铀矿尘在人体呼吸道中运动沉积及呼吸暴露风险评价研究

发布时间：2017-09-12 04:33

  本文关键词：铀矿尘在人体呼吸道中运动沉积及呼吸暴露风险评价研究

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【摘要】：铀矿尘中含有大量的长寿命α放射性核素,其对铀矿井下工人内照射剂量具有不容忽视的贡献率,在进行铀矿井下工人内照射剂量计算中,作为一个重要的参数,口罩过滤效率往往处于一个被忽视的状态,而有关的研究尚未见报。为探究经口罩过滤后的铀矿尘在呼吸道内的运动沉积及呼吸暴露风险,本文以南方某生产铀矿井为实验地点,采用理论研究和实验研究相结合的方法,对在不同呼吸强度下铀矿井各典型作业场所环境中经口罩过滤后的铀矿尘在人体呼吸道内的运动沉积及呼吸暴露风险进行了研究,取得以下研究成果:(1)对铀矿井下典型作业场所环境中的铀矿尘进行了监测,获得了各典型作业场所环境中铀矿尘的质量浓度及粒径分布数据。(2)在铀矿井下开展了口罩过滤特性的现场实验,检测了2种铀矿井下常用口罩对PM10、PM2.5的过滤效率和分级过滤效率,同时获取了经口罩过滤后铀矿尘的质量浓度及粒径分布数据。(3)采用FLUENT软件对不同呼吸强度下人体呼吸道内的流场分布进行了数值模拟,同时,以现场实验监测得到的经口罩过滤后铀矿尘的质量浓度及粒径分布数据为边界条件,利用DPM模型模拟了铀矿尘粒子在人体呼吸道内的运动沉积规律。(4)建立了铀矿尘呼吸暴露风险评价模型,并利用该模型对南方某铀矿井下工人进行了呼吸暴露风险评价,计算了铀矿尘呼吸暴露剂量和暴露风险指数。
【关键词】：铀矿尘 口罩 过滤特性 数值模拟 呼吸暴露风险评价
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R135
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-25
• 1.1 研究背景和意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-21
• 1.2.1 口罩对颗粒物的过滤特性研究13-18
• 1.2.2 铀矿尘在人体呼吸道中的运动沉积18-20
• 1.2.3 铀矿尘呼吸暴露风险评价20-21
• 1.3 研究目的、研究内容和技术路线21-25
• 1.3.1 研究目的21-22
• 1.3.2 研究内容22
• 1.3.3 技术路线22-25
• 第二章 铀矿井下铀矿尘浓度及粒径分布实测分析25-33
• 2.1 引言25
• 2.2 铀矿尘相关理论25-27
• 2.2.1 铀矿尘浓度26
• 2.2.2 铀矿尘的粒径分布26-27
• 2.3 铀矿尘浓度及粒径分布监测27-28
• 2.3.1 监测仪器27
• 2.3.2 监测地点27
• 2.3.3 监测实验步骤27-28
• 2.4 监测结果与分析28-32
• 2.4.1 铀矿尘浓度及粒径分布28-31
• 2.4.2 监测数据分析31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 铀矿常用口罩对铀矿尘过滤特性研究33-45
• 3.1 引言33-36
• 3.2 铀矿井下现场实验36-38
• 3.2.1 实验器材36-37
• 3.2.2 实验过程37
• 3.2.3 实验数据处理方法37-38
• 3.3 结果与讨论38-43
• 3.3.1 口罩对PM10、PM2.5的过滤效率38-39
• 3.3.2 过滤后铀矿尘的粒径分布39-41
• 3.3.3 分级过滤效率41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 铀矿尘在人体呼吸道中运动沉积的模拟研究45-69
• 4.1 引言45-46
• 4.2 数值模拟的基本理论46-49
• 4.3 呼吸道模型49-51
• 4.3.1 呼吸道几何模型尺寸49-50
• 4.3.2 网格划分50-51
• 4.4 边界条件的设置51-55
• 4.4.1 流体相的边界条件51
• 4.4.2 离散相的边界条件51-52
• 4.4.3 离散相的粒径分布52-55
• 4.5 模拟内容55-56
• 4.6 模拟结果56-65
• 4.6.1 流场的分布特性56-57
• 4.6.2 铀矿尘在呼吸道中的运动沉积规律57-65
• 4.7 模拟结果分析65-68
• 4.7.1 流场的分布特性65-66
• 4.7.2 铀矿尘在呼吸道中的运动沉积规律66-68
• 4.8 本章小结68-69
• 第五章 铀矿尘呼吸暴露风险评价研究69-77
• 5.1 引言69
• 5.2 呼吸暴露风险评价模型69-70
• 5.3 铀矿尘剂量浓度的计算70-72
• 5.4 铀矿尘呼吸暴露风险评价模型的应用72-74
• 5.5 呼吸暴露风险评价结果分析74-75
• 5.6 本章小结75-77
• 第六章 结论与展望77-79
• 6.1 结论77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-87
• 作者攻读学位期间的科研成果87-89
• 致谢89

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本文编号：835133