作者：黃昭維 綜述 金焱 審校

???? 煤炭一直是我國的主要能源，在煤礦的開采過程中，作業(yè)者要接觸大量的煤塵、長期的慢性接觸，就可能導(dǎo)致職業(yè)病一煤工塵肺，使作業(yè)者勞動能力下降，生活質(zhì)量降低。因此，煤塵對人體危害的研究在國內(nèi)一直是專業(yè)工作者的主要課題。

???? 1 煤塵對人體的危害

???? 1.1 SiO₂對人體的影響 SiO₂是花崗巖、片麻巖、石英巖、砂巖等巖石的主要成份。在地下煤礦開采時，要先挖掘豎井、巷道等直達煤層，在挖掘過程中要接觸大量的游離SiO₂，它是導(dǎo)致肺部纖維化的主要物質(zhì)。新鮮的游離SiO₂是一種四面體的石英粒子，其表面存在自由基，且石英越純，自由基越多。目前的研究報道在空氣中形成的自由基有硅自由基（Si?），硅氧自由基（SiOˋ），硅過氧基（SiO₂），超氧陰離子自由基（O₂），羥自由基（OHˋ）。這些自由基構(gòu)成了塵粒表面的功能部位，并與肺泡巨噬細(xì)胞代謝發(fā)生催化反應(yīng)，使成纖維細(xì)胞異常增生終致發(fā)生纖維化。自由基量的增多是急性矽肺的發(fā)病機理。SiO₂進入肺泡后被肺巨噬細(xì)胞吞噬，由于吞噬體內(nèi)深酶體的釋放，導(dǎo)致肺泡巨噬細(xì)胞崩解和死亡，使粉塵粒子再釋放，再次被肺泡巨噬細(xì)胞吞噬，形成無休止的循環(huán)。所以，即使脫離粉塵接觸后，肺纖維化的發(fā)展進程并未停止，這就解釋離脫離粉塵作業(yè)后許多年而出現(xiàn)塵肺的原因。小池重夫在研究中發(fā)現(xiàn)：石英粒子表面的活性自由基的細(xì)胞毒性作用，如用蛋白、磷脂膽堿（phosphatidylcholine）包裹，或加聚2-乙烯吡啶氮氧化（PVPNO）可被抑制。肺內(nèi)微量元素測定結(jié)果顯示，有、無塊狀纖維化塵肺患者的組織中鋁、銅，鋅、鈣、鐵的含量均無差異。而硅在塊狀纖維化中含量較高。說明塊狀病變中集中大量煤矽混合性粉塵，硅含量增高在其形成過程中有重要作用。Jacbsen等亦認(rèn)為PMF形成與石英有關(guān)。

???? 1.2 煤塵 煤塵是一種炭末，目前研究已經(jīng)證實，單純的煤塵也可以致病。其致病機制主要是由于煤塵經(jīng)肺泡巨噬細(xì)胞吞噬后，巨噬細(xì)胞體積極度增大，在排出過程中阻寒淋巴循環(huán)通道，另外，巨噬細(xì)胞崩解后釋放出溶酶和白細(xì)胞趨化因子，引起炎癥繼發(fā)纖維化。Reisner等研究的西德Ruhr礦區(qū)127共295 078名礦工104份煤塵樣品，觀察到煤塵中灰分含量增加，其細(xì)胞毒性增強。但是，隨著煤塵中灰分含量增加，煤工塵肺發(fā)生率則下降。這可能是石英的表面被共生的煤或其他物質(zhì)以及污染的有機物和無機物覆蓋，使石英對肺組織的作用受到抑制。Kriegseis等研究了游離SiO₂含量（84%~96%）相近的10種天然石英砂，觀察到它們的體外細(xì)胞毒性可顯著不同（最多相差6倍），即石英砂的細(xì)胞毒性與其SiO₂含量無關(guān)?？梢哉J(rèn)為在致纖維化作用中起主要作用的不是SiO₂的總量，而是未被污染的SiO₂的表面積。在混合粉塵中，石英和其他某些成分都具有表面積。在混合粉塵中，石英和其他某些成分都具有一定的細(xì)胞毒性，但致纖維化作用主要是游離的石英表面引起的，且是復(fù)雜因素長時間綜合作用的整體交應(yīng)。煤塵是一種化學(xué)成分及理化特性復(fù)雜的混合物，其體外毒性試驗與體內(nèi)致纖維化能力不一致。同時，由于細(xì)胞實驗條件（細(xì)胞來源、培養(yǎng)技術(shù)、檢測手段等）、觀察指標(biāo)和評價方法的不統(tǒng)一，因此用不同煤礦煤塵的離體細(xì)胞毒性來預(yù)測煤工塵肺發(fā)生率是不恰當(dāng)?shù)摹?SPAN lang="EN-US">Bennett等調(diào)查了英國250個煤礦共62 362名采煤工作面工人，觀察到煤工塵肺發(fā)生率與煤的品位呈正相關(guān)，從低品位煤（煙煤）到高品位煤（無煙煤），礦工的塵肺發(fā)生率逐漸增高，最多相差5倍。但是Reisner等研究西德Ruhr礦區(qū)單純性塵肺患病率（2.5%~25.7%）不同的5個煤礦共4 500名礦工78份煤塵樣品，觀察到低品位煤細(xì)胞毒性大，高品位煤細(xì)胞毒性小。塵肺患病率最低的G礦、H礦和D礦，其煤塵細(xì)胞毒性則較小。Addison等根據(jù)對英國煤礦粉塵的研究，指出煤塵體外細(xì)胞毒性與煤工塵肺發(fā)生率不相關(guān)。高品位（含碳量高，則灰分含量低）塵肺發(fā)生率高，而低品位煤因灰分含量高，其細(xì)胞毒性大，所以煤塵體外細(xì)胞毒性與煤工塵肺發(fā)生率不呈正相關(guān)。有研究證實，煤塵表面吸附能力強，可吸附一些有致纖維化能力的物質(zhì)，引起纖維化，在電鏡下證實肺巨噬細(xì)胞內(nèi)的煤塵顆粒表面包繞著一層極細(xì)小的顆粒，微量分析為矽。臨床上也發(fā)現(xiàn)，煤塵中含有二氧化矽時，其至纖維化的毒性作用明顯增強。沈國安等認(rèn)為煤塵肺的危險度與煤的等級有關(guān)，其危險度按無煙煤、有煙煤到褐煤的順序遞減，隨著煤中揮發(fā)性物質(zhì)含量減少而遞增。即煤的等級愈高，煤塵表面活性自由基含量愈高，煤塵肺患病率愈高。

???? 蒼恩志等對8個煤礦、2個選煤廠和1個煤炭裝卸作業(yè)區(qū)進行勞動衛(wèi)生、流行病學(xué)調(diào)查，煤塵濃度為10.2~200.0 mg/m³，煤塵中游離SiO