(一)毒物的概念
1、定义物质进入机体,蓄积达一定的量后,与机体组织发生生物化学或生物物理学变化,干扰或破坏机体的正常生理功能,引起暂时性或永久性的病理状态,甚至危及生命,称该物质为毒物。工业生产过程中接触到的毒物(主要指化学物质),称为工业毒物。
2、工业毒物的物理状态 在生产环境中,毒物常以气体、蒸气、烟尘、雾和粉尘等形式存在,其存在形式主要取决于毒物本身的理化性质、生产工艺、加工过程等。
3、毒性及其表示方法
毒性是用来表示毒物的剂量与引起毒作用之间关系的一个概念。它是指一种物质引起人体的病理变化,造成损伤的能力。我们通常采用下列指标:
1、半数致死量或浓度(LD50或LC50)
引起一组受试动物中半数动物死亡的剂量或浓度。
2、绝对致死量或浓度(LD100或LC100)
引起一组动物全部死亡的最低剂量或浓度。
3、最小致死量或浓度(MLD或MLC)
引起一组动物中个别死亡的剂量或浓度。
4、最大耐受量或浓度(LD0或LC0)
引起一组动物全部存活的最高剂量或浓度。
5、急性阈剂量或浓度(Limac)
一次染毒后,引起机体某种有害反应的最小剂量或浓度。
6、慢性阈剂量或浓度(Limac)
在慢性染毒时(即长时间反复染毒)引起机体反应的最小剂 量和浓度。
7、无反应浓度(EC0)
指不引起机体反应的最大浓度。
以上表示毒性的指标中,以半数致死量最为常用。毒性大小与致死量成正比,即致死所用剂量越小毒性越大。
(二)毒物的分类
毒物的分类方法很多。有的按毒物来源分类,有的按毒物侵入人体的途径分类,有的按毒物作用的靶器官和靶系统分类等。
目前最常用的分类是按化学性质和其用途相结合的分类法:
1、金属和类金属:常见的金属和类金属毒物有铅、汞、锰、镍、铍、砷、磷及其化合物等。
2、刺激性气体:是指对眼和呼吸道粘膜有刺激作用的气体。它是化学工业常遇到的有毒气体。刺激性气体的种类甚多,最常见的有氯、氨、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酯等。
3、窒息性气体:是指能造成机体缺氧的有毒气体。窒息性气体可分为单纯窒息性气体、血液窒息性气体和细胞窒息性气体。如氮气、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸气等,氰化氢、硫化氢等。
4、农药:包括杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、除草剂等。农药的使用对保证农作物的增产起着重要作用,但如生产、运输、使用和贮存过程中未采取有效的预防措施,可引起中毒。
5、有机化合物:种类繁多,例如应用广泛的有机溶剂,如苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、汽油、甲醇、丙酮等;苯的氨基和硝基化合物,如苯胺、硝基苯等。
6、高分子化合物:高分子化合物均由一种或几种单体经过聚合或缩合而成,其分子量高达数千至几百万。如合成橡胶、合成纤维、塑料等。高分子化合物本身无毒或毒性很小,但在加工和使用过程中,可释放出游离单体对人体产生危害,如酚醛树脂遇热释放出苯酚和甲醛而具有刺激作用。某些高分子化合物由于受热氧化而产生毒性更为强烈的物质,如聚四氟乙烯塑料受高热分解出四氟乙烯、六氟丙烯、八氟异丁烯,吸入后引起化学性肺炎或肺水肿。高分子化合物生产中常用的单体多为不饱和烯烃、芳香烃及卤代化合物、氰类、二醇和二胺类化合物,这些单体多数对人体有危害。
(三)毒物进入人体的途径
呼吸道:呼吸道是工业生产中毒物进入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循环而被运送到全身。通过呼吸道吸收最重要的影响因素是其在空气中的浓度,浓度越高,吸收越快。
皮 肤:皮肤在工业生产中,毒物经皮肤吸收引起中毒亦比较常见。脂溶性毒物经表皮吸收后,还需有水溶性,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。
消化道:消化道在工业生产中,毒物经消化道吸收多半是由于个人卫生习惯不良,手沾 染的毒物随进食、饮水或吸烟等而进入 消化道。进入呼吸道的难溶性毒物被清 除后,可经由咽部被咽下而进入消化道。
(四)毒物在体内的过程
工业毒物进入人体后,分布在不同的部位,参与体内的代谢过程,发生转化,有些可解毒或排出体外,有些则在体内蓄积起来,久而久之,导致各种中毒症状。
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。当在作用点达到一定浓度时,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)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,常测定尿中毒物及其代谢物,以监测和诊断毒物吸收和中毒。
4、积蓄:毒物进入体内的总量超过转化和排出总量时,体内的毒物就会 逐渐增加,这种现象就称之为毒物的蓄积。此时毒物大多相对集中于某些部位,毒物对这些蓄积部位可产生毒作用。毒物在体内的蓄积是发生慢性中毒的基础。
(五)毒物对人体的危害
有毒物质对人体的危害主要为引起中毒。中毒分为急性、亚急性和慢性。毒物一次短时间内大量进入人体后可引起急性中毒;小量毒物长期进入人体所引起的中毒称为慢性中毒;介于两者之间者,称之为亚急性中毒。接触毒物不同,中毒后出现的病状亦不一样,现按人体的系统或器官将毒物中毒后的主要病状分述如下
1、呼吸系统:在工业生产中,呼吸道最易接触毒物,特别是刺激性毒物,一旦吸入,轻者引起呼吸道炎症,重者发生化学性肺炎或肺水肿。常见引起呼吸系统损害的毒物有氯气、氨、二氧化硫、光气、氮氧化物,以及某些酸类、酯类、磷化物等。
2、神经系统:神经系统由中枢神经(包括脑和脊髓)和周围神经(由脑和脊髓发出,分布于全身皮肤、肌肉、内脏等处)组成。有毒物质可损害中枢神经和周围神经。主要侵犯神经系统的毒物称为“亲神经性毒物”。可引起神经衰弱综合征、周围神经病、中毒性脑病等。
3、血液系统:在工业生产中,有许多毒物能引起血液系统损害。如:苯、砷、铅等,能引起贫血;苯、巯基乙酸等能引起粒细胞减少症;苯的氨基和硝基化合物(如苯胺、硝基苯)可引起高铁血红蛋白血症,患者突出的表现为皮肤、粘膜青紫;氧化砷可破坏红细胞,引起溶血;苯、三硝基甲苯、砷化合物、四氯化碳等可抑制造血机能,引起血液中红细胞、白细胞和血小板减少,发生再生障碍性贫血;苯可致白血症已得到公认,其发病率为14/10万。
4、消化系统:有毒物质对消化系统的损害很大。如:汞可致汞毒性口腔炎,氟可导致“氟斑牙”;汞、砷等毒物,经口侵入可引起出血性胃肠炎;铅中毒,可有腹绞痛;黄磷、砷化合物、四氯化碳、苯胺等物质可致中毒性肝病。
5、循环系统:常见的有:有机溶剂中的苯、有机磷农药以及某些刺激性气体和窒息性气体对心肌的损害,其表现为心慌、胸闷、心前区不适、心率快等;急性中毒可出现的休克;长期接触一氧化碳可促进动脉粥样硬化等等。
6、泌尿系统:经肾随尿排出是有毒物质排出体外的最重要的途径,加之肾血流量丰富,易受损害。泌尿系统各部位都可能受到有毒物质损害,如慢性铍中毒常伴有尿路结石,杀虫脒中毒可出现出血性膀胱炎等,但常见的还是肾损害。不少生产性毒物对肾有毒性,尤以重金属和卤代烃最为突出。
7、骨骼损害:长期接触氟可引起氟骨症。磷中毒下颌改变首先表现为牙槽嵴的吸收,随着吸收的加重发生感染,严重者发生下颌骨坏死。长期接触氯乙烯可致肢端溶骨症,即指骨末端发生骨缺损。镉中毒可发生骨软化。
8、眼损害:生产性毒物引起的眼损害分为接触性和中毒性两类。前者是毒物直接作用于眼部所致;后者则是全身中毒在眼部的改变。接触性眼损害主要为酸、碱及其他腐蚀性毒物引起的眼灼伤。眼部的化学灼伤重者可造成终生失明,必须及时救治。引起中毒性眼病最典型的毒物为甲醇和三硝基甲苯。
9、皮肤损害:职业性皮肤病是职业性疾病中最常见、发病率最高的职业性伤害,其中化学性因素引起者占多数。根据作用机制不同引起皮肤损害的化学性物质分为:原发性刺激物、致敏物和光敏感物。常见原发性刺激物为酸类、碱类、金属盐、溶剂等;常见皮肤致敏物有金属盐类(如铬盐、镍盐)、合成树脂类、染料、橡胶添加剂等;光敏感物有沥青、焦油、吡啶、蒽、菲等。常见的疾病有接触性皮炎、油疹及氯痤疮、皮肤黑变病、皮肤溃疡、角化过度及皲裂等。
10、化学灼伤:化学灼伤是化工生产中的常见急症。是化学物质对皮肤、粘膜刺激、腐蚀及化学反应热引起的急性损害。按临床分类有体表(皮肤)化学灼伤、呼吸道化学灼伤、消化道化学灼伤、眼化学灼伤。常见的致伤物有酸、碱、酚类、黄磷等。某些化学物质在致伤的同时可经皮肤、粘膜吸收引起中毒,如黄磷灼伤、酚灼伤、氯乙酸灼伤,甚至引起死亡。
11、职业肿瘤:接触职业性致癌性因素而引起的肿瘤,称为职业性肿瘤。我国1987年颁布的职业病名单中规定石棉所致肺癌、间皮瘤,联苯胺所致膀胱癌,苯所致白血病,氯甲醚所致肺癌,砷所致肺癌、皮癌,氯乙烯所致肝血管肉瘤,焦炉工人肺癌和铬酸盐制造工人肺癌为法定的职业性肿瘤。
总之,机体与有毒化学物质之间的相互作用是一个复杂的过程,中毒后的表现千变万化,了解和掌握这些过程和表现,无疑将有助于我们对有毒化学物质中毒的了解和防治管理。
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