混合物毒性等級的分類方法及選型

傅蒙(西安延鼎工程設計有限公司，陜西 西安 710061)

1 混合物的毒性檢測標準分級分類

在當前的實際工程項目中，純物質(zhì)的毒性等級在化學品安全技術說明書中明確規(guī)定。因此，對于研究這方面的物質(zhì)毒性的判定是可通過查閱得到。然而，混合物的毒性等級評估比純物質(zhì)的毒性等級則較為復雜，因為其中具體涉及到結(jié)合物理實驗和毒理檢測的檢驗經(jīng)驗。在當前的實際工程項目中，識別混合物毒性等級的分類方法具體有二：全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度、職業(yè)性接觸毒物危害程度分級。

全球化學品分類及標記全球協(xié)調(diào)制度是基于在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一對于混合物毒性等級的認識，提高對于混合物的毒性等級的防護，以此把國際間貿(mào)易的成本盡可能降低，實現(xiàn)低貨幣高貿(mào)易成交率的現(xiàn)象?；诖?，我國以全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度為標準，設立發(fā)布了《各類監(jiān)控化學品名錄》等。

《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》是由我國衛(wèi)生部根據(jù)工作場所導致的病型危害、有毒作業(yè)毒害范圍程度、建設項目所導致的病型危害這三個方面的特點分級分類，如今業(yè)已成為鑒定職業(yè)病等危害等級的重要依據(jù)。此外，有關于《特種設備安全監(jiān)察條例》《壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程》等均依照《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的規(guī)定制定。

眾所周知，部分化學品內(nèi)的混合物毒性檢測標準有據(jù)可查，然而，為什么不能全然運用于實踐操作中，反而需要結(jié)合標準和實踐結(jié)果來最終確定特定混合物的毒性分級分類和選型呢？這是因為在化工過程常出現(xiàn)的量變和質(zhì)變相互運動的緣故。也就是我們常說的“非線性”。具體來說，如果我們假設化工的整體微縮出來，以呈線性來定義，那么化學實驗室工作者在室內(nèi)所計算出的各種產(chǎn)品數(shù)據(jù)，所涉危害說明等就可以直接運用在大型施工工程之中。

2 以具體事例解析

2.1 以與毒性分級有關的壓力容器為例

壓力容器的設計需要綜合考量毒性的等級，根據(jù)化學介質(zhì)的毒性等級識別壓力容器的相關技術要求。比如化學介質(zhì)的毒性，按照危害范圍和毒害程度，分別被界定為極度、高度以及中度者三個等級。在這其中，以定量定性的方式對化學混合物的毒性進行分類分級[1]。通過對這三個等級的把握，能夠確定壓力容器是處在哪一分類項目之下、需要什么標準的致密性、需要什么程度的密封性等。為了更加精準判別，我國對壓力容器的安全技術也做了相應規(guī)定，其中既考慮到介質(zhì)本身的危害程度和容器在實際運作使用中的情況，同時也考慮容器自身可承受的重力閾值，將壓力容器規(guī)定分為三個等級，即第一、第二以及第三類壓力容器。

2.2 全球化學品分類及標記全球協(xié)調(diào)制度

各國對于化學品的毒性程度分類分級并不統(tǒng)一，所以筆者主要采用了歐盟以及世界衛(wèi)生組織的標準。世界衛(wèi)生組織主要將毒性分為劇毒、高度毒性、中度毒性、輕度毒性。歐盟主要講毒性分為劇毒、有毒、有害。相較而言，同樣是西方國家的加拿大的某一實驗室將毒性分類更顯具體：極度性、高度性、中毒性、輕度性這四個等級以及實際無毒和相對無害這兩個額外指標。

2.3 職業(yè)性接觸毒物危害程度分級

《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》是我國比較通用的各類社會職業(yè)中對于接觸性有毒物質(zhì)的危害程度分級的主要依據(jù)，其中具體分為極度、高度、中度和輕度這四個危害程度等級。

通常認為，工人在實踐操作中接觸到工業(yè)產(chǎn)品等有關于工業(yè)領域的物質(zhì)所引起的職業(yè)病等視作職業(yè)性接觸毒物。由于這些存在能夠經(jīng)由人體皮膚、呼吸道等方式進入人體引起病變，從而造成身體健康危害。

2.4 混合物毒物危害程度分級

在《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》中對于混合物的分級問題并沒有具體舉例說明。既如此，可推定《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》中對于混合物的分級問題的指標應是與單一化學介質(zhì)相同或是與LC50和LD50的可能性極大。

不過，LC50和LD50的判別標準只適用于部分的混合物毒性識別，但是急性毒性試驗周期長、費用高等問題，要對此進行整體全面考察檢驗并不可行。既然通過這樣的渠道難以得到實驗數(shù)據(jù)，筆者認為可試行某高級工程師在《混合氣體毒物危害程度分級的探討》中所提出的以混合物中各組濃度為基點的LC50的推算方法：

在公式(1)中，如果混合物的毒性大，則ξi的閾值也應偏向大。ξi是可以從公式中的實際求解中得到的。通過公式(1)取得LC50的取值。

3 以某輕烴深加工項目火炬氣為例

3.1 全球化學品分類及標記全球協(xié)調(diào)制度分類

在火災工況中，按照ASME標準設計的C4+球罐所排放的火炬氣具體包含有丙烷、丁二烯等氣體。而LC50則是能夠通過查閱相關規(guī)定明確在具體部分中急性吸入后又半數(shù)甚至半數(shù)以上致死率的濃度值。由于當前缺少對于該火炬氣的實際毒性檢測數(shù)據(jù)，因此只能按照已有的毒性監(jiān)測數(shù)據(jù)對此進行推演。故而可以通過加和性公式計算該火炬氣的急性毒性閾值。其中主要運用到架橋原則。架橋原則系用已知的實驗數(shù)據(jù)測算未知實驗項目的混合物的危害程度。

3.2 職業(yè)性接觸毒物危害程度分級

根據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的毒性等級規(guī)定，可以根據(jù)各指標做產(chǎn)生的最終職業(yè)性接觸毒物危害程度的大小來對權(quán)重指數(shù)進行相應的賦值。以火炬氣中的甲苯為例，根據(jù)MSDS確定的各項指數(shù)的危害程度所計算出的危害程度數(shù)值為47，根據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的規(guī)定，甲苯屬于中度(Ⅲ級)危害的物質(zhì)。根據(jù)《壓力容器中化學介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類標準》中的規(guī)定，一般混合物的界定可以按照混合物中危害程度最大的分項指數(shù)物質(zhì)確定該介質(zhì)的類別，故該混合物系屬中度危害的一欄[2]。

4 綜合探討混合物的毒性的等級計算和選型

根據(jù)化工行業(yè)的實驗相關理論，有關于混合物毒性的檢測方式主要采用了CA和LA。CA具體是指濃度加和，也就是上文所提到的濃度加和公示的主要代表式。LA具體是指獨立作用，這二者具體適用場景單一，即沒有毒性在相互作用的混合物。不過，業(yè)界對于CA和LA二者間所測算出來的數(shù)據(jù)十分懷疑。為了能夠精準的進行混合物的毒性等級分類，測算毒性的閾值，覃禮堂、劉樹深、莫凌云在《S02-076混合物毒性預測新模型建立和驗證》中基于CA和LA模型，利用一元線性回歸方式等渠道，構(gòu)建出的LCA模型和LIA模型。通過驗證，得出了LCA和LIA都具備著較之精準的內(nèi)部預測力度。故有關于不能從相關規(guī)定中得出準確結(jié)論的相關混合物，為了判斷它們的毒性閾值，得出該混合物的毒性等級，則可按照所需要求值的相關指數(shù)搭建LCA模型和LIA模型得出具體閾值，從而達成判定混合物毒性等級，并對此進行相關分類的和選型的目的。

從上文中的分析中，可以得出石油化工行業(yè)中所涉及到的毒性物質(zhì)多是各種物質(zhì)糅合而成的，鮮少有單一的化合物。加上對于混合物的毒性閾值和等級分類，除卻已經(jīng)被明示公布出來的，很少會有能夠眾所周知的物質(zhì)毒性閾值。所以，有關混合物的毒性，鮮少有人知曉。根據(jù)上文所提出相關混合物毒性的檢測公式或數(shù)據(jù)提供等，可能還需要業(yè)界人士對此進行相應的計算和實驗，以便加深確認該數(shù)據(jù)的準確定，為混合物毒性檢測領域提供更加科學有效的計算方式。

在混合物毒性分級中，除卻了本文具體提到過的如何取得LC50的取值以外，還應該對于中毒的急性病發(fā)狀況、慢性病發(fā)狀況等有關發(fā)病具體分項的有關探討和分析。要將此類分項融合進混合物毒性的綜合考量中，提高混合物的毒性預測的精準值。

在相應的計算之中，要特別注意權(quán)重因子的作用。如果沒有對此加以考量，并且對于取得LC50的取值恰好處在毒性分級指標分界的位置上，則建議向上抬高一級，加大后續(xù)取值的可能性，確保對于混合物的研究盡可能地使其處于安全范圍以內(nèi)。

當實際檢測混合物的毒性時，出現(xiàn)了多種毒物混合的情況，鑒于研究員不能精準判別其中各物質(zhì)間是否會出現(xiàn)聯(lián)合作用的條件下，除卻上文所提到過的計算方式以外，還需要綜合考慮其他的相關影響條件及其指數(shù)，全面考慮可能出現(xiàn)的所有情況，完成混合物毒性檢測的整體性?？萍冀?jīng)濟的進步，人們對于化工領域內(nèi)的混合物方方面面的安全性能要求有了進一步的提高。高速的社會運轉(zhuǎn)中，如何在重負荷的高壓環(huán)境內(nèi)對混合物安全性的計算、檢測等方面進行改善，成為整個社會的要求。

5 結(jié)語

化工領域內(nèi)有關于化工介質(zhì)的物理知識、化學理論、選材用料、檢測設計等結(jié)合著人類生命安全健康的討論被不斷修整改進，在這些或許微不可觀的物質(zhì)上雜糅了多少代化學研究員的心血和智慧。他們背負著人類的生命健康、經(jīng)濟的要求和社會的期許前行著?；な鹿世铮粋€普遍的人體生命健康可承受的最大峰值是多少親人的眼淚換來的數(shù)據(jù)。同理，在“混合物的毒性危害參數(shù)”相關課題的分析中，需要引用和參考的那些看似雜亂但卻細微的眾多數(shù)據(jù)，是匯聚了無數(shù)化工科學和工程技術人員的探索，值得社會充分尊重和重視。提高化工設備和生產(chǎn)的安全性對“建設平安中國、和諧社會”具有重要現(xiàn)實意義，更需要深入地關注和研究。一方面是安全性能評級的提高，另一方面，在高速運轉(zhuǎn)的社會中，對于化工領域內(nèi)混合物的毒性等級分類和選型也具備著不可忽視的重要性。