化学品危害及控制

第四章化學性危害及控制單元索引4.1化學物質進入人體之途徑4.2危害性化學物質4.3危險性物質4.4火災4.5爆炸4.6消防設施4.7化學性危害之控制教學目標1.了解化學物質進入人體的途徑。2.了解何為危險性與危害性化學物質及其分類﹖3.了解物質的物化特性及火災與爆炸對人的危害作用。4.了解消防設施及化學性危害的控制策略及。前言前言前言前言1950年在日本九州水俣市，發生了一連串不尋常的現象，海裡生物死亡，陸地上貓兒行走步態不穩，人體出現奇怪病症狀如中樞神經受損，腦部細胞壞死，行動遲緩及不自主地抽慉抖動，手腳捲曲及臉部肌肉僵硬變形，耳聾失明，精神失常甚至死亡。這就是後來所謂的「水俣病」(minamatadisease)，經過近10年的研究，才發現甲基汞(methylmercury)是造成此公害事件之元兇，最後調查發現一家工廠，使用含汞的化合物作為催化劑，而將含有汞的廢水排入大海，在水體底泥中，微生物將汞轉化成甲基汞，甲基汞經海中生物濃縮後，人們和貓食用了含甲基汞的魚和貝類而引水俣病，甲基汞還可透過胎盤屏障侵害胎兒，使新生兒發生先天性疾病。1952年12月,倫敦城市上空高壓，大霧籠罩，連日無風。而當時正值冬季大量燃煤取暖期，煤煙粉塵和溼氣積聚在大氣中，使許多城市居民都感到呼吸困難、眼睛刺痛，僅四天時間內死亡了4000多人，在之後的兩個月時間內，又有8000人陸續死亡。這是20世紀世界上最大的由燃煤引發的城市煙霧事件。從1940年代起，已擁有大量汽車的美國洛杉磯城上空開始出現由光化學煙霧造成的黃色煙幕。它刺激人的眼睛、灼傷喉嚨和肺部、引起胸悶等，還使植物大面積受害，松林枯死，柑橘減產，這是最早出現的由汽車尾氣造成的大氣污染事件。越戰期間，美國空軍噴灑大量除草劑-橘劑(agentorange)展開滅林行動，除造成環境污染外，將近有六十萬居民因暴露其中戴奧辛而染上重病，如經常性流產、生產缺陷等疾病。1979年，台灣彰化一家製油工廠在米糠油加工除色、除臭的過程中，使用多氯聯苯（polychlorinatedbiphenyls,PCBs）為熱媒，其加熱管線因熱脹冷縮而產生裂縫，致使多氯聯苯從管線中滲漏出來而污染到米糠油。造成台灣中部2,000多位食用該廠米糠油的民眾受到多氯聯苯污染毒害。病人初期症狀是皮疹、指甲發黑、皮膚色素沉著、眼結膜充血，後期症狀轉為肝功能下降、全身肌肉疼痛等，重者會發生急性肝壞死、肝昏迷，以至死亡。1984年印度波帕爾(Bhopal)發生化工廠異氫酸甲酯(主要是用來生產殺蟲劑的中間產物)毒氣外洩事件，在很短的時間內造成二千餘人死亡，此次災難是歷史上最嚴重的工業化學意外，吸入有毒氣體的最初反應包括嘔吐，眼鼻喉被毒氣灼傷引致劇烈的刺痛，大多數受害者的死因是由於呼吸困難窒息致死，另外有幾十萬名居民的健康受到不同程度的影響。以上的不幸事件均因人類不當使用化學物質引起，不同化學品構成之各類物質，環繞在我們的生活週遭，許多化學物質對我們有很大助益，但有些化學物質會產生危害。目前世界登錄化學物質約一千萬種以上，其中經常流通者約六萬種，而每年約有700至1000種新的化學物質出現，目前已知具有明顯危害的約5千種左右。化學物質如使用不當、誤用或濫用可能即可能形成危害。化學物質污染環境之路徑或危害人體之方式包括生產過程廢氣、廢水、廢棄物之排放；或經由食物鏈、生物濃縮、環境蓄積；此外，勞工之職業暴露、食品及化妝品之添加、農藥及清潔劑之使用可能形成危害。毒性化學物質在貯存、運輸或製造、使用過程容易發生意外，亦可能造成環境及人體健康之損失。4.1化學物質進入人體之途徑化學物質進入人體之途徑化學物質進入人體之途徑化學物質進入人體之途徑一般化學性有害因子進入人體的途徑，大致上可經由食入、吸入與皮膚吸收等。1.食入（ingestion）化學物質可藉由食入途徑，並經由消化道消化吸收後進入人體。部分有害因子經由口腔進入後溶於唾液中，通過胃、小腸與食物養分同時被吸收；部分亦可經由腸道直接排出體外。平時常洗手可避免手上之有害化學物經附著於食品而進入人體，空氣中之化學物質可能會沉降於食物及飲水中造成誤食。影響化學物質食入吸收的因子包括：分子的大小、脂溶性、主動吸收之進行、化學物質之酸鹼特性及毒性物質停留於消化道的時間等。能被食入的有害物不多，因為蒸氣和氣體根本是無法經由食入進入人體的，且受到體內胃液與胰液的作用，會把化學物質經由水解而成為低毒物質。2.吸入（inhalation）空氣中化學物質可藉由口鼻呼吸作用，經呼吸道而進入人體，一般成年人的肺泡的接觸面約為70平方公尺，使吸入之化學物質透過快速之質量傳遞而進入肺泡之微血管，經由血液循環，即可能對人體造成傷害。因此，所有氣態、液態和固態的空氣污染物均可以快速地經由呼吸作用進入肺部，如果是顆粒狀的化學物質，其顆粒之大小將會影響其沉降在呼吸道之位置，進而影響其造成之危害。影響化學物質經呼吸吸收的因子包括：濃度、化學物質在血中之溶解度、分子或粒子的大小、呼吸速度、暴露時間及化學物質於體內之飽和程度等。3.皮膚吸收（skinabsorption）許多化學物質可透過皮膚表面進入人體，皮膚上層的角質層可以防止部分化學物質的穿透，但氣態及液態化學物質可穿透皮膚進入血液，隨血液而循環全身。有害物對皮膚之傷害可能因脫脂或毒性而造成皮膚刺激、過敏、發炎、乾裂等皮膚本身之傷害，此外進入人體循環或代謝系統後，也可能造成嚴重傷害甚至致死。影響化學物質經皮膚吸收的因子包括：化學物質分子或粒子的大小、脂溶性、水溶性、酸鹼特性及皮膚的狀況等。4.2危害性化學物質危害性化學物質危害性化學物質危害性化學物質4.2.1有害化學物有害化學物有害化學物有害化學物有害物，係指致癌物、毒性物質、劇毒物質、生殖系統致毒物、刺激物、腐蝕性物質、致敏感物、肝臟致毒物、神經系統致毒物、腎臟致毒物、造血系統致毒物及其他造成肺部、皮膚、眼、黏膜危害之物質。我國環保署將毒性化學物質分為四類（表4-1）：表4-1我國環保署將毒性化學物質分類毒性化學物質分類定義例子第一類毒性化學物質化學物質在環境中不易分解或因生物蓄積、生物濃縮、生物轉化等作用，致污染環境或危害人體健康者。多氯聯苯、三氯甲烷、汞第如二類毒性化學物質化學物質有致腫瘤、生育能力受損、畸胎、遺傳因子突變或其他慢性疾病等作用者。重鉻酸鉀、二甲基甲醯胺、石綿第三類毒性化學物質化學物質經暴露，將立即危害人體健康或生物生命者。氯、氰化鉀、四氯化碳第四類毒性化學物質化學物質有污染環境或危害人體健康之虞者。二氯甲烷、十溴二苯醚、乙苯15世紀歐洲名醫(Paracelsus,1493-1541)說「所有的物質都是有毒的；沒有一種物質不是毒物；而毒物與藥物的區別在於劑量是否用對。」。影響化學物質毒性之因素包括：毒性物質本身的毒性、毒性物質存在的形式、毒性物質的濃度、暴露途徑、暴露頻率及暴露時間。化學物質的毒性可藉由毒性實驗加以評估，一般的毒性試驗有：急性毒(Acutetoxicity)、慢毒性與亞慢毒性(subchronicandchronictoxicity)、皮膚刺激(skinirritancy)、眼刺激(eyeirritancy)、接觸過敏性皮膚炎(allergiccontactdermatitis)、致癌性(carcinogenicity)、生殖與發育毒性(reproductiveanddevelopmentaltoxicity)及遺傳毒性(genetictoxicity)等，分別說明如下：1.急性毒性效應(acutetoxicityeffect)是指在暴露後相當短暫期間內(通常是幾分鐘至數天的時間)顯示的毒性症狀,一般是由於高劑量情況單一暴露造成。也就是毒物一次大量的暴露立即產生的臨床症狀或死亡,或是系統性毒性症狀。2.慢性毒性效應是指毒物長期低劑量暴露吸收後所引起的健康危害作用,通常是指三個月以上的暴露吸收後才產生的中毒現象,像致癌作用、生殖影響、行為的影響都是屬於此種效應。3.致癌性癌症乃是指不能控制的細胞增生,所以凡是能引起生物體細胞不能控制的生長因素進一步發展成為腫瘤的過程,就稱此類物質具有致癌性,此物質就叫做致癌物(carcinogen)。通常致癌物都能引起細胞的突變,也就是具有致突變性,但要注意的是,突變並不一定會致癌。世界衛生組織下之國際癌症研究院將致癌物分為1、2A、2B、3、4五類。（表4-2）表4-2IARC致癌物分類表IARC致癌物分類表IARC分類分類定義例子Group1流行病學研究證明係致癌物砷、石綿、芥子氣、苯、對二氨基聯苯、鈹、檳榔嚼塊和香菸、二氯甲醚、鎘、鉻、焦油、環氧乙烷、鎳、香煙、煤灰、硫酸霧滴、氯乙烯Group2A流行病學研究資料不足，但是動物毒性實驗資料充足丙烯醯胺、丙烯腈、苯并芘、1,3-丁二烯、四氯丹、柴油引擎排氣、二溴乙烷、甲醛、多氯聯苯、溴乙烯Group2B動物毒性實驗資料充足乙醛、碳黑萃取物、四氯化碳、氯丹、氯仿、DDT、汽油、異戊二烯、鉛Class3資料不足不能判別其致癌性異丙醇、乙腈Class4目前資料可認定為非致癌物4.致突變性是指致使生物體的DNA(去氧核糖核酸)遺傳訊息發生改變的過程;而能使DNA產生改變的化學物質或游離輻射稱為致突變物(mutagen)5.致畸胎性是指在外界環境中的化學物質或有害因素在母體娃振期間影響胚胎發育，使子代出現先天畸形的作用。而會導致畸胎的物質稱為致畸胎物(teratogen)，目前已知會造成畸胎的主要物質,包括放射線、藥物及化學物質如有機氯殺蟲劑、甲基汞。6.化學敏感物與刺激物這些化學物會因一些反應而發生作用。舉例而言，在機械性傷害方面，主要因皮膚受到機械性損傷或細小顆粒進入皮膚，而造成皮膚起疹或發炎等等。刺激物作用在皮膚接觸化學物的區域，造成皮膚發炎；過敏性化學物則是造成皮膚炎及氣喘。常見敏感物與刺激化學物如甲醛、酚六價鉻、環氧氯丙烷、鎳、苯胺等。7.腐蝕性化學物(corrosivechemicals)與皮膚接觸時，會使皮膚組織有看得見的破壞或造成永久的改變，或者皮膚會因受到化學反應而受傷。依據化學物的濃度與接觸的時間產生不同的傷害程度，即短時間接觸和較低濃度的化學物只會造成局部傷害，長時間接觸或高濃度則會造成組織灼傷。若這些腐蝕性物質被吸收至深層組織中則會導致系統中毒。吸入腐蝕性化學物通常會造成呼吸嚴重但可逆的傷害，此外，也會有肺炎、肺水腫、呼吸道黏膜的完全破壞以及系統性中毒。例如：氨氣會造成呼吸道嚴重的傷害。常見腐蝕性化學物如硫酸、硝酸、鹽酸、鹼類、酚、脫水劑等。4.2.2氣體氣體氣體氣體有毒氣體可分為三類：單純窒息劑、化學窒息劑、刺激劑。單純窒息劑包括氮、甲烷和二氧化碳。化學窒息劑包括一氧化碳、四羰基鎳、硫化氫、氰化氫、砷化氫、磷化氫，和銻化氫。刺激劑包括氨、二氧化硫、氯、光氣等。今擇要分述如下。1.單純窒息劑：氮氣能使人窒息。甲烷的危害，一為窒息，一為與空氣混合而成爆炸性的氣體。二氧化碳能刺激呼吸中樞，使人呼吸困難，高濃度（10%）時，使人神志喪失，患者若無急救，短時間內死亡。2.化學窒息劑：一氧化碳對血紅素的親和力極強，濃度50%以上，可使患者神志不清，濃度超過60%，患者呼吸中樞受抑制而死。四羰基鎳先使人頭痛、噁心、頭昏、神志喪失，繼之則呼吸困難、發紺、軟弱、肺水腫、心臟衰竭。硫化氫可使人流淚、畏光、頭昏頭痛，呼吸中樞麻痺而死。氰化氫能抑制細胞色素氧化脢，使之麻痺，患者因而無法攝取氧氣，窒息而死。砷化氫為電子工業用的半導體的原料，能使患者出現黃疸，心臟衰竭。3.刺激性氣體：氨有腐蝕作用，接觸皮膚造成局部燒傷，接觸眼睛造成結膜炎、角膜炎或失現，經吸入肺部，而引起呼吸困難、肺水腫。二氧化硫具刺激性的臭味，使人流淚、打噴嚏、咳嗽，若吸入高濃度的二氧化硫，則造成呼吸困難，虛脫而死。氯具辛辣的刺激性氣味，其中毒症狀為流淚、咳嗽、上腹部疼痛、噁心、嘔吐，若濃度太高（超過40ppm），可能會產生肺水腫。光氣有一種甜味，毒性較氯為強，主要刺激呼吸器官，使患者發生咳嗽、嘔吐、肺水腫等症狀。4.2.3粒狀物粒狀物粒狀