《化学性职业危害》PPT课件

第三章化学性职业危害,何华刚,第三章化学性职业危害,工业毒物的分类毒物毒性的评价指标影响毒物毒性的因素有哪些？工业毒物进入人体的途径有哪些？工业毒物对人体的危害有哪些？工业毒物如何分级？,第一节工业毒物概述,一、工业毒物的概念1、毒物广义毒物凡作用于人体并产生有害作用的物质。狭义毒物指少量进入人体即可导致中毒的物质。,第一节工业毒物概述,“毒物”的科学含义物质进入机体，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。工业毒物（生产性毒物）是指在工业生产过程中使用或产生的毒物。,第一节工业毒物概述,毒物含义的相对性：（1）物质只有在特定条件下作用于人体才具有毒性。（2）物质只要具备了一定的条件，就可能出现毒害作用。（3）某种物质是否有毒，与它的数量及作用条件有直接关系。,第一节工业毒物概述,2、中毒中毒物质侵入人体后与人体组织发生化学或物理化学作用，并在一定条件下破坏人体的正常生理机能，引起某些器官和系统发生暂时性或永久性的病变，这种病变称之为中毒。职业中毒劳动者在生产过程中，由于接触生产性毒物而引起的中毒称为职业中毒。,第一节工业毒物概述,“职业中毒”判断的三要素：,“生产过程中”、“工业毒物”和“中毒”,第一节工业毒物概述,二、工业毒物的分类1、按物理形态分类,第一节工业毒物概述,第一节工业毒物概述,2、按化学类属分类无机毒物主要包括金属及其盐、酸、碱及其他无机物有机毒物主要包括脂肪族碳氢化合物、芳香族碳氢化合物及其他有机物,第一节工业毒物概述,3、按毒作用性质分类刺激性毒物窒息性毒物麻醉性毒物全身性毒物,第一节工业毒物概述,4、按化学性质和其用途相结合的分类（1）金属和类金属（2）刺激性气体（3）窒息性气体单纯窒息性气体如N2、CO2、甲烷；血液窒息性气体（化学窒息性气体）如CO、NO、苯的氨基或硝基化合物；细胞窒息性气体如硫化氢、氰化氢（4）有机化合物（5）高分子化合物（6）农药,第二节工业毒物的毒性,一、毒性及其评价指标1、毒性毒性是指某种毒物引起机体损伤的能力。毒性大小，一般以毒物引起实验动物某种毒性反应所需的剂量表示，所需剂量愈小，表示毒性愈大。,第二节工业毒物的毒性,2、常用的评价指标：绝对致死剂量或浓度（LD100或LC100）是指使全组染毒动物全部死亡的最小剂量或浓度；半数致死剂量或浓度（LD50或LC50）是指使全组染毒动物半数死亡的剂量或浓度。最小致死剂量或浓度（MLD或MLC）是指使全组染毒动物中有个别动物死亡的剂量或浓度；最大耐受剂量或浓度（LD0或LC0）是指使全组染毒动物全部存活的最大剂量或浓度。阈剂量（浓度）引起机体发生某种有害作用的最小剂量（浓度）。,第二节工业毒物的毒性,“剂量”通常是用毒物的毫克数与动物的每千克体重之比(即mg/kg)来表示。“浓度”常用质量体积浓度1m3空气中含有毒物的毫克数（mg/m3）表示。对于气态物质，“浓度”还常用体积分数(ppm)表示,即一百万分的空气容积中某一种物质所占的容积份数（1m3空气中含有毒物的毫升数）。在0oC,1大气压下，ppm与mg/m3两种单位的换算：ppmmg/m322.4/该毒物的分子量mg/m3ppm该毒物的分子量/22.4,第二节工业毒物的毒性,慢性阈剂量（或浓度）指多次、小剂量染毒而导致慢性中毒的最小剂量（或浓度）。急性阈剂量（或浓度）指一次染毒而导致急性中毒的最小剂量（或浓度）。毒作用带指从生理反应阈剂量到致死剂量的剂量范围。,第二节工业毒物的毒性,二、毒物的急性毒性分级按LD50或LC50将各种毒物分成：剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒5级，称为化学物质的急性毒性分级。,化学物质的急性毒性分级摘自化学物质毒性全书,第二节工业毒物的毒性,潜在吸入毒性指数IPIT（IndexofPotentialInhalationToxicity）20时饱和蒸气浓度与半数致死浓度的比值。IPIT（VP/101.33）/LC50106式中，VP20饱和蒸气压，kPa；LC50半数致死浓度，mg/m3。,第二节工业毒物的毒性,用潜在吸入毒性指数IPIT来划分吸入中毒危险性根据IPIT指数的不同可将吸入中毒危险性划分为四个等级（四级危险程度）,IPIT值对应的毒物吸入中毒危险等级和危险程度,第二节工业毒物的毒性,三、影响毒性的因素（一）物质的化学结构对毒性影响毒物的化学结构决定它在体内可能参与和干扰的生化过程；参与的程度和速度，决定毒作用的性质和大小。,第二节工业毒物的毒性,在碳氢化合物的同系列中，随着碳原子的增加其毒性增大-如醇类，丁醇、戊醇的毒性大于乙醇、丙醇在碳氢化合物的同分异构体中，直链的毒性比支键的大-如庚烷毒性大于异庚烷成环的比不成环的毒性大-如环戊烷大于戊烷，环已烷大于己烷化合物分子结构中的不饱和键增多，其毒性增大-乙炔大于乙烯，乙烯大于乙烷具有不饱和键或游离键的低价化合物较高价化合物毒性大-乙炔乙烯乙烷在各类有机非电解质之间，其毒性大小依次为芳烃醇酮环烃脂肪烃同类有机化合物中卤族元素取代氢时，毒性增加,第二节工业毒物的毒性,（二）物质的物理化学性质对毒性的影响可溶性毒物的可溶性越大，其毒性作用越大毒性物质的溶解性越大，侵入人体并被人体组织或体液吸收的可能性就越大。如硫化砷由于溶解度较低，所以毒性较轻。氯、二氧化硫较易溶于水，能够迅速引起眼结膜和上呼吸道粘膜的损害。而光气、氮的氧化物水溶性较差，常需要经过一定的潜伏期才引起呼吸道深部的病变。氧化铅比其他铅化合物易溶于血清更容易中毒。汞盐类比金属汞在胃肠道易被吸收。,第二节工业毒物的毒性,对于不溶于水的毒性物质，有可能溶解于脂肪和类脂质中，它们虽不溶于血液，但可与中枢神经系统中的类脂质结合，从而表现出明显的麻醉作用，如苯、甲苯等。四乙基铅等脂溶性物质易渗透至含类脂质丰富的神经组织，从而引起神经组织的病变。,第二节工业毒物的毒性,挥发性毒物的挥发性愈大，在空气中的浓度愈高，从呼吸道进入人体引起中毒的危险性亦愈大。物质的挥发性与物质本身的熔点、沸点和蒸气压有关。如溴甲烷的沸点较低，为4.6，在常温下极易挥发，故易引起生产性中毒。相反，乙二醇挥发性很小，则很少发生生产性中毒。所以，有些物质本来毒性很大，但挥发性很小，实际上并不怎么危险。反之，有些物质本来毒性不大，但挥发性很大，也就具有较大危险。,第二节工业毒物的毒性,分散度毒物的颗粒越小，即分散度越大，就越容易被吸入，毒作用越大在金属熔融时产生高度分散性的烟尘，发生铸造性吸入中毒就是明显的例子，如锌、铜、镍等的烟尘中毒。,第二节工业毒物的毒性,（三）毒物的联合作用有害因素危害机体时，可发生三类作用：1）独立作用混合物的毒性是各个毒物单独作用结果的简单汇总。2）协同作用相加作用两种以上的毒物同时存在于作业场所环境中时，它们的综合毒性为各个毒物毒性作用的总和。相乘作用多种毒物联合作用的毒性大大超过各个毒物毒性的总和。,第二节工业毒物的毒性,一般情况下，有机溶剂蒸气的混合物可认为是相加作用，如苯、甲苯、二甲苯混合物。嗜酒的人易引起中毒，因为酒精可增加铅、汞、砷、氮氧化物、四氯化碳、甲苯、二甲苯、氨基和硝基苯、硝化甘油以及硝基氯苯等毒物的吸收能力，乙醇会加强苯的血液毒性，加强氯仿的毒性，加强一氧化碳对人的致死作用。故接触这类物质的人不宜饮酒。3）拮抗作用多种毒物联合作用的毒性低于各个毒物毒性的总和。,第二节工业毒物的毒性,（四）生产环境和劳动强度与毒性的关系不同的生产方法影响毒物产生的数量和存在状态；不同的操作方法影响人与毒物的接触机会；环境中毒性物质的浓度越高，接触的时间越长，就越容易引起中毒。,第二节工业毒物的毒性,生产环境如温度、湿度、气压等的不同能影响毒物作用。环境温度越高，毒性物质越容易挥发，环境中毒件物质的浓度越高；使人体皮肤毛细血管扩张，出汗增多，血液循环及呼吸加快，从而增加吸收毒物的速度；越容易造成人体的中毒。环境中的湿度较大，也会增加某些毒物的作用强度。例如氯化氢、氟化氢等在高湿环境中，对人体的刺激性明显增强。高气压可使溶解于体液中的毒物量增多。,第二节工业毒物的毒性,劳动强度对毒物吸收、分布、排泄都有显著影响。劳动强度大能促进皮肤充血、汗量增加，毒物的吸收速度加快。耗氧增加，对毒物所致的缺氧更敏感。同时劳动强度大能使人疲劳，抵抗力降低，毒物更容易起作用。,第二节工业毒物的毒性,（5）个体因素与毒性的关系未成年人，一般说，少年对毒物的抵抗力弱，而成年人则较强。女性对毒物的抵抗力比男性弱。妇女“三期”，对某些毒物的敏感性增强。职业禁忌证，患有代谢机能障碍、肝脏或肾脏疾病的人，解毒机能大大削弱较易中毒。如贫血患者接触铅；肝病患者接触四氯化碳、氯乙烯；肾病患者接触砷；有呼吸系统疾病的患者接触刺激性气体等，都较易中毒，而且后果要严重些。,第二节工业毒物的毒性,工作场所空气中有毒物质容许浓度三种表示方法：1、最高容许浓度（MAC，MaximumAllowableConcentration）指人的工作地点、在一个工作日内、任何时间都不应超过的有毒化学物质的浓度。在最高容许浓度以下的作业场所中工作，可以保证工人在经常性生产劳动中，不致发生职业中毒，从而保护工人的健康。,第二节工业毒物的毒性,2、阈限值（TLV，ThresholdLimitValue）指化学物质在空气中的浓度限值，并表示在该浓度条件下每日反复暴露的几乎所有工人不致受到有害影响。工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2007.doc,第二节工业毒物的毒性,阈限值主要有以下三种：1）时间加权阈限值(时间加权平均容许浓度)（TLVTWA，ThresholdLimitValueTimeWeightedAverage）指正常8h工作日或40h工作周的时间加权平均容许接触水平。在此浓度下，几乎所有工人日复一日反复暴露而不致受到不良影响。,第二节工业毒物的毒性,时间加权平均浓度计算公式：C=(C1T1C2T2CnTn)/(T1T2Tn)C1，C2，Cn各操作点测得的空气中尘毒浓度，mg/m3；T1，T2，Tn工人在该测定点实际接触尘毒的时间，min。,第二节工业毒物的毒性,2）短期接触限值(短期接触容许浓度)（TLVSTEL，ThresholdLimitValueShortTermExposureLimit）指在一个工作日内，任何一次接触不得超过的15min时间加权平均的浓度容许接触水平。在此浓度下，工人可短时间连续暴露而不致受到：刺激作用；慢性或不可逆组织损伤；足以导致事故伤害增大，丧失自救能力，以及明显降低工作效率的麻醉作用。,第二节工业毒物的毒性,3）极限阈限值（TLVC，ThresholdLimitValueCeiling）指任何暴露时间均不应超过的浓度(相当于最高容许浓度)。,第二节工业毒物的毒性,3、一次接触限值（或称最高容许峰值）即一次临时性接触时的容许标准，亦称为应急接触限值。不但规定了浓度还限制了接触时间,第二节工业毒物的毒性,最高容许浓度的制定依次经过以下步骤：卫生毒理实验以确定有毒物质的急性吸入半数致死浓度、致死浓度，为亚急性和慢性中毒提供依据。亚急性实验以阐明毒物的毒作用特点，观察毒物主要损害的系统及器官，初步了解毒物作用的机理，为慢性中毒实验的观察指标和蓄积作用程度等提供资料。,第二节工业毒物的毒性,慢性实验以确定在一定的作用期间对动物不发生危害的毒物浓度（无作用浓度）及发生轻微危害的浓度（慢性阈浓度），直接提供制定最高容许浓度所需的安全限量的参考。安全系数根据受试毒物蓄积作用、动物对该毒物的敏感性差异、毒作用带的宽窄及有否致癌、致畸、致突变作用等确定安全系数。最高容许浓度值将慢性阈浓度除以安全系数，即可得到最高容许浓度的建议值。,第二节工业毒物的毒性,应用最高容许浓度时的注意事项是车间内慢性吸入中毒的标准须反复多次的测定须减少皮肤与毒物接触的机会工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2007.doc按照国家标准有毒作业场所空气采样规范（GB1373392）执行,第二节工业毒物的毒性,考虑其联合作用厂房设计阶段应按毒物的种类数降低最高容许浓度相应的倍数经常性的卫生监督用下式进行计算：C1/M1+C2/M2+Cn/Mn1C1、C2、Cn为各种物质的实际浓度；M1、M2、Mn为各种物质的最高容许浓度。,第二节工业毒物的毒性,例如，某生产车间内有苯、甲苯、二甲苯三种物质共存，测出：苯的浓度为20mgm3，甲苯为50mgm3，二甲苯为60mgm3；最高容许浓度：苯40mgm3、甲苯100mgm3、二甲苯100mgm3。,第二节工业毒物的毒性,按式计算：（2040）（50100）（60100）=l.61结果表明，该车间现有浓度已超过共存物质容许的浓度。若采取措施将甲苯、二甲苯的实际浓度分别降至20mgm3和30mgm3，则可使计算结果等于1，即可达到卫生要求。,第三节工业毒物的危害,一、工业毒物进入人体的途径呼吸道消化道皮肤,第三节工业毒物的危害,1、经呼吸道进入,毒物经呼吸道进入人体是最主要、最危险、最常见的途径。在全部职业中毒者中，大约有95是经呼吸道吸人引起的。,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。,第三节工业毒物的危害,生产性毒物进入人体后，被吸收量的大小取决于毒物的水溶性和肺泡气与血液中的毒物浓度梯度、血气分配系数。水溶性强的毒物，易被上呼吸道粘膜溶解吸附吸收肺泡气与血液中的毒物浓度梯度是扩散过程的推动力血/气分配系数愈大，毒物愈易进入血液,第三节工业毒物的危害,根据车间空气中有毒物质的浓度估算接触者的吸收剂量：估算剂量（mg/kg）=毒物浓度（mg/m3）10m3贮留率（）体重（kg）,第三节工业毒物的危害,2、经皮肤进入,毒物经皮肤进入人体的途径主要有表皮屏障和毛囊，少数是通过汗腺导管进入。,工业毒物经皮肤吸收，包括两个扩散过程：一是要穿透表皮的角质层；二是在真皮经毛细血管吸收进入血液。,第三节工业毒物的危害,经表皮进入体内的毒物需要越过三道屏障。第一道屏障是皮肤的表皮角质层，一般相对分子质量大于300的物质不易透过无损皮肤。第二道屏障是位于表皮角质层下面的连接角质层，它能阻止水溶性物质的通过，而不能阻止脂溶性物质的通过。第三道屏障是表皮与真皮连接处的基膜。脂溶性毒物经表皮吸收后，还要有水溶性，才能进一步扩散和吸收。,第三节工业毒物的危害,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、脂均溶的毒物(如苯胺)易被皮肤吸收。只是脂溶而水溶极微的苯，经皮肤吸收的量较少。能经过皮肤进入人体的毒物有以下几类：能溶于脂肪或类脂质的物质能与皮肤的脂酸根结合的物质具有腐蚀性的物质低分子量物质,第三节工业毒物的危害,影响毒物经皮肤进入人体的数量和速度：毒物的脂溶性、水溶性、毒物浓度、皮肤的接触面积和皮肤性状、环境温度、湿度等均会影响毒物经皮肤吸收。,第三节工业毒物的危害,3、经消化道进入,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；或发生事故毒物喷射进入口腔。,第三节工业毒物的危害,胃、肠道的酸碱度是影响毒物吸收的重要因素。胃液是酸性，对于弱碱性毒物可增加其电离，从而减少其吸收。对于弱酸性毒物则有阻止其电离的作用，因而增加其吸收。肠道吸收最重要的影响因素是肠内的碱性环境和较大的吸收面积。弱碱性物质在胃内不易被吸收，但到达小肠后即转化为非电离物质可被吸收。小肠内分布着酶系统，可使已与毒物结合的蛋白质或脂肪分解，从而释放出游离毒物促进其吸收。在小肠内物质可经过细胞壁直接渗入细胞。,第三节工业毒物的危害,二、工业毒物在人体内的分布毒物在体内的分布具有以下规律：初期：血液中毒物浓度最高，毒物在器官、组织内的浓度主要与供血量有关,第三节工业毒物的危害,毒物在血液中常以不同的状态存在：以物理溶解状态存在于血浆中，其中部分可能以离子状态存在；毒物与血浆蛋白或血浆内的有机酸结合成复合物；毒物吸附于红细胞表面或与红细胞某些成分结合；在红细胞内与血红蛋白结合。,第三节工业毒物的危害,中期：经过一段时间后（几小时或几天），血液中毒物浓度降低，体内未排出的毒物主要按它对各器官组织的亲和力大小及对细胞膜的通透能力而重新分布。有机毒物多属于非电解质，在体内多成均匀分布；而无机毒物和各种电解质则分布多不均匀。例如，铅主要集中于骨骼、肝肾；而一氧化碳则极易与血红蛋白结合；碘对于甲状腺组织具有特殊的亲和力。,第三节工业毒物的危害,后期：体内如有长时间不能排出的剩余毒物，若毒物的蓄积部位与靶器官一致，则易发生慢性中毒。但大部分是贮留在作为“贮存库”的器官或组织中，然后缓慢释放入血液中，进行新的循环。长期接触毒物时，如毒物或其代谢物在体内的生物半衰期较长，在接触间隔内不能完全排出，则将在体内逐渐累积，这一现象称为蓄积。,第三节工业毒物的危害,若蓄积部位是对毒物不敏感的“惰性”组织时，毒物对其贮存的部位没有明显危害，此部位又称“贮存库”人体贮存库主要有血浆蛋白、骨骼、脂肪、肝肾。,第三节工业毒物的危害,三、工业毒物在人体内的生物转化生物转化主要有四种形式：氧化、还原、水解和结合。生物转化过程一般分为两步进行：第一步包括氧化、还原或水解；第二步为结合。,第三节工业毒物的危害,一般而言，生物转化是一个解毒过程，但也有些化合物，经转化后的代谢产物比原来物质毒性更大，称为代谢活化。进人体内的毒物，有的可直接损害细胞的正常生理和生化功能发挥毒作用，而有的毒物在体内需经过转化后才能发挥其毒性作用。,第三节工业毒物的危害,四、毒物的排出主要排出途径是：肾、肝胆、肺；其次是汗腺、唾液、乳汁等。经肾排出肾是人体内毒物排出的最主要途径。排毒机理有三个过程：肾小球过滤、肾小管扩张、肾小管分泌其中肾小球过滤对毒物的排出最有意义。,第三节工业毒物的危害,经肝胆排出体内毒物及其代谢产物主要以主动运输方式经肝脏排入胆囊。经肺排出经呼吸道吸收的有毒气体以及溶解于血液中的挥发性毒物均可经肺排出。其他排出途径毒物可经乳汁排除，这种排出途径对后代有重要影响。毒物也可经唾液腺及汗腺排出，但其量甚微。,第三节工业毒物的危害,五、中毒的机理大致可分为六类：1、局部的刺激、腐蚀作用2、阻止氧的吸收、运输和利用3、抑制酶系统的活力4、神经体液作用5、干扰人体的免疫功能6、其他作用,第三节工业毒物的危害,六、急性中毒急性中毒是指在短时间内有大量毒物进入人体后突然发生的病变。慢性中毒慢性中毒是指长时间内有低浓度毒物不断进入人体，逐渐引起的病变。亚急性中毒指在较短时间内较大剂量毒物进入人体引起的中毒。,第三节工业毒物的危害,七、工业毒物对人体的危害（职业中毒的临床表现）按照对靶器官的作用，毒物对人体的危害可以分为：1神经系统,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、神经症状、多发性神经炎等。,第三节工业毒物的危害,（1）神经衰弱症候群患者出现全身无力，易疲劳，记忆力减退，睡眠障碍，头昏、头痛、心悸、多汗、情绪激动，思想不集中等症状。（2）神经症状中毒重者可出现精神异常，如哭笑无常、易怒、烦躁、抑郁、躁狂、妄想、癔病发作，甚至发展成痴呆。（3）多发性神经炎主要损害周围神经，早期症状为手脚发麻疼痛，以后发展到动作不灵活。,第三节工业毒物的危害,2血液、造血和心血管系统亚硝酸盐、苯的氨基和硝基化合物可致高铁血红蛋白白血症；一氧化碳、苯胺中毒等可使血红蛋白变性；砷化氢、苯肼、苯酚等可引起溶血性贫血；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，形成再生障碍性贫血；各种刺激性和窒息性气体、有机氟烯烃类、有机农药、砷等中毒可引起心肌损伤。,第三节工业毒物的危害,3呼吸系统有些高浓度窒息性毒物能直接抑制呼吸中枢或引起机械性阻塞而窒息。刺激性毒物可引起上呼吸道炎症、肺炎、肺水肿。乙二胺、苯二胺、甲苯二异氰酸酯等的中毒，可因其原发性刺激作用或致敏作用而引起职业性哮喘。,第三节工业毒物的危害,4消化系统有毒物质对消化系统的损害主要有：口腔炎症、牙齿损坏、肠胃炎症、腹痛和中毒性肝病等。,第三节工业毒物的危害,5肾脏泌尿系统,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、芳香胺、氟烯烃等中毒可出现出血性膀胱炎等；但常见的还是肾损害，出现蛋白尿、血尿、浮肿等症状。,第三节工业毒物的危害,6生殖系统铅、二硫化碳、二硝基甲苯、二溴氯丙烷、甲苯二胺等对男性生殖系统有损害；铅、汞、镉、铍、氯乙烯、苯乙烯等可对女性生殖系统产生危害。,第三节工业毒物的危害,7皮肤伤害,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。常见的疾病有皮肤灼伤和皮肤溃疡、接触性皮炎及过敏性皮炎、光感性皮炎、皮肤黑变病、角化过度及皲裂等。,第三节工业毒物的危害,根据作用机制不同，引起皮肤伤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、