混合物毒性等级分类方法的探讨

刘兴东 中石化宁波工程有限公司 宁波 315103

石化工程项目中，工艺介质往往是以混合物形式存在的。与纯物质可以通过查阅化学品安全技术说明书(Material Safety Data Sheet，MSDS)确定其毒性等级不同的是，混合物的毒性等级评估是一个复杂的过程，需要结合物理试验结果和已知的毒理学数据[1]来确定。实际工程应用中混合物毒性危害程度的分类方法主要有两种：一种是依据联合国出版的“全球化学品统一分类和标签制度”(Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals，GHS)，该制度建立的目的是为了在全世界统一对化学品危害的认识，提高对化学品危害的防护，同时降低国际贸易成本,我国发布的《危险化学品目录》、《化学品分类和标签规范》GB 30000.1～ GB 30000.30系列标准、《压力管道规范 工业管道》GB/T 20801等均参照GHS编制；另一种分类方法是依据我国卫生部发布的《职业性接触毒物危害程度分级》GBZ 230，该标准是工作场所职业病危害分级、有毒作业分级和建设项目职业病危害分类管理的重要技术依据,我国的《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21与《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准》HG/T 20660均参照GBZ 230编制。

以上两种分类方法对于混合物的毒性等级划分均有相关说明，下面对两种方法体系进行阐述对比，并以某轻烃深加工项目火炬气为例，应用两种分类方法对火炬气的毒性等级进行判断，为今后混合物毒性等级的分类提供参考借鉴。

1 GHS分类方法

“全球化学品统一分类和标签制度”(GHS)是由国际劳工组织、经济合作与发展组织以及联合国经济及社会理事会危险货物运输问题专家小组委员会共同编制。该文件于2003年正式出版，之后每2年更新一次[2]。对于混合物的毒性，GHS提出了分层式的分类方法，见图1。

图1 按急性毒性对混合物的分层分类法

以某轻烃深加工项目为例，C4+球罐在火灾工况下排放的火炬气组分为：丙烷、异丁烷、异丁烯、正丁烷、正丁烯、丁二烯、正戊烷、苯、甲苯、二甲苯，各组分体积分数见表1。通过查阅化学品安全技术说明书(Material Safety Data Sheet，MSDS)可以确定各组分的急性吸入半数致死浓度值LC50(mg/L/4h)。由于缺乏该混合物的毒性试验数据，因此只能根据已知组分的毒理学数据判定混合物的毒性等级。

表1 火炬气各组分体积分数及急性吸入LC50

采用加和性公式计算此混合物的急性毒性估计值(Acute Toxicity Estimate，ATE)：

式中,Ci为组分i的浓度；n表示n个组分，i从1到n；ATEi为组分i的急性毒性估计值：ATEmix=509.37 mg/L,根据GB 30000.18，该混合物的急性毒性估计值为类别5，属于轻微危害[3]。

2 职业性接触毒物危害程度分级方法

根据GBZ 230，职业性接触毒物危害程度分级是以毒物的急性毒性、刺激与腐蚀性、致敏性、生殖毒性、致癌性、扩散性、蓄积性、实际危害后果与预后等分项指标为基础的定级标准。每项指标均按照危害程度分为5个等级并赋予相应分值(轻微危害：0分；轻度危害：1分；中度危害：2分；高度危害：3分；极度危害：4分)；同时根据各项指标对职业危害影响作用的大小赋予相应的权重指数。最终依据各项指标加权分值的总和，即毒物危害指数(THI)确定职业性接触毒物危害程度的级别[4]。

以甲苯为例，根据MSDS确定其分项指标的危害程度见表2。

表2 甲苯各分项指标的危害程度

经核算，甲苯的毒物危害指数为：

式中，THI为毒物危害指数；k为分项指标权重指数；F为分项指标积分值。

根据GBZ 230，甲苯属于中度危害。其他各组分毒物危害指数核算结果见表3。

表3 火炬气各组分毒物危害指数

根据HG/T 20660，对于一般混合物，可按照混合物中毒性危害程度最大的组分物质确定其介质类别[6]，因此该混合物的危害程度为极度危害。

3 结语

(1)本文应用两种分类方法对于同一混合物的毒性等级进行划分，得出的结论并不一致，其根本原因在于两种分类方法的参照体系不同。压力管道规范参照的是GHS制度，认为混合物的毒性应根据其急性毒性进行分类，采用加和性公式核算混合物的急性毒性估计值(ATE)，进而确定混合物的毒性类别；压力容器规范参照的是GBZ 230，认为混合物的毒性应通过计算各组分的毒物危害指数(THI)，然后按照毒性危害程度最大的组分确定混合物的毒性等级。

(2)两种分类方法的侧重点不同，压力管道规范对于介质毒性的判断主要基于在生产和储存过程中因事故泄漏致使介质与人体接触而引起的健康危害，仅考虑短时间接触的影响；压力容器规范对于介质毒性的判断不仅包含工作过程中因事故泄漏致使介质与人体接触造成的伤害，还包括职业性接触毒物可能造成的健康损害和不良健康影响，侧重于长时间接触的影响。

(3)急性毒性危害程度分类的优点是各组分的毒理学数据获取容易，计算方法简单，不足之处在于评价指标相对单一，未能将混合物其他潜在的危险性(如致癌性)纳入评估范围；职业性接触毒物危害程度分级的优点是运用分项指标能够更全面地表征各组分的危害程度，不足之处在于部分指标如刺激与腐蚀性、生殖毒性、实际危害后果与预后等难以通过查阅文献资料确定危害程度，导致最终确定的介质组分毒物危害指数不可避免地具有一定的主观性。

(4)对于规范中按照混合物中毒性危害程度最大的组分物质确定其介质类别的观点，笔者并不认同。忽略组分浓度去讨论混合物的毒性，对于工程实践而言并无指导意义。笔者建议可以借鉴GHS中关于临界值的阐述，即对于某介质组分，只有当其浓度大于临界值时才考虑其对于混合物毒性等级的影响。