某油田采出水用殺菌劑急性毒性研究與職業(yè)病防護(hù)建議

郭強(qiáng)之，劉向軍，武 濤，趙 盛，王曰杰，沈 忱，李玲玲，于金寧

(1. 中國(guó)石化青島安全工程研究院，山東青島 266104 2. 中國(guó)石化勝利油田分公司河口采油廠，山東東營(yíng) 257200)

目前，我國(guó)大部分油田進(jìn)入注水開發(fā)階段，大量油田采出水經(jīng)處理后進(jìn)行回注，為避免硫酸鹽還原菌等微生物代謝過程中產(chǎn)生的黑色沉淀物和硫化氫對(duì)管道設(shè)備造成腐蝕，往往添加大量的殺菌劑進(jìn)行處理[1]。基于配方保密的需要，許多油田采出水用殺菌劑的化學(xué)品安全說明書(MSDS)中只公布了產(chǎn)品所屬類型，未公布產(chǎn)品的具體成分信息，其職業(yè)病危害告知卡對(duì)毒理學(xué)信息及健康危害也只進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，有些信息甚至錯(cuò)誤。因此，企業(yè)管理者及作業(yè)人員往往對(duì)油田采出水用殺菌劑的毒性及健康危害認(rèn)知不足，導(dǎo)致必要的職業(yè)病防護(hù)措施不足，無法滿足油田化學(xué)劑全方位安全管理的要求[2]?；谝陨蠁栴}，本研究以某油田采出水用殺菌劑為對(duì)象進(jìn)行急性毒性研究，并提出相應(yīng)的職業(yè)病防護(hù)建議。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

a) 受試物：一種油田采出水用殺菌劑，屬于季銨鹽聚合物，無色至淡黃色均勻液體。

b)受試動(dòng)物：急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)受試動(dòng)物為SPF級(jí)SD大鼠(動(dòng)物合格證號(hào)：No.44007200072313、No.44007200072627；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(粵)2018-0002)；急性皮膚刺激性/腐蝕性試驗(yàn)和急性眼刺激性/腐蝕性試驗(yàn)受試動(dòng)物為普通級(jí)成年新西蘭白兔(動(dòng)物合格證號(hào)：No.44411600006073；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(粵)2019-0035)。以上動(dòng)物由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。皮膚致敏試驗(yàn)受試動(dòng)物為普通級(jí)白化豚鼠(動(dòng)物合格證號(hào)：No.44007600007108；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(粵)2019-0023)，由廣州市花都區(qū)東信華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)提供。急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)在屏障系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，其他試驗(yàn)在普通環(huán)境下進(jìn)行，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施環(huán)境條件均滿足GB 14925-2010《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施》有關(guān)規(guī)定。

1.2 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)

按照《化學(xué)品測(cè)試方法：健康效應(yīng)卷》(第二版)中“401急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)”方法進(jìn)行。選擇6～8周齡健康成年SPF級(jí)SD大鼠40只，分成4組，每組10只，雌雄各半。按照染毒劑量分為1 000，2 150，4 640，10 000 mg /(kg·bw)4個(gè)劑量組。采用經(jīng)口灌胃染毒法，灌胃體積為10 mL/kg(體重)，一次灌胃染毒，在染毒后24 h內(nèi)連續(xù)觀察，隨后每天定期觀察并詳細(xì)記錄每只動(dòng)物的中毒反應(yīng)，直至第14天。觀察期結(jié)束后處死動(dòng)物，進(jìn)行大體解剖，記錄每只動(dòng)物的大體病理改變，其器官顯示有大體病理改變則進(jìn)行組織病理檢查。

1.3 急性皮膚刺激性/腐蝕性試驗(yàn)

按照《化學(xué)品測(cè)試方法：健康效應(yīng)卷》(第二版)中“404急性皮膚刺激性/腐蝕性試驗(yàn)”方法進(jìn)行。選擇健康成年皮膚無損的普通級(jí)雌性新西蘭兔3只，設(shè)1個(gè)試驗(yàn)組，即供試品組。試驗(yàn)前約24 h，將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物脊柱兩側(cè)被毛去除，不損傷表皮，去毛范圍左右各約3 cm×3 cm。試驗(yàn)時(shí)選擇皮膚完整無損的動(dòng)物，取0.5 mL供試品涂在一側(cè)去毛皮膚，用二層紗布和一層玻璃紙覆蓋，再用無刺激性膠布固定，涂敷4 h，然后用清水清洗受試區(qū)皮膚。另外一側(cè)去毛皮膚作為對(duì)照區(qū)，除不加供試品外，其他處理和試驗(yàn)區(qū)相同。清除供試品后的1，24，48，72 h，觀察涂抹部位皮膚反應(yīng)，并進(jìn)行評(píng)分。

1.4 急性眼刺激性/腐蝕性試驗(yàn)

按照《化學(xué)品測(cè)試方法：健康效應(yīng)卷》(第二版)中“405急性眼刺激性/腐蝕性試驗(yàn)”方法進(jìn)行。選擇健康成年眼睛無異常普通級(jí)雌性新西蘭兔3只，設(shè)1個(gè)試驗(yàn)組，即供試品組。試驗(yàn)開始前24 h檢查動(dòng)物雙眼，確保動(dòng)物雙眼無異常。試驗(yàn)時(shí)以一側(cè)眼為試驗(yàn)眼，取0.1 mL供試品置于試驗(yàn)眼結(jié)膜囊中，使上下眼瞼被動(dòng)閉合1 s，以防供試品丟失，另外一側(cè)眼不處理作自身對(duì)照。染毒后1，24，48，72 h，以及第4天、第7天，用手持裂隙燈顯微鏡觀察眼睛刺激反應(yīng)，并進(jìn)行評(píng)分。

1.5 皮膚致敏試驗(yàn)

按照《化學(xué)品測(cè)試方法：健康效應(yīng)卷》(第二版)中“406皮膚致敏試驗(yàn)”方法進(jìn)行。選擇普通級(jí)白化豚鼠36只，設(shè)2個(gè)組：試驗(yàn)組和對(duì)照組，動(dòng)物按體重、性別隨機(jī)分組，試驗(yàn)組動(dòng)物24只，對(duì)照組12只，雌雄各半。

誘導(dǎo)接觸：試驗(yàn)前用電剪刀將每只動(dòng)物左側(cè)背部去毛，去毛范圍為2 cm×3 cm。試驗(yàn)組取供試品配置物0.2 mL(50%質(zhì)量濃度)涂在去毛區(qū)約2 cm×2 cm皮膚上，用兩層紗布、一層油紙覆蓋，用無刺激膠布固定6 h，然后用水去除殘留供試品。對(duì)照組用0.2 mL去離子水進(jìn)行涂皮。

激發(fā)接觸：末次誘導(dǎo)后第14天，取0.2 mL供試品配置物0.2 mL(25%質(zhì)量濃度)涂在去毛區(qū)(接觸前24 h動(dòng)物背部右側(cè)去毛2 cm×3 cm)約2 cm×2 cm皮膚上，用兩層紗布，一層油紙覆蓋，用無刺激膠布固定6 h。試驗(yàn)組與對(duì)照組操作一致。

觀察評(píng)分：誘導(dǎo)和激發(fā)接觸后24，48 h觀察右側(cè)皮膚反應(yīng)，對(duì)所有皮膚反應(yīng)和異常，包括全身反應(yīng)、誘導(dǎo)和激發(fā)過程所產(chǎn)生的結(jié)果均進(jìn)行觀察和記錄，并進(jìn)行評(píng)分。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)

10 000 mg/(kg·bw)劑量組染毒后4 h，全部動(dòng)物出現(xiàn)流涎、被毛潮濕和活動(dòng)減少的癥狀，染毒后第1天，2只雌性大鼠和3只雄性大鼠死亡，染毒后第2天，全部動(dòng)物死亡。4 640 mg/(kg·bw)劑量組染毒后2 h，全部動(dòng)物口周流涎；染毒后第1天，2只雌性大鼠和3只雄性大鼠死亡，存活動(dòng)物出現(xiàn)活動(dòng)減少、流涎和被毛潮濕的癥狀。染毒后第2天，全部動(dòng)物死亡。2 150 mg/(kg·bw)劑量組染毒后24 h，動(dòng)物出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn)、被毛蓬松和被毛污穢的癥狀，持續(xù)至染毒第3天，染毒第4天后全部動(dòng)物恢復(fù)正常。染毒1 000 mg/(kg·bw)劑量組在整個(gè)觀察期內(nèi)均未觀察到中毒反應(yīng)，試驗(yàn)期間動(dòng)物無死亡，也未見明顯異常。大鼠急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果見表1。對(duì)死亡動(dòng)物和試驗(yàn)期滿后存活的動(dòng)物作大體解剖，肉眼觀察未見明顯異常改變，動(dòng)物臨床癥狀觀察結(jié)果見表2。綜合以上結(jié)果，供試品殺菌劑對(duì)SPF級(jí)SD大鼠的急性經(jīng)口半數(shù)致死劑量(LD50)為3 160 mg/(kg·bw)。根據(jù)HJ/T 154—2004《新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則》 中毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，該殺菌劑的大鼠急性經(jīng)口毒性屬實(shí)際無毒級(jí)。

2.2 急性皮膚刺激性/腐蝕性試驗(yàn)

去除供試品1 h后，1號(hào)動(dòng)物皮膚試驗(yàn)區(qū)呈現(xiàn)輕微紅斑和輕度水腫，3號(hào)動(dòng)物皮膚試驗(yàn)區(qū)呈現(xiàn)明顯紅斑和輕微水腫，5號(hào)動(dòng)物皮膚試驗(yàn)區(qū)輕微紅斑和輕度水腫，持續(xù)至72 h，4天后動(dòng)物試驗(yàn)區(qū)皮膚紅斑和水腫逐漸減輕，至7天后全部動(dòng)物恢復(fù)正常。對(duì)照區(qū)皮膚未觀察到任何皮膚刺激反應(yīng)。根據(jù)皮膚刺激反應(yīng)評(píng)分，試驗(yàn)區(qū)皮膚各觀察時(shí)點(diǎn)最高積分均值為3.0，對(duì)照區(qū)皮膚各觀察時(shí)點(diǎn)最高積分均值為0。皮膚刺激反應(yīng)積分結(jié)果見表3。根據(jù)HJ/T 154—2004《新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則》中“皮膚刺激急性毒性分級(jí)(兔子)”標(biāo)準(zhǔn)，該殺菌劑對(duì)皮膚屬中等刺激性。

表1 大鼠急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果

表2 大鼠急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)動(dòng)物臨床癥狀觀察結(jié)果

表3 皮膚刺激反應(yīng)積分結(jié)果

2.3 急性眼刺激性/腐蝕性試驗(yàn)

給予供試品1 h后，全部動(dòng)物試驗(yàn)眼結(jié)膜血管充血呈深紅色血管不易分辨(評(píng)分2分)，結(jié)膜水腫至眼瞼超過半閉合(評(píng)分4分)；虹膜無法觀察。24 h后全部動(dòng)物試驗(yàn)眼結(jié)膜彌漫性充血呈紫紅色(評(píng)分3分)，結(jié)膜水腫至眼瞼超過半閉合(評(píng)分4分)；角膜不透明，看不到虹膜(評(píng)分4分)，角膜損傷范圍為4/4；虹膜無法觀察；持續(xù)至7天未恢復(fù)，判定為不可逆性損傷。全部動(dòng)物對(duì)照眼角膜、虹膜和結(jié)膜均未見明顯異常(評(píng)分0分)。根據(jù)《全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標(biāo)簽制度》(第七修訂版，2017)中“嚴(yán)重眼損傷/眼刺激判斷標(biāo)準(zhǔn)”，該殺菌劑的眼損傷/眼刺激物質(zhì)分類為第1類：嚴(yán)重眼損傷/對(duì)眼造成不可逆影響。

2.4 皮膚致敏試驗(yàn)

供試品試驗(yàn)組、供試品對(duì)照組和陽性物對(duì)照組動(dòng)物于誘導(dǎo)和激發(fā)接觸后24 h和48 h皮膚均未見紅斑或水腫(致敏率均為0)；陽性物試驗(yàn)組動(dòng)物于激發(fā)接觸后24 h和48 h皮膚均可見紅斑或水腫(致敏率均為100%)。皮膚致敏試驗(yàn)致敏率結(jié)果見表4。根據(jù)《化學(xué)品測(cè)試方法：健康效應(yīng)卷》(第二版)中“Magnusson致敏強(qiáng)度分類”，該殺菌劑對(duì)皮膚屬“弱致敏物”；根據(jù)HJ/T 154—2004《新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則》中“皮膚致敏急性毒性分級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)，殺菌劑對(duì)皮膚屬“低致敏性(-)”。

表4 皮膚致敏試驗(yàn)致敏率結(jié)果

3 討論

基于配方保密需要，該油田采出水用殺菌劑生產(chǎn)廠商只提供了該殺菌劑產(chǎn)品屬于季銨鹽聚合物這一信息，相關(guān)具體成分信息未提供，因此本研究的動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果僅供其他類似產(chǎn)品參考。

在本試驗(yàn)研究中，受試物對(duì)SD大鼠急性經(jīng)口LD50為3 160 mg/(kg·bw)，屬于實(shí)際無毒級(jí)，這與黃曉波[3]、孫蘭等[4]對(duì)某復(fù)方季銨鹽消毒液的毒性研究結(jié)果接近，其中含季銨鹽總量23.4 g/L的復(fù)方季銨鹽消毒液對(duì)大鼠急性經(jīng)口LD50為4 300 mg/(kg·bw)，含季銨鹽總量4.21 g/L的復(fù)合季銨鹽消毒液對(duì)小鼠急性經(jīng)口LD50為>5 000 mg/(kg·bw)。與李致遠(yuǎn)等[5]對(duì)一種季銨鹽類消毒劑的毒性研究結(jié)果略有不同，這可能與受試物形態(tài)及季銨鹽含量不同有關(guān)，該研究受試物為一種紅色塊狀固體，季銨鹽含量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)36.9%～42.9%，對(duì)大鼠急性經(jīng)口LD50為986.0 mg/(kg·bw)。

在本試驗(yàn)研究中，受試物對(duì)新西蘭白兔皮膚屬中等刺激性，對(duì)眼睛為嚴(yán)重眼損傷/對(duì)眼造成不可逆影響，對(duì)普通級(jí)白化豚鼠皮膚為低致敏性，研究結(jié)果與前文其他研究者結(jié)果接近[3,4]。

4 建議

針對(duì)本研究結(jié)果，油田采出水用殺菌劑可能會(huì)對(duì)皮膚、眼造成嚴(yán)重?fù)p傷，故提出以下職業(yè)病防護(hù)建議：①為員工配備防護(hù)服、防護(hù)手套、護(hù)目鏡等個(gè)體防護(hù)用品，并在加藥間入口及操作位置附近設(shè)置“穿防護(hù)服”、“戴防護(hù)手套”、“戴護(hù)目鏡”等職業(yè)病危害警示標(biāo)識(shí)，督促員工在作業(yè)過程中全程佩戴；②在加藥間入口及操作位置附近設(shè)置職業(yè)病危害告知卡，并公布?xì)⒕鷦┒纠韺W(xué)及健康危害信息；③在加藥間靠近作業(yè)人員操作位置處設(shè)置噴淋洗眼裝置并加強(qiáng)其維護(hù)保養(yǎng)，使其處于良好狀態(tài)；④對(duì)加藥設(shè)施及過程進(jìn)行密閉化、自動(dòng)化改造，降低作業(yè)人員接觸風(fēng)險(xiǎn)。