生物监测及其阈限值研究进展

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第1122页（3041字）

生物监测(Biallogical monitoring)是有计划地衡测有害物对生物体接触水平的动态系统活动。

它概括了生物体对有害物的接触，摄取、代谢转化、与靶组织作用和排泄等众多过程作用的综合结果。能够反映生物体从各接触途径(吸入、经皮和经口)所摄取的有害物总量；能在接触(就业)前或在对照人群中检测了解当地的该有害物在生物体内的本底水平；能估测体生理蓄积或引起作用的有害物的量和多种有害物接触所产生的联合作用；以及由于个体的劳动、生活、负荷和生理条件的不同，能综合各个体差异因素等；以弥补环境监测中多以测定空气中有害物的浓度，而不能合理和精确的反映生物体真正接触有害水平的不足。

自Elkins(1954)首创生物监测和提出(1967)生物阈限值(Biological threshold Limitvalues，BTLV)以后，人们以采集血、尿、呼出气、毛发、指甲、汗液、粘液、精液和皮肤、脂肪、肝、鼻粘膜的活检标本，以及手术和尸检的组织标本等生物样品，检测其中的有害物本身及其代谢产物，或是生物体的无损性效应产物的量，与接触有害物的程度，与生物体反应程度间的关系展开了研究。

在研究具有在体内蓄积的有害物时，一般根据生物体吸收有害物后，在其器官，组织或血液中所检出的量，以估量算其接触水平；对一些在生物体内迅速转化与排泄的有害物，则可检测该有害物或其代谢产物的排出量，以推算其接触水平。

但有害物在体内受多种因素的干扰，特别是体内各反馈系统的各自调节机理的参与，使这种剂量反(效)应关系更具复杂，使个体是的差异更为明显。生物监测的研究，又受检测方法，采样技术和采样时间的不同而影响，以及某些有害物的代谢产物或效应的无特异性等，迄今能进行生物监测的有害物所见不多。

建立一项生物监测，除需了解该有害物的毒作用的特点和其毒代动力学外，尚应具备的基本条件为：(1)被检测物具有一定的特异性；(2)取样对人体无损、能为人群所接接受；(3)样品被检物较稳定，能贮放和便于运送；(4)有害物在体内的质和量的时相变化较明确，可确定其最佳采样时间；(5)检测方法可靠、精密、易行、价廉，且有质量控制。(6)检出结果能作出正确的解释和合理的评价；(7)有参比数据，如正常范围参比值、超限接触值等。

生物阈限值(BTLV)的研究，近10年国际一些学者提出了一些新的各词，如生物质量准则(Biological Quality Guide，BQG，1977，欧共体)、职业性生物接触限值(BiologicalOccupational exopure limits，BOEL，1980，WHO)、生物效应水平(Healty relevant biloogical ellect lekel)和生物接触限数(Billogical exposure limuts，1983)、容许生物水平(Permissible biologrcal lerels，1983)以及生物接触指数(Biologrocal expasure indices，BEI，1983，ACGLH)等。因此在引用此类参比数值时，宜注意其来源，性质和其含意。

生物阈限制是衡量接触者接触有害物程度的另一种尺度。虽BTLV与空气有害物接触限值(TLV-TWA)相比有其一定长处，但亦有一定的局限性：如无可靠的检测方法；不同区域和／或不同人群体间可比性较差；不适用于环境中有害物浓度波动大，生物半排期短、且主要呈急性毒性效应的有害物和所检出的结果受分析方法影响较大，而需用标准的采样方法和分析方法等。

BTLV亦有一个保护水平的问题，由于生物材料中有害物或其代谢产物的量不同，可以是正常值、容许吸收值、亚临床中毒值或临床中毒值。一般认为BTLV的制订应在低于可检出的健康损害的量，仅在仅是生物体反应的水平，应能反映在生产和生活环境综合接触影响下不引起有害效应的接触程度。

美国政府工业卫生医师协会(ACGIH)所公布的BTLV称其为生物接触指数(BEL)，是空气中有害物阈限值的一种生物当水量；是表示接触者对害物的生物反应的警戒水平，或其组织、体液或呼出气中有害物或其代谢产物的警戒水平。

大多数有害物最初的吸收和消除较速，一般半排期人仅几小时，甚至几分钟，致使检测的结果解释更为复杂，使一个工作班中接触有害物的体内平均负荷量估测发生偏高或偏低。

生物监测一般是无法检出工作班中短暂的过量接触，因为有害物及其代谢物的消除和接触有害物所引起的生物学改变是动态的，所以在制订BTLV时，应规定特定的采样时间和适用于8h的接触。

由于对有害物的摄取及其在组织内的分布和所检测指标间的关系所知不多；有关有害物的毒代动力学研究多以实验研究为基础，与人体的实际接触(浓度的波动、多种有害物的联合接触和体力负荷不同等)回异；对生物监测水平与接触者心理、生理功能不良作用的关系所知无几；以及接触者对所接触的有害物敏感性差异变化较大等，迄今仅有50种左右的有害物适用作生物监测。

制订一个有害物的BTLV所需的依据有：(1)收集到该有害物的在体内的吸收、分布和排泄的毒理资料；指出在一定的接触期限为有害物可能吸收量，以及非职业性接触的可能性，以期获得可影响总接触量的全部接触源的结果。而后列出有害物的代谢途径和其半排期，以预测工作周内体内有害物质的蓄积量。指出代谢产物与蛋白结合和共价结合的可能性，前者可降低排泄速率，后者与发生的毒作用有关等。(2)收集该有害物现行车间空气容许浓度的制定依据和其高危人群。(3)提供有害物检测指标，生物样品检测方法、采样(严格的采集时间和注意防污染事项)和保存；非职业性接触水平和正常水平及变异范围；列出影响检测结果的因素，包括遗传和疾病等。若有害物的半排期＜5h，则采集生物样品的时间可在下一个工作日的班前、工作班内和／或工作日的班末；若半排期＞5h，则采样时间可在下一个周的工作周开始和／或工作周末的班末。

半排期越长，蓄积性越高的有害物，采样时间无严格的规定。(4)判断BTLV时需特别考虑人群的研究结果，有害物的毒代动力学以及可能影响BTLV的偏倚和异议。

可见生物监测和其阈限值研究的进一步展开，很重要的一个环节是生物样品监测检验方法的研究。近年中国已组织了15个单位参加的协作组，以血、尿和呼出气为主要的生物样品，对30余种已有车间空气容许浓度的有害物和／或代谢物(或酶活性)，以不同仪器分析生物样品51种监测方法作出鉴定和列为标准。并为统一滥测方法的研究，制订了《研究生物监测检验方法指南》，规定了生物样品中有害物或其代谢产物测定方法内容、要求和程序，以使生物监测和限值的研究规范化、经常化和科学化。最终生物监测和BTLV的研究必将与车间卫生标准相似，成为评价接触有害物的危险度的一种有力的工具。

(上海市劳动卫生职业病防治研究所傅慰祖撰)