改編自第 3 版職業健康與安全百科全書

塑料行業分為兩個主要部門，其相互關係如圖 1 所示。第一個部門包括原材料供應商，他們使用自己生產的中間體製造聚合物和模塑料。 就投資資本而言，這通常是兩個部門中最大的。 第二個部門由加工商組成，他們使用擠壓和注塑成型等各種工藝將原材料轉化為可銷售的物品。 其他行業包括向加工商提供設備的機械製造商和行業內使用的特殊添加劑供應商。

圖 1. 塑料加工中的生產順序

聚合物製造

塑料材料大致分為兩個不同的類別：熱塑性材料，可以通過加熱反复軟化；熱固性材料，在加熱和成型時發生化學變化，此後不能通過加熱重新成型。 可以製造出數百種具有廣泛不同特性的聚合物，但只有 20 種聚合物佔世界總產量的 90% 左右。 熱塑性塑料是最大的一類，其產量的增長速度高於熱固性塑料。 就生產量而言，最重要的熱塑性塑料是高密度和低密度聚乙烯和聚丙烯（聚烯烴）、聚氯乙烯 (PVC) 和聚苯乙烯。

重要的熱固性樹脂是酚醛樹脂和脲醛樹脂，均以樹脂和模塑粉末的形式存在。 環氧樹脂、不飽和聚酯和聚氨酯也很重要。 少量的“工程塑料”，例如聚縮醛、聚酰胺和聚碳酸酯，在關鍵應用中具有很高的使用價值。

塑料工業在第二次世界大戰後的顯著擴張，很大程度上得益於其基本原材料範圍的擴大； 原材料的可用性和價格對任何快速發展的行業都至關重要。 傳統原材料無法以可接受的成本提供足夠數量的化學中間體，以促進大噸位塑料材料的經濟商業生產，而石化工業的發展使增長成為可能。 石油作為一種原材料，隨處可得，易於運輸和處理，而且在 1970 世紀 XNUMX 年代的石油危機之前一直相對便宜。 因此，在全世界範圍內，塑料工業主要依賴於使用從石油裂解和天然氣中獲得的中間體。 生物質和煤炭等非常規原料尚未對塑料行業的供應產生重大影響。

圖 2 中的流程圖說明了原油和天然氣原料的多功能性，可作為重要的熱固性和熱塑性塑料材料的起點。 在原油蒸餾的第一個過程之後，石腦油原料被裂化或重整以提供有用的中間體。 因此，裂解過程產生的乙烯可直接用於生產聚乙烯或用於提供單體氯乙烯（PVC 的基礎）的其他過程。 在裂化過程中也會產生丙烯，通過異丙苯途徑或異丙醇途徑用於製造聚甲基丙烯酸甲酯所需的丙酮； 它還用於製造聚酯和聚醚樹脂的環氧丙烷，並可直接聚合成聚丙烯。 丁烯可用於製造增塑劑，1,3,​​XNUMX-丁二烯可直接用於合成橡膠製造。 苯、甲苯和二甲苯等芳烴現在廣泛由石油蒸餾操作的衍生物生產，而不是從煤焦化過程中獲得； 如流程圖所示，這些是製造重要塑料原料和增塑劑等輔助產品的中間體。 芳烴也是合成纖維工業所需的許多聚合物的起點，其中一些在本文的其他地方進行了討論 百科全書。

圖 2. 將原材料生產成塑料

許多差異很大的工藝有助於最終生產完全或部分由塑料製成的成品。 有些過程是純化學過程，有些過程涉及純機械混合過程，而其他過程——尤其是靠近圖表低端的過程——涉及大量使用專用機械。 有些機器類似於橡膠、玻璃、造紙和紡織工業中使用的機器； 其餘部分專門針對塑料行業。

塑料加工

塑料加工業將散裝聚合物材料轉化為成品。

原料

塑料工業的加工部門以下列形式接收用於生產的原材料：

• 完全複合的聚合物材料，以球粒、顆粒或粉末的形式，直接送入機器進行加工
• 未混合的聚合物，以顆粒或粉末的形式存在，必須與添加劑混合才能用於機械加工
• 經工業進一步加工的聚合物板材、棒材、管材和箔材
• 可以是懸浮液或乳液形式的完全聚合物質（通常稱為膠乳）或可以聚合的液體或固體，或處於反應性原料和最終聚合物之間的中間狀態的物質。 其中一些是液體，一些是部分聚合物質在酸度 (pH) 受控的水中或有機溶劑中的真實溶液。

複利

從聚合物製造化合物需要將聚合物與添加劑混合。 儘管為此目的使用了多種機械，但在處理粉末時，最常見的是球磨機或高速螺旋槳式混合機，而在混合塑料塊時，則使用諸如開輥式或班伯里式混合機之類的捏合機, 或擠出機本身通常被使用。

工業所需的助劑種類繁多，化學種類繁多。 在大約 20 個類中，最重要的是：

• 增塑劑——通常是低揮發性的酯類
• 抗氧化劑——防止加工過程中熱分解的有機化學品
• 穩定劑——防止熱分解和輻射能降解的無機和有機化學品
• 潤滑劑
• 填料——賦予特殊性能或使組合物便宜的廉價物質
• 著色劑——無機或有機物質給化合物著色
• 發泡劑——釋放氣體以產生塑料泡沫的氣體或化學品。

轉換過程

所有的轉化過程都依賴於高分子材料的“塑性”現象，分為兩種類型。 首先，聚合物通過加熱進入塑性狀態，在這種狀態下，它會受到機械收縮，從而形成一種在固結和冷卻時保持不變的形狀。 其次，其中可聚合材料 - 可以部分聚合 - 通過熱或催化劑的作用或通過兩者在機械約束下一起作用而完全聚合，導致其在完全聚合和冷時保持的形式. 塑料技術的發展是為了利用這些特性，以最少的人力和最大的物理特性一致性來生產產品。 通常使用以下過程。

壓縮成型

這包括在壓機中的模具中加熱顆粒或粉末形式的塑料材料。 當材料變成“塑料”時，壓力迫使它符合模具的形狀。 如果塑料是加熱硬化的類型，則在短時間加熱後通過打開壓機取出成型製品。 如果塑料在加熱時不硬化，則在打開壓力機之前必須進行冷卻。 通過模壓成型製成的製品包括瓶蓋、罐蓋、電插頭和插座、馬桶座圈、托盤和精美商品。 壓縮成型也用於製造板材，用於在真空成型工藝中進行後續成型，或通過焊接或通過對現有金屬罐進行襯裡來構建罐和大型容器。

傳遞模塑

這是壓縮成型的改進。 熱固性材料在腔體中被加熱，然後被柱塞壓入模具中，模具與加熱腔體物理分離並獨立加熱。 當最終製品必須帶有精密金屬嵌件（如小型電氣開關設備）時，或者在非常厚的物體中，無法通過正常壓縮成型完成化學反應時，最好使用正常壓縮成型。

注塑成型

在此過程中，塑料顆粒或粉末在與模具分開的圓筒（稱為桶）中加熱。 材料被加熱直到變成流體，同時通過螺旋螺桿輸送通過機筒，然後被迫進入模具，在那裡冷卻並硬化。 然後用機械方式打開模具並取出成型的物品（見圖 3）。 這個過程是塑料工業中最重要的過程之一。 它得到了廣泛的發展，已經能夠以非常低的成本製造相當複雜的物品。

圖 3. 操作員從注塑機上取下聚丙烯碗。

儘管傳遞模塑和注塑成型在原則上是相同的，但所使用的機器卻大不相同。 傳遞模塑通常僅限於熱固性材料，注射模塑僅限於熱塑性塑料。

擠壓

在此過程中，機器會軟化塑料並迫使其通過模具，使其在冷卻時保持形狀。 擠壓產品是管材或棒材，其橫截面幾乎可以是任何形狀（見圖 4）。 用於工業或家用的管子以這種方式生產，但其他物品可以通過輔助工藝製造。 例如，小袋可以通過切割管子並在兩端密封來製成，而袋子可以通過切割和密封一端的薄壁軟管製成。

擠壓過程有兩種主要類型。 其中一個是生產平板。 該片材可以通過其他工藝（例如真空成型）轉化為有用的商品。

圖 4. 塑料擠出：帶狀物被切碎製成用於注塑機的顆粒。

雷·伍德科克

第二種是擠壓管成型的過程，當它仍然很熱時，由於管內保持的空氣壓力而大大膨脹。 這導致管子的直徑可能有幾英尺，壁很薄。 在分切時，該管產生薄膜，該薄膜廣泛用於包裝行業的包裝。 或者，可以將管子折疊成雙層片材，通過切割和密封可以用來製作簡單的袋子。 圖 5 提供了在擠壓過程中進行適當局部通風的示例。

圖 5. 帶局部排氣罩和擠出機頭水浴的塑料擠出

雷·伍德科克

壓光

在這個過程中，塑料被送入兩個或多個加熱輥並通過兩個這樣的輥之間的輥隙並隨後冷卻而被壓成片材。 比薄膜厚的片材就是這樣製成的。 如此製成的片材用於工業和家庭應用，並用作製造服裝和玩具等充氣產品的原材料（見圖 6）。

圖 6. 用於捕獲壓延工藝中熱軋機熱排放物的遮篷

雷·伍德科克

吹塑成型

這個過程可以看作是擠壓和熱成型過程的結合。 管子被向下擠壓到打開的模具中； 當它到達底部時，模具圍繞它關閉，管子在氣壓的作用下膨脹。 因此，塑料被壓到模具的側面，頂部和底部被密封。 冷卻時，製品從模具中取出。 這個過程製造空心製品，其中瓶子是最重要的。

通過使用拉伸吹塑技術，可以顯著提高某些吹塑塑料製品的壓縮強度和衝擊強度。 這是通過生產預製件實現的，該預製件隨後通過氣壓膨脹並雙軸拉伸。 這導致用於碳酸飲料的 PVC 瓶的爆破壓力強度有所提高。

滾塑成型

該工藝用於通過加熱和冷卻空心模型來生產模塑製品，空心模型通過旋轉使重力能夠將細碎的粉末或液體分佈在該模型的內表面上。 用這種方法生產的物品包括足球、玩偶和其他類似物品。

電影選角

除了擠出過程之外，還可以通過將熱聚合物擠出到高度拋光的金屬鼓上來形成薄膜，或者可以將聚合物溶液噴灑到移動的皮帶上。

某些塑料的一個重要應用是紙張的塗層。 在這種情況下，在塑料粘附到紙上的條件下，將熔融塑料薄膜擠出到紙上。 板可以用同樣的方法塗。 如此塗層的紙和紙板廣泛用於包裝，這種類型的紙板用於製盒。

熱成型

在這個標題下，將許多過程歸為一組，在這些過程中，通常在烘箱中加熱一片塑料材料（通常是熱塑性材料），然後在周邊夾緊後通過壓力將其壓成預先設計的形狀，壓力可能來自機械操作的柱塞或壓縮空氣或蒸汽。 對於非常大的物品，“橡膠”熱板在成型機上用鉗子粗暴處理。 如此製造的產品包括外部燈具、廣告和定向路標、浴缸和其他盥洗用品以及隱形眼鏡。

真空成型

這個總標題下有許多工藝，所有這些都是熱成型的各個方面，但它們都有一個共同點，即塑料片在腔體上方的機器中加熱，圍繞腔體的邊緣被夾緊，並且當它變得柔韌時，它會被吸力壓入空腔，在那裡它會變成某種特定的形狀並冷卻。 在隨後的操作中，物品從片材上被裁剪下來。 這些工藝生產各種類型的非常便宜的薄壁容器，以及展示和廣告商品、托盤和類似物品，以及用於包裝精美蛋糕、軟水果和切肉等商品的減震材料。

覆膜

在所有各種層壓工藝中，兩種或多種片材形式的材料被壓縮以提供具有特殊性能的加固片材或面板。 一種極端是用酚醛樹脂和氨基樹脂製成的裝飾性層壓板，另一種是用於包裝的複合薄膜，例如其結構中含有纖維素、聚乙烯和金屬箔。

樹脂工藝流程

這些包括膠合板製造、家具製造以及用聚酯或環氧樹脂浸漬的玻璃纖維建造大型和精緻的物品，例如車身和船體。 在所有這些過程中，液態樹脂在熱或催化劑的作用下凝固，從而將離散的顆粒或纖維或機械強度較弱的薄膜或片材粘合在一起，從而形成堅固的剛性結構面板。 這些樹脂可以通過手糊技術（例如刷塗和浸漬）或通過噴塗來應用。

紀念品和塑料首飾等小物件也可以通過鑄造製作，將液態樹脂和催化劑混合在一起，然後倒入模具中。

整理工序

此標題下包括許多行業共有的許多過程，例如油漆和粘合劑的使用。 但是，有許多用於塑料焊接的特定技術。 這些包括使用溶劑，例如氯化碳氫化合物、甲乙酮 (MEK) 和甲苯，這些溶劑用於將硬塑料板粘合在一起，用於一般製造、廣告展示架和類似工作。 射頻 (RF) 輻射利用機械壓力和電磁輻射的組合，頻率通常在 10 到 100 mHz 的範圍內。 這種方法通常用於在製造錢包、公文包和兒童推椅（見隨附的盒子）時將柔性塑料材料焊接在一起。 超聲波能量也與機械壓力結合用於類似範圍的工作。

射頻電介質加熱器和密封器

射頻 (RF) 加熱器和密封器在許多行業中用於加熱、熔化或固化介電材料，例如塑料、橡膠和膠水，它們是電絕緣體和熱絕緣體，難以使用常規方法加熱。 射頻加熱器通常用於密封聚氯乙烯（例如，雨衣、座套和包裝材料等塑料製品的製造）； 木工用膠水的固化； 紡織品、紙張、皮革和塑料的壓花和乾燥； 許多含有塑料樹脂的材料的固化。

RF 加熱器使用頻率範圍為 10 至 100MHz 的 RF 輻射產生熱量，輸出功率從低於 1kW 到大約 100kW。 待加熱的材料在壓力下放置在兩個電極之間，射頻功率的施加時間從幾秒到大約一分鐘不等，具體取決於用途。 射頻加熱器會在周圍環境中產生高雜散射頻電場和磁場，尤其是在電極未屏蔽的情況下。

人體吸收射頻能量會導致局部和全身發熱，從而對健康產生不利影響。 體溫可升高 1°C 或更多，這會導致心率和心輸出量增加等心血管影響。 局部影響包括眼睛白內障、男性生殖系統精子數量減少和發育中胎兒的致畸作用。

間接危害包括因直接接觸加熱器的金屬部件而引起的射頻灼傷，這些部件疼痛、根深蒂固且癒合緩慢； 手麻木; 和神經系統影響，包括腕管綜合症和周圍神經系統影響。

Controls

可用於減少射頻加熱器危害的兩種基本控制類型是工作實踐和屏蔽。 屏蔽當然是首選，但適當的維護程序和其他工作實踐也可以減少暴露。 限制操作員暴露的時間量，一種管理控制，也被使用。

正確的維護或維修程序很重要，因為未能正確重新安裝屏蔽、聯鎖裝置、機櫃面板和緊固件會導致射頻洩漏過多。 此外，加熱器的電源應斷開並上鎖或掛牌以保護維護人員。

通過使操作員的手和上半身盡可能遠離 RF 加熱器，可以降低操作員的暴露水平。 一些自動加熱器的操作員控制面板通過使用穿梭托盤、轉台或傳送帶為加熱器供電，與加熱器電極保持一定距離。

通過測量 RF 水平，可以減少操作人員和非操作人員的暴露。 由於 RF 水平隨著與加熱器的距離增加而降低，因此可以在每個加熱器周圍識別出“RF 危險區域”。 當 RF 加熱器運行時，可以提醒工人不要進入這些危險區域。 在可能的情況下，應使用絕緣物理屏障使人們保持安全距離。

理想情況下，RF 加熱器應在 RF 施加器周圍有一個箱形屏蔽罩，以包含 RF 輻射。 屏蔽層和所有接頭都應具有高導電性，以防止將在牆壁中流動的內部電流。 護罩中的開口應盡可能少，並且應盡可能小以便操作。 開口應遠離操作員。 通過在機櫃內使用單獨的導體來傳導高電流，可以最大限度地減少屏蔽層中的電流。 加熱器應妥善接地，地線與電源線在同一管道內。 加熱器應具有適當的聯鎖裝置，以防止暴露於高壓和高射頻輻射。

製造商將這種屏蔽結合到 RF 加熱器的新設計中要容易得多。 改造難度更大。 箱式外殼可能是有效的。 正確的接地通常也可以有效地減少射頻輻射。 之後必須仔細進行 RF 測量，以確保 RF 輻射實際上已經減少。 如果操作員也在那個房間裡，將加熱器封閉在金屬屏風房間中的做法實際上會增加暴露，儘管它確實會減少房間外的暴露。

資料來源：ICNIRP 出版中。

危害及其預防

聚合物製造

聚合物行業的特殊危害與石化行業的危害密切相關，並且在很大程度上取決於所使用的物質。 個別原材料的健康危害見本手冊其他部分 百科全書。 火災和爆炸的危險是一種重要的一般危險。 由於所用主要原材料的性質，許多聚合物/樹脂工藝存在火災和爆炸風險。 如果不採取充分的保護措施，有時在反應過程中（通常在部分封閉的建築物內）存在易燃氣體或液體在高於其閃點的溫度下逸出的風險。 如果涉及的壓力非常高，則應採取措施以充分排放到大氣中。 由於出乎意料的快速放熱反應可能會導致壓力過度增加，並且某些添加劑的處理和某些催化劑的製備可能會增加爆炸或火災的風險。 該行業已經解決了這些問題，特別是在酚醛樹脂的製造方面，已經制定了有關工廠設計工程和安全操作程序的詳細指導說明。

塑料加工

塑料加工業由於使用機械而存在傷害危險，由於塑料及其粉末的可燃性而存在火災危險，並且由於該行業使用的許多化學品而存在健康危害。

受傷

受傷的主要領域是塑料工業的塑料加工部門。 大多數塑料轉化過程幾乎完全依賴於機械的使用。 因此，主要的危險是那些與使用此類機器相關的危險，不僅在正常操作期間，而且在機器的清潔、設置和維護期間。

壓縮、轉移、注射和吹塑機都具有鎖緊力為每平方厘米許多噸的壓板。 應安裝足夠的防護裝置以防止截肢或擠壓傷。 這通常是通過封閉危險部件並將任何可移動防護裝置與機器控制聯鎖來實現的。 聯鎖防護裝置不應允許在防護裝置打開的情況下在防護區域內進行危險運動，並且如果在機器運行期間打開防護裝置，則應使危險部件停止或逆轉危險運動。

如果機器存在嚴重的受傷風險，例如成型機的壓板，並且經常進入危險區域，則需要更高的聯鎖標準。 這可以通過防護裝置上的第二個獨立聯鎖裝置來實現，以在防護裝置打開時中斷電源並防止危險運動。

對於涉及塑料板材的工藝，常見的機械危險是輥子之間或輥子與正在加工的板材之間的運行中的陷阱。 這些發生在擠壓廠和壓延機的張力輥和牽引裝置上。 可以通過使用位於適當位置的跳閘裝置來實現保護，該裝置會立即使滾輪停止或反轉危險運動。

許多塑料加工機器在高溫下運行，如果身體的某些部位接觸到熱金屬或塑料，可能會被嚴重灼傷。 在可行的情況下，當溫度超過 50 ºC 時，應對此類部件進行保護。 此外，注塑機和擠出機上發生的堵塞可能會猛烈地自行釋放。 嘗試解開凍結的塑料塞時，應遵循安全工作制度，其中應包括使用合適的手套和麵部保護裝置。

大多數現代機器功能現在由程序化的電子控製或計算機系統控制，這些系統也可以控制機械起飛裝置或與機器人相連。 在新機器上，操作員不太需要接近危險區域，因此機器的安全性應相應提高。 然而，安裝人員和工程師更需要處理這些部件。 因此，在進行此類工作之前，必須制定適當的上鎖/掛牌程序，尤其是在機器安全裝置無法實現全面保護的情況下。 此外，應設計和設計足夠的備用或應急系統，以處理程序控制因任何原因（例如，在電源丟失期間）失敗的情況。

重要的是，在車間內正確佈置機器，並為每台機器提供清晰的工作空間。 這有助於保持高標準的清潔和整潔。 機器本身也應妥善維護，並應定期檢查安全裝置。

良好的內務管理是必不可少的，應特別注意保持地板清潔。 如果不進行常規清潔，地板會被機油或溢出的塑料顆粒嚴重污染。 還應考慮並提供工作方法，包括進入地板以上區域的安全方法。

原材料和成品的存放也應留出足夠的空間； 應明確指定這些區域。

塑料是良好的電絕緣體，正因為如此，靜電會在片材或薄膜運行的機器上積聚。 這些電荷的電勢可能高到足以導致嚴重事故或成為火源。 應使用靜電消除器來減少這些電荷，並將金屬部件正確接地或接地。

越來越多的廢塑料材料正在使用造粒機進行再加工，並與新原料混合。 造粒機應完全封閉，以防止任何可能通過排料口和進料口接觸轉子。 大型機器進料口的設計應能防止全身進入。 轉子高速運轉，在它們靜止之前不應取下蓋子。 在裝有聯鎖防護裝置的地方，它們應防止與刀片接觸，直到它們完全停止。

火災和爆炸危險

塑料是可燃材料，但並非所有聚合物都支持燃燒。 在細粉形式下，許多可以在空氣中形成爆炸濃度。 如果存在這種風險，則應控製粉末，最好在封閉系統中進行控制，並在低壓（約 0.05 巴）下使用足夠的洩壓板將其排放到安全位置。 一絲不苟的清潔對於防止工作室內的積聚至關重要，這些積聚可能會在空氣中傳播並引起二次爆炸。

在不大大高於正常加工溫度的溫度下，聚合物可能會發生熱降解和熱解。 在這些情況下，擠出機機筒中可能會產生足夠的壓力，例如，以噴出熔融塑料和任何固體塑料塞，從而導致初始堵塞。

易燃液體通常用於該行業，例如用作油漆、粘合劑、清潔劑和溶劑焊接。 玻璃纖維（聚酯）樹脂也會釋放出易燃的苯乙烯蒸氣。 此類液體的庫存應減少到最低限度，並在不使用時存放在安全的地方。 儲存區應包括露天安全場所或防火商店。

用於製造玻璃鋼 (GRP) 樹脂的過氧化物應與易燃液體和其他可燃材料分開存放，並且不要暴露在極端溫度下，因為它們在加熱時會爆炸。

健康危害

塑料加工存在許多潛在的健康危害。 原料塑料很少單獨使用，應針對各種配方中使用的添加劑採取適當的預防措施。 使用的添加劑包括 PVC 中的鉛皂和某些有機染料和鎘染料。

通常來自“反應性化學物質”的液體和粉末有很大的皮炎風險，例如用於生產 GRP 產品的酚醛樹脂（交聯前）、聚氨酯和不飽和聚酯樹脂。 應穿戴合適的防護服。

在熱加工過程中，聚合物的熱降解可能會產生煙霧。 工程控制可以最大限度地減少問題。 然而，必須特別注意避免在不利條件下吸入熱解產物，例如擠出機機筒的吹掃。 可能需要良好的 LEV 條件。 例如，在 PVC 和聚四氟乙烯 (PTFE) 過熱後，操作員已被鹽酸氣體克服並遭受“聚合物煙霧熱”等問題。 隨附的盒子詳細介紹了塑料的一些化學分解產物。

諾伯特·利希滕斯坦

¹ 停止使用。
² 使用所用的分析技術 (GC/MS) 無法檢測到，但從文獻中得知。

還存在吸入某些熱固性樹脂的有毒蒸氣的危險。 吸入與聚氨酯樹脂一起使用的異氰酸酯會導致化學性肺炎和嚴重哮喘，一旦過敏，應將人員轉移到其他工作崗位。 甲醛樹脂也存在類似的問題。 在這兩個例子中，高標準的 LEV 是必要的。 在 GRP 製品的製造過程中，會釋放出大量的苯乙烯蒸氣，因此必須在工作室內通風良好的條件下進行這項工作。

還有一些行業普遍存在的某些危害。 這些包括使用溶劑進行稀釋或用於前面提到的目的。 氯化碳氫化合物通常用於清潔和粘合，如果沒有足夠的排氣通風，人們很可能會中毒。

應在嚴格控制的條件下通過焚燒處理塑料垃圾； 例如，聚四氟乙烯和聚氨酯應該位於菸霧排放到安全位置的區域。

在使用製粒機期間通常會產生非常高的噪音水平，這很可能導致操作員和附近工作人員的聽力受損。 通過將本設備與其他工作區域分開，可以限制這種危險。 最好從源頭上降低噪音水平。 這是通過在造粒機上塗上隔音材料並在進料口安裝擋板成功實現的。 作為超聲波能量的正常伴奏，超聲波焊接機產生的可聽聲音也可能對聽力造成危害。 可以設計合適的外殼以降低接收到的噪音水平，並且可以互鎖以防止機械危險。 作為最低標準，在高噪音區域工作的人員應佩戴適當的聽力保護裝置，並且應有適當的聽力保護計劃，包括聽力測試和培訓。

燒傷也是一種危險。 一些用於塑料生產和加工的添加劑和催化劑在與空氣和水接觸時具有很強的反應性，很容易引起化學灼傷。 無論在哪里處理或運輸熔融的熱塑性塑料，都存在熱材料飛濺和隨之而來的燒傷和燙傷的危險。 這些燒傷的嚴重程度可能會因熱熱塑性塑料（如熱蠟）粘附在皮膚上而加重。

有機過氧化物具有刺激性，如果濺入眼睛可能會導致失明。 應佩戴合適的護目鏡。

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演變與概況

生物技術可以定義為生物系統在技術和工業過程中的應用。 它包括傳統生物和基因工程生物。 傳統生物技術是各種生物通過經典雜交、交配或雜交創造新生物的結果，這些新生物幾個世紀以來一直用於生產麵包、啤酒、奶酪、大豆、清酒、維生素、雜交植物和抗生素。 最近，各種生物體也被用於處理廢水、人類污水和工業有毒廢物。

現代生物技術將化學和生物科學（分子和細胞生物學、遺傳學、免疫學）的原理與技術學科（工程學、計算機科學）相結合，以生產商品和服務以及進行環境管理。 現代生物技術利用限制酶將遺傳信息 DNA 從一種生物體剪切並粘貼到活細胞外的另一種生物體。 然後將復合 DNA 重新引入宿主細胞以確定是否表達了所需的性狀。 由此產生的細胞稱為工程克隆、重組或基因操縱生物體 (GMO)。 “現代”生物技術產業誕生於 1961 年至 1965 年，伴隨著遺傳密碼的破解，自 1972 年首次成功的 DNA 克隆實驗以來，該產業發展迅猛。

自 1970 世紀 1974 年代初以來，科學家們就認識到基因工程是一項極其強大且有前途的技術，但也存在潛在的嚴重風險需要考慮。 早在 1974 年，科學家們就呼籲在全球範圍內暫停特定類型的實驗，以評估風險並製定適當的指導方針來避免生物和生態危害（重組 DNA 分子委員會，國家研究委員會，美國國家科學院 1976 年). 表達的一些擔憂涉及潛在的“可能引發不可逆轉過程的載體逃逸，其產生的問題可能比自然界自發發生的大量基因重組引起的問題大很多倍”。 有人擔心“帶有移植基因的微生物可能對人類或其他生命形式有害。 如果改變後的宿主細胞具有競爭優勢，可以促進其在生態系統中的某些生態位中生存，則可能會造成危害”（NIH XNUMX）。 眾所周知，實驗室工作人員將是“煤礦中的金絲雀”，應該採取一些措施來保護工作人員和環境免受未知和潛在的嚴重危害。

1975 年 1976 月在加利福尼亞州 Asilomar 召開了一次國際會議。其報告包含了第一份基於生物和物理遏制策略的共識指南，用於控制新技術設想的潛在危害。 某些實驗被認為會造成如此嚴重的潛在危險，以至於會議建議當時不要進行這些實驗（NIH XNUMX）。 以下工作最初被禁止：

• 處理來自致病生物和致癌基因的 DNA
• 形成包含毒素基因的重組體
• 可能擴大植物病原體宿主範圍的工作
• 將抗藥性基因引入生物體中，這些生物體不知道它們是自然獲得的，而且治療會受到影響
• 故意釋放到環境中（Freifelder 1978）。

在美國，第一個國家衛生研究院指南 (NIHG) 於 1976 年出版，取代了 Asilomar 指南。 這些 NIHG 允許根據與宿主細胞、將基因轉運到細胞和基因插入物的載體系統相關的風險，按危險類別對實驗進行評級，從而允許或限制基於風險評估的實驗的進行，從而繼續進行研究。 NIHG 的基本前提——提供工人保護，進而提供社區安全——今天仍然存在（NIH 1996）。 NIHG 定期更新，並已發展成為美國廣泛接受的生物技術實踐標準。 接受聯邦資助的機構以及許多地方城市或城鎮條例都要求合規。 NIHG 為世界其他國家的法規提供了一個基礎，包括瑞士 (SCBS 1995) 和日本 (National Institute of Health 1996)。

自 1976 年以來，NIHG 已經擴大到包括對新技術的遏制和批准考慮，包括大規模生產設施和植物、動物和人類體細胞基因治療提案。 一些最初被禁止的實驗現在在 NIH 的特別批准或特定的遏制措施下被允許。

1986 年，美國科學技術政策辦公室 (OSTP) 發布了生物技術監管協調框架。 它解決了現有法規是否足以評估新技術衍生產品以及研究審查過程是否足以保護公眾和環境等基本政策問題。 美國監管和研究機構（環境保護署 (EPA)、食品和藥物管理局 (FDA)、職業安全與健康管理局 (OSHA)、美國國立衛生研究院、美國農業部 (USDA) 和國家科學基金會 (NSF)）同意監管產品，而不是流程，並且不需要新的、特殊的法規來保護工人、公眾或環境。 該政策旨在以綜合協調的方式實施監管計劃，最大限度地減少重疊，並且在可能的範圍內，產品批准的責任將由一個機構承擔。 這些機構將通過採用一致的定義和使用具有可比科學嚴謹性的科學審查（風險評估）來協調工作（OSHA 1984；OSTP 1986）。

NIHG 和協調框架提供了適當程度的客觀科學討論和公眾參與，這導緻美國生物技術發展成為一個價值數十億美元的產業。 1970 年之前，涉及現代生物技術各個方面的公司不到 100 家。 到 1977 年，又有 125 家公司加入了這個行列； 到 1983 年，另外 381 家公司使私人資本投資水平超過 1 億美元。 到 1994 年，該行業已發展到 1,230 多家公司（馬薩諸塞州生物技術委員會社區關係委員會 1993 年），市值超過 6 億美元。

1980年美國生物技術公司的就業人數約為700人； 1994 年大約有 1,300 家公司僱用了超過 100,000 名工人（馬薩諸塞州生物技術委員會社區關係委員會，1993 年）。 此外，還有一個完整的支持行業，提供確保研究和生產完整性所必需的供應品（化學品、培養基成分、細胞系）、設備、儀器和服務（細胞庫、驗證、校準）。

全世界對科學及其產品的安全性存在高度關注和懷疑。 歐洲共同體理事會（歐洲共同體議會 1987 年）制定了保護工人免受與接觸生物製品相關的風險的指令（歐洲共同體理事會 1990a）並對實驗和商業活動（包括故意釋放）進行環境控制。 “發布”包括使用轉基因生物的營銷產品（歐洲共同體委員會 1990b；Van Houten 和 Flemming 1993）。 世界衛生組織 (WHO)、國際標準組織 (ISO)、歐洲共同體委員會、糧食及農業組織 (FAO) 和微生物菌株數據網絡等國際和多邊組織製定了有關生物技術產品的標準和指南 ( OSTP 1986）。

現代生物技術產業可分為四大行業，每個行業都有實驗室、現場和/或臨床研究與開發 (R&D) 支持商品和服務的實際生產。

• 生物醫學-製藥、生物製劑和醫療器械產品
• 農產品、轉基因魚和動物、抗病蟲害植物
• 轉基因工業產品，如檸檬酸、丁醇、丙酮、乙醇和洗滌劑酶（見表 1）
• 環境-廢水處理，工業廢物淨化。

表 1. 具有工業重要性的微生物

* 對現代生物技術很重要。

生物科技工作者

生物技術始於研究實驗室，是一門多學科科學。 分子和細胞生物學家、免疫學家、遺傳學家、蛋白質和肽化學家、生物化學家和生化工程師最直接地暴露於重組 DNA (rDNA) 技術的真實和潛在危害。 其他可能較少直接接觸 rDNA 生物危害的工作人員包括服務和支持人員，如通風和製冷技術人員、校準服務提供商和客房清潔人員。 在最近對該行業的健康和安全從業者進行的一項調查中發現，在典型的商業生物技術公司中，直接和間接接觸的工人約佔總勞動力的 30% 至 40%（Lee 和 Ryan 1996）。 生物技術研究不限於“產業”； 它也在學術、醫療和政府機構中進行。

生物技術實驗室工作人員接觸到各種各樣的危險和有毒化學品、重組和非重組或“野生型”生物危害、人類血源性病原體和人畜共患疾病以及標記實驗中使用的放射性物質。 此外，由於計算機和手動微量移液器的廣泛使用，肌肉骨骼疾病和重複性勞損越來越被廣泛認為是對研究人員的潛在危害。

生物技術製造商也會接觸危險化學品，但不會像在研究環境中看到的那樣。 根據產品和工藝的不同，在製造過程中可能會接觸到放射性核素。 即使在最低的生物危害水平上，生物技術製造過程也是封閉系統，除非發生事故，否則接觸重組培養物的可能性很小。 在生物醫學生產設施中，當前良好生產規範的應用補充了生物安全指南，以保護工廠車間的工人。 在涉及無害重組生物體的大規模生產質量管理規範 (GLSP) 操作中，製造工人面臨的主要危害包括外傷性肌肉骨骼損傷（例如背部拉傷和疼痛）、蒸汽管路熱灼傷以及酸和腐蝕劑（磷酸）引起的化學灼傷，氫氧化鈉和氫氧化鉀）在該過程中使用。

包括臨床實驗室技術人員在內的衛生保健工作者在藥物管理和護理參與這些實驗程序的患者期間會接觸到基因治療載體、排泄物和實驗室標本。 管家也可能被暴露。 工人和環境保護是向 NIH 申請人類基因治療實驗時必須考慮的兩個強制性實驗點（NIH 1996）。

農業工人在使用殺蟲劑、種植、收穫和加工過程中可能會嚴重接觸重組產品、植物或動物。 除了接觸轉基因動植物的潛在生物危害風險外，還存在涉及農用設備和畜牧業的傳統物理危害。 工程控制、個人防護裝備、培訓和醫療監督的使用與預期風險相適應（Legaspi 和 Zenz 1994；Pratt 和 May 1994）。 PPE 包括連身衣、呼吸器、實用手套、護目鏡或頭罩，對於轉基因植物或土壤生物的應用、生長和收穫期間的工人安全很重要。

過程和危害

在生物醫學領域的生物技術過程中，以特定方式修飾以產生所需產品的細胞或生物體在單一培養生物反應器中培養。 在哺乳動物細胞培養中，蛋白質產物從細胞分泌到周圍的營養培養基中，可以使用多種化學分離方法（大小或親和層析、電泳）來捕獲和純化產物。 在哪裡 大腸埃希氏菌 宿主生物體用於發酵，所需產物在細胞膜內產生，細胞必須物理破裂才能收穫產物。 內毒素暴露是該過程的潛在危害。 通常將抗生素添加到生產培養基中以提高所需產品的產量或維持對其他不穩定的遺傳生產元件（質粒）的選擇壓力。 可能對這些材料過敏。 一般來說，這些是氣溶膠暴露風險。

氣溶膠的洩漏和釋放是預料之中的，潛在的暴露是通過多種方式控制的。 必須滲透到反應器容器中以提供養分和氧氣，以排出二氧化碳 (CO₂) 以及用於監視和控制系統。 每次滲透都必須密封或過濾（0.2 微米）以防止培養物受到污染。 廢氣過濾還可以保護工作區域的工人和環境免受培養或發酵過程中產生的氣溶膠的影響。 根據系統的潛在生物危害，經過驗證的液體流出物生物滅活（通常通過加熱、蒸汽或化學方法）是標準做法。 生物技術製造中的其他潛在危害與其他行業類似：噪音、機械防護、蒸汽/熱灼傷、接觸腐蝕劑等。

酶和工業發酵在本章的其他地方有介紹 百科全書 涉及與基因工程生產系統類似的過程、危害和控制。

傳統農業依賴於利用相關植物物種的傳統雜交的品系開發。 基因工程植物的巨大優勢在於世代間隔時間和獲得所需性狀所需的雜交次數大大減少。 此外，目前不受歡迎的對化學殺蟲劑和化肥（造成徑流污染）的依賴有利於一項可能使這些應用變得不必要的技術。

植物生物技術涉及選擇基因柔韌和/或經濟上重要的植物物種進行修飾。 由於植物細胞具有堅韌的纖維素細胞壁，因此用於將 DNA 轉移到植物細胞中的方法不同於生物醫學領域中用於細菌和哺乳動物細胞系的方法。 有兩種主要方法用於將外源工程 DNA 引入植物細胞（Watrud、Metz 和 Fishoff 1996）：

• 粒子槍將 DNA 射入目標細胞
• 解除武裝的，非致瘤性的 根癌農桿菌 病毒將基因盒引入細胞的遺傳物質中。

野生型 根癌農桿菌 是一種天然植物病原體，可在受損植物中引起冠癭瘤。 這些解除武裝的工程化載體菌株不會導致植物腫瘤形成。

通過任一方法轉化後，植物細胞被稀釋、鋪板並在選擇性組織培養基上在植物生長室或培養箱中生長相對較長的時間（與細菌生長速率相比）。 從處理過的組織中再生的植物被移植到封閉生長室中的土壤中以進一步生長。 在達到適當的年齡後，將檢查它們是否表達了所需的性狀，然後在溫室中種植。 需要幾代溫室實驗來評估感興趣性狀的遺傳穩定性，並生成所需的種子庫以供進一步研究。 環境影響數據也在這一階段的工作中收集，並連同提案一起提交給監管機構，以獲得野外試放批准。

控制：美國的例子

NIHG (NIH 1996) 描述了一種系統的方法來防止工人接觸重組生物體和環境釋放重組生物體。 每個機構（例如，大學、醫院或商業實驗室）都有責任按照 NIHG 的規定安全地進行 rDNA 研究。 這是通過一個管理系統來實現的，該系統定義了責任並需要知識淵博的科學家和生物安全官員進行全面的風險評估、實施暴露控制、醫療監測計劃和應急計劃。 機構生物安全委員會 (IBC) 提供機構內實驗審查和批准的機制。 在某些情況下，需要 NIH 重組諮詢委員會 (RAC) 本身的批准。

控製程度取決於風險的嚴重程度，並根據生物安全等級 (BL) 指定 1-4 進行描述； BL1 限制最少，BL4 限制最多。 為研究、大規模（大於 10 升培養物）研發、大規模生產以及大小規模的動植物實驗提供了遏制指南。

NIHG (NIH 1996) 的附錄 G 描述了實驗室規模的物理遏制。 BL1 適用於使用對實驗室人員或環境沒有已知危害或潛在危害最小的藥劑。 實驗室與建築物中的一般交通模式沒有分開。 工作在開放的工作台上進行。 不需要或使用特殊的收容裝置。 實驗室人員接受過實驗室程序方面的培訓，並由接受過微生物學或相關科學一般培訓的科學家監督。

BL2 適用於涉及對人員和環境具有中度潛在危害的藥劑的工作。 進行工作時進入實驗室是受限的，工作人員接受過處理病原體的專門培訓並由合格的科學家指導，而產生氣溶膠的工作是在生物安全櫃或其他防護設備中進行的。 這項工作可能需要適當的醫療監督或疫苗接種，並由 IBC 確定。

BL3 適用於使用可能因吸入接觸而導致嚴重或潛在致命疾病的本土或外來藥劑的工作。 工人接受過專門培訓，並由在處理這些危險物質方面經驗豐富的合格科學家監督。 所有程序都在需要特殊工程和 PPE 的收容條件下完成。

BL4 保留給最危險和最奇異的藥劑，這些藥劑對個人和社區構成威脅生命的疾病的高風險。 世界上只有少數幾個BL4實驗室。

附錄 K 闡述了體積大於 10 升（大規模）的研究或生產活動的物理密封。 與小規模指南一樣，存在從最低到最高危險潛力的遏制要求等級：GLSP 到 BL3-Large-Scale (BL3-LS)。

NIHG 附錄 P 涵蓋了工作台水平、生長室和溫室規模的植物。 正如引言所述：“植物遏制的主要目的是避免無意傳播含有重組 DNA 的植物基因組，包括核或細胞器遺傳物質或與植物相關的重組 DNA 衍生生物體的釋放。 一般來說，這些生物體不會對人類健康或高等動物構成威脅，除非為此目的進行了故意改造。 但是，嚴重的病原體可能會無意中從溫室傳播到當地農作物，或者可能會無意中在新的生態系統中引入和建立生物體”（NIH 1996）。 在美國，EPA 和 USDA 的動植物衛生檢驗局 (APHIS) 共同負責風險評估和審查在批准田間放行試驗之前生成的數據（EPA 1996；Foudin 和 Gay 1995）。 諸如昆蟲和動物物種在水、空氣和土壤中的持久性和傳播、該地區其他類似作物的存在、環境穩定性（霜凍或熱敏感性）以及與本地物種的競爭等問題通常首先在溫室中進行評估（Liberman 等人，1996 年）。

設施和實踐的工廠防護等級也從 BL1 到 BL4。 典型的 BL1 實驗涉及自我克隆。 BL2 可能涉及將性狀從病原體轉移到宿主植物。 BL3 可能涉及毒素表達或對環境有害的物質。 通過 PPE 和工程控制（例如帶有定向氣流和高效微粒空氣過濾器 (HEPA) 的溫室和頂棚）以防止花粉釋放，在各個級別實現了對工人的保護。 根據風險，可以通過生物控制來保護環境和社區免受潛在危險因素的侵害。 例如溫度敏感特性、藥物敏感性特性或自然界中不存在的營養需求。

隨著科學知識的增加和技術的進步，預計 NIHG 將需要審查和修訂。 在過去的 20 年裡，RAC 召開會議審議和批准變更提案。 例如，NIHG 不再全面禁止故意釋放轉基因生物； 在適當的情況下並經過適當的風險評估後，允許進行農產品田間試驗和人類基因治療實驗。 NIHG 的一項非常重要的修訂是創建了 GLSP 遏制類別。 它放寬了對“來自宿主生物的非致病性、非產毒重組菌株的遏制要求，這些重組菌株具有長期安全大規模使用的歷史，或者俱有允許在大規模環境中實現最佳生長但存活率有限的環境限制對環境沒有不利影響”（NIH 1991）。 這種機制使技術得以進步，同時仍考慮安全需求。

控制：歐洲共同體的例子

1990 年 1990 月，歐洲共同體 (EC) 頒布了兩項關於封閉使用和故意釋放轉基因生物的指令。 這兩項指令都要求成員國確保採取所有適當措施以避免對人類健康或環境產生不利影響，特別是讓用戶提前評估所有相關風險。 在德國，遺傳技術法案於 1996 年通過，部分是為了響應 EC 指令，也是為了響應法律授權建設試運行重組胰島素生產設施的需要（Reutsch 和 Broderick 4）。 在瑞士，法規基於美國 NIHG、EC 理事會指令和德國基因技術法。 瑞士要求每年向政府註冊和更新實驗。 總的來說，歐洲的 rDNA 標準比美國更嚴格，這促使許多歐洲製藥公司將 rDNA 研究從本國轉移出去。 然而，瑞士法規允許 NIHG (SCBS 1995) 不允許的大規模安全級別 XNUMX 類別。

生物技術產品

一些通過重組 DNA 生物技術成功製造的生物和醫藥產品包括： 人胰島素； 人類生長激素； 肝炎疫苗； α-干擾素； β-干擾素； γ-干擾素； 粒細胞集落刺激因子； 組織纖溶酶原激活劑； 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子； IL2； 促紅細胞生成素； Crymax，一種用於控制蔬菜毛蟲的殺蟲劑產品； 堅果和葡萄作物； Flavr Savr (TM) 番茄； 乳糜原，一種製作奶酪的酶； ATIII（抗凝血酶 III），源自轉基因山羊奶，用於預防手術中的血栓； BST 和 PST（牛和豬生長激素）用於提高牛奶和肉類產量。

健康問題和疾病模式

在工業規模的生物技術中，接觸微生物或其產品有五種主要的健康危害：

• 感染
• 內毒素反應
• 對微生物過敏
• 對產品的過敏反應
• 對產品的毒性反應。

感染是不可能的，因為在大多數工業過程中使用非病原體。 然而，有可能被認為是無害的微生物，例如 假單胞菌 和 曲霉 物種可能會導致免疫功能低下的個體感染（Bennett 1990）。 暴露於濃度大於約 300 ng/m3 的內毒素（所有革蘭氏陰性菌細胞壁脂多醣層的成分）會導致短暫的流感樣症狀（Balzer 1994）。 包括傳統農業和生物技術在內的許多行業的工人都經歷過內毒素暴露的影響。 對微生物或產品的過敏反應也發生在許多行業。 職業性哮喘已在生物技術行業被診斷為廣泛的微生物和產品，包括 黑曲霉, 青黴 屬和蛋白酶； 一些公司注意到超過 12% 的員工有這種情況。 毒性反應可能與生物體和產品一樣多種多樣。 已證明接觸抗生素會導致腸道微生物菌群發生變化。 已知真菌在某些生長條件下能夠產生毒素和致癌物 (Bennett 1990)。

為解決暴露的工人將首先對新技術產生任何潛在不利健康影響的擔憂，rDNA 工人的醫學監測從一開始就成為 NIHG 的一部分。 機構生物安全委員會在與職業健康醫師協商後，負責逐個項目地確定適合的醫療監督。 根據特定病原體的身份、生物危害的性質、潛在的接觸途徑和疫苗的可用性，醫學監測計劃的組成部分可能包括安置前體檢、定期隨訪檢查、特定疫苗、特定過敏和疾病評估、暴露前血清和流行病學調查。

Bennett (1990) 認為轉基因微生物不太可能比原始生物造成更多的感染或過敏風險，但新產品或 rDNA 可能會帶來額外的風險。 最近的一份報告指出，巴西堅果過敏原在轉基因大豆中的表達可能會對工人和消費者造成意想不到的健康影響（Nordlee 等人，1996 年）。 其他新的危害可能是使用含有未知或未檢測到的致癌基因或可能對人類有害的病毒的動物細胞系。

重要的是要注意早期對產生具有遺傳危險的突變物種或超級毒素的恐懼並沒有成為現實。 WHO 發現生物技術不會帶來與其他加工業不同的風險（Miller 1983），並且根據 Liberman、Ducatman 和 Fink（1990）的說法，“目前的共識是 rDNA 的潛在風險最初被誇大了，而且與這項研究相關的危害類似於與所使用的有機體、載體、DNA、溶劑和物理儀器相關的危害”。 他們的結論是，工程生物必然會帶來危害； 但是，可以定義遏制以盡量減少接觸。

很難確定特定於生物技術行業的職業暴露。 “生物技術”不是具有區分標準行業分類 (SIC) 代碼的獨立行業； 相反，它被視為在許多工業應用中使用的一個過程或一組工具。 因此，當報告事故和暴露時，涉及生物技術工人的案例數據被包括在東道行業部門（例如農業、製藥業或醫療保健）中發生的所有其他數據中。 此外，眾所周知，實驗室事件和事故的報告不足。

很少有專門由基因改變的 DNA 引起的疾病的報導； 但是，它們並不為人所知。 當一名工人遭受被重組牛痘載體污染的針頭刺傷時，至少有一個記錄在案的局部感染和血清轉化（Openshaw 等人，1991 年）。

政策問題

1980 世紀 1982 年代，第一批生物技術產品出現在美國和歐洲。 基因工程胰島素於 1991 年獲准使用，針對豬疾病“腹瀉”的基因工程疫苗也是如此（Sattelle XNUMX）。 重組牛生長激素 (BST) 已被證明可以增加牛奶產量和肉牛的體重。 人們對公眾健康和產品安全以及現有法規是否足以解決生物技術產品可以銷售的所有不同領域的這些問題表示關注。 NIHG 在研發階段為工人和環境提供保護。 產品安全性和有效性不是 NIHG 的責任。 在美國，通過協調框架，生物技術產品的潛在風險由最合適的機構（FDA、EPA 或 USDA）進行評估。

關於基因工程和生物技術產品安全性的爭論仍在繼續（Thomas 和 Myers 1993），尤其是在農業應用和人類消費食品方面。 一些地區的消費者希望產品貼上標籤，以識別哪些是傳統雜交品種，哪些來自生物技術。 某些乳製品製造商拒絕使用接受 BST 的奶牛的牛奶。 它在一些國家（例如瑞士）被禁止。 FDA 認為產品是安全的，但也存在公眾可能無法接受的經濟和社會問題。 BST 確實可能會給小型農場帶來競爭劣勢，其中大部分是家庭經營的。 與可能沒有替代基因工程治療的醫療應用不同，當傳統食物可用且豐富時，公眾更喜歡傳統雜交而不是重組食物。 然而，惡劣的環境和當前世界範圍內的糧食短缺可能會改變這種態度。

該技術在人類健康和遺傳性疾病方面的較新應用重新引起了人們的關注，並產生了新的倫理和社會問題。 始於 1980 年代初的人類基因組計劃將製作人類遺傳物質的物理和遺傳圖譜。 該圖譜將為研究人員提供信息，以比較“健康或正常”和“患病”的基因表達，從而更好地理解、預測和指出基本遺傳缺陷的治療方法。 人類基因組技術已經為亨廷頓舞蹈症、囊性纖維化以及乳腺癌和結腸癌開發了新的診斷測試。 人類體細胞基因療法有望糾正或改善遺傳性疾病的治療。 通過對遺傳物質進行限制性片段多態性作圖的 DNA“指紋”被用作強姦、綁架和殺人案件的法醫證據。 它可以用來證明（或者，從技術上講，反駁）親子關係。 它還可以用於更具爭議性的領域，例如評估患癌症和心髒病的可能性，以用於保險範圍和預防性治療，或作為戰爭罪法庭的證據，以及作為軍隊中的基因“狗牌”。

儘管技術上可行，但出於嚴肅的社會和倫理考慮，美國尚未考慮批准人類生殖細胞系實驗（可代代相傳）。 然而，美國計劃舉行公開聽證會，重新討論人類種系療法和與疾病無關的理想性狀增強。

最後，除了安全、社會和倫理問題之外，關於基因和 DNA 所有權以及使用或濫用責任的法律理論仍在不斷發展。

需要跟踪各種試劑的環境釋放的長期影響。 新的生物遏制和宿主範圍問題將出現在實驗室環境中仔細和適當控制的工作中，但所有環境可能性都是未知的。 可能不存在足夠的科學專業知識和/或監管機構的發展中國家可能會發現自己不願意或不能對其特定環境進行風險評估。 這可能會導致不必要的限製或輕率的“門戶開放”政策，這兩者都可能損害國家的長期利益（Ho 1996）。

此外，在將工程農業藥劑引入不存在霜凍或其他自然遏制壓力的新環境時，謹慎也很重要。 土著種群或遺傳信息的自然交換者是否會在野外與重組劑交配，從而導致工程特徵的轉移？ 這些特性對其他代理人是否有害？ 對治療管理者有何影響？ 免疫反應會限制傳播嗎？ 工程化的活性劑是否能夠跨越物種障礙？ 他們在沙漠、高山、平原、城市的環境中堅持嗎？

總結

自 1970 世紀 XNUMX 年代初以來，美國的現代生物技術是在一致的指導方針和地方法規下發展起來的。 仔細檢查表明重組生物沒有表現出意想不到的、無法控制的特徵。 這是一項有用的技術，沒有它，許多基於天然治療性蛋白質的醫學改進就不可能實現。 在許多發達國家，生物技術是一股主要的經濟力量，整個產業都圍繞著生物技術革命發展起來。

生物技術工作者的醫療問題與特定宿主、載體和 DNA 風險以及所執行的物理操作有關。 到目前為止，可以通過工程、工作實踐、疫苗和針對風險的生物控制控制措施預防工人疾病，具體情況根據具體情況進行評估。 並且行政結構已經到位，可以為每個新的實驗方案進行前瞻性風險評估。 這種安全跟踪記錄是否繼續進入活材料環境釋放領域是一個持續評估潛在環境風險的問題——持久性、傳播、天然交換劑、宿主細胞的特徵、所用轉移劑的宿主範圍特異性、轉移劑的性質插入基因等。 考慮到所有可能受影響的環境和物種，這一點很重要，可以最大限度地減少自然界經常出現的意外情況。

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改編自第 3 版“職業健康與安全百科全書”。

煙火工業可定義為製造煙火製品（煙花）用於娛樂、技術和軍事用途的信號和照明、用作殺蟲劑和用於各種其他目的。 這些物品包含由粉末或糊狀組合物製成的煙火物質，根據需要進行成型、壓實或壓縮。 當它們被點燃時，它們所包含的能量被釋放以產生特定的效果，例如照明、爆炸、口哨聲、尖叫聲、煙霧形成、陰燃、推進、點火、引爆、射擊和解體。 最重要的煙火物質仍然是黑火藥（火藥，由木炭、硫磺和硝酸鉀組成），鬆散地用於引爆，壓實用於推進或射擊，或用木炭緩衝作為底漆。

流程

用於製造煙火的原材料必須非常純淨，不含所有機械雜質，並且（最重要的）不含酸性成分。 這也適用於紙張、紙板和膠水等輔助材料。 表 1 列出了煙火製造中常用的原材料。

表 1. 製造煙火的原材料

原料經過乾燥、研磨和篩選後，在一個特殊的建築中進行稱重和混合。 以前它們總是用手混合，但在現代工廠中經常使用機械混合器。 混合後的物質應存放在專門的倉庫中，以免在工作室內堆積。 僅應將實際加工操作所需的數量從這些建築物中帶入工作室。

煙火製品的外殼可以是紙、硬紙板、合成材料或金屬。 包裝方法各不相同。 例如，對於爆炸，將組合物鬆散地倒入外殼中並密封，而對於推進、照明、尖叫或口哨聲，將其鬆散地倒入外殼中，然後壓實或壓縮並密封。

以前的壓實或壓縮是通過用木槌敲打木製“放下”工具來完成的，但這種方法在現代設施中很少採用； 取而代之的是液壓機或旋轉菱形壓力機。 在許多情況下，液壓機能夠同時壓縮組合物。

照明物質通常在潮濕時成型，形成星星，然後將其乾燥並放入火箭、炸彈等的外殼中。 通過濕法工藝製成的物質必須充分乾燥，否則它們可能會自燃。

由於很多煙火物質在壓縮時難以點燃，有關的煙火製品均設有中間或引火成分以確保點燃； 案件隨後被密封。 該物品通過快速火柴、引信、刮板或有時通過雷管從外部點燃。

危害性

煙火中最重要的危險顯然是火災和爆炸。 由於涉及的機器數量很少，因此機械危險不太重要； 它們與其他行業的類似。

大多數煙火物質的敏感性使得它們在鬆散狀態下很容易被打擊、摩擦、火花和熱量點燃。 它們存在火災和爆炸風險，被視為爆炸物。 許多煙火物質具有普通炸藥的爆炸效果，工人的衣服或身體很容易被火焰片燒傷。

在處理煙火中使用的有毒物質（例如，鉛和鋇化合物以及醋酸亞砷酸銅）期間，在稱重和混合時吸入粉塵可能會危害健康。

安全衛生措施

只應僱用可靠的人來製造煙火物質。 不得僱用 18 歲以下的年輕人。 對工人進行適當的指導和監督是必要的。

在進行任何製造過程之前，重要的是要確定煙火物質對摩擦、衝擊和熱的敏感性，以及它們的爆炸作用。 製造過程的性質和工作間以及儲存和乾燥建築物中的允許數量將取決於這些特性。

煙火物質和製品的製造應採取以下基本預防措施：

• 企業非危險部分的建築物（辦公室、車間、飲食區等）應遠離危險區域。
• 危險區域的不同製造過程應有單獨的製造、加工和儲存建築物，這些建築物應遠離
• 加工廠房應分隔成獨立的車間。
• 應限制混合、加工、儲存和乾燥建築物中煙火物質的數量。
• 應限制不同工作室的工人人數。

建議採用以下距離：

• 危險區域的建築物與非危險區域的建築物之間，至少 30 m
• 各種加工建築物之間，15 m
• 混合、乾燥和儲存建築物與其他建築物之間，20 至 40 m，具體取決於施工和受影響的工人數量
• 不同的混合、乾燥和儲存建築物之間，15至20 m。

在有利的情況下，如果工作場所之間建有防護牆，工作場所之間的距離可能會縮短。

應為以下目的提供單獨的建築物：儲存和準備原材料、混合、儲存組合物、加工（包裝、壓實或壓縮）、乾燥、整理（塗膠、塗漆、包裝、石蠟等）、乾燥和儲存原料成品，儲存黑火藥。

下列原料應隔離存放：氯酸鹽和高氯酸鹽、高氯酸銨； 硝酸鹽、過氧化物和其他氧化物質； 輕金屬； 可燃物質； 易燃液體; 赤磷; 硝化纖維。 硝化纖維素必須保持濕潤。 金屬粉末必須防潮、防脂肪油和油脂。 氧化劑應與其他物料分開存放。

建築設計

對於混合，防爆型建築物（三層抗性牆、抗性屋頂和一層由塑料布製成的防爆牆）是最合適的。 建議在防爆牆前設置防護牆。 含氯酸鹽物質的混合室不應用於含金屬或硫化銻的物質。

對於乾燥，具有防爆區的建築物和覆蓋有泥土並設有防爆牆的建築物已證明是令人滿意的。 他們應該被堤壩包圍。 在乾燥室中，建議將室溫控制在 50 ºC。

在加工建築物中，應有單獨的房間用於： 灌裝； 壓縮或壓縮； 切斷、“扼殺”和結案； 塗漆成型和壓縮的煙火物質； 點燃煙火物質； 儲存煙火物質和中間產品； 包裝; 和儲存包裝物質。 一排帶有防爆區的建築物被發現是最好的。 中間壁的強度應適合所處理物質的性質和數量。

以下是使用或存在潛在爆炸性材料的建築物的基本規則：

• 建築物應為單層，無地下室。
• 屋頂表面應提供足夠的保護以防止火勢蔓延。
• 房間的牆壁必須光滑且可清洗。
• 地板應具有水平、光滑的表面，沒有縫隙。 它們應該由軟材料製成，例如木石、不含沙子的瀝青和合成材料。 不應使用普通木地板。 危險房間的地板應具有導電性，在其中工作的人員應穿導電底鞋。
• 所有建築物的門窗必須向外打開。 工作時間不應鎖門。
• 不允許使用明火取暖建築物。 對於危險建築物的供暖，只能使用熱水、低壓蒸汽或防塵電氣系統。 散熱器的各個面都應光滑且易於清潔：不應使用帶有翅片管的散熱器。 建議加熱表面和管道的溫度為 115 ºC。
• 工作台和架子應採用耐火材料或硬木製成。
• 工作間、儲藏室和烘乾室及其設備應定期用濕擦法清潔。
• 工作場所、入口和逃生通道的規劃必須確保房間可以快速疏散。
• 在可行的情況下，工作場所應由防護牆隔開。
• 必要的庫存應安全存放。
• 所有建築物都應配備避雷裝置。
• 必須禁止在場所內吸煙、明火以及攜帶火柴和打火機。

可租用的設備

機械壓力機應該有防護屏或防護牆，這樣如果發生火災，工人不會受到威脅，火勢也不會蔓延到鄰近的工作場所。 如果處理大量材料，壓力機應在隔離的房間內並從外面操作。 任何人都不應留在新聞發布室。

滅火器具應配備足夠數量、明顯標記並定期檢查。 它們應該適合現有材料的性質。 D 類滅火器應該用於燃燒金屬粉末，而不是水、泡沫、乾粉或二氧化碳。 建議使用淋浴、羊毛毯和阻燃毯來撲滅燃燒的衣物。

接觸煙火物質或容易受到火焰危害的人應穿著適當的防火和耐熱防護服。 衣物應每天在指定地點除塵，以去除任何污染物。

企業應採取措施，在發生事故時提供急救。

材料

對性質不同的危險廢物，應當分別收集。 廢物容器必須每天清空。 在銷毀之前，收集的廢物應保存在距離任何建築物至少 15 m 的受保護地點。 有缺陷的產品和中間產品通常應作為廢物處理。 只有在不會產生任何風險的情況下，才應對它們進行再處理。

加工對健康有害的材料時，應避免直接接觸。 應有效安全地排出有害氣體、蒸汽和粉塵。 如果排氣系統不充分，則必須佩戴呼吸防護設備。 應提供合適的防護服。

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