生物监测2014.10

1、第三节第三节 生物监测生物监测（315）职业或环境卫生中监测的类型职业或环境卫生中监测的类型预防措施预防措施环境监测环境监测外接触外接触接触的生物监测健康监护生物接触限值生物接触限值预防措施预防措施医疗保健措施医疗保健措施(a)(b)(c)在职业卫生服务领域，我们主要从事的是生产环境的环境监测环境监测和健康监护健康监护。2环境监测环境监测指测定和评价工作场所空气中的有毒有害因素，又指测定和评价工作场所空气中的有毒有害因素，又称为称为空气监测空气监测；n空气监测是评价接触的最常用方法，已有有害物质的监测空气监测是评价接触的最常用方法，已有有害物质的监测方法、接触效应及接触方法、接触效应及接触效应

2、关系和接触限值。效应关系和接触限值。n空气监测在监测急性接触危险物、确定发射源、评价工程空气监测在监测急性接触危险物、确定发射源、评价工程控制方法的效果和评价职业卫生状况等方面有着重要作用。控制方法的效果和评价职业卫生状况等方面有着重要作用。一、生物监测的基本概念一、生物监测的基本概念11/18/20214n空气监测无伤害，一次空气监测可防止许多人的过量接空气监测无伤害，一次空气监测可防止许多人的过量接触。触。n空气监测的应用范围比生物监测广得多，对主要在接触空气监测的应用范围比生物监测广得多，对主要在接触部位起作用（刺激、呼吸道致癌）的有害物质，和机体部位起作用（刺激、呼吸道致癌）的有害物质

3、，和机体吸收很少的有害物质来说，比生物监测要有用。吸收很少的有害物质来说，比生物监测要有用。n可区别职业和非职业接触。可区别职业和非职业接触。n但是，但是，环境监测并不能准确地告诉我们机体实际接触的环境监测并不能准确地告诉我们机体实际接触的情况情况。一、生物监测的基本概念一、生物监测的基本概念生物监测生物监测是指是指定期（有计划）地、系统地监测人体系统地监测人体生物材料（血、尿和呼出气等）中化学物及其代谢生物材料（血、尿和呼出气等）中化学物及其代谢物的含量或由他们所致的生物效应水平，将测得值物的含量或由他们所致的生物效应水平，将测得值与与参考值参考值相比较，以评价人体接触化学物质的程度相比较，

4、以评价人体接触化学物质的程度及其对健康产生的潜在影响。及其对健康产生的潜在影响。一、生物监测的基本概念一、生物监测的基本概念11/18/20216n 生物监测考虑空气浓度的变化生物监测考虑空气浓度的变化、接触者在工作接触者在工作场所的移动场所的移动、化合物、化合物多种吸收途径多种吸收途径、各种理化各种理化的和毒代动力学的因素的和毒代动力学的因素如有害物质的溶解度如有害物质的溶解度和颗粒大小，工作负荷，有害物质代谢的能力和颗粒大小，工作负荷，有害物质代谢的能力。职业性职业性有害因素有害因素呼吸道呼吸道皮肤皮肤消化道消化道机体机体非职业性非职业性有害因素有害因素环境监测环境监测职业性职业性有害因素

5、有害因素呼吸道呼吸道皮肤皮肤消化道消化道机体机体非职业性非职业性有害因素有害因素生物监测生物监测生物监测反映了不同途径和不同来源总的接触量生物监测反映了不同途径和不同来源总的接触量和总负荷。和总负荷。吸收效率air monitoring空气监测空气监测 blood Metabolites血代谢产物或血代谢产物或原型原型urinary metabolites 尿代谢产物尿代谢产物proteinAdducts蛋白加合物蛋白加合物exhaled air呼出气呼出气11/18/202110血液血液u各种有害物质进入人体，不论经过哪个途径进入，都进入血液，再输送到机体的各部分，血液中有害物质和其代谢物的

6、浓度通常反映了接触的水平。u优点：反映接触水平。u缺点：血液的采集会造成一些损伤。 注意事项：注意事项：n当取血量在当取血量在0.5m10.5m1以上时，当收集样品的环境有外源性化以上时，当收集样品的环境有外源性化学物质存在增加了污染可能性时，以及测定血中易挥发学物质存在增加了污染可能性时，以及测定血中易挥发性的化学物质时，均不宜采集末稍血，应采集静脉血。性的化学物质时，均不宜采集末稍血，应采集静脉血。n有些有害物质及代谢物在全血、血浆、血清和血细胞中有些有害物质及代谢物在全血、血浆、血清和血细胞中分布是不同的，因此，在采样时必须根据检测的需要，分布是不同的，因此，在采样时必须根据检测的需要，

7、采集不同的血液部分。采集不同的血液部分。n在进行在进行金属金属分析时，必须考虑分析时，必须考虑EDTAEDTA抗凝剂对金属离子的抗凝剂对金属离子的络合作用，影响测定结果，最好采用络合作用，影响测定结果，最好采用肝素抗凝肝素抗凝。n用注射器采静脉血时，在转移血液时应先把注射器针头用注射器采静脉血时，在转移血液时应先把注射器针头取下，再将血样慢慢注入容器内，可避免发生溶血。取取下，再将血样慢慢注入容器内，可避免发生溶血。取未梢血时，不得用力挤压采血部位，要尽量让其自然流未梢血时，不得用力挤压采血部位，要尽量让其自然流出，避免因渗出组织液使血液稀释，并弃去第一滴血。出，避免因渗出组织液使血液稀释，并

8、弃去第一滴血。n在运输过程中，血样应避免强烈振动和大的温度改变。在运输过程中，血样应避免强烈振动和大的温度改变。n血液冷冻后会溶血，为了防止溶血，可以将血液的各部血液冷冻后会溶血，为了防止溶血，可以将血液的各部分（血浆和血细胞）分别冷冻贮存。分（血浆和血细胞）分别冷冻贮存。n如果血样临时存放过夜，可放在如果血样临时存放过夜，可放在4 4保存，否则必须冷冻保存，否则必须冷冻保存。保存。n用于测酶活性的血样，必须尽快分析，放置时间过长会用于测酶活性的血样，必须尽快分析，放置时间过长会使酶活性降低。使酶活性降低。 注意事项：注意事项：11/18/202113尿液尿液 n许多有害物质及其代谢物通过尿液

9、排泄，其浓度与接触剂量有一定的相关关系；n优点：采集简单方便 没有伤害，容易接受。n缺点：受多种因素影响 必须进行校正 11/18/2021141.1.校正的方法有尿比重法和肌酐法校正的方法有尿比重法和肌酐法 n将尿样中待测物浓度校正到标准比重的方法。将尿样中待测物浓度校正到标准比重的方法。( (我国规我国规定标准比重为定标准比重为1.020g/ml)1.020g/ml)n校正公式：校正公式： 1.020 1.0001.020 1.000 C C c c D 1.000 D 1.000 式中：式中：C 校正后尿样中待测物的浓度，校正后尿样中待测物的浓度，mg/L或或 g/L； c 校正前尿样中

10、待测物的浓度，校正前尿样中待测物的浓度，mg/L或或 g/L； D 尿样的实测比重，尿样的实测比重，g/ml。 11/18/2021152.2.肌酐校正法肌酐校正法n将尿样中的待测物浓度用尿中肌酐浓度进行校正的方法。(机体每日肌酐的排泄量是比较稳定的，不受饮食、出汗等因素影响)n校正公式： c （ mg/L ） C cr （ g/L ） 式中：C 校正后尿样中待测物的浓度，mg/g； c 校正前尿样中待测物的浓度，mg/L； cr 尿样的肌酐浓度，g/L。 11/18/202116尿样校正要求尿样校正要求n采用尿比重校正法进行校正时，应在采样后未加防腐剂或保护剂以前尽快测量尿比重。如果条件允许

11、，应在采集样品现场进行。n测量时，将收集的尿样移入25ml量筒中，放入尿比重计，进行尿比重测定。对于比重低于1.010g/ml和大于1.030g/ml的样品应当舍弃，应重新进行采样。n测量比重后的尿液，最好弃去不用。n采用肌酐校正法进行校正的尿样，需要返回实验室后尽快进行肌酐检测，肌酐浓度大于3g/L和小于0.5g/L的尿样应当舍弃。11/18/202117尿样的采集和保存尿样的采集和保存n采样的时间很重要，一定要按照规定的时间进行采样。采样的时间很重要，一定要按照规定的时间进行采样。n尿样的采集通常采集一次尿液，例如晨尿、班前尿、班尿样的采集通常采集一次尿液，例如晨尿、班前尿、班中尿或班后尿

12、，每次采样最好收集全部尿液，尿量应在中尿或班后尿，每次采样最好收集全部尿液，尿量应在50ml50ml以上。以上。n2424小时尿样采集方法是在一个规定时间，先将尿液排空小时尿样采集方法是在一个规定时间，先将尿液排空弃掉，然后在弃掉，然后在2424小时内，将所有的尿液收集到容器中，小时内，将所有的尿液收集到容器中，直到开始规定的时间。直到开始规定的时间。 注意事项：注意事项：n采样时，采样对象应离开工作场所，更换工作服，洗采样时，采样对象应离开工作场所，更换工作服，洗净手和脸，最好洗澡后，在清洁的环境下，将尿液收净手和脸，最好洗澡后，在清洁的环境下，将尿液收集到清洁的容器内。集到清洁的容器内。n

13、在采集班中尿或班后尿时，必须防止外来物的污染。在采集班中尿或班后尿时，必须防止外来物的污染。n在收集的过程中，应尽量避免尿样被多次转移。为了在收集的过程中，应尽量避免尿样被多次转移。为了防止尿样变质，通常需要加入防腐剂。常用的防腐剂防止尿样变质，通常需要加入防腐剂。常用的防腐剂是盐酸或硝酸、氯仿等。是盐酸或硝酸、氯仿等。n在测定金属化合物的尿样中加入酸，还起到保护金属在测定金属化合物的尿样中加入酸，还起到保护金属离子不被容器壁吸附的作用。通常离子不被容器壁吸附的作用。通常100ml100ml尿样加尿样加1ml1ml防防腐剂，加后摇匀。腐剂，加后摇匀。n采集的尿样若不能及时测定，应放在冰箱中保存

14、；需采集的尿样若不能及时测定，应放在冰箱中保存；需要长期要长期(5(5天以上天以上) )贮存的样品，最好保持在冰冻状态。贮存的样品，最好保持在冰冻状态。n有的尿样如测定尿汞和挥发性有害物质的要尽快分析有的尿样如测定尿汞和挥发性有害物质的要尽快分析，否则因容器壁的吸附或挥发使测定结果偏低。，否则因容器壁的吸附或挥发使测定结果偏低。 11/18/202119呼出气呼出气u待测物在肺泡气与肺部血液之间，存在着血待测物在肺泡气与肺部血液之间，存在着血气两相气两相的平衡。进入人体的挥发性有害物质或产生的挥发性代的平衡。进入人体的挥发性有害物质或产生的挥发性代谢物，可以通过呼出气排泄。谢物，可以通过呼出气

15、排泄。u呼出气中有害物质的量与体内的接触量有相关关系，呼出气中有害物质的量与体内的接触量有相关关系，特别是肺泡气；特别是肺泡气；u范围范围: :常用于挥发性有害物质的检测常用于挥发性有害物质的检测, ,确定内剂量确定内剂量11/18/202120呼出气的采集和保存呼出气的采集和保存n采集呼出气的采集呼出气的检测对象必须是肺功能正常者。检测对象必须是肺功能正常者。n采集混合呼出气时，检测对象先深呼吸采集混合呼出气时，检测对象先深呼吸2 23 3次，然后次，然后按正常呼吸将呼出气全部呼入采样管和采样袋中，立按正常呼吸将呼出气全部呼入采样管和采样袋中，立即密封采样管和采气袋。即密封采样管和采气袋。n

16、收集终末呼出气时，检测对象先深呼吸收集终末呼出气时，检测对象先深呼吸2 23 3次，然后次，然后收集最后的约收集最后的约100ml100ml呼出气。呼出气。n采样完毕如不能及时测定或样品待测物浓度很低，需采样完毕如不能及时测定或样品待测物浓度很低，需要浓缩时，可将采得的呼出气样品转移到固体吸附剂要浓缩时，可将采得的呼出气样品转移到固体吸附剂管中；这既能起到浓缩作用，又有利于样品的运输和管中；这既能起到浓缩作用，又有利于样品的运输和保存。保存。注意注意事项事项：1、常用的采样器有塑料袋或铝塑采样袋和两端具有三通活塞的玻璃管；采样器的体积至少为25ml。2、所有的采样器均有一定程度的吸附作用，要选

17、择对待测物吸附小的采样器。若有吸附，可在测定前将采样器适当加温，以减少吸附。3、采样器的密封性能要好，而且不能有阻力，以保证工人采集的是在正常呼吸状态下的呼出气。4、在采集班前呼出气时，必须在空气清洁的场所进行，因为班前呼出气中待测物浓度大约比班中浓度低100倍。5、当停止接触和接触情况变化时，呼出气中浓度变化很快。因此在接触期间或接触后短期内采样要特别注意采样的时机。三种监测的关系：相三种监测的关系：相辅相乘，互为补充辅相乘，互为补充生物监测健康监护环境化学物机体排出（转归全过程）环境监测 随着生物监测技术的不断完善随着生物监测技术的不断完善, ,其在职业有害因素评价其在职业有害因素评价体系

18、中的地位日益加强体系中的地位日益加强, ,改变了长期以来以改变了长期以来以 “ “环境监测为环境监测为主、生物监测为辅主、生物监测为辅”的传统观念，它与环境监测的传统观念，它与环境监测“相辅相相辅相成、互为补充成、互为补充”的观点正成为学术界共识。的观点正成为学术界共识。化学物质从环境到机体靶分子的过程化学物质从环境到机体靶分子的过程车间中的物质车间中的物质吸吸收收分布（血和组织）分布（血和组织）生物转化生物转化非活性代谢产物非活性代谢产物活性代谢产物活性代谢产物分布（血组织）分布（血组织）结合在关键部位结合在关键部位结合在非关键部位结合在非关键部位降解产物降解产物早期（可逆）有害效应早期（可

19、逆）有害效应亚临床损害亚临床损害临床损害临床损害修复，无修复，无有害生物有害生物学效应学效应排泄排泄环境环境监测监测生物生物监测监测健康健康监护监护职业病职业病诊断诊断生物标志物是生物监测的重要研究对象生物标志物是生物监测的重要研究对象。生物监测的实际。生物监测的实际需求促进了生物标志物的研究，而更多有效生物标志物的需求促进了生物标志物的研究，而更多有效生物标志物的确立为生物监测的实施提供了强有力保障。确立为生物监测的实施提供了强有力保障。 定义：定义：指反映生物系统与环境中化学、物理或生物因素之指反映生物系统与环境中化学、物理或生物因素之间相互作用的任何可测定的指标。间相互作用的任何可测定的

20、指标。 生物标志物（生物标志物（biomarkerbiomarker） 接触性生物标志物接触性生物标志物( biomarker of exposure) ( biomarker of exposure) 效应性生物标志物效应性生物标志物( biomarker of effect) ( biomarker of effect) 易感性标志物易感性标志物( biomarker of susceptibility) ( biomarker of susceptibility) 但三者之间并无严格的界限但三者之间并无严格的界限, ,同一种标志物在一种情况下同一种标志物在一种情况下作为接触生物标志物作为

21、接触生物标志物, ,而在另一种情况下则可能可作为效而在另一种情况下则可能可作为效应生物标志物。应生物标志物。生物标志物分类生物标志物分类生物标志物生物标志物（一）接触性生物标志物（一）接触性生物标志物 反映机体生物材料中外源性化学物或其代谢反映机体生物材料中外源性化学物或其代谢物或外源性化学物与某些靶细胞或靶分子相互作物或外源性化学物与某些靶细胞或靶分子相互作用产物的含量。接触性生物标志物如与外剂量相用产物的含量。接触性生物标志物如与外剂量相关或与毒作用效应相关，可评价接触水平或建立关或与毒作用效应相关，可评价接触水平或建立生物阈限值。生物阈限值。生物标志物生物标志物（一）接触性生物标志物（一

22、）接触性生物标志物 化学物及其代谢产物 化学物及其代谢产物称为化学物及其代谢产物称为内剂量的生物标志物内剂量的生物标志物，是指，是指直接测定细胞、组织直接测定细胞、组织( (脏器、骨髓、头发、指甲、脂肪和脏器、骨髓、头发、指甲、脂肪和牙齿牙齿) )或体液或体液( (血液、乳汁、羊水、唾液和胆汁血液、乳汁、羊水、唾液和胆汁) )或排泄物或排泄物( (粪便、尿液、汗液粪便、尿液、汗液) )或呼出气中外源性化学物及其代谢产或呼出气中外源性化学物及其代谢产物的浓度。物的浓度。 如尿汞（接触汞），粘糠酸（接触苯），和扁桃酸如尿汞（接触汞），粘糠酸（接触苯），和扁桃酸（接触苯乙烯）（接触苯乙烯）, ,头发

23、中的砷、铅等重金属头发中的砷、铅等重金属; ;接触芳香胺的接触芳香胺的尿中偶氮代谢物。尿中偶氮代谢物。（一）接触性生物标志物（一）接触性生物标志物 11/18/202130与生物大分子形成的加合物与生物大分子形成的加合物称为与生物大分子形成的加合物称为生物效应剂量的生物标志生物效应剂量的生物标志物物，是指达到机体效应部位（组织、细胞、分子）并与其，是指达到机体效应部位（组织、细胞、分子）并与其相互作用的外源性物质或者代谢产物的含量。相互作用的外源性物质或者代谢产物的含量。例如血液中的碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白例如血液中的碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白, ,组织中组织中8 8羟基羟基鸟嘌呤（鸟嘌呤（

24、8-OHdG8-OHdG）等。）等。（一）接触性生物标志物（一）接触性生物标志物 接触生物标志物的稳定性接触生物标志物的稳定性 对任何一种类型的生物标志物来说，接触某对任何一种类型的生物标志物来说，接触某种化学物后所形成的生物标志物随时间的延长种化学物后所形成的生物标志物随时间的延长, ,其稳定性如何都是需要考虑的重要问题。其稳定性如何都是需要考虑的重要问题。接触生物标志物的稳定性接触生物标志物的稳定性（二）效应生物标志物（二）效应生物标志物 指机体中可测出的生化、生理、行为指机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标。或其他改变的指标。早期生物效应早期生物效应结构和结构和/或功能改变或功

25、能改变 肝功能、肾功能疾病疾病1、苯所致再生障碍性贫血和白血病的血液和骨髓象的改变；2、正己烷所致周围神经改变的神经肌电图生理改变。3、血清谷丙转氨酶为心肌梗塞的生物标志物。因对暴露反应而引起的靶细胞或组织的生物学改变因对暴露反应而引起的靶细胞或组织的生物学改变定义：定义：即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标。能力的指标。u 既可以与遗传有关，又可以与环境诱发有关。既可以与遗传有关，又可以与环境诱发有关。如参与环境化学物代谢酶及靶分子的基因多态性，属如参与环境化学物代谢酶及靶分子的基因多态性，属遗传易感性标志遗传

26、易感性标志物物。当环境因素作为应激原时，机体的神经、内分泌和免疫系统的反应及当环境因素作为应激原时，机体的神经、内分泌和免疫系统的反应及适应性，亦可反映机体的易感性（适应性，亦可反映机体的易感性（获得性易感性标志物）获得性易感性标志物）。u易感性的生物标志物可用以筛检易感人群，保护高危人群。易感性的生物标志物可用以筛检易感人群，保护高危人群。（三）易感性生物标志物（三）易感性生物标志物 易感性因素及其分类易感性因素及其分类分类分类易感因素举例易感因素举例暴露因子暴露因子效应效应体质性的易感因素体质性的易感因素遗传遗传慢乙酰化慢乙酰化芳香胺芳香胺膀胱癌膀胱癌种族种族欧洲人种欧洲人种阳光阳光黑色素

27、瘤黑色素瘤性别性别男性男性二溴一氯丙烷二溴一氯丙烷不孕不孕年龄年龄12-1612-16周胎儿周胎儿甲基汞甲基汞神经发育迟神经发育迟缓缓获得性的易感因素获得性的易感因素疾病状态疾病状态哮喘哮喘二氧化硫二氧化硫支气管阻塞支气管阻塞生活方式生活方式 吸烟吸烟石棉石棉肺癌肺癌11/18/202137生物标志物的选择标准：n该指标与研究的生物学现象之间的联系即关联性；n能反映早期和低水平接触所引起的轻微改变，以及多次重复低水平接触累加引起的远期效应即灵敏度和特异度；n受检对象可接受程度即实用性 和准确性。二、生物监测的特点二、生物监测的特点1. 1. 监测的系统性和连续性监测的系统性和连续性 我们不能将

28、生物监测单纯地看作生物材料中化学物质及我们不能将生物监测单纯地看作生物材料中化学物质及其代谢产物或效应的检测。其代谢产物或效应的检测。生物监测生物监测强调评价人体接触化学物质的程度及可能的健强调评价人体接触化学物质的程度及可能的健康影响，其目的是为了控制和降低其接触水平。康影响，其目的是为了控制和降低其接触水平。只有定期地对接触者进行监测才能达到上述目的。若一只有定期地对接触者进行监测才能达到上述目的。若一旦发现超过所规定的接触水平，就应采取相应的控制措施，旦发现超过所规定的接触水平，就应采取相应的控制措施，如降低车间空气中化学物质的浓度，缩短接触时间，减少如降低车间空气中化学物质的浓度，缩短

29、接触时间，减少皮肤污染或及时清除和使用个人防护用品等，以提高对职皮肤污染或及时清除和使用个人防护用品等，以提高对职业人群健康的保护水平。业人群健康的保护水平。生物监测与生物检测的区别生物监测与生物检测的区别 生物监测是利用生物学信息评价环境质量及对人类健康生物监测是利用生物学信息评价环境质量及对人类健康的影响，生物监测应作为职业性有害因素评价的重要组成的影响，生物监测应作为职业性有害因素评价的重要组成部分，并成为职业健康管理的主要内容。部分，并成为职业健康管理的主要内容。 生物检测是对人体生物材料中化学物质或其代谢产物生物检测是对人体生物材料中化学物质或其代谢产物的含量及其所致的生物学效应指标

30、的测定，是生物监测的的含量及其所致的生物学效应指标的测定，是生物监测的基础，两者不能分割，从理论上讲是不能混淆的。基础，两者不能分割，从理论上讲是不能混淆的。2.2.监测指标的特异性和非损伤性监测指标的特异性和非损伤性 对职业接触所引起的健康影响应强调早期效对职业接触所引起的健康影响应强调早期效应并具预测性。这就决定了应并具预测性。这就决定了生物学效应指标的特生物学效应指标的特异性和非损伤性异性和非损伤性。特异性表示所选择的效应指标。特异性表示所选择的效应指标与接触的化学物质及其代谢物的量是相关的。与接触的化学物质及其代谢物的量是相关的。3.3.生物监测对象生物监测对象 生物监测是生物监测是检

31、测人体生物材料中化学物质或检测人体生物材料中化学物质或其代谢产物的含量或它们所致的生物学效应水平其代谢产物的含量或它们所致的生物学效应水平。前者是指摄入体内的化学物质的量、后者是外源前者是指摄入体内的化学物质的量、后者是外源性化学物经机体生物转化而产生的效应。均不同性化学物经机体生物转化而产生的效应。均不同于仅于仅估测外界存在的有害因素的环境监测，但都估测外界存在的有害因素的环境监测，但都是以外界有害因素为基础的。是以外界有害因素为基础的。所测结果若超过接触限值，首先要考虑改善工作环境，减所测结果若超过接触限值，首先要考虑改善工作环境，减少接触和摄取。少接触和摄取。在生物监测中，在生物监测中，

32、无害生物学效应水平，是相对的无害生物学效应水平，是相对的，它与健，它与健康监护有着密切的联系。某些指标仅是程度的差异，并有康监护有着密切的联系。某些指标仅是程度的差异，并有一个移行的过程。因此，在概念上要明确对象，以便采取一个移行的过程。因此，在概念上要明确对象，以便采取相应的对策，但在实际中是不应作机械分割，如血液胆碱相应的对策，但在实际中是不应作机械分割，如血液胆碱脂酶活力测定是典型的生物学效应指标。作为生物监测指脂酶活力测定是典型的生物学效应指标。作为生物监测指标其受抑制的程度应不超过标其受抑制的程度应不超过3030。若超过此值，接触者就。若超过此值，接触者就有有害效应发生的可能。则应考

33、虑对接触者采取必要的医有有害效应发生的可能。则应考虑对接触者采取必要的医学措施。但根本上还是学措施。但根本上还是需要改善工作环境需要改善工作环境。424.生物监测对策生物监测对策三、生物监测程序三、生物监测程序监测项目和指标的选择监测项目和指标的选择半减期半减期接触人群的选择接触人群的选择 样品的采集和储存样品的采集和储存检测方法检测方法1.1.监测项目和指标选择原则监测项目和指标选择原则 根据毒物根据毒物中毒机理中毒机理和体内和体内代谢动力学代谢动力学以及以及监测目的监测目的而定。而定。 理想的生物监测检测指标应既有理想的生物监测检测指标应既有特异性特异性，又有很好的又有很好的剂量反应剂量反

34、应( (效应效应) )关系关系，同时应便，同时应便于取材。若特异性差，但剂量反应好，可联于取材。若特异性差，但剂量反应好，可联合使用。合使用。 苯特异性代谢产物苯特异性代谢产物代谢产物具有不同的半减期，在研究中最好能选择不同的指标进行组合短半减期的生物标志物：短半减期的生物标志物：苯巯基尿酸（苯巯基尿酸（Urinary Urinary phenylmercapturicphenylmercapturic acid acid）粘糠酸粘糠酸（Urinary Urinary muconicmuconic acid acid）长半减期生物标志物：长半减期生物标志物：苯的白蛋白加合物苯的白蛋白加合物苯的

35、血红蛋白加合物苯的血红蛋白加合物多种标志物的同时应用比单一标志物会提供比较多种标志物的同时应用比单一标志物会提供比较全面的信息。全面的信息。标志物随不同暴露模式的变化标志物随不同暴露模式的变化生物半减期生物半减期 生物标志物水平生物标志物水平例如例如n低剂量连续暴露一种化合物，半减期较短的生物低剂量连续暴露一种化合物，半减期较短的生物标志物水平会较低，半减期较长的生物标志物水标志物水平会较低，半减期较长的生物标志物水平会较高并有蓄积；平会较高并有蓄积；n相反，假如近期高水平暴露某种化合物（由于某相反，假如近期高水平暴露某种化合物（由于某种事故），半减期较短的生物标志物水平会较高种事故），半减期

36、较短的生物标志物水平会较高而半减期较长的生物标志物会较少因为没有时间而半减期较长的生物标志物会较少因为没有时间积蓄。积蓄。 2. 2.半减期半减期半减期长短与采样时间的关系半减期长短与采样时间的关系半减期合适采样时间2 h半减期太短，生物监测不适用2 - 10 h班末或次日班前10 - 100 h班末或周末 100 h采样时间不严格在生物限值或检测方法中规定的采样时间：在生物限值或检测方法中规定的采样时间：n班前是指工作班前1小时。n班中是指开始正常工作后2小时到下班前1小时。n班末是指下班前1小时。n班后是下班后1小时。n下一班班前是指第二个工作班前1小时。n工作周末的班末是指一个工作周（通

37、常为5个工作班）的最后一个工作班下班前1小时。 3.3.接触人群的选择接触人群的选择u根据监测目的策略和统计学知识，选择接触和根据监测目的策略和统计学知识，选择接触和对照人群以及样本量。对照人群以及样本量。u选择原则：在工作场所，一个工作班内，接触选择原则：在工作场所，一个工作班内，接触有害物质浓度最高、接触时间最长的劳动者，是有害物质浓度最高、接触时间最长的劳动者，是优先选择的检测对象。优先选择的检测对象。u在这基础上，再选择不同工作点、不同接触浓在这基础上，再选择不同工作点、不同接触浓度的劳动者作为检测对象。度的劳动者作为检测对象。4.4.样品的采集和储存样品的采集和储存采样：时间、频率、

38、地点采样：时间、频率、地点储存：时间、冷冻、冷藏、添加剂储存：时间、冷冻、冷藏、添加剂11/18/202153容器的选择和清洗容器的选择和清洗 u一般根据待测物的化学性质、样品的性状和样品需要保存的条件来选择容器。 u待测物是无机金属和类金属化合物，可用高压聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、石英、硬质玻璃等容器。u待测物为有机化合物，采样用的容器应选用玻璃或聚乙烯等塑料制品。11/18/202154注意事项：注意事项：n要避免使用橡胶和添加染料的制品。要避免使用橡胶和添加染料的制品。n如果样品需要冷冻保存，则不宜用玻璃容器，以防冻如果样品需要冷冻保存，则不宜用玻璃容器，以防冻裂。裂。n采样用的容器应进行

39、本底值抽检，空白值要低于方法采样用的容器应进行本底值抽检，空白值要低于方法的检出限。的检出限。n在采样容器上必须贴上统一的标签，标签上注明采样在采样容器上必须贴上统一的标签，标签上注明采样日期、样品编号日期、样品编号( (与采样记录用统一的编号与采样记录用统一的编号) )、加入了、加入了什么防腐剂及加入量等项目。什么防腐剂及加入量等项目。 11/18/202155采样环境采样环境u检测对象应离开工作场所，脱去工作服，洗净手、脸及取样部位，有条件的要在洗浴后进行。u采样地点应清洁，没有污染；选择避风和上风方向的场所进行，同时注意由于通风造成的污染。u检测原形化合物时，对环境的污染要特别注意。 1

40、1/18/202156采样记录采样记录n采样时应在专用记录纸上填写采样记录 记录样品编号检测对象姓名性别年龄工种职业史11/18/202157应检项目 采样时间采样地点采样环境(简单描述)采样过程(简述)、个人生活习惯(饮食、饮酒、吸烟等)采样人及记录填写者等 11/18/202158样品的贮存样品的贮存u在样品贮存及运输时，应防止被测物变质和不引进干扰物质，避免样品中待测物的挥发和在容器上滞留，样品的保存方法要与分析方法相配合。u由于所用的生物材料和被测物不同，其贮存(包括运输期间)要求也不一样。u标准检测方法对于样品的储存和运输都有明确的说明，在实际操作中要严格执行。 5.5.检测方法检测

41、方法无机成分测定的预处理无机成分测定的预处理 有机成分测定的预处理有机成分测定的预处理 11/18/202160无机成分测定的预处理无机成分测定的预处理一、稀释法 去离子水或者稀硝酸去离子水或者稀硝酸二、溶剂萃取法 稀酸或去离子水稀酸或去离子水 络合剂络合剂三、溶解法 固态样品用氢氧化四甲基铵乙醇固态样品用氢氧化四甲基铵乙醇溶液溶液24h24h四、干法灰化法 部分不易挥发的重金属元素部分不易挥发的重金属元素五、湿法消化法 六、固相萃取法 11/18/202161有机成分测定的预处理有机成分测定的预处理n生物样品中微量有机成分的测定是比较困难的，因为有机成分种类多，还包括它的代谢物，而且大多数含

42、量低，因此，要从复杂的样品基体中将微量的有机待测物分离或浓缩出来，需要较好的样品预处理方法。11/18/202162常用方法：一、顶空法一、顶空法二、扩散法二、扩散法 三、水蒸气蒸馏法三、水蒸气蒸馏法 四、溶剂萃取法四、溶剂萃取法 五、固相微萃取法五、固相微萃取法 六、膜分离技术六、膜分离技术 七、柱前衍生化技术七、柱前衍生化技术 八、超临界流体萃取法八、超临界流体萃取法 九、微波萃取法九、微波萃取法四、结果的评价及生物接触限值四、结果的评价及生物接触限值 参考值的建立是生物监测工作者的重要任务之一，参考值的建立是生物监测工作者的重要任务之一，是依据现有的知识水平，在外剂量、内剂量和生物学效是

43、依据现有的知识水平，在外剂量、内剂量和生物学效应相互作用研究的基础上建立的。应相互作用研究的基础上建立的。表示方法表示方法 由于各国所制定卫生标准的基础不同，其名由于各国所制定卫生标准的基础不同，其名称及含义也有所不同。称及含义也有所不同。BEIsBEIs，biological exposure indices biological exposure indices 生物接触指数生物接触指数BATBAT， biological tolerance value biological tolerance value 生物耐受值生物耐受值 BLV BLV ，biological limit valu

44、es biological limit values 生物限值生物限值 1.1.生物接触指数生物接触指数 工业实践中用于评价潜在健康损害的参考指南，是表工业实践中用于评价潜在健康损害的参考指南，是表示接触化学物质的健康工人的生物材料中受检物测定值与示接触化学物质的健康工人的生物材料中受检物测定值与吸入接触吸入接触TLV (threshold limit value 阈限值阈限值)的相当量。生的相当量。生物接触指数并不表明损害与无损害接触量的显著区别。物接触指数并不表明损害与无损害接触量的显著区别。【由美国工业卫生师协会（由美国工业卫生师协会（American Conference of Ind

45、ustrial Hygienists ，ACGIH）所公布的生物接触指数）所公布的生物接触指数(Biological Exposure Indices ，BEIs 】2.2.生物耐受量生物耐受量 生物耐受量是指人体内化学物质或其代谢产物生物耐受量是指人体内化学物质或其代谢产物的最高容许量或其所引起的生物学参数偏离正常的最高容许量或其所引起的生物学参数偏离正常的程度。的程度。【德国研究协会德国研究协会(DFG)所公布所公布】3.3.职业接触生物限值职业接触生物限值 职业接触生物限值是按照制订职业接触生物限值是按照制订MAC的原理的原理,规定出生物组织中毒物或其代谢产物的最高耐受界规定出生物组织中

46、毒物或其代谢产物的最高耐受界限。在我国根据生物监测标准专题讨论会专家们的限。在我国根据生物监测标准专题讨论会专家们的建议，生物监测卫生标准统一用建议，生物监测卫生标准统一用“生物接触限值生物接触限值”表示。我国的标准已陆续颁布，并颁布了我国的表示。我国的标准已陆续颁布，并颁布了我国的“职业卫生生物监测质量保证规范职业卫生生物监测质量保证规范” 。11/18/202167n职业接触生物限值职业接触生物限值：指职业接触毒物后，未产生有害效应时，机体内存在的毒物和（或）毒物代谢物的最高容许含量，或指它们所致的无害性效应指标的最高容许水平。n职业接触生物限值的制定是以毒物的理化性质、动物实验与人体毒理

47、学资料、现场劳动卫生调查与流行病学调查资料为依据进行的。 化学物质化学物质生物监测指标生物监测指标生物限值生物限值采样时间采样时间铅铅血铅血铅2.0mol/L(400(g/L)2.0mol/L(400(g/L)接触三周后的任意时间接触三周后的任意时间镉镉尿镉尿镉5mol/mol5mol/mol肌酐肌酐(5(g/g(5(g/g肌酐肌酐) )不作严格规定不作严格规定血镉血镉45nmol/L(5(g/L)45nmol/L(5(g/L)甲苯甲苯 马尿酸马尿酸1mol/mol1mol/mol肌酐肌酐(1.5g/g(1.5g/g肌酐肌酐) ) * * 尿校正比重尿校正比重 1.0201.020工作班末工作

48、班末终末呼出气终末呼出气5mg/m35mg/m3工作班前工作班前三氯乙烯三氯乙烯尿中三氯乙酸尿中三氯乙酸0.3mmol/L(50mg/L)0.3mmol/L(50mg/L)工作周末或班末工作周末或班末一氧化碳一氧化碳碳氧血红蛋白碳氧血红蛋白HbCoHbCo5% 5% 血红蛋白血红蛋白工作班末工作班末有机磷农药有机磷农药血液胆碱酯酶血液胆碱酯酶活性校正值：原基础值或参考值活性校正值：原基础值或参考值7070接触起始后三个月内任意时间接触起始后三个月内任意时间血液胆碱酯酶血液胆碱酯酶活性校正值：原基础值或参考值活性校正值：原基础值或参考值5050持续接触三个月后任意时间持续接触三个月后任意时间三硝

49、基甲苯三硝基甲苯血中血中4-A-4-A-血红蛋血红蛋白加合物白加合物200ng/g 200ng/g HbHb持续接触四个月后任意时间持续接触四个月后任意时间正己烷正己烷尿尿2 2，5 5己二酮己二酮35.0mol/L35.0mol/L（4.0mg/L4.0mg/L）工作班后工作班后苯苯尿中反尿中反- -反式粘反式粘糠酸糠酸2.4mmol/mol2.4mmol/mol肌酐（肌酐（ 3.0 mg/g3.0 mg/g肌酐）肌酐）工作班末工作班末苯乙烯苯乙烯尿中苯乙醇酸加尿中苯乙醇酸加苯乙醛酸苯乙醛酸295mmol/295mmol/肌酐（肌酐（400mg/g400mg/g肌酐）肌酐）120mmol/1

50、20mmol/肌酐（肌酐（160mg/g160mg/g肌酐）肌酐）工作班末工作班末下一个工作班前下一个工作班前68生物监测指标和生物接触限值生物监测指标和生物接触限值 所得的结果与合适的参考值进行比较。必须所得的结果与合适的参考值进行比较。必须注意，由于个体对化学物质的易感性不同，即使注意，由于个体对化学物质的易感性不同，即使生物监测结果低于生物接触限值也不能保证所有生物监测结果低于生物接触限值也不能保证所有工人都没有有害健康效应产生。某些情况下，考工人都没有有害健康效应产生。某些情况下，考虑到接触个体之间的变异性，可将其接触数据与虑到接触个体之间的变异性，可将其接触数据与该个体前期接触数据（

51、基线值）相比较。该个体前期接触数据（基线值）相比较。4.4.个体评价个体评价 生物监测结果可以在群体基础上进行比较，即通过群组生物监测结果可以在群体基础上进行比较，即通过群组数据的统计分析作出评价。必须同时报告能描述此群体特数据的统计分析作出评价。必须同时报告能描述此群体特性的参数。对属于正态分布的数据，应给出平均值、标准性的参数。对属于正态分布的数据，应给出平均值、标准差和范围。如为对数正态分布，应给出几何均值、几何标差和范围。如为对数正态分布，应给出几何均值、几何标准差和范围或中位数，准差和范围或中位数，90和和10位数和范围。对不属于位数和范围。对不属于正态分布正态分布(包括几何正态分布

52、包括几何正态分布)者，可报出中位数、者，可报出中位数、90和和10位数和范围。位数和范围。 5.5.群体评价群体评价 空气中、生物材料中毒物浓度的关系 95%上限95%下限均值最高容许浓度空气中毒物浓度 生物材料中毒物浓度职业接触限值III全部超过了职业接触限值全部超过了职业接触限值I 全部低于职业接触限值全部低于职业接触限值II大部分低于职业接触限值大部分低于职业接触限值生物监测的结果解释生物监测的结果解释 生物监测大部分是用于群体评价。参照生物接触限值生物监测大部分是用于群体评价。参照生物接触限值 （生物学的参考值）以及研究结果的分布情况作出相应（生物学的参考值）以及研究结果的分布情况作出

53、相应的评价。的评价。假如观察值均低于限值假如观察值均低于限值，则应视为工作条件是，则应视为工作条件是令人满意的（曲线令人满意的（曲线1）；）；若全部或是大部分高于限值若全部或是大部分高于限值，则，则工作环境需采取预防措施（曲线工作环境需采取预防措施（曲线3）；当出现第三种情况，）；当出现第三种情况，其分布呈现二相或多相（曲线其分布呈现二相或多相（曲线2），），也就是大部分是低于也就是大部分是低于限值的，而小部分为异常值限值的，而小部分为异常值，这时可有二种解释，此异，这时可有二种解释，此异常值是由于高污染，环境则应加以改善。另一种可能是常值是由于高污染，环境则应加以改善。另一种可能是由于来自不

54、良的卫生习惯或非职业接触。则应根据具体由于来自不良的卫生习惯或非职业接触。则应根据具体情况采取不同的措施。情况采取不同的措施。 五、五、 生物监测的优点生物监测的优点反映机体总的接触量和负荷：职业性有害因素的识别、反映机体总的接触量和负荷：职业性有害因素的识别、评价与控制评价与控制 可直接检测引起健康损害作用的内剂量和内负荷：个体可直接检测引起健康损害作用的内剂量和内负荷：个体接触水平的评价接触水平的评价综合了个体间接触毒物的差异因素和毒物典型动力学过综合了个体间接触毒物的差异因素和毒物典型动力学过程的变异性程的变异性易于发现易感者易于发现易感者能较及时提供为采取预防措施的依据能较及时提供为采

55、取预防措施的依据 1.反映机体总的接触量和负荷反映机体总的接触量和负荷n生物监测可反映不同途径生物监测可反映不同途径( (呼吸道、消化道和皮肤呼吸道、消化道和皮肤) )和不同来源和不同来源( (职业和职业和非职业接触非职业接触) )总的接触量和总负荷。而空气监测仅能反映呼吸道吸入的总的接触量和总负荷。而空气监测仅能反映呼吸道吸入的估计量。估计量。n据统计，在美国已制定的据统计，在美国已制定的550550个个TLVTLV中，大约有中，大约有2323是能经皮肤吸收的。是能经皮肤吸收的。故对那些能故对那些能经皮吸收的经皮吸收的毒物，毒物，生物监测就比环境监测生物监测就比环境监测更显优越和重要。更显优

56、越和重要。n在生产环境中，毒物浓度常常波动较大。劳动者接触方式往往是多途在生产环境中，毒物浓度常常波动较大。劳动者接触方式往往是多途径的。从时间来说，可连续可间断；劳动者接触时是否使用个人防护用径的。从时间来说，可连续可间断；劳动者接触时是否使用个人防护用品？如该毒物能经皮侵入，使用防护手套可防止侵入。品？如该毒物能经皮侵入，使用防护手套可防止侵入。n在生产环境中，所接触的毒物又往往是混合物，在这种情况下，环境在生产环境中，所接触的毒物又往往是混合物，在这种情况下，环境监测就不可能正确反映接触程度。此外，劳动者除职业接触外，常有非监测就不可能正确反映接触程度。此外，劳动者除职业接触外，常有非职

57、业接触的可能，如评价镉的职业接触时，必须考虑吸烟、饮食等因素职业接触的可能，如评价镉的职业接触时，必须考虑吸烟、饮食等因素的影响。的影响。举例如下举例如下 国内经验表明国内经验表明三硝基甲苯三硝基甲苯在车间空气中的浓度已低于在车间空气中的浓度已低于最高容许浓度，但工人中白内障发病率仍然很高。经研最高容许浓度，但工人中白内障发病率仍然很高。经研究发现，接触者皮肤污染严重，经皮肤进入体内的究发现，接触者皮肤污染严重，经皮肤进入体内的TNTTNT量量明显大于经呼吸道的量，因此明显大于经呼吸道的量，因此单凭空气中单凭空气中TNTTNT的浓度无法的浓度无法准确评估职工的接触水平。准确评估职工的接触水平。

58、此外，在这种情况下即使再此外，在这种情况下即使再降低降低TNTTNT在车间空气中的最高容许浓度，预计也不会收到在车间空气中的最高容许浓度，预计也不会收到预期效果。职业接触中经皮肤吸收占有重要地位。尤其预期效果。职业接触中经皮肤吸收占有重要地位。尤其当空气中毒物浓度逐步下降，则经皮肤吸收的毒物量在当空气中毒物浓度逐步下降，则经皮肤吸收的毒物量在体内毒物负荷的总量中所占的比例随之增高，体内毒物负荷的总量中所占的比例随之增高，生物监测生物监测在反映接触水平中的作用也更为显著。在反映接触水平中的作用也更为显著。2.2.接触途径的分析和防护措施效果接触途径的分析和防护措施效果 在相同条件下工作的一群职工

59、，一部分带呼吸道防在相同条件下工作的一群职工，一部分带呼吸道防护面具，阻止毒物经呼吸道侵入，另一部分不加任何防护面具，阻止毒物经呼吸道侵入，另一部分不加任何防护，比较两组生物接触指标即可估计该条件下职工接触护，比较两组生物接触指标即可估计该条件下职工接触毒物的主要途径。毒物的主要途径。生产工艺改革和卫生技术措施生产工艺改革和卫生技术措施如安装如安装了通风装置的效果考核，可以了通风装置的效果考核，可以空气中毒物浓度空气中毒物浓度的降低程的降低程度作为评价防护措施的主要方法；但对于度作为评价防护措施的主要方法；但对于皮肤防护措施皮肤防护措施和卫生教育效果和卫生教育效果的评价则以的评价则以生物接触指

60、标生物接触指标进行评价更为进行评价更为恰当。恰当。n从接触水平的估测中，生物监测是可以提供内从接触水平的估测中，生物监测是可以提供内剂量，而内剂量与生物学效应间应具有剂量反剂量，而内剂量与生物学效应间应具有剂量反应关系，因此生物监测在保护劳动者健康方面应关系，因此生物监测在保护劳动者健康方面更具优势。更具优势。n综合了接触毒物的个体间差异和毒物典型动力综合了接触毒物的个体间差异和毒物典型动力学过程中的变异性：所有的生物监测指标均需学过程中的变异性：所有的生物监测指标均需经过机体代谢的过程，个体间的差异和动力学经过机体代谢的过程，个体间的差异和动力学的变异均已得到初步控制。的变异均已得到初步控制