那些材料可能包含1%及以上的二氧化硅?

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那些材料可能包含 1%及以上的二氧化硅?

关于含有晶态二氧化硅的散装材料 简介

《工作健康与安全法规:关于晶态二氧化硅材料修正案(2024)》[1]将晶态二氧化硅材料

(Crystalline Silica Substances,CSS)定义为“含有至少 1%二氧化硅材料,其含量通过质量 浓度(w/w)计算”。

法规中的晶态二氧化硅(CS)指的是二氧化硅的结晶同质异形体, 包括以下内容:

- Quartz (石英)

- Cristobalite (方石英)

- Tridymite (鳞石英)

- Tripoli (粉石英)

石英是地壳中第二丰富的矿物[2],仅次于长石,是许多火成岩、沉积岩和变质岩的常见成分。

石英还广泛存在于次生矿物中;例如,作为沉积物中的胶结物,岩浆岩,化石,以及脉石(脉 石是存在于矿石中, 一种有害且不需要的物质)。

“粉石英” 是由硅藻的硅质壳形成的微晶石英,并在工业上用作抛光磨料。其他形式的微晶 石英在自然界中也很常见;例如,作为燧石,或作为玉髓。鳞石英和粉石英在高温下形成,并 在冷却时保持亚稳定状态。地质学上,它们通常出现在酸性火山岩中,是相对罕见的矿物。在

工业上,鳞石英和粉石英的同质异形体 (polymorph)可以由能经受高温的石英生成。

含有晶态二氧化硅商用散装材料在工业中广泛被使用,关于此类产品的安全数据表 (SDS) 很 容易即可获取。通过查看安全数据表,可以获得商业材料或产品中晶态二氧化硅材料含量的基 本信息,并在其第三部分即“成分信息”罗列出二氧化硅的具体成分,比如是鳞石英还是方石 英, 且会同时提供该同质异形体 (polymorph) 的唯一化学文摘系统编号 (CAS No.)。 如果材 料中的二氧化硅含量超过 1%质量浓度, 根据《工作健康与安全法规》, 该材料会被视为晶态 二氧化硅材料 (CSS)。二氧化硅的工作场所暴露标准则会在安全数据表 (SDS) 第 8 部分中列出。

关于晶态二氧化硅材料 (CSS) 中可吸入晶态二氧化硅 (RCS) 含量的相关健康警告[3] 会在安全 数据表的(SDS)第二部分为“危害识别”中列出,包含以下内容: - 如果 RCS >= 0.1% 致癌性 - 类别 1A 和危害声明 H350i

- 如果 RCS >= 1% 且 <10% 急性毒性 - 类别 2 和危害声明 H373 - 如果 RCS >= 10% 急性毒性 - 类别 1 和危害声明 H372

关于判定散装材料中的晶态二氧化硅(CS)和可吸入晶态二氧化硅(RCS)

并非所有工业和地质材料都会有安全数据表(SDS),但可以参考其他信息,例如地质材料的 岩性和岩相分析。如果固体材料在其当前形态下未被归类为有害物质,则可能没有安全数据表 (SDS)。在这种情况下,则需要对散装材料进行测试,以确定其是否含有晶态二氧化硅。

确定散装材料中晶态二氧化硅含量基于两个主要原因:

1. 确定散装材料是否为受管制的晶态二氧化硅材料 (CSS) [1]。

2. 确定散装材料中可吸入晶态二氧化硅(RCS)的比例。

晶态二氧化硅材料 (CSS)所带来的健康风险,与吸入其所带来的可吸入晶态二氧化硅(RCS)数

量直接相关。因为可吸入晶态二氧化硅(RCS)是直径小于 10 微米二氧化硅颗粒,当被人体吸 入时,可以深入肺部,造成不可逆的伤害[3]。

用于估算散装材料中可释放的可吸入晶态二氧化硅比例的实验方法[4,5],在《晶态二氧化硅 的识别和可吸入晶态二氧化硅的测量》中有详细说明。

晶态二氧化硅(CS)和可吸入晶态二氧化硅(RCS)浓度的估算是评估一项晶态二氧化硅材料(CSS) 处理流程是否为高风险(或非高风险)的关键信息。按照根据《工作健康与安全法规》第 529(A) 条, 需通过下列因素来判断:

(a) 将进行的特定处理流程;

(b) 晶态二氧化硅材料 (CSS)中晶态二氧化硅的存在形式;

(c) 晶态二氧化硅材料 (CSS)中晶态二氧化硅的比例;

(d) 其他工作相关的隐患,包括个人接触可吸入晶态二氧化硅的频率和持续时间;

(e) 工作场所中,可吸入晶态二氧化硅在空气中的浓度,是否超过工作场所暴露标准的一半。

关于各种散装材料中晶态二氧化硅的含量

为了协助评估晶态二氧化硅所带来的风险,AIOH 编制了以下两份关于不同材料中晶态二氧化 硅含量和类型的列表,分别为:

列表 A:工业材料,包括商业产品,按字母顺序排列。

列表 B:地质材料,按火成岩、变质岩、沉积岩、次生材料和矿石精矿的顺序排列。

使用这些列表时,用户应充分考虑和了解其中的局限性,具体如下:

1. 它们不能代表所有相同类别的散装材料。

2. 随着新的分析数据或材料学知识的出现,晶态二氧化硅(CS)含量值的界定方法可能改变。

3. 特定地质材料中的晶态二氧化硅(CS)含量可能因地区和工作环境而异。

4. 鳞石英和粉石英的同质异形体 (polymorph)可能由石英在经受高温后生成。

5. 可吸入粉尘样品中的晶态二氧化硅(CS)百分比将与散装材料中的不同,一般情况下略低。

6. 对材料中晶态二氧化硅(CS)浓度和可吸入晶态二氧化硅(RCS)含量的估算,不会取代评估 晶态二氧化硅工作流程风险高低时的空气监测要求。

列表 A: 各种工业散装材料中晶态二氧化硅(CS)的潜在含量和类型

【缩写: q = quartz (石英) t = tridymite (鳞石英) c = cristobalite (方石英)】

工业材料或产品

二氧化硅磨料 (Abrasive media - silica based)

沥青 (Asphalt)

粘土砖 (Brick – clay)

混凝土砖 (Brick – concrete block)

耐火砖 (Brick – refractory)

增压加气混凝土砖 (Brick – autoclaved aerated concrete blocks)

波特兰水泥 (Cement – Portland)

纤维水泥 (Cement - fibre cement)

陶瓷 (Ceramics)

粘土 (Clay)

煤 (Coal)

混凝土 (Concrete)

有色金属铸造粉尘 (Foundry dust - non-ferrous)

黑色金属铸造粉尘 (Foundry dust – ferrous)

石灰浆 (Grout)

人造木材 (Manufactured timber)

砂浆 (Mortar)

路砖 (Pavers)

瓷器 (Porcelain) q,

煤灰粉 (Pulverised fuel ash) q

抹灰 (Render) q

沙子 (Sand) q

泥土 (Soil)

天然石材 (Stone – natural) 请参阅列表 B

人造石材 (Stone – engineered)*

岩板 (Stone – sintered)

热绝缘材料 (Thermal insulation materials)

陶瓷屋顶瓦 (Roof tiles – ceramic)

陶土屋顶瓦 (Roof tiles – terracotta) q

混凝土屋顶瓦 (Roof tiles – concrete) q

粉石英 (Tripoli)

*根据《工作健康与安全法规》,人造石材(engineered stone)被定义为一种根据质量浓度 (w/w)计算,含有 1%及以上晶态二氧化硅的材料。人造石材是一种由天然石材与其他化学 成分(如水、树脂或颜料)结合并硬化而成的人造产品,但其中并不含瓷或烧结石材。

从 2024 年 7 月 1 日起,澳大利亚将全面禁止制造、供应、加工和安装由人造石材制作的台 面、面板和厚板。根据《工作健康与安全法规》第 529(D) 条,此禁令不适用于对于人造石材 鉴别的取样和分析。

AIOH 在此特意提出警告,就算含量少于 1%晶态二氧化硅的人造石,仍可能含有少量晶态二 氧化硅和其他有害物质,存在造成吸入风险的可能。

列表 A: 各种地质散装材料中晶态二氧化硅(CS)的潜在含量和类型

【缩写: q = quartz (石英) t = tridymite (鳞石英) c = cristobalite (方石英)】

地质材料 类型

岩浆岩 (IGNEOUS)

花岗岩 (Granite)

石英斑岩 (Quartz porphyry)

流纹岩 (Rhyolite)

伟晶岩 - 酸性 (Pegmatite – acid)

伟晶岩 – 碱性(Pegmatite – alkaline)

凝灰岩 (Novaculite)

变质岩 (METAMORPHIC)

片麻岩 (Gneiss)

片岩 (Schist)

石英岩 (Quartzite)

灰岩 (Greywacke)

板岩 (Slate)

沉积岩 (SEDIMENTARY)

砂岩 (Sandstone)

页岩 (Shale)

粘土 (Clay)

石灰石 (Limestone)

石膏 (Gypsum) q

煤 (Coal) q

次生材料 (SECONDARY MATERIALS)

角砾岩 (Breccia)

燧石 (Chert)

玉髓 (Chalcedony)

粉石英 (Tripoli)

火石 (Flint)

碧玉 (Jasper)

砂 (Sand)

泥土 (Soil)

脉石,矿石精矿 (GANGUE, ORE CONCENTRATES)

脉石 (Gangue)

铁矿 (Iron ore)

镍矿 (Nickel ore)

铜矿 (Copper ore)

铅矿 (Lead ore)

锂辉石 (Spodumene)

其他矿石精矿

(Other ore concentrates)

[1] Model Work Health and Safety Regulations (Crystalline Silica Substances) Amendment 2024, Regulation 529A.

[2] W.A. Deer, R.A. Howie & J. Zussman, AnIntroductiontotheRockForming Minerals , Longman, 1966.

[3] Safe Work Australia Hazardous Chemical Information System (HCIS)

[4] I. Pensis, F. Luetzenkirchen, & B. Friede, SWeRF - Amethodforestimatingthe relevantfineparticlefractioninbulkmaterialsforclassificationandlabelling purposes. Ann. Occup. Hyg. 2014, 1 – 11; first published on line 3 Jan 2014; doi:10.1093/annhyg/met076

[5] EN 17289 - 2020 Characterizationofbulkmaterials– Determinationofasizeweightedfinefractionandcrystallinesilicacontent .

那些材料可能包含 1%及以上

的二氧化硅?

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