3粉尘与尘肺.

生产性粉尘与尘肺贾光劳动卫生与环境卫生学系[e-mail]中国生产性粉尘与尘肺的危害现状生产性粉尘来源与分类生产性粉尘的理化性质及其卫生学意义生产性粉尘对健康的影响粉尘危害的控制中国生产性粉尘与尘肺的危害现状尘肺特点中国目前为止最严重的一类职业病，发病率和患病率最高；职业病中最受关注的一类；近几年尘肺发病进入新的高发期，潜伏期和发病年龄提前；除传统致病行业外，珠宝加工和蔺草编制榻榻米等也出现尘肺患者以及电焊工尘肺等；尘肺特点肺盥洗成为目前尘肺治疗中的重要手段；尘肺是中国拥有法律和条例最多最早的一类疾病；《中华人民共和国尘肺病防治条例》于1987年12月3日颁布，以及职业病防治法，2002年实施；尘肺病新的诊断标准2009年颁布；尘肺病仍是我国最严重的职业病，占职业病报告总例数的87.42%；建国以来，累计报告尘肺病676541例，死亡149110例，现患527431例；多为煤工尘肺和矽肺，主要分布在煤炭行业，中、小型企业；尘肺病发病工龄有缩短的趋势；生产性粉尘来源与分类粉尘与生产性粉尘粉尘：以气溶胶状态或以烟雾状态存在的能较长时间漂浮于空气中的固体微粒。人类的生产活动和生活活动及自然界的风化、腐蚀、气体流动均可产生粉尘。典型的环境颗粒物如沙尘暴；生产性粉尘：在人类的生产活动中产生的能够较长时间漂浮于生产环境中的固体微粒。几个基本概念雾悬浮于空气中的液体微滴，如喷漆产生的漆雾；烟悬浮于空气中的直径小于0.1μm的固体微粒；粉尘粒子直径在10μm以下的固体微粒则称为粉尘。气溶胶粉尘、烟和雾的统称。固体物质的破碎或机械加工粉碎、钻孔、研磨、切割等可燃物质的不完全燃烧燃煤产生的煤烟雾某些物质加热时蒸气的冷凝或氧化金属冶炼、铸造、电焊粉末状物质的加工处理包装、搬运、混合、过筛生产性粉尘的来源产生粉尘的行业I.矿山开采业：金属矿山和非金属矿山的开采；II.机械加工业：铸造业；III.冶炼业：炼铁、炼钢等矿石粉碎、烧结、选矿；IV.筑路业：铁路、公路修建中的隧道开凿及铺路；V.水电业：水电行业中的隧道开凿及运输；无机性粉尘(inorganicdust)矿物性粉尘、金属性粉尘、人工无机性粉尘。有机性粉尘(organicdust)动物性粉尘、植物性、人工有机性粉尘混合性粉尘(mixeddust)系指上述各种粉尘混合存在，在生产环境中，最常见的是混合性粉尘。生产性粉尘的分类无机性粉尘矽尘：一般指含游离Si0210%以上的矿物粉尘；硅酸盐尘：含有Al、Mg、Ca、Fe等金属元素的硅酸盐，如：石棉、水泥、滑石、云母、高岭土；含炭粉尘：煤尘、石墨、炭黑等；金属粉尘：金属冶炼、电焊、切削、抛光；人工无机粉尘:玻璃纤维、金刚砂、矿物棉;生产性粉尘的理化性质及其卫生学意义•粉尘的化学组成以及化学性质•粉尘的分散度•粉尘的溶解度•粉尘的比重、形状和硬度•粉尘的浓度理化特性粉尘的化学组成以及化学性质游离Si02含量的多少游离二氧化硅大于70％，短期暴露后即可发病，病理以胶原性结节为主；游离二氧化硅小于10％，病变发展较慢，病理上以间质纤维化为主；致纤维化能力依次为:鳞石英方石英石英柯石英超石英可溶性金属可经血液循环进入机体，引起中毒如铅尘、铬酸盐粉尘等矽尘肺泡巨噬细胞聚集尘细胞黏液纤毛排出肺泡间隔巨噬细胞吞噬游离状态慢性增殖性淋巴管炎尘粒和尘细胞逆肺门堆积矽结节和肺弥漫性纤维化矽结节形成尘细胞成纤维细胞炎性细胞胶原纤维胶原纤维变粗、密细胞成分减少胶原纤维透明性变典型矽结节晚期细胞成份少，纤维成份多早期细胞成份多，纤维成分少矽结节横断面呈同心圆排列---圆葱头状矽结节形成原理---游离SiO2尘粒巨噬细胞吞噬胞膜生物膜脂质破裂过氧化损伤肺泡Ⅰ型上皮细胞肿胀、崩解脱落Ⅱ细胞不能增生、修复肺泡基地膜受损暴露间质成纤维细胞增生免疫系统抗原抗体复合物网状纤维胶原形成纤维化透明性变间隔内成纤维细胞移出矽结节形成肺组织纤维化刺激纤维状粉尘与颗粒状粉尘颗粒的形态和表面活性圆形：易沉降不规则形：不易沉降新鲜粉碎的颗粒：表面活性高形成自由基可能性大石棉肺是硅酸盐肺中最常见、危害最严重的一种致肺组织纤维化----引起石棉肺致癌物恶性间皮瘤(胸膜和腹膜)肺癌“石棉”asbestos[æs'bestəs]不可毁灭（古希腊）19世纪人类开始大规模开采和使用石棉石棉特点---具有抗拉强度大，不易断裂、隔热、绝缘保温、耐火、耐酸碱。工业用途达3000种以上◆病理改变-----肺间质弥漫性纤维化(双侧下叶尤重)◆病理特征-----胸膜增厚和胸膜斑(可以是接触石棉的非石棉肺患者唯一病变)胸膜斑是由玻璃样变的粗大胶原纤维束在胸膜壁层和(或)脏层局部形成纤维斑片,胸膜斑呈灰白或浅黄色,表面光滑,境界清楚◆组织切片-----石棉小体(见长10～300μm，粗1～5μm)呈黄色或黄褐色(铁反应呈阳性),形似哑铃,串球或火柴状石棉小体尘纤维被巨噬细胞吞噬后,由一层含铁蛋白的颗粒和酸性粘多糖包裹,沉积于石棉纤维所成纤维机械刺激学说纤维性机械损伤坚韧性多丝结构穿透脏胸膜许多研究证实长纤维致纤维化能力强（5μm）短纤维具更强的穿透力细胞毒性学说石棉纤维细胞膜接触巨噬细胞膜细胞崩解引起肺组织纤维化物理特性穿透支气管和肺泡壁侵入肺间质引起纤维化病变胸膜病变胸膜斑间皮瘤通透性溶酶体释放石棉纤维致病机制粉尘的分散度Distributionofparticulatesize指物质被粉碎的程度，用来表示粉尘粒子大小组成的百分构成，通常以粉尘粒径大小的数量或质量组成百分比来表示，前者称为粒子分散度，粒径较小的颗粒数越多，分散度越高；后者为质量分散度，粒径较小颗粒占总质量百分比越大，质量分散度越高。分散度高的粉尘，沉降速度较慢，悬浮在空气中的时间较长，因此被吸入的机会就越多，它是粉尘监测的常用指标。空气动力学直径颗粒在空气中的沉降速度与一种密度为1的球形粒子的沉降速度一样时，则球形粒子的直径即为该种粒子的空气动力学直径(AED)15μm的粒子可进入呼吸道，10-15μm上呼吸道,称为可吸入性粉尘5μm以下,可到达呼吸道深部和肺泡区,称为呼吸性粉尘0.5um以下的粉尘，因其重力小，不易沉降，随呼气排出，故阻留率下降；＜0.1um以下的粉尘因布朗运动，阻留率反而增高。Size-selectivedepositedInhalable(15-µm),hazardouswhendepositedanywhereintheheadairwayregionThoracic(-10µm),hazardouswhendepositedinthelungairwaysRespirable(5-µm),hazardouswhendepositedinthegasexchangeregionsofthelungsRegionalLungDeposition不同粒径肺内沉积规律10-100nm了解分散度的卫生学意义了解粉尘的吸入机会：漂浮时间长,吸入机会多。了解粉尘的致病能力：表面积大,参与理化反应的机会就越多,对人体危害大。粉尘工程控制方面，通风除尘技术选择的依据ParticleParticles/mlParticleSurfaceDiameter(um)ofairarea(um2/mlofair)2.02300.51531200.022,390,0003000LargeparticleSmallparticle颗粒数与表面积10mg/m3airborneparticles比表面积Surfaceareatovolumeratio–Smallerparticlesaremorereactive•Platinum–Smallermoleculesaremoretoxic•CarbonBlackNanotechnologyRisks,Ethics,andLaw,Hunt,Mehtaed.2006Equivalentdia.~2xSettlingvelocity~3-4xMechanicalinterlockingCapillary(surfacetension)VanderWaals(cohesiveforceα1/d**2)ChemicalbondsSingleparticleEquivalentdiametersof10-1000xarecommon颗粒间相互作用与表面化学受颗粒大小及团聚的影响粉尘的硬度粒径较大，外形不规则坚硬的粒尘可能引起呼吸道黏膜机械损伤；进入肺泡的粉尘，受肺泡表面活性物质影响，机械损伤作用可能不太明显。溶解度有毒物质溶解度高,毒性强,如铅、砷等,可引起全身中毒；相对无毒的粉尘,溶解度高,作用会低,如面粉；石英粉尘，溶解度低,在体内持续作用,危害严重；荷电性粉碎、相互摩擦或吸附其他离子而荷电；受粒径大小、比重以及温度、湿度影响；荷电影响在空气中沉降以及在呼吸道阻留和被巨噬细胞吞噬速度；粉尘爆炸性可氧化的粉尘如煤，面粉等，遇到明火或电火花和放电时，可发生爆炸；防爆采样器的选择依据；图.影响颗粒物生物相容性的理化参数影响毒性的主要理化特性•Composition组成•Structure结构•Solubility可溶性•Reactivity反应性•SurfaceChemistry表面化学•AggregationPotential团聚能力•Freshparticle,freeradicals•SurfaceArea表面积•Shape形状•Density密度•ParticleSize尺寸ChemicalRelatedPhysicalRelated影响粉尘致病作用的机体因素接触时间的长短，呼吸系统保护机制的正常或异常，遗传易感性，个体防护，生活习惯如吸烟尘肺的发生由以下因素决定工龄粉尘中游离二氧化硅的含量二氧化硅的类型生产场所粉尘浓度分散度防护措施以及个体条件等有关潜伏期：一般在接触矽尘5-10年才发病，有的可长达15-20年石棉肺的发病工龄一般为5～15年石棉种类纤维直径和长度纤维尘浓度接尘时间(工龄)接触者个体差异工作场所混有其它粉尘生产性粉尘对健康的影响呼吸系统的防御反应－保护反应与病理反应的平衡碰撞阻留吞噬咳嗽喀痰进入呼吸道的粉尘98％左右的尘粒可通过清除机制排出体外，滞留于肺内的尘粒只是吸入粉尘总量的2－3％。人体对粉尘的三道防线鼻腔、喉、气管支气管树的阻留作用呼吸道上皮黏液纤毛系统的排出作用肺泡巨噬细胞的吞噬作用淋巴和血液系统转运：沉积在淋巴结或其他脏器生产性粉尘对健康的危害1.尘肺尘肺病(pneumoconiosis)是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。其病理特点是肺部进行性、弥漫性纤维组织增生。ILO定义：尘肺是粉尘在肺内的蓄积和组织对粉尘存在的反应”（pneumoconiosisistheaccumulationofdustinthelungandthetissuereactiontoitspresence）。包括巨噬细胞性肺泡炎、尘细胞性肉芽肿和粉尘性肺组织纤维化所致的肺泡功能结构单位的损伤.尘肺分类由于粉尘的性质、成分不同，对肺所造成的损害，引起纤维化程度也有所不同，从病因上分析，可将尘肺分为六类:矽肺(吸入含有游离二氧化硅粉尘);硅酸盐肺(结合型二氧化硅如石棉肺);炭尘肺(煤炭、石墨、碳黑等);金属尘肺;混合性尘肺(游离二氧化硅和其他某些粉尘的混合性粉尘);有机尘肺十二种法定尘肺2002卫生部与劳动保障部联合发布的《职业病目录》(211法监发E2002]108号)公布的职业病名单中，列出了十二种法定尘肺，即矽肺、煤工尘肺、尘肺、炭黑尘肺、石棉肺、滑石尘肺、水泥尘肺、云母尘肺、陶工尘肺、铝尘肺、电焊工尘肺、铸工尘肺。还包括：根据尘肺职业病诊断标准诊断的2.粉尘沉着症粉尘沉着症：多为金属粉尘沉着症，铁、锑、锡、钡等,可引起肺间质非胶原性纤维化,但肺