（一）高温生产环境的气象条件及其特点

　　生产环境的气象条件主要指空气温度、湿度、风速和热辐射，这些因素构成了作业场所的微小气候。

　　1．气温  生产环境中的气温除了取决于大气温度外，还受太阳辐射、工作热源和人体散热的影响。所产生的热量通过传导和对流，加热生产环境中的空气，并通过辐射热加热四周的物体，形成二次热源。这使受热的空气的面积增大，温度进一步升高。

　　2．气湿  生产环境中的气湿以相对湿度表示。相对湿度在80%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。高气湿主要由于水分蒸发和蒸汽释放所致，如纺织、印染、造纸、制革、屠宰和潮湿的矿井、隧道等作业。低气湿可见于高温车间的作业。

　　3．气流  生产环境中的气流除受自然界风力的影响外，主要与厂房中的热源有关。热源使空气加热而上升，室外的冷空气从门窗空隙或通风处进入室内，造成了空气对流。室外温差越大，产生的气流也就愈强。

　　4．热辐射 热辐射主要是红外线及一部分可见光的辐射。太阳照射、生产环境中各种熔炉、燃烧的火焰和熔化的金属等热源均能产生大量的辐射热。红外线不直接加热空气，但可使受照射的物体加热。当物体表面温度超过人体表面温度时，物体向人体传递热辐射使人体受热，称为正辐射。反之，当周围物体表面的温度低于人体表面温度时，人体向周围物体辐射散热，称为负辐射。热源辐射的能量（E）的大小取决于辐射源的温度，并与其绝对温度（T）的四次方成正比（E=KT4）。其中K为热辐射系数，除了受温度影响外，它与辐射源的表面积和表面的黑度因素有关。热源温度愈高，表面积愈大，辐射能量也愈大。另一方面，辐射能量与辐射源距离的平方成反比，故离辐射源愈远，物体受到辐射强度也愈小。热辐射强度以每分钟每平方厘米表面积接受多少焦耳（J）热量表示（J／㎝2•min）。

　　生产环境中的气象条件不仅受厂房建筑、通风设备、工艺过程和热源情况的影响，而且与地理位置、自然季节和昼夜时间有关。因此，在不同地区和不同季节，生产环境的气象条件差异很大，同一工作场所在一天内不同的时间和同一地理位置的不同高度，气象条件也有显著的变化。由于各种气象条件都可以影响身体的生理机能，故在做职业卫生评价时必须考虑多种因素，以制定全面的有效的预防措施。

　　（二）高温作业的类型和职业接触

　　高温作业是指在生产过程中工作地点平均WBGT指数≧25℃的作业。高温作业按其气象条件的特点可分为下列三个基本类型。

　　1．高温强辐射作业 其特点是气温高、热辐射强度大，而相对湿度较低，形成干热环境。如冶金工业的炼焦、炼铁、轧钢等车间；机械制造、锻造、热处理等车间；陶瓷、玻璃、搪瓷、砖瓦等工业炉窑车间；火力发电厂和轮船锅炉车间等。

　　2．高温、高气湿作业  其特点是气温高、高气湿，热辐射强度不大。形成湿热环境。高湿度的形成，主要是由于生产过程中产生大量的水蒸气或者生产上要求车间内保持较高的相对湿度所致。如印染、造纸等

　　3．夏季露天作业  夏季农田劳动、建筑、搬运的露天作业，除了受太阳的直接辐射作用外，还受到加热的地面和周围物体的二次辐射源的附加热作用。露天作业中辐射热强度虽然较高温车间低，但作用的时间持久，加之中午前后气温较高，形成高温和辐射热的联合作用的作业环境。

　　（三）高温作业对机体生理功能的影响

　　高温作业时，人体出现一系列生理功能的改变。主要为体温调节、水盐代谢、循环、消化、神经、泌尿等系统的适应性变化。这些变化如果超过一定的限度，则可产生不良影响。

　　1、体温调节  机体与环境的热交换可以用热平衡公式表示

　　S=M-E±R±C1±C2

　　式中，S为热蓄积变化，M为代谢产热，E 为蒸发散热，R为经辐射的获热或散热，C1为对流的获热或散热，C2为传导的获热或散热。辐射热总是由温度高的物体传向温度低的物体，但并不对周围的空气加热。人体经对流将热传给空气分子，气温高时则相反；人体通过蒸发将热传给水分子，风（气流）大可加强对流和蒸发。传导则为热由一个物体直接传给另一个物体。通过上述几种方式，人体与环境不断进行热交换并将中心体温保持在37℃，其正常变动范围很窄，热蓄积的变化几乎为零。

　　在高温环境劳动时，人的体温调节受气象条件和劳动强度的共同影响。气象条件诸因素中，气温和热辐射起主要作用。气温以对流的方式作用于人的体表，经血液循环使全身加热；热辐射则直接加热机体深部的组织。体力劳动时，随着劳动强度的增加和劳动时间的延长，代谢产热不断增加。这些内外环境的热负荷使机体获热。当中心血液温度增高时，热敏感的下丘脑神经元发放的冲动增加，导致皮肤血管扩张，皮肤出汗。大量的血液携带热由内脏流向体表，热在在皮肤对流和蒸发散去，维持正常体温。若环境温度高于皮肤温度（一般一平均皮肤温度35℃为界），机体只能通过蒸发途径散热，湿热环境可降低蒸发散热的效率。若环境受热加上劳动代谢产热明显超过散热时，机体则会产生热蓄积，体温可能上升并稳定在较高的平衡点上（如中心体温39℃），此时机体处于高度的热应激状态；如果热接触是间断的，体内热蓄积的热可在期间内散发出去而热应激缓解。蓄积过量，超过体温调节能力，则可能出现过热而发生中暑。

　　中心体温也称深部温度，一般以直肠温度表示，一般认为中心体温38℃是高温作业工人生理应激范围的上限。

　　2、水盐代谢   环境温度愈高，劳动强度愈大，人体出汗量则愈多。汗的有效蒸发率在干热有风的环境高达80％，大量的出汗能及时蒸发，则散热作用良好。但在湿热风小的环境中汗的有效蒸发率则经常不足50％，汗液难于蒸发，往往成汗株淌下，不利于体温调节，且由于皮肤潮湿度增高，皮肤角质渍而膨胀，阻碍着汗腺孔的正常作用，淌汗更多。大量的出汗可致水盐代谢障碍，而影响劳动能力，甚至造成水和电解质紊乱，导致热痉挛发生。

　　3、循环系统  高温环境下体力劳动时，心脏向高度扩张的皮肤网输送大量的血液，以便有效地散热；又要向工作肌输送足够的血液，以保证工作肌的活动，且要维持适当的血压。另一方面，由于出汗丧失大量水分和体液转移至肌肉而使有效血容量减少。这种供求矛盾使得循环系统处于高度应激状态。心脏向外周输送血液的能力取决于心输出量，而心输出量又依赖于高心率和血管血容量。如果高温工人在劳动时已达到最高心率，机体蓄积热又不断增加，则不可能在增加心输出量来维持血压和肌肉灌溜，可能导致热衰竭。血压改变没有明确的规律，劳工人可能心脏代偿性肥大。

　　4、消化系统   高温作业时，消化液分泌减弱，消化酶活性和胃液酸度降低。胃肠道收缩和蠕动减弱，吸收和排空速度减慢。唾液分泌也明显减少，淀粉酶活性降低。在加上消化道血流减少，大量饮水使胃酸稀释。这些因素均可引起食欲减退和消化不良，胃肠道疾患增多，且工龄越长，患病率越高。

　　5、神经系统  高温作业可使中枢神经系统出现抑制，肌肉工作能力低下，机体产热量因肌肉活动减少而下降，热负荷得以减轻。因此，这种抑制可以看作是机体的保护性反应。但由于注意力、肌肉工作能力、动作的准确性与协调性以及反应速度减低，易发生工伤事故。

　　6、泌尿系统   高温作业时，大量水分经汗腺排出，肾血流量和肾小球过滤率下降，经肾脏排出的尿液大量减少，有时达85％～90％。如不及时补充水分，由于血液浓缩使肾脏负担加重，可致肾功能不全，尿中出现蛋白、红细胞、管型等