Afgelopen dagen veel aandacht voor een geval van ernstige vergiftiging bij een schippersechtpaar. Met hun binnenvaartschip vervoeren ze veevoer, overgeladen vanuit een zeeschip. De bron van de vergiftiging zou fosfine zijn, waarmee de lading begast was om import van plaagdieren en insecten te voorkomen. Het begassen van containers en scheepsruimen is al jaren een punt van aandacht, met name onder veiligheidskundigen en arbeidshygiënisten. Wat weten we in grote lijnen van de gevaren van fosfine?
Fosfine uit aluminiumfosfide
Fosfine is een kleur en geurloos gas dat wordt gebruikt als bestrijdingsmiddel, vooral in scheepsruimen met bulkladingen graan. Als het graan geladen is, worden op de ladingen aluminiumfosfide pellets (een vaste stof dus) geplaatst. Een pellet aluminiumfosfide is het equivalent van 1-1,5 gram aluminiumfosfide per m3 en deze stof reageert met water in de lucht tot aluminiumhydroxide en fosfinegas. De bijbehorende chemische reactie is AlP + 3 H20 → PH3 + Al(OH)3.
Het fosfinegas werkt als bestrijdingsmiddel bij concentraties van enkele honderdern ppm’s (parts per million). Deze concentratie wordt pas bereikt als alle aluminiumfosfide pellets met vocht in de lucht of lading. Zo vult fosfinegas de besloten ruimte van container of ruim. Hoe vochtiger de lading of de omgeving (klimaat), hoe meer gas er wordt gevormd. Als alle pellets zijn omgezet, daalt de concentratie fosfine weer en is na drie weken nauwelijks meer te meten.
Restanten van fosfide pellets
Het probleem is dat het niet altijd zeker is dat alle aluminiumfosfide pellets voldoende en tijdig met water hebben gereageerd. Wanneer pellets in of onder de lading raken en onvoldoende water voorhanden is, blijven soms resten over. Deze kunnen na het openen van de container alsnog fosfine gaan afscheiden. Idealiter wordt geen scheepsruim of container geopend zonder vooraf te meten of te ontluchten. Bij het openen is het verstandig goede persoonlijke beschermingsmiddelen toe te passen.
Lodde et al. beschrijven in 2015 een geval van vergiftiging van verschillende werknemers met fosfine aan boord van een Roemeense bulk carrier. Een persoon overleed en vier anderen hadden klinische verschijnselen die konden worden behandeld. Het voorval is uitgebreid beschreven in een vrij toegankelijk artikel. Interessant is dat bij dit schip de scheepsruimen niet luchtdicht waren, waardoor fosfine ook in de woonverblijven doordrong. Ook waren de scheepslui niet op de hoogte van het toegepaste middel, omdat dit was aangebracht door een firma van buiten. Verder benadrukken de auteurs dat fosfine-vergiftiging vaak niet wordt opgemerkt, tenzij bekend is dat begassing van de lading is toegepast.
Vergiftiging met fosfine
Wanneer mensen in contact komen met fosfine treedt verstoring van het elektronen transport in de mitochondria (de “energiefabriekjes”) in de cellen op. Binnen een minuut na blootstelling kunnen al ademhalingsproblemen optreden zoals pijn, hoesten, kortademigheid en benauwd op de borst. Ook zijn er maag-darmklachten misselijkheid, braken, diarree en een onaangenaam gevoel in de buik mogelijk.
Snel daarna treden neurologische klachten op zoals duizeligheid, desoriëntatie, hoofdpijn, neuropathische pijn in armen en benen en eventueel een verlaagd bewustzijn of zelfs coma. Spierverlammingen en zeer pijnlijke spieren treden ook op. Deze klachten kunnen zeer langdurig aanhouden.
Bij ernstige vergiftiging is ook het hart- en vaatsysteem aangedaan. Hierbij kunnen ritmestoornissen en ernstige bloeddrukverlaging optreden, gevolgd door zuurstoftekort en nierfalen. Dit kan leiden tot overlijden. Patiënten met een ernstige vergiftiging komen binnen op de spoedeisende hulp, waar door onbekendheid met het klinische beeld vaak niet de juiste diagnose wordt gesteld. Overigens is er ook geen gerichte behandeling mogelijk en richt men zich vooral op het ondersteunen van de vitale functies.
Een wellicht nuttig overzicht van alle mogelijke symptomen bij blootstelling aan metaal fosfiden staat in het artikel van Sciuto et al. (2016) Phosphine toxicity: a story of disrupted mitochondrial metabolism. De tabel met symptomen is via deze link in te zien. In bovengenoemd artikel wordt ook ingegaan op het mogelijke biologische mechanisme achter fosfinevergiftiging.
Andere producten bij begassing
Uiteraard worden naast fosfine nog andere middelen toegepast om plaagdieren en insecten in ladingen te voorkomen. Denk bijvoorbeeld aan methylbromide, ethyleenoxide, dichloor-methaan en -ethaan en formaldehyde. Soms wordt ook kooldioxide en koolmonoxide toegepast. Daarnaast kunnen vluchtige stoffen uitdampen uit de vervoerde goederen. Hierbij gaat het vaak om oplosmiddelen. Een goed overzicht van alle stoffen die worden toegepast bij internationaal vervoer van bulkladingen en containers vind je bij het vrij toegankelijke review van Baur et al. uit 2015. Behalve op fosfine wordt hier ook ingegaan op allerlei andere vluchtige stoffen die bij het openen van containers en scheepsruimen een risico kunnen vormen.
Bronnen
Schippersechtpaar op intensive care door rattengif, nog zeker 13 schepen met zelfde lading Algemeen Dagblad, Bonne Kerstens 07-12-19
Loddé, B., Lucas, D., Letort, J. et al. Acute phosphine poisoning on board a bulk carrier: analysis of factors leading to a fatal case. J Occup Med Toxicol10, 10 (2015) doi:10.1186/s12995-015-0050-0
Sciuto, A. M., Wong, B. J., Martens, M. E., Hoard-Fruchey, H., & Perkins, M. W. (2016). Phosphine toxicity: a story of disrupted mitochondrial metabolism. Annals of the New York Academy of Sciences, 1374(1), 41–51. doi:10.1111/nyas.13081
Baur, X., Budnik, L.T., Zhao, Z. et al. Health risks in international container and bulk cargo transport due to volatile toxic compounds. J Occup Med Toxicol10, 19 (2015) doi:10.1186/s12995-015-0059-4
Lees ook: