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居室空气中挥发性有机物与氨的联合毒性

文发布者:傅忠立来源:

    摘要:目的探讨居室装修后几种主要的挥发性有机物与氨的联合毒性。方法根据现场#T间新装修居室检测所得 甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氨浓度的中位数换算成平均质量百分比,再用分析纯品配制成混合物。分别以3.93,8.47,18.24,39.35g/M3混合物剂量进行昆明种小鼠急性毒性实验,分别以高剂量:3.935g/m3,中剂量:1.970g/m3、低剂量:0.393g/m3进行昆明种小鼠亚急性毒性实验。结果混合物小鼠lc50 为26.83g/m3。亚急性毒性实验中,雌性小鼠染毒各剂量组网 织红细胞计数,中剂量组红细胞比积(HCT),雌、雄性小鼠高剂量组血清血小板计数(LPT)显著低于对照组(P<0.05)。雌性 小鼠高剂量组血清丙氨酸转氨酶(ALT)显著高于对照组。病理学检查发现混合物染毒各剂量组小鼠均可见心内膜下浅层 不同程度脂肪变性,肺组织有不同程度淤血,随剂量增加,病变加重;高剂量组小鼠可见肝细胞轻度脂肪变性。结论该混 合物对小鼠血液系统、肝脏、心脏以及肺脏有损害作用,雌性小鼠较为敏感,网织红细胞计数可以作为其机体毒性的敏感 性损伤变化指标。

关键词:室内空气;挥发性有机物;氨;毒性

居室装修后室内空气受到挥发性有机化合物 (VOCs)和氨(NH3)等有害物质的污染。有关污染物种 类及其浓度的测定,以及人体主观感觉危害指标的研 究较多。关于居室空气中的挥发性有机物与氨联合毒 性的实验研究尚属空白。我们在居室装修后室内空气 污染调查的基础上,根据调查所得VOCs 与NH3的浓 度进行毒理学实验,以评价装修引起室内空气污染对 人体的危害,为选择装修污染物健康效应的敏感指标 及空气中污染物的限值提供毒理学依据。

1、材料与方法
1.1、 材料
1.1.1、 混合污染物的制备  根据对45 间新近装修居 室现场监测(将另文发表)所得空气中甲醛、苯、甲苯、 二甲苯、乙苯、氨浓度的中位数换算成平均质量百分 比,再用分析纯品配制成净含量50g 的混合物溶液

表1VOC5与氨混配物的配制

成分 批号      纯度(100/100) 密度g/ml 质量百分比(100/100) 质量g 体积ml
甲醛 961289    36              1.1       32                   44.1   40.4
苯   88-0308   100             0.88      1                    0.5    0.57
甲苯 F20010629 >98.5           0.866     17                   8.49   9.80
乙苯 F20010629 >=98.5          0.866     5                    2.5    2.88
二甲苯 920704  75              0.8717    12                   6      6.88
氨    95-09-25 12              0.88      33                   137.5  156.25

注:混配物密度=0.943g/m3,稀释倍数为3.99(稀释倍数‘总化学试 剂量C 净含量199.43/50=3.99)。

1.1.2 实验动物由南京江宁县青龙山动物繁殖场提 供的18-22g 昆明种小白鼠。
1.2方法
1.2方法
1.21 、小鼠经呼吸道急性毒性实验采用60L 静式 染毒柜,取昆明种小白鼠45 只,雌雄各半,按体重随机 分成4 组,剂量设置根据预试验结果,参照Horn氏法 选取,分别为4.18,8.98,19.3,41.8ul/L,分别相当于3.93,8.47,18.24,39.35g/m3。将盛有混配物液体的蒸 发皿置于热水烧杯之上,通过热开水加热蒸发皿使置于其中的混合物彻底挥发。持续染毒2h,观察14d,这期 间观察动物中毒症状与死亡情况,对死亡动物进行病 理学检查。
1.2.2 小鼠经呼吸道亚急性毒性试验染毒器具、动 物选择、分组方法及染毒方法同小鼠经呼吸道急性毒 性实验,剂量设置根据急性毒性实验结果,高剂量组:4.2ul/L(3.935g/m3)、中剂量组:2.1ul/L(1.970g/m3)、 低剂量组:0.42ul/L(0.393g/m3)、阴性对照。每天染毒2h,持续染毒15d。于第16天处死小鼠,取血做血常 规[白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、红 细胞比积(HCT)、血小板(PLT))、血生化U血清总蛋白 (TP)、丙氨酸转氨酶(ALT)、无冬氨酸转氨酶(AST) ]检 测和网织红细胞计数,取心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏 做病理学检查。


2结果
2.1 :小鼠经呼吸道急性毒性试验
染毒期间可见小鼠先出现兴奋、狂躁、不停跳动, 后出现呛咳、呼吸困难等症状,高剂量组动物在染毒后 15min 内全部死亡,其他剂量组未见死亡。结果根据 Horn 氏表计算得混合物LC50为26。84g/m3
2.2小鼠经呼吸道亚急性毒性试验
2.2.1血生化结果 高剂量组雌性小鼠ALT活性与 阴性对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05),其他指 标差异未见统计学意义,见表2
表$ 混配物小鼠亚急性毒性试验血生化结果


2.2.2血常规、网织红细胞计数结果低、中、高剂量
组中雌性小鼠网织红细胞计数,高剂量组中雌性及雄性小鼠PLT计数,中剂量组中雌性小鼠HCT 与对照组同性别动物比较,差异有显著性;其他指标差异未见统计学意义.
2.3、病理检验结果
结果显示,急性毒性试验中死亡动物见心肌轻度脂肪变性,伴灶性凝固性坏死;肺组织淤血、出血明显;肝细胞脂肪变性,肝窦内可见脂质空泡;脾、肾基本正常。亚急性毒性试验中阴性对照组动物心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏均未见明显病理变化。混合物染毒低剂量组小鼠心内膜下浅层轻度脂肪变性;肺组织有轻度淤血;脾、肝、肾无显著变化。中剂量组小鼠与低剂量组类似,但肺组织伴出血。高剂量组小鼠心、肺病变较中剂量组严重,同时伴肝细胞轻度脂肪变性;脾、肾无显著变化。
3、 讨论
既往的及本次实验资料显示,小鼠吸入染毒,其半数致死浓度(LC50):苯为31.7g/m3 (8h),51g/m3 (4h),68.39g/m (2h);甲苯为26g/m3(2h);混合二甲苯为25.17g/m2(2h);氨为3.3617g/m3(1h),3.16g/m3 (2h);乙苯为31.6g/m3 (2h);甲醛为14.70g/m3 (2h)。根据本次实验混合物的质量百分比,算得其预期混合LC50为7.18g/m3 (2h),而其实测混合LC50为26.84g/m3(2h),算得毒性比值(K 值)为0.28<0.4,根据Smyth法,故可初步认为几种主要挥发性有机物与氨所配成的混合物的急性毒性的联合作用属拮抗作用。
VOCs与NH3具有强烈的眼睛及呼吸道刺激作用。本次实验,小鼠在急性毒性实验中主要出现呛咳和呼吸加快等呼吸系统症状,而随后急性与亚急性毒性实验的病理学检查结果也显示了染毒动物的肺部组织损伤较为严重,均有淤血和(或)出血。表明装修后居室空气VOCs 污染中甲醛、苯及其同系物与氨对小鼠具有明显的肺部损伤作用。

动物实验与流行病学调查都表明甲醛与苯系物具有明显的血液毒性作用。《慢性职业苯中毒诊断标准》修订协作组认为苯对造血系统的毒性作用是多方面的,除存在造血细胞数量的改变,也可引起功能上的抑制L$M。本实验中,与对照组比较,染毒各剂量组网织红细胞计数值降低与高剂量组PLT 降低差异均有显著性。病理学检查显示心肌有不同程度的脂肪变性,急性毒性实验高剂量组动物心肌还出现灶性凝固性坏死。实验结果提示了装修后居室空气VOCs污染物中甲醛、苯及其同系物与氨对小鼠具有明显的血液及心血管系统损伤作用。

王取南等L!M报道混苯无论主要含苯还是二甲苯均可导致大鼠肝细胞合成蛋白质能力下降,主要含苯的混苯还可增加肝实质细胞的通透性,使血清AST及ALT, 等酶活性升高。本实验中,染毒高剂量组动物LDH 活性升高与对照组比较,差异有显著性。病理学检查也显示亚急性毒性实验高剂量组动物肝细胞有轻度脂肪变性,而脾、肾基本正常。由此可见,装修后居室空气VOCs 与氨污染对小鼠的肝损害作用出现较晚,只有剂量较高时才会出现,而在此剂量下未见脾、肾功能损害。

整体上看,本实验结果提示雌性小鼠对VOCs与氨污染的混合物的毒性作用较雄性小鼠明显敏感,这与唐文娟等L?M的报道类似。其原因可能是与雌性小鼠体内的脂肪含量与体重比例高于雄性,而VOCs具有强的亲脂性,使得其在雌性体内易于蓄积或存留时间长有关。另外,也可能是由于雌性激素对某些酶活性的影响使其在雌性体内的生物转化与雄性不同,从而导致其在两性间的毒作用差异。
综合本次实验结果,可以认为居室装修后VOCs与氨污染的混合物在一定剂量下对小鼠的血液系统、心、肝、肺损伤作用明显。剂量较低时(0.015LC50)就出现对肺及心血管系统的损伤作用,只有当剂量增大达到一定量时(0.15LC)才出现对肝脏的损害作用。雌性小鼠较雄性小鼠敏感。网织红细胞计数值可以作为其健康损害的敏感指标。

 

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