[01345864]电线电缆燃烧烟气毒性评价研究

一、项目来源及背景 本课题申请来源于多年来的教学实践和消防救援队伍调研。火灾中材料燃烧烟气毒性气体的吸入是火灾导致人员伤亡的重要因素之一。目前大量使用的电线电缆中,其绝缘及护套材料燃烧时会产生卤化氢、碳氧化合物、氮氧化合物、硫化物、氰化物等有毒物质,对人体造成伤害。同时,会生成强酸雾对机器设备和建筑结构造成腐蚀,严重降低设备的安全性和建筑的使用寿命,造成二次危害。特别是在一些电线电缆敷设密集的场所,一旦发生火灾,火将沿着电线电缆燃烧而迅速蔓延,极容易造成重大人员伤亡和经济损失。 因此,本课题立足于消防救援实践,从电线电缆燃烧烟气毒性入手开展研究,旨在通过材料燃烧烟气毒性的研究,了解火场中的有毒烟气来源及产生规律,为消防员在火场中自身防护提供针对性建议,同时也便于深入开展消防相关职业健康危害因素的研究。 二、主要研究内容 本课题研究目标是对常用的、典型的电线电缆燃烧产物如火灾烟气、烟尘中的有害成分进行分析,探索其产生和发展规律。研究火灾烟气中的苯系物、苯并芘、重金属有害物质的成分,分析其对人体的危害作用。结合动物试验数据,以及烟气毒性评估数学模型,对电线电缆的燃烧烟气毒性进行评估。主要包括四个方面： （1）电线电缆无焰燃烧条件下烟气成分分析 （2）电线电缆在不同燃烧条件下燃烧残留物及烟尘成分分析 （3）电线电缆燃烧烟气中苯系物、苯并芘及重金属的定量分析 （4）火灾烟气定量数据与毒性分级的相关性研究 三、考核指标 1. 约束性指标 （1）获取典型电线电缆燃烧产物成分分析基础数据。主要包括燃烧残留、烟尘的红外光谱分析数据,燃烧烟气中苯系物的气象色谱-质谱分析的定量数据; （2）获取一定数量的电线电缆燃烧烟气毒性的动物实验数据; （3）探讨火灾烟气组分定量数据与毒性分级的相关性研究; （4）整理火灾烟气毒害分析的相关资料,编写中国人民警察大学消防材料学专业研究生试用教材; 2. 预期性指标 （1）提交项目研究报告1份; （2）在国内外核心期刊发表学术论文2篇以上（含）; （3）编写完成研究生试用教材1部; （4）培养研究生2名; 四、研究成果 1．项目研究报告 按要求对课题研究工作进行了归纳总结,并提交研究报告1份。 2．学术论文 在《火灾科学》、《消防科学与技术》等火灾相关的核心期刊及国际学术会议共发表论文5篇。 [1] 胡定煜等. 电线电缆燃烧产物的红外光谱分析,消防科学与技术,2017,36（3）:313-314,326。 [2] 胡定煜等. 基于FTA-AHP模型的动车组列车火灾风险分析,防灾科技学院学报,2017,19（3）：57-65。 [3] 胡定煜等. 聚氯乙烯电缆燃烧烟气中苯系物毒性分析。消防科学与技术,2018,37（7）:867-870。 [4] 胡定煜等. ICP-MS Detection and Non-carcinogenic Risk Analysis of Lead in Cable Flue Gas, ESEM2019,2019,4。 [5] 胡定煜等. Factor analysis based gases’’ toxicity evaluation of cable and wire samples。火灾科学（英文版）,2018.10录用。 3．研究生试用教材 2017年4月主编完成消防材料学研究生试用教材《火灾烟气分析概论》,并应用于教学,效果良好。该教材由胡定煜任主编,警察大学舒中俊教授、张健教授共同编写完成。教材以火灾烟气为主要研究对象,对其产生、危害特性、产烟规律、采样分析方法、成分分析方法、毒性评估方法、毒性分级管理等进行了较深入的分析,并在此基础上探讨了火灾烟气的控制与管理措施。 4．研究生培养 本课题在研究持续阶段,从课题预研开始,共有4名研究生投入工作。其中2人参与课题研究,2人参与课题预研工作。分别为2011级消防材料学研究生张萌（已毕业）、2015级火灾调查专业工程硕士曾建鹏（已毕业）、张捷（已毕业）、2016级火灾调查专业工程硕士刘志浩（已毕业）。实际培养研究生4名。 曾建鹏,典型电线电缆燃烧产物有毒有害成分分析[D],廊坊,中国人民警察大学,2017。 刘志浩,聚氯乙烯电缆燃烧产物分析及毒性评价[D],廊坊,中国人民警察大学,2018。