使用動(dòng)物墊料添加機(jī)或墊料傾倒機(jī)時(shí)人員呼吸防護(hù)用品的評(píng)估

王昌耀，錢丹萍，孔慶學(xué)，邵奇鳴

(1.中美冠科生物技術(shù)(太倉(cāng))有限公司，江蘇 太倉(cāng) 215414； 2.上海藥明康德新藥開發(fā)有限公司，江蘇 蘇州 215104； 3.青島海華生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司，山東 青島 266500)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物墊料的使用是在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)過程中一個(gè)必不可缺的環(huán)節(jié)。在墊料傾倒和裝填過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵。玉米芯墊料被認(rèn)為是谷物粉塵。谷物粉塵是一種有機(jī)粉塵, 國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)工作者進(jìn)行了大量研究證明谷物粉塵對(duì)人體健康有一定的危害[1-2]，主要會(huì)引起哮喘等疾病[2-3]；臟墊料由于含有動(dòng)物糞尿，從而含有大量的氨氣。氨氣濃度達(dá)到4 mL/L(約0.003 mg/m3)時(shí)會(huì)引起眼睛受刺激[2]，工作人員長(zhǎng)時(shí)間暴露在氨濃度高的環(huán)境中,會(huì)出現(xiàn)咳嗽、過敏等癥狀[3]。

為了保證人員的健康，很多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)給操作人員配備了N95口罩，但是往往未按照國(guó)際要求進(jìn)行適應(yīng)性測(cè)試，反而帶來(lái)更大的隱患[4]。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)使用動(dòng)物墊料添加機(jī)或墊料傾倒機(jī) (圖1、2) 以提高工作效率及減少防止環(huán)境危害。但是，大家仍然不清楚在使用動(dòng)物墊料添加機(jī)或墊料傾倒機(jī)工作的情況下，散落在工作環(huán)境的粉塵及氨氣是否對(duì)人員健康造成潛在危害。大部分設(shè)施也不清楚需要佩戴何種呼吸防護(hù)設(shè)備來(lái)保護(hù)人員健康安全。這個(gè)問題已經(jīng)有部分機(jī)構(gòu)在被AAALAC檢查后要求整改，故促進(jìn)我們需要有些數(shù)據(jù)支持。本文通過檢測(cè)分析墊料傾倒和裝填過程中工作區(qū)域內(nèi)空氣谷物粉塵以及氨氣的濃度，來(lái)評(píng)估工作環(huán)境的氣體危害，以幫助大家選擇合適的呼吸防護(hù)用品[5]并滿足國(guó)家對(duì)職業(yè)健康的法規(guī)要求[6]。

1 材料和方法

1.1 主要儀器

墊料分裝機(jī)(BAP-LS1100，山東新華醫(yī)療器械股份有限公司)；墊料傾倒機(jī)(DS-1160，北京盛世科林凈化技術(shù)有限公司)；氨濃度檢測(cè)儀(KP826，河南中安電子探測(cè)技術(shù)有限公司)；粉塵采樣器(雙路)(ZC-QF，常州德杜精密儀器有限公司)；礦用粉塵采樣器(AKFC-92A，常熟市礦山機(jī)電器材有限公司)； 電子天平(XS105DU，梅特勒-托利多)[2]。所有檢測(cè)儀器均在有效期內(nèi)。

1.2 檢測(cè)單位

粉塵總濃度檢測(cè)由蘇州大學(xué)衛(wèi)生與環(huán)境技術(shù)研究所完成； 氨濃度檢測(cè)由中美冠科生物技術(shù)(太倉(cāng))有限公司完成。

1.3 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

粉塵檢測(cè)：GBZ/T 192.1[7]；氨濃度檢測(cè)：GBZ/T 160.29[8]。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 氨濃度檢測(cè)

隨機(jī)選擇工作日，在墊料傾倒間打開KP862多氣體檢測(cè)儀，當(dāng)儀器顯示空氣中氨濃度框時(shí)，穩(wěn)定3 min后檢測(cè)房間氨濃度基礎(chǔ)值。將檢測(cè)儀放置在墊料傾倒機(jī)窗口，高度接近操作人員口鼻位置，打開墊料傾倒機(jī)，讀取第一次數(shù)據(jù)作為空白對(duì)照。在傾倒墊料工作開展30 min后，連續(xù)監(jiān)測(cè)墊料傾倒機(jī)窗口氨濃度。 每15 min記錄一次數(shù)據(jù)，共記錄3次。檢測(cè)期間，工作人員與墊料傾倒機(jī)均處于日常工作狀態(tài)。

1.4.2 空氣谷物粉塵濃度檢測(cè)[7,9]

1.4.2.1 采樣

隨機(jī)選擇工作日，在墊料添加倉(cāng)庫(kù)和墊料收集間各采集3份樣品，檢測(cè)總粉塵濃度。工作人員與墊料添加機(jī)，墊料傾倒機(jī)均處于日常工作狀態(tài)。采樣人員將裝好濾膜的粉塵采樣器分別放置在墊料添加機(jī)和墊料傾倒機(jī)窗口，盡量接近工作人員口鼻處，在添加或傾倒墊料30 min后進(jìn)行第一次采樣，在工作開始45 min及60 min 時(shí)再采樣各一次，每個(gè)樣品采集時(shí)間為15 min。具體收集樣品及檢測(cè)方法按照國(guó)標(biāo)GBTZ 192.1[8]進(jìn)行。樣品收集以后帶回蘇州大學(xué)環(huán)境檢測(cè)站進(jìn)行分析。

1.4.2.2 樣品的稱量

將采樣后的濾膜置于干燥器內(nèi)2 h以上，除靜電后，在分析天平上準(zhǔn)確稱量。

1.4.2.3 粉塵濃度計(jì)算

計(jì)算空氣中總粉塵的濃度：C=(m2-m1)/(Q×T)×1000；C為空氣中總粉塵的濃度，mg/m3；m2為采樣后的濾膜質(zhì)量，mg；m1為采樣前的濾膜質(zhì)量，mg；Q為采樣流量，T為采樣時(shí)間，min。計(jì)算8 h時(shí)間加權(quán)平均允許濃度[8-9]。空氣中總粉塵時(shí)間加權(quán)平均濃度按GBZ 159規(guī)定計(jì)算。

圖1 墊料傾倒機(jī)Figure.1 Bedding dumping machine

圖2 墊料添加機(jī)Figure.2 Bedding filler

檢測(cè)點(diǎn)(臟墊料傾倒間)Testing areasoil bedding dumping place檢測(cè)時(shí)間Testing time 檢測(cè)值Test value(PPM)氨濃度(mg/m3)Ammonia concentration時(shí)間加權(quán)平均允許濃度(mg/m3)Time weighted average allowable concentration結(jié)果Results檢測(cè)1Test 130 min0.40.304檢測(cè)2Test 245 min0.40.304檢測(cè)3Test 360 min0.4 0.3040.19合格Qualified合格Qualified合格Qualified

注：環(huán)境溫度：26℃;相對(duì)濕度：50%。

Note.Temperature: 26℃.Relative humidity:50%.

2 結(jié)果

2.1 氨濃度

氨濃度檢測(cè)值分別為0.4 PPM，0.4 PPM，0.4 PPM換算成氨濃度為0.304 mg/m、0.304 mg/m、0.304 mg/m(30 min、45 min、60 min)。8 h時(shí)間加權(quán)濃度為0.19 mg/m3。(表1)

2.2 空氣粉塵濃度

2.2.1 墊料分裝過程中的空氣粉塵濃度

開啟墊料添加機(jī)并開始正常注入墊料，于工作30 min，45 min及60 min后檢測(cè)粉塵濃度，分別為1.49 mg/m3、1.47 mg/m3、1.44 mg/m3，8 h時(shí)間加權(quán)平均允許濃度為0.55 mg/m3，超限倍數(shù)為0.37。(表2)

2.2.2 墊料傾倒過程中的空氣粉塵濃度

開始傾倒墊料后30 min，45 min及60 min后，檢測(cè)的空氣中的粉塵濃度分別為0.40 mg/m3、0.35 mg/m3、0.35 mg/m3，8 h時(shí)間加權(quán)平均允許濃度為0.275 mg/m3，超限倍數(shù)為0.27。(表3)

3 討論

根據(jù) GBZ/T 192.1-2007[2]的要求,我們選定空氣中粉塵濃度最高的工作地點(diǎn)墊料倉(cāng)庫(kù)(墊料添加機(jī))和墊料收集間(墊料傾倒機(jī))進(jìn)行。每次采樣時(shí)間一般為15 min；空氣中有害物質(zhì)8 h時(shí)間加權(quán)平均濃度按式計(jì)算。由于裝倒墊料是動(dòng)物設(shè)施的日常工作，在我們?cè)O(shè)施，飼養(yǎng)人員裝倒墊料的時(shí)間基本上每天為1 h左右。 故我們選擇短時(shí)間采樣方法進(jìn)行采樣并在工作開始30 min 后開始第一次采樣。由于粉塵檢測(cè)由第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行，在每個(gè)工作位點(diǎn)取三個(gè)點(diǎn)，故我們也取了3個(gè)時(shí)間檢測(cè)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)氨濃度。氨濃度是我們長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的指標(biāo)之一，監(jiān)測(cè)的結(jié)果也非常類似(數(shù)據(jù)沒有體現(xiàn))，為方便起見，我們僅采用了粉塵檢測(cè)的同一天數(shù)據(jù)作為代表。

表2 墊料分裝過程中的空氣粉塵濃度Table.2 Air dust concentration during filling of animal bedding

注： 環(huán)境溫度：23℃；相對(duì)濕度：40%。

Note.Temperature: 23℃.Relative humidity: 40%.

表3 墊料傾倒過程中的空氣粉塵濃度Table.3 Air dust concentration during dumping of soil bedding

注：環(huán)境溫度：23℃；相對(duì)濕度：40%。

Note.Temperature: 23℃.Relative humidity: 40%.

有害因素的職業(yè)接觸限值包括時(shí)間加權(quán)平均容許濃度、最高容許濃度、短時(shí)間接觸容許濃度、超限倍數(shù)四類。時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)指以時(shí)間為權(quán)數(shù)規(guī)定的8 h工作日或40 h工作周的平均容許接觸濃度；(2)最高容許濃度(MAC)指工作地點(diǎn)在一個(gè)工作日內(nèi)任何時(shí)間物質(zhì)均不應(yīng)超過的濃度；(3)短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL)是在遵守時(shí)間加權(quán)平均容許濃度前提下容許短時(shí)間(15 min)接觸的濃度；(4)超限倍數(shù)是指對(duì)未制定PC-STEL的化學(xué)有害因素，在符合8 h時(shí)間加權(quán)平均容許濃度的情況下，任何一次短時(shí)間(15 min)接觸的濃度均不應(yīng)超過的PC-TWA的倍數(shù)值。按照GBZ2.1-2007工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分化學(xué)有害因素，谷物粉塵(游離Si02含量<10%)時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA) 為4 mg/m3，最大超限倍數(shù)2.0。

結(jié)果表明，在臟墊料傾倒過程中，氨氣的時(shí)間加權(quán)平均允許濃度值為0.19 mg/m3(表1)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GBZ2.1-2007[9]所規(guī)定的20 mg/m3及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施與環(huán)境GB14925-2010要求的14 mg/m3。

空氣中總粉塵時(shí)間加權(quán)平均濃度按GBZ 159[10]規(guī)定計(jì)算。谷物粉塵時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)4 mg/m3，最大超限倍數(shù)為2.0。墊料分裝過程中的粉塵時(shí)間加權(quán)平均允許濃度測(cè)定值0.55 mg/m3(表2)。臟墊料傾倒過程中的谷物粉塵時(shí)間加權(quán)平均允許濃度測(cè)定值<0.27 mg/m3(表3)。均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)GBZ2.1-2007[9]所規(guī)定的4 mg/m3。

在墊料分裝及傾倒過程中，怎樣佩戴口罩是一個(gè)重要的問題。在沒有墊料添加機(jī)和墊料收集機(jī)前，操作的員工是需要佩戴N95防塵口罩的。但是，許多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)要么不配備N95口罩，或配備了N95口罩但是沒有做適應(yīng)性測(cè)試(fit testing)。而在使用了墊料添加機(jī)和墊料收集機(jī)后，大量的粉塵已經(jīng)被負(fù)壓吸到了機(jī)器中并排出了室內(nèi)。那么，使用了墊料添加機(jī)和墊料收集機(jī)后室內(nèi)的粉塵量有多少？需要佩戴什么樣的防護(hù)口罩？需要佩戴N95口罩嗎？這是使管理人員和操作人員困惑的事。

圖3 呼吸防護(hù)用品選擇程序Figure.3 Respiratory protective equipment selection procedure

圖4 工作場(chǎng)所化學(xué)有害因素職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架Figure.4 Harmful chemical factors in workplaces in occupational health risk assessment framework

圖5 工作場(chǎng)所化學(xué)有害因素職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作程序Figure.5 Harmful chemical factors in workplaces in occupational health risk assessment procedures

根據(jù)《呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)》(GBT18664-2002)，氨IDLH濃度為360 mg/m3(20℃)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果為0.19 mg/m3，小于IDLH濃度。若空氣污染物濃度未超過IDLH濃度，就應(yīng)根據(jù)國(guó)家有關(guān)的職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濃度按式確定危害因數(shù)[6]，計(jì)算危害因數(shù)。通過計(jì)算，我們的實(shí)驗(yàn)中裝墊料和傾倒墊料的危害因數(shù)如下：墊料分裝：危害因數(shù)(谷物粉塵)=空氣污染物濃度/國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濃度=0.55/4=0.1375<1；臟墊料傾倒：危害因數(shù)(谷物粉塵)=空氣污染物濃度/國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濃度=0.27/4=0.0675<1；危害因數(shù)(氨)=空氣污染物濃度/國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濃度=0.19/20=0.0095<1。因此根據(jù)《呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)》(GBT18664-2002)。“呼吸防護(hù)用品選擇程序”判斷(圖3)：我們墊料分裝及臟墊料傾倒員工無(wú)需佩戴N95口罩。

粉塵及氨均是職業(yè)病危害因素，故實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)需要對(duì)工作場(chǎng)所進(jìn)行職業(yè)病危害因素的識(shí)別及進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并按照風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果給員工配備合適的個(gè)人防護(hù)用品(圖4)。工作場(chǎng)所化學(xué)有害因素職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作程序，如圖5所示。

本文在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于粉塵濃度檢測(cè)是請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行，故我們當(dāng)時(shí)僅僅從粉塵檢測(cè)指標(biāo)考慮，沒有考慮數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，故樣品采集量可以滿足粉塵檢測(cè)及評(píng)估要求但難以做統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。在今后的實(shí)驗(yàn)中需要加以補(bǔ)充。由于墊料添加和墊料收集是日常固定的、短時(shí)間的工作過程，粉塵及氨氣的相對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)該變化較少，故我們的數(shù)據(jù)及分析還是能夠說明一些問題，并給大家一些提示。

我們認(rèn)為，使用墊料添加機(jī)或墊料收集臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)的工作人員及環(huán)境有保護(hù)作用，由于在機(jī)器開啟及運(yùn)行中，機(jī)器處于負(fù)壓狀態(tài)，粉塵及氨氣會(huì)被吸入濾膜并排出室外，使環(huán)境中的有害物質(zhì)粉塵及氨氣濃度大大減少，減少到了工業(yè)場(chǎng)所可容許的有害物質(zhì)濃度以下。故我們建議，如果條件容許，在處理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物墊料的場(chǎng)所，盡量使用墊料添加機(jī)或墊料收集臺(tái)。雖然我們提供的數(shù)據(jù)有限，但由于工作狀況，工作時(shí)間相對(duì)固定(限于使用的墊料添加機(jī)或墊料收集臺(tái)品牌，1 h工作范圍)，此數(shù)據(jù)還是有一定的參考價(jià)值。從呼吸防護(hù)的角度看，我們認(rèn)為使用墊料添加機(jī)或墊料收集臺(tái)時(shí)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)的工作人員可以不必要戴N95口罩，因?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)濃度在使用上述設(shè)備時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于容許的接觸值， 并免去了做適應(yīng)性佩戴的程序。其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)在配備呼吸防護(hù)用品前要進(jìn)行工作場(chǎng)所化學(xué)有害因素職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)確定是否可以不用配備N95口罩及其他防護(hù)用品。沒有配備墊料添加和墊料收集臺(tái)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)需要檢測(cè)工作場(chǎng)所的有害物質(zhì)濃度并根據(jù)結(jié)果配備合適的呼吸防護(hù)用品。