羰基镍中毒病因_羰基镍中毒是什么原因引起_羰基镍中毒有哪些原因

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羰基镍中毒的病因

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　　羰基镍中毒病因概要：

　　羰基镍中毒的病因主要分为2大方面：接触机会，羰基镍主要用于提炼高纯度的镍;毒性机制，为吸收、转运、排泄、中毒机制(直接毒性和致癌性、致畸性和致突变性)。

　　羰基镍中毒详细解析：

　　接触机会：

　　自Mond等1890年发现羰基镍以来，羰基镍主要用于提炼高纯度的镍;由于羰基法工艺简单、能耗低、提取率高，目前已用于多种贵金属的富集。此外，羰基金属的极化双键具有氧化、还原和加成活性，可制备出形态各异、性能不同的多种产品，故被广泛应用于镍氢(镉)电池、粉末冶金、航空航天、电子对抗等高技术领域。各种羰基金属中以羰基镍的毒性最大，其生产系统压力容器多、管道长、阀门多，极易发生气体泄漏。自投入工业生产以来，世界上已发生了数百起中毒事故。目前我国规定的车间空气中羰基镍最高容许浓度为0.002mg/m3。

　　值得注意的是当CO和金属镍同时存在时，适当条件亦可有羰基镍的生成，这使得羰基镍潜在危险性更加扩大。有研究发现，每千克烟草中大约含1.3～4.0mg镍，吸一支烟大约有0.04～0.58μg镍随烟雾排出;进一步研究显示，香烟烟雾中的镍大多以Ni(CO)4形式存在。随着高压煤气制造工艺和地下储气技术的发展，羰基镍对环境造成的污染更为突出，如煤气中羰基镍含量常超过0.07mg/m3.汽车废气、工业废水废气中也含有羰基镍，甚至地下天然气中亦含Ni(CO)4和Fe(CO)5。

　　毒性机制：

　　(一)吸收

　　羰基镍是动物及人体吸收最快、最完全的镍化合物，急性中毒主要是经呼吸道吸收引起，经皮肤吸收在急性中毒中的作用也不容忽视。羰基镍蒸气具有脂溶性，经呼吸道吸入可迅速穿过肺泡膜的磷脂层，通过肺毛细血管进入血液循环。动物体内的代谢研究显示：大鼠吸入63Ni(CO)4 24小时后，内脏和血液中的63Ni约占体内总负荷的50%，肌肉和脂肪中约为30%，在骨骼和结缔组织约占15%;注射63Ni(CO)4后，上述器官相应分布百分比分别为25%、40%、30%。将大鼠置于Ni(CO)4浓度为200mg/L的空气中15分钟，4天后可经尿排出吸入总量的26%，呼吸道的排出量估计经约为吸入量的50%。羰基镍进入体内后广泛分布于各器官，其中肺中浓度最高，肝、脑、肾、肾上腺浓度次之。

　　在职业暴露人群，以吸入引起的羰基镍急性中毒最为常见，值得关注;其他途径因吸收速度较慢，实际意义不大;但一旦发生意外吞服，经胃肠途径的吸收就显得至关重要;注射途径的吸收仅见于羰基镍代谢研究。

　　(二)转运

　　早期认为羰基镍吸入后可在肺内很快分解，以镍离子形式运输到其他器官组织，但通过气相色谱检测证实，在停止吸入后数小时，血液和呼出气中仍可发现羰基镍原形，提示羰基镍未经分解即穿过肺泡。Kasprzak (1969)曾指出，未被呼出的Ni(CO)4可在细胞内缓慢分解为NiO和CO，此种Ni2-与核酸、蛋白质结合后经尿排出;分解出的CO则与血红蛋白结合后经肺呼出。应用放射自显影技术和液体闪烁发光计数法分别研究大鼠静脉注入63Ni和14C标记的Ni(CO)4在体内的分布状况，给予14C标记Ni(CO)4的动物体内放射性主要局限在血液，表明可能存在14C-Hb形式，与Kasprzak的发现一致;而给予63Ni标记的Ni(CO)41小时后，肺中63Ni水平最高，脑、脊髓、心、横膈膜、棕色脂肪、肾上腺、卵泡中也发现一定浓度的镍，证实血液和脏器中的镍是以阳离子(Ni2-)形式存在的。由于Ni(CO)4具有脂溶性，可穿透血-脑屏障和胎盘屏障，故可进入大脑和胎儿体内，造成损伤。

　　(三)排泄

　　动物实验发现，吸入Ni(CO)4 2～4小时后，除经尿排泄外，肺也是主要的排泄器官，30%～40%的羰基镍以原形经肺呼出。大鼠静脉注射Ni(CO)4后第1小时，肺呼出是羰基镍的主要排泄途径，而一旦Ni(CO)4经生物降解后，尿即为其排出的主要途径;染毒3～4天可从呼出气中检出注射剂量的40%，而从尿液中亦能获得相同数量。

　　Ni(CO)4在体内无明显蓄积，一次急性吸入后24小时，体内仅存吸入量的17%，第6天已检测不到镍的残留。一次急性染毒后4小时，血清镍已显著高于对照组(P<0 01="”;”;" 24="”;”;" 24="”;”;" 24="”;”;" 72="”;”;" p="”;”;">0.05)。

　　(四)中毒机制

　　1.直接毒性羰基镍的直接毒性在中毒早期起主要作用。羰基镍由羰基和镍两部分组成，两者结合很不稳定，易于分解，以往曾推测急性中毒可能与分解产生的镍和CO的毒性作用有关，但不少研究结果支持羰基镍急性中毒是由于整个分子的毒作用所致。这是因为：①动物吸入致死剂量的羰基镍时，血中碳氧血红蛋白(HbCO)仅为5%左右，此种水平一般不会对机体产生毒性作用;羰基镍急性中毒病人中毒后血中CO的即时定性检测结果为阴性，提示血中CO浓度并未明显升高;②家兔先吸入CO再吸入Ni(CO)4.血中HbCO浓度反而降低;③Fe(CO)5较Ni(CO)4含有更多羰基，但其毒性明显低于Ni(CO)4;④急性Ni(CO)4中毒是以呼吸系统为主的全身各器官损伤，与急性CO中毒和镍中毒表现明显不符。

　　以往多将羰基镍视为“刺激性气体”，因急性肺损伤是急性羰基镍中毒最突出的表现。值得注意的是，羰基镍并无明显刺激性，其分解产物CO和Ni2+也均无刺激性，且其引起肺水肿的潜伏期较长，提示肺损伤可能并非羰基镍本身，亦非其在代谢器官的分解产物所致，而可能是血中Ni(CO)4经肺泡外排时，在富含氧气的肺泡上皮进行氧化分解，其羰酰基解离过程引起的肺泡脂质过氧化可能是羰基镍导致化学性肺炎和肺水肿的主要原因;此过程产生的CO可直接经由呼气排出，故血中HbCO并无明显升高。体内其他重要器官也可经此机制造成损伤，但由于氧化过程远不如肺泡剧烈，故生成的CO亦少，此可解释为何急性羰基镍中毒时血中HbCO并无明显升高。

　　2.致癌性(carcinogenicity)、致畸性(teratogenicity)和致突变性(mutagenicity)1937年，Baader首次发现并报道了镍作业工人肺癌的高发性;1958年，Doll对威尔士镍作业工人的死因调查发现，有35.5%的镍工死于肺癌和上呼吸道癌，而煤矿工人仅为1.5%。但国际癌症研究机构(IARC)1990年仍认为，羰基镍对实验动物的致癌性证据有限，尚不能认为它是确切的人类致癌物，因此，有必要对职业工人进行连续的健康监测和长期的追踪，以进一步明确羰基镍与人类健康的关系。

　　对羰基镍所致细胞毒性进行的研究发现，仅作业工人合并吸烟组姊妹染色单体互换(SCE)水平明显高于对照组和不吸烟组，这可能由于非吸烟组羰基镍暴露水平不高，未能诱出SCE和染色体畸变频率增高，同时也提示吸烟和羰基镍暴露可能具有联合致突变作用。动物实验显示羰基镍具有致畸性和胚胎毒性，能干扰器官的形成和胎儿发育;分别给妊娠4、5、6、7、8天的地鼠吸入羰基镍(0.06 mg/L，15分钟)可导致死胎，存活后代体重下降，畸胎率升高;通过静注和灌胃方式重复实验也可观察到相似的结果。

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