中美粉塵職業(yè)暴露檢測、評價與管理方法對比研究*

陳　剛

(1.中國安全生產科學研究院，北京 100029；2. 國家安全監(jiān)管總局塵毒危害預防與控制技術重點實驗室，北京 100029)

0　引言

在我國用人單位中，粉塵危害普遍存在，特別是對于水泥制造、煤炭、火力發(fā)電、金屬冶煉等行業(yè)，粉塵超標現象較為嚴重[1-3]。目前，我國的《職業(yè)病防治法》、《中華人民共和國塵肺病防治條例》(國發(fā)[1987]第105號)[4]、《工作場所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定》(國家安監(jiān)總局令[2012]第47號)[5]等法律、法規(guī)和規(guī)定，對工作場所有害因素的職業(yè)暴露檢測做出了原則性要求；《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第1部分：化學因素》(GBZ2.1-2007)以及《工作場所空氣中有害物質監(jiān)測的采樣規(guī)范》(GBZ 159-2004)[6]規(guī)定了各類危害因素的職業(yè)接觸限值、采樣規(guī)范及現場檢測等技術要求。

OSHA(美國職業(yè)安全與健康局)作為美國的職業(yè)安全與健康政府監(jiān)管機構，制訂的 “職業(yè)安全與健康標準”(29CFR 1910)是美國企業(yè)必須遵守的強制性標準。NIOSH(美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所)、AIHA(美國工業(yè)衛(wèi)生協會)和ACGIH(美國政府工業(yè)衛(wèi)生學家會議)等學術科研機構制定了相關推薦性標準和方法。

本文擬通過對比我國和OSHA，NIOSH，AIHA和ACGIH等組織和機構在工作場所粉塵職業(yè)暴露檢測、數據統(tǒng)計處理、評價方法以及工作場所管理等方面的差異，借鑒國外先進管理經驗，針對我國的粉塵職業(yè)暴露檢測、評價及工作場所管理等相關工作提出意見和建議。

1　檢測和評價策略

從整體檢測和評價策略來看，我國現有的法律、法規(guī)以及技術規(guī)范等僅對工作場所職業(yè)病危害因素檢測和評價做出了原則性的要求，并未將職業(yè)病危害因素的檢測、數據處理、評價以及相應的管理模式進行有機結合形成完整的體系[7]。

美國的粉塵工作場所的檢測和評價策略，主要包括現場調查、采樣計劃的制定與實施、檢測結果統(tǒng)計處理、檢測結果評價與管理、定期檢測與評價共5個步驟，并進行相互銜接，形成一套完整的方法體系。從OSHA在29CFR 1910 Subpart Z-Toxic and Hazardous Substances(Z部分-有毒有害化學物質)中的各部分規(guī)定來看[8]，將檢測分為初始檢測和定期檢測，并根據初始檢測或定期檢測結果，制定了終止檢測或降低定期檢測頻次的標準。NIOSH也在《Occupational Exposure Sampling Strategy Manual》中把職業(yè)病危害因素的采樣檢測、評價以及采取的相應管理措施進行有機結合，形成一套系統(tǒng)的職業(yè)病危害因素檢測與評價程序[9]，見圖1。

圖1　NIOSH的職業(yè)暴露檢測與評價程序Fig.1　Procedure of occupational exposure monitoring and assessment proposed by NIOSH

AIHA在《A Strategy for Assessing and Managing Occupational Exposures》中，同樣建立了一套完整職業(yè)暴露評估程序，涵蓋了從現場調查到再評估的整個過程[10]，見圖2。

圖2　AIHA的職業(yè)暴露評估程序Fig.2　Procedure of occupational exposure assessment proposed by AIHA

2　粉塵職業(yè)暴露檢測

2.1　采樣方法

我國和美國對于粉塵采樣方法均采用個體采樣和定點采樣的方法[6,9-10]，采樣方法基本相同，但美國一般采用個體采樣的方法，較少采用定點采樣[9-11]。

2.2　采樣方式

對于個體采樣，我國GBZ159要求一般采用全工作日連續(xù)一次性采樣，或者選擇有代表性的工作時段進行2次或2次以上的采樣方式，對于后者采樣時長，在GBZ159中規(guī)定一般采樣時間至少為1 h[6]。

NIOSH根據作業(yè)現場勞動者作業(yè)情況，將粉塵采樣方式分為4種，對每種采樣方式的采樣時間進行了更為具體的限定，并建議按照以下采樣方法的優(yōu)先順序進行時間加權平均濃度的樣品采集[9]。

1)全工作日連續(xù)采樣

在1個完整的工作班次內進行等時間或者不等時間的多個樣品檢測。對于粉塵職業(yè)暴露濃度的檢測，總采樣時間為8 h。

2)全工作日單樣本采樣

在1個完整的工作班次內進行單個樣品的采樣檢測，總采樣時間為8 h。

3)部分工作日連續(xù)樣品采樣

在1個工作班次內采集1個或者多個樣品，對于粉塵職業(yè)暴露濃度的檢測，總采樣時間為4～8 h。

4)(極)短時間采樣

在某些情況，受檢測方法、檢測環(huán)境等因素的限制，需要進行(極)短時間的樣品采集，一般小于1 h，通常只有十幾分鐘或者幾分鐘。

2.3　采樣對象

我國依據GBZ159第8.2條中關于采樣對象的規(guī)定[6]，“采樣對象中必須包括不同工作崗位的、接觸有害物質濃度最高和接觸時間最長的勞動者，其余的對象應為隨機選擇”，其采樣對象的選擇方法與美國基本相同。

NIOSH有2種確定采樣對象的方法，分別為最大暴露風險采樣和相似暴露組(Similar Exposure Group, SEG)采樣[9]。

2.3.1最大暴露風險采樣法

如果能夠推斷工作場所內最大暴露風險勞動者，則只對該名勞動者進行檢測，當難以明確最大暴露人員時，則選擇暴露水平最高的一組勞動者，并對該組勞動者進行隨機采樣檢測，用其中最高值進行評價判斷。由于美國《職業(yè)安全衛(wèi)生法》[12]規(guī)定“用人單位應將所有勞動者的職業(yè)暴露控制在職業(yè)暴露限值以下”，因此最大暴露風險采樣作為順從法律要求事項的一種直接、便捷手段，在中小型企業(yè)廣泛應用。

2.3.2SEG隨機采樣

SEG是指一群對某一職業(yè)病危害因素有相同暴露特征的作業(yè)人員，他們具有相似的工作任務與頻率、工作流程、使用物料以及作業(yè)方式。當無法確定最大暴露風險的勞動者時，通過隨機抽樣的方法確定SEG內被采樣的勞動者。NIOSH提出首先根據最高職業(yè)暴露百分比(τ)及其置信度(α)確定SEG內被檢測勞動者的數量，我國采用的是τ=0.2且α=0.1時被檢測勞動者的數量，見表1；然后將SEG內的勞動者進行編號，用隨機數表法確定被檢測的勞動者。

表1　最高職業(yè)暴露百分比為20%及置信度為90%時被檢測勞動者的數量要求

3　粉塵職業(yè)暴露檢測數據統(tǒng)計處理

我國目前尚缺乏對個體職業(yè)暴露檢測結果統(tǒng)計處理的明確規(guī)定，通常情況下，職業(yè)衛(wèi)生技術服務機構采用將檢測結果的最大值與國家職業(yè)接觸限值標準進行對比的方式。

NIOSH采用95%置信區(qū)間的置信下限(Lower Confidence Limits，LCL)和置信上限(Upper Confidence Limits，UCL)的方式，引入了采樣和分析的偏差系數(CVT)，并基于不同的采樣方式計算得到LCL(95%)和UCL(95%)[9]。

AIHA則針對每一個SEG的檢測結果，在分析和消除異常值之后，需分別換算成8 h時間加權或短時間時間加權平均濃度，然后針對換算濃度統(tǒng)計形成算數平均值(Ma)與對數正態(tài)分布95%置信區(qū)間的上限值(X95%)[10]。

4　粉塵職業(yè)暴露評價

4.1　評價參數

關于職業(yè)暴露的標準限值，典型的代表是美國OSHA的容許職業(yè)接觸限值(Permissible Exposure Limits，PEL)和ACGIH的閾值(Threshold Limit Value，TLV)。

4.1.1容許接觸限值[13]

PEL是OSHA推出的強制性標準，OSHA在29CFR 1 910.100 0中對美國用人單位中勞動者的有害物質職業(yè)暴露限值標準，通常用時間加權平均濃度(TWA)、短時間暴露濃度(STEL)或者最高容許濃度(Ceiling limits)來表示。對于粉塵(包括總粉塵和呼吸性粉塵)的職業(yè)暴露限值，OSHA僅采用8 h-TWA作為標準限值。

4.1.2閾值[14]

TLV是由ACGIH提出的推薦性標準，表示某種化學物質在空氣中的含量小于這一閾值時，絕大多數勞動者每天反復暴露于該環(huán)境也不會受到健康損害。除與OSHA基本相同的8 h時間加權限值(TLV-TWA)、短時間暴露限值(TLV-STEL)和最高容許濃度(TLV-C)外，ACGIH在2014年5月對超標限度值(Excursion Limit)進行了修正，并于2015年2月推出了峰值暴露(Peak Exposures)的概念，進行了如下規(guī)定：

1)勞動者暴露水平瞬時超過TLV-TWA的3倍，每次不超過15 min，每次間隔1 h，每個工作班次不得超過4次。

2)在任何情況下，勞動者的暴露濃度都不得超過5倍的TLV-TWA。并且在8 h工作時間內，勞動者的暴露濃度不得超過8 h -TWA。

我國幾乎同等采用了ACGIH的限值概念與方法，對粉塵的職業(yè)接觸限值規(guī)定了8 h時間加權平均濃度和超限倍數2種限值標準[14]。

4.2　評價方法

關于工作場所粉塵職業(yè)暴露的評價，在我國一般采用粉塵職業(yè)暴露最大檢測值與國家職業(yè)衛(wèi)生限值標準進行簡單對比的方式，即工作場所中粉塵職業(yè)暴露的最大檢測值超過我國職業(yè)衛(wèi)生接觸限值，則判定工作場所粉塵職業(yè)暴露水平超標；反之，則判定為工作場所粉塵職業(yè)暴露水平符合國家標準。

OSHA和NIOSH采用將UCL(95%)和LCL(95%)與粉塵接觸限值進行比較的方法判定工作場所粉塵職業(yè)暴露水平是否超標[9]，見表2。通常情況下，NIOSH推薦政府監(jiān)管人員利用LCL(95%)來監(jiān)督用人單位勞動者粉塵職業(yè)暴露水平是否超標，而用人單位則利用UCL(95%)以確認勞動者粉塵職業(yè)暴露水平是否符合國家限值標準。

表2　OSHA和NIOSH作業(yè)場所粉塵職業(yè)暴露判斷標準

AIHA認為粉塵職業(yè)暴露檢測評價的目的，是確定不同相似暴露組的職業(yè)健康風險及其優(yōu)先順序，并為確定進一步的控制與管理措施提供基礎。因此，鑒于職業(yè)暴露檢測是對不同相似暴露組的整體暴露狀況進行評價，以及職業(yè)暴露檢測的隨機采樣誤差和不同時間作業(yè)環(huán)境濃度的變異，AIHA將Ma或X95%與職業(yè)暴露限值(OEL)和行動水平(AL)比較，進而對工作場所進行職業(yè)暴露風險分級，見表3[10]。

表3　AIHA職業(yè)暴露評價與分級方法

5　粉塵工作場所管理策略

我國《工作場所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定》(安監(jiān)總局2012年第[47]號令)規(guī)定“存在職業(yè)病危害的用人單位，應當委托具有相應資質的職業(yè)衛(wèi)生技術服務機構，每年至少進行一次職業(yè)病危害因素檢測。”由此可見，我國對于粉塵職業(yè)暴露的定期檢測周期只進行了原則性規(guī)定，并未考慮真實的職業(yè)暴露水平[4-5]。

美國主要是依據職業(yè)暴露評價與分級結果，來確定定期檢測的頻次。對比OSHA的29CFR 1910 Subpart Z-Toxic and Hazardous Substances中的各部分內容[8]、NIOSH的《Occupational Exposure Sampling Strategy Manual》[9]以及AIHA的《A Strategy for Assessing and Managing Occupational Exposures》[10]，通常情況下對工作場所粉塵職業(yè)暴露再檢測的頻次要求見表4。

表4　OSHA， NIOSH和AIHA關于粉塵工作場所再檢測的頻次要求

注：

6　結論與建議

6.1　結論

從我國目前的各項法律、法規(guī)以及技術規(guī)范來看，我國在粉塵作業(yè)場所管理方面，缺少職業(yè)暴露檢測數據統(tǒng)計處理的明確要求以及基于檢測結果相對應管理模式的整體框架性規(guī)定，這使得我國在工作場所粉塵治理方面缺乏應有的科學性和嚴謹性；美國則提出了職業(yè)暴露檢測與評價的整體框架與工作程序，強調“檢測-評價-改善”的科學循環(huán)性，使得用人單位能夠把有限的資金高效地用于作業(yè)環(huán)境的改善。

通過對中美兩國粉塵作業(yè)場所各項管理制度的對比分析，我國雖然在形式上采用了職業(yè)暴露檢測與評價方法，但在整體思想、策略以及具體環(huán)節(jié)上，我國與美國相比還存在較大差異。

6.2　建議

1)完善樣品采集與檢測數據統(tǒng)計處理方法

建立SEG的概念，明確采樣方式的優(yōu)選順序，對每種方式的采樣時長進一步加以規(guī)范，并基于不確定度的統(tǒng)計學理論，完善我國粉塵職業(yè)暴露檢測數據的統(tǒng)計與處理方法。

2)構建粉塵職業(yè)暴露檢測結果的評價體系

引入風險分級理念，進一步完善我國粉塵工作場所的評價方法，構建基于粉塵職業(yè)暴露檢測結果的風險分級與評價體系。

3)建立工作場所的差異化管理模式

依據工作場所職業(yè)暴露風險分級與評價結果，明確工作場所粉塵職業(yè)暴露水平再檢測與評價的原則，并基于工作場所的職業(yè)暴露風險分級建立工作場所粉塵職業(yè)暴露再檢測與評價的差異化管理模式。

[1]張忠彬，陳剛，張圓媛. 我國職業(yè)病危害防治現狀、問題與對策探討[J]. 中國安全生產科學技術, 2014, 10(S)：51-54.

ZHANG Zhongbin, CHEN Gang, ZHANG Yuanyuan. Explore to status，problem and measures against occupational hazards[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2014，10(S)：51-54.

[2]陳剛.我國部分地區(qū)職業(yè)衛(wèi)生現狀調查分析[J]. 中國安全生產科學技術, 2014, 10(3):150-154.

CHEN Gang. Status investigation on occupational health in some areas[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2014, 10(3):150-154.

[3]張興，吉俊敏，張正東. 2007-2012年全國職業(yè)病發(fā)病情況及趨勢分析[J].職業(yè)與健康, 2014, 30(22): 3187-3189.

ZHANG Xing, JI Junmin, ZHANG Zhengdong. Analysis on epidemiological characteristics and trends of occupational diseases in China from 2007-2012[J]. Occup and Health, 2014, 30(22): 3187-3189.

[4]國務院. 中華人民共和國塵肺病防治條例: 國發(fā)[1987]第105號[A/OL]. (1987-12-03). http://www.gov.cn/banshi/2005-08/01/content_19051.htm.

[5]國家安全生產監(jiān)管總局. 工作場所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定: 國家安監(jiān)總局令[2012]第47號[A/OL]. (2012-04-27). http://www.chinasafety.gov.cn/newpage/Contents/Channel_5916/2012/0504/170492/content_170492.htm.

[6]中國疾病預防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所, 湖北省疾病預防控制中心.工作場所空氣中有害物質監(jiān)測的采樣規(guī)范: GBZ 159-2004[S]. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 2006.

[7]戚作秋，白彩軍，王有為，等. 我國職業(yè)衛(wèi)生法規(guī)標準化體系現狀分析及建議[J].中國安全生產科學技術，2014, 10(3):145-149.

QI Zuoqiu, BAI Caijun, WANG Youwei, et al. Analysis and suggestions on present situation of occupation health regulation and standard system in China[J]. Journal of Safety Science and Technology，2014, 10(3):145-149.

[8]United States Department of Labor, OSHA Law & Regulations. https://www.osha.gov/law-regs.html

[9]Nelson A. Leidel, Kenneth A. Busch, Jeremiah R. Lynch. Occupational Exposure Sampling Strategy Manual[M]. Washington D.C. U.S. Government Printing Office, 1977.

[10]William H. Bullock, 職業(yè)暴露評估與管理策略(原著第三版)[M]. 俞文蘭，秦之剛，唐仕川，譯. 北京：化學工業(yè)出版社，2014.

[11]曲敏彰，尉莉莉，王喆. 中美粉塵采樣方法對比研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014(32)：47.

QU Minzhang, WEI Lili, WANG Zhe. Comparison of dust sampling between China and USA[J]. Technology Innovation and Application，2014(32)：47.

[12]United States Department of Labor，OSH Act of 1970. https://www.osha.gov/pls/oshaweb/owasrch.search_form?p_doc_type=OSHACT&p_toc_level=0&p_keyvalue=

[13]United States Department of Labor, Regulations (Standard-29 CFR)， https://www.osha.gov/pls/oshaweb/owasrch.search_form?p_doc_type=STANDARDS&p_toc_level=1&p_keyvalue=1910

[14]ACGIH, TLVs and BEIs Based on the Documentation of the Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents & Biological Exposure Indices (2015). https://www.achih.org.

[15]中國疾病預防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所，復旦大學公共衛(wèi)生學院，華中科技大學同濟公共衛(wèi)生學院，北京大學公共衛(wèi)生學院. 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第1部分：化學有害因素. GBZ 2.1-2007 [S]. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 2007.