2010年1月至2015年3月美国因缺氧和吸入烃类气体/蒸气引起的石油天然气开采工人急性死亡调查

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2013年，1名来自旧金山加州大学的职业医师向美国疾病预防控制中心（CDC）国家职业安全与卫生研究院（National Institute for Occupational Safety and Health， NIOSH）和职业安全与健康管理局（Occupational Safety and Health Administration， OSHA）报告美国西部2名石油天然气开采工人的死亡病例，引起死亡的原因可能是由于工人打开油气储罐的舱门时，暴露在烃类气体/蒸气（hydrocarbon gases and vapors， HGVs）中且合并缺氧。来自NIOSH和OSHA的医师和专家通过对2010年1月至2015年3月的死亡报告的审查，又发现了另外7例具备类似特征的死亡报告（共死亡9人），遂向该行业和监管机构指出了开启油气储罐舱门的相关危害，并提出减少和消除HGV潜在暴露的控制措施。治疗和评估石油天然气开采工人的医疗保健专业人员需要意识到这些工人可能会报告一些暴露在高浓度HGVs和缺氧环境的症状，用人单位和劳动者需要意识到这种危害并了解该如何限制暴露，法医在调查操作开储气罐舱门的石油和天然气开采工人死亡原因时应考虑缺氧和HGV暴露的贡献。

在石油或天然气井站工作的生产工人，经常进行手动液位测量或从含制程液体的储罐中直接进行液体采样。工人爬到储油罐的顶端，打开灌顶取样孔（气罐上一个可以关闭的裂隙，常用于采集罐内容物样本），然后将测量装置深入孔下测量液体位置或下放采样器（一个中空管）采集液体样本。2013年，加州大学旧金山分校的职业医师收到一份美国北达科他州2012年石油天然气工人的死亡报告，该州法医认定该死亡因吸入石油烃导致。受害者为21岁的男性，晚上独自一人在井站原油储罐进行测量作业，1名同事在打开的取样孔附近发现已经失去意识的受害者，同事们实施心肺复苏，并把患者转送到医院，大约2 h后患者被宣告死亡，尸检未发现明显创伤的迹象。毒理学检验识别出可检测量的低分子量的碳氢化合物（丙烷和丁烷）以及高分子碳氢化合物的证据，无接触H2S指征。最初死亡原因认定为心血管疾病，后变更为由碳氢化合物引起。随后该名职业医师发现第2例在2010年进行储藏罐测量作业时因突发心源性事件死亡案例，且排除H2S作为死亡原因，该职业医师向NIOSH和OSHA报告了该2例死亡。

为了鉴别其他石油天然气开采工人的死亡是否与HGVs接触有关，来自NIOSH和OSHA的医师和专家回顾了媒体报道、OSHA的事件文档以及NIOSH石油和天然气行业数据库中的死亡报告。进入鉴别的案例是在2010年1月至2015年3月间发生的石油天然气开采工人非创伤性死亡，且具有以下特征：第一，在油气井进行测量、采样或液体输送等操作；第二，在一个已知和浓集的HGVs源（如开放的取样孔）附近工作；第三，工作区域并非有限空间；第四，未接触H2S、火或爆炸。对符合条件的死亡案例的所有可获取的资料都进行了回顾，包括OSHA的调查报告、法医和毒理报告、气体监测数据，以及暴露评估数据。

2010年1月至2015年3月期间，共鉴别出9例死亡（表1）。其中6例发生在2014年，3例发生在科罗拉多州，3例发生在北达科他州，其他3例分别发生在蒙大拿州、俄克拉荷马州和德克萨斯州。死亡工人的年龄中位数为51岁（20～63岁），均为男性。事件发生时，受害者均单独工作且被发现时倒在储罐、脚手架上或者脚手楼梯底部。至少5例死亡涉事工人被发现时取样孔是打开的。5例死亡是在采集液体样本时发生，其余4例是在储罐测量过程发生。尸检过程中，HGVs的毒理学数据未能持续收集，但3例工人的死亡原因记录为石油烃类气体。

已知9例工人中仅有1例工人配备了呼吸保护器，但未进行呼吸保护器佩戴适应性检测，而且这种空气净化呼吸保护器并不适合在高浓度HGVs和缺氧的环境下使用。OSHA完成的2010年事件暴露评估发现，在开口的取样孔1英尺上方测得的氧浓度低至11%（正常环境下为21%）。此外，HGV浓度已经超过爆炸下限（空气中能够引起爆炸的最低气体浓度），提示接触浓度高足以引起急性中枢神经系统症状（>10 000 ppm）。第7号案例中，该工人的常规工作包括佩戴一台多气体持续监测记录仪。死亡事件发生前3个星期，他在一次储罐测量工作中因意识错乱被送至急救中心，佩戴的气体监测仪数据显示有5 min间隔氧浓度在10%～15%，而且HGV浓度超过了爆炸下限，并与该工人症状出现时间上同步。在这名工人死亡当天，气体监测仪再次显示HGV浓度超过爆炸下限，同时氧浓度已低至7%。

讨论

2010年1月至2015年3月，美国至少9名石油天然气工人因为确定或疑似接触HGVs而死亡。石油天然气开采是一个高风险行业，其职业总死亡率是国家平均水平的7倍。虽然行业内的安全危害众所周知，但是关于石油天然气开采工人化学暴露和急性职业疾患少有报告。近期暴露评估已发现，在室外非限制空间，打开的含烃类产品储罐取样孔并进行手工测量或采样，是一类常见工作行为，而且对工人造成严重的和潜在致命的危害。这些危害包括急性暴露于高浓度的小分子HGVs （>100 000 ppm），伴随空气置换，造成氧缺乏。吸入氧浓度低于15%可显著破坏中枢神经系统功能，浓度低于10%可导致意识丧失，并在几秒到几分钟内造成死亡。低氧血症可加重心肌缺血症状，并增加肾上腺素的释放。在动物实验和人类报道中，高浓度（50 000～ 100 000 ppm及以上）小分子碳氫化合物（特别是丁烷）可以增加心脏对由肾上腺素引发的致命性室颤的敏感性。打开取样孔时，同时暴露在高浓度低分子HGVs和低氧环境下，会促进心源性猝死发生的风险。原有的冠状动脉疾病可加剧这类风险。此外，高浓度的低分子HGVs的麻醉作用是中枢神经系统抑制作用的原因。暴露评估收集的样本中检测出丙烷、丁烷、戊烷、2-甲基丁烷，其浓度均超过爆炸下限的100%，爆炸性气体浓度超过10%爆炸下限即可认为是立即威胁生命和健康。鉴于已发现的9例死亡、暴露评估的发现以及可能的心源性猝死机制，OSHA、NIOSH和多个行业相关方共同发布了一项石油天然气井储罐测量作业的危险警报。另外，国家土地管理局已经提出了对现有的联邦法规的修改建议，利用远程测量技术取代过时的技术和操作，减少或消除对手动测量储罐的需求。

卫生专业人员需要认识到石油天然气工人暴露于高浓度HGVs和可能缺氧的体征和症状。健康和安全专业人员需要识别和处理石油天然气工人出现的非致命的警告体征和症状，如头晕、意识模糊、失去活动能力和晕倒，说明他们可能已经暴露于高浓度的HGVs和缺氧环境。根据OSHA的规定，要求雇主应该减少或消除这种危险，包括可以启用另外的液体样本采集点，远程监测液位，正确使用气体监测仪，佩戴符合OSHA要求的呼吸防护设备以及开展员工培训。雇主还需要保证工人不能在有高浓度碳氢化合物和缺氧暴露危险的环境单独作业。工作场所配备自动体外除颤器也非常重要。法医和尸检人员在调查工作场所死亡时，需要注意高浓度HGVs和低氧暴露导致石油天然气工人的急性心源性猝死的可能性。可以通过临床毒理学实验室对死者生前和死后的血液样本的分析为HGV暴露提供证据。

翻译：杨凤

审校：金克峙

译自Morbidity and Mortality Weekly Report 2016年第65卷第1期6-9页

原文及参考文献请浏览

http：//www.cdc.gov/mmwr/volumes/65/wr/pdfs/mm6501a2.pdfendprint