某油田采出水用杀菌剂急性毒性研究与职业病防护建议

郭强之，刘向军，武 涛，赵 盛，王曰杰，沈 忱，李玲玲，于金宁

(1. 中国石化青岛安全工程研究院，山东青岛 266104 2. 中国石化胜利油田分公司河口采油厂，山东东营 257200)

目前，我国大部分油田进入注水开发阶段，大量油田采出水经处理后进行回注，为避免硫酸盐还原菌等微生物代谢过程中产生的黑色沉淀物和硫化氢对管道设备造成腐蚀，往往添加大量的杀菌剂进行处理[1]。基于配方保密的需要，许多油田采出水用杀菌剂的化学品安全说明书(MSDS)中只公布了产品所属类型，未公布产品的具体成分信息，其职业病危害告知卡对毒理学信息及健康危害也只进行了简单描述，有些信息甚至错误。因此，企业管理者及作业人员往往对油田采出水用杀菌剂的毒性及健康危害认知不足，导致必要的职业病防护措施不足，无法满足油田化学剂全方位安全管理的要求[2]。基于以上问题，本研究以某油田采出水用杀菌剂为对象进行急性毒性研究，并提出相应的职业病防护建议。

1 材料和方法

1.1 试验材料

a) 受试物：一种油田采出水用杀菌剂，属于季铵盐聚合物，无色至淡黄色均匀液体。

b)受试动物：急性经口毒性试验受试动物为SPF级SD大鼠(动物合格证号：No.44007200072313、No.44007200072627；实验动物生产许可证号：SCXK(粤)2018-0002)；急性皮肤刺激性/腐蚀性试验和急性眼刺激性/腐蚀性试验受试动物为普通级成年新西兰白兔(动物合格证号：No.44411600006073；实验动物生产许可证号：SCXK(粤)2019-0035)。以上动物由广东省医学实验动物中心提供。皮肤致敏试验受试动物为普通级白化豚鼠(动物合格证号：No.44007600007108；实验动物生产许可证号：SCXK(粤)2019-0023)，由广州市花都区东信华实验动物养殖场提供。急性经口毒性试验在屏障系统内进行，其他试验在普通环境下进行，动物实验设施环境条件均满足GB 14925-2010《实验动物环境及设施》有关规定。

1.2 急性经口毒性试验

按照《化学品测试方法：健康效应卷》(第二版)中“401急性经口毒性试验”方法进行。选择6～8周龄健康成年SPF级SD大鼠40只，分成4组，每组10只，雌雄各半。按照染毒剂量分为1 000，2 150，4 640，10 000 mg /(kg·bw)4个剂量组。采用经口灌胃染毒法，灌胃体积为10 mL/kg(体重)，一次灌胃染毒，在染毒后24 h内连续观察，随后每天定期观察并详细记录每只动物的中毒反应，直至第14天。观察期结束后处死动物，进行大体解剖，记录每只动物的大体病理改变，其器官显示有大体病理改变则进行组织病理检查。

1.3 急性皮肤刺激性/腐蚀性试验

按照《化学品测试方法：健康效应卷》(第二版)中“404急性皮肤刺激性/腐蚀性试验”方法进行。选择健康成年皮肤无损的普通级雌性新西兰兔3只，设1个试验组，即供试品组。试验前约24 h，将实验动物脊柱两侧被毛去除，不损伤表皮，去毛范围左右各约3 cm×3 cm。试验时选择皮肤完整无损的动物，取0.5 mL供试品涂在一侧去毛皮肤，用二层纱布和一层玻璃纸覆盖，再用无刺激性胶布固定，涂敷4 h，然后用清水清洗受试区皮肤。另外一侧去毛皮肤作为对照区，除不加供试品外，其他处理和试验区相同。清除供试品后的1，24，48，72 h，观察涂抹部位皮肤反应，并进行评分。

1.4 急性眼刺激性/腐蚀性试验

按照《化学品测试方法：健康效应卷》(第二版)中“405急性眼刺激性/腐蚀性试验”方法进行。选择健康成年眼睛无异常普通级雌性新西兰兔3只，设1个试验组，即供试品组。试验开始前24 h检查动物双眼，确保动物双眼无异常。试验时以一侧眼为试验眼，取0.1 mL供试品置于试验眼结膜囊中，使上下眼睑被动闭合1 s，以防供试品丢失，另外一侧眼不处理作自身对照。染毒后1，24，48，72 h，以及第4天、第7天，用手持裂隙灯显微镜观察眼睛刺激反应，并进行评分。

1.5 皮肤致敏试验

按照《化学品测试方法：健康效应卷》(第二版)中“406皮肤致敏试验”方法进行。选择普通级白化豚鼠36只，设2个组：试验组和对照组，动物按体重、性别随机分组，试验组动物24只，对照组12只，雌雄各半。

诱导接触：试验前用电剪刀将每只动物左侧背部去毛，去毛范围为2 cm×3 cm。试验组取供试品配置物0.2 mL(50%质量浓度)涂在去毛区约2 cm×2 cm皮肤上，用两层纱布、一层油纸覆盖，用无刺激胶布固定6 h，然后用水去除残留供试品。对照组用0.2 mL去离子水进行涂皮。

激发接触：末次诱导后第14天，取0.2 mL供试品配置物0.2 mL(25%质量浓度)涂在去毛区(接触前24 h动物背部右侧去毛2 cm×3 cm)约2 cm×2 cm皮肤上，用两层纱布，一层油纸覆盖，用无刺激胶布固定6 h。试验组与对照组操作一致。

观察评分：诱导和激发接触后24，48 h观察右侧皮肤反应，对所有皮肤反应和异常，包括全身反应、诱导和激发过程所产生的结果均进行观察和记录，并进行评分。

2 试验结果

2.1 急性经口毒性试验

10 000 mg/(kg·bw)剂量组染毒后4 h，全部动物出现流涎、被毛潮湿和活动减少的症状，染毒后第1天，2只雌性大鼠和3只雄性大鼠死亡，染毒后第2天，全部动物死亡。4 640 mg/(kg·bw)剂量组染毒后2 h，全部动物口周流涎；染毒后第1天，2只雌性大鼠和3只雄性大鼠死亡，存活动物出现活动减少、流涎和被毛潮湿的症状。染毒后第2天，全部动物死亡。2 150 mg/(kg·bw)剂量组染毒后24 h，动物出现步态不稳、被毛蓬松和被毛污秽的症状，持续至染毒第3天，染毒第4天后全部动物恢复正常。染毒1 000 mg/(kg·bw)剂量组在整个观察期内均未观察到中毒反应，试验期间动物无死亡，也未见明显异常。大鼠急性经口毒性试验结果见表1。对死亡动物和试验期满后存活的动物作大体解剖，肉眼观察未见明显异常改变，动物临床症状观察结果见表2。综合以上结果，供试品杀菌剂对SPF级SD大鼠的急性经口半数致死剂量(LD50)为3 160 mg/(kg·bw)。根据HJ/T 154—2004《新化学物质危害评估导则》 中毒性分级标准进行评价，该杀菌剂的大鼠急性经口毒性属实际无毒级。

2.2 急性皮肤刺激性/腐蚀性试验

去除供试品1 h后，1号动物皮肤试验区呈现轻微红斑和轻度水肿，3号动物皮肤试验区呈现明显红斑和轻微水肿，5号动物皮肤试验区轻微红斑和轻度水肿，持续至72 h，4天后动物试验区皮肤红斑和水肿逐渐减轻，至7天后全部动物恢复正常。对照区皮肤未观察到任何皮肤刺激反应。根据皮肤刺激反应评分，试验区皮肤各观察时点最高积分均值为3.0，对照区皮肤各观察时点最高积分均值为0。皮肤刺激反应积分结果见表3。根据HJ/T 154—2004《新化学物质危害评估导则》中“皮肤刺激急性毒性分级(兔子)”标准，该杀菌剂对皮肤属中等刺激性。

表1 大鼠急性经口毒性试验结果

表2 大鼠急性经口毒性试验动物临床症状观察结果

表3 皮肤刺激反应积分结果

2.3 急性眼刺激性/腐蚀性试验

给予供试品1 h后，全部动物试验眼结膜血管充血呈深红色血管不易分辨(评分2分)，结膜水肿至眼睑超过半闭合(评分4分)；虹膜无法观察。24 h后全部动物试验眼结膜弥漫性充血呈紫红色(评分3分)，结膜水肿至眼睑超过半闭合(评分4分)；角膜不透明，看不到虹膜(评分4分)，角膜损伤范围为4/4；虹膜无法观察；持续至7天未恢复，判定为不可逆性损伤。全部动物对照眼角膜、虹膜和结膜均未见明显异常(评分0分)。根据《全球化学品统一分类和标签制度》(第七修订版，2017)中“严重眼损伤/眼刺激判断标准”，该杀菌剂的眼损伤/眼刺激物质分类为第1类：严重眼损伤/对眼造成不可逆影响。

2.4 皮肤致敏试验

供试品试验组、供试品对照组和阳性物对照组动物于诱导和激发接触后24 h和48 h皮肤均未见红斑或水肿(致敏率均为0)；阳性物试验组动物于激发接触后24 h和48 h皮肤均可见红斑或水肿(致敏率均为100%)。皮肤致敏试验致敏率结果见表4。根据《化学品测试方法：健康效应卷》(第二版)中“Magnusson致敏强度分类”，该杀菌剂对皮肤属“弱致敏物”；根据HJ/T 154—2004《新化学物质危害评估导则》中“皮肤致敏急性毒性分级”标准，杀菌剂对皮肤属“低致敏性(-)”。

表4 皮肤致敏试验致敏率结果

3 讨论

基于配方保密需要，该油田采出水用杀菌剂生产厂商只提供了该杀菌剂产品属于季铵盐聚合物这一信息，相关具体成分信息未提供，因此本研究的动物试验结果仅供其他类似产品参考。

在本试验研究中，受试物对SD大鼠急性经口LD50为3 160 mg/(kg·bw)，属于实际无毒级，这与黄晓波[3]、孙兰等[4]对某复方季铵盐消毒液的毒性研究结果接近，其中含季铵盐总量23.4 g/L的复方季铵盐消毒液对大鼠急性经口LD50为4 300 mg/(kg·bw)，含季铵盐总量4.21 g/L的复合季铵盐消毒液对小鼠急性经口LD50为>5 000 mg/(kg·bw)。与李致远等[5]对一种季铵盐类消毒剂的毒性研究结果略有不同，这可能与受试物形态及季铵盐含量不同有关，该研究受试物为一种红色块状固体，季铵盐含量为质量分数36.9%～42.9%，对大鼠急性经口LD50为986.0 mg/(kg·bw)。

在本试验研究中，受试物对新西兰白兔皮肤属中等刺激性，对眼睛为严重眼损伤/对眼造成不可逆影响，对普通级白化豚鼠皮肤为低致敏性，研究结果与前文其他研究者结果接近[3,4]。

4 建议

针对本研究结果，油田采出水用杀菌剂可能会对皮肤、眼造成严重损伤，故提出以下职业病防护建议：①为员工配备防护服、防护手套、护目镜等个体防护用品，并在加药间入口及操作位置附近设置“穿防护服”、“戴防护手套”、“戴护目镜”等职业病危害警示标识，督促员工在作业过程中全程佩戴；②在加药间入口及操作位置附近设置职业病危害告知卡，并公布杀菌剂毒理学及健康危害信息；③在加药间靠近作业人员操作位置处设置喷淋洗眼装置并加强其维护保养，使其处于良好状态；④对加药设施及过程进行密闭化、自动化改造，降低作业人员接触风险。