铅(plumbum,Pb)是人类最早使用的金属之一。人类在7 000年前就已经认识到铅了,公元前3 000年,人类已经可以从矿石中熔炼铅。在英国博物馆里藏有在埃及阿拜多斯清真寺发现的公元前3 000年的铅制塑像。我国二里头文化的青铜器中也发现有加入铅作为合金元素,并在整个青铜时代与锡一起,构成了我国古代青铜器最主要的合金元素。铅制的酒器卣、爵、觚和戈等也在我国殷代墓葬中被发现。在欧洲,从希腊、罗马时代起直到16世纪,人们还没有开始用石墨制造铅笔,就将铅条夹在木棍里在纸上写字,这也正是铅笔一词的来源。到了中世纪,由于铅具有很好的耐腐蚀性,在铅的富产国——美国,铅板开始用来被制造成教堂及房屋的屋顶。最初制造硫酸使用的铅室法也是利用了铅耐腐蚀这一性质。我国受不同程度职业危害的人群高达2亿,其中铅中毒是我国慢性中毒的首要病因。铅中毒主要集中在冶炼和蓄电池行业,患病率分别为23.8%和18.8%,上述行业铅中毒人数占铅总中毒人数的66%,以中小型乡镇企业铅中毒尤为严重,患病率高达9.35%。三级预防理论为铅及其化合物中毒的预防提供了重要的指导思想。
铅及其化合物中毒是指在作业场所劳动者因过量接触铅及其化合物而导致的急性或慢性中毒性疾病。
由于铅对环境的污染,20世纪80年代开始,铅的应用开始骤然下降,现在的汽油、燃料、焊锡和水管一般都不含铅。由于耐硫酸腐蚀、防电离辐射等性能优良,铅被广泛应用于建筑、铅酸蓄电池、军工、焊接物料、防辐射物料、部分合金(如电子焊接用的铅锡合金)中。
涉及铅及其化合物接触的行业主要有铅矿开采及冶炼工业;熔铅作业,制造铅丝、铅皮、铅箔、铅管、铅丸等;制造蓄电池;玻璃、搪瓷、景泰蓝、铅丹、铅白、油漆等;碱式硫酸铅、碱式亚磷酸铅等塑料稳定剂;砷酸铅用作杀虫剂、除草剂。
铅中毒的机制尚未完全阐明。铅作用于全身各器官和系统,主要累及神经系统、血液及造血系统、消化系统、心血管系统及肾脏等。目前,在铅中毒机制研究中,铅对卟啉代谢和血红素合成影响的研究最为深入,并认为出现卟啉代谢紊乱是铅中毒重要和较早的变化之一。
卟啉代谢和血红素合成是在一系列酶促作用下发生的。在这个过程中,目前比较清楚的是铅抑制δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶(ALAD)和血红素合成酶。ALAD受抑制后,δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)形成胆色素原受阻,血ALA增加并由尿排出。血红素合成酶受抑制后,二价铁离子不能和原卟啉Ⅸ结合,使血红素合成障碍,同时红细胞游离原卟啉(FEP)增加,使体内的Zn离子被络合于原卟啉Ⅸ,形成锌原卟啉(ZPP)。铅还可抑制δ-氨基-γ-酮戊酸合成酶(ALAS),但由于ALA合成酶受血红素反馈调节,铅对血红素合成酶的抑制又间接促进ALA合成酶的生成。
此外,铅对红细胞,特别是骨髓中幼稚红细胞具有较强的毒作用,使点彩细胞形成增加。铅可使骨髓幼稚红细胞发生超微结构的改变,如核膜变薄,胞浆异常,高尔基体及线粒体肿胀,细胞成熟障碍等。铅在细胞内可与蛋白质的巯基结合,干扰多种细胞酶类活性,例如铅可抑制细胞膜三磷酸腺苷酶,导致细胞内大量钾离子丧失,使红细胞表面物理特性发生改变,寿命缩短,脆性增加,导致溶血。
目前,铅对神经系统的损害日益受到关注。除了对神经系统的直接毒作用外,还由于血液中增多的ALA可通过血脑屏障进入脑组织,因其与γ-氨基丁酸(GABA)化学结构相似,可与GABA竞争突触后膜上的GABA受体,产生竞争性抑制作用而干扰神经系统功能,出现意识、行为及神经效应等改变。铅还可影响脑内儿茶酚胺的代谢,使脑内和尿中高香草酸(HVA)和香草扁桃酸(VMA)显著增高,最终导致中毒性脑病和周围神经病。铅还可损害周围神经细胞内线粒体和微粒体,使神经细胞膜改变和脱髓鞘,表现为神经传导速度减慢;还可以引起轴索变性,导致垂腕。
铅可抑制肠壁碱性磷酸酶和ATP酶的活性,使肠壁和小动脉平滑肌痉挛收缩,肠道缺血引起腹绞痛。
铅可影响肾小管上皮线粒体功能,抑制ATP酶活性,引起肾小管功能障碍甚至损伤,造成肾小管重吸收功能降低,同时还影响肾小球滤过率。
《职业性慢性铅中毒诊断标准》(GBZ 37—2015)规定了职业性慢性铅中毒的诊断原则、诊断分级和处理原则,适用于职业接触铅烟或铅尘引起的慢性铅中毒的诊断及处理。该标准规定对职业病慢性铅中毒的诊断原则为:根据确切的职业史及以神经、消化、造血系统损害为主的临床表现与有关实验室检查结果为依据,其中实验室检查包括血铅、尿铅、ALA、血锌原卟啉参考作业环境调查,进行综合分析,排除其他原因引起的类似疾病,方可诊断。职业性慢性铅中毒经诊断分级为:轻度中毒、中度中毒、重度中毒。中毒患者宜根据具体情况,使用金属络合剂驱铅治疗,如依地酸钙钠、二巯丁二酸钠等注射或二巯丁二酸口服,辅以对症治疗。
经口摄入大量铅化合物可致急性铅中毒,多表现为胃肠道症状,如恶心、呕吐、腹绞痛等,少数出现中毒性脑病。工业生产中急性中毒已极罕见。职业性铅中毒基本上为慢性中毒,早期表现为乏力、关节肌肉酸痛、胃肠道症状等。随着病情进展,可出现下列表现:
主要表现为类神经征、周围神经病,严重者出现中毒性脑病。类神经征是铅中毒早期和常见症状,表现为头昏、头痛、乏力、失眠、多梦、记忆力减退等,属功能性症状。周围神经病分为感觉型、运动型和混合型。感觉型表现为肢端麻木,四肢末端呈手套、袜套样感觉障碍。运动型表现为握力减退,进一步发展为伸肌无力和麻痹,甚至出现“腕下垂”或“足下垂”。严重铅中毒病例可出现中毒性脑病,表现为头痛、恶心、呕吐、高热、烦躁、抽搐、嗜睡、精神障碍、昏迷等症状,在职业性中毒中已极为少见。
表现为口内金属味、食欲不振、恶心、隐性腹痛、腹胀、腹泻与便秘交替出现等。重者可出现腹绞痛,多为突然发作,部位常在脐周,发作时患者面色苍白、烦躁、冷汗、体位卷曲,一般止痛药不易缓解,发作可持续数分钟以上;检查腹部常平坦柔软,轻度压痛但无固定点,肠鸣减弱,常伴有血压升高和眼底动脉痉挛;腹绞痛是慢性铅中毒急性发作的典型症状。
可有轻度贫血,多呈低色素正常细胞型贫血,亦有呈小细胞性贫血;卟啉代谢障碍,点彩红细胞、网织红细胞、碱粒红细胞增多等。
口腔卫生不好者,在齿龈与牙齿交界边缘上可出现由硫化铅颗粒沉淀形成的暗蓝色线,即铅线。部分患者肾脏受到损害,表现为近曲小管损伤引起的Fanconi综合征,伴有氨基酸尿、糖尿和磷酸盐尿;少数较重患者可出现蛋白尿,尿中红细胞、管型及肾功能减退。此外,铅可使男工精子数目减少、活动力减弱和畸形率增加;还可导致女性月经失调、流产、早产、不育等。
对于铅及其化合物,相关企业和生产单位应当制定严格的管理、使用制度,通过工程防护、个人防护等减少操作人员接触,并对相关劳动者进行严格的培训,因此控制工作场所经呼吸道和消化道的铅暴露是铅及其化合物中毒一级预防的关键。
铅具有致畸性和可能致癌性,国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)于1987年将铅列为2B类致癌物,于2006年将无机铅化合物和有机铅化合物分别列为2A和3类致癌物,鉴于铅的毒性主要来源于其可溶性化合物,铅的监测方法和限值同样主要针对可溶性的铅化合物。《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1—2019)中规定了铅尘、铅烟的PC-TWA分别为0.05mg/m 3 和0.03mg/m 3 。《职业健康监护技术规范》(GBZ 188—2014)对铅及其化合物接触的劳动者进行职业健康检查,以便及时采取干预措施,保护劳动者健康。
依据《工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范》(GBZ/T 194—2007),降低工作场所空气中铅的浓度是控制工作场所铅毒性的根本,车间应有通风排风设备,并采取一定措施实现生产过程自动化、密闭化和机械化,其中,铅合金生产炉、氧化铅炉、电池生产极板均应完全密闭以防止铅尘扩散,蓄电池制造中采用铸造机、涂青机、切边机等减少铅尘飞扬,控制熔铅温度,在高于500℃的高温熔炉上方应设通风橱或设局部通风排毒设施,研磨岗位应配备便携式的除铅尘设备。采用湿式作业、用湿锯末混合扩散出来的原料粉末等湿法作业手段减少铅及其化合物的蒸气或粉尘逸散到工作环境中。
为铅作业人员配备防尘口罩、防化学品手套、化学品防护服和工作帽等个人防护用品,避免皮肤与含铅化合物的直接接触;严禁穿工作服、口罩等个体防护用品进出食堂,工作后应淋浴更衣,重点清洁双手、头发和各处黏膜,防护服严禁带回家中并应当及时换洗。个体防护用品应按要求进行维护、由用人单位集中清洗并及时更换。待清洗的个体防护用品应置于密闭容器中储存,并设置警示标识。从事清扫作业人员应穿工作服、佩戴防尘口罩等。收集的铅粉尘应放置在专用容器内,不应与其他垃圾等堆放在一起。铅的密度很大,因此在人力搬运铅制品时需要考虑人体工效学的影响。孕妇及哺乳期妇女应脱离铅作业。严禁在工作区域吸烟、饮食或摘下防护用品。
按照《工作场所职业卫生管理规定》,用人单位执行有关职业病防治的法律、法规和规章,建立健全职业卫生管理制度,设置职业卫生管理机构或者组织,配备专职职业卫生管理人员,保障劳动者健康和相关权益。建立完善具体的车间清洁制度,定时清洗车间地面及角落的含铅粉尘,并减少劳动者的作业时间。监督工作场所空气中铅及其化合物浓度的监测情况,不符合国家职业卫生标准和卫生要求时,应当立即采取相应治理措施,对职业病防护设备、应急救援设施进行经常性的维护、检修和保养,定期检测其性能和效果。依据《工作场所职业病危害警示标识》(GBZ 158—2003)和《高毒物品作业岗位职业病危害告知规范》(GBZ/T 203—2007),铅(尘、烟)属于高毒物品,在高毒物品作业场所应设置红色警示线,警示线设在生产、使用有毒物品的车间周围外缘不少于30cm处,警示线宽度不少于10cm。在铅作业岗位的醒目位置上设置“当心中毒”“禁止入内”和“注意防护”的警告标识,应急撤离通道设置“紧急出口”提示标识,还应当在其醒目位置设置职业病危害告知卡包括铅的健康危害、理化特性、应急处理和防护措施。
接触铅的操作人员应当接受培训,对铅及其化合物的毒性和操作原则有清晰明确的认识,并严格按照操作规程执行。依法依规,对铅及其化合物建立严格的管理、使用制度和科学合理的操作规范。
企业应依据《职业健康监护技术规范》(GBZ 188—2014)对铅及其化合物接触人员进行上岗前体检,主要目的是发现有无职业禁忌证,建立接触职业病危害因素人员的基础健康档案。此阶段的主要目标为提前发现职业禁忌证人员,减少用人单位和劳动者的不必要损失,铅及其化合物接触的职业禁忌证为:中度贫血、卟啉病、多发性周围神经病。检查内容包括:
重点询问消化系统、神经系统及贫血等相关病史及症状,如便秘、腹痛、头痛、头晕、乏力、失眠、多梦、记忆力减退、四肢麻木等;
①内科常规检查;②神经系统常规检查。
①必检项目:血常规、尿常规、心电图、血清丙氨酸氨基转移酶(ALT);②选检项目:血铅或尿铅、血红细胞锌原卟啉、红细胞游离卟啉、神经-肌电图。
铅及其化合物中毒二级预防的关键在于慢性铅中毒的早期诊断和发现,如果早期确诊并在铅所致氧化应激和代谢紊乱造成严重的循环衰竭、中毒性肝病、中毒性肾病、中毒性脑病、不可逆的神经损害等之前进行对症治疗和驱铅治疗,可以有效减少铅及其化合物对患者的健康损害,有效提升铅中毒患者的预后及生活质量。我国铅诊治的临床经验表明,仅凭单一指标进行铅中毒诊断往往存在漏诊或误诊可能,建议采用多项指标联合应用,取长补短,结合接触史、现场调查资料及临床表现等综合分析再下结论。其中,为避免环境中的铅影响结果,工作场所的铅测定应当严格依照GBZ/T 300.15—2017中所述质控方法实施,在对各项实验室指标进行检测时,应当遵守GBZ 37—2015中附录B所述质控方法和要求开展,保障职业卫生鉴定结果的科学和公正。
依据《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ 159—2004),《工作场所空气有毒物质测定 第15部分:铅及其化合物》(GBZ/T 300.15—2017)是我国工作场所铅测定的现行标准,该标准针对测定方法、铅及其化合物的溶剂洗脱方法、标准曲线的制作等细节均进行了改进和优化,确保对工作场所的监管更加精准和科学。空气中气溶胶态铅及其化合物(包括铅尘和铅烟等)用微孔滤膜采集,选择铅浓度最高的,劳动者接触时间最长的工作地点,长时间采样时,在采样点用装好微孔滤膜的空气采样器以5.0L/min流量采集15min的空气样品;个体采样时,选择代表性的采样对象用装好微孔滤膜的空气采样器,以1.0L/min流量采集2~8h空气样品。采样后,将微孔滤膜接尘面朝里对折两次,放入清洁的塑料袋或纸袋中,样品在室温下可长期保存。样品采用酸消解-火焰原子吸收光谱法进行处理,在283.3nm波长下测定吸光度后定量计算。工作场所的铅及其化合物浓度依据《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》(GBZ/T 2.1—2019),若铅尘PC-TWA超过0.05mg/m 3 或铅烟PC-TWA超过0.03mg/m 3 时应当立即停止生产,对工作场所铅及其化合物超标的原因进行排查及整改,对责任主体进行追责,切实保障劳动者的健康权益。
职业健康检查的目的是早期发现职业病、职业健康损害和职业禁忌证;跟踪观察职业病及职业健康损害的发生、发展规律及分布情况;评价职业健康损害与工作场所中职业病危害因素的相关性及危害程度;识别高危人群,进行目标干预,包括改善工作环境条件,改革生产工艺,采用有效的防护设施和个人防护用品,对职业病患者及疑似职业病和有职业禁忌人员的处理与安置等;评价预防和干预措施的效果,为制定或修订职业卫生政策和职业病防治对策服务。根据《职业健康监护技术规范》(GBZ 188—2014),对接触铅及其化合物的劳动者进行健康体检,主要关注其在岗期间及离岗时是否有职业中毒、职业禁忌证及相关毒性表现,各类检查的频次及内容如下:
在岗人员每年参加1次职业健康体检,检查是否出现职业性慢性铅中毒、其他禁忌证(同上岗前体检)或接触铅引起的临床表现。检查内容包括:
1)症状询问:
重点询问神经系统和消化系统症状及贫血所致的常见症状,如:头痛、头晕、乏力、失眠、烦躁、多梦、记忆力减退、四肢麻木、腹痛、食欲减退、便秘等。
2)体格检查:
内科常规检查重点检查消化系统和贫血的体征;神经系统常规检查。
3)实验室和其他检查
①必检项目:血常规、尿常规、心电图、血铅或尿铅;②选检项目:δ-ALA、ZPP、FEP、神经-肌电图。
重点关注人群:对于体检中发现的血铅400~600μg/L,或尿铅70~120μg/L者,应每3个月复查血铅或尿铅1次。
职业性铅及其化合物接触者离岗时应当接受离岗时职业健康检查,检查内容及目标疾病与在岗期间职业健康检查相同。
FEP的含量曾被用作效应标志物,作为轻度职业性慢性铅中毒的诊断依据,但在最新版本的《职业性慢性铅中毒的诊断》(GBZ 37—2015)中,相应表述被删除,FEP不再作为职业性慢性铅中毒的诊断及分级依据;尿粪卟啉的特异性和敏感性皆较差,用作早期诊断不够理想;血ALAD则太敏感,不适合用作个体诊断指标,仅适用于用作环境评价和上岗前筛查。国外使用X荧光法测定活体骨骼中铅含量来对体内负荷进行评估,国内尚未开展;神经行为学测试也可用于铅对中枢神经影响的检查,但对个体诊断缺乏特异性。
《职业性慢性铅中毒的诊断》(GBZ 37—2015)规定了职业性慢性铅中毒的诊断原则、诊断分级和处理原则,适用于职业接触铅烟或铅尘引起的慢性铅中毒的诊断和处理。需要根据确切的铅职业接触史,以神经、消化、造血系统损害为主的临床表现和有关实验室检查结果为主要依据,结合现场职业卫生学调查资料,进行综合分析,排除其他原因引起的类似疾病后,方可诊断。
职业性慢性铅中毒主要造成神经、消化、造血系统功能障碍。职业性慢性铅中毒所致中枢神经症状多不明显,且无特异性;对周围神经损害以运动功能受累为主,主要表现为伸肌无力,重者可出现肌肉无力,亦称“铅麻痹”,受累的往往是活动最多的肌肉,如前臂(腿)伸肌和指(趾)肌肉等,出现垂腕、垂足。有些患者尚可出现关节肌肉酸痛、肢端麻木、四肢远端呈手套袜套样浅感觉障碍等表现;铅容易引起消化系统分泌和运动功能异常,出现消化功能障碍、口内有金属味,腹绞痛为铅中毒的特征性表现,发作前常有腹胀或顽固性便秘,绞痛部位多在脐周,呈持续性伴阵发性加重,体检时腹壁稍紧张但无固定压痛点;铅中毒可引起低色素性正常细胞型贫血,在铅中毒早期即可见到尿δ-ALA排出增加。此外,血铅、尿铅、驱铅试验尿铅结果、齿龈“铅线”等均可作为辅助铅中毒诊断的标志物。
职业性慢性铅中毒是由于接触铅烟或铅尘所致的以神经、消化、造血系统功能障碍为主的全身性疾病,其诊断分级标准,见表5-1。
表5-1 职业性慢性铅中毒的诊断分级
职业性慢性铅中毒需要进行鉴别的疾病主要如下。
1)出现腹绞痛者应与阑尾炎、胆道蛔虫症、胆石症、胃穿孔、肠梗阻、输尿管结石、血卟啉病相鉴别。
2)出现贫血症状患者应与缺铁性贫血和溶血性贫血相鉴别。
3)出现周围神经病者应与药物性、其他化学物中毒,糖尿病,感染性多发性神经炎等疾病鉴别。
4)铅性脑病应与脑炎、脑肿瘤和其他化学物引起的中毒性脑病相鉴别。
铅及其化合物中毒的三级预防关键在于及时识别职业性慢性铅中毒,通过对症治疗和金属络合剂驱铅治疗,纠正铅中毒引起的氧化应激和对金属阳离子代谢的干扰,避免出现不可逆转的神经毒性及脏器损害,以改善患者的预后及生活质量。慢性铅中毒一旦确诊,即应立即脱离接触,并进行驱铅治疗。
中毒患者应使用金属络合剂进行驱铅治疗,如注射CaNa 2 EDTA、二巯丁二钠或口服二巯丁二酸等,一般用药3d为一疗程。剂量及间隔期应根据患者临床表现、用药后尿铅排出量等具体情况确定;一般而言,轻度铅中毒的治疗不超过3~5个疗程。
腹绞痛发作时,可静脉注射葡萄糖酸钙、肌内注射阿托品。铅中毒性脑病、周围神经病和贫血等给予对症治疗。及时纠正水电解质紊乱,注意休息,合理膳食,注意补充维生素C,注意保暖,严防感染。
慢性轻度、中度铅中毒治愈后可恢复原岗位;重度中毒患者必须调离铅作业并根据病情予以治疗和休息;如需劳动能力鉴定,按《劳动能力鉴定职工工伤与职业病致残等级》(GB/T 16180—2014)处理。
(陈章健 刘保峰)