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金屬、類金屬中毒——砷及砷化氫
砷(Arsenic,As)
一、理化性質(zhì)
砷元素有灰、黃、黑色三種同素異形體,質(zhì)脆而硬,具有金屬性。原子量74.9,熔點(diǎn)818℃,沸點(diǎn)615℃,可升華。不溶于水,可溶于硝酸和王水,生成砷酸(H3AsO4)。砷在常溫下緩慢氧化,加熱時(shí)迅速燃燒成三氧化二砷(As203),又名亞砷酐,俗稱砒霜、砒石、信石、石砒。為白色粉末,微溶于水,易升華(193℃)。
常見的砷化合物有三氧化二砷(As203)、五氧化二砷(As205)、砷酸鈣[Ca3(As204)2]、砷酸鉛[Pb3(As204)2]、砷酸(H3As304)、亞砷酸鈉(NaAsO2)及有機(jī)砷化合物如甲基腫酸鋅、甲基腫酸鈣、甲基腫酸鐵銨等。
二、接觸機(jī)會
1、冶煉
砷在自然界主要以硫化物形式存在,如雄黃(As2S2)、雌黃(As2S3)等,常以混合物的形式與其他金屬共生。冶煉方法主要是焙燒雄黃礦石,也可在其他夾雜砷化合物的金屬礦石如鎢、銻、鉛、鋅、銅等礦石的煙筒灰與礦渣中(含粗三氧化二砷)提取,經(jīng)升華可得純品砷。還可用粗砷加熱還原或通入氯氣生成三氯化砷,進(jìn)一步用氫還原制成純砷。
砷與鉛、銅制造合金,可增強(qiáng)耐磨性能、抗腐蝕性能,可用于制造汽車散熱器和軸承等。在生產(chǎn)過程中如防護(hù)不當(dāng),易引起中毒。
2、農(nóng)藥制造
砷是制造殺鼠劑、殺蟲劑的原料。如用砷生產(chǎn)砷酸鉛、砷酸鈣、亞砷酸鈉、亞砷酸鈣、五氧化二砷等殺蟲劑、甲基腫酸鋅即稻肢腳青、甲基胂酸鈣即稻寧、甲甚腫酸鐵銨即田胺等殺菌劑。砷酸鈉等可用作木材防腐劑、除銹劑、除草劑等。
3、制藥
砷化物用以制造抗癌藥、抗梅毒藥、枯痔散、某些外用中藥等。
4、半導(dǎo)體工業(yè)
制造砷化鎵等,也是染料原料、玻璃脫色劑。
5、環(huán)境接觸
由于工業(yè)廢渣排放不當(dāng)造成環(huán)境污染,可致污染食品、水源。特殊地區(qū)(如內(nèi)蒙古、新疆及臺灣等地)土壤中含砷量高而影響水源,均可有接觸機(jī)會。
三、毒性
職業(yè)中毒主要通過呼吸道吸收,經(jīng)皮膚吸收較慢。進(jìn)入體內(nèi)的砷,隨血液分布至全身組織,主要為肝、腎、胃腸道等,可很快從血中清除,一次攝入砷化合物,10天內(nèi)可排出90%,主要經(jīng)腎臟排出。體內(nèi)主要蓄積在骨路、毛發(fā)、指甲、皮膚等組織中。
三價(jià)砷毒性最強(qiáng),人口服砒霜0.01～0.05克可發(fā)生急性中毒,致死量為0.06～0.6克。五氧化二砷、三氯化砷毒性次之。雄黃和雌黃水溶性低,毒性較小。元素砷則基本無毒,有機(jī)胂農(nóng)藥一般毒性較低。但用作制造軍用毒劑原料的有機(jī)胂化合物毒性較高。
四、臨床表現(xiàn)
職業(yè)性急性中毒較少見。而亞急性中毒多在吸入高濃度煙塵后發(fā)生。皮膚接觸可發(fā)生接觸性皮炎。暴露部位呈密集成片的深紅色米粒大小的丘疹,常伴有眼結(jié)膜充血、羞明、流淚、咽部紅腫、咳嗽、咯痰等刺激癥狀。
口服中毒多因誤服砷化物污染的食品或飲水引起,首先引起嚴(yán)重的胃腸炎癥狀,繼之出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)損害、慢性中毒。三氧化二砷生產(chǎn)工人及冶煉作業(yè)工人,因長期吸入超標(biāo)含砷煙塵,砷污染區(qū)人群或長期服用砷劑藥物等可發(fā)生慢性砷中毒。
臨床表現(xiàn)有多樣性皮膚損害,色素沉著、皮膚角化過度及疣狀增生,三種改變常同時(shí)存在。色素沉著可波及全身,呈雨點(diǎn)狀或花斑狀,尤以身體非暴露部位多見。角化過度以手掌及足底較明顯。皮下可呈谷粒狀硬節(jié),逐漸隆起成角狀物,可聯(lián)合成較大的疣狀物或壞死,因而繼發(fā)感染,形成潰瘍,可轉(zhuǎn)變?yōu)槠つw癌。
患者尿砷、發(fā)砷往往增高,常與接觸砷的程度呈平行關(guān)系。脫離接觸數(shù)年后,尿砷逐漸恢復(fù)正常。但皮膚損害則長期持續(xù)存在。
砷已被公認(rèn)為致癌物。皮膚癌表現(xiàn)為非暴露部位丘疹樣隆起的角化過度或鱗狀角化斑。皮膚原發(fā)癌進(jìn)展緩慢,可以持續(xù)數(shù)年不轉(zhuǎn)移。砷作業(yè)人群中肺癌發(fā)病率升高,臨床表現(xiàn)與病理類型與一般人群的肺癌相似,但大多具有神經(jīng)皮膚損害。
實(shí)驗(yàn)室檢查可作尿砷檢查。由于砷在自然界中分布廣泛,生活中有微量砷攝入,正常情況下,尿中有微量砷。但正常值地區(qū)差異很大。評價(jià)尿砷值,應(yīng)參考當(dāng)?shù)卣Ｖ怠?
五、處理
1、急性中毒
中毒患者應(yīng)立即脫離砷化合物的接觸,清洗。
特殊解毒劑可用二巰丙磺鈉、二巰丁二鈉,有較好驅(qū)砷效果,應(yīng)盡早應(yīng)用。
對癥治療：維持水及電解質(zhì)平衡,注意保護(hù)肝、腎、心、腦等重要器官功能。積極搶救休克、急性腎功能衰竭、中毒性心肌炎、中毒性肝病、貧血及周圍神經(jīng)病等。
2、慢性中毒
患者首先應(yīng)脫離接觸,用絡(luò)合劑二巰丙磺鈉或二巰丁二鈉驅(qū)砷治療。
對皮膚角化過度、皮疹,要交替使用二巰丙醇油膏和可的松軟膏。
砷性皮膚原位癌常為多發(fā),局部切除后仍不能完全防止復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移。
六、預(yù)防
1、加強(qiáng)生產(chǎn)過程自動化、機(jī)械化、密閉化改造,使工作環(huán)境得以改善。
2、加強(qiáng)個人防護(hù)與安全生產(chǎn)知識教育。
3、對各種含砷廢氣、廢水、廢渣應(yīng)予以凈化和回收處理,禁止污染環(huán)境。
4、砷作業(yè)工人應(yīng)每年進(jìn)行一次職業(yè)體檢并監(jiān)測尿砷。
5、有嚴(yán)重肝臟疾病、嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)與造血系統(tǒng)疾病及嚴(yán)重皮膚病患者,不得從事砷作業(yè)。
砷化氫(Arsine,AsH3)
一、理化性質(zhì)
砷化氫為無色帶有大蒜氣味、又無明顯刺激性的氣體。分子量77.95,熔點(diǎn)-116.3℃,沸點(diǎn)-55℃,略溶于水,可溶于酸、堿、乙醇、甘油,可著火燃燒,生成As2O3,加熱至230℃則可分解為元素砷及氫氣。
砷化氫無工業(yè)使用價(jià)值,它既不能作工業(yè)原料,也非產(chǎn)品,而是生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有毒廢氣。
二、接觸機(jī)會
1、砷多以硫化砷的形式廣泛夾雜于各種金屬礦中,如鋅、錫、銻、鉛、鎳等礦中。此類礦石在加工、貯存過程與工業(yè)硫酸或鹽酸等反應(yīng)時(shí)可產(chǎn)生大量砷化氫。由于冶煉中含砷物質(zhì)與鈣結(jié)合生成砷化鈣,砷化鈣遇水即可生成砷化氫。因此,大量的砷化氫中毒事故是因用水澆熄熾熱的金屬礦渣,或堆放的礦渣遇潮而產(chǎn)生砷化氫后所引起。
2、生產(chǎn)或使用乙炔、生產(chǎn)合成染料、氰化法提取金銀等生產(chǎn)活動中可產(chǎn)生砷化氫。
3、由無機(jī)砷或有機(jī)砷水解可產(chǎn)生砷化氫。如魚艙中海魚腐敗使有機(jī)砷轉(zhuǎn)化為砷化氫致使下艙工人中毒。
三、毒性
砷化氫屬高毒類氣態(tài)毒物。主要經(jīng)呼吸道侵入體內(nèi),可迅速吸收入血,隨血液循環(huán)分布于全身各臟器,其中以肝臟含量最多,其次為腎、心及大腦。主要經(jīng)腎隨尿排出。砷化氫與紅細(xì)胞結(jié)合形成砷—血紅蛋白復(fù)合物,導(dǎo)致溶血,引起急性腎功能衰竭。
砷化氫在空氣中濃度僅為0.3mg/m3時(shí)即可引起急性中毒,中毒嚴(yán)重程度與吸入量有明顯關(guān)系。
四、臨床表現(xiàn)
急性砷化氫中毒起病急,依次出現(xiàn)以急性血管內(nèi)溶血及急性腎功能損害為主的各種表現(xiàn)。
1、輕型
起病有頭暈、頭痛、食欲不振、乏力、心慌、氣短等,繼而發(fā)生低燒、惡心、嘔吐、腰部酸痛、尿色深黃甚至呈褐色,進(jìn)而可見明顯黃疸。此時(shí)化驗(yàn)檢查,可見尿蛋白陽性、尿膽原陽性,尿中紅細(xì)胞少量,尿潛血強(qiáng)陽性,尿砷增高。
此型患者應(yīng)立即脫離接觸,經(jīng)及時(shí)治療,2～3天后癥狀即可消退,并能完全康復(fù)。
2、重型
若在短時(shí)吸入高濃度砷化氫,可在數(shù)小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)明顯癥狀,有畏寒、高熱、明顯腰痛、尿呈醬油色甚至為黑色,繼而可見黃疸。實(shí)驗(yàn)室可見尿砷明顯增高,出現(xiàn)嚴(yán)重溶血。腎區(qū)劇烈疼痛,出現(xiàn)嚴(yán)重的急性腎功能衰竭癥狀,少尿,血壓升高,甚至發(fā)生肺水腫、高血鉀、急性心力衰竭而淬死。
五、處理
急性砷化氫中毒患者應(yīng)立即脫離事故現(xiàn)場,無論有無不適癥狀,均應(yīng)觀察48小時(shí)。
1、輕度中毒
治療要點(diǎn)是控制溶血。可給予地塞米松、維生素C、B族及靜脈點(diǎn)滴糖鹽水增加尿量,以促使有害物質(zhì)排泄,注意保肝。
急性砷化氫中毒所致溶血輕者具有自限性,一般在24小時(shí)至7天內(nèi)自行停止。
2、重度中毒
以阻斷和減輕血管內(nèi)溶血、保護(hù)腎臟為治療重點(diǎn)。防治急性腎功能衰竭的措施有：
(1)保護(hù)腎臟。補(bǔ)充堿性溶液,以堿化尿液,減輕腎小管阻塞；給予25%甘露醇60～100ml在5分鐘內(nèi)靜脈注射完畢,觀察尿量；可用速尿、多巴胺以降低腎血管阻力,改善腎內(nèi)血流量分配,可促進(jìn)排尿。
(2)血液凈化療法。血液透析可每日或隔日一次。
金屬絡(luò)合劑的應(yīng)用。當(dāng)病情明顯好轉(zhuǎn)、腎功能恢復(fù)正常后,若尿砷較高,可考慮用二巰丙磺鈉驅(qū)砷,以1～3個療程為宜。
六、預(yù)防
由于砷化氫為工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣,凡可能產(chǎn)生砷化氫的工業(yè)部門應(yīng)加強(qiáng)管理,作好安全生產(chǎn)教育。作好每年一次定期體檢及上崗前的健康體檢,凡有嚴(yán)重貧血、先天性葡萄糖—6—磷酸脫氫缺乏癥、神經(jīng)及精神疾患及嚴(yán)重肝、腎、心臟疾患,均不宜從事砷化氫作業(yè)。 |
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