鈹毒及工業衛生(toxicity and industrial hygiene of beryllium)

鈹及其化合物對人體有毒害，屬毒性最大的元素之一。鈹作業的工業衛生和環境保護必須符合安全標準。

1933年德國首次報道了接觸鈹化合物的工人發生中毒現象，1942年又報道了接觸硅酸鈹和氫氧化鈹操作的工人出現鈹中毒的情況。美國于1943年首次提出了鈹中毒的報告，并于1951年實行職業性鈹中毒患者登記制度，到1977年底已登記達887例。西方國家還報道了鈹工廠周圍居民中毒的病例。前蘇聯在生產和消費鈹的40多年中，共登記了1750例以上的鈹職業病患者。中國已記錄了近百例急性和慢性鈹中毒的病例。由于鈹中毒的發病潛伏期長，慢性病例還在陸續增加。為了減少和防止鈹中毒的發生，西方國家的一些學者提出進行淋巴細胞轉換檢驗，篩選出對鈹敏感的可能患鈹病的人。前蘇聯則規定從事鈹作業十年后可調離工作。由于醫學上還未弄清楚鈹中毒的機理，對鈹職業病的早期診斷及治療缺乏有效的手段，目前只能采取被動的預防措施，因此鈹的毒害及其防護仍然是鈹冶金難以解決的問題之一。

鈹在生物體中的代謝許多學者對鈹在機體中的吸收、分布及排出等情況進行過大量研究，例如，用同位素⁷Be或⁹Be示蹤法研究了鈹在生物體內的代謝過程。研究結果表明，當機體注射或吸入可溶性鈹后，大部分鈹儲存在肝臟和骨骼中，小部分儲存在脾、腎；當吸入不溶性鈹時，鈹主要滯留于呼吸道、肺和淋巴結中，其余可從尿中排出，但排泄速度緩慢，長達數年。口服鈹及其化合物時，鈹離子能與蛋白質或磷結合生成溶解度很小的化合物，不為腸胃吸收，絕大部分由糞便排出。動物試驗表明，從各種途徑進入機體的鈹以靜脈注射毒性最大、口服最小。

由于鈹是化學活性很強的元素，它能置換酶系統活動所必須的鎂、錳或其他微量元素。已查明鈹對酶活性的影響情況。鈹對鎂離子激活的酶影響最大，例如，鈹可抑制堿性磷酸酶、葡萄糖磷酸變位酶、蘋果酸脫氫酶和琥珀酸脫氫酶等的活性。當進入機體的鈹高于極限含量時，上述酶的活性受到抑制，機體內正常的生物化學過程遭破壞，并在細胞、器官、整個機體以及機能上反映出來。但引起鈹中毒的一系列生化和病理改變，目前尚不完全清楚。

鈹中毒的臨床表現主要有急性中毒和慢性中毒兩類。

急性中毒短時間接觸較大量的鈹塵或吸入可溶性鈹化合物可引起急性鈹中毒，臨床表現為急性化學性肺炎。急性鈹中毒初發時出現全身酸痛、頭痛、發熱、胸悶和咳嗽等癥狀。經數天至兩周后出現氣短、咳嗽加劇、胸痛、痰中帶血、心率增快及青紫等癥狀，還常伴有肝區腫痛，甚至出現黃疸。急性中毒還可表現為急性皮炎、結膜炎，接觸大劑量的鈹可能引起急性肝炎。

急性中毒患者必須立即脫離鈹接觸，并采取對癥治療措施，癥狀可在一個月左右消失，肺部病變則需1～4個月才能完全吸收，也有個別患者轉變成慢性鈹肺。

慢性中毒接觸少量鈹及其化合物的粉塵或煙霧者可引起慢性鈹中毒，發病的潛伏期可長達20年以上。慢性鈹中毒的發病在一定條件下并不完全決定于吸入量，而與個人對鈹的敏感程度有關。美國曾報道過鈹工廠周圍居民中毒的病例，稱為“近鄰病”。慢性中毒患者的肺部形成特有的肉芽腫，稱為“鈹肺”或鈹病，它對人體的危害最嚴重。臨床表現主要為明顯的消瘦、無力、食欲不振，常伴有胸痛、氣短和咳嗽，晚期并發肺部感染、自發性氣胸和胸心病、呼吸困難、青紫、下肢水腫等右心衰竭體征。鍍p當鈹進入皮下時，會在皮膚深處形成肉芽腫。肉芽腫長期不愈，只能手術切除。慢性鈹中毒除肺和皮膚會發生病變外，肝、腎、淋巴結、骨骼肌、心肌、脾、胸膜等也都可能出現細胞漿、細胞浸潤以及纖維化反應或肉芽腫。病程不可逆、潛伏期長和明顯的個體差異是慢性鈹中毒的主要特征。

慢性鈹中毒目前尚不能早期診斷，確診鈹肺的主要根據是：確切的鈹接觸史；具有鈹肺特征的肯定x線改變；有明顯的呼吸道癥狀和全身癥狀；尿鈹和血象作參考。目前還沒有有效治療鈹病的方法，美國、英國等曾試驗采用鈹的絡合劑，如磺基水楊酸、乙酰丙酮、金精三羧酸(A．T．A)等治療鈹病，但療效都不佳。中國采用激素治療，對緩解病情有明顯效果，但停藥后病情加重。

鈹的安全濃度規定美國原子能委員會(Atomic Energy Conmission AEC)在調查了鈹工廠從業人員及附近居民中毒的情況后，于1949年作出如下規定：(1)按8h工作日的平均濃度計算，鈹生產車間空氣中鈹的濃度不超過2ug／m³；(2)工作人員任何時候都不允許暴露在含鈹高于25ug／m³的空氣中；(3)鈹工廠附近居民區內空氣中的鈹濃度按月平均不得超過0．01ug／m³。這些規定已為美國環境保護局認可，西方各國也相繼參照執行。結果表明，執行這些規定能基本控制住鈹中毒的發生。世界衛生組織(WHO)及國際勞動組織(ILO)于1969年聯合規定鈹及其化合物的安全濃度為l～2ug／m³。前蘇聯的標準則是生產車間的鈹允許濃度為1ug／m³。中國于1973年制定的工業企業設計衛生標準(GBJ3—73)規定作業區空氣中鈹的平均濃度不超過1ug／m³、居民區不超過0．01ug／m³。中國還規定了廢氣排放的鈹允許濃度為15ug／m³。

為了控制鈹毒，某些國家的環境保護和工業衛生部門還規定了廢水、灌溉用水、地面水的鈹允許濃度和表面沾污度等控制指標，但未能為世界各國認同和推廣。

鈹生產的環境保護與工業衛生由于鈹的毒性大，空氣中的鈹允許濃度極低。為了達到安全標準，鈹工廠必須建立完善的防護設施和防護制度。在建設鈹廠和生產鈹時必須切實做好以下九方面的環境保護和工業衛生工作。(1)鈹工廠的廠址要選擇在人少的偏僻地區，在居民區的下風向和下水向，切忌將廠址設置在火電站和大量燃煤的鍋爐附近，因煤煙塵中含有少量的鈹，會加重環境中鈹的污染。(2)廠房的布置要采取三區制，即生活區、通過區和污染區。盡量將鈹廠房設計成全封閉式，防止鈹塵外溢。廠房內表面要光滑，減少積塵面和便于濕式清掃。(3)要選用有利于防護的生產工藝流程：如在選擇氧化鈹生產方法時，由于硫酸鹽法生產氧化鈹比氟化物法生產氧化鍍的毒害較小，故多采用前者。(4)盡量采用機械化、自動化和密閉程度高的設備，減少人與含鈹物料的接觸。(5)配備良好的通風設施是鈹工廠防護的關鍵：對可能溢出鈹塵或鈹煙霧的設備，都要采取可靠的局部排風，排風口或排風罩要經過周密設計，確保全部鈹塵的排出；整座鈹生產廠房最好進行全面通風換氣，換氣次數視污染程度而定；要使氣流由清潔區向污染區流動，并使廠房內保持輕度的負壓。(6)必須有完善的三廢處理設施：所有排出的含鈹氣體都要經過仔細過濾，然后經排氣筒排放；廢水應全部集中到專門的污水處理站，按規定的工藝處理并檢驗合格后再排出；廢渣用專門容器收集，定期掩埋到專用的渣庫或報廢的礦井中。(7)從事鈹作業的人員必須首先進行安全教育，嚴格遵守鈹作業的安全規程及個人衛生制度，絕不允許將污染區的物品攜至清潔區或居民區，以防止二次污染。(8)經常監測空氣中的鈹濃度：對車間操作區的各部位及附近居民區的空氣均要定期采樣檢測，如發現超過標準，要立即查清原因，采取有效改進措施，達到規定指標后方可恢復鈹的生產。(9)嚴格的醫學監督：工作人員從業前的健康檢查，凡患有肺、心、腎、肝及皮膚疾患的人均不能從事鈹作業；從業人員進行定期的體格檢查，發現有明顯的消瘦、疲乏、干咳及胸悶等癥狀者要及時進行全面的體格檢查；配備熟悉鈹生產工藝及鈹毒特征的工業衛生醫師，建立全部從業人員的健康檔案，并進行動態觀察，這是鈹工業衛生不可缺少的組成部分。

鈹毒的防護是一門綜合性的科學技術，任何一個環節都不能忽視和出現失誤。多年的實踐表明，盡管需要付出很大的代價，但世界各個鈹的生產國還是能較好地解決鈹毒的防護問題。例如，在含鈹物質的生產中，用工業機械人(見彩圖插頁第23頁)代替人工操作，能有效地避免鈹與人體接觸，就是一種很好的防護方法。

展望世界鈹工業已有60多年的歷史，它的發展一直受著鈹毒的制約。隨著人類對環境保護要求的日趨嚴格，加之近年來某些學者認為鈹可能是一種致癌物質，因此，進一步提高鈹的防護和環境保護標準的呼聲日高。美國職業防護與保健局(OSHA)于1975年提出將空氣中鈹的平均濃度標準由2ug／m³降至1ug／m³瞬時最高濃度由25ug／m³降至5ug／m³。由于經濟技術方面的綜合原因，上述標準一直未被通過。鈹毒的防護問題并未徹底解決，仍然是困擾鈹工業發展的重要因素。今后，除繼續提高鈹防護技術、進一步降低空氣中鈹的含量外，還有待于在醫學上對鈹中毒的機理、早期診斷及治療等方面取得新的突破。