一、毒物
1.毒物的定义
从理论上讲,任何化学物质只要给予足够剂量,都可引起生物体的损害。也就是说,任何化学品都是有毒的,所不同的是引起生物体损害的剂量。习惯上,人们把较小剂量就能引起生物体损害的那些化学物质叫做毒物,其余为非毒物。但实际上,毒物与非毒物之间并不存在着明确的、绝对的界限,而只是以引起生物体损害的剂量大小相对地加以区别。
毒物通常是指较小剂量的化学物质,在一定条件下,作用于机体,与细胞成分产生生物化学作用或生物物理学变化,扰乱或破坏机体的正常功能,引起功能性或器质性改变,导致暂时性或持久性病理损害,甚至危及生命。
2.毒物的形态和分类
在一般条件下,毒物常以下列五种状态存在:
(1)粉尘:为漂浮于空气中的固体微粒,直径大于O.1mm,大都在机械粉碎、碾磨固体物质时形成。如制造铅丹颜料时的铅尘,碾磨锰矿时产生的锰尘等。
(2)烟尘:又称烟雾或烟气,为悬浮在空气中的细小固体微粒,直径小于0.lmm,多为某些金属熔化时产生的蒸气在空气中氧化凝聚而成。如熔化锌时放出的锌蒸气所产生的氧化锌烟尘,熔铜时产生的氧化铜烟尘等。
(3)雾:为混悬于空气中的液体微滴,多系蒸气冷凝或液体喷散所形成,如电镀时的铬酸雾,喷漆作业中的含苯漆雾等。烟尘和雾,又称为气溶胶。
(4)蒸气:为液体蒸发或固体物质升华而形成。前者如苯蒸气,后者如熔磷时的磷蒸气等。
(5)气体:为生产场所的温度、气压条件下散发于空气中的气态物质。如常温常压下的氯、一氧化碳、二氧化硫等。
二、毒物进入人体的途径和在体内的过程
1.毒物进入人体的途径
(1)呼吸道
呼吸道是工业生产中毒物进入人体内的最重要的途径。凡是以气体、蒸气、雾、烟、粉尘形式存在的毒物,均可经呼吸道侵入体内。人的肺脏由亿万个肺泡组成,肺泡壁很薄,壁上有丰富的毛细血管,毒物一旦进入肺脏,很快就会通过肺泡壁进入血液循环而被运送到全身。影响呼吸道吸收毒物的最重要的因素是毒物在空气中的浓度,浓度越高,吸收越快。
较大颗粒的粉尘部分可以被鼻毛滤掉,呼吸道的气管上的纤毛可以将沉积在气管壁上的粉尘通过粘液运送到咽部排出,只有较小的粉尘颗粒才能到达肺泡区。可见,肉眼看不到的较小的颗粒对人体造成的损害更大。
(2)皮肤
在工业生产中,毒物经皮肤吸收引起中毒比较常见。脂溶性毒物经表皮吸收后,还需要有水溶性,才能进一步扩散和吸收,所以水、脂皆溶的物质(如苯胺)易被皮肤吸收。可见裸露的皮肤出汗时更容易被毒物侵害。
(3)消化道
消化道吸收是毒物进入人体的另一个途径。毒物经消化道吸收的一个原因是由于个人卫生习惯不良,手沾染的毒物没有及时清洗或清洗不彻底,随进食、饮水或吸烟等进入消化道。另一个原因是当操作者在工作场所进餐、吸烟时,由于食物、饮料或香烟被工作场所空气中的气体、蒸汽、飘尘所污染,进入消化道。
所以,在搬运毒物过程中严禁吸烟、进食或者喝水,而且工作完毕后必须用流动的水洗手。
2.毒物在体内的过程
(1)毒物的分布
毒物被吸收后,随血液循环(部分随淋巴液)分布到全身。当体内毒物达到一定浓度时,就可发生中毒。毒物在体内各部位分布是不均匀的,同一种毒物在不同的组织和器官中分布量有多有少。有些毒物相对集中于某组织或器官中,例如铅、氟主要集中在骨质,苯多分布于骨髓及类脂质。
(2)生物转化
毒物吸收后受到体内生化过程的作用,其化学结构发生一定改变,称之为毒物的生物转化。其结果可使毒性降低(解毒作用)或增加(增毒作用)。毒物的生物转化可归结为氧化、还原、水解及结合。经转化形成的毒物代谢产物排出体外。
(3)排出
毒物在体内可经转化后或不经转化而排出。毒物可经肾、呼吸道及消化道等途径排出,其中经肾随尿排出是最主要的途径。尿液中毒物浓度与血液中的浓度密切相关,常用测定尿中毒物及其代谢物含量的方法来监测和诊断毒物吸收和中毒情况。
三、化学品对人体的危害
了解有毒化学物质对人体危害的基本知识,对于加强有毒物质的管理,防止其对人体的危害和中毒事故的发生是非常必要的。
按毒物作用的性质划分,毒物的作用可分为:刺激性、腐蚀性、窒息性、麻醉性、溶血性、致敏性、致癌性、致突变性及致畸性等。
(1)刺激性
①对皮肤的刺激
当某些化学品和皮肤接触时,化学品可使皮肤保护层脱落,而引起皮肤干燥、粗糙、疼痛,这种情况称作皮炎,许多化学品都能引起皮炎。
②对眼睛的刺激
化学品和眼部接触会产生流泪、酸痛等感觉,导致的伤害轻微时有暂时性的不适,严重时可能会永久伤残,伤害严重程度取决于毒物的毒性、中毒的剂量以及采取急救措施的快慢。
③对呼吸系统的刺激
雾状、气态的化学刺激物和呼吸系统(鼻和咽喉)接触时,会产生火辣辣的感觉,这一般是由可溶物引起的,如氨水、甲醛、二氧化硫、酸、碱等,它们易被鼻咽部湿润的表面所吸收。
一些刺激物对气管的刺激可引起气管炎,甚至严重损害气管和肺组织,如二氧化硫、氯气、煤尘等。一些化学物质将会渗透到肺泡区,引起强烈的刺激或导致肺水肿。表现有咳嗽、呼吸困难(气短)、缺氧以及痰多。例如二氧化氮、臭氧以及光气等。
(2)过敏
①皮肤过敏
皮肤过敏是指接触化学品后,在身体接触部位或其它部位产生的皮炎(皮疹或水疱)。如:环氧树脂、胶类硬化剂、偶氮染料、煤焦油衍生物和铬酸等都可使皮肤过敏。
②呼吸系统过敏
呼吸系统对化学物质的过敏引起职业性哮喘,这种症状的反应常包括咳嗽,特别是夜间,以及呼吸困难,如气喘和呼吸短促,引起这种反应的化学品有甲苯、聚氨脂、福尔马林等。
(3)缺氧(窒息)
窒息涉及到对身体组织氧化作用的干扰。这种症状分为两种:单纯窒息和化学窒息。
①单纯窒息
这种情况是由于周围氧气被惰性气体所代替,如氮气、二氧化碳、乙烷、氢气或氦气,而使氧气量不足以维持生命的继续。
一般情况下,空气中含氧21%。如果空气中氧浓度降到17%以下,机体组织的供氧不足,就会引起头晕、恶心,调节功能紊乱等症状。这种情况一般发生在空间有限的工作场所,缺氧严重时可能会导致昏迷,甚至死亡。
②化学窒息
由于某些化学物质直接影响机体传送氧以及和氧结合的能力而造成机体缺氧。如:一氧化碳与血液的结合能力强于氧,它是典型的窒息性物质。空气中一氧化碳含量达到0.1%时就会导致血液携氧能力严重下降。另一些物质直接影响机体细胞和氧结合的能力,如氰化氢、硫化氢等。
(4)昏迷和麻醉
接触高浓度的某些化学品,如乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、乙炔、烃类、乙醚、异丙醚会导致中枢神经抑制。这些化学品有类似醉酒的作用,一次大量接触可导致昏迷甚至死亡。但也会导致一些人沉醉于这种麻醉品。
(5)全身中毒
全身中毒是指化学物质引起的对一个或多个系统产生有害影响并扩展到全身的现象,这种作用不局限于身体的某一点或某一区域。
(6)致癌
长期接触一定的化学物质可能引起细胞的无节制生长,形成癌性肿瘤。这些肿瘤可能在第一次接触这些物质以后许多年才表现出来,这一时期被称为潜伏期,一般为4~40年。发生职业肿瘤的部位是变化多样的,未必局限于接触区域,如砷、石棉、铬、镍等物质可能导致肺癌;鼻腔癌和鼻窦癌是由铬、镍、木材、皮革粉尘等引起的;膀胱癌与接触联苯胺、苯胺、皮革粉尘等有关;皮肤癌与接触砷、煤焦油和石油产品等有关;接触氯乙烯单体可引起肝癌;接触苯可引起再生障碍性贫血。
(7)致畸
接触化学物质可能对未出生胎儿造成危害,干扰胎儿的正常发育,在怀孕的前三个月,脑、心脏、胳膊和腿等重要器官正在发育。一些研究表明,化学物质可能干扰正常的细胞分裂过程,如麻醉性气体、水银和有机溶剂等,从而导致胎儿畸形。
(8)致突变
某些化学品对人类遗传基因可能发生损害,从而导致后代发育异常,实验结果表明80%~85%的致癌化学物质对后代有影响。
(9)尘肺
尘肺是由于在肺的换气区域发生了小尘粒的沉积以及肺组织对这些沉积物的反应造成的。尘肺很难在早期发现,当X射线检查发现这些变化的时候,病情一般已经较重了。尘肺病患者的肺的换气功能下降,在紧张活动时将发生呼吸短促症状,这种作用是不可逆的。能引起尘肺病的物质有石英晶体、石棉、滑石粉及煤粉等。
(10)烧伤
腐蚀品与人体接触后,能够和人体细胞发生反应,使细胞受到破坏而造成烧伤。如:浓硫酸、浓硝酸都属于这类化学品。
四、化学品对环境的危害及对人类的影响
随着化学工业的发展,人们在充分利用化学品的同时,也产生了大量的化学废弃物,其中不乏有毒有害物质。由于毫无控制地随意排放以及化学品从其他途径的泄放,使环境状况日益恶化。严重污染了环境。如何认识化学品污染的危害,最大限度地降低化学品的污染,加强环境保护力度.已是当前人们亟待解决的重大问题。
4.1化学品污染对环境的危害
1.大气污染
(1)破坏臭氧层
研究结果表明,含氯元素的化学物质,特别是氯氟烃进入大气会破坏同温层的臭氧,另外,其他化学品对臭氧也有破坏作用。
臭氧可以减少太阳紫外线对地表的辐射,臭氧减少导致地面接收的紫外线辐射量增加,从而导致皮肤癌和白内障的发病率大量增加。
(2)导致温室效应
大气层中的某些微量组分能使太阳的短波辐射加热地面,而地面增温后所放出的热辐射,都被这些组分吸收,使大气增温,这种现象称为温室效应。这些能使地球大气增温的微量组分,称为温室气体。主要的温室气体有CO2、CO、氟氯烷烃等,其中C02是造成全球变暖的主要因索。
温室效应产生的影响主要是使全球变暖和海平面上升。
(3)引起酸雨
由于硫氧化物(主要为S02)和氮氧化物的大量排放,它们在空气中遇水蒸汽形成酸雨。对动物、植物、人类等均会造成严重影响。
(4)形成光化学烟雾
光化学烟雾的危害极大。1952年12月5~8日伦敦的大雾在一周之内导致4000余人死亡。汽车、工厂等排人大气中的氮氧化物在日光的作用下,形成以臭氧、过氧乙酰酯酸酰为主的光化学烟雾,是致死的主要原因。美国在1955年的一次污染事件中仅65岁以上的老人就死亡400多人。这些都是光化学烟雾的作用。
2.对土壤的危害
据统计.我国每年向陆地排放有害化学废弃物2千多万吨,由于大量化学废弃物进入土壤,可导致土壤酸化、土壤碱化和土壤板结。
3.对水体的污染
水体中的污染物概括地说可分为四大类:无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物和有机有毒物。含氮、磷及其他有机物的生活污水、工业废水排入水体,使水中养分过多,藻类大量繁殖,海水变红,称为“赤潮"。由于造成水中溶解氧的急剧减少,严重影响鱼类生存。重金属、农药、挥发性酚类、氧化物、砷化合物等污染物可在水中生物体内富集,造成其损害和死亡,破坏生态环境。
4.2化学品污染对人体的危害
①急性危害
在短时间内(或者是一次性的),有害物大量进入人体所引起的中毒称为急性中毒。急性危害对人体影响最为明显,较为典型的是1952年12月发生在英国伦敦的烟雾事件。这种事件在许多国家发生过,但有些情况下,由于人们这方面知识不足,没有充分估计或认识到。
②慢性危害
小剂量的有害物质经过长时期的侵入人体所引起的中毒,称为慢性中毒。慢性中毒一般要经过长时间之后才逐渐显露出来,对人的危害是慢性的。例如由铜污染引起的骨痛病便是慢性中毒的典型例子。
③远期危害
化学物质往往会通过遗传影响到子孙后代,引起胎儿致畸,致突变等。
我国每年癌症新发病人有150万人,死亡110万人,而造成人类癌症的原因80%~85%与化学因素有关。
五、危险化学品危害的控制
由前面的分析我们可以清楚地认识到,危险化学品对人和环境的危害是客观存在的,而我们又不可能离开这些危险品,因此只能尽力控制其危害,降低危害的程度。在这里介绍一些控制的方法。
5.1操作控制
操作控制的目的是通过采取适当的措施,消除或降低工作场所的危害,防止工人在正常作业时受到有害物质的侵害。采取的主要措施是替代、变更工艺、隔离、通风、个体防护和卫生。
1.替代
控制、预防化学品危害最理想的方法是不使用有毒有害和易燃易爆的化学品,但这一点并不是总能做到,通常的做法是选用无毒或低毒的化学品替代已有的有毒有害的化学品,选用可燃化学品替代易燃化学品。例如,用甲苯替代喷漆和除漆中使用的苯,用其它无毒或低毒脂肪族烃替代胶水或粘合剂中的苯等。
2.变更工艺
虽然替代是控制化学品危害的首选方案,但是目前可供选择的替代品往往是很有限的,特别是因技术和经济方面的原因,不可避免地要生产、使用有毒有害化学品。这时可通过变更工艺消除或降低化学品危害。如以往利用乙炔为原料制乙醛,采用汞做催化剂,现在发展为用乙烯为原料,通过氧化或氧氯化制乙醛,不需要用汞来做催化剂。通过变更工艺,彻底消除了汞害。
3.隔离
隔离就是通过封闭、设置屏障等措施,避免作业人员直接暴露于有害环境中。
最常用的隔离方法是将生产或使用的设备完全封闭起来,使工人在操作中不接触有害化学品。
隔离操作是另一种常用的隔离方法,简单地说,就是把生产设备与操作室隔离开。最简单的形式是把生产设备的管线阀门、电控开关放在与生产地点完全隔开的操作室内。
4.通风
通风是控制作业场所中有害气体、蒸气或粉尘最有效的措施。借助于有效的通风,使作业场所的空气中有害气体、蒸气或粉尘的浓度低于安全浓度,保证工人的身体健康,防止火灾、爆炸事故的发生。
通风分局部排风和全面通风两种。局部排风是把污染源罩起来,抽出污染空气,所需风量小,经济有效,并便于净化回收。像实验室中的通风橱,焊接室或喷漆室可移动的通风管和导管都是局部排风设备。
对于点式扩散源,一般用局部排风。使用局部排风时,应使污染源处于通风罩控制范围内。为了确保通风系统的高效率,通风系统设计的合理性十分重要。对于已安装的通风系统,要经常加以维护和保养,使其有效地发挥作用。
全面通风则是用新鲜空气将作业场所中的污染物稀释到安全浓度以下,所需风量大,不能净化回收。
对于面式扩散源,要使用全面通风。全面通风也称稀释通风,其原理是向作业场所提供新鲜空气,抽出污染空气,进而稀释有害气体、蒸气或粉尘,从而降低其浓度。采用全面通风时,在厂房设计阶段就要考虑空气流向等因素。因为全面通风的目的不是消除污染物,而是将污染物分散稀释,所以全面通风仅适合于低毒性作业场所,不适合于腐蚀性、污染物量大的作业场所。
有时,局部排风和全面通风要同时使用在冶金厂,熔化的物质从一端流向另一端时散发出有毒的烟和气,两种通风系统都要使用。
5.2个人防护措施
当作业场所中有害化学品的浓度超标时,作业人员就必须使用合适的个体防护用品。个体防护用品既不能降低作业场所中有害化学品的浓度。也不能消除作业场所的有害化学品,而只是一道阻止有害物进入人体的屏障。防护用品本身的失效就意味着保护屏障的消失,因此个体防护不能被视为控制危害的主要手段,而只能作为一种辅助性措施。
防护用品主要有头部防护器具、呼吸防护器具、眼防护器具、身体防护用品、手足防护用品等。
1.皮肤的防护
皮肤防护就是减少皮肤裸露的机会。皮肤防护常采用穿防护服、防护鞋、戴防护手套、帽子等防护用品,还可在外露皮肤上涂一些防护油膏。防护用品应该根据接触的危险化学品种类选用。例如:在操作腐蚀性物品时,必须穿戴橡胶防护手套和橡胶围裙。从事接触腐蚀性气体的工作时,必须穿合适的工作服,不能赤裸身体的任何部分。
2.呼吸系统防护
对毒物和粉尘的防护,应使用过滤式和隔离式防毒用具。过滤式防毒用具有简易防毒口罩、防尘口罩和过滤式防毒面具等;隔离式防毒用具可分为氧气呼吸器、空气呼吸器、自吸式长管面具和送风式防毒面具等。使用什么样的防毒面具,应根据现场作业环境的条件(含氧量、毒物的性质、毒性和浓度等)正确选用。尘毒岗位工人下班后应进行淋浴冲洗。
3.讲究卫生
卫生包括保持作业场所清洁和作业人员的个人卫生两个方面。
经常清洗作业场所,对废物溢出物加以适当处置,保持作业场所清洁,也能有效地预防和控制化学品危害。
作业人员应养成良好的卫生习惯,防止有害物附着在皮肤上,防止有害物通过皮肤渗入体内。
4.高毒作业的防护
高毒作业场所的防毒措施:
(1)作业场所必须与生活场所分开,且不得住人。
(2)高毒作业场所应当与其他作业场所有效隔离。
(3)必须设置有效的通风装置。
(4)设置自动报警装置和事故通风设施。
(5)以设置应急撤离通道和必要的泄险区。
(6)设置红色区域警示线。醒目的警示标识和中文警示说明,并设置通讯报警设备。警示说明应当载明产生职业中毒的种类、后果、预防以及应急救治措施等内容。
(7)配备应急救援人员和必要的应急救援器材、设备。
(8)设置淋浴间和更衣室,并设置清洗和处理从事高毒作业劳动者的工作服、工作鞋帽等物品的专用间。
5.3管理控制
管理控制是指通过管理手段按照国家法律和标准建立起来的管理程序和措施,是预防化学品危害的一个重要方面。如对作业场所进行危害识别,张贴标志,在化学品包装上粘贴安全标签,化学品运输、经营过程中附化学产品安全技术说明书,从业人员的安全培训和资质认定,采取接触监测、医学监督等措施均可达到管理控制的目的。
六、危险化学品事故的急救和处理
现场抢救是能否挽救生命、减少伤亡的关键,目的是使患者脱离有毒环境,给予必要的紧急处理,防治急性吸收毒物,保护已受损的器官,为进一步的急救、治疗赢得时间,奠定基础。
现场急救应当根据毒物品种、性质、中毒方式和患者的病情确定急救方法。
6.1窒息性气体中毒
高浓度的硫化氢、氰化物、一氧化碳、二氧化碳等毒物,或其他原因导致的空气中氧浓度降低至14%(特别是10%)以下时,可导致接触者意识立即丧失,甚至出现电击样死亡。如果救护者救人心切,在没有任何防护措施的情况下进入中毒事故现场,则极易导致立即昏倒、死亡,造成更多人员伤亡事故。因此,进行窒息性气体中毒的抢救工作,必须立即向中毒事故现场内送风;救护者必须佩戴防毒面具或供氧式面具,并系好安全带;抢救现场设置警戒岗,由专人对抢救情况进行监视,及时处理紧急情况。如现场缺乏防护面罩,在救护人员进入现场之前,应当先向现场放置动物,观察动物的变化,在确认动物没有毒性反应表现时,人员才能进入现场。对窒息性气体中毒的病人.应立即搬移至事故现场的上风侧,给予吸痰、人工呼吸等处理。
6.2刺激性气体中毒
酸雾、氯及其化合物、氮氧化物、氨、臭氧、硫的氧化物、某些酯类、金属化合物以及八氟异丁烯、氟光气、六氟丙烯、氟聚合物的裂解残液气和热解气、氮芥气、亚当氏气、路易氏气、溴甲烷、有机磷等刺激性气体弥漫迅速,常导致多人中毒。救护者进入现场,必须佩戴个人防护用品和系好安全带。紧急情况下可以用湿毛巾掩口鼻进入现场,但必须系好安全带,进入现场停留时间不宜太长。对刺激性气体中毒的病人,应立即搬移至事故现场的上风侧处理。
6.3化学烧伤
化学烧伤有一个反应过程,开始时并不感觉疼痛,要经过数分钟、数小时甚至数日后才能表现出它的严重程度,所以常常被人们忽视。物理烧伤后伤害可以不继续加深,而腐蚀品与皮肤接触后,灼伤逐步加剧,愈合很慢,还会留下疤痕。
强酸、强碱等可以造成皮肤、眼睛灼伤的化学品约25000多种,我国约有数百种,除常见的强酸、强碱类硫酸、盐酸、硝酸、其他无机酸、氢氟酸、石灰、氢氧化钠、氨水外,还有酚、苯、电石、乙炔、有机磷、铬酸盐等。事故发生后应立即脱去被化学品污染的衣服、鞋帽、手套和袜子,并立即用清水冲洗.忌用热水,冲洗时间为20~30分钟。用清水清洗后,必要时可用中和剂冲洗,然后再用生理盐水洗去中和剂。对吸湿性强,遇水生成刺激性更强或释放较多热量的化学物(如生石灰、四氯化碳等),应先用软纸、软布抹去,再用大量清水冲洗。对黄磷引起的灼伤,应用清水浸泡、湿布覆盖,以隔绝空气防止着火。
6.4脱离现场后的紧急处理措施
1.呼吸、心跳停止的应立即进行心肺复苏。
2.呼吸急促、脉搏细弱的应给予人工呼吸、吸氧,针刺或指压人中、内关、足三里。
3.注意保暖。
4.清除口腔、鼻腔分泌物和假牙等,维持呼吸道畅通。
5.检查头、胸、腹等部位是否有外伤,特别要注意是否有骨折。
6.就近送医院作进一步的抢救、治疗。
7.刺激性气体中毒的病人,无论是否有症状,都应安静休息,加强观察,预防迟发性肺水肿。
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