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编号:10260999
核潜艇舱室空气组分容许浓度GJB11-84的修订
http://www.100md.com 《海军医学杂志》 1999年第1期
     作者:郭丰涛 刘忠权 陈国根 王腾蛟 王近中 王有谦 胡家庆 丛 颖 颜士勇

    单位:海军医学研究所,上海市 200433

    关键词:核潜艇;空气组分容许浓度;国军标

    海军医学杂志990111 摘要 目的:修订核潜艇舱室空气组分容许浓度(GJB11-84)。方法:对GJB11-84进行复审、对潜艇舱室空气进行调查并进行了动物毒理学试验。结果:核潜艇中60种空气组分新的容许浓度GJB11A-98已于1998年9月1日颁布。结论:新的容许浓度标准更适合于核潜艇。

    Revision of Allowable Concentrations of Atmospheric

    Components in Nuclear Submarines (MAC GJB11-84)
, 百拇医药
    Guo Fengtao, Liu Zhongquan, Chen Guogen, et al.

    Naval Medical Research Institute, Shanghai 200433

    Abstract Aim: To revise the max imum allowable concentrations of atmospheric components in nuclear submarines (GJB11- 84). Methods: A review was made of GJ B11-84; the atmospheric composition in submarines was investigated; and toxicological te sts were performed in animals. Results: The new MAC GJB11A-98 of 60 atmospheric components was published on Sept. 1, 1998. Conclusion: The new standard of MAC GJB 11A-98 is more applicable to nuclear submarines.
, 百拇医药
    Key words nuclear submarine; all owable concentration of atmospheric components; GJB

    GJB11-84颁布实施已近15年,它对于艇内舱室空气有害物质的监测、控制和消除,对保护艇员的健康和潜艇的安全起着重要的作用。由于艇上使用的新技术、新装备和新材料的增多,使艇内的污染物也有所增加[1]。其中,部分属于中等以上毒性而原标准中没有的组分应予增订。随着毒理学的发展,对部分组分的毒性作用有新的认识,有的已不适合目前的实际。此外,潜艇巡航作业中,有的艇员仍有明显的不适感觉。因此,有必要对标准进行修订。

    1 方法与步骤

    1.1 GJB11-84的复审 根据原国防科工委标准计量局关于开展国军标复审工作的要求,向有关单位发送了复审征求意见表。
, 百拇医药
    1.2 实艇调查 气体分析组曾跟随某艇长航90昼夜,对舱室有害气体进行了定性定量分析。随后,又对3艘(次)核潜艇内的污染物进行了测定。

    1.3 F-1301、氯仿和氯苯的毒理学实验。

    1.4 一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等组分的联合暴露人体模拟试验。

    1.5 文献检索、标准起草和专家审查。

    2 结 果

    2.1 复审结论 发送GJB11-84复审征求意见表共30份。回函建议修订或修改的占90%。复审结论认为,原标准存在的主要问题是未按现行国军标规定的格式编写;部分组分标准需修订,部分未列入标准的组分需增订;组分浓度单位应按法定计量单位修改。

    2.2 实艇调查
, 百拇医药
    2.2.1 随某潜艇潜航25d,定性检测到168种污染物,比先前另一潜艇潜航14d定性检测到130余种多30多种。对其中18种气体定量结果表明,有多种组分超标。其中,一氧化碳平均浓度为(32.15±2.27)×10-6(v/v),超标12.40倍。氯气平均浓度为(0.29±0.18)×10-6(v/v),是标准的5.8倍,F-12也略有超标。

    2.2.2 在核潜艇舱室化学因素综合研究中,从3艘(次)核潜艇航行中采样作定性分析,共鉴别出各类化合物376种,并定量了2个航次的各个舱室内71种组分的浓度。其中43种已列入GJB11-84内,有28种未列入。其中经常出现且属中等以上毒性的有萘、苯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯和二硫化碳[3],是增订组分的主要依据。

    2.3 毒理学试验

    2.3.1 F-1301(三氯一溴甲烷)的急性毒性试验 F-1301为艇用灭火剂。经测定,小鼠吸入2h,其LC50为78%[4],与文献报导接近,属低毒类,建议我国工业车间卫生标准为6100mg/m3(1000×10-6)。经推算[5],获得潜艇(90d)容许浓度值50×10-6(v/v),(300mg/m3)。
, 百拇医药
    2.3.2 氯仿(CF)和氯苯(CB)对家兔离体肺泡巨噬细胞的毒性研究 取家兔肺泡巨噬细胞(AM)悬液40μl,加入10μl含有助溶剂的CF或CB后,用微量检测法,计数AM的平均噬菌数和存活率。结果表明,CB浓度大于15mmol迅速引起AM死亡,半数致死浓度约为20mmol,而CF浓度达30mmol也未引起AM死亡,表明CB毒性大于CF。但在低浓度时,CF和CB连续18h作用于AM培养液,引起AM死亡的半数致死浓度分别为0.037和0.048mmol,两者毒性接近。实验表明,CF和CB对AM的蛋白质和RNA合成有明显的抑制作用[6]

    2.4 模拟潜艇舱室环境理化因素对人体影响的验证实验

    以潜艇常见4种物理因素:噪声75dB(A)、照明50Lx、温度(25±1)℃,相对湿度55%~60%;和4种化学因素:0.79%CO2、16.0mg/m3CO、11.50mg/m3二甲苯和34.97mg/m3总烃为模拟条件。6名男性志愿者进舱暴露8h/d共7d。结果表明,实验后血液碳氧血红蛋白(COHb)浓度显著增加3.07%(P<0.01),提示舱内CO浓度需适当降低。此外,0.79%的CO2浓度也使血液PCO2略有升高,pH相应降低[7]
, 百拇医药
    2.5 文献检索、标准起草和专家审查

    在对拟修订和增订组分的国内外文献资料检索的基础上,撰写各组分的毒性概述,并提出各组分(90d)容许浓度的初拟值。按照国军标编写程序和格式,起草标准征求意见稿。在汇集了意见并修改后形成送审稿,再经专家审查、修改后形成报批搞。已经批准颁布实施的GJB11A-98版本列于表1。

    表1 核潜艇舱室空气组分容许浓度 序号

    名 称

    分子式

    分子量

    浓度(90d)

    中文

    英文
, 百拇医药
    %

    mg/m3

    1

    氧

    Oxygen

    O2

    32.00

    19~20

    2

    氮

    Nitrogen

    N2

, 百拇医药     28.00

    78

    3

    氢

    Hydrogen

    H2

    2.00

    1

    818.0

    4

    甲烷

    Methane

    CH4
, 百拇医药
    16.04

    1.3

    5

    二氧化碳

    Carbon dioxide

    CO2

    44.01

    0.5

    8998.0

    6

    一氧化碳

    Carbon monoxide
, http://www.100md.com
    CO

    28.01

    11

    7

    二氧化氮

    Nitrogen dioxide

    NO2

    46.01

    0.4

    8

    二氧化硫

    Sulfur dioxide

, 百拇医药     SO2

    64.07

    0.5

    9

    氟里昂-12

    Dichlorofluoromethane

    CF2Cl2

    120.92

    500.0

    10

    氟里昂-11

    Trichlorofluoromethane
, http://www.100md.com
    CFCl3

    137.38

    56.0

    11

    氟里昂-1301

    Trifluorobromomethane

    CBrF3

    148.93

    300.0

    12

    臭氧

    Ozone
, 百拇医药
    O3

    48.00

    0.04

    13

    汞

    Mercury

    Hg

    200.59

    0.003

    14

    氯

    Chloride

    Cl2
, 百拇医药
    71.00

    0.15

    15

    氯化氢

    Hydrogen chloride

    HCl

    36.47

    0.7

    16

    氟化氢

    Hydrogen fluoride

    HF

    20.01
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    0.08

    17

    硫化氢

    Hydrogen sulfide

    H2S

    34.08

    0.07

    18

    锑化氢

    Stibine

    SbH3

    124.78
, 百拇医药
    0.05

    19

    砷化氢

    Arsine

    AsH3

    77.93

    0.03

    20

    丙烯醛

    Acrolein

    CH2CHCHO

    56.07
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    0.1

    21

    甲醛

    Formaldehyde

    HCHO

    30.05

    0.1

    22

    乙醛

    Acetaldehyde

    CH3CHO

    44.05

, 百拇医药     3.0

    23

    乙醛酸

    Glyoxalicacid

    HCOCOOH

    74.07

    2.0

    24

    肼

    Hydrazine

    N2H4

    32.05
, 百拇医药
    0.07

    25

    甲肼

    Methylhydrazine

    CH3NHNH2

    46.08

    0.04

    26

    二甲肼偏

    1,1-Dimethylhydrazine

    (CH3)2NNH2
, 百拇医药
    60.12

    0.25

    27

    光气

    Phosgene

    COCl2

    98.92

    0.2

    28

    二硫化碳

    Carbon disulfide

    CS2
, http://www.100md.com
    76.15

    0.5

    29

    四氯化碳

    Carbon tetrachloride

    CCl4

    153.84

    1.2

    30

    三氯甲烷

    Trichloromethane

    CHCl3
, 百拇医药
    119.39

    5

    31

    二氯甲烷

    Dichloromethane

    CH2Cl2

    84.94

    10

    32

    1,2-二氯乙烷

    1,2-Dichloroethane

    C2H4Cl2
, http://www.100md.com
    98.97

    4

    33

    三氯乙烷

    Trichloroethane

    CH3CCl3

    133.42

    13.6

    34

    苯

    Benzene

    C6H6
, 百拇医药
    78.11

    3

    35

    甲苯

    Toluene

    C6H5CH3

    92.15

    10

    36

    二甲苯

    Xylene

    C6H4(CH3)2
, 百拇医药
    106.18

    10

    37

    乙苯

    Ethylbenzene

    C6H5C2H5

    106.18

    8.7

    38

    氯苯

    Chlorobenzene

    C6H5Cl
, 百拇医药
    112.56

    5

    39

    苯乙烯

    Styrene

    C6H5CHCH2

    104.14

    2

    40

    三氯乙烯

    Trichloroethylene

    C2HCl3
, 百拇医药
    131.38

    5

    41

    四氯乙烯

    Tetrachloroethylene

    C2Cl4

    165.85

    20

    42

    萘

    Naphthalene

    C10H8
, 百拇医药
    128.18

    5

    43

    总烃

    Total hydrocarbon

    CxHy

    100

    50

    44

    正己烷

    n-Hexane

    C6H14
, 百拇医药
    86.17

    17

    45

    氨

    Amonia

    NH3

    17.03

    3.5

    46

    甲胺

    Methylamine

    CH3NH2
, 百拇医药
    31.06

    0.15

    47

    二甲胺

    Dimethylamine

    (CH3)2NH

    45.08

    0.25

    48

    乙醇胺

    Ethanolamine

    NH2C2H4OH
, http://www.100md.com
    61.08

    1.0

    49

    硫酸蒸汽

    Sulfuric acid

    H2SO4

    98.08

    0.3

    50

    甲醇

    Methylalcohol

    CH3OH
, 百拇医药
    32.04

    5

    51

    甲硫醇

    Methylmercaptan

    CH3SH

    48.10

    0.2

    52

    乙醇

    Ethylalcohol

    C2H5OH
, 百拇医药
    46.07

    94

    53

    正丙醇

    n-Propylalcohol

    CH3C2H4OH

    60.10

    12

    54

    正丁醇

    n-Butylalcohol

    C2H5C2H4OH
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    74.12

    12

    55

    丙酮

    Acetone

    CH3COCH3

    58.08

    238

    56

    丁酮

    2-Butanone

    C2H5COCH3
, 百拇医药
    72.06

    59

    57

    吲哚

    Indole

    C8H7N

    117.07

    0.48

    58

    粪臭素

    Scatole

    C6H4CCH3CHNH
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    131.10

    0.559

    59

    氢氧化钠

    Sodium hydroxide

    NaOH

    40.01

    0.15

    60

    肌氨酸钠

    Sodium sarcosine

    CH3NHCH2CO2Na
, 百拇医药
    111.07

    0.3

    3 讨 论

    3.1 新标准与原标准比较,在编写格式上已符合现行国军标的要求,计量单位取消了ppm,保留了%和mg/m3,同我国的工业车间卫生标准采用的单位一致。表2是修订组分修订前后标准数值的比较。从表2可见,有4种组分标准数值没有变化。另外5种组分标准数值比原标准低。其中CO2是含量较高的主要酸性气体,该标准的降低,对预防长航艇员血液酸碱平衡失调有重要作用[8]。艇内CO进入机体后,可形成碳氧血红蛋白(COHb),它能显著降低血红蛋白的携氧能力,并影响到组织中氧的释放,是引起心脏功能改变的主要因素之一。CO标准的降低,对保护艇员的心脏功能也有积极意义[9]。另外三种组分是二氯甲烷、氯仿和四氯化碳,均为含氯的卤代烃,毒性较大,又有引起动物致癌的报道[10],这些标准数值的下调,将会进一步改善舱室的居住质量。表2 部分组分修订前后标准比较 组 分
, 百拇医药
    GJB11-84

    GJB11A-98

    mg/m3

    ×10-6(v/v)

    %

    mg/m3

    ×10-6(v/v)

    %

    乙醛

    3.0

    1.7

    3.0
, 百拇医药
    1.7

    丙烯醛

    0.1

    0.05

    0.1

    0.05

    氨

    3.5

    5.0

    3.5

    5.0

    二氧化碳

    0.8
, 百拇医药
    0.5

    一氧化碳

    17.0

    15.0

    11.0

    10.0

    氯仿

    12.2

    2.5

    5.0

    1.0

    二氯甲烷

    17.4
, 百拇医药
    5

    10

    3.0

    氢

    1.0

    1.0

    四氯化碳

    3.1

    0.5

    1.2

    0.2

    3.2 新增订的8种组分及其标准列于表3。表3中,二硫化碳是艇内经常出现的溶剂挥发物,一定浓度下可引起心血管疾病和神经功能紊乱[11]。该标准的制订,可预防二氧化碳的危害。其他增订组分也是艇内经常出现且达中等以上毒性的污染物。增订后的新标准组分达到60种,多于美国(32种)和英国(50种)[12]。表3 新增订组分90d容许浓度 组 分
, http://www.100md.com
    mg/m3

    ×10-6(v/v)

    二硫化碳

    0.5

    0.15

    氯苯

    5.0

    1.0

    正己烷

    17.0

    5.0

    萘

    5.0
, http://www.100md.com
    1.0

    苯乙烯

    2.0

    0.5

    四氯乙烯

    20.0

    3

    三氯乙烯

    5.0

    0.93

    F-1301

    300.0

    50.0
, 百拇医药
    3.3 关于实施新标准的可行性,笔者认为,除新服役的潜艇部分组分可能超标外,大部分是可以达标的。难度较大的是CO2浓度的控制,这需要从对CO2吸收装置的改进着手。

    3.4 标准编制中仍然存在一些不足之处,例如专家认为应将已列入国军标检测方法的25种烃类化合物列入本标准。因限于条件,此次只能个别列入。还有的专家认为,标准组分数量应减少,以集中力量控制重要的组分。另外,标准组分的排列次序是否合理,也值得探讨。这些问题可在再次修订时考虑。 参考文献

    1 刘洪林,王腾蛟,赵菊香等.403潜艇长航90昼夜舱室空气有害气体的定性分析.海军军事医学,1987,8(4):7

    2 刘洪淋.403潜艇长航90昼夜舱室有害气体定量检测.海军军事医学,1988,9(2):9

    3 王腾蛟,彭庆玉,刘忠权等.潜艇舱室空气组分分析及卫生学评价.中华航海医学杂志,1998,5(2):10
, http://www.100md.com
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    5 郭丰涛.潜艇舱室有害气体最高容许浓度的推算.中华预防医学杂志,1987,21(2):74

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    9 Davies DM. Electrocardiographic changes in healthy men during continou s low-level carbon monoxide exposure. Environ Res, 1980,21(1):197

    10 Althouse R 编(王汝宽译).化学物质与人类癌症.北京:人民卫生出版社,1983 .5-64

    11 傅慰祖.对现行车间空气中CS2卫生标准之吾见.职业医学,1995,22(5):41

    12 (美)潜艇空气质量小组委员会(718所情报室译).潜艇空气质量.中国船舶工业总公司,1990.10

    (收稿:1999-06-01), 百拇医药