（一）粉尘的一般概念
粉尘是指能较长时间悬浮在空气中的固体微粒。在生产过程中形成的粉尘称为生产性粉尘。悬浮粉尘是一种气溶胶(尘、烟和雾统称气溶胶)，其分散介质是空气，分散相为固体粒子，固体粒子与空气共同组成一个分散体系。煤矿作业场所空气中悬浮的粉尘，由于重力作用，逐渐向下沉降，沉积在工作面的底板、巷道壁、机电设备的表面。由于生产中机械运转、局部通风、工人走动、放炮等原因，会使已沉降的粉尘再次飞扬，形成二次扬尘，增加作业场所空气中的粉尘浓度，加重粉尘对人体的危害性。如果遇到瓦斯或煤尘爆炸，爆炸产生的冲击波会使积尘扬起，扬起的煤尘参与爆炸，使瓦斯或煤尘爆炸产生更严重的后果。
（二）生产性粉尘的分类
生产性粉尘一般按粉尘的化学性质、颗粒大小、粉尘沉积呼吸系统部位及粉尘的生物学作用等进行分类。
1.按粉尘的化学性质分类；
（1）无机粉尘：无机粉尘主要是矿物性粉尘，其次为金属性粉尘，以及人工无机粉尘。
常见的无机粉尘有以下几种：
游离二氧化硅粉尘：一般是指含有10%以上的游离二氧化硅粉尘，又称矽尘。如金属矿山的开采，隧道开凿，煤矿岩石
掘进等产生的粉尘。矽尘是生产性粉尘中分布最广、生物学活性最强、对人体健康危害最大的粉尘。
硅酸盐尘：主要包括石棉、滑石、云母、高岭土等粉尘。其中以石棉尘对人体健康的危害最严重。
含碳粉尘：有煤尘、炭黑、活性炭等粉尘，其中以煤尘接尘人数最多。
金属粉尘：金属矿山的开采、冶炼，电焊时产生的烟雾和粉尘，如铁、锡、铝、铅、锰、锌、铜等金属及其氧化物。
人工无机粉尘：如水泥、金刚砂、玻璃纤维等。
（2）有机粉尘：
a植物性粉尘：包括棉、麻、谷物、甘蔗、烟草、茶、木材等加工时产生的粉尘。
b动物性粉尘：主要有皮毛的加工利用，动物饲养等产生的粉尘。
c人工有机粉尘：包括有机染料、农药、合成树脂、人造纤维等。
(3)混合性粉尘：是指在作业场所中，同时存在无机和有机两种类型的粉尘，是人们在生产环境中最常见的粉尘存在形式。如煤矿工人在采煤时，既接触煤尘，也接触顶、底板的矽尘。许多有机粉尘中都伴有无机粉尘的存在。
2.按粉尘颗粒大小分：
(1)可见粉尘：即肉眼可以看到的粉尘，一般粉尘粒径大于10μm。
(2)显微粉尘：即用光学显微镜可以看见的粉尘，粉尘粒径在0.25-10μm之间。
(3)超显微粉尘：即用电子显微镜可以看到的粉尘，其粉尘粒径小于0.25μm。
3.按粉尘进入呼吸道的部位分：
1．非吸入性粉尘:一般不能进入呼吸道，其粒径大小于15μm。
2．呼吸性粉尘：指粒径小于10μm，可以到达肺泡的粉尘。
（四）按粉尘的生物学作用分：
1．致肺纤维化粉尘：硅尘、石棉尘及其它硅酸盐粉尘等。可引起尘肺病。
2．非致肺纤维化粉尘：如铁、锡；棉尘及蘑菇菌丝等粉尘。虽不致尘肺病，但可引起金属烟雾热或过敏症等。
（三）粉尘的理化特性及卫生学意义
1.粉尘的化学成份
粉尘的化学成份决定了粉尘对人体危害的性质。不同的粉尘生物学作用不同，所致疾病也不同。
(1)游离二氧化硅
粉尘中的SiO2有结合SiO2和游离SiO2两种存在状态，含结合SiO2的粉尘，除石棉等少数外，对肺组织没有明显的致纤维化作用；但游离SiO2对肺组织有很强的致纤维化作用，是导致尘肺病最主要的病因。因此，国内、外都是按照粉尘中游离SiO2含量的多少来制定粉尘的卫生标准。不同岩石中游离SiO2含量不同，所产生的粉尘中游离SiO2的含量自然也不一样。据测定，生产性粉尘中的游离SiO2含量基本上与产生这种粉尘的岩石相同或略低。
（2）煤中的微量元素
煤中含有小于1%的元素称微量元素，已为不少学者所关注。煤中所含的一些微量元素，它对尘肺以及肺癌的发生发展有不同程度的影响。因此对煤中微量元素的研究具有一定意义。
2．粉尘浓度
粉尘浓度是指单位体积空气中所含粉尘的质量或颗粒数，其表示的方法有两种：质量法和数量法。粉尘的质量浓度单位为mg/m3，粉尘的数量浓度单位为粒/cm3。目前绝大多数国家粉尘浓度采用质量浓度表示，只有纤维性粉尘如石棉尘用数量浓度表示。粉尘浓度按粉尘粒度的大小，进入人体呼吸系统部位不同，又分为总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度。工作场所空气中粉尘浓度越高，工人吸入粉尘的量就越多，沉积在肺内粉尘的可能性就越大，越容易发生尘肺病。在生产过程中产生的粉尘，如果粉尘的化学性质和分散度相同，其粉尘的危害性大小主要取决于粉尘浓度的高底。由于造成尘肺的原因主要是进入肺泡的呼吸性粉尘，因此，在工作场所中，呼吸性粉尘浓度的卫生学意义更大。
3、粉尘的分散度
粉尘的分散度是指固体物质被粉碎的程度，用粉尘颗粒大小组成的百分比来表示。粉尘粒径越小，构成的百分比越大，其分散度就越高；反之，则分散度低。在粉尘作业场所，分散度高的粉尘，由于细小颗粒的粉尘占的比例大，在空气中悬浮的时间就长，因此，被人体吸入的机会就大。据实验，粒径5µm的粉尘，从人的呼吸带高度降到地面约需3h；粒径1µm的粉尘则需10h左右。另外，粉尘的分散度大小还直接影响粉尘在人体呼吸道沉着的部位和致病作用，粉尘粒径越小的粉尘一般越容易达到呼吸道的深部，而只有能够进入人体肺泡并沉积下来的粉尘才能引起尘肺病。
4、粉尘的溶解度
粉尘的溶解度大小与其对人体危害程度的关系，因粉尘的性质不同而异。对于有毒粉尘，其危害随着溶解度的增强而增强。如铅、砷、锰、镉等的粉尘，因其溶解度较高，吸入后可经肺吸收进入血循环，引起中毒效应。有些金属及其化合物的粉尘、烟雾，由于溶解度低或不溶，吸入后可长期沉积于肺内，其中有些能引起肺胶原纤维增生，如铝尘肺、电焊工尘肺等；有些仅在肺组织中呈现异物反应，如铁未沉着症等。而无毒粉尘则随着溶解度的增强，在进入呼吸道后被溶解而易于排出体外，使其危害降低。但对于某些粉尘，如石英、石棉等，虽然在体内的溶解度小，但对人体危害却较严重。
5、粉尘的荷电性
粉尘的荷电性主要是由于机械磨擦生产的，如在矿山开拓掘进时，高速旋转的钻头与岩石的磨擦，使产生的粉尘表面带有荷电，粉尘悬浮在空气中，亦可直接吸附空气中的电离子而荷电。粉尘的荷电性强弱与粉尘产生的时间、工作场所的温度和湿度及粉尘颗粒大小等有关。分散度高、新产生的粉尘荷电性强；温度升高时荷电增强；湿度增加时荷电减少；干燥的环境可使粉尘的荷电性增强；岩石的硬度增加时，凿岩中产生的荷电粉尘亦随之增加。另外，荷电性与粉尘本身的化学性质也有关系，非金属粉尘及酸性氧化物粉尘，如二氧化硅等粉尘带正电荷；金属粉尘及碱性氧化物粉尘，如石灰粉尘等带负电荷。粉尘的荷电性可影响粉尘的聚集，从而影响粉尘在空气中悬浮的时间，尽而影响其被吸入的可能性。带相同电荷的粉尘，可相互排斥不易沉降；带异性电荷的粉尘互相吸引而凝集，加速沉降过程。研究还认为荷电性强的粉尘进入呼吸道后容易阻留在体内，并易于被吞噬。因此，粉尘的荷电性不仅与粉尘的危害性有一定的关系，而且在开展防尘工作时，可考虑粉尘的这一特性采取相应的措施。
6、粉尘的形状、硬度和密度
石棉尘的几何形状及大小，在其致癌过程中起着非常重要的作用。早在1981年，Stanton等人即报道，细长石棉纤维（长度＞8μm，直径＜0.25µm)所致间皮瘤率比短纤维高，因此认为石棉的致癌性与其纤维长度有关。Davi等在吸入研究中，给予大鼠长或短（<5µm）温石棉和铁石棉后，长的温石棉和铁石棉纤维均引起肺肿瘤，短的铁石棉未引起肺肿瘤。这可能与粗短石棉纤维易被清除，细长石棉纤维易被滞留肺内有关。对于一般的粉尘而言，粉尘的形状在某种程度上能影响粉尘在空气中飘浮的时间。质量相同的粉尘，其形状越接近球形，降落时的阻力越小，沉降速度也越快。
由于吸入肺泡的粉尘多为呼吸性粉尘，粉尘的形状和硬度对尘肺发生的作用目前认为并不明显，但若被阻留在上呼吸道，对于锐利和坚硬尘粒，则可能引起局部的机械性损伤或慢性炎症。粉尘密度的大小与粉尘沉降速度有关，当粉尘的粒径大小相同，密度大者沉降速度大，在空气中飘浮时间短。反之，则飘浮时间长，对人的危害就大。
7、粉尘的表面活性
粉尘表面的生物学活性影响其致肺纤维化作用，新产生的粉尘颗粒表面有较多的氧化硅（sio）和硅（si）自由基，可与二氧化碳、氧气和水反应产生H2O2和羟基（-OH）自由基等，因而具有更强的细胞毒作用。
8. 粉尘的爆炸性
煤尘、植物纤维尘、镁粉、铝粉以及面粉等具有爆炸性。我国多数煤矿所产生的煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸的破坏性很大，往往造成井巷、生产设备的损坏及人员伤亡。自煤炭开采进入规模化生产时代以来，随着矿井开采强度的加大，煤尘爆炸威胁逐渐呈现出来，煤尘爆炸已经成为煤炭生产中一个严重的事故隐患。有史记载的最早的一起煤尘爆炸事故是1803年发生在英国的沃尔德逊煤矿，当时有不少人对这起煤尘爆炸事故持怀疑态度，直至以后多起煤尘爆炸事故的发生才引起人们对煤尘爆炸的重视。
