四乙基鉛即發動機燃料抗爆混合物,其暴露途徑主要包括呼吸吸入、食物攝入、經皮膚吸收。
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環境水平及人體暴露
環境水平和人體暴露
關於四乙基鉛在各種環境介質中的水平鮮有報導。有研究顯示上世紀90年代北京市大氣中的鉛80%來自於汽車尾氣。汽車行駛中有25%~75%的四乙基鉛排入空氣,剩餘的四乙基鉛在汽油燃燒時分解為其他有機和無機鉛,與尾氣一起排出。通常汽車尾氣含鉛量達20~50mg/m3,最高可達到100mg/m3。上海市在1997年底開始禁止使用含鉛汽油,市區1998年上半年大氣鉛含量就由1997年的年平均值0.329×10-3mg/m3下降到0.234×10-3mg/m3,下降幅度為28.9%。但是很多城市大氣鉛污染屬於複合型,推廣無鉛汽油後大氣鉛含量下降幅度不大。
生產和加工四乙基鉛的工廠區大氣四乙基鉛污染主要呈點狀分布,以作業區和污染物排放區為中心呈不規則的同心圓式擴散。人在該環境中,如空氣中含有四乙鉛濃度達100mg Pb/m3,吸入1h即可造成中毒。濃度為1.0、0.6、0.4或0.28mg/m3(以Pb計)時,分別容許接觸1、2、3、4h。如濃度低至75μg/m3(以Pb計),可安全接觸8h。當空氣中的四乙基鉛濃度超標時,可聞到甜味。根據美國NOES統計,1980—1983年期間有25169名工人受四乙基鉛暴露。這些工人主要從事汽油添加劑和四乙基鉛生產,主要是皮膚暴露。高暴露風險的人群即為這些工人和居住在含四乙基鉛的廢棄物處理廠附近的人。
暴露途徑
四乙基鉛的暴露途徑主要包括:呼吸吸入、食物攝入、經皮膚吸收。
毒性閾值
急性毒性:LD5012.3mg/kg(小鼠經口);LC50850mg/m3,1h(大鼠吸入);
生殖毒性:大鼠經口最低中毒劑量(TDL0)11mg/kg(孕6~16d),引起胚胎毒性。
生物效應
在動物和人體內的代謝動力學比較
吸收/分布/排泄
吸收:由於四乙基鉛和四甲基鉛具有易揮發和脂溶性的特點,可經呼吸道、皮膚和消化道吸收。把四乙基鉛飽和蒸氣(約7m/g)給大鼠吸入時有16%被吸收。飽和度1%的空氣濃度吸收率為23%。四乙基鉛能被兔和大鼠的皮膚快速吸收,與其他的鉛化合物相比,離體皮膚的透過速率依次為:四乙基鉛>油酸和亞油酸鉛>環烷酸鉛>醋酸鉛>氧化鉛。在生產環境下,以呼吸道為主,皮膚為次。
分布:放射性同位素203Pb示蹤研究看到吸入的四乙基鉛蒸氣(1mg/m3,1~2min)有37%首先沉積在呼吸道中,其中的約20%會在48h內呼出體外。1h後吸入量的50%進入了肝臟,5%保留在腎臟,其餘的廣泛分布到身體的各個部位,而呼出體外的量極少。動物模型研究也獲得了類似的結果。檢查誤食入含四乙基鉛31%的溶劑的兩名男女,發現在體內鉛濃度從高到低依次是:肝臟、腎臟、腦、胰臟、肌肉和心臟。另一名男子誤食了含59%四乙基鉛的化學品,體內鉛濃度從高到底分布是肝臟、腎臟、胰臟、腦和心臟。這與一般脂溶性化合物分布的情況相似。
排泄:無論以何種暴露途徑吸收的四乙基鉛,大部分會通過尿液和糞便排出,汗液、唾液、頭髮和指甲、乳汁等是次要的排出方式。糞便排出約占1/3,尿液占到近2/3。
代謝及其產物
生物體內的四乙基鉛不甚穩定。在人體內後可被肝臟的細胞色素P450快速氧化脫乙基,轉化為三乙基鉛,再緩慢分解為二乙基鉛及無基鉛,最後由尿中排出。四乙基鉛在體內完全分解,並以無機鉛化合物的情況在組織內分布和排出,所需要的時間是3~4天。代謝產物三乙基鉛具有強的神經毒性。
尿液中的二乙基鉛是判斷四乙基鉛暴露的定性標記物。
體內和體外效應
亞急性和慢性中毒:大鼠灌胃0.000 08mg/kg(天),134~160天,心肌、腎臟、脾臟變性壞死,伴有炎症滲出增生改變。
致癌性:IARC致癌性評論:動物不明確。四乙基鉛的動物試驗表明可能引發癌症。有研究給出生21天小鼠皮下注射0.6mg四乙基鉛(分4次等劑量),發現惡性淋巴癌發生北明顯增加,在第一次注射後的36-51周之間就觀察到3個腫瘤。
四乙基鉛可引起小鼠腦細胞DNA的損傷,且隨四乙基鉛濃度的增高腦細胞DNA的損傷程度加重,呈劑量-效應關係。即使在低濃度下細胞損傷率也達到92.54%,表明腦細胞對四乙基鉛的毒作用具敏感性。
人體效應
有研究看到長期吸入四乙基鉛的工人的直腸癌發病率顯著升高,累積暴露劑量高和極高組的工人發病率是對照的4倍。如果以10的潛伏期計算,則效應更加明顯。但是在腦、腎臟、肺、脾、骨骼等其他部位沒有發現致癌作用。
四乙基鉛的代謝產物三乙基鉛為劇烈的神經毒物,易侵犯中樞神經系統;易通過血腦屏障進入腦組織,可與硫辛醯脫氫酶的巰基結合,阻抑三羧酸循環過程,干擾腦內葡萄糖及丙酮酸代謝,導致腦組織水腫、充血、神經細胞腫脹、萎縮等。還可損害心臟、肝、腎、骨髓等器官。
輕度中毒
短期大量接觸四乙基鉛後,短時間內發病,或在十餘天內出現症狀並逐漸加重。除持續失眠、惡夢、頭痛、頭暈、健忘、食欲不振、噁心等症狀外,並有輕度興奮、急躁易怒、焦慮不安,癔病樣發作等精神或情緒上的變化。基礎體溫、血壓及脈率可降低。
重度中毒
重度中毒患者常迅速出現精神症狀,表現為興奮不眠、躁動不安、定向力減退、幻覺、妄想或全身震顫。極嚴重者很快昏迷,常伴陣發性全身抽搐、角弓反張、牙關緊閉、口吐白沫、瞳孔散大。每次發作數分鐘或呈癲癇持續狀態。患者大汗、高熱、甚至出現呼吸循環衰竭。口服中毒者除有神經精神症狀外,還可伴有肝臟腫大和肝功能異常。
人體健康防治措施
人體防護
(1)呼吸系統防護:作業工人應該佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。緊急事態搶救或撤離時,佩戴空氣呼吸器。
(2)眼睛防護:必要時可採用安全面罩。
(3)防護服:穿工作服,必要時穿膠布防毒衣。
(4)手防護:戴防護手套。
(5)其他:工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作後,淋浴更衣。實行就業前和定期的體檢。保持良好的衛生習慣。
健康監測
對四乙基鉛作業工人進行上崗前和定期健康檢查,及時發現就業禁忌證和早期發現鉛中毒病人及時處理。
泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。儘可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用砂土或其他不燃材料吸附或吸收。大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容;用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用泵轉移至槽車或專用收集器內回收或運至廢物處理場所處置。廢棄物處置方法:用控制焚燒法。經洗滌器收集的鉛氧化物可再循環使用或填埋處理。從廢水中回收烷基鉛化合物。
環境監測:定期監測環境中四乙基鉛的濃度。
滅火方法
消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、砂土。