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摘要：炸药爆炸过程中，可以产生大量有毒气体，严重污染空气。只有合理地进行爆破设计，强化炮孔堵塞，保证炸药能量的高利用率，减少炸药用量.积极致力于新型环保炸药的研究，才可以有效降低工程爆破危害，确保工程爆破无毒化。
关键词：工程爆破;炸药毒气;空气污染;环境保护
工程爆破严重影响环境，如巨大造影、强烈震动、众多飞石等。其实，在负面效应外，工程爆破还会产生碳氧化合物、硫氧化合物、氰化物以及氮氧化合物等有毒气体。这些有毒化合物产量高，且具有较大的毒性，可以严重污染环境，一方面可以造成光化学烟雾，另一方面还可以危害人们的身体健康，严重可诱发人们急性中毒。过去主要选择一躲二等三驱的方式处理工程爆破所带来的危害，主要体现在爆破前及时疏散人畜、爆破后等待硝烟尽快消散、低下爆破选择人工通风散烟装置，虽然这一方式可以有效避免人体急性中毒，但是这些措施并不具有主动性，消极性较高，仍然可以生成大量有毒爆炸气体，污染环境。因此，积极研究新型举措来降低爆炸有毒气体的生成量、降低环境污染非常重要。
1 有毒爆炸气体产物及其毒性
1.1 有毒爆炸气体产物的种类
就目前而言，工程爆破过程中所应用到的炸药成分主要是燃料与氧化剂，其中燃料以松香、柴油、沥青、石蜡、木粉、煤粉等为主，这些物质的有效元素主要是非金属元素，如碳元素、氢元素，而氧化剂的主要成分是氧，如常用的硝酸铵、亚硝酸钠、TNT等，但是一般情况下，氧化剂中的氧元素不可单独存在，需要与氮、氢元素的相互结合，且把氮元素视为载体。基于此，炸药爆炸就是氧化剂与燃料的氧化反应过程，然而在整个爆炸过程中，燃料与氧化剂中的非金属元素亦可以出现反应，或者氧化剂中非金属元素与氧元素发生重组现象，从而诱发CO、CO2、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等有毒爆炸气体，如果炸药含硫元素，亦可生成一定量的SO2和H2S。
1.2 有毒爆炸气体的生成量
有毒气体生成量、炸药化学组成、爆炸条件密切相关于炸药爆破，经过长期研究，已然确定炸药氧平衡、非金属元素含量、炸药中水的比例、颗粒粗细、成分混合程度、装药直径、外壳坚硬度、被爆破物的导热性能、炮孔大小等都是爆炸生成毒气量的重要影响因素。.据统计，在我国，炸药爆炸所产生的有毒气体（折合成CO）大概有90.1/kg，年总产量约有1亿m3.
1.3 有毒爆炸气体的毒性
通常，炸药爆炸产生的有毒气体主要体现在CO 和NOx方面，但这两种物质的毒理反应不同，其中，CO十分亲和人体血红蛋白，相比氧和血红蛋白，其亲和力高出250～300倍，可经呼吸道进入人体，快速结合至血红蛋白，降低血液携氧能力，引起机体处在缺氧状态。有研究指出：当空气中CO与氧含量的比例是1：300，可降低二分之一血液的血氧能力。而NOx经呼吸道进入机体细支气管与肺泡部位后，可与水快速结合成硝酸与亚硝酸，严重刺激肺部组织，极易造成肺水肿，收缩呼吸道，降低机体的抵抗能力，特别是对于气喘患者来说，可以大大增加机体对灰尘和花粉的敏感程度。另外，该物质还可以快速与碱性氧化物相互反应，生成大量硝酸盐或者亚硝酸盐，增加机体患癌风险。除此之外，长时间接触高浓度NO2物质，可严重损伤机体中枢神经功能，且气溶胶亦可降低患者视力水平。
2 对策
2.1 合理设计爆破
一般爆破生成的有毒气体与炸药单耗量成正比，但是炸药品种、炸药物理状性、被爆破物物理力学和构造、炮孔大小、装药装置、爆破顺序和时差等都可以影响炸药单耗量，一旦某一因素取值不当，就会增加炸药单耗量。所以合理设计爆破，选择恰当炸药品种，正确安装炸药，合理确定炮孔大小，科学安排爆破顺序和时差，提高炸药性能使其良好匹配被爆破物的物理力学性质，降低被爆破物的约束力非常重要。只有如此，才可以确保炸药在被爆破物中的应力状态最佳，获得理想的爆破效果，减少炸药使用量。而事实证实：合理的爆破设计可明显减少炸药耗能。例如，某一隧道掏槽爆破的炸药单耗大概是10kg/m3，而类似情况下，合理设计所用的实际炸药单耗量仅约2kg/m3，如果采用无槽爆破法爆破，可进一步减少炸药单耗量。
2.2 强化炮孔堵塞，提高堵塞质量
炮孔堵塞和爆破结果之间的影响性在以往争议较大，近些年，爆破研究越发深入，多数人认识到提高炮孔堵塞质量十分重要，但受多种因素的影响，实际工程爆破过程中，炮孔堵塞问题仍备受关注。一般露天爆破炮孔会使用钻孔屑、土、砂、小石进行堵塞，低下爆破炮孔会使用纸团、草进行堵塞，部分炮孔会选择泥團、砂袋、水袋进行堵塞，甚至少数炮孔并不堵塞，以此减少炮孔的堵塞费用。但是这些材料并不能避免爆炸气体从炮孔口喷出，造成卸压现象。被爆破岩矿的破坏程度直接相关于高温高压爆破气体膨胀做功大小，所以炸药单耗能增加的根本原因就在于爆炸气体从炮孔口直接喷出而泄露。实践证明，对于光爆炮孔，不堵就比用黄泥堵塞多耗10 %～15 %的炸药。试验同样证明，相比常规堵塞，高强材料堵塞炮孔可节省炸药20%～30%。这些说明，工程爆破炸药单耗量与炮孔堵塞质量低关系密切。
2.3 研制不产生有毒气体的新型环保型炸药
炸药是高性能储能物质，虽然爆照可产生有毒气体、强烈噪音，但也具有较多的优势，如比能量高、威力大，容易取得原材料，生产工艺相对简便，应用方便，容易起爆。另外，炸药储存和运输具有较高的安全性。所以尽快更改炸药成分，可以降低爆炸有毒气体的生成量。若能研制成这样的炸药推广应用，便可增加爆破的无毒或低毒化，建设“绿色”工程。
3 结论
工程爆破使用炸药量大，可产生大量的有毒气体，是空气污染的重要源头;只有合理设计爆破、清华炮孔堵塞，便可提高炸药能量的利用效率，尽可能降低炸药单耗量，少量排放工程爆破毒气，节省爆破投资，加大爆破生产率，才可以降低工程爆破对空气的污染程度。在研究出新型环保炸药前，这些方法至关重要。只有快速研究出新型环保炸药，低毒甚至不产毒，合理使用氢氧混合体炸药，才是清除工程爆破毒气污染的关键。
参考文献：
[1]赵福兴.控制爆破工程学[M].西安：西安交通大学出版社，1988.
[2]王淑荪，傅正伦，孙宝林.工业防毒技术[M].北京：北京经济学院出版社，1991.
[3]环保工作者实用手册编写组.环保工作者实用手册[M].北京：冶金工业出版社，1984.
辽宁瀚石矿山工程有限公司 辽宁阜新 123000
关键词：工程爆破;炸药毒气;空气污染;环境保护
工程爆破严重影响环境，如巨大造影、强烈震动、众多飞石等。其实，在负面效应外，工程爆破还会产生碳氧化合物、硫氧化合物、氰化物以及氮氧化合物等有毒气体。这些有毒化合物产量高，且具有较大的毒性，可以严重污染环境，一方面可以造成光化学烟雾，另一方面还可以危害人们的身体健康，严重可诱发人们急性中毒。过去主要选择一躲二等三驱的方式处理工程爆破所带来的危害，主要体现在爆破前及时疏散人畜、爆破后等待硝烟尽快消散、低下爆破选择人工通风散烟装置，虽然这一方式可以有效避免人体急性中毒，但是这些措施并不具有主动性，消极性较高，仍然可以生成大量有毒爆炸气体，污染环境。因此，积极研究新型举措来降低爆炸有毒气体的生成量、降低环境污染非常重要。
1 有毒爆炸气体产物及其毒性
1.1 有毒爆炸气体产物的种类
就目前而言，工程爆破过程中所应用到的炸药成分主要是燃料与氧化剂，其中燃料以松香、柴油、沥青、石蜡、木粉、煤粉等为主，这些物质的有效元素主要是非金属元素，如碳元素、氢元素，而氧化剂的主要成分是氧，如常用的硝酸铵、亚硝酸钠、TNT等，但是一般情况下，氧化剂中的氧元素不可单独存在，需要与氮、氢元素的相互结合，且把氮元素视为载体。基于此，炸药爆炸就是氧化剂与燃料的氧化反应过程，然而在整个爆炸过程中，燃料与氧化剂中的非金属元素亦可以出现反应，或者氧化剂中非金属元素与氧元素发生重组现象，从而诱发CO、CO2、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等有毒爆炸气体，如果炸药含硫元素，亦可生成一定量的SO2和H2S。
1.2 有毒爆炸气体的生成量
有毒气体生成量、炸药化学组成、爆炸条件密切相关于炸药爆破，经过长期研究，已然确定炸药氧平衡、非金属元素含量、炸药中水的比例、颗粒粗细、成分混合程度、装药直径、外壳坚硬度、被爆破物的导热性能、炮孔大小等都是爆炸生成毒气量的重要影响因素。.据统计，在我国，炸药爆炸所产生的有毒气体（折合成CO）大概有90.1/kg，年总产量约有1亿m3.
1.3 有毒爆炸气体的毒性
通常，炸药爆炸产生的有毒气体主要体现在CO 和NOx方面，但这两种物质的毒理反应不同，其中，CO十分亲和人体血红蛋白，相比氧和血红蛋白，其亲和力高出250～300倍，可经呼吸道进入人体，快速结合至血红蛋白，降低血液携氧能力，引起机体处在缺氧状态。有研究指出：当空气中CO与氧含量的比例是1：300，可降低二分之一血液的血氧能力。而NOx经呼吸道进入机体细支气管与肺泡部位后，可与水快速结合成硝酸与亚硝酸，严重刺激肺部组织，极易造成肺水肿，收缩呼吸道，降低机体的抵抗能力，特别是对于气喘患者来说，可以大大增加机体对灰尘和花粉的敏感程度。另外，该物质还可以快速与碱性氧化物相互反应，生成大量硝酸盐或者亚硝酸盐，增加机体患癌风险。除此之外，长时间接触高浓度NO2物质，可严重损伤机体中枢神经功能，且气溶胶亦可降低患者视力水平。
2 对策
2.1 合理设计爆破
一般爆破生成的有毒气体与炸药单耗量成正比，但是炸药品种、炸药物理状性、被爆破物物理力学和构造、炮孔大小、装药装置、爆破顺序和时差等都可以影响炸药单耗量，一旦某一因素取值不当，就会增加炸药单耗量。所以合理设计爆破，选择恰当炸药品种，正确安装炸药，合理确定炮孔大小，科学安排爆破顺序和时差，提高炸药性能使其良好匹配被爆破物的物理力学性质，降低被爆破物的约束力非常重要。只有如此，才可以确保炸药在被爆破物中的应力状态最佳，获得理想的爆破效果，减少炸药使用量。而事实证实：合理的爆破设计可明显减少炸药耗能。例如，某一隧道掏槽爆破的炸药单耗大概是10kg/m3，而类似情况下，合理设计所用的实际炸药单耗量仅约2kg/m3，如果采用无槽爆破法爆破，可进一步减少炸药单耗量。
2.2 强化炮孔堵塞，提高堵塞质量
炮孔堵塞和爆破结果之间的影响性在以往争议较大，近些年，爆破研究越发深入，多数人认识到提高炮孔堵塞质量十分重要，但受多种因素的影响，实际工程爆破过程中，炮孔堵塞问题仍备受关注。一般露天爆破炮孔会使用钻孔屑、土、砂、小石进行堵塞，低下爆破炮孔会使用纸团、草进行堵塞，部分炮孔会选择泥團、砂袋、水袋进行堵塞，甚至少数炮孔并不堵塞，以此减少炮孔的堵塞费用。但是这些材料并不能避免爆炸气体从炮孔口喷出，造成卸压现象。被爆破岩矿的破坏程度直接相关于高温高压爆破气体膨胀做功大小，所以炸药单耗能增加的根本原因就在于爆炸气体从炮孔口直接喷出而泄露。实践证明，对于光爆炮孔，不堵就比用黄泥堵塞多耗10 %～15 %的炸药。试验同样证明，相比常规堵塞，高强材料堵塞炮孔可节省炸药20%～30%。这些说明，工程爆破炸药单耗量与炮孔堵塞质量低关系密切。
2.3 研制不产生有毒气体的新型环保型炸药
炸药是高性能储能物质，虽然爆照可产生有毒气体、强烈噪音，但也具有较多的优势，如比能量高、威力大，容易取得原材料，生产工艺相对简便，应用方便，容易起爆。另外，炸药储存和运输具有较高的安全性。所以尽快更改炸药成分，可以降低爆炸有毒气体的生成量。若能研制成这样的炸药推广应用，便可增加爆破的无毒或低毒化，建设“绿色”工程。
3 结论
工程爆破使用炸药量大，可产生大量的有毒气体，是空气污染的重要源头;只有合理设计爆破、清华炮孔堵塞，便可提高炸药能量的利用效率，尽可能降低炸药单耗量，少量排放工程爆破毒气，节省爆破投资，加大爆破生产率，才可以降低工程爆破对空气的污染程度。在研究出新型环保炸药前，这些方法至关重要。只有快速研究出新型环保炸药，低毒甚至不产毒，合理使用氢氧混合体炸药，才是清除工程爆破毒气污染的关键。
参考文献：
[1]赵福兴.控制爆破工程学[M].西安：西安交通大学出版社，1988.
[2]王淑荪，傅正伦，孙宝林.工业防毒技术[M].北京：北京经济学院出版社，1991.
[3]环保工作者实用手册编写组.环保工作者实用手册[M].北京：冶金工业出版社，1984.
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