施工過程中水泥對人體皮膚危害的研究

張荊連長江師范學(xué)院土木建筑工程學(xué)院（408000）

0 前言

作為當(dāng)今世界最重要的膠凝材料之一，水泥被廣泛應(yīng)用在建筑施工過程中，同時水泥還與人體健康息息相關(guān)。如水泥生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量粉塵，如果長時間處于這種環(huán)境中，將會傷害人體呼吸道和肺功能，引發(fā)矽肺等職業(yè)病，嚴(yán)重者將導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。

目前，對于水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)的環(huán)境和人體健康的保護(hù)已引起了相當(dāng)?shù)闹匾?，國家和地方政府出臺了多部法律和法規(guī)，使得水泥在生產(chǎn)過程中對人體的危害顯著降低。然而，在水泥施工過程中，尤其是在室內(nèi)裝修等需要長時間接觸水泥時，水泥中的有害物質(zhì)同樣會導(dǎo)致建筑工人皮膚病變甚至引發(fā)癌變。

國內(nèi)有關(guān)水泥對健康的影響研究相對滯后，這一問題并未能引起社會的廣泛關(guān)注和重視。文章通過分析水泥中的有害物質(zhì)成分，研究施工過程中水泥對人體皮膚的危害機理，有針對性地提出了預(yù)防和治療辦法，對施工過程中水泥職業(yè)病的防治具有一定指導(dǎo)意義。

1 水泥的概念、分類及化學(xué)和礦物組成

1.1 概念

水泥是一種以水化活性礦物為主要原料的水硬性無機膠凝材料。水泥與水混合后可以形成水泥漿體，能夠在空氣和水中硬化，是一種很好地把砂、石黏結(jié)在一起的膠凝材料[1]。水泥具有凝結(jié)硬化快、早期強度和晚期強度均高、水化熱高、抗凍型好、抗碳化性好等特性[2]，是當(dāng)今社會建筑工程中不可或缺的優(yōu)質(zhì)膠凝材料，廣泛地應(yīng)用于建筑施工中。

1.2 分類

水泥按特性可分為快硬水泥、抗腐蝕水泥、低熱水泥和膨脹水泥；按主要礦物可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥；按用途可分為通用硅酸鹽水泥、專用水泥和特性水泥。其中，通用硅酸鹽水泥使用最普遍，用量最多，在工程建設(shè)中占最重要的地位[3]。

1.3 通用硅酸鹽水泥的化學(xué)和礦物組成

硅酸鹽水泥主要成分是硅酸鹽水泥熟料、適量的石膏和一些混合材料，分為P.I和P.II兩級。

普通硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料、大于5%且小于或等于20%的?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。 代號 P·O[4]。

水泥熟料主要成分為鈣質(zhì)原料（如石灰石）、硅質(zhì)原料（如砂巖、硅石）、鋁質(zhì)原料（如粉煤灰、鋁礬土）及鐵質(zhì)原料（如鐵礦石、硫酸渣、銅渣）。

化學(xué)組成：氧化鈣CaO，二氧化硅SiO2，氧化鎂MgO，三氧化二鐵 Fe2O3，三氧化二鋁 Al2O3，硅酸三鈣（3CaO·SiO2，簡式 C3S），硅酸二鈣（2CaO·SiO2，簡式 C2S），鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3，簡式 C3A），鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3，簡式 C4AF）[5]。

此外，通用硅酸鹽水泥中還含有鎳、鉻、鈷等雜質(zhì)元素[6]。

2 水泥在施工過程中對人體皮膚的危害原因

2.1 水泥灼傷

水泥的主要成分是硅酸鹽，也含有氧化鈣，其中氧化鈣主要以硅酸三鈣（3CaO·SiO2）（含量為37%～60%）和硅酸二鈣（2CaO·SiO2）（含量為 15%～37%）的形式存在[7]。硅酸三鈣和硅酸二鈣本身沒有強堿性，但經(jīng)過水化后生成的產(chǎn)物氫氧化鈣具有強堿性，其水化方程式分別為：

當(dāng)水泥與水混合后形成水泥漿體，皮膚與之直接接觸，可以引起化學(xué)性灼傷。表現(xiàn)為局部的紅腫，有燒傷感，甚至起皰，繼發(fā)感染[8]，如圖1所示。

水泥灼傷皮膚是因為：

生產(chǎn)、包裝、運輸、貯藏、使用過程中不加以任何防護(hù)措施，用力過猛，以至于水泥四濺，沾染眼、鼻、口腔及手等部位；

在水泥施工或混凝土澆筑過程中，水泥漿體濺入眼鼻或者沾染皮膚[9]；

人體皮膚多次直接接觸水泥，導(dǎo)致氫氧化鈣不斷地腐蝕人體皮膚，侵蝕人體皮膚組織，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性而對人體皮膚造成灼傷[10]。

圖1 水泥對皮膚造成的灼傷

事實上，水泥灼傷是一種積累性傷害，往往是在建筑工人循環(huán)性使用水泥過程中發(fā)生的。換言之，當(dāng)建筑工人皮膚沾上水泥漿體后，短期內(nèi)不會產(chǎn)生灼燒感，但隨著時間的增長，頻繁接觸水泥的部位將會產(chǎn)生劇烈的灼燒感，疼痛時間一般很長。如果僅僅經(jīng)過普通的化學(xué)物質(zhì)灼傷治療，灼燒處會留下很明顯的疤痕，且不易除去。

2.2 水泥皮炎

水泥皮炎主要是由于水泥磨蝕作用和水泥本身具有吸濕性而對皮膚產(chǎn)生的刺激，并引發(fā)皮炎，如圖2所示。

圖2 水泥皮炎

水泥皮炎主要癥狀表現(xiàn)為：頻繁接觸水泥的部位出現(xiàn)水泡，并且體積較大的水泡內(nèi)部包裹體積較小的水泡，奇癢無比；皮膚皸裂，致使整雙手奇癢、潰爛，導(dǎo)致建筑工人不能正常工作與生活。

水泥中的某些金屬元素可能是某些人的過敏源。如在1954年和1957年的研究中，造成美國某些建筑工人水泥皮炎最重要的因素是：水泥中的鉻元素是過敏源，大多數(shù)建筑工人對鉻元素過敏。

在芬蘭，水泥原料不僅含有鉻元素，而且含有鎳元素和鈷元素，這些金屬會使一些建筑工人產(chǎn)生皮膚過敏反應(yīng)。后來，Geiser在瑞士研究了近千名水泥過敏的建筑工人，最終得出結(jié)論：鉻元素和鈷元素是引起建筑工人水泥過敏的最重要因素。除此之外，Huriez等人對法國、比利時等國家的2000例水泥皮炎患者進(jìn)行研究，結(jié)果是：對鉻的斑試有76%呈陽性反應(yīng)。

2.3 水泥濕疹

硅酸鹽水泥中存在微量的水溶性鉻酸鹽，這一部分微量的水溶性鉻酸鹽會引起接觸水泥漿體的部位出現(xiàn)嚴(yán)重濕疹。常見濕疹有刺激性濕疹和過敏性濕疹兩種類型[11]。就癥狀而言，這兩種類型濕疹基本一致，但就病情發(fā)展和傷口愈合的可能性而言，這兩種類型濕疹卻是截然不同的。

刺激性濕疹是皮膚因受某種物質(zhì)的刺激而引起的。一般是由于過多地接觸堿性物質(zhì)，其癥狀持續(xù)時間長短不一。如果長時間不接觸這些刺激的物質(zhì)，那么這種濕疹恢復(fù)得較快，并且通常情況下不會在皮膚上留下影響。這種類型的濕疹很顯然不符合建筑工人患病的基本特征。

過敏性濕疹是發(fā)生在曾經(jīng)出現(xiàn)過敏現(xiàn)象的人身上，他們通常對某種過敏源產(chǎn)生異常敏感性。如果一個人對某種過敏源出現(xiàn)過敏現(xiàn)象，一般地講，這種過敏癥狀可能會伴隨一生。換而言之，如果不接觸過敏源，則皮膚不會出現(xiàn)過敏癥狀，但是一旦過敏源與皮膚再接觸時，這種濕疹就會馬上復(fù)發(fā)。

綜合兩種濕疹的癥狀和水泥對人體皮膚危害的現(xiàn)象分析，可定義一個新名詞去解釋水泥對人體皮膚的危害，即水泥濕疹。水泥濕疹是一種由水泥漿體的磨蝕作用引起的刺激性濕疹和通過水泥中的水溶性鉻酸鹽而引起的過敏性濕疹結(jié)合在一起的綜合病癥。水泥濕疹的主要表現(xiàn)為發(fā)紅、脫皮、流膿和皮膚潰爛。如圖3所示。

在國外，水溶性鉻酸鹽被首次證明存在于水泥漿體中，同時也揭示了鉻過敏和水泥濕疹之間的關(guān)系。有實驗證明，患有水泥濕疹的建筑工人當(dāng)中有93.75%的建筑工人是對鉻元素過敏的。在此之后，相關(guān)研究表明，在許多國家，水泥過敏是造成建筑工人職業(yè)性皮膚病的最主要原因[12]。

圖3 水泥濕疹

3 水泥皮膚病變的防治

有資料顯示，歐洲水泥和亞洲水泥在用料和配比上是基本一致的。因此，我們國家可以借鑒國外相關(guān)研究對水泥皮膚病變進(jìn)行防治?？梢圆扇∫韵罗k法：

3.1 從生產(chǎn)工藝上杜絕水泥皮膚病

鉻元素引起的皮膚病的問題與水泥制品的生產(chǎn)、加工及硬化前的使用有關(guān)。水泥粉塵中的鉻酸鹽與人體身上的汗水相溶就會在人體接觸水泥的部位形成水泥漿體，產(chǎn)生水泥濕疹。但是一旦水泥黏結(jié)硬化，就不會產(chǎn)生過敏反應(yīng)。也就是說，如果可以有效地去除水泥中的六價鉻離子或者適當(dāng)降低水泥中六價鉻離子的含量，建筑工人水泥皮膚病的問題就迎刃而解了。國外有實例證明，將水泥中水溶性的六價鉻離子降低它的化合價，使其轉(zhuǎn)化成對低價態(tài)鉻，并且該低價態(tài)鉻對人體無傷害。

S·Fregert博士和他的同事在瑞典進(jìn)行一系列實驗室的研究，他用硫酸亞鐵將水泥漿體中六價鉻離子還原成三價鉻離子，其化學(xué)反應(yīng)為：

Cr6++3Fe2+=Cr3++3Fe3+

Freger博士和他的團(tuán)隊用大量的實驗證明了六價鉻離子被硫酸亞鐵鹽還原成三價鉻離子的這一正確結(jié)果，并得出結(jié)論：在水泥中添加硫酸亞鐵不僅可以還原全部的鉻酸鹽，而且三價鉻對混凝土沒有技術(shù)上的副作用。他還研究過其他還原鉻酸鹽的方法，但是最好的方法就是在水泥與其他集料攪拌時加入硫酸亞鐵鹽。后來，丹麥水泥公司和瑞典水泥公司，將固體硫酸亞鐵加入水泥磨內(nèi)粉磨，進(jìn)行工業(yè)試驗。結(jié)果非常出乎他們的預(yù)料，一些硫酸亞鐵經(jīng)歷了水泥磨內(nèi)及磨后的輸送系統(tǒng)在高溫、高濕環(huán)境后保存下來，而且依然能還原水溶性鉻酸鹽。所以這一項技術(shù)由AolborgPortland廠和Cementa廠申請到專利，其他歐洲水泥公司也獲準(zhǔn)采用。

水泥制造廠商在實際生產(chǎn)中證明：如果選用煤煅燒的熟料進(jìn)行生產(chǎn)，那么水溶性六價鉻含量較少；如果使用重油和天然氣煅燒熟料，不僅造價高而且水溶性六價鉻含量相對較高。所以合理改進(jìn)生產(chǎn)配方也是從源頭降低水泥中鉻元素含量的一個可行的辦法[13]。

3.2 在施工階段防范皮膚病

在施工過程中，建筑工人務(wù)必要穿上可以防止水泥漿侵入的工作服，帶上手套，穿好靴子，并且不得裸露身體作業(yè)。如果一旦不小心接觸到水泥漿，應(yīng)該及時用清水沖洗。若發(fā)生水泥灼傷，除及時清潔創(chuàng)面外，還須按一般灼傷進(jìn)行藥物處理。若發(fā)生感染，應(yīng)結(jié)合抗生素治療。

在水泥施工過程中，大多數(shù)建筑工人反映，戴上普通塑膠手套工作將會影響到他們的正常施工，這也就告訴我們應(yīng)該生產(chǎn)一些貼合度較高的建筑專用手套。如可以在貼合度較高的醫(yī)用手套上做進(jìn)一步的改良。建筑工人反映，醫(yī)用手套貼合度的確很高，但畢竟不是建筑工人專用，所以在很多方面存在不足。如醫(yī)用手套通常情況下很短，只能遮住手腕，不能遮住手臂；醫(yī)用手套過于單薄，耐久性不好，差不多每天就要換一兩雙，從而造成額外的開支；醫(yī)用手套是塑料制成的，透氣性不好，所以對于一個本來就患有水泥皮膚病的建筑工人若再帶上不透氣的手套工作還會造成另一種傷害。

綜上所述，我們可以結(jié)合普通塑膠長手套（如圖4所示）適中的厚度和長度、醫(yī)用手套（如圖5所示）較好的貼合度和普通線織透氣手套（如圖6所示）良好的透氣性的優(yōu)勢生產(chǎn)出符合建筑工人施工用的專用手套。

圖4 普通塑膠長手套

圖5 醫(yī)用手套

圖6 普通線織手套

3.3 水泥皮膚病的治療

水泥皮膚病是一種在建筑工人中是比較常見的由于長期接觸水泥所致的一種局部皮膚炎性病變。對于這種頑固性皮膚病僅服用一般的抗過敏西藥治療效果不明顯，或者僅靠服用西藥不能從根本上解決水泥皮膚病，所以水泥皮膚病會反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重影響了建筑工人的正常生活。

如果在服用西藥的同時配合外敷中藥，療效會顯著提高。其原因是：

3.3.1 西藥能快速緩解皮膚癥狀

一般抗過敏西藥可以從體內(nèi)阻斷變態(tài)反應(yīng)性炎變的發(fā)展。如抗組織胺藥物，這是最常見的抗過敏藥物。傳統(tǒng)的抗組織胺藥物有賽庚啶等。雖然對于治療過敏有很大的幫助，但它也存在不足之處。如服用后會產(chǎn)生困倦、嗜睡，全身乏力，精神不集中等副作用，因此這種藥物不太適合正在工作的建筑工人。新型抗組織胺藥克服了一些傳統(tǒng)抗組織胺藥的弊病，其主要作用是抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，如皿治林等。這種新型抗組織胺藥物通常用于治療過敏性鼻炎、過敏性皮膚病等，治療效果較好，能夠在短時間內(nèi)阻止病情的進(jìn)一步發(fā)展[14]，但是不能從病源處杜絕水泥皮膚病的發(fā)生。

3.3.2 中西藥結(jié)合效果更好

我國中藥中的黃柏、黃連、大黃等，有清熱、殺菌、消腫和收斂的功效；地膚子、蛇床子、川芎、艾葉等，有明顯止癢作用。諸味中藥配合外敷，治療效果明顯[15]。同時中藥在很多疾病領(lǐng)域都能夠達(dá)到根除病源的最佳療效，因此：從本土中藥方劑中研制出解決水泥皮膚病的藥物是一個切實可行的辦法。

3.4 加大標(biāo)準(zhǔn)的宣貫培訓(xùn)力度

國家標(biāo)準(zhǔn)委于 2015年 9月 11日發(fā)布、2016年 10月 1日實施強制性標(biāo)準(zhǔn)GB31893—2015《水泥中水溶性鉻（Ⅵ）的限量及測定方法》，不僅給了水泥生產(chǎn)企業(yè)一個過渡的階段，也給了充分的學(xué)習(xí)時間，企業(yè)一定要認(rèn)真研讀，熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)，依照標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)水泥。政府部門可以組織相關(guān)講座或者用其他宣傳形式向建筑工人普及水泥在施工過程中給人體皮膚的危害，并且提出一些可行性解決辦法。

4 結(jié)論

防止水泥對人體皮膚產(chǎn)生危害，可以從以下三點著手解決：首先，從水泥生產(chǎn)的源頭解決，嚴(yán)格控制水泥中有害成分的產(chǎn)生；其次，結(jié)合中西藥的藥效和用途生產(chǎn)出防治和治療水泥皮膚病的藥品；最后，從經(jīng)濟適用的角度考慮，生產(chǎn)出物美價廉的建筑工人專用手套。