氮氧化物通常包括氧化亚氮(笑气,N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。生产环境中常以几种氮氧化物的混合气体存在,称为硝烟,其中主要组成为NO和NO2。
氮氧化物常呈黄棕色或深红棕色,NO2较稳定;NO易氧化或水解为NO2; N2O5遇光分解为N2O3和NO2,水解则成为NO2和NO;N2O4在高温下分解为NO2。车间空气中的氮氧化物实际上以NO2最为常见。近年认为,NO2对电子具有亲和性,是一种活性氧化剂,由于NO2分子有不成对的电子(O:N:O),故有更大的嗜电性和氧化性。
产生硝烟的主要作业有: 制造硝酸,硝酸浸洗金属,硝基炸药的制造、爆炸,硝化纤维的制造、燃烧,染料的重氮化反应,电焊、氩弧焊、乙炔气焊、气割,以及内燃机排出的废气等。贮存于谷仓内的某些青饲料和谷物,经缺氧发酵后其中的硝酸盐分解出氮氧化物,造成所谓“青贮饲料气体中毒”或“窖仓装卸工病”。在产生氮氧化物的生产场所,常同时产生其他毒物,例如矿井炮烟中有一氧化碳和NO2, 氩弧焊时有臭氧和N2O的混合气体等等。
氮氧化物的水溶性较差,吸入后主要作用于深呼吸道,缓慢地溶于肺泡表面的液体和肺泡内的水蒸气中,逐渐形成游离氢(H+)和羟基(—OH),再形成亚硝酸及硝酸,引起刺激和腐蚀作用,发生化学性肺炎;由于肺毛细血管通透性增加,可导致肺水肿。另一方面,代谢产物亚硝酸盐或硝酸盐使血红蛋白氧化形成高铁血红蛋白,引起组织缺氧,氮氧化物中以NO组分为主时易见此种情况。
近来研究表明,NO2吸入后,首先作用于肺泡表面上有由不溶性脂蛋白构成的表面活性剂,使其过氧化,产生多烯脂肪酸,随后损害肺泡细胞,出现肺泡扩大,上皮细胞停止更新,细胞浆分泌减少,纤毛减少或消失,以及影响胶原纤维和弹性纤维蛋白质的组成等变化。也有认为NO2抑制肺泡上皮的乳酸脱氢酶,扰乱了细胞的正常代谢。
急性轻度中毒主要表现为咽部不适,干咳、胸闷等呼吸道刺激症状及恶心、无力,一般经2~3日即可恢复。
急性中度中毒患者,常见化学性支气管炎或肺炎。通常于吸入毒物后24小时内上述症状加重,伴食欲减退、轻度胸痛、呼吸困难,体温可略升高。初期呼吸音减低或粗糙,以后有啰音。X线胸片示肺纹理增多、增粗,或局灶性阴影。白细胞增多。
急性重度中毒时出现肺水肿,多在48小时内发生; 潜伏期越短,病情越重。患者烦躁不安,或有紫绀,极度无力,胸痛、咳嗽加剧,咯出柠檬色或粉红色痰,或泡沫状痰。呼吸浅而快,脉搏增速。两肺有散在性湿啰音。X线胸片示肺野纹理紊乱、模糊,透明度稍减退,有散在点状或融合成团絮状以至片状阴影。
重度急性氮氧化物中毒时,可并发自发性气胸,纵隔气肿和皮下气肿。或伴发高铁血红蛋白血症,明显紫绀、血管扩张,脉压增宽。有时引起缺氧性心肌损害,心电图示ST段下降、T波平坦或倒置。恢复期还可继发阻塞性细支气管炎,再度出现呼吸困难,肺X线片见结节阴影,用糖皮质激素可好转。此外可有支气管扩张或支气管哮喘等病变。
长期接触低浓度氮氧化物,常见慢性咽喉炎、慢性支气管炎等,也有不同程度的神经衰弱综合征。
吸入一定量氮氧化物气体的患者应卧床观察24~48小时,严密注意防止肺水肿。早期吸氧,必要时可给4~5%碳酸氢钠雾化吸入,给糖皮质激素。出现肺水肿时可用二甲基硅油(消泡净)消泡,用抗生素预防感染等(参见“中毒性肺水肿”)。出现高铁血红蛋白血症时,可用美蓝(按1~2mg/kg剂量)静脉注射。
制造硝酸、进行酸洗及重氮化等生产过程,须做好设备密闭,加强局部抽风。矿井爆破、进入青饲料贮仓,应事先充分通风。在锅炉、船舱等通风不良场所从事电焊或切割等,以及进入含氮化合物燃烧的现场,应戴供氧式防毒面具;禁止用水灭火,应用砂袋或泡沫灭火器。
车间空气中氧化氮 (换算成NO2) 最高容许浓度为5mg/m3。
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