化学品的危险性除了燃爆风险,还有相当一部分的化学品对人体有毒性作用,在生产、使用、贮存和运输过程中都有前能对人体产生健康危害,甚至危及人的生命和造成巨大灾难事故。例如、1991年江西上饶地区发生了一甲胺急性中毒特大事故,造成 150余人中毒、39人死亡;1984年印度博帕尔市发生的大量异氰酸甲酯泄漏事件,造成20万人中毒、2500人死亡,举世震惊。
化学品对人体健康危害的严重与化学品的种类、人体与化学品的接触方式(摄入途径)、摄人量(包括持续时间)以及个体对化学品毒性的耐受性有关。化学品对人体健康的危害主要是会引起刺激、过敏、腐蚀、缺氧、昏迷与麻醉、全身中毒、致癌、致畸、致突变和尘肺。上述化学品对人体健康危害的警示和标识可以从《化学品安全技术说明书》( MSDS)中查到,而更为具体的毒性类型、毒理和严重度则需要查询相关文献资料,如化学品毒性数据库,其中最权威和著名的是美国环保署(U.S.environmental protection agency,EPA)的化合物毒性数据库(Registry of toxic effects of chemical substances,RTECS ).
1.化学品进入人体的途径与体内代谢
化学品与人体接触,进人人体的途径可以分成吸入、食入、皮肤吸收三大类型。
吸入途径是指化学品的气体、蒸气、雾、烟、粉末经口、鼻进入人体呼吸系统,进而导致人体呼吸系统、血液系统和其他器官组织出现毒性反应的过程。人的肺脏由亿万个肺泡组成,肺泡壁很薄,壁上有丰富的毛细血管,毒物一旦进人肺脏,很快就会通过肺泡壁进入血循环而被运送到全身。影响化学品通过呼吸道吸收的最重要因素是其在空气中的浓度,浓度越高,吸收越快。
食入途径是指化学品经口进人人体消化系统,进而导致人体消化系统、血液系统和其他器官组织出现毒性反应的过程。
皮肤吸收途径是指化学品与人体皮肤接触,通过/透过皮肤包括黏膜进入人体,导致皮肤、血液系统、淋巴系统和其他器官组织出现毒性反应的过程。脂溶性毒物经表皮吸收后,还需要其有水溶性,才能进一步扩散和吸收,所以水、脂皆溶的物质(如苯胺)易被皮肤吸收。
化学品无论以何种途径进人人体都会随血液(部分随淋巴液循环而分布到全身,当其在人体组织中达到一定浓度时就可能发生中毒。不同化学品在人体内各种器官和组织中的分布是不均匀的,很大取决于化学品的种类和特点。某些化学品会相对集中于特定组织或器官中。例如,铅、氟主要集中在骨质;而苯多分布于骨髓及类脂质。进入人体各器官和组织的化学品会参与人体内部的生化过程或受到人体内部的生化过程的影响,发生生物转化(包括氧化、还原、水解及结合)导致其化学结构发生变化,形成代谢产物。这种生物转化可以连续持续发生,生成一系列代谢产物。相比进人人体的原化学品,这些代谢产物有可能毒性降低(解毒作用)或毒性增加(增毒作用 )。
进人人体的化学品会以化学品原型或以代谢产物的形式,经肾、呼吸道及消化道排出体外,其中经肾随尿排出是最主夏的途径。化学品及其代谢产物在尿液中的浓度与其在血液中的浓度密切相关,因此通过测定尿中化学品及其代谢产物浓度,可以监测和诊断化学品的吸收和中毒情况。当化学品进人体内的速度或总量超过转化和排出的速度或总量时,体内积累的化学品或其代谢产物就会逐渐增加,导致化学品或其代谢产物的蓄积。如果这些化学品和代谢产物相对集中于某些器官或组织,将对这些器官或组织产生毒副作用,导致化学品的慢性中毒。
进入人体的化学品除少部分以化学品原型方式排出体外绝大多数会经细胞色素P-450催化,在多功能氧化酶、水解酶、还原酶的作用下经氧化、水解或还原成为水溶性代谢产物(I)。部分代谢产物(I)在体内可以进一步发生结合反应生成水溶性代谢产物(Ⅱ),包括葡糖苷酸反应、硫酸盐结合反应、谷胱甘肽结合反应、乙酰化反应、环氧化物水解反应和其他结合反应,这些水溶性代谢产物最终可以经肾脏以尿液方式排出。