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7/28/2019 Arsine Poisoning in Slag Plant

http://slidepdf.com/reader/full/arsine-poisoning-in-slag-plant 1/4

B r i t . J . i n d u s t r . M e d . , 1 9 6 4 , 2 1 , 7 4 .

ARSINE POISONING IN A SLAG-WASHING PLANTBY

M. D . KIPLING a n d R . FOTHERGILL

From H.M. M e d i c a l I n s p e c t o r o f F a c t o r i e s a n d L i t t l e B r o m w i c h H o s p i t a l , B i r m i n g h a m

( R E C E I V E D FO R PUBLICATION MAY 2 1 , 1 9 6 3 )

An i n v e s t i g a t i o n w a s c a r r i e d o u t i n a n a l u m i n i u m r e c o v e r y w o r k s a f t e r t h e s i m u l t a n e o u so c c u r r e n c e o f h a e m o l y t i c a n a e m i a i n t w o w o r k e r s i n t h e s l a g d i s p o s a l p l a n t .

T h e f i r s t w o r k e r w a s a d m i t t e d t o h o s p i t a l s u f f e r i n g f r o m n a u s e a , b a c k a c h e , a n d h a e m a t u r i a .

J a u n d i c e d e v e l o p e d on t h e n e x t d a y . H i s u r i n e c o n t a i n e d p r o t e i n , u r o b i l i n , h a e m o g l o b i n , a n dm e t h a e m o g l o b i n b u t no r e d c e l l s . D u r i n g t h e c o u r s e o f h i s i l l n e s s t h e h a e m o g l o b i n w a s r e d u c e dt o 6 - 8 g . / 1 0 0 m l . T h e r e w a s no a b n o r m a l i t y o f t h e b l o o d f i l m a n d r e d c e l l f r a g i l i t y w a s n o r m a l .

A f e l l o w w o r k e r w a s a f f e c t e d a t t h e s a m e t i m e a n d w as t r e a t e d a t home f o r t h e s a m e s y m p t o m s .E x a m i n a t i o n f i v e d a y s l a t e r s h o w e d a h a e m o g l o b i n l e v e l s i m i l a r t o t h a t o f t h e f i r s t w o r k e r .

He h a d s u f f e r e d t h e s a m e s y m p t o m s e i g h t y e a r s p r e v i o u s l y , a n d a t t h i s t i m e a n o t h e r w o r k e rh a d s u f f e r e d f r o m j a u n d i c e a t home a n d a t h i r d h a d b e e n i n v e s t i g a t e d f o r n e u r o l o g i c a l s y m p t o m s .

Ten y e a r s p r e v i o u s l y a n o t h e r w o r k e r h a d b e e n a d m i t t e d t o h o s p i t a l w i t h a n a e m i a , j a u n d i c e ,a n d h a e m o g l o b i n u r i a .

At t h i s w o r k s s c r a p a l u m i n i u m i s m e l t e d w i t h s o d i u m c h l o r i d e a n d f l u o r s p a r a s a f l u x . T h e s l a gf r o m t h e f u r n a c e i s l a t e r b r o k e n u p a n d d i s s o l v e d i n a r o t a t i n g d r u m b y a s t r e a m o f w a t e r . T h es o l u b l e p o r t i o n i s c a r r i e d i n t o a l a g o o n , w h i l s t t h e 3 % a l u m i n i u m i s r e t a i n e d i n t h e d r u m a n d d i s -c h a r g e d w e e k l y . Tw o m e n a r e e m p l o y e d a t a t i m e a n d a n o t h e r s i x h a v e b e e n e m p l o y e d i n t h e p a s t

1 0 y e a r s .F i v e p a r t s p e r m i l l i o n o f a r s i n e w e r e f o u n d t o b e p r e s e n t i n t h e a t m o s p h e r e d u r i n g s l a g w a s h i n g ,

b u t h i g h e r l e v e l s w o u l d h a v e o c c u r r e d on t h e o c c a s i o n s w h e n s l a g f r o m t h e m a k i n g o f a n a l u m i n i u mc o p p e r a l l o y f r o m c o p p e r w i t h a n a r s e n i c c o n t e n t w a s s i m i l a r l y t r e a t e d .

T h e m e c h a n i s m o f a r s e n i c p r o d u c t i o n i s d i s c u s s e d a n d t h e l i t e r a t u r e on t h e r o l e o f a l u m i n i u mr e v i e w e d .

T h e p r o c e s s c o n s i s t s e s s e n t i a l l y o f w a s h i n g s l a gc o n t a i n i n g a l u m i n i u m t o d i s s o l v e o u t t h e s o l u b l ec o n s t i t u e n t s .

At t h i s f a c t o r y h i g h - g r a d e a l u m i n i u m s c r a p i s

m e l t e d i n a f u r n a c e t o w h i c h s o d i u m c h l o r i d e a n df l u o r s p a r a r e a d d e d a s a f l u x t o r e m o v e i m p u r i t i e s .T h e s a l t a n d f l u o r s p a r s l a g , w h i c h c o n t a i n s 3 %a l u m i n i u m , i s r e m o v e d a s a h a r d c a k e a n d t a k e n

t o t h e s l a g - w a s h i n g p l a n t . I n t h i s p l a n t t h e c a k e o f

s l a gi s b r o k e n

b y s l e d g eh a m m e r s a n d

p l a c e di n a n

i r o n drum r e v o l v i n g o n a h o r i z o n t a l a x i s . W a t e rf r o m a b r o o k i s d i r e c t e d t h r o u g h t h e drum a n d d i s -s o l v e s t h e s l a g , w h i c h i s c a r r i e d t h r o u g h a g u l l y t o a

l a g o o n . T h e s l u r r y c o n t a i n s n i t r i d e s w h i c h d e c o m -p o s e i n s o l u t i o n t o g i v e a n a m m o n i a c a l l i q u o r o f

a b o u t 0 - 1 % ammonia c o n t e n t . A l u m i n i u m i sr e t a i n e d i n t h e drum t o b e d i s c h a r g e d i n t o a p i t a tt h e e n d o f t h e w e e k t o b e u s e d i n s u b s e q u e n t m e l t s .

T h e p r o c e s s i s c a r r i e d o u t i n a n o p e n s h e d w i t h

t h r e e w a l l s i n a n o u t l y i n g p a r t o f t h e w o r k s a n d i so p e r a t e d b y t w o m e n a t a t i m e , a n a v e r a g e o f

1 0 0 t o n s o f s l a g a w e e k b e i n g t r e a t e d i n t h i s way a n dt h r e e t o n s o f a l u m i n i u m r e c o v e r e d . A p p r o x i m a t e l yo n e - t h i r d o f t h e m a n ' s w o r k i n g d a y i s s p e n t i n t h es h e d t o c h a r g e t h e drum a n d o n e h a l f - d a y a w e e k i ss p e n t r e c o v e r i n g a l u m i n i u m .

T h e a l u m i n i u m s c r a p w a s r o u t i n e l y t e s t e d f o r

i m p u r i t i e s ,i n c l u d i n g

p o s s i b l e a r s e n i cc o n t a m i n a t i o n

t o a l i m i t o f 1 0 p a r t s p e r m i l l i o n , w i t h c o n s i s t e n t l yn e g a t i v e r e s u l t s .

C a s e R e p o r t sC a s e 1.-A 5 4 - y e a r - o l d w o r k e r i n t h e s l a g - w a s h i n g

p l a n t w a s a d m i t t e d t o t h e I n f e c t i o u s D i s e a s e s U n i t o nJ a n u a r y 2 1 , 1 9 6 1 , w i t h t h e n o t i f i e d d i a g n o s i s o f i n f e c t i o u sh e p a t i t i s .

7 4



ARSINE POISONING IN A SLAG-WASHING PLANT

TABLE 1

CASE 1 : SUMMARY OF INVESTIGATIONS

D a t e 2 1 . 1 . 6 2 2 2 . 1 . 6 2 2 3 . 1 . 6 2 2 4 . 1 . 6 2 2 5 . 1 . 6 2 2 6 . 1 . 6 2 2 7 . 1 . 6 2 2 8 . 1 . 6 2

AdmittedIB l o o d u r e a ( m g . / 1 0 0 m l . ) 1 4 9H a e m o g l o b i n ( g ./ 1 00 m l . ) 1 0 - 4 7 - 9 7 - 2 7 - 3 6 - 8 1 1 1

Serum b i l i r u b i n ( m g . / 1 0 0 m l . ) 5 - 3 6 - 0 1

U r i n a r y o u t p u t ( o z . ) 2 6 6 6 5 7 5 1 4 2 ? 2 8 3 6

H a e m o g l o b i n u r i a ++ +++± ++ ++ -He h a d b e e n w e l l u n t i l t h e d a y b e f o r e , w h e n h e f e l t

s h i v e r y a n d n a u s e a t e d a n d s h o r t l y a f t e r w a r d s d e v e l o p e d

h e a d a c h e a n d b a c k a c h e . A t 2 . 0 p . m . h e f i n i s h e d w o r k a n d

w e n t h o m e t o b e d , a n d a t 3 . 3 0 p . m . h e p a s s e d r e d u r i n e .T h a t n i g h t h e h a d n o s l e e p , b e c a u s e o f f r e q u e n t v o m i t i n g ,

a b d o m i n a l p a i n , a n d b a c k a c h e . T h e f o l l o w i n g m o r n i n g

h e w a s s l i g h t l y j a u n d i c e d .On e x a m i n a t i o n i n h o s p i t a l l a t e r i n t h e d a y h e l o o k e d

i l l , b e i n g b e m u s e d a n d s h a k e n . H i s t e m p e r a t u r e w a s

1 0 0 ° F . , p u l s e 1 0 0 , r e s p i r a t i o n s 2 0 , a n d b l o o d p r e s s u r e1 1 0 / 7 5 m m . H g . T h e r e w a s p a l l o r o f t h e m u c o u s m e m-

b r a n e s , a w e a t h e r - b e a t e n o r b r o n z e d s k i n , r e d n e s s o f t h ee y e s , a i n d i c t e r u s o f t h e s c l e r a e . I n t h e a b d o m e n t h e r e w a s

s o m e t e n d e r n e s s o v e r t h e l i v e r , w h i c h w a s n o t e n l a r g e d ;t h e s p l e e n w a s n o t p a l p a b l e , b u t t h e r e w a s m a r k e d

t e n d e r n e s s i n t h e r e n a l a n g l e s . T h e u r i n e w a s p o r t w i n e

c o l o u r e d .

I n v e s t i g a t i o n s ( T a b l e 1 ) . - T h e u r i n e s h o w e d g r o s sp r o t e i n u r i a . On m i c r o s c o p y o f t h e d a p o s i t s c a n t y l e u c o c y t e sw e r e s e e n a n d n o r e d c e l l s o r c a s t s . L a r g e c o n c e n t r a t i o n s

o f u r o b i l i n , h a e m o g l o b i n , a n d m e t h a e m o g l o b i n w e r e

d e t e c t e d .T h e s u p e r n a t a n t p l a s m a f r o m a c l o t t e d s p e c i m e n o f

b l o o d w a s r e d f r o m t h e p r e s e n c e o f h a e m o g l o b i n . T h e

h a e m o g l o b i n l e v e l w a s 1 0 4 g . / 1 0 0 m l . No a b n o r m a l i t y

w a s s e e n o n a b l o o d f i l m , a n d r e d c e l l f r a g i l i t y w a s

n o r m a l . T h e w h i t e b l o o d c o u n t w a s 1 4 , 0 0 0 / c . m m . w i t h

82% p o l y m o r p h s . T h e s e r u m b i l i r u b i n w a s 5 - 3 m g . / 1 0 0

m l . ( w i t h a d i r e c t / i n d i r e c t q u o t i e n t o f 1 5 ) . B l o o d u r e a

w a s 1 4 9 m g . / 1 0 0 m l . C o o m b s , H a i n e s , D o n a t h -

L a n d s t e i n e r , W a s s e r m a n n , a n d Kahn t e s t s w e r e n e g a t i v e .T h e i n t e r p r e t a t i o n p u t o n t h e s e r e s u l t s w a s t h a t t h e

p a t i e n t w a s s u f f e r i n g f r o m a n a c u t e i n t r a v a s c u l a r h a e m o -

l y s i s , w it h c o n s e q u e n t a n a e m i a , h a e m o g l o b i n u r i a , a n d

j a u n d i c e .F o r t h e f i r s t 7 2 h o u r s a f t e r a d m i s s i o n t h e u r i n e was

d e e p r e d a n d t h e n i t g r a d u a l l y c l e a r e d o v e r a f u r t h e r4 8 h o u r s . T h e r e w a s a h i g h o u t p u t a t f i r s t , f a l l i n g s l i g h t l ye a c h d a y f o r a w e e k , b u t a n u r i a d i d n o t s u p e r v e n e .

H a e m o l y s i s l a s t e d f o r t h e f i r s t f e w d a y s , b y w h i c h t i m e

a b o u t h a l f h i s b l o o d h a d b e e n d e s t r o y e d . T h e h a e m o -

g l o b i n w a s 6 - 8 g . / 1 0 0 m l . T h i s was a l s o t h e p e r i o d t h a th e r e m a i n e d d i s t r e s s e d a n d i l l ; a b d o m i n a l p a i n w as

f r e q u e n t . C l i n i c a l i m p r o v e m e n t c a m e a s t h e u r i n e

c l e a r e d .On J a n u a r y 2 8 , 1 9 6 1 , s e v e n d a y s a f t e r a d m i s s i o n , h e

w a s g i v e n f o u r p i n t s o f p a c k e d c e l l s w h i c h r a i s e d h i sh a e m o g l o b i n t o 1 1 1 g . / 1 0 0 m l . P r o g r e s s b e i n g s a t i s -f a c t o r y , h e was d i s c h a r g e d h o m e 1 0 d a y s l a t e r , h i s o n l yc o m p l a i n t t h e n b e i n g o f s l i g h t w e a k n e s s . He r e t u r n e d

t o w o r k t h r e e w e e k s l a t e r a n d w h e n s e e n a f t e r s i x m o n t h s

w a s f i t a n d w e l l .

T h e p a t i e n t w o r k e d i n t h e s a m e p l a n t a s h i sb r o t h e r - i n - l a w , w h o w a s t a k e n i l l o n t h e s a m e d a y .On r e c e i p t o f t h i s i n f o r m a t i o n a r r a n g e m e n t s w e r e

m a d e f o r h i s a d m i s s i o n .

C a s e 2 . - T h i s m an w a s 4 7 y e a r s o l d a n d w o r k e d i n t h es l a g p r o c e s s . H i s s y m p t o m s b e g a n a t 3 p . m . o n J a n ua r y

2 0 , 1 9 6 1 , w h e n h e h a d n a u s e a f o l l o w e d b y a b d o m i n a l

c o l i c , v o m i t i n g , b a c k a c h e , a n d s h o r t n e s s o f b r e a t h . T h en e x t m o r n i n g e a r l y h e p a s s e d r e d u r i n e a n d w a s s l i g h t l yj a u n d i c e d . F o r t h r e e d a y s h e s u f f e r e d f r o m l e f t - s i d e dl o i n p a i n , a b d o m i n a l p a i n s , a n d v o m i t i n g . On t h e f o u r t h

d a y h e w a s f e e l i n g b e t t e r a n d t h e u r i n e w a s n o r m a l i nc o l o u r .

A t t h e t i m e o f a d m i s s i o n o n J a n u a r y 2 5 , 1 9 6 1 , t h e o n l y

p h y s i c a l s i g n w a s p a l l o r o f t h e m u c o u s m e m b r a n e s . A

h a e m o g l o b i n l e v e l o f 8 5 g . / 1 0 0 m l . , w i t h 6 - 5 % r e t i c u l o -c y t e s a n d p o l y c h r o m a s i a , i n d i c a t e d a r e c e n t a c u t e b l o o d

l o s s .T h e t e s t s o n t h e u r i n e f o r b i l e p i g m e n t s a n d h a e m o -

g l o b i n w e r e n e g a t i v e , a n d t h e s e r u m b i l i r u b i n w a s

n o r m a l ; t h e f i n d i n g s w e r e c o m p a r a b l e w i t h t h o s e o f

c a s e 1 a t t h i s l a t e s t a g e o f t h e i l l n e s s ( T a b l e 2 ) .

T A B L E 2

A C T I V A T I O N ANALYSIS OF ARSENIC CONTENTOF HAIR AND N A I L S

N a i l s H a i r

C a s e 1 2 - 5 0 0 - 4 0 p . p . m .C a s e 2 1 - 6 6 0 - 2 3 p . p . m .

Normal 0 - 8 2 - 3 - 5 0 - 5 - 2 - 1 p . p . m .S m a l e s a n d P a t e ( 1 9 5 2 )

P a s t i l l n e s s e s . - On A p r i l 2 , 1 9 5 4 , c a s e 2 h a d h a d a

s i m i l a r a t t a c k , t h e m a i n f e a t u r e s o f w h i c h w e r e j a u n d i c e

a n d r e d u r i n e f o r a f e w d a y s . A f t e r t h e a c u t e p h a s e h e

h a d b e e n r e f e r r e d t o a s u r g i c a l o u t - p a t i e n t c l i n i c f o r t h ei n v e s t i g a t i o n o f ' h a e m a t u r i a ' . T h e r e w a s a n o t e o f

' p a l l o r s u g g e s t i n g t h e l o s s o f a f a i r a m o u n t o f b l o o d ' a n d

r e f e r e n c e t o a s e v e r e h e a d a c h e . C y s t o s c o p y f a i l e d t or e v e a l a c a u s e f o r t h e ' h a e m a t u r i a ' .

C a s e 1 a n d c a s e 2 h a d w o r k e d on w a s h i n g a l u m i n i u ms l a g f o r 1 7 y e a r s a n d s e v e n y e a r s r e s p e c t i v e l y . O n l ys i x o t h e r m e n h a d h e l p e d o n t h i s j o b d u r i n g t h a t t i m e ,a n d i n v e s t i g a t i o n s b r o u g h t t o l i g h t t ha t t h r e e w o r k e r s

h a d b e e n t r e a t e d e l s e w h e r e f o r c o n d i t i o n s c o n s i s t e n tw i t h a r s i n e p o i s o n i n g .

C a s e 3.-A 2 0 - y e a r - o l d m a n was a d m i t t e d t o h o s p i t a li n J u l y 1 9 5 2 . w i t h s e v e r e b a c k a c h e , h e a d a c h e , a b d o m i n a l

7 5



BRITISH JOURNAL OF INDUSTRIAL MEDICINE

c o l i c , a n d j a un d i c e o f t h r e e d a y s ' d u r a t i o n . On a d m i s s i o nh e w a s s l i g h t l y j a u n d i c e d , w i t h a p e c u l i a r b l u e - g r e yp i g m e n t a t i o n o f t h e m u c o s a o f t h e m o u t h a n d o f t h e

f i n g e r s a n d t o e s . B l o o d e x a m i n a t i o n s h o w e d a h a e m o -g l o b i n o f 5 2 g . / 1 0 0 m l . , a m a r k e d r e t i c u l o c y t o s i s , a n d t h ep r e s e n c e o f m e t h a e m o g l o b i n a e m i a . H a e m o g l o b i n u r i aw a s a l s o p r e s e n t . I n r e t r o s p e c t t h e c l i n i c a l a n d h a e m a t o -l o g i c a l p i c t u r e a n d t h e p r e s e n c e o f a m a r k e d h a e m o -

g l o b i n u r i a l e a v e n o d o u b t t h a t t h i s m a n w a s s u f f e r i n gf r o m a n a c u t e s e v e r e h a e m o l y s i s d u e t o a r s i n e .

C a s e 4.-A f o u r t h m a n h a d b e e n t r e a t e d a t h o m e i n1 9 5 4 f o r j a u nd i c e o f a n o r a n g e c o l o u r w i t h d a r k u r i n e .He h a d b e e n a f f e c t e d o n t h e s a m e d a y a s c a s e 2 s u f f e r e dh i s f i r s t a t t a c k .

C a s e 5 . - A n o t h e r s l a g w o r k e r h a d b e e n a d m i t t e d t oh o s p i t a l o n A p r i l 9 , 1 9 5 4 , f o r i n v e s t i g a t i o n o f a p p a r e n t

p o l y n e u r i t i s . He h a d n u m b n e s s i n h i s h a n d s , i n a b i l i t yt o t e l l w h e t h e r h e w a s h o l d i n g a n y t h i n g p r o p e r l y , a n d a

l i a b i l i t y t o d r o p t h i n g s . T h e r e w a s l o s s o f f i n e m o v e m e n ti n t h e h a n d s , u n s t e a d i n e s s i n t h e f e e t w i t h d i f f i c u l t y i nj u d g i n g w h e r e o n e t o o t w o u l d b e i n r e l a t i o n t o t h e o t h e r ,

i n v o l u n t a r y t w i t c h i n g i n t h e r i g h t f o o t w h e n s i t t i n g d o w n ,a n d h y p e r a e s t h e s i a i n t h e f i n g e r s . C l i n i c a l e x a m i n a t i o nr e v e a l e d s o m e l o s s o f v i b r a t i o n s e n s e i n t h e r i g h t a rma n d l o s s o f j o i n t s e n s e i n t h e r i g h t f o o t . O t h e r s e n s a t i o n sw e r e n o r m a l , a n d t h e r e w a s n o g r o s s a b n o r m a l i t y o f

p o w e r o r r e f l e x e s . T h e c e r e b r o s p i n a l f l u i d w a s n o r m a l .

T h e h a e m o g l o b i n w a s 1 3 - 4 g . / 1 0 0 m l . e s t i m a t e d m o r e t h a n

f i v e w e e k s a f t e r t h e o n s e t o f s y m p t o m s . He made a

c o m p l e t e r e c o v e r y .

I n v e s t i g a t i o n s a t t h e P l a n t

I n v e s t i g a t i o n s a t t h e p l a n t s h o w e d t h a t d u r i n g t h ep r o c e s s o f d i s s o l v i n g t h e s l a g i n t h e r o t a t i n g d r u ma n a c e t y l e n e - l i k e o d o u r w a s c o n s t a n t l y p r o d u c e d

a n d t h a t a c o n c e n t r a t i o n o f 5 p . p . m . o f a r s i n e w a sp r e s e n t . A n a l y s i s o f t h e s l a g s h o w e d a t o t a l a r s e n i cc o n t e n t o f 1 0 t o 1 5 p a r t s p e r m i l l i o n .

D i s c u s s i o n

T h e l i t e r a t u r e a n d t o x i c o l o g y o f a r s i n e h a v e b e e n

r e v i e w e d b y B u c h a n a n ( 1 9 6 2 ) .I n 1 8 1 5 t h e f i r s t r e c o r d e d f a t a l i t y d u e t o a r s i n e

o c c u r r e d i n a German c h e m i s t , a n d t h i s w as f o l l o w e d

i n 1 8 7 3 b y t h e f i r s t r e c o r d e d i n d u s t r i a l p o i s o n i n g i nG e r m a n y i n t h e d e - s i l v e r i n g o f l e a d a n d z i n c o r e s

( L e g g e , 1 9 0 2 ) .T h e f i r s t c a s e s i n G r e a t B r i t a i n o c c u r r e d i n 1 8 8 9

i n t h e r e c o v e r y o f ammonium c h l o r i d e f r o m t h e f l u xu s e d i n g a l v a n i z i n g b a t h s . G l a i s t e r ( 1 9 0 8 ) c o l l e c t e d1 2 0 r e c o r d e d c a s e s i n a v a r i e t y o f t r a d e s a n d o c c u p a -

t i o n s . B e t w e e n 1 9 0 0 a n d 1 9 5 9 , 1 2 0 s u s p e c t e d c a s e s

o f a r s i n e p o i s o n i n g , o f w h i c h 2 7 w e r e f a t a l , w e r e

i n v e s t i g a t e d i n G r e a t B r i t a i n b y H.M. F a c t o r y

I n s p e c t o r a t e ( B u c h a n a n , 1 9 6 2 ) .B u c h a n a n ( 1 9 6 2 ) h a s d e s c r i b e d t h e n a t u r e o f t h e

r e a c t i o n s , w h i c h i n s u i t a b l e c i r c u m s t a n c e s g i v e r i s e

t o t h e p r o d u c t i o n o f a r s i n e , a n d h a s d r a w n a t t e n t i o nt o t h e r o l e o f a l u m i n i u m . A r s i n e m a y b e p r o d u c e db y t h e r e d u c t i o n o f a r s e n i c a l c o m p o u n d s b y n a s c e n t

h y d r o g e n g e n e r a t e d b y t h e a c t i o n o f a c i d o n t h em e t a l when a r s e n i c i s p r e s e n t i n e i t h e r t h e a c i d o r

m e t a l o r b o t h , o r b y n a s c e n t h y d r o g e n g e n e r a t e d b yt h e a c t i o n o f a l k a l i s on l i g h t m e t a l s .

T h e l a t t e r m e c h a n i s m w a s e x e m p l i f i e d w h e n c o n -t a i n e r s w h i c h h a d b e e n u s e d f o r a l u m i n i u m p a i n tw e r e p a s s e d f o r c l e a n i n g t h r o u g h a 1 0 % c a u s t i c s o d ab a t h w h i c h h a d p r e v i o u s l y b e e n c o n t a m i n a t e d w i t h

s o d i u m a r s e n i t e ( B u c h a n a n , 1 9 6 2 ) .T h e h y d r o l y s i s o f m e t a l l i c a r s e n i d e i s a r e a c t i o n

t h a t h a s b e e n f o u n d t o c a u s e t h e p r o d u c t i o n o f

a r s i n e i n i n d u s t r y . L e g g e ( 1 9 2 3 ) r e p o r t e d a f a t a l c a s e

w h e n p r i n t e r ' s d r o s s w a s f l o o d e d i n a t h u n d e r s t o r m .T h e d r o s s c o n t a i n e d l e a d , a n t i m o n y , t i n , c o p p e r , a n da l u m i n i u m w i t h a n a r s e n i c c o n t e n t o f 1 6 % , a n da t t e n t i o n w a s d r a w n t o t h e f a c t t h a t e x p e r i m e n t a l l ya n a l u m i n i u m a r s e n i c c o m p o u n d r e a d i l y e v o l v e s

a r s i n e w h e n w e t t e d .F a t a l a r s i n e p o i s o n i n g h a s o c c u r r e d f r o m t h ew e t t i n g o f d r o s s i n t i n r e f i n i n g , w h e n a l u m i n i u m h a s

b e e n a d d e d t o t h e m o l t e n m e t a l t o i m p r o v e d r o s sf o r m a t i o n . I t w a s c on s i d e r e d t h a t t h e a l u m i n i u m

s e l e c t i v e l y c o m b i n e s w i t h t h e i m p u r i t i e s p r e s e n t i nt h e m e t a l a n d f o r m s a l u m i n i u m a r s e n i d e w i t h a n ya r s e n i c p r e s e n t ( B o m f o r d a n d H u n t c r , 1 9 3 2 ;M a c a u l a y a n d S t a n l e y , 1 9 5 6 ) .A s i m i l a r p o i s o n i n g o c c u r r e d i n t h e U n i t e d S t a t e s ,

a f f e c t i n g 1 3 m e n , w i t h f o u r f a t a l c a s e s ( S p o l y a r a n dH a r g e r , 1 9 5 0 ) . T h i s w as a l s o a t t r i b u t e d t o t h eh y d r o l y s i s o f a l u m i n i u m a r s e n i d e , b u t M o r s e a n d

S e t t e r l i n d ( 1 9 5 0 ) , a f t e r a f u l l i n v e s t i g a t i o n o f t w o

f a t a l c a s e s o f a r s i n e p o i s o n i n g w h e r e a l u m i n i u m w a ss i m i l a r l y u s e d t o remove a r s e n i c , s u g g e s t t h e p r o -

d u c t i o n o f n a s c e n t h y d r o g e n b y a n e l e c t r o l y t i cr e a c t i o n b e t w e e n t h e l e a d a n d a l u m i n i u m . B u c h a n a n( 1 9 6 2 ) d e s c r i b e d a r s i n e p o i s o n i n g i n t h r e e w o r k e r sf r o m s l a g p r o d u c e d i n t h e m a n u f a c t u r e o f s i l i c o ns t e e l , i n w h i c h a l u m i n i u m i n t r o d u c e d i n t o t h e m o l t e nm e t a l s u c c e s s i v e l y a b s t r a c t e d a r s e n i c a l i m p u r i t i e st h r o u g h s u c c e s s i v e p o u r i n g s a n d t h e s l a g f r o m t h el i n i n g o f t h e l a d l e e v o l v e d a r s i n e o n e x p o s u r e t om o i s t u r e .

T u r n i n g no w t o c o n s i d e r o u r o w n i n c i d e n t , t h es o u r c e o f a r s e n i c a n d t h e m e c h a n i s m o f p r o d u c t i o no f a r s i n e i n t h i s s l a g - w a s h i n g p l a n t h a v e n o t b e e n

d e f i n i t e l y p r o v e d .T h e a l u m i n i u m s c r a p was known t o c o n t a i n l e s s

t h a n 1 0 p . p . m . o f a r s e n i c , a n d t h e r e w as no e v i d e n c e

t h a t t h e b r o o k h a d b e e n c o n t a m i n a t e d b y a r s e n i ci n t h e f o r m o f s h e e p d i p o r w e e d k i l l e r , b u t t h ei n t e r m i t t e n t m e l t i n g o f c o p p e r s c r a p , w h i c h a t t i m e si n c l u d e d c o p p e r t u b e s c o n t a i n i n g u p t o 0 - 3 6 %a r s e n i c t o make a c o p p e r a l u m i n i u m a l l o y , c o u l d

7 6



ARSINE POISONING IN A SLAG-WASHING PLANT

h a v e p r o d u c e d a n a r s e n i c - c o n t a m i n a t e d s l a g . Fromt h i s s l a g a r s i n e m a y h a v e b e e n p r o d u c e d e i t h e r b yh y d r o l y s i s o f a l u m i n i u m a r s e n i d e , t h e p r o d u c t i o n

o f n a s c e n t h y d r o g e n b y f i n e l y - d i v i d e d a l u m i n i u m i na n a l k a l i n e m e d i u m , o r b y a n e l e c t r o l y t i c a c t i o nb e t w e e n t h e r e v o l v i n g i r o n d r u m a n d t h e a l u m i n i u m .

T h e f i n d i n g o f a n o r m a l o r s l i g h t l y r a i s e d a r s e n i cc o n t e n t o f t h e h a i r a n d n a i l s s u p p o r t s t h e t h e o r y o fh i g h i n t e r m i t t e n t e x p o s u r e , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h

t h e p o s s i b i l i t y o f o c c a s i o n a l c o n t a m i n a t i o n o f t h es l a g b y a r s e n i c f r o m t h e c o p p e r t u b e s r a t h e r t h a nf r o m r e g u l a r c o n t a m i n a t i o n f r o m t h e v e r y s m a l l

q u a n t i t i e s o f a r s e n i c p r e s e n t i n t h e a l u m i n i u m s c r a p .T h e f i n d i n g t h a t t h e r e h a d b e e n p r e v i o u s o u t b r e a k s

o f h a e m a t u r i a a n d j a u n d i c e i s i n a c c o r d a n c e w i t h

w h a t i s o f t e n f o u n d i n t h e i n v e s t i g a t i o n o f a r s i n ep o i s o n i n g .

T h e s y m p t o m s o f s e n s o r y l o s s i n c a s e 5 w e r e o f

p a r t i c u l a r i n t e r e s t a n d m i g h t b e c o n s i d e r e d r e l e v a n tt o e x p o s u r e t o a r s i n e i n t h e l i g h t o f p r e v i o u s r e p o r t s .

D u d l e y ( 1 9 1 9 ) d e s c r i b e d 3 0 c a s e s o f h a e m o l y t i ca n a e m i a d u e t o a r s i n e i n t h e c r e w s o f s u b m a r i n e s ,o f w h o m 2 6 c o m p l a i n e d o f n e u r i t i c s y m p t o m s , v a g u et i n g l i n g a n d n u m b n e s s , p i n s a n d n e e d l e s i n t h e

h a n d s a n d f e e t , l e g s p r o n e t o g o t o s l e e p e a s i l y ,c r a m p s , a n d v a g u e s h o o t i n g p a i n s . A l l h a d n o r m a lr e f l e x e s a n d no c u t a n e o u s a n a e s t h e s i a . I n s o m e t h ea n a e m i a w a s o f m i l d d e g r e e o n l y .

G u e l m a n ( 1 9 2 5 ) r e p o r t e d an o u t b r e a k o f p o i s o n -i n g a f f e c t i n g 1 2 w o r k e r s i n a g a l v a n i z i n g a n d e t c h i n gd e p a r t m e n t o f a z i n c p l a n t , s e v e r a l o f w h o m com-

p l a i n e d o f p a i n i n t h e n e r v e t r u n k s a n d o f i m p a i r e d

s e n s a t i o n w i t h o u t m o t o r i n v o l v e m e n t .H a w l i c k a n d L e y ( 1 9 4 6 ) a t t r i b u t e d t h e r a d i a t i n g

p a i n s i n a c a s e d e s c r i b e d b y t h e m t o a p e r i p h e r a l

n e u r i t i s .Ou r c a s e 5 r e s e m b l e s t h o s e d e s c r i b e d i n s u f f e r i n g

f r o m n u m b n e s s a n d p a r a e s t h e s i a e a n d a t a x i a . Th ei l l n e s s a r o s e a t t h e s a m e t i m e a s c a s e 4 a n d c a s e 2

s u f f e r e d t h e i r f i r s t i l l n e s s e s . H o w e v e r , i n t h e a b s e n c e

o f r e c o r d s o f b l o o d a n d u r i n e t e s t s , i t i s i m p o s s i b l et o c o r r e l a t e t h e s e s y m p t o m s d e f i n i t e l y w i t h e x p o s u r et o a r s i n e .

We a r e i n d e b t e d t o D r . W. D . B u c h a n a n f o r a d v i c e ,t o M r . S . G . L u x o n f o r a n a l y s i s o f t h e a t m o s p h e r e a n ds l a g , t o D r . J . M. A . L e n i h a n f o r a c t i v a t i o n a n a l y s i s o fh a i r a n d n a i l s a m p l e s , a n d t o D r . J . S h a r k e y f o r i n f o r -m a t i o n o n c a s e 3 .

R E F E R E N C E S

B o m f o r d , R . R . , a n d H u n t e r , D . ( 1 9 3 2 ) . L a n c e t , 2 , 1 4 4 6 .B u c h a n a n , W. D . ( 1 9 6 2 ) . T o x i c i t y o f A r s e n i c C o m p o u n d s . E l s e v i e r

P u b l i s h i n g C o . , A m s t e r d a m .D u d l e y , S . F . ( 1 9 1 9 ) . J . i n d u s t r . H y g . , 1 , 2 1 5 .G l a i s t e r , J . ( 1 9 0 8 ) . P o i s o n i n g b y A r s e n i u r e t t e d H y d r o g e n o r H y d r o g e n

A r s e n i d e . L i v i n g s t o n e , E d i n b u r g h .G u e l m a n , 1 . ( 1 9 2 5 ) . J . i n d u s t r . H y g . , 7 , 6 .H a w l i c k , G . F . , a n d L e y , E . B . ( 1 9 4 6 ) . O c c u p . M e d . , 1 , 3 8 8 .L e g g e , T . M . ( 1 9 0 2 ; 1 9 2 3 ) . A n n u a l R e p o r t s C h i e f I n s p e c t o r o f

F a c t o r i e s a n d W o r k s h o p s . H . M . S . O . , L o n d o n .M a c a u l a y , D . B . , and S t a n l e y , D. A . ( 1 9 5 6 ) . B r i t . J . i n d u s t r . M e d . , 1 3 ,

2 1 7 .M o r s e , K . M . , a n d S e t t e r l i n d , A . N . ( 1 9 5 0 ) . A r c h . i n d u s t r . H y g . , 2 ,

1 4 8 .S m a l e s , A . A . , a n d P a t e , B . D . ( 1 9 5 2 ) . A n a l y s t , 7 7 , 1 9 6 .S p o l y a r , L . W . , a n d H a r g e r , R . N . ( 1 9 5 0 ) . A r c h . i n i d u s t r . H y g . , 1 , 4 1 9

7 7