接下来一段时间,博士工作站将投入较大精力翻译国际劳工组织ILO 2022年出版的国际职业诊断标准。欢迎有兴趣的同行参与。
我们国家有好几位专家参与了编写,Quanfu Sun、Min Zhang、Fengling Zhao、Xiaoliang Li。
内容非常全面,我们应当努力学习,应用到我们的职业诊断标准、职业卫生学书籍和知识库中。在我国,甲苯等不会导致慢性中毒。
这些工作都是免费为大家服务。来不及征得ILO的同意。
今天翻译的是,
氟或其化合物
引起的职业病。
1.1.9 由氟或其化合物引起的疾病
国际疾病分类编码 T59.5 +Z57
致病因子的一般特征
氟(F),CAS编号7782-41-4,是元素周期表中原子序数为9的化学元素,是单同位素的,原子质量为18.99 Da。氟被归类为第17族(VII-A;主族),并且大多数情况下其氧化数为1(氟化物)。一种短寿命的放射性同位素18F(半衰期约为2小时,通过发射正电子进行衰变),是通过回旋加速器中的几种辐照方法(如来自浓缩水的微量同位素18O)人工产生的,并被掺入到药物中,如[18F]-6-氟脱氧葡萄糖和[18F]-氟-DOPA,这些药物用于正电子发射断层扫描(PET)技术中的医学诊断。
分子氟在自然界中很少以单质形式存在,它是一种双原子黄色气体,具有典型的刺激性气味,比空气重,与水反应剧烈,产生有毒和腐蚀性蒸气,如臭氧和氟化氢;后者作为水溶液被称为氢氟酸。氟具有高度反应性,能与几乎所有其他有机和无机物质结合,与氨、金属、氧化剂和许多其他材料反应剧烈,存在火灾和爆炸危险。
氟化物是氟在天然矿物和无机化合物中最常见的形态。已知存在少量天然含氟有机化合物,这些化合物被生产有机体(通常是植物)用作抵御捕食者的化学防御剂。氟原子被引入到不同制成品的化学结构中,以赋予其特定性能。
几类氟化合物与职业卫生和毒理学相关。其中最重要的是用于工业制备氟化化学品的氟化合物,以及氟化化学品本身:四氟乙烯及其聚合物(最著名的品牌为特氟龙®)、氯氟烃、全氟酸和醇、一些重要的药物化合物(如抗癌药物5-氟尿嘧啶)以及挥发性麻醉药氟烷、异氟烷、七氟烷和地氟烷。
职业暴露
氟在环境中分布广泛,尽管浓度较低,但几乎存在于所有岩石、正常土壤、地表水和海水中,以及空气中。一些矿物在自然界中以可工业开采的矿石形式存在,是氟工业化学的主要原料。
萤石(CaF2)在金属和合金生产的高温冶炼和精炼过程中用作助熔剂。它可与硫酸反应,生成氟化氢。
冰晶石(Na3AlF6)主要用于通过电化学还原铝土矿来制造铝。
氟磷灰石(CaF2–3Ca3(PO4)3)用于生产磷肥、磷酸和磷。哺乳动物骨骼中超过50%的重量由羟基磷灰石构成,而羟基磷灰石的可溶性更强。用氟替代羟基,可使骨骼和牙釉质更具机械抗性。这就是在饮用水中添加低浓度氟化物(约1ppm)以及在牙膏中添加氟化钠或单氟磷酸钠以预防龋齿的原理。
元素氟和氢氟酸(HF)是合成有机和无机氟化合物的起始原料。存在暴露风险的工业活动包括磷肥生产、铝生产、砖块制造、瓷砖、陶器和水泥产品生产;玻璃搪瓷和玻璃纤维生产;使用氟化钙和其他无机氟化物进行的钢铁和有色金属铸造及电弧焊接;石油精炼;煤炭燃烧。铀加工是一项规模较小但危险的活动,其中使用六氟化铀分离铀的同位素。氢氟酸是一种极易挥发的无色气体或液体,极易溶于水,并带有苦味。这种腐蚀性液体在19.4°C沸腾,在潮湿空气中反应形成酸雾。氢氟酸用于生产有机和无机氟化合物,在氟化过程中以及作为酸催化剂使用,特别是在石油工业的石蜡烷基化中;在非化学工艺过程中,如从金属铸件中去除砂粒、抛光、磨砂和蚀刻玻璃以及搪瓷加工。通过中和氢氟酸制备的氟化钠是糖酵解的抑制剂,因此用作杀虫剂并用于阻止酿造中的发酵。在采矿和使用含氟材料的过程中,可能会产生工业暴露于氟化物的情况。几种危险的工业氟化合物可水解为氢氟酸。氢氟酸广泛用作家用产品的除锈剂,并被水管工广泛使用,他们大多在非正规部门工作。
三氟化硼(BF3)是一种不易燃的无色气体,具有刺鼻气味,常被用作通用“路易斯酸”催化剂,在潮湿空气中会形成氟化氢和硼酸的雾气。
三氟化氮(NF3)是一种用于火箭燃料生产和氟化反应的气体。
碳酰氟(COF3)是聚四氟乙烯(PTFE)和其他氟代烃热分解过程中产生的一种气体;它被用作合成有机化合物(如氟代烷基异氰酸酯)的化学中间体。
二氟化氧(OF2)是一种具有恶臭且氧化性极强的气体。它是一种剧毒化合物,在火箭燃料系统中用作氧化剂。
高氯酰氟(ClO3F)是一种无色、稳定、不易燃且带有甜味的气体,在有机化学中用作温和的氟化剂。
三氟化磷(PF3)是一种无色气体,在远低于其气味阈值的浓度下即可产生毒性作用,主要用作金属配合物中的配体。
五氟化磷(PF5)是一种无色气体,具有刺鼻气味,与潮湿空气接触会产生氟化氢和磷的氟氧化物;它被用作聚合催化剂。
四氟化硅(SiF4)是一种无色、不易燃的气体,具有强烈的气味。它自然存在于火山喷发物中,在空气中会产生六氟硅酸形成的浓密白色雾气。在工业上,四氟化硅是通过使用氢氟酸蚀刻玻璃而产生的。在水中,这种有毒气体水解生成氟硅酸(H2SiF6),氟硅酸是最常用于给水加氟的试剂。
四氟化硫(SF4)迅速水解为氟化氢和亚硫酰氟,后者又缓慢水解,同时生成氟化氢和二氧化硫;四氟化硫用作氟化剂,并用于制造防水防油材料以及杀虫剂。
六氟化硫(SF6)是一种惰性、无色、无味的气体,其极高的介电常数使其成为高压设备的良好电绝缘体。只有在密闭空间中,它才会带来一些健康风险,因为它会置换空气并导致窒息。在氧气存在的情况下,电火花会产生氟化硫、二氧化硫和硫酰氟。
二氟二硫(SO2F2)用作谷物和木材的熏蒸剂和化学杀菌剂,也可作为甲基碘和甲基溴的非温室替代品。它毒性极强,且因无味而具有潜在危险。
四氟肼(N2F3)是一种无色气体,具有霉臭味,会缓慢水解为肼和氟化氢;它用于某些化学合成中,作为前体或催化剂,并在某些火箭燃料配方中用作高能液体氧化剂。
四氟乙烯(C2F4,TFE)是制备聚四氟乙烯(PTFE)的单体。它是一种无色气体,在工业上由氯仿和氟化氢制备。其高度放热的聚合反应可由铁等微量金属以及氧气和过硫酸盐等过氧化物引发。PTFE是一种热塑性、不粘、防水且化学性质高度惰性的材料,在消费品和工业应用中具有广泛的应用。约50%的PTFE产量用于计算机和微波应用中的电缆绝缘;其他应用包括作为流体力致动器中管道的低摩擦材料、作为盖子和垫圈的不粘材料,以及作为纺织品的防水成分。
六氟丙烯(C3F6)是一种无色气体,其大部分化学性质和应用与四氟乙烯(TFE)相似。其主要用途是作为聚四氟乙烯(PTFE)中的共聚单体(占6-9%)。
氯氟烃(CFCs)是一种重质、无色且通常不易燃的气体或挥发性液体。它们不具有任何生物活性。氯氟烃曾被用作灭火剂、泡沫聚合物生产中的发泡气体以及制冷剂气体。后来,人们发现它们是强效温室气体,并在平流层中消耗臭氧。为缓解人为气候变化,自1990年以来,根据一系列国际协议(如《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》),这些化合物逐渐被禁止生产和使用。
毒理学特征、主要健康影响及诊断标准
简短的毒理学简介
氟是一种高活性元素,广泛存在于环境和工业环境中。急性暴露可能导致皮肤和粘膜刺激,以及呼吸道影响。低水平慢性暴露可能导致骨骼、牙齿和呼吸系统疾病。
氟和氢氟酸具有毒性危害,若吞食或与皮肤接触,会产生严重且可能危及生命的影响。
氢氟酸是所有卤素酸中最弱且最亲脂的,能轻易穿透生物屏障。氢氟酸经全身吸收后,细胞对其的摄取通常很快,氟离子被困在细胞内,与细胞内钙离子相互作用,生成不溶性的二氟化钙。由于细胞内钙在多种信号通路中的生理作用,其耗竭会引发多种效应。
四氟乙烯(TFE)具有与其他卤代烯烃相同的化学烷基化特性。它通过谷胱甘肽S-转移酶(GST)酶的作用直接与细胞内谷胱甘肽结合,随后该结合物经生物转化生成具有细胞毒性的1,1,2,2-四氟乙硫醇。尽管目前关于TFE对人类致癌性的证据尚不充分,但在实验动物中已证明其具有足够的致癌性。因此,国际癌症研究机构(IARC)于2017年重新考虑了该物质的分类,并将其评估为可能对人类致癌(2A类)。
疾病名称及ICD编码:
由氟或其化合物引起的急性疾病
(特定疾病编码)+T59.5+Z57
粘膜刺激(J68)、上呼吸道炎症(J68.2)、急性化学性肺炎(J68.0)、急性化学性肺水肿(J68.1)、反应性气道功能障碍综合征(RADS)(J68.3)、急性刺激性接触性皮炎(L24)、体表烧伤和腐蚀(T20-T25)、眼及眼附属器烧伤和腐蚀(T26.0-T26.1,T26.5-T26.6)、呼吸道烧伤和腐蚀(T27)、内脏烧伤和腐蚀(T28.0-T28.2,T28.5-T28.7)、结膜炎(H10.2)、角膜溃疡(H16.0)
疾病的简短描述
氟和氢氟酸对皮肤、眼睛和呼吸道具有强烈的刺激性。气态氟化物能与皮肤发生反应,导致严重的热烧伤或化学烧伤。皮肤与氢氟酸接触可能导致严重的皮肤烧伤,并破坏组织。在最严重的情况下,由于氟离子与钙离子结合,可观察到中毒性低钙血症。电解质失衡可能导致心律失常和强直性危象。氟化物中毒可引起酶抑制和神经传导受损。
在工业环境中接触气态和颗粒态氟化物时,主要的吸收途径是通过呼吸道。在职业环境中,因摄入或皮肤灼伤吸收而导致的急性全身毒性非常罕见,尽管氢氟酸飞溅后通过皮肤接触吸收非常危险,应始终将其视为一种可能性。
诊断标准
临床表现
•体征和症状:
-接触后立即出现呼吸道刺激症状,如咳嗽、胸闷、呼吸急促、窒息和发冷。接触后症状可能持续12小时。吸入可能引起呼吸急促和反应性气道功能障碍综合征(RADS)。
-在极高暴露情况下,可能出现支气管痉挛、喉痉挛和急性肺炎,甚至因严重出血性肺水肿而迅速死亡。
-对于较低剂量,可能会出现延迟效应。在这些情况下,在持续数小时至两天的无症状期后,可能会出现肺水肿。
氢氟酸烧伤具有特征性的白色外观,且疼痛剧烈。这种酸能深入软组织,在某些情况下甚至会到达骨骼,尤其是在手部等部位。烧伤的几何大小并不能预测氢氟酸系统性吸收的程度。
•检查:
-体检时发现皮肤和黏膜存在不同程度的刺激和烧伤迹象。
肺部听诊应记录呼吸受损的体征(如湿啰音或爆裂音)。
-测定电解质血清浓度可能显示低钙血症、高镁血症和高钾血症。
暴露评估
•职业暴露史:已确认曾通过吸入或经由皮肤病变吸收的方式,暴露于高浓度的氟或其化合物。
•最短暴露时长:单次短暂暴露可能就足以引发疾病发作。
•最长潜伏期:数小时。
聚合物烟热(T59.8)
疾病的简短描述
急性暴露于聚四氟乙烯(PTFE)烟雾中可能导致聚合物烟雾热,也称为氟聚合物热、特氟隆流感或特氟隆烟雾热。当PTFE加热至450°C以上时,吸入其热解产物可能导致急性肺损伤或流感样综合征。通常在接触PTFE的热解产物后约四至八小时发病。
诊断标准
临床表现
•体征和症状:发热、发冷、头痛和背痛,伴有轻微咳嗽和胸闷。
•检查:可观察到胸部X线检查正常和白细胞增多。肺部听诊可记录支气管刺激的典型体征(如喘鸣和干湿啰音)。
暴露评估
•职业暴露史:已确认曾职业暴露于聚四氟乙烯(PTFE)的热解产物。
•最短暴露时长:即使暴露时间极短,也可能引发该疾病。
•最长潜伏期:12小时。
疾病名称及ICD编码:
由氟或其化合物引起的慢性疾病
(特定疾病编码)+T59.5+Z57
氟骨症(M85.1)
疾病的简短描述
氟骨症,又称“骨氟病”,是一种因长期过度暴露于无机氟化物而引发的全身性疾病。其发病机制是氟化物在骨骼组织中积累,并伴随病理性骨形成:由于成骨细胞活性升高以及羟基磷灰石被密度更大的氟磷灰石所替代,导致骨密度增加。氟骨症的初期症状出现在腰椎和骨盆,部分病例还伴有韧带骨化。
这种职业病最初是在从事铝生产、镁铸造、萤石加工和过磷酸钙制造的工人中报告的。在环境中接触含氟量超过5-10ppm的饮用水的受试者中也观察到了类似的疾病。
诊断标准
临床表现
发病初期通常无症状,即使X光片上显示椎骨和盆骨密度增加等放射学改变。早期症状可能包括偶发性疼痛、背部僵硬、烧灼感、四肢刺痛和麻刺感、肌肉无力以及慢性疲劳。在临床显性形式中,四肢骨骼也会受到影响,表现为骨膜不规则增厚,韧带和肌肉附着处钙化,最严重的情况下还会出现外生骨疣和骨赘。椎骨可能融合在一起,患者最终可能因明显的驼背或脊柱前凸而无法行走。
暴露评估
•职业暴露史:已确认长期或反复暴露于高浓度氟化物环境中,且在条件允许的情况下,进行工作场所空气监测和尿液中氟化物含量测定(为进行准确解读,应评估非职业性氟化物摄入来源)。
•最短暴露时长:一年。
•最长潜伏期:10年。
氟斑牙(牙齿斑驳)(K00.3)
疾病的简短描述
牙釉质成熟过程中氟化物水平升高会导致氟斑牙,其特征为牙釉质亚表层矿化不足。牙釉质斑驳是由形成牙釉质的成釉细胞部分功能失常,无法精细构建和沉积牙釉质本身所导致的。
需要指出的是,14岁以上人群接触氟化物并不会导致氟斑牙风险,因为恒牙不再会因氟化物摄入而出现斑驳。因此,只有在童工情况下,才会观察到氟斑牙这一职业病。有报道称,儿童通过摄入受污染的母乳而接触氟化物,导致氟斑牙。
诊断标准
临床表现
氟斑牙最轻微的形式表现为牙齿表面不规则散布的小块不透明白色区域。在更严重的情况下,牙齿表面可能出现斑驳的斑块,覆盖范围从一半到全部。在后一种情况下,牙齿上经常会出现棕色斑点。氟斑牙严重的形式则表现为牙齿表面棕色变色和凹陷,这两种情况都使牙齿看起来像被腐蚀过一样。
暴露评估
•职业暴露史:儿童时期曾确认接触过高浓度氟化物。
•最短暴露时长:几年。
•最长潜伏期:三年。
矿工哮喘(J68.9)、慢性阻塞性肺疾病(COPD)(J68.4)
疾病的简短描述
“电解车间”一词源于使用金属罐通过电解高温熔融的氧化铝(纯铝土矿)、冰晶石和氟化钠混合物来制备铝(霍尔-赫罗特法)。该过程会伴随粉尘和气体的排放,这些粉尘和气体能够引起类似哮喘的症状,称为“电解车间哮喘”,这是电解车间工人、冶炼厂工人和铸造工人的一个非常相关的健康问题。最可能的致病因素是含有气态氟化氢、冰晶石和其他可能吸附在铝上的元素的刺激性空气颗粒物和烟雾。低剂量暴露即可观察到该疾病的诱发。
诊断标准
临床表现
•体征和症状:听诊时出现喘鸣、胸闷、呼吸急促、呼吸困难、心动过速、干咳,这些症状通常在工作期间出现,但更常见于下班后数小时(延迟发作)。随着反复接触,症状会变得更加频繁,而当停止接触时,症状往往会好转。一旦诱发,支气管反应性增加往往会持续存在。
•检查:
-肺功能测试中第一秒用力呼气量(FEV1)降低,通常可通过支气管扩张剂逆转;在此情况下,支气管激发试验(如使用乙酰甲胆碱)通常异常,因为非特异性气道反应性增加很常见。
-如果疾病进展为慢性阻塞性肺疾病(COPD),胸部X光片或CT扫描可见肺大泡,同时血气分析结果异常,表现为轻度至中度低氧血症,且不伴高碳酸血症(轻度型),或随着病情发展出现更明显的低氧血症并伴有高碳酸血症(最严重型)。
暴露评估
•职业暴露史:确认长期或反复暴露于高浓度氟化物环境中,如有条件,还应进行尿氟水平生物监测(请注意,即使在重度工业暴露多年后,仍可观察到尿氟水平升高)。
•最短暴露时长:几周。
•最长潜伏期:3年。
预防的关键行动
在化学工业中,从大宗商品生产、运输、储存到封闭反应器使用,再到反应产物纯化和从反应混合物中回收氢氟酸和氟化物,所有操作过程中都应在非常严格的源头隔离条件下处理氟和氢氟酸。专用氟化试剂通常价格昂贵,且反应条件本身剧烈且危险:因此,所有生产设施都应采取适当的安全措施(如配备个人防护装备)。
多种氟化有机化合物(如氯氟烃(CFCs)(残留使用)和氢氯氟烃(HCFCs))的惰性特性,往往使窒息成为最相关的风险。然而,如果灭火系统配备了报警器,则灭火气体造成的危害相对于火灾产生的其他危害而言应属微不足道。
其他可能用于开放环境的氟化合物,如熏蒸剂,需要实施全面的安全措施,包括使用便携式设备进行现场监测以及全面的个人防护(如呼吸器)。只有经过培训的工作人员才可进行施用。
氢氟酸是一种极具危险性的化学品,因为酸液溅出后,通过皮肤接触吸收会产生危及生命的延迟后果。特别是在技术含量低或非正规部门活动中,如制造和修理带有搪瓷涂层的浴缸和厨房水槽、水管除锈或洗衣店纺织品除锈等,此类事故尤为常见。为避免接触氢氟酸,手部、身体和眼睛需穿戴耐氢氟酸防护服,并应佩戴面罩。
专家组认为,已观察到以下工作场所大气浓度暴露限值能为工人健康提供合理保护,且已在多个国家得到应用:
•氟化物(以F计):8小时时间加权平均(TWA)浓度为2.5mg/m³。
•氟:8小时时间加权平均(TWA)浓度为1 ppm。
•氟化氢:8小时时间加权平均(TWA)浓度为0.5 ppm。
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