溫石(shi)棉塊體通常為(wei)不同(tong)色調的(de)綠色及黃色,也有的(de)為(wei)白色。劈分(fen)后(hou)的(de)絲(si)狀(zhuang)纖(xian)維(wei)(wei)為(wei)白色,絲(si)絹光澤;硬度(du)(du)2~2.5;理論密(mi)度(du)(du)為(wei)2.56g/cm3,化學成分(fen)中類質(zhi)同(tong)象(xiang)代(dai)替,決定實(shi)際(ji)(ji)密(mi)度(du)(du)值的(de)大(da)小,Fe、Ti、Mn、Ni等元(yuan)素取代(dai)Mg時,密(mi)度(du)(du)偏(pian)大(da),Al、Ti取代(dai)Si時,密(mi)度(du)(du)偏(pian)小,與(yu)纖(xian)維(wei)(wei)管心有無充(chong)填物也有關系,實(shi)際(ji)(ji)密(mi)度(du)(du)為(wei)2.426~2.646 g/cm3。
溫石棉的光學性質
溫石棉的光學性質(zhi),折射率Ng為1.534~1.555,Np為1.522~1.549,Ng值隨Fe2O3及FeO含(han)(han)量增(zeng)多而(er)增(zeng)大(da),Np值隨FeO及H2O+含(han)(han)量增(zeng)多而(er)增(zeng)大(da);多色(se)性,Ng為各(ge)種色(se)調(diao)的綠色(se),Np為各(ge)種色(se)調(diao)的黃色(se);平行(xing)消光,正延性為主。
衍射特征
溫石(shi)(shi)棉(mian)(mian)的X射線(xian)衍(yan)射特征(zheng),有兩條強衍(yan)射線(xian),d(002)為(wei)0.728~0.740nm和d(004)為(wei)0.369~0.366nm;另(ling)有四條中強衍(yan)射線(xian),d(020)為(wei)0.437~0.459nm、d(201)為(wei)0.256~0.260nm、d(202)為(wei)0.243~0.248nm、d(402)為(wei)0.130~0.134nm。溫石(shi)(shi)棉(mian)(mian)在自然(ran)界產出以2Mc型纖蛇(she)紋(wen)石(shi)(shi)最(zui)多,ZORc型正纖蛇(she)紋(wen)石(shi)(shi)少(shao)見。
溫石棉的熱效應
溫(wen)石(shi)棉(mian)的(de)(de)熱(re)(re)效(xiao)應,在670~730℃區間(jian)出現深而大的(de)(de)放(fang)熱(re)(re)效(xiao)應(吸熱(re)(re)谷或脫羥谷);815~830℃區間(jian)出現矮而窄(zhai)的(de)(de)放(fang)熱(re)(re)效(xiao)應(熱(re)(re)放(fang)峰),原礦物結構(gou)被徹底(di)破壞,形成新的(de)(de)物相,即鎂(mei)橄(gan)欖石(shi)和(he)頑輝(hui)石(shi)的(de)(de)混合相。
溫石棉(mian)的紅外光譜(pu)
溫(wen)石(shi)棉的紅外光譜,不同(tong)結晶程度的溫(wen)石(shi)棉,主(zhu)要表現在1100~950cm-1三個方向的Si—O伸縮振動帶及(ji)3700~3600cm-1羥基吸收振動的差別。
溫石棉的電子顯微像多(duo)為空心管狀(zhuang),其內徑(jing)一(yi)般為6~8nm,外徑(jing)為20~50nm。
溫石棉的理論化學成分
SiO2 43.36%、MgO43.64%、H2O+13%。一般含有Fe2O3、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、CaO、K2O、Na2O、Cr2O3、V2O5、NiO、F-、Cl等雜質(zhi)。表明混有磁鐵礦、方解(jie)石(shi)(shi)、白云石(shi)(shi)、菱鎂礦、水(shui)滑(hua)石(shi)(shi)、石(shi)(shi)英、水(shui)鎂石(shi)(shi)、鉻尖晶石(shi)(shi)等雜質(zhi)礦物或元素的類質(zhi)同象取代。
溫石棉(mian)具(ju)有(you)多(duo)種物(wu)理(li)化學性質,劈(pi)分性能優良(liang),能最大限度(du)地(di)劈(pi)分為(wei)絲狀體,劈(pi)分直徑最小(xiao)為(wei)1~2μm。工業利用以比表面積(ji)為(wei)衡(heng)量(liang)指(zhi)標(biao),一般在5~50m2/g。機械(xie)強度(du)高,抗張強度(du)值為(wei)120~350(單位9.8×106Pa)。
其中:高強度(du)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)大(da)于(yu)(yu)350,正常強度(du)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)小(xiao)于(yu)(yu)350、大(da)于(yu)(yu)250,中等(deng)強度(du)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)小(xiao)于(yu)(yu)250、大(da)于(yu)(yu)150,低強度(du)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)小(xiao)于(yu)(yu)150。溫(wen)(wen)石(shi)棉(mian)(mian)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)強度(du)優于(yu)(yu)角(jiao)(jiao)閃石(shi)類石(shi)棉(mian)(mian)及人(ren)造碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei),與硼纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)和(he)玻璃(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)接近。耐熱(re)性能良(liang)好(hao)(hao),工(gong)業利用溫(wen)(wen)度(du)可達500℃(熱(re)失(shi)重率(lv)小(xiao)于(yu)(yu)1%)。溫(wen)(wen)石(shi)棉(mian)(mian)耐堿腐蝕(shi)性強,堿蝕(shi)量為(wei)0.46%~0.74%,耐酸(suan)腐蝕(shi)性差,不如角(jiao)(jiao)閃石(shi)石(shi)棉(mian)(mian),酸(suan)蝕(shi)量一般(ban)為(wei)55%~58%。隔熱(re)性能和(he)導熱(re)性能好(hao)(hao),導熱(re)系數一般(ban)為(wei)0.121~0.227W/(m·K)。電(dian)(dian)絕緣性良(liang)好(hao)(hao),電(dian)(dian)阻率(lv)ρ一般(ban)為(wei)0.6×108~4×108Ω·cm。
溫(wen)石(shi)棉纖維還具有過濾(lv)性[透過系數為(wei)15%~60%,阻力為(wei)0.4×9.8~13.9×9.8Pa]、成膜打(da)漿性、磁性(雙(shuang)磁化系數為(wei)6×10^-6~10×10^-6cm/g)、電(dian)動電(dian)位(一般e>20mV)等。
石(shi)(shi)棉(mian)(mian)有致癌性早已(yi)為(wei)相關行業周知,但(dan)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)細分為(wei)溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)和閃(shan)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)。經(jing)(jing)中(zhong)外多(duo)位礦物(wu)學(xue)、病理學(xue)、毒(du)性學(xue)專家(jia)學(xue)者在(zai)長達2年多(duo)的(de)比較試驗(yan)(yan)證明,在(zai)溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)、閃(shan)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)及(ji)其他多(duo)種“溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)替代纖(xian)維”中(zhong),溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)是相對最(zui)安全(quan)的(de)無機(ji)纖(xian)維材料(liao)。自(zi)從2004年,瑞士(shi)著(zhu)名的(de)吸入毒(du)物(wu)專家(jia)、多(duo)國政府毒(du)物(wu)學(xue)顧問大(da)衛·伯(bo)恩(en)斯坦博(bo)士(shi)公布“溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)可(ke)以安全(quan)使用(yong)”的(de)實驗(yan)(yan)結果之后,2年來,中(zhong)國、俄羅斯、加拿大(da)、印度、巴西、墨西哥等國多(duo)位礦物(wu)學(xue)、病理學(xue)、毒(du)性學(xue)專家(jia),經(jing)(jing)過各(ge)自(zi)的(de)科學(xue)實驗(yan)(yan),得出(chu)與(yu)伯(bo)恩(en)斯坦博(bo)士(shi)完全(quan)一致的(de)結論。
然(ran)(ran)而,2001年三月WTO做出(chu)具(ju)有里程(cheng)碑意義的裁定,認為溫石棉既然(ran)(ran)已被(bei)認定是致(zhi)癌(ai)物(wu)質,石棉生(sheng)產商(shang)堅持的安全(quan)使(shi)用(yong)極(ji)限就不存在。使(shi)得WTO的各(ge)個成員國(guo)禁止(zhi)使(shi)用(yong)或(huo)進(jin)(jin)口如石棉等含致(zhi)癌(ai)物(wu)質的權(quan)(quan)利(li)合法(fa)化,也進(jin)(jin)一步確認WTO各(ge)成員國(guo)有權(quan)(quan)認為保護生(sheng)命和健康比履行貿易(yi)義務更為重(zhong)要(yao)。
石(shi)(shi)棉的致癌性早已被(bei)學(xue)界所知,但(dan)國內行(xing)業(ye)(ye),特(te)別(bie)是建筑行(xing)業(ye)(ye)并沒(mei)有禁用,政府雖然規定(ding)了開采加工溫(wen)石(shi)(shi)棉必須(xu)佩(pei)戴防(fang)護用品,但(dan)對于應用并沒(mei)有給出(chu)相應規范和引導。
石(shi)(shi)棉(mian)(mian)分為蛇(she)紋石(shi)(shi)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(溫石(shi)(shi)棉(mian)(mian))和(he)角閃(shan)石(shi)(shi)類(lei)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(青石(shi)(shi)棉(mian)(mian)、陽起石(shi)(shi)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)、直(zhi)閃(shan)石(shi)(shi)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)、鐵石(shi)(shi)棉(mian)(mian)、透閃(shan)石(shi)(shi)石(shi)(shi)棉(mian)(mian))兩(liang)類(lei)。中國石(shi)(shi)棉(mian)(mian)資源絕大部分為溫石(shi)(shi)棉(mian)(mian)礦,溫石(shi)(shi)棉(mian)(mian) 占石(shi)(shi)棉(mian)(mian)總(zong)產(chan)量的95%以(yi)上。石(shi)(shi)棉(mian)(mian)使用(yong)的安全性(xing)是礦物工業產(chan)業一個(ge)具有(you)爭(zheng)議性(xing)的話(hua)題。石(shi)(shi)棉(mian)(mian)所致(zhi)職(zhi)業病中對人體危害最(zui)嚴重的是石(shi)(shi)棉(mian)(mian)肺、肺癌以(yi)及間皮(pi)瘤。在(zai)所有(you)種類(lei)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)中,致(zhi)病能(neng)力最(zui)強的是青石(shi)(shi)棉(mian)(mian),對于溫石(shi)(shi)棉(mian)(mian)潛在(zai)致(zhi)癌、致(zhi)纖維化的能(neng)力還存在(zai)爭(zheng)議。
溫石棉的致癌和致纖維化機制
溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)同(tong)其他(ta)種(zhong)類(lei)石(shi)(shi)棉(mian)的(de)致(zhi)病機(ji)制(zhi)(zhi)大致(zhi)相(xiang)同(tong),其危害來自加工時(shi)產生的(de)粉塵纖(xian)維(wei)。這些細小的(de)纖(xian)維(wei)通過呼吸進入肺(fei)內(nei),大部分經呼吸道的(de)廓(kuo)清體(ti)系(黏液纖(xian)毛廓(kuo)清機(ji)制(zhi)(zhi)和(he)(he)有效的(de)咳嗽)排(pai)出體(ti)外,如果(guo)不能排(pai)出,可被(bei)肺(fei)泡巨噬細胞(bao)(bao)所吞噬或穿透上皮細胞(bao)(bao)而進入肺(fei)間(jian)(jian)質,從而在體(ti)內(nei)持續(xu)停(ting)留(liu)很長時(shi)間(jian)(jian)。滯留(liu)的(de)溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)纖(xian)維(wei)引(yin)發炎癥反應(ying)和(he)(he)氧化應(ying)激反應(ying),這是石(shi)(shi)棉(mian)致(zhi)細胞(bao)(bao)損傷的(de)重(zhong)要機(ji)制(zhi)(zhi)。目前溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)致(zhi)纖(xian)維(wei)化和(he)(he)致(zhi)癌(ai)的(de)機(ji)制(zhi)(zhi)仍(reng)未充分闡明,主(zhu)要認為包含以下機(ji)制(zhi)(zhi):
1)機械(xie)損傷:溫石(shi)棉多數(shu)以元(yuan)纖(xian)維的形態侵(qin)入人體(ti),這(zhe)類纖(xian)維為結晶態,銳(rui)利并有(you)尖刺,可以刺破肺泡上(shang)皮(pi)細胞(bao)和胸膜間皮(pi)細胞(bao),對(dui)染色體(ti)和DNA造成機械(xie)干擾和損傷,導(dao)致肺癌(ai)和間皮(pi)瘤發生。
2)自(zi)由(you)(you)基(ji)和(he)(he)(he)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因子介導(dao)的(de)(de)損傷(shang):溫(wen)石(shi)棉(mian)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)基(ji)于自(zi)身的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)特性(xing)(xing)和(he)(he)(he)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)激活(huo)(huo)肺(fei)泡巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao),可以誘導(dao)過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)、超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物陰離子和(he)(he)(he)氫(qing)氧(yang)(yang)根離子等(deng)(deng)活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)的(de)(de)產生,導(dao)致(zhi)DNA損傷(shang)和(he)(he)(he)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)化(hua)(hua)(hua)。一(yi)(yi)方面溫(wen)石(shi)棉(mian)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)表面存在的(de)(de)不飽(bao)和(he)(he)(he)O-Si-O、Si-O-Si和(he)(he)(he)Mg-O鍵(jian)等(deng)(deng),具有很強(qiang)的(de)(de)表面活(huo)(huo)性(xing)(xing),含氧(yang)(yang)自(zi)由(you)(you)基(ji)引起細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)膜(mo)(mo)自(zi)由(you)(you)基(ji)的(de)(de)鏈(lian)(lian)(lian)式(shi)反應;另一(yi)(yi)方面溫(wen)石(shi)棉(mian)還(huan)可通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)刺激巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa)生呼吸爆發(fa)及崩(beng)解(jie)死亡,釋(shi)放一(yi)(yi)系(xi)列溶酶體(ti)(ti)酶、炎性(xing)(xing)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因子及活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)自(zi)由(you)(you)基(ji)。在兩種機制作用(yong)下(xia),細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)膜(mo)(mo)上多(duo)聚不飽(bao)和(he)(he)(he)脂肪(fang)酸發(fa)生脂質過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)反應,引起細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)和(he)(he)(he)基(ji)質損傷(shang)。溫(wen)石(shi)棉(mian)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)對巨(ju)噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)和(he)(he)(he)成(cheng)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)膜(mo)(mo)的(de)(de)脂質過(guo)(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作用(yong),引起細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)和(he)(he)(he)基(ji)質成(cheng)分損傷(shang),促進(jin)成(cheng)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)增殖(zhi)和(he)(he)(he) 膠原合(he)成(cheng),導(dao)致(zhi)整個肺(fei)泡結構單(dan)位破壞(huai),形(xing)成(cheng)不可逆的(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)化(hua)(hua)(hua),即(ji)石(shi)棉(mian)肺(fei)等(deng)(deng)肺(fei)部纖(xian)(xian)維(wei)(wei)化(hua)(hua)(hua)疾(ji)病。溫(wen)石(shi)棉(mian)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)所致(zhi)遺(yi)傳(chuan)毒性(xing)(xing)早(zao)期改(gai)(gai)變主要(yao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)DNA損傷(shang)和(he)(he)(he)染色(se)體(ti)(ti)改(gai)(gai)變途(tu)徑。在DNA層(ceng)面,主要(yao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)DNA單(dan)鏈(lian)(lian)(lian)、雙鏈(lian)(lian)(lian)斷裂(lie)、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)損傷(shang)等(deng)(deng)途(tu)徑引起細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)致(zhi)突變性(xing)(xing)。在染色(se)體(ti)(ti)層(ceng)面,主要(yao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)使染色(se)體(ti)(ti)或(huo)染色(se)體(ti)(ti)單(dan)體(ti)(ti)發(fa)生斷裂(lie)、缺失、 倒位以及姐妹染色(se)體(ti)(ti)單(dan)體(ti)(ti)互換等(deng)(deng),引起染色(se)體(ti)(ti)畸變或(huo)數目改(gai)(gai)變,從而產生致(zhi)突變作用(yong)。
3)原癌(ai)(ai)基(ji)因激活和抑(yi)癌(ai)(ai)基(ji)因失活:溫石棉可以改變細(xi)胞信號傳導(dao)(dao)系(xi)統,激活原癌(ai)(ai)基(ji)因并(bing)導(dao)(dao)致抑(yi)癌(ai)(ai)基(ji)因失活,進而影響細(xi)胞的(de)增殖(zhi)和分化,引起肺癌(ai)(ai)和間皮瘤的(de)發生。
溫石棉致(zhi)病(bing)性的(de)影響因素
濃度對溫石棉致病性的影響(xiang)
國內外研究認(ren)(ren)為作(zuo)業環境空氣(qi)中溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)粉塵(chen)質量(liang)濃(nong)度(du)(du)(以下簡稱濃(nong)度(du)(du))與(yu)石(shi)(shi)(shi)棉(mian)肺發病(bing)有明顯的(de)(de)劑量(liang)反應(ying)關系,它(ta)在(zai)空氣(qi)中的(de)(de)含量(liang)必須達到一(yi)(yi)定程度(du)(du),才會對人(ren)體健康(kang)造成危害(hai)。各研究分別按1%~3%石(shi)(shi)(shi)棉(mian)肺患病(bing)率、30~40年(nian)工(gong)作(zuo)年(nian)限計算,預測石(shi)(shi)(shi)棉(mian)粉塵(chen)容許濃(nong)度(du)(du)應(ying)低于(yu)2.71~3.90mg/m3或石(shi)(shi)(shi)棉(mian)纖維容許濃(nong)度(du)(du)應(ying)低于(yu)1.15 ~2.00f/mL(f為纖維根數(shu)),說明中國現(xian)行工(gong)作(zuo)場所石(shi)(shi)(shi)棉(mian)粉塵(chen)職業接(jie)觸(chu)限值0.8mg/m3或0.8f/mL是合理的(de)(de),溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)纖維的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)可以被控制在(zai)安(an)(an)全(quan)范圍內。同時(shi)也有學(xue)者認(ren)(ren)為在(zai)溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)接(jie)觸(chu)水(shui)平低的(de)(de)人(ren)群中一(yi)(yi)直觀察到致癌(ai)風險(xian)的(de)(de)增加,因(yin)此溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)沒有一(yi)(yi)定的(de)(de)安(an)(an)全(quan)閾(yu)值。這是部分研究人(ren)員認(ren)(ren)為溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)沒有安(an)(an)全(quan)閾(yu)值的(de)(de)原因(yin)。
形態對(dui)溫石(shi)棉致(zhi)病性(xing)的(de)影響(xiang)
纖(xian)維尺寸(cun)影(ying)響生物殘存性,進(jin)而影(ying)響肺的呼吸、沉淀和清除。主要從(cong)兩個方(fang)面考慮尺寸(cun)的影(ying)響:
1)纖維是否(fou)可吸入;
2)如果它處于可(ke)吸入(ru)的(de)(de)(de)尺(chi)(chi)(chi)寸,吸入(ru)肺(fei)(fei)后仍(reng)需(xu)考慮纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)尺(chi)(chi)(chi)寸的(de)(de)(de)影響(xiang)。大(da)多數溫石棉纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)和(he)粉(fen)塵可(ke)被(bei)(bei)氣(qi)(qi)管—支氣(qi)(qi)管樹的(de)(de)(de)黏液逐步向上運移(yi)并隨(sui)咳嗽排出,據病(bing)理(li)學標本電鏡檢測,肺(fei)(fei)部(bu)沒(mei)有發(fa)現過長(chang)度(du)(du)大(da)于200μm的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei),多數短(duan)(duan)(duan)于50μm。進入(ru)肺(fei)(fei)部(bu)后,尺(chi)(chi)(chi)寸很短(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei),尤其那些短(duan)(duan)(duan)于5μm的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)和(he)粉(fen)塵,能夠被(bei)(bei)巨噬(shi)細(xi)胞(bao)完全吞(tun)(tun)噬(shi),通過類(lei)似(si)非纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)顆粒物的(de)(de)(de)清(qing)(qing)除(chu)機制被(bei)(bei)清(qing)(qing)除(chu),較(jiao)(jiao)長(chang)的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)不(bu)(bu)能被(bei)(bei)巨噬(shi)細(xi)胞(bao)完全吞(tun)(tun)沒(mei),長(chang)時間存在(zai)肺(fei)(fei)內將導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)疾病(bing)。而更長(chang)的(de)(de)(de),長(chang)于20μm的(de)(de)(de)溫石棉纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)可(ke)以(yi)迅速從肺(fei)(fei)部(bu)被(bei)(bei)清(qing)(qing)除(chu),不(bu)(bu)轉移(yi)到胸膜腔,不(bu)(bu)啟動纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)誘發(fa)的(de)(de)(de)反應。特(te)別短(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)可(ke)以(yi)吞(tun)(tun)食溶(rong)解,比較(jiao)(jiao)長(chang)的(de)(de)(de)可(ke)被(bei)(bei)清(qing)(qing)除(chu),致(zhi)(zhi)(zhi)病(bing)的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)集中(zhong)于中(zhong)間長(chang)度(du)(du)。對人體(ti)致(zhi)(zhi)(zhi)癌危險性(xing)最大(da)的(de)(de)(de)石棉纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)是長(chang)度(du)(du)大(da)于5~8μm、直徑小(xiao)于1.5μm或(huo)大(da)于0.25μm的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)。
除(chu)了長(chang)度,纖(xian)維(wei)(wei)形狀也(ye)影響(xiang)其致病性(xing)(xing)。角閃石石棉(mian)(mian)纖(xian)維(wei)(wei)是(shi)鏈狀結(jie)構,而(er)溫石棉(mian)(mian)纖(xian)維(wei)(wei)是(shi)一種褶皺型的(de)(de)或是(shi)卷(juan)成空(kong)心小(xiao)卷(juan)的(de)(de)頁硅酸鹽,卷(juan)曲的(de)(de)纖(xian)維(wei)(wei)形狀不(bu)易于吸(xi)入呼吸(xi)道。此外,薄而(er)短(duan)的(de)(de)纖(xian)維(wei)(wei)質量更(geng)小(xiao),比厚(hou)而(er)長(chang)的(de)(de)纖(xian)維(wei)(wei)在(zai)空(kong)氣中懸(xuan)浮(fu)(fu)的(de)(de)時間更(geng)長(chang)。而(er)大多(duo)數的(de)(de)石棉(mian)(mian)纖(xian)維(wei)(wei)比目前(qian)正(zheng)在(zai)開發的(de)(de)新的(de)(de)納米(mi)纖(xian)維(wei)(wei)更(geng)厚(hou),說明(ming)其懸(xuan)浮(fu)(fu)時間更(geng)短(duan),吸(xi)入可能性(xing)(xing)更(geng)小(xiao)。
可(ke)溶性與溫石棉致病(bing)性的影響
在肺內沉積時,一(yi)些纖(xian)維(wei)能夠直接完全溶解(jie),另一(yi)些纖(xian)維(wei)不能溶解(jie),但可(ke)(ke)以(yi)斷裂成(cheng)(cheng)短片后被(bei)成(cheng)(cheng)功吞噬(shi)和(he)清(qing)除(chu)。可(ke)(ke)溶性(xing)高的(de)(de)纖(xian)維(wei)表現(xian)較(jiao)低的(de)(de)致病性(xing),而(er)可(ke)(ke)溶性(xing)不佳的(de)(de)纖(xian)維(wei)致病性(xing)較(jiao)強。溫(wen)石(shi)(shi)棉可(ke)(ke)以(yi)被(bei)強酸(suan)(比(bi)如巨噬(shi)細(xi)胞(bao)吞噬(shi)時產生的(de)(de)酸(suan))分解(jie),有更好的(de)(de)可(ke)(ke)溶解(jie)性(xing)以(yi)及更小(xiao)的(de)(de)生物殘(can)存性(xing),這(zhe)將減(jian)低其對身體的(de)(de)致病性(xing)。而(er)角閃石(shi)(shi)類(lei)石(shi)(shi)棉更頑固,在多(duo)數情況下都不會被(bei)破壞(huai),因(yin)此有較(jiao)強的(de)(de)致癌性(xing)。溫(wen)石(shi)(shi)棉是一(yi)種(zhong)片狀(zhuang)硅(gui)酸(suan)鹽,呈薄層(ceng)而(er)卷(juan)曲的(de)(de)形態,約0.8nm厚,是由(you)鎂和(he)二氧化硅(gui)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)夾(jia)層(ceng)結構。肺 巨噬(shi)細(xi)胞(bao)提供的(de)(de)酸(suan)性(xing)環境可(ke)(ke)以(yi)快(kuai)速破壞(huai)這(zhe)種(zhong)片狀(zhuang)結構,將溫(wen)石(shi)(shi)棉纖(xian)維(wei)分解(jie)成(cheng)(cheng)小(xiao)片,隨(sui)后這(zhe)些碎(sui)片可(ke)(ke)以(yi)很容易地從肺部清(qing)除(chu)。
角(jiao)閃石(shi)類(lei)石(shi)棉是實(shi)心棒狀雙(shuang)鏈的(de)(de)四(si)面體(ti)硅酸鹽纖(xian)維,這(zhe)使得它非常結實(shi)耐(nai)用。角(jiao)閃石(shi)類(lei)石(shi)棉晶體(ti)結構的(de)(de)外表(biao)面像石(shi)英一(yi)樣,并且具有類(lei)似石(shi)英的(de)(de)耐(nai)化學(xue)性。角(jiao)閃石(shi)類(lei)石(shi)棉纖(xian)維在任何pH值下都不(bu)會溶解。
吸煙對溫石棉致病(bing)性的(de)影響
煙草和石(shi)(shi)棉(mian)(mian)都是國際(ji)抗癌(ai)(ai)聯盟(IARC)宣(xuan)布的(de)(de)(de)(de)人類(lei)致癌(ai)(ai)物(wu),吸煙會對溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)接觸者肺癌(ai)(ai)的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)起協同作用(yong)。吸煙降低(di)機體清除溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)纖維和粉(fen)塵(chen)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能,使(shi)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)塵(chen)易沉積于(yu)呼吸系統(tong)中(zhong),同時煙溶液抑制了巨噬細胞(bao)的(de)(de)(de)(de)吞(tun)噬功(gong)能,使(shi)巨噬細胞(bao)不能有效地防御(yu)侵襲,從而使(shi)溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)直接作用(yong)于(yu)靶細胞(bao),加劇(ju)自由(you)基的(de)(de)(de)(de)生(sheng)成,進而導致DNA損傷,產生(sheng)更為嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)損害。有調(diao)查表(biao)明,不接觸溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)吸煙者肺癌(ai)(ai)相(xiang)對危(wei)險度(du)(RR)為26,不吸煙的(de)(de)(de)(de)溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)接觸者肺癌(ai)(ai)RR為12.2,而接觸溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)吸煙者肺癌(ai)(ai)RR高(gao)達32.1,吸煙和溫(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)接觸協同指數為2.2。
降低溫石棉致病性的研究
有研究發現經檸檬酸鋁、混合稀土(tu)或亞硒(xi)酸鈉3種化(hua)合物預(yu)處理(li)的(de)溫(wen)石(shi)棉纖維表面元(yuan)素的(de)構成和含量均發生變化(hua),導致相比未預(yu)處理(li)的(de)溫(wen)石(shi)棉,該類溫(wen)石(shi)棉作用于細(xi)胞(bao)時,細(xi)胞(bao)的(de)酸性(xing)(xing)磷酸酶活(huo)性(xing)(xing)降低,人胚肺細(xi)胞(bao)存活(huo)率提(ti)高及超(chao)微(wei)結構改(gai)變,癌基因轉錄水平(ping)降低,最終減(jian)輕了溫(wen)石(shi)棉的(de)細(xi)胞(bao)毒性(xing)(xing)。另有研究發現大蒜提(ti)取物能有效減(jian)少溫(wen)石(shi)棉對(dui)外周血淋(lin)巴細(xi)胞(bao)的(de)基因毒性(xing)(xing)。
溫石(shi)棉(mian)所致職業性腫瘤流行(xing)病學研究
國內大量(liang)流行病學調查研(yan)究提(ti)示溫石棉粉塵在接(jie)觸濃度超標(biao)條(tiao)件下具有顯著的致(zhi)病性。
對重慶(qing)石(shi)棉(mian)廠接觸(chu)純(chun)溫石(shi)棉(mian)工(gong)人的(de)25年(nian)縱向隊列研究顯示,生(sheng)料間(jian)和(he)紡織間(jian)的(de)粉塵濃(nong)度分別(bie)為(wei)7.6f/mL和(he)4.5f/mL,接塵組(zu)的(de)肺癌發病率(lv)是不接塵組(zu)的(de)8.1倍。對中國另一大型石(shi)棉(mian)廠515名單(dan)純(chun)接觸(chu)溫石(shi)棉(mian)的(de)工(gong)人進行27年(nian)的(de)追蹤研究發現,其(qi)20世紀(ji)60年(nian)代前溫石(shi)棉(mian)粉塵平均濃(nong)度為(wei)146.2mg/m3,20世紀(ji)90年(nian)代后降低(di)到10mg/m3,單(dan)純(chun)接觸(chu)溫石(shi)棉(mian)工(gong)人的(de)肺癌發生(sheng)率(lv)顯著(zhu)超高(P<0.05)。
另有長達(da)41年調查(cha)浙江家庭(ting)溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)手(shou)工(gong)紡織業的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究發(fa)現,其(qi)20世紀(ji)(ji)60年代作業環境(jing)的(de)(de)溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)粉塵濃(nong)度38.00~73.00mg/m3,20世紀(ji)(ji)70年代降低到平(ping)均為1.25 mg/m3,但仍超標(biao),作業女(nv)工(gong)5681人中累計死亡858例(li),其(qi)中213人死于(yu)癌(ai)癥,肺癌(ai)居首位(wei)(87例(li),占40.85%),肺癌(ai)標(biao)準化死亡比3.88,明顯高(gao)于(yu)當地女(nv)性年齡別標(biao)準化死亡比。對某大型(xing)溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)礦(kuang)研(yan)(yan)(yan)究發(fa)現,接觸(chu)溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)可(ke)以(yi)提高(gao)礦(kuang)工(gong)肺癌(ai)、石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)肺等疾病(bing)的(de)(de)死亡率。而國外研(yan)(yan)(yan)究認為,低于(yu)限值濃(nong)度的(de)(de)溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)纖維粉塵不會造成健康風(feng)險。毒理學博(bo)士David Bernstein的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究表明,溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)和角閃石(shi)(shi)(shi)在(zai)動力和病(bing)理上都存在(zai)差異,其(qi)他類似研(yan)(yan)(yan)究也展示出對溫石(shi)(shi)(shi)棉(mian)(mian)的(de)(de)低程度接觸(chu)不會導致可(ke)被檢測的(de)(de)安全(quan)風(feng)險。
有(you)證(zheng)據表(biao)明(ming),高濃度和長(chang)時間(jian)接觸(chu)溫石(shi)(shi)(shi)棉可(ke)以產(chan)生肺癌,低(di)濃度溫石(shi)(shi)(shi)棉不(bu)存在(zai)可(ke)檢測(ce)的(de)(de)(de)健康風(feng)險,即使短時間(jian)接觸(chu)高濃度溫石(shi)(shi)(shi)棉,發(fa)生健康風(feng)險的(de)(de)(de)概率也不(bu)高。希臘持續39年(nian)的(de)(de)(de)關于接觸(chu)純溫石(shi)(shi)(shi)棉的(de)(de)(de)水泥工人的(de)(de)(de)研究表(biao)明(ming),對純凈溫石(shi)(shi)(shi)棉在(zai)允許范(fan)圍內(nei)的(de)(de)(de)職(zhi)業接觸(chu)與肺癌以及間(jian)皮瘤的(de)(de)(de)顯著(zhu)增長(chang)無關。而有(you)巴西(xi)的(de)(de)(de)研究發(fa)現(xian),減少石(shi)(shi)(shi)棉接 觸(chu)可(ke)以顯著(zhu)降(jiang)低(di)石(shi)(shi)(shi)棉肺、實質和/或良(liang)性(xing)胸(xiong)膜疾病的(de)(de)(de)發(fa)病率。
溫(wen)石棉同(tong)角閃石類石棉致病(bing)性差(cha)異的流(liu)行病(bing)
溫(wen)(wen)石(shi)(shi)(shi)棉和(he)(he)角閃石(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)棉在吸入(ru)毒(du)性(xing)和(he)(he)致病性(xing)上存在差異(yi)。David Bernstein認為(wei),在化學特(te)性(xing)和(he)(he)礦物學特(te)性(xing)方面,溫(wen)(wen)石(shi)(shi)(shi)棉與(yu)其他角閃石(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)棉差異(yi)明(ming)顯,可(ke)以從肺中(zhong)更快(kuai)速地被清(qing)除。
6個(ge)中(zhong)(zhong)歐、東歐國(guo)家(jia)和英國(guo)的(de)多中(zhong)(zhong)心對照研究(jiu)發現,職(zhi)業接觸石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)似乎并不(bu)促進男性肺癌(ai)的(de)發病,溫(wen)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)誘發肺癌(ai)的(de)概率小于(yu)溫(wen)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)合并角(jiao)閃石(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)。另有(you)研究(jiu)計(ji)數(shu)(shu)133名間(jian)(jian)皮(pi)瘤(liu)患(huan)者(zhe)和262名肺癌(ai)患(huan)者(zhe)的(de)肺組織(zhi)標本(ben)中(zhong)(zhong)長度超過5μm的(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)纖維數(shu)(shu)目(mu),發現溫(wen)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)纖維僅占2%。英國(guo)健康安全理事會的(de)研究(jiu)表(biao)明溫(wen)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)和其他(ta)兩類角(jiao)閃石(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)在間(jian)(jian)皮(pi)瘤(liu)風險上(shang)的(de)差異為1∶100∶500。總結71個(ge)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)群體的(de)廣泛的(de)流行(xing)病學研究(jiu)表(biao)明,沒有(you)任何證據支持未被角(jiao)閃石(shi)(shi)(shi)(shi)污染的(de)溫(wen)石(shi)(shi)(shi)(shi)棉(mian)會導致間(jian)(jian)皮(pi)瘤(liu)的(de)這種假設。
溫石(shi)棉致(zhi)病機(ji)制的研究方向(xiang)及展望
溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)致(zhi)(zhi)癌(ai)和(he)致(zhi)(zhi)纖(xian)維(wei)化的(de)(de)(de)(de)機制(zhi)十分復雜(za),至今(jin)仍存在很多尚未(wei)研究(jiu)清楚之處(chu)。比(bi)如溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)在細(xi)(xi)胞信號傳導層面的(de)(de)(de)(de)完整致(zhi)(zhi)病(bing)機制(zhi)如何;不同(tong)產地(di)(di)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)成(cheng)分有所不同(tong),對溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)(zhi)病(bing)性影響如何;溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)同(tong)時(shi)具有致(zhi)(zhi)癌(ai)性和(he)致(zhi)(zhi)纖(xian)維(wei)化性,溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)有哪些較其他(ta)致(zhi)(zhi)癌(ai)物或致(zhi)(zhi)纖(xian)維(wei)化物質(zhi)不同(tong)之處(chu);在細(xi)(xi)胞層面,溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)其他(ta)種類石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)(zhi)病(bing)機制(zhi)存在哪些區別(bie);是(shi)否(fou)存在有效降(jiang)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)致(zhi)(zhi)病(bing)性的(de)(de)(de)(de)方(fang)法及(ji)其應用等。對溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)致(zhi)(zhi)病(bing)機制(zhi)、影響因素及(ji)降(jiang)低毒性方(fang)法的(de)(de)(de)(de)完整研究(jiu),可以幫助人們更全面地(di)(di)認識溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)危害,并(bing)在此基礎上研發適宜的(de)(de)(de)(de)防護措施和(he)防護手段,以更安全、健康(kang)地(di)(di)應用溫(wen)(wen)(wen)(wen)石(shi)(shi)棉(mian)(mian)(mian)(mian)。