混合物毒性等級分類方法的探討

劉興東 中石化寧波工程有限公司 寧波 315103

石化工程項目中，工藝介質往往是以混合物形式存在的。與純物質可以通過查閱化學品安全技術說明書(Material Safety Data Sheet，MSDS)確定其毒性等級不同的是，混合物的毒性等級評估是一個復雜的過程，需要結合物理試驗結果和已知的毒理學數據[1]來確定。實際工程應用中混合物毒性危害程度的分類方法主要有兩種：一種是依據聯合國出版的“全球化學品統一分類和標簽制度”(Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals，GHS)，該制度建立的目的是為了在全世界統一對化學品危害的認識，提高對化學品危害的防護，同時降低國際貿易成本,我國發布的《危險化學品目錄》、《化學品分類和標簽規范》GB 30000.1～ GB 30000.30系列標準、《壓力管道規范 工業管道》GB/T 20801等均參照GHS編制；另一種分類方法是依據我國衛生部發布的《職業性接觸毒物危害程度分級》GBZ 230，該標準是工作場所職業病危害分級、有毒作業分級和建設項目職業病危害分類管理的重要技術依據,我國的《固定式壓力容器安全技術監察規程》TSG 21與《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類標準》HG/T 20660均參照GBZ 230編制。

以上兩種分類方法對于混合物的毒性等級劃分均有相關說明，下面對兩種方法體系進行闡述對比，并以某輕烴深加工項目火炬氣為例，應用兩種分類方法對火炬氣的毒性等級進行判斷，為今后混合物毒性等級的分類提供參考借鑒。

1 GHS分類方法

“全球化學品統一分類和標簽制度”(GHS)是由國際勞工組織、經濟合作與發展組織以及聯合國經濟及社會理事會危險貨物運輸問題專家小組委員會共同編制。該文件于2003年正式出版，之后每2年更新一次[2]。對于混合物的毒性，GHS提出了分層式的分類方法，見圖1。

圖1 按急性毒性對混合物的分層分類法

以某輕烴深加工項目為例，C4+球罐在火災工況下排放的火炬氣組分為：丙烷、異丁烷、異丁烯、正丁烷、正丁烯、丁二烯、正戊烷、苯、甲苯、二甲苯，各組分體積分數見表1。通過查閱化學品安全技術說明書(Material Safety Data Sheet，MSDS)可以確定各組分的急性吸入半數致死濃度值LC50(mg/L/4h)。由于缺乏該混合物的毒性試驗數據，因此只能根據已知組分的毒理學數據判定混合物的毒性等級。

表1 火炬氣各組分體積分數及急性吸入LC50

采用加和性公式計算此混合物的急性毒性估計值(Acute Toxicity Estimate，ATE)：

式中,Ci為組分i的濃度；n表示n個組分，i從1到n；ATEi為組分i的急性毒性估計值：ATEmix=509.37 mg/L,根據GB 30000.18，該混合物的急性毒性估計值為類別5，屬于輕微危害[3]。

2 職業性接觸毒物危害程度分級方法

根據GBZ 230，職業性接觸毒物危害程度分級是以毒物的急性毒性、刺激與腐蝕性、致敏性、生殖毒性、致癌性、擴散性、蓄積性、實際危害后果與預后等分項指標為基礎的定級標準。每項指標均按照危害程度分為5個等級并賦予相應分值(輕微危害：0分；輕度危害：1分；中度危害：2分；高度危害：3分；極度危害：4分)；同時根據各項指標對職業危害影響作用的大小賦予相應的權重指數。最終依據各項指標加權分值的總和，即毒物危害指數(THI)確定職業性接觸毒物危害程度的級別[4]。

以甲苯為例，根據MSDS確定其分項指標的危害程度見表2。

表2 甲苯各分項指標的危害程度

經核算，甲苯的毒物危害指數為：

式中，THI為毒物危害指數；k為分項指標權重指數；F為分項指標積分值。

根據GBZ 230，甲苯屬于中度危害。其他各組分毒物危害指數核算結果見表3。

表3 火炬氣各組分毒物危害指數

根據HG/T 20660，對于一般混合物，可按照混合物中毒性危害程度最大的組分物質確定其介質類別[6]，因此該混合物的危害程度為極度危害。

3 結語

(1)本文應用兩種分類方法對于同一混合物的毒性等級進行劃分，得出的結論并不一致，其根本原因在于兩種分類方法的參照體系不同。壓力管道規范參照的是GHS制度，認為混合物的毒性應根據其急性毒性進行分類，采用加和性公式核算混合物的急性毒性估計值(ATE)，進而確定混合物的毒性類別；壓力容器規范參照的是GBZ 230，認為混合物的毒性應通過計算各組分的毒物危害指數(THI)，然后按照毒性危害程度最大的組分確定混合物的毒性等級。

(2)兩種分類方法的側重點不同，壓力管道規范對于介質毒性的判斷主要基于在生產和儲存過程中因事故泄漏致使介質與人體接觸而引起的健康危害，僅考慮短時間接觸的影響；壓力容器規范對于介質毒性的判斷不僅包含工作過程中因事故泄漏致使介質與人體接觸造成的傷害，還包括職業性接觸毒物可能造成的健康損害和不良健康影響，側重于長時間接觸的影響。

(3)急性毒性危害程度分類的優點是各組分的毒理學數據獲取容易，計算方法簡單，不足之處在于評價指標相對單一，未能將混合物其他潛在的危險性(如致癌性)納入評估范圍；職業性接觸毒物危害程度分級的優點是運用分項指標能夠更全面地表征各組分的危害程度，不足之處在于部分指標如刺激與腐蝕性、生殖毒性、實際危害后果與預后等難以通過查閱文獻資料確定危害程度，導致最終確定的介質組分毒物危害指數不可避免地具有一定的主觀性。

(4)對于規范中按照混合物中毒性危害程度最大的組分物質確定其介質類別的觀點，筆者并不認同。忽略組分濃度去討論混合物的毒性，對于工程實踐而言并無指導意義。筆者建議可以借鑒GHS中關于臨界值的闡述，即對于某介質組分，只有當其濃度大于臨界值時才考慮其對于混合物毒性等級的影響。