由於丙烯腈是一種易於揮發的有毒液體，因此，從事丙烯腈生產和以其為原料的工廠車間中有較大濃度的丙烯腈氣體。另外，香菸中的丙烯腈主要在菸草燃燒過程中形成，吸菸過程同時伴有丙烯腈的攝入。
暴露途徑
丙烯腈的暴露途徑主要包括：呼吸吸入、食物和飲水攝入、經皮膚吸收。
毒性閾值
歐洲化學品管理局提出35～220mg/m （20～45min）和500～2000mg/m （吸入暴露0.5～3h吸入）限值。
生物效應
在動物和人體內的代謝動力學比較
丙烯腈可經呼吸道、皮膚和胃腸道進入人體。人的前臂皮膚塗丙烯腈後每小時平均吸收0.6mg/cm 。人在20mg/m 下吸入4h，體內平均滯留率達46%，幾乎與暴露時間無關。代謝主要在肝臟中進行。經微粒體混合功能氧化酶作用，生成硫氰酸根或硫醇尿酸，經非氧化途經生成氰乙基硫醇尿酸或直接與核酸、蛋白質等生物大分發生非酶性結合。代謝產物主要以硫氰酸鹽、硫醇尿酸等形式自尿排出。
給兔靜脈注入丙烯腈5和10mg/kg後，發現染毒量的2%～5%在30～40min內以原形隨呼氣排出。劑量大的一組因通氣量明顯減少，所以隨呼氣排出也減少，在使用呼吸興奮劑後，呼吸加深，隨呼氣排出丙烯腈的量也增多。隨尿約有10%以原形排出，15%以硫氰酸鹽形式排出。大鼠腹腔一次注射丙烯腈60～70mg/kg，72h內尿中排出硫氰酸鹽占染毒量的8.5%，其半排出期為13h。
體內和體外效應
丙烯腈在體外具有突變性，能誘導基因突變、染色體畸變和其他DNA損傷。體內慢性染毒證實丙烯腈是確定的動物致癌物。
有報導指出，丙烯腈可引起原代培養的成人支氣管上皮細胞DNA單鏈斷裂。在急性染毒的大鼠外周血淋巴細胞中，用鹼性單細胞凝膠電泳檢測到彗星細胞率和彗尾長度與丙烯腈的染毒劑量和時間成正相關，可反映DNA的受損程度。丙烯腈除可引起DNA斷裂外，還能在較低劑量時使小鼠精細胞DNA產生交聯。職業接觸丙烯腈的男工與健康男工的外周血淋巴細胞彗星試驗結果存在明顯差異，接觸組的DNA損傷明顯重於對照組。
急性毒性：對小鼠靜脈注射LD為15 mg/kg，大鼠LD為93 mg/kg。
亞急性和慢性毒性：大鼠經口0.1%飲水x13周，生長減慢，萎靡。生殖毒性：大鼠經口最低中毒劑量：650 mg/kg（孕6～15d），對雄性生育指數有影響，可引起胚胎毒性，肌肉骨骼發育異常。
致癌性：大鼠經口最小中毒劑量1700 mg/kg（37周）胃癌。
人體效應
人對丙烯腈較敏感。在1000 mg/m 下1～2h可致死；在300～500 mg/m 下5～10min，出現上呼吸道黏膜灼痛和流淚；在35～220 mg/m 下20～45min，除黏膜刺激症狀外，還可出現頭部鈍痛、胸悶、興奮和恐懼感，皮膚發癢。人的嗅覺閾為46.4 mg/m 。長時間吸入稀丙烯腈蒸氣，能引起噁心、嘔吐、頭痛、疲倦和不適等症狀。丙烯腈的職業標準為4.5 mg/m 。
丙烯腈具有多方面的毒性效應，可引起肝臟、血液、神經、消化道和生殖系統等損害。可影響體內許多生物化學過程，它的整個分子可與體內親核分子結合，從而干擾生理功能，但在急性本品中毒時，析出的氰根抑制呼吸酶，對呼吸中樞有直接麻醉作用。
染色體畸變：丙烯腈可使染色體發生結構和數目畸變。長期接觸丙烯腈的遺傳毒性作用具有累積效應。檢測職業接觸人群淋巴細胞染色體畸變頻率，接觸組明顯升高，並有明顯差異。檢測接觸和非接觸丙烯腈男工精子性染色體數目畸變時，也發現接觸組畸變率明顯升高；XX、YY、XY二體率分別比對照組高，結果有明顯差異。提示丙烯腈可能是生殖細胞性染色體非整倍體突變劑，可以作為體內多功能的遺傳毒性物質誘DNA鏈斷裂，使性染色體在精子發生過程中不分離，從而引起生殖缺陷。
其他DNA損傷：丙烯腈還可誘導原發性DNA損傷，包括DNA斷裂、體細胞重組、姐妹染色單體交換（SCE）、程式外DNA合成（UDS）和細胞形態轉化。丙烯腈可參與有絲分裂互換和基因轉換以及減少與錯配修復有關的等位基因而引起真菌體細胞重組。
丙烯腈的致癌性：丙烯腈是確定的動物致癌物，可通過呼吸道、消化道和皮膚接觸等多種途徑使大鼠發生不同類型的腫瘤，其中相關性更顯著的是腦神經膠質瘤。丙烯腈致癌性的人群流行病學資料：早在20世紀70～80年代，研究者對職業暴露於丙烯腈的人群進行流行病學調查，發現作業工人的肺癌、前列腺癌、胃癌的發病率和死亡率增加。
但最近幾年的人群流行病學調查未發現接觸丙烯腈和腫瘤發病率及死亡率之間存在相關關係。國際癌症研究機構（IARC）基於丙烯腈對人群致癌證據不充分，在1999年對丙烯腈的致癌性進行重新評價，把它歸類為2B類致癌物，即確定為動物致癌物、人類可疑致癌物。然而考慮到在不同的丙烯腈暴露佇列中反覆發現肺癌的發病率和死亡率明顯升高，所以還不能排除人群中丙烯腈暴露和肺癌之間存在因果關係的可能性。由美國國家癌症研究機構（NIC）和國家職業安全與衛生研究機構（NIOSH）主持的一項大規模流行病學調查中，對美國8個生產和使用丙烯腈工廠的25460名工人進行研究，發現在高劑量組肺癌發病率增加。
丙烯腈的生殖毒性：丙烯腈可引起初級精母細胞染色體畸變率升高和早期精細胞微核率升高，睪丸中早期精細胞遺傳物質受到損傷，致使生殖細胞的形態、結構、機能及染色體異常，從而影響雄性生殖功能。丙烯腈代謝產物氰環氧己烷與丙烯腈都能烷化體內組織中的遺傳物質DNA，氰環氧己烷通過與核酸共軛結合，引起DNA發生不可逆的損傷。丙烯腈通過烷化睪丸組織中DNA且干擾睪丸DNA修復過程而可能影響雄性生殖功能。在丙烯腈各劑量組的生殖細胞及體細胞胞質中，可觀察到線粒體結構的改變。精子尾部是精子的運動裝置，主要由軸絲和線粒體鞘組成。精子尾部的線粒體也有明顯的相同結構改變，這與以尾部畸形精子多見的實驗結果相一致。
急性或亞急性毒性作用
以中樞神經系統症狀為主，伴有上呼吸道和眼部刺激症狀。輕度中毒有頭暈、意識朦朧及口唇紫紺等。眼結膜及鼻、咽部充血。重者除上述症狀加重外，出現四肢陣發性強直抽搐、昏迷。液體污染皮膚，可致皮炎，局部出現紅斑、丘疹或水皰。
臨床特點：發病快，於接觸丙烯腈後1～2h內發病；個別病例發病較慢，在14～24h內發病。其臨床表現如下：
（1）神經系統表現：輕度中毒者表現頭暈、頭痛、乏力、手足麻木、煩躁、恐懼感，或出現短暫意識朦朧；重度中毒者出現四肢強直性、陣發性抽搐或昏迷。
（2）呼吸循環系統表現：輕度中毒者胸悶、心悸、脈搏快、汗多，顏面潮紅或蒼白，咽部充血；重度中毒者口唇紫紺，呼吸減慢、不規則，甚至呼吸、循環衰竭而死亡。
（3）消化系統表現：可出現上腹不適、噁心、嘔吐。
（4）皮膚接觸者可致接觸性皮炎，表現為紅斑、皰疹及脫屑。愈後留有色素沉著。
實驗室檢查：對診斷無重要意義。中毒患者血尿常規檢查可無明顯變化，但疾病初起可出現白細胞輕度增高，尿硫氰酸鹽測定出現增高，肝功能檢查可出現谷丙轉氨酶（GPT）和異檸檬酸脫氫酶（ICDH）增高。
慢性毒性作用
慢性中毒問題目前尚無定論。曾檢查了接觸丙烯腈專業工齡1～5a的工人314名，發現部分工人有神經衰弱綜合徵，主要表現為頭暈、頭痛、乏力、失眠、多夢及心悸等。體徵方面發現有低血壓傾向，未見對肝臟有影響。另據報導108名工人接觸丙烯腈3a以上，濃度經常接近6mg/m3其中部分工人有頭痛、不適、全身無力、工作效率降低、嗜睡、噩夢和易激動等主訴。客觀檢查發現部分工人血壓下降。咽反射減弱和腱反射亢進。
丙烯腈可致接觸性皮炎，表現為紅斑、皰疹及脫屑，愈後可殘留色素沉著。有的可不伴有全身中毒症狀。
診斷
根據國家診斷標準（GB7799—1987），其診斷分級主要依據如下：
（1）輕度中毒：在接觸24h內出現頭暈、頭痛、乏力、上腹不適、噁心、嘔吐、胸悶、手足麻木等或出現短暫的意識朦朧與口唇紫紺；眼結膜充血及鼻咽充血；尿氰酸鹽增高者。
（2）重度中毒：上述症狀加重，出現昏迷或四肢陣發性抽搐者。
鑑別診斷時注意，本品中毒曾誤診。此外，需與硫化氫中毒等缺氧窒息性疾病、中暑及血管神經性暈厥、腦血管意外等疾病相鑑別。但這些疾病均可藉助於毒物接觸史、發病環境、疾病的典型症狀和體徵、病情變化以及實驗室檢查相區別。
治療
（1）迅速脫離中毒環境，脫去污染衣物。皮膚污染者可用清水沖洗。口服中毒者用0.2%高錳酸鉀溶液或5%硫代硫酸鈉溶液洗胃，使毒物變為氰酸鹽。
（2）解毒治療：輕度中毒者靜脈注射50%硫代硫酸鈉20～30mL；重度中毒者用亞硝酸異戊酯1～2支吸入，接著緩慢靜脈注射3%亞硝酸鈉50～10mL，50%硫代硫酸鈉20～30mL。必要時，據病情重複使用硫代硫酸鈉。或以1%的4-二甲基氨基苯酚2mL肌肉注射，接著緩慢靜脈注射50%硫代硫酸鈉20～30mL。必要時於1h後重複使用半量硫代硫酸鈉。
（3）以細胞色素C、三磷酸腺苷、糖皮質激素以及肝泰樂、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸等藥物保護腦組織及輔助解毒治療。
（4）其他對症處理和防治併發症治療。
治療效果視中毒嚴重程度和搶救是否及時和恰當。高濃度接觸丙烯腈或進入體內劑量較大者，可立刻中毒死亡。但中毒後如能及時搶救，大部分能獲救，於4～5d後恢復；少部分有肝功能改變者，可在半月至1個月內恢復。
輕度中毒者，治癒後回原工作崗位；重度中毒者，如尚遺留神經症狀和體徵，應調離丙烯腈作業。
急救措施
皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用流動清水或5%硫代硫酸鈉溶液徹底沖洗至少20min。就醫。眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸（勿用口對口）和胸外心臟按壓術。就醫。
食入：飲足量溫水，催吐，用1∶5000高錳酸鉀或5%硫代硫酸鈉溶液洗胃。就醫。
人體防護
呼吸系統防護：作業工人應該佩戴防塵口罩。眼睛防護：必要時可採用安全面罩。防護服：穿工作服。手防護：必要時戴防護手套。
其他：工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作後，淋浴更衣。實行就業前和定期的體檢。保持良好的衛生習慣。合成丙烯腈的車間，宜儘量採用露天框架式建築，便於毒物擴散稀釋。進入封閉容器操作前必須充分通風，以排除殘留的毒物。防毒口罩用活性炭濾料可吸附丙烯腈。本品易經皮膚吸收，工後用溫水和肥皂洗皮膚，可使本品水解而去毒止癢。
健康監測
對丙烯腈作業工人進行上崗前和定期健康檢查，及時發現就業禁忌證和早期發現丙烯腈中毒病人及時處理。
泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。儘可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用活性炭或其他惰性材料吸收。也可用大量水沖洗，洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣、保護現場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。
