經(jīng)常發(fā)生。所以為保證人身健康,創(chuàng)造良好的、無污染的工作和生活環(huán)境,對此作出明確規(guī)定,以解決多年來基層反映最激烈的問題。
4 ? 結(jié)語
對于消防員來說,在設(shè)備檢查、火災(zāi)期間,以及卡車進(jìn)入和離開車站期間,都會暴露在柴油廢氣之中。 柴油廢氣對消防隊員的威脅是明顯的,也是危害巨大的,甚至?xí)l(fā)很多職業(yè)病,因此我們必須不斷提高柴油機消防車的關(guān)鍵技術(shù),通過各種改進(jìn)技術(shù)手段來收集和治理消防車輛廢氣。消防站的廢氣抽排裝置,在歐美發(fā)達(dá)國家安裝率高,且已有幾十年歷史。目前抽排裝置有多種類型,在我國剛剛興起,據(jù)已安裝某牌尾氣抽排設(shè)備的消防站消防工作人員普遍反映:尾氣抽排設(shè)備能使車庫內(nèi)空氣質(zhì)量明顯提升。然而,目前廢氣抽排裝置類型較多,什么樣類型的設(shè)備更能適用于消防站?在這里,通過大量走訪研究和檢測發(fā)現(xiàn),有安全保障,有技術(shù)背景,且擁有一定規(guī)模成功應(yīng)用案例的裝置一般會成為消防站尾氣抽排系統(tǒng)的首選。
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