第八章 高分子化合物生产中的毒物中毒
第一节 概述
高分子化合物（high molecular compound)是指分子量高达几千至几百万，化学组成简单，由一种或几种单体（monomer)，经聚合或缩聚而成的化合物，故又称聚合物（polymer)。聚合是指许多单体连接起来形成高分子化合物的过程，此过程中不析出任何副产品，例如聚乙烯是由许多单体乙烯分子聚合而成；缩聚是指单体间首先缩合析出一分子的水、氨、氯化氢或醇以后，再聚合为高分子化合物的过程，例如酚醛树脂是由苯酚与甲醛缩聚而成。
一、来源与分类
高分子化合物就其来源可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。天然高分子化合物如蛋白质、核酸、纤维素、羊毛、棉、丝、天然橡胶、淀粉；合成高分子化合物如合成橡胶、合成纤维、合成树脂等。通常所说的高分子主要指合成高分子化合物。按其骨架和主链的成分，又分为有机高分子化合物和无机高分子化合物。有机高分子化合物的骨架以碳为主，间有氧（如聚酯)或氮（如尼龙)等。无机高分子化合物的骨架以除碳以外的其他元素为主，如聚硅烷骨架全部由硅构成。
二、性质与用途
高分子化合物具有机械、力学、热学、声学、光学、电学等许多方面的优异性能，表现为强度高、质量轻、隔热、隔音、透光、绝缘性能好、耐腐蚀、成品无毒或低毒等特性。半个世纪以来，高分子化学工业在数量上和品种上迅速增加，其应用形式主要包括五大类：塑料（plastics)、合成纤维（synthetic fiber)、合成橡胶（synthetic rubber)、涂料（coatings)和胶粘（adhesives)等。广泛应用于工业、农业、化工、建筑、通讯、国防、日常生活用品等方面，也广泛应用于医学领域，如一次性注射器、输液器、各种纤维导管、血浆增容剂、人工肾、人工心脏瓣膜等。特别是在功能高分子材料，如光导纤维、感光高分子材料、高分子分离膜、高分子液晶、超电导高分子材料、仿生高分子材料和医用高分子材料等方面的应用、研究、开发日益活跃。
三、生医学.全在线www.med126.com产原料
高分子化合物的基本生产原料有：煤焦油、天然气、石油裂解气和少数农副产品等。以石油裂解气应用最多，主要有不饱和烯烃和芳香烃类化合物，如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。常用的单体多为不饱和烯烃、芳香烃及其卤代化合物、氰类、二醇和二胺类化合物，这些化合物多数对人体健康可产生不良影响。
四、生产助剂
在单体生产和聚合过程中，需要各种助剂（添加剂)，包括催化剂、引发剂（促使聚合反应开始)、调聚剂（调节聚合物的分子量达一定数值)、凝聚剂（使聚合形成的微小胶粒凝聚成粗粒或小块)等。在聚合物树脂加工塑制为成品的成型加工过程中，为了改善聚合物的外观和性能，也要加入各种助剂，如稳定剂（增加聚合物对光、热、紫外线的稳定性)、增塑剂（改善聚合物的流动性和延展性)、固化剂（使聚合物变为固体)、润滑剂、着色剂、发泡剂、填充剂等。
五、生产过程
高分子化合物的生产过程，可分为四个部分：①生产基本的化工原料；②合成单体；③单体聚合或缩聚；④聚合物树脂的加工塑制和制品的应用。例如，腈纶的生产过程，先由石油裂解气丙烯与氨作用，生成丙烯腈单体，然后聚合为聚丙烯腈，经纺丝制成腈纶纤维，再织成各种织物；又如，聚氯乙烯塑料的生产过程，先由石油裂解气乙烯与氯气作用生成二氯乙烯，再裂解生成氯乙烯，然后经聚合成为聚氯乙烯树脂，再将树脂加工为成品，如薄膜、管道、日用品等。
六、生产过程对健康的影响
在高分子化合物生产过程的每个阶段，作业者均可接触到不同类型的毒物。高分子化合物本身无毒或毒性很小，但某些高分子化合物粉尘，可致上呼吸道黏膜刺激症状；酚醛树脂、环氧树脂等对皮肤有原发性刺激或致敏作用。聚氯乙烯等高分子化合物粉尘对肺组织具有轻度致纤维化作用。
高分子化合物对健康的影响主要来自于三个方面：①制造化工原料、合成单体的生产过程；②生产中的助剂；③高分子化合物在加工、受热时产生的毒物。
1．制造化工原料、合成单体对健康的影响：如氯乙烯、丙烯腈，对接触者可致急、慢性中毒，甚至引起职业性肿瘤。氯乙烯单体是IARC公布的确认致癌物，可引起肝血管肉瘤。对某些与氯乙烯化学结构类似的单体和一些如环氧氯丙烷、有机氟等高分子化合物生产中的其他毒物，对人是否具有致癌作用等远期效应，须加强动物实验、临床观察和流行病学调查研究，做好防治工作。
2．生产中的助剂对健康的影响：除了在单体生产和聚合或缩聚过程中可接触各种助剂外，由于助剂与聚合物分子大多数只是机械结合，因此很容易从聚合物内部逐渐移行至表面，进而与人体接触或污染水和食物等，影响人体健康。例如，含铅助剂的聚氯乙烯塑料，在使用中可析出铅，因而不能用作储存食品或食品包装。助剂的种类繁多，在生产高分子化合物中一般接触量较少，其危害没有生产助剂时严重。助剂中的氯化汞、无机铅盐、磷酸二甲苯酯、二月桂酸二丁锡、偶氮二异丁腈等毒性较高；碳酸酯、邻苯二甲酸酯、硬酯酸盐类等毒性较低；有的助剂如顺丁烯二酸酐、六次甲基四胺、有机铝、有机硅等对皮肤黏膜有强烈的刺激作用。
3．高分子化合物在加工、受热时产生的有害因素对健康的影响：高分子化合物与空气中的氧接触，并受热、紫外线和机械作用，可被氧化。加工、受热时产生的裂解气和烟雾毒性较大，吸入后可致急性肺水肿和化学性肺炎。高分子化合物在燃烧过程中受到破坏，热分解时产生各种有毒气体，吸入后可引起急性中毒。
第二节 职业性氯乙烯中毒
一、理化特性
氯乙烯（vinyl chloride，VC)化学式H2C=CHCl，分子量62.50。常温常压下为无色气体，略带芳香味，加压冷凝易液化成液体。沸点-13.9℃。蒸气压403.5kPa（25.7℃)，蒸气密度2.15g/L。易燃、易爆，与空气混合时的爆炸极限为3.6%～26.4%（容积百分比，V/V)。微溶于水，溶于醇和醚、四氯化碳等。热解时有光气、氯化氢、一氧化碳等释出。
二、接触机会
氯乙烯主要用作生产聚氯乙烯的单体；也能与丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、偏二氯乙烯等共聚制得各种树脂；还可用于合成三氯乙烷及二氯乙烯等。氯乙烯合成过程中，在转化器、分馏塔、贮槽、压缩机及聚合反应的聚合釜、离心机处都可能接触到氯乙烯，特别是进入聚合釜内清洗、抢修及意外事故时，接触浓度最高。
三、毒理
小鼠吸入10分钟的最低麻醉浓度为199.7～286.7g/m3（7.8％～11.2％，V/V)，最低致死浓度（MLC)573.4～691.2g/m3（22.4％～27％，V/V)。人的麻醉阈浓度为182g/m3。
1．吸收、分布与排泄：氯乙烯主要通过呼吸道吸入其蒸汽而进入人体，液体氯乙烯污染皮肤时可部分经皮肤吸收。经呼吸道吸入的氯乙烯主要分布于肝、肾，其次为皮肤、血浆，脂肪最少。其代谢物大部分随尿排出。
2．代谢：氯乙烯代谢与浓度有关。低浓度吸入后，主要经醇脱氢酶途径在肝脏代谢，先水解为2-氯乙醇，再形成氯乙醛和氯乙酸；吸入高浓度氯乙烯时，在醇脱氢酶的代谢途径达到饱和后，主要经肝微粒体细胞色素P450酶的作用而环氧化，生成高活性的中间代谢物环氧化物-氧化氯乙烯（chloroethylene oxide,CEO)，后者不稳定，可自发重排（或经氧化)形成氯乙醛（chloroacetaldehyde，CAO)，这些中间活性产物在谷胱甘肽-S-转移酶催化下，与谷胱甘肽（GSH)结合形成S-甲酰甲基谷胱甘肽（S-formylmethyl glutathione)，随后进一步经水解或氧化生成S-甲基甲酰半胱氨酸和N-乙酰-S-（2-羟乙基)半胱氨酸由尿排出。氯乙醛则在醛脱氢酶作用下生成氯乙酸经尿排出。
四、临床表现
1．急性中毒：检修设备或意外事故大量吸入氯乙烯所致，多见于聚合釜清釜过程和泄漏事故。主要是对中枢神经系统呈现麻醉作用。轻度中毒者有眩晕、头痛、乏力、恶心、胸闷、嗜睡、步态蹒跚等。及时脱离接触，吸入新鲜空气，症状可减轻或消失。重度中毒可出现意识障碍，可有急性肺损伤（ALI)甚至脑水肿的表现，严重患者可持续昏迷甚至死亡。皮肤接触氯乙烯液体可引起局部损害，表现为麻木、红斑、浮肿以至组织坏死等。
2．慢性中毒：长期接触氯乙烯，对人体健康可产生多系统不同程度的影响，如神经衰弱综合征、雷诺综合征、周围神经病、肢端溶骨症、肝脏肿大、肝功能异常、血小板减少等。有人将这些症状称为“氯乙烯病”或“氯乙烯综合征”。
（1)神经系统：以类神经征和自主神经功能紊乱为主，其中以睡眠障碍、多梦、手掌多汗为常见。有学者认为，神经、精神症状是慢性氯乙烯中毒的早期症状。精神方面主要表现为抑郁，清釜工可见皮肤瘙痒、烧灼感、手足发冷发热等多发性神经炎表现，有时还可见手指、舌或眼球震颤。神经传导和肌电图可见异常。
（医.学全在线www.med126.com2)消化系统：有食欲减退、恶心、腹胀、便秘或腹泻等症状。可有肝、脾不同程度肿大，也可有单纯肝功能异常。后期肝脏明显肿大、肝功异常，并有黄疸、腹水等。一般肝功能指标改变不敏感，而静脉色氨酸耐量试验（ITTT)、肝胆酸（CG)、γ-谷氨酰转肽酶（γ-GT)、前白蛋白（PA)相对较为敏感。此临床表现对诊断慢性氯乙烯中毒极有意义。
（3)肢端溶骨症（acroosteolysis，AOL)：多发生于工龄较长的清釜工，发病工龄最短者仅一年。早期表现为雷诺综合征：手指麻木、疼痛、肿胀、变白或发绀等。随后逐渐出现末节指骨骨质溶解性损害。X线常见一指或多指末节指骨粗隆边缘呈半月状缺损，伴有骨皮质硬化，最后发展至指骨变粗变短，外形似鼓槌（杵状指)。手指动脉造影可见管腔狭窄、部分或全部阻塞。局部皮肤（手及前臂)局限性增厚、僵硬，呈硬皮病样损害，活动受限。目前认为，肢端溶骨症是氯乙烯所致全身性改变在指端局部的一种表现。肢端溶骨症的发生常伴有肝、脾大，对诊断有辅助意义。
（4)血液系统：有溶血和贫血倾向，嗜酸性细胞增多，部分患者可有轻度血小板减少，凝血障碍等。与患者肝硬化和脾功能亢进有关。
（5)皮肤：经常接触氯乙烯可有皮肤干燥、皲裂、丘疹、粉刺或手掌皮肤角化、指甲变薄等，有的可发生湿疹样皮炎或过敏性皮炎，可能与增塑剂和稳定剂有关。少数接触者可有脱发。
（6)肿瘤：1974年Creech首次报道氯乙烯作业工人患肝血管肉瘤（hepatic angiosarcoma)，国内首例报道于1991年。肝血管肉瘤较为罕见，其发病率约为0.014/10万。英国调查证实职业性接触氯乙烯工人原发性肝癌和肝硬化的发病危险性增高。另外，还发现氯乙烯所致肝损害似与乙型肝炎病毒具有协同作用；国内调查发现，氯乙烯作业男工的肝癌发病率、死亡率明显高于对照组，发病年龄较对照组显著提前，且与作业工龄相关，并具有剂量-效应关系，说明了氯乙烯的致肝癌作用。国内外另有报道，氯乙烯作业者造血系统、胃、呼吸系统、脑、淋巴组织等部位的肿瘤发病率增高，值得重视，但对此问题尚需进一步研究。
（7)生殖系统：氯乙烯作业女工和作业男工配偶的流产率增高，胎儿中枢畸形的发生率也有增高，作业女工妊娠并发症的发病率也明显高于对照组，提示氯乙烯具有一定的生殖毒性。
（8)其他 对呼吸系统主要可引起上呼吸道刺激症状，长期吸入氯乙烯烟尘可引起尘肺样改变。对内分泌系统的作用表现为暂时性性功能障碍，脱离接触后可恢复；部分患者可致甲状腺功能受损, 4小时尿17-羟皮质类固醇降低。
五、诊断：按GBZ90-2002职业性氯乙烯中毒诊断标准执行。
六、处理原则
1．治疗原则
（1)急性中毒：应迅速将中毒者移至空气新鲜处，立即脱去被污染的衣服，用清水清洗被污染的皮肤，注意保暖，卧床休息。急救措施和对症治疗原则与内科相同。
（2)慢性中毒：可给予保肝及对症治疗。符合外科手术指征者，可行脾脏切除术。肢端溶骨症患者应尽早脱离接触。
2．其他处理
（1)急性中毒
1)轻度中毒者治愈后，可返回原岗位工作。
2)重度中毒者治愈后，应调离有毒作业岗位。
（2)慢性中毒：
1)轻度中毒者和中度中毒者治愈后，一般应调离有害作业岗位。
2)重度中毒者应调离有毒有害作业岗位，应予以适当的治疗和长期休息，如需职业病伤残程度鉴定，按GB/T16180-1996处理。
七、预防
1．加强生产设备及管道的密闭和通风，将车间空气中氯乙烯的浓度控制在职业接触限值（PC-TWA 10mg/m3，PC-STEL 25mg/m3)以内。
2．进釜出料和清洗之前，先应通风换气，或用高压水或无害溶剂冲洗，并经测定釜内温度和氯乙烯浓度合格后，佩戴防护服和送风式防毒面罩，并在他人监督下，方可入釜清洗。
3．加强健康监护，每年1次体检，接触浓度高者每1～2年做手指X线检查，并查肝功能。精神、神经系统疾病、肝肾疾病及慢性皮肤患者禁止从事氯乙烯作业。
