白 金,邹建芳
(山东省职业卫生与职业病防治研究院,山东 济南 250062)
浅谈四氯化硅中毒对人体的危害及救治方案
白 金,邹建芳
(山东省职业卫生与职业病防治研究院,山东 济南 250062)
四氯化硅中毒是一种严重的气体中毒。四氯化硅中毒患者的呼吸道可受到强烈的刺激,其心、肝、肺、肾等多器官的功能均可受损。在发生轻度的四氯化硅中毒时,患者受到侵害的部位主要为眼和上呼吸道。在发生中、重度四氯化硅中毒时,患者可出现呼吸系统、神经系统、消化系统及血液系统的症状,其生命安全可受到严重的威胁。本文分析了四氯化硅的毒性,并通过介绍典型的四氯化硅中毒事件探讨了发生四氯化硅中毒对人体的危害及对四氯化硅中毒患者进行救治的方案。
四氯化硅;中毒;影响;救治
四氯化硅中毒属于高浓度、强刺激性的气体中毒。四氯化硅中毒患者的呼吸道可受到强烈的刺激,其心、肝、肺、肾等多器官的功能均可受损,其生命安全可受到严重的威胁。本文中介绍一例发生四氯化硅中毒的典型案例,并探讨发生四氯化硅中毒对人体的危害及对此病患者进行救治的方案。
高纯度的四氯化硅为无色透明的液体,无毒。纯度稍低的四氯化硅呈微黄或淡黄色,有刺激性的气味[1]。在常温常压下,四氯 化硅的密度为1.48,熔点为-70℃,沸点为57.6℃,其沸点随着压力的增高而增高,在与醇类物质接触后能发生剧烈的反应。四氯化硅可溶于四氯化碳、四氯化钛及四氯化锡,在遇水后会分解为硅酸和氯化氢,同时会冒出白烟,产生大量的热能。硅酸的相对密度大,毒性较弱。但氯化氢的毒性较强,在遇水时可生成盐酸。盐酸的毒性也较强。四氯化硅中毒主要是指四氯化硅分解后生成的盐酸对人体造成的侵害,其导致人体中毒的途径主要是经呼吸道吸入盐酸和皮肤接触盐酸。
2002年6月12日,大连的某个化工厂中,有一个废弃的四氯化硅储罐失窃并遭到破坏,导致该罐中的四氯化硅液体及烟雾大量外溢,致使附近驻军某部的119名战士中毒。参照《临床疾病诊断依据及治愈好转标准》中有关吸入性气体中毒的分级标准[2],对其中115例患者的中毒程度进行分级,其中有轻度中毒患者81例,中度中毒患者30例,重度中毒患者4例。在这些患者中,有男性114例,女性1例,其年龄为17~40岁,平均年龄为(19.9±4.7)岁。在对这些患者进行胸部X线检查时发现,其中存在双肺纹理增强的患者有19例(占16.52%),存在肺水肿的患者有4例(占3.48%)[3]。对这些患者进行心肺复苏、吸氧、心电监护、静滴纳洛酮、地塞米松、维生素C及维生素B6等积极的抢救后,其意识转清,生命体征平稳。将这些患者送入ICU或相关科室继续进行一段时间的治疗后,其均脱离危险,病情痊愈出院。
四氯化硅中毒存在一定的潜伏期。在发生轻度的四氯化硅中毒时,患者受到侵害的部位主要为眼和上呼吸道,在受到有毒物质的强烈刺激时会发生全身症状。在发生中、重度四氯化硅中毒时,患者可出现呼吸系统的症状(如咳嗽、咳痰、胸闷、憋喘、发绀)、神经系统的症状(如头痛、头晕、记忆力下降)、消化系统的症状(如食欲不振、肝功能异常)及血液系统的症状(如白细胞升高、淋巴细胞减少)。
张齐武[4]对上述四氯化硅中毒事件中的四氯化硅中毒患者进行调查的结果显示,与健康人相比,这些患者Vmax50% (在50%肺活量时的最大呼气流速)和Vmax25%(在25%肺活量时的最大呼气流速)发生异常的几率均较高(P<0.01)。可见,发生四氯化硅中毒可明显损害患者小气道的功能。临床实践证实,四氯化硅经呼吸道进入人体后,会对呼吸系统产生强烈的腐蚀性和刺激性作用, 可引起呼吸道黏膜损伤,导致肺炎或肺水肿。
四氯化硅会对人的中枢神经系统产生影响。在上述的四氯化硅中毒事件中,有4例四氯化硅中毒患者出现了精神症状[5]。这些患者最初出现表情淡漠的表现,进而出现躁动、哭闹、四肢麻木、间断性昏睡、阵发性双足抽搐(每日发病1~3次)等临床症状。对这些患者进行脑CT检查及脑电图检查均未发现异常,为其使用激素类药物及进行吸氧等常规治疗,其病情均逐渐好转。据报道,在15例发生丙烯腈中毒的患者中,有3例发生癔症[6]。可见,发生此类气体中毒的患者均可出现神经系统的症状。赵培青[7]在进行一次对照研究时,将某企业中长期接触四氯化硅作业的119名中青年工作人员作为观察组,将该企业中不接触四氯化硅作业的30名中青年工作人员作为对照组,然后调查两组工作人员出现神经系统症状的情况,结果显示,与对照组工作人员相比,观察组工作人员发生头痛、头晕、失眠、记忆力减退等症状的几率较高(P<0.05),对其进行脑电图检查时异常指标的检出率也较高,而且其中有很多患者出现神经衰弱的症状。在观察组工作人员不接触四氯化硅数个月后对其进行复查,其各项异常指标均逐渐恢复正常。可见,长期接触四氯化硅者可出现不同程度神经系统损伤的情况。有动物实验的结果显示,动物的高级神经对二甲基二氯硅烷的反应十分敏感,其具体表现为条件反射的分化解除、阳性条件反射潜伏期的时间延长及条件反射的反应强度逐渐减弱[8]。在停止接触二甲基二氯硅烷后,这些动物阳性条件反射异常的情况会在很短的时间内恢复正常。
在上述的四氯化硅中毒事件中,有131例四氯化硅中毒患者出现外周血白细胞及中性粒细胞的水平增高、淋巴细胞的水平降低等情况。这些患者在发病初期其外周血中性粒细胞百分比的平均值为(76.2±4.3)%,此后其外周血中性粒细胞的百分比较快上升,最高值为88.9%。在到达峰值后,这些患者外周血中性粒细胞的百分比开始逐渐下降,在3~5天内降至(73.6±3.4)%,在一周内其外周血中性粒细胞的百分比恢复正常,平均值为(67.5%±3.2)%。在发病初期,这些患者外周血淋巴细胞的百分比呈明显下降的趋势,最低值达到9.4%,平均值为(18.4±2.3)%。此后,这些患者外周血淋巴细胞的百分比逐渐升高,在3~5天内升至(21.4±2.0)%,在一周内其病情基本得到控制,其外周血淋巴细胞百分比的平均值为(25.2±2.7)%[9]。四氯化硅中毒患者血中白细胞的水平增高可能是由以下的原因造成的:1)其机体受到较强烈的刺激,产生了一系列的应激反应,导致肾上腺皮质激素的水平不断增高,进而使免疫细胞及抗体的产生受到不同程度的影响,最终导致血中淋巴细胞的水平降低。2)其肺脏(有毒气体主要的靶器官)及骨髓、淋巴结、脾脏等免疫器官可受到损伤,进而导致外周血中的淋巴细胞减少。
赵培青[6]在对接触四氯化硅作业的人员进行调查时发现,与接触四氯化硅作业的时间为1~3年的人员相比,接触四氯化硅作业的时间为4~11年的人员发生乏力、食欲不振、恶心等症状的几率较高,差异有统计学意义(P<0.05)。高建军[10]对一次急性四氯化硅中毒事件进行调查发现,在119例急性四氯化硅中毒患者中,出现丙氨酸氨基转移酶(谷丙转氨酶ALT)水平升高情况的患者有2例,出现门冬氨酸氨基转移酶(谷草转氨酶AST)水平升高情况的患者有5例,出现碱性磷酸酶(ALP) 水平升高情况的患者有6例,出现总胆汁酸水平升高情况的患者有9例,出现乳酸脱氢酶(LDH)水平升高情况的患者有1例,出现总胆红素(TBiL)水平升高情况的患者有21例,出现结合胆红素(DBiL) 水平升高情况的患者有15例,出现非结合胆红素(IBiL) 水平升高情况的患者有7例。研究发现,四氯化硅中毒主要的病理基础是肝细胞单纯性坏死或坏死合并脂肪变性[7]。四氯化硅中毒对患者肝功能的影响非常明显,但其影响肝功能的病理机制尚不清楚。
人的皮肤、黏膜在接触四氯化硅后,可因受到剧烈的化学性灼伤而发生局部红肿、疼痛等症状。人在食入四氯化硅后,其口腔、咽喉、食管及胃均可被灼伤。人的眼睛在接触高浓度的四氯化硅时可被灼伤, 甚至可失明。
4.1.1 对患者进行现场检伤分类处理 1)患者若出现咯大量泡沫样痰等重度中毒的症状,应将其归类为红标患者,并应立即对其进行抢救。2) 患者若出现眼灼伤、皮肤灼伤等中度中毒的症状,应将其归类为黄标患者,同时可暂缓对其进行抢救,并对其进行对症治疗及病情观察。3)患者若出现流泪、流涕、呛咳等轻度中毒的症状,应将其归类为绿标患者,同时可暂缓对其进行抢救,并密切观察其病情的变化情况。
4.1.2 对患者进行现场救治 首先脱去患者身上被污染的衣物,然后用大量的清水及中和剂(5%的碳酸氢钠)冲洗其被污染的皮肤,用生理盐水冲洗其眼部。在救治红标患者时要立即对其进行吸氧治疗,迅速为其建立静脉通道,并使用地塞米松对其进行肌内注射或静脉注射。患者若发生窒息,应立即为其开放气道。患者若发生皮肤和眼睛灼伤,应立即为其使用大量流动的清水或生理盐水冲洗其被灼伤的部位。在救治黄标患者时应密切观察其病情的变化情况,可酌情对其进行吸氧治疗,并及时对其进行有效的对症治疗。绿标患者若已经脱离中毒环境,可暂时不对其进行特殊处理,但应密切观察其病情的变化情况。
4.1.3 在患者入院后对其进行规范化治疗 1)在患者入院后使用相关药物对其进行局部冲洗治疗,并对其进行X线检查、白细胞检查等各项检查,进而确诊其病情。2)指导患者保持安静,卧床休息,并密切观察其病情的变化情况。患者若出现眼部的刺激症状,可使用0.9%的生理盐水为其冲洗眼部,然后交替使用可的松眼药水和抗生素眼药水为其滴眼。3)可采用鼻导管或面罩对患者进行吸氧治疗,确保其动脉血氧饱和度在95%以上。患者若发生急性呼吸衰竭,应对其进行机械通气治疗。4)四氯化硅中毒患者极易发生肺水肿及喉头痉挛。为了预防此类并发症,可将250 ml浓度为0.9%的生理盐水、960万单位的青霉素与10 mg的地塞米松混合后对其进行静脉滴注,同时将20 ml浓度为2%的碳酸氢钠、10 mg的地塞米松与8万单位的庆大霉素混合后对进行雾化吸入治疗。患者的病情若较重,可为其静脉推注4O mg的速尿,并每隔15分钟为其静脉推注10 mg的地塞米松(可酌情增加用药量)。在为患者使用肾上腺皮质激素类药物进行治疗时,应坚持“早期、足量、短程”的原则,以有效地防治肺水肿,并取得改善毛细血管的通透性、减少或阻止胶体和电解质等向血管外渗出、抗感染、抗过敏及解除支气管痉挛等效果。患者若发生呼吸道感染,可对其进行全身抗感染治疗。患者若发生呼吸不畅的症状,可为其使用支气管解痉药、祛痰剂进行雾化吸入治疗,在必要时可对其实施气管插管或气管切开。5)控制患者液体的总出入量,根据其病情为其使用呋塞米(速尿)、甘露醇、甘油果糖等利尿剂和脱水剂进行治疗。6)对患者进行调节膳食、加强营养、保持水、电解质及酸碱平衡等辅助治疗,并积极保护其心、脑、肝、肾等重要器官的功能。
近年来,全球正在大规模开发和使用绿色能源太阳能和光伏电池的原料多晶硅,我国的多晶硅产业也呈现几何级数发展的态势。2015年以来,我国各地出现了大量生产多晶硅的企业,生产多晶硅的千万吨级大项目有几十个。据中国有色金属工业协会硅业分会统计,2016年上半年全球多晶硅的产量已达到19.4万吨,消费量达到20.5万吨;我国多晶硅的产量为10万吨,多晶硅的进口量为7万吨,出口量为0.6万吨,消费量为17.15万吨[11]。目前,生产多晶硅的主要方法是改良西门子法[2]。在使用这种方法生产多晶硅的过程中,每产出一吨的多晶硅,就会产生10~15吨的四氯化硅副产物。这些四氯化硅若未得到安全有效的处理,就可能引发意外中毒事件[5]。
发生四氯化硅中毒可严重危害人体的健康。在对四氯化硅中毒患者进行救治时,临床医师应采取有效的措施遏制其病情的进展,彻底清除其体内的毒素。四氯化硅中毒患者在进行治疗后,仍可能会发生肺水肿及喉头痉挛等并发症[8]。因此,临床医师在对此病患者进行治疗期间应密切监测其病情的变化情况,若发现异常情况应及时对其进行对症治疗。护理人员应密切关注此病患者的病情及心理变化,确保其以良好的身心状态接受治疗[12]。
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R135.1+4
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]2095-7629-(2017)21-0136-03
山东省安全生产监督管理局;项目编号:shandong-0049-2015AQ