近日,有男子发布视频劝大家远离风力发电机,称风车周围全是玻璃纤维,引发不少网友担心:玻璃纤维一旦吸进肺里,会不会造成不可逆的伤害。这类担忧在风机叶片断裂事故后尤其容易升温,但风险要分场景看。
风机叶片确实大量使用玻璃纤维,也可能因磨损、破损释放颗粒。但正常运行的风机并不会持续向周围大量释放玻璃纤维,吸入玻璃纤维也不等于一定造成永久肺损伤。下面把几个关键环节拆开说清楚。
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图片来源网络
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风机叶片主要磨表面保护层
风机叶片大量使用玻璃纤维,这一点不假。目前常见的风机叶片采用玻璃纤维增强树脂等复合材料制造,玻璃纤维与树脂结合在一起,使叶片在重量较轻的同时保持足够的强度。
叶片外面通常还有一层保护涂层,用来抵抗雨滴、沙粒等造成的磨损。风机运行时叶片高速旋转,雨滴和沙粒反复撞击叶片前缘,可能使表面涂层脱落,产生塑料颗粒。
2024年,丹麦技术大学研究人员估算,风机叶片因表面磨损产生的塑料颗粒,平均每片每年约30~540克[1]。
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侵蚀叶片的示例(a),来自 Vindeby 农场,左图,Jakob Bech 拍摄)和侵蚀表面形状系数示意图(b)
具体来看,陆上风机的估算量约为每片每年8~50克,海上风机由于运行条件不同,约为80~1000克。按照丹麦所有风电场的规模估算,一年因叶片磨损产生的塑料颗粒总量约为1.6吨,而丹麦轮胎磨损产生的塑料颗粒估算量每年达到数千吨[1]。
所以,风力发电机磨损主要产生塑料颗粒,而且数量并不算多,远没有视频里说的那么恐怖。但如果磨损继续加深,也可能损伤下面的玻璃纤维复合材料——这就引出下一个问题:玻璃纤维真会造成永久损伤吗?
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能否进到肺取决于纤维
玻璃纤维属于人工制造的无机纤维,和石棉的物理、化学性质并不完全相同。
纤维能不能进入肺部,和它的粗细、长度直接相关。较粗的纤维可能沉积在鼻腔、咽喉或较大的气道中,较细的纤维才有机会进入肺部更深的位置。
进入呼吸道的颗粒,一部分可以通过黏液、纤毛运动等方式排出,肺部的免疫细胞也参与清除。也就是说,并不是所有进入呼吸道的纤维都会永久停留。
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短期接触不等于永久肺损伤
美国有毒物质与疾病登记署指出,短期接触人工玻璃质纤维,可能刺激眼睛、鼻子、咽喉和呼吸道,也可能引起皮肤瘙痒。这类刺激通常在停止接触后可以恢复[2]。
动物实验发现,长期反复吸入大量某些人工纤维,可能引起肺部炎症和纤维化:部分耐火陶瓷纤维能够在动物实验中引起肺纤维化,普通建筑保温用玻璃棉则没有观察到同样的结果[2]。
可见,如果只是短时间靠近、玩耍,带来的一般是短期不适;一旦出现症状,立刻远离即可。真正要警惕的,是另一类场景。
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失眠嗜甜情绪差≠异常
正常运行时,风机叶片上的玻璃纤维主要被树脂包裹,并受到外层涂层保护,不容易以游离纤维的形式飘散。
如果叶片发生断裂、火灾,或者维修时需要切割、打磨复合材料,就可能释放玻璃纤维及树脂粉尘。美国职业安全与健康管理局指出,复合材料加工、表面处理以及损坏部件维修都可能产生能够进入呼吸道的细小粉尘[4]。
因此,如果遇到风机叶片断裂、散落碎屑,应远离现场,不要捡拾或徒手接触碎片,也不要在附近停留拍摄。工作人员清理、切割或打磨材料时,需要采取粉尘控制措施,并根据作业暴露情况使用适当的呼吸、眼部和皮肤防护。
普通人到正常运行的风电场附近活动,目前没有充分证据表明会因此吸入大量玻璃纤维,造成不可逆的肺损伤。
风机叶片确实含玻璃纤维,也会因磨损、破损释放颗粒,但正常运行的风机不会持续向周围大量释放游离玻璃纤维。玻璃纤维能否伤肺,取决于纤维粗细和进入深度,短期接触多为可逆的刺激;只有断裂、切割、维修等场景下产生的粉尘,才需要认真防护。把风车周围全是玻璃纤维、吸一口就伤肺当作定论,是把特定场景的风险扩大到了日常环境。
参考文献
[1] Mishnaevsky L Jr, et al. Microplastics Emission from Eroding Wind Turbine Blades: Preliminary Estimations of Volume. Energies. 2024;17(24):6260.
[2] Toxicological Profile for Synthetic Vitreous Fibers. Atlanta (GA): Agency for Toxic Substances and Disease Registry (US); 2004 Sep. PMID: 38412206.
[3] International Agency for Research on Cancer. Man-made Vitreous Fibres. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. 2002;81.
[4] Occupational Safety and Health Administration. OSHA Technical Manual. Section III, Chapter 1: Polymer Matrix Materials: Advanced Composites.
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