毒物和职业中毒

　　生产过程的各个环节中存在着的可能对人体产生有害影响的化学物，称为生产性或职业性毒物。职业性毒物可能是原料、辅助材料，也可能是生产过程中新形成的半成品、成品、副产品或废弃物。它可能是液体、气体、蒸气、固体微粒或烟雾等，而以气体、蒸气、粉尘和烟雾等形式污染生产场所空气最为常见。毒物是最重要的一种职业性有害因素，接触机会很广泛。由职业性毒物引起的职业病，称为职业中毒。职业中毒是当前最常见的一类职业病。

　　（一）毒物进入人体的途径

　　生产毒物进入人体的途径，与毒物的形态、污染环境的方式以及生产者的操作方式有关。由于毒物以气态、烟雾、粉尘等污染空气比较多见，故其进入人体的途径以呼吸道最为重要，皮肤次之，消化道极少见。

　　1.呼吸道凡呈气体、蒸气和气溶胶形态的毒物都可经呼吸道进入人体。整个呼吸道粘膜都能吸收毒物，特别是肺泡的总表面积很大（约50～100m2）、肺泡壁很薄（约1～4μm）、肺泡间又有丰富的毛细血管，所以毒物经肺泡吸收进入血流极为迅速。经呼吸道吸收的毒物，不同于经消化道吸收者，可不经过肝的转化、解毒即直接由肺循环进入全身血液循环。固体微粒状态的毒物，其颗粒愈小、在体液中的溶解度愈大，则吸收愈快愈多。气体及蒸气状态毒物多以扩散方式进入血流，毒气在吸气中的分压力是影响吸收速度的重要因素；毒气在空气中的浓度愈高、吸气中的分压力也愈大，则吸收也愈多。脂溶性毒气或能与血液成分结合的毒气，因能更迅速地由吸气进入血液及组织，故吸收更多更快。

　　2.皮肤有些生产性毒物可通过无损伤的皮肤进入人体。如有机磷、苯胺、硝基苯等脂溶性液体，可通过皮肤进入血液，如同时又有较大水溶性，能较快地被血液转运，则经皮吸收甚快。汞、砷等无机盐类可与皮脂中脂肪酸结合，能经毛囊、皮脂腺和汗腺吸收。有些气态毒物如氰化氢（HCN）等，也可经皮肤吸收，皮肤有破损或患有皮肤病时，因屏障的完整性被破坏，有利于毒物通过皮肤。高温、高湿的气象条件，促使皮肤血管扩张、汗腺分泌活泼，故可促进经皮吸收的速度。经皮肤吸收的速度，与接触毒物浓度、接触面积和时间、毒物的脂溶性等因素有关。经皮吸收进入人体的毒物也不经肝即可直接进入大循环。

　　3.消化道生产性毒物经消化道进入人体的意义不如生活环境中那么大。吸入并粘着在鼻咽部、口腔中的粉尘状态的毒物，可被吞入消化道；不遵守卫生制度及不注意个人卫生（如在车间内进食、穿工作服回家进餐、饭前不洗手等），也可因污染食物、饮水而进入消化道。经消化道吸收的毒物，大部分先经肝转化后再进入血液循环。经消化道的吸收率一般较呼吸道为小。

　　（二）毒物在体内的分布和转化

　　1.转运吸收进入血液的毒物，一部分呈游离状态溶于体液中，一部分则与体液中的不同分子量的物质结合，最常见的是与血浆白蛋白、球蛋白或某些低分子物质结合；游离状态与结合状态在血浆和各器官组织中呈动态平衡，两者的比值对其转运、蓄积有重要影响。外来化学物和体内生物大分子的结合力大小是不同的，彼此可相互竞争，已结合的毒物可被另外一些结合力更大的毒物所取代，体内有重要生理活性的结合物中某些成分也可被某些毒物所取代，从而影响其固有生理功能。血液中的毒物必需通过细胞膜才能到达组织器官，通过细胞膜的方式可能是被动扩散或滤过，也可能是主动转运或细胞吞饮作用。

　　2.分布和蓄积外来化学物在体内各器官的分布是不均衡的，常常表现出某种毒物对某些组织和器官具有选择性地亲和力。例如，铅进入机体后早期主要分布在肝、肾，最后主要集中在骨骼。汞早期多分布在肝，后期多分布在肾。苯、二硫化碳等脂溶性毒物多分布于骨髓等富有脂肪、类脂质的组织，并可通过血脑屏障而作用于中枢神经系统。

　　某些毒物（例如，铅、汞等重金属）长期接触时可在体内蓄积，即贮存在体内某些器官和组织内的毒物量逐渐积累达到一定水平，这种现象叫物质蓄积。蓄积量超过中毒剂量时，才可导致中毒。蓄积在组织器官内的毒物，在过劳、患病、饮酒等诱因下可重新进入血液循环，有时引起中毒的急性发作。另外一种情况是长期接触某种毒物后体内不一定能检出该毒物蓄积，但由该毒物引起的机能改变却逐步积累起来，表现出中毒的病理征象，这种情况称为功能蓄积。化学物的蓄积作用，是慢性中毒的基础。有效地排除体内的毒物，防止或减少毒物的蓄积作用，是预防和减少职业性慢性中毒的重要措施。

　　（三）毒物在体内的转化

　　进入体内的毒物，在体液或组织内参与机体固有的复杂生化过程，使其本身的化学结构也发生一系列变化，称之为生物转化。毒物的生物转化过程一般都通过两个阶段：第一阶段为氧化、还原、水解；第二阶段为结合。但有些毒物也可不经过第一阶段直接结合而排除。大多数外来化学物的转化、特别是第一阶段是在肝内于酶系统的催化下进行的，这些生物转化酶主要存在于内质网中，内质网是一种由管状的脂蛋白网构成的亚细胞成分，根据其有无核糖体而分为粗面和光面两种，转化酶主要在粗面内质网内，一般所称的微粒体并非细胞结构，而是肝细胞匀浆后分离得到的微细的内质网碎片。微粒体混合功能氧化酶如细胞色素P-450、细胞色素b-5等，催化多种脂溶性有机化合物的氧化，如脂肪族羟化（变为醇、酮及酸）、芳香族羟化（生成酚）、环氧化（生成环氧化物）、N-脱甲基化、脱氨基化、O-脱烷基化、N-氧化和S-氧化等。微粒体酶中还有各种硝基化合物和偶氮化合物的还原酶，可催化硝基苯还原成苯胺、二硫化物还原成硫醇、氧肟酸还原成胺、砜还原成硫化物等。在肝、肾、肠等组织中还存在各种酯酶和酰胺酶，能水解各种酯类或胺类毒物而消除其活性。经过上述氧化、还原或水解过程的代谢物或不经上述变化的某些化合物，多数要与体内的某些化合物或基团如葡萄糖醛酸、甘氨酸、硫酸等结合，结合产物多使水溶性增高，有利于排除。经过体内的转化，多数情况下外来化学物的毒性降低，此故曾称之为解毒作用。解毒作用是机体防御功能的重要组成部分。动物的种属、年龄、性别、营养状态及遗传特性，对生物转化的性质与强度均有重大影响。少数毒物进入体内经过生物转化可致毒性增强，这种现象称之为活化。

　　（四）毒物的排泄

　　排泄途径主要是肾、呼吸道和肠道。在体内不易分解的气体或易挥发性毒物（如一氧化碳、苯等），主要经肺随呼气排出，排出的速度与吸收速度成反比。经肺排出过程主要是简单扩散，至今尚未发现任何特殊转运系统。血液中溶解度低、肺泡中毒气分压力小、肺通气量加大等因素均可加速排除。故将急性吸入气态毒物中毒的患者转移到新鲜空气环境中以及吸入氧气，不仅能停止继续吸入毒物，尚可促进经肺排出。

　　金属和类金属、卤代烃、芳香烃等许多毒物，经肾随尿排出。重金属（如铅、汞、锰等）的排出很缓慢，有时在停止接触后的长时期内，大小便中仍能检出超过正常量的毒物。尿中毒物浓度与血液中的浓度常密切相关，因此常测定尿中毒物（或其代谢产物）能间接衡量一定时期内接触和吸收该毒物的情况，但是与中毒的临床表现常无直接关系。

　　铅、汞、砷等毒物还可经毛发、唾液、乳汁和月经排出。苯的氨基和硝基化合物、汞、砷化物、卤代烃等可有少量从皮脂腺和汗腺排出。

　　毒物在排出过程中可引起排出器官的损害。例如，汞随唾液排出时可引起口腔炎；砷经肠道排出时可引起肠炎，经汗腺排出时可引起皮肤炎等。

　　（五）毒性

　　毒性是化学物所具有的进入人体并引起损害效应的能力。毒物的毒性大小常以引起某种毒效应所需要的剂量来表达。即，引起某种毒效应所需毒物的剂量愈小，则表明该毒物的毒性愈大。最常用的毒性参数如下：

　　致死剂量或浓度：为使动物死亡所需的剂量（或浓度）。它包括绝对致死剂量（或浓度），使全部实验动物死亡的最低剂量（或浓度），简称LD100（或LC10）；半数致死剂量（或浓度），使半数实验动物死亡所需的剂量，这是将实验所得数据用统计处理而得，以LD50（或LC50）表示；最低致死剂量（或浓度），使个别实验动物死亡的剂量，以MLD（或MLC）表示。最大耐受剂量（或浓度），为使全部实验动物不发生死亡的最大剂量，以LD0（或LC0）表示。这些毒性参数，是在急性毒性实验中、即对实验动物一次染毒之后连续观察二周所得的结果。LD50（LC50）是最常用的一种急性毒性指标。常常根据LD50（或LC50）对化学物的急性毒性进行分级。

　　除用死亡表示毒性反应外，还可用生理生化改变来表示，如麻醉、刺激、免疫功能等。引起机体发生某种功能改变的最小剂量（或浓度），称为阈浓度。一次染毒所得的阈浓度，称为急性阈浓度；多次反复长时期染毒所得的阈浓度，称为慢性阈浓度。自急性阈浓度到半数致死浓度之间，称为急性毒作用带；自慢性阈浓度到急性阈浓度之间，乃慢性毒作用的范围，称为慢性毒作用带。急性毒作用带愈窄（比值愈小），则毒物引起致死性中毒的危险性愈大；慢性毒作用带愈大，则慢性中毒的发展愈不易察觉，该毒物引起慢性中毒的危险性也愈大。可根据化学物毒作用带对其危险性进行分级。

　　（六）影响毒作用的主要因素

　　1.毒物的理化性质首先是化学结构和成分，它不仅决定化学物的理化性质，而且也决定参与体内生理、生化过程的可能性，因而必然对化学物的毒性大小和毒作用性质有决定性影响。例如，一般来讲同一类有机化合物中，不饱和化合物的毒性大于饱和化合物，像乙炔毒性大于乙烯，乙烯毒性大于乙烷；在氯代饱和烃化合物中，氯取代氢愈多其肝毒性则愈大，CCl4＞CHCl3＞CH2Cl2＞CH3Cl＞CH4；芳香烃苯环上的氢原子被硝基或氨基取代时，则具有明显地形成高铁血红蛋白的能力等。近年来随着分子毒理学的发展，对化学基团、特殊结构与生物活性之间的关系规律，有了更深入的认识，据此设计出一些毒性小疗效高的药物和高效、低毒、低残留的农药新品种。但这方面的规律还远未阐明，今后尚需进一步研究。

　　在物理特性方面，固体微粒的大小、溶解度、挥发度高低等，也对化学物毒性有极大影响。如颗粒大小可直接影响其在环境中的稳定性、进入呼吸道的深度、吸收速度及毒作用性质，如锌、锡金属粉尘毒性很小，但锌、锡等熔炼时产生的金属氧化物烟，则其颗粒极小、表面活性甚大，常常引起金属烟热（或称铸造热）。又如氯气、二氧化硫较易溶于水，吸入易引起眼结膜和上呼吸道粘膜的损害；而氮氧化物、光气较难溶于水，则常常引起深部呼吸道的损伤。苯、二硫化碳、四乙基铅等脂溶性毒物，易渗透至富有类脂质的中枢神经组织而引起损害等。此外，尚应注意毒物在体液中的溶解度，例如，硫化铅不溶于水，但在胃液中可溶解2.5%。

　　毒物的挥发度可影响毒物在生产场所空气中的浓度。熔点、沸点愈低，愈易挥发。毒物吸入中毒的危险性，可用20℃毒物蒸气的饱和浓度与小鼠吸衡量毒物吸入中毒的危险性，此比值愈大，则易于引起吸入中毒，故称为急性吸入中毒危险指数。

　　2.毒物浓度和接触时间毒物进入人体要达到一定剂量才会出现毒效应。而在生产环境中毒物的浓度和接触时间是决定进入人体剂量的主要因素。在实际工作中降低环境中毒物的浓度，就是控制毒物危害的主要手段。为此国家规定了生产场所空气中有害物质最高容许浓度标准，各生产单位都必须采取有效措施，保证本单位达到国家标准的要求。接触时间不仅影响进入机体的剂量，而且尚能影响毒物作用的性质，如长时间地反复接触是产生慢性中毒的前提；长时间、反复接触还可能改变机体的个体感受性，某些致敏化学物初次接触可能并不表现任何效应，经一定潜伏期后的再次接触则可导致变态反应。另外一些化学物在多次接触后也可能产生耐受性。

　　3.毒物的联合作用生产环境中往往同时存在着多种毒物，这些毒物同时作用于人体常表现出不同于每种毒物分别作用的总和，这种现象称为毒物的联合作用。生产环境中毒物的联合作用主要表现为以下三种类型。

　　(1)相加作用：多种毒物同时存在时的毒作用为各毒物分别作用时毒作用的总和。化学结构近似或属同系化合物，或对机体的毒作用机制相似的毒物，往往表现为相加作用。例如，大多数碳氢化合物（汽油、乙醇、乙醚等）在麻醉作用方面是相加作用；大部分刺激性气体（氯、二氧化硫等）的刺激作用也是相加作用。

　　(2)相乘作用（或增毒作用）：多种毒物同时存在时的毒作用超过各毒物分别作用时毒作用的总和。例如，一氧化碳与氰化氢或氮氧化物共同存在时，表现为增毒作用；乙醇对铅、汞、四氯化碳、芳香族氨基和硝基化合物均有增毒作用。

　　毒物的相加作用和相乘作用，统称为协同作用。在评价生产场所空气中的毒物浓度是否超过卫生标准以及计算厂房全面通风时，都必须考虑毒物的协同作用。

　　(3)拮抗作用：多种毒物同时存在时的毒作用小于各毒物分别作用时毒作用的总和。拮抗作用在生产环境中的实际意义较小。

　　通过测定各个毒物和多种毒物混合物的LD50，可以初步判断毒物联合作用的类型。一般根据多种毒物混合物的实测LC50（OLD50）与预计LD50（PLD50）的比值来评价。有些学者提出PLD50/OLD50比值在0.4～2.7范围内属相加作用，大于2.7属相乘作用，小于0.4属拮抗作用。

　　4.个体状态人体的健康状况、年龄、性别以及其他个体因素，对于毒物的毒作用均有影响。肝、肾病患者，由于其解毒、排泄功能已受损害，易发生中毒；支气管炎和肺气肿患者，对刺激性气体敏感；营养不良的人对某些毒物的抵抗力减弱。因此，为了预防职业中毒，需要进行就业前健康检查，以便及时发现就业禁忌证。

　　未成年人由于各器官、系统的发育尚未成熟和功能尚不完备；妇女在月经期、怀孕期、哺乳期内生理功能发生改变；均可能对某些毒物的敏感性增高。例如，月经期对苯、苯胺、硝基苯、有机磷等毒物的敏感性增高；在怀孕期，铅、汞等毒物可通过母体进入胎儿组织，影响胎儿的正常发育，也可能成为流产、早产的原因；在哺乳期，铅、汞、砷、三硝基甲苯等毒物能随乳汁排出，可能引起婴儿中毒。

　　其他一些个体因素，如各器官、系统的解剖及生理功能特点（高级神经活动类型、呼吸道对粉尘的过滤功能、皮肤的屏障作用、个体的代谢特点等）、遗传素质、生活习惯等，都可能使人体对毒物的感受性有所不同；特别是某些致敏物（如生漆、镍盐等），仅对少数人引起过敏反应，个体因素的影响更为重要，但其机制目前尚未完全阐明。

　　5.环境条件生产场所的气温、气湿、气流等气象条件，直接影响毒物的挥发及在空气中的散布，影响人体经皮肤及经呼吸道的吸收，也影响机体对毒物作用的反应。例如，高温环境可增强氯酚的毒作用，亦可增加对硫磷等的经皮吸收。因此，在评价生产环境中毒物的毒作用时，对这些因素亦应加以考虑。

　　（七）职业中毒的预防

　　职业中毒的预防与厂矿、车间的建筑和布局，生产工艺过程的设备和管理，安全技术和卫生保健措施等均有密切的关系。因此，必须采取综合措施，才能收到良好的效果。其基本原则如下：

　　1.消除或控制生产环境中的毒物可考虑采取以下诸办法。

　　(1)用无毒或低毒的物质代替有毒原料，限制原料中有毒杂质的含量例如，油漆生产中用锌白或钛白代替铅白；喷漆作业采用无苯稀料。在酸洗作业限制酸中砷的含量；溶剂汽油应不含四乙基铅等。

　　(2)改革工艺过程例如，电镀作业镀锌时采用无氰电镀工艺；制造水银温度计采用真空灌汞法，喷漆作业采用静电喷漆新工艺等。

　　(3)生产过程机械化、自动化和密闭化例如，有毒物质的加料、搅拌、搬运、包装等过程应尽可能机械化、自动化和密闭化，防止毒物的跑、冒、滴、漏，减少工人接触毒物的机会。

　　(4)厂房建筑和生产过程的合理安排产生有毒物质的车间、工段或设备，应尽量与其他车间、工段隔开，合理地配置，以减少影响范围。存在有毒物质的厂房的墙壁、地面应以不吸收该毒物和不易被腐蚀的材料制成，表面力求平滑和易于清刷，以便经常保持清洁。

　　(5)加强通风排毒厂房内产生有毒气体、蒸气和气溶胶的地点，可采用局部抽出式机械通风系统排除毒物，以降低作业场所空气中的毒物浓度。局部抽出式机械通风系统由排气罩、通风管、通风机和净化回收装置组成。排毒效果主要决定于排气罩的正确选择和控制风速。控制风速是为使有害气体、蒸气或粉尘不致向外逸散而在排气口所必须保证的最小风速。一般来讲，对粉尘约需2～3m/秒，对蒸气、气体等约需0.5～1.5m/秒。

　　2.合理地使用个体防护用具

　　这是一项辅助措施。在生产设备的防护和通风措施不够完善，特别是在事故抢修或进入设备内检修时，个体防护用具有重要的作用。个体仿护用具主要包括防毒面具、防护服装及防护油膏等。

　　(1)防毒面具：根据其作用原理可分为过滤式和隔离式两大类。过滤式防毒面具由面罩、滤毒药罐和连接两者的蛇形管三部分组成。含有毒气的空气经滤毒药罐中的试剂反应，滤除其中的毒气后，不含毒空气进入工人呼吸带。因此，必须根据毒物的性质选用适合该毒物用的滤毒药物。我国已有多种适用于不同毒物的防毒面具，可根据有关部门指令和生产厂家说明选用相应的过滤式防毒面具。

　　隔离式防毒面具使呼吸道与含有毒物质的空气环境完全隔离，由专门渠道供应新鲜空气或氧气。特别适用于空气中毒物浓度很高或氧含量在16%以下的作业场所。主要有输入空气式及供氧式两种。

　　输入空气式（或称蛇管式）防毒面具：由面罩和用以通入新鲜空气的蛇管连接组成。使用时，将蛇管远端置于远离作业场所的新鲜空气处，依靠使用者自行吸入新鲜空气或用鼓风机送入新鲜空气。自行吸入时，蛇管的长度不应超过10m。蛇管长度超过10m时，必须采用无油空气压缩机送入空气。

　　供氧式防毒面具由面罩、氧气罐和连接用蛇管组成，由氧气罐自行供应氧气。适用于厂矿意外事故的抢救和抢修工作。

　　防毒面具必须有专人管理，定期和经常性检查维修，按有关部门指令及使用说明的要求正确选用面具型号、及时更换滤料、准确掌握适用范围和使用时间等，以防发生故障，而充分发挥呼吸器防护用具的效果。

　　(2)防护服装：主要用于防止酸、碱等对皮肤的刺激或腐蚀作用以及毒物的经皮吸收。常用的防护服装包括工作服、手套、围裙、长筒靴等。应根据其防护目的选用相应的质料和式样制作防护服装。防护服应当经常清洗，必要时进行化学处理，要在固定的存放地点和合理的使用管理制度。应禁止穿戴工作服等去食堂或宿舍，以免污染生活环境。

　　(3)防护油膏：主要用于露出皮肤的防护。防护油膏应对皮肤无刺激和致敏作用，防护效果要好，易于清掉。常用的有：

　　①防水溶性刺激物（酸、碱及盐类）：硬脂酸12，氧化锌3，植物油85。

　　②防水及脂溶性刺激物：无水羊毛脂70，蓖麻油30。

　　③防生漆：滑石粉21.1，淀粉14.1，甘油14.1，植物油9.4，明胶1.9，硼酸1.9，加水至100。

　　④防光感作用物质（沥青、焦油等）：单硬脂酸甘油酯17.0，硬脂酸2.5，次碳酸铋10.0，对氨基苯甲酸乙酯1.0，对羟苯甲酸乙酯（尼泊金）0.1，盐酸麻黄素0.02，蒸馏水78.0。

　　3.做好卫生保健工作

　　(1)加强卫生宣传教育，普及职业中毒的防治知识制订和遵守安全操作规程和卫生制度，养成良好的卫生习惯；建立健全车间卫生组织，培训不脱产的卫生员，开展群防群治及现场抢救等。

　　(2)定期和经常进行生产环境的卫生检查和空气中有毒物质浓度的监测及时发现和查明有毒物质造成污染的原因、程度和变化规律，以便采取有效措施降低车间空气中有毒物质的浓度，使之不超过国家规定的工作场所有害因素职业接触限值。

　　(3)作好健康监护要根据国家规定项目和时间认真做好就业前和定期健康检查，搞好工人健康监护档案。

　　(4)合理供应保健食品对接触某些生产性毒物的作业工人供给保健食品，应根据所接触毒物的毒作用特点，在保证平衡膳食的基础上，选择某些特殊需要的营养成分（如维生素、无机盐、蛋白质等）加以补充。