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2021, 38(1):64-69.doi:10.13213/j.cnki.jeom.2021.20317

应用3种职业健康风险评估模型评估氧化铝粉尘岗位的健康风险


上海市疾病预防控制中心, 上海 200336

收稿日期: 2020-06-29;  录用日期:2020-10-20;  发布日期: 2021-02-04

通信作者: 章敏华, Email: zhangminhua@scdc.sh.cn   李延红, Email: liyanhong@scdc.sh.cn  

作者简介: 顾明华(1976-), 男, 学士, 副主任医师; E-mail:guminghua@scdc.sh.cn

利益冲突  无申报

[背景] 尘肺病是我国危害最严重和最常见的职业病。磨料磨具制造行业是粉尘危害严重和尘肺病高发的行业之一。

[目的] 研究英国健康必需品有害物质控制方法(英国COSHH模型)、澳大利亚职业健康与安全风险评估方法(澳大利亚模型)和新加坡有害化学物质职业接触半定量风险评估方法(新加坡模型,包括接触指数法和接触比值法)3种职业健康风险评估模型在磨料磨具制造行业氧化铝粉尘岗位的适用性。

[方法] 选择某磨料磨具制造企业中氧化铝粉尘岗位作为研究对象,将既往发生尘肺病的成型、配料和混料岗位定为重点岗位,将其他氧化铝粉尘岗位定为非重点岗位。于2018年6月开展职业卫生现场调查和职业病危害因素检测,应用3种模型开展风险评估,对评估结果进行风险比值转换,比较重点岗位和非重点岗位粉尘浓度和风险比值的差异,对3种评估模型得出的风险比值进行Spearman相关性分析。

[结果] 该企业氧化铝粉尘岗位共23个,一车间A生产线成型岗位氧化铝粉尘浓度超标(4.31 mg·m-3),超标率4.35%;12个重点岗位的氧化铝粉尘浓度[(1.52±1.19)mg·m-3]明显高于11个非重点岗位[(0.66±0.51)mg·m-3](t=2.216,P=0.038)。该企业氧化铝粉尘岗位的职业健康风险总体处于中等水平。英国COSHH模型、澳大利亚模型和新加坡模型接触指数法得出的重点岗位的风险比值(0.44±0.11、0.55±0.09、0.54±0.03)均明显高于非重点岗位(0.25±0.00、0.42±0.06、0.43±0.04),P < 0.05,新加坡模型接触比值法不能区分重点岗位和非重点岗位的风险差异。3种模型得出的风险比值间具有明显的相关性,相关系数前三位分别是:RR新加坡模型接触指数法RR澳大利亚模型(r=0.811)、RR新加坡模型接触指数法RR英国COSHH模型(r=0.790)、RR澳大利亚模型RR英国COSHH模型(r=0.735)。

[结论] 3种职业健康风险评估模型在评估方式、适用范围、危害等级判断依据、接触等级判断依据、使用对象和为降低风险水平而采取的干预措施等方面存在不同之处。英国COSHH模型、澳大利亚模型和新加坡模型接触指数法更适用于磨料磨具制造企业氧化铝粉尘岗位的职业健康风险评估。

关键词: 粉尘;  职业健康;  风险评估;  模型 

尘肺病目前仍是我国最常见和危害最严重的职业病[1]。截至2018年,我国累计报告职业病97万余例,其中约90%是尘肺病(87万余例),并且发病呈现年轻化趋势[2]。要解决尘肺病的问题,关键是遏制新发尘肺病,因此必须把预防放在首位[3]。对粉尘作业进行职业健康风险评估,再开展有针对性的分级分类管理[4],可以有效降低岗位风险水平,减少工作相关疾病的发生[5]

磨料磨具制造行业是粉尘危害严重的行业之一,接触高浓度氧化铝粉尘可导致作业工人尘肺病高发,并且病情进展快,并发症多,预后差[6]。目前,在磨料磨具制造行业粉尘岗位开展职业健康风险评估的研究报道较少。本研究选择了3种常用的,且评价要素互不相同的定性和半定量的风险评估模型:英国健康必需品有害物质控制方法(简称英国COSHH模型)、澳大利亚职业健康与安全风险评估方法(简称澳大利亚模型)和新加坡有害化学物质职业接触半定量风险评估方法(简称新加坡模型)对某磨料磨具制造企业中氧化铝粉尘岗位开展风险评估,评价这3种模型评估结果的准确性和相关性,为粉尘作业职业健康风险评估方法学的研究及应用提供依据。

1   材料与方法

1.1   对象

本研究选择某磨料磨具制造企业中氧化铝粉尘岗位作为研究对象。该企业既往发生4例混合尘肺壹期(2012年成型岗位3例,2009年配料、混料岗位1例),该企业在职业卫生日常管理中将成型、配料和混料岗位作为监管重点;因此本研究将以上3个岗位定为重点岗位,将其他氧化铝粉尘岗位定为非重点岗位。

1.2   方法

1.2.1   职业卫生现场调查

根据风险评估模型的分析要素,于2018年6月对该企业开展职业卫生现场调查。调查内容包括企业基本情况、年产量、工艺流程、原辅料、职业卫生管理情况、各岗位职业病危害因素、作业人数、每班暴露时间、操作方式、工程防护类型、个人防护类型等。

1.2.2   职业病危害因素检测

依据GBZ 159—2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》对23个氧化铝粉尘岗位定点采集粉尘样品,依据GBZ 192.1—2007 《工作场所空气中粉尘测定第1部分:总粉尘浓度测定》测定和计算总粉尘含量,职业接触限值参考GBZ 2.1—2007《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》。

1.2.3   职业健康风险评估

(1) 英国COSHH模型[7]。英国COSHH模型属于定性风险评估方法,评价要素为危害特征和接触水平:前者是根据物质的职业接触限值或者危险度术语,将化学有害因素的健康危害水平由小到大分为5级(A~E);后者是根据固态化学品的扬尘性(高、中、低)和使用量[大量(t)、适量(kg)、少量(g)]确定;最后通过矩阵法将风险水平判断为1~4级。(2)澳大利亚模型[8]。澳大利亚模型属于定性风险评估方法,其分析步骤有4步:①识别后果,即识别潜在危害最可能的结局;②估计接触,即估计个体接触危害的频率;③估计概率,即估计个体接触某潜在危害后出现估计后果的可能性;④确定风险,即应用风险等级评估手动版或计算器将风险等级分为5级,分别为低(可接受)风险、中等风险、重大风险、高风险、非常高风险。(3)新加坡模型[8]。新加坡模型属于半定量风险评估方法,评估要素为危害等级(HR)和接触等级(ER)。HR是根据美国政府工业医师协会(American Conference of Governmental Industrial Hygienists,ACGIH)和国际癌症研究协会(International Agency for Research on Cancer,IARC)的化学物致癌分类或急性毒性试验的半数致死剂量(median lethal dose,LD50)和半数致死浓度(median lethal concentraton,LC50)确定。ER有2种确定方法:①可获得空气中有害物质检测数据时,使用接触比值法,以实际接触水平(E)与接触限值(PEL)的比值确定,ER=E/PEL;②未获得空气中有害物质浓度检测数据时,使用接触指数法,根据接触指数(EI)确定,ER= (EI1×EI2×…×EIn)1/nn为接触因子的个数。风险等级Risk=(HR×ER)1/2Risk分为1~5级,分别为可忽略风险、低风险、中等风险、高风险、极高风险。

1.3   风险比值(risk ratio,RR)转换

由于各评估方法的结果描述和等级均不相同,为了便于比较分析,进行RR转换。RR的定义为:应用某种模型得出某种职业病危害因素的风险水平等级与该模型的风险水平总等级数之间的比值[9],其可以代表应用某模型得出的职业病危害因素的相对风险水平,使应用不同模型得出的风险水平之间具有可比性。

1.4   统计学分析

使用Stata 7.0进行统计分析,重点岗位和非重点岗位粉尘浓度和RR的比较采用t检验,对3种评估模型得出的RR进行Spearman相关性分析。检验水平α=0.05。

2   结果

2.1   现场调查和检测结果

该企业为外商投资,共有2个车间4条生产线,职工共330人,其中接触职业病危害因素220人。主要原料有刚玉磨料(氧化铝含量93~96%,并含有少量Fe2O3、SiO2、TiO2)、酚醛树脂、铝板;产品有砂轮、切割打磨片。工艺流程为:配料→混料→成型→烧成/灌孔/固化→后加工→检验→包装。

该企业现场采用机械+手工的作业方式。工程防护措施为:整体排风、重点岗位局部吸风、每日真空除尘。个人防护用品有:防尘口罩、耳塞、防护眼镜、防护鞋,个人防护用品佩戴率为100%。氧化铝粉尘岗位共23个,各采集1个粉尘样本,仅一车间A生产线成型岗位的粉尘浓度超标(4.31 mg·m-3),超标率4.35%。12个重点岗位的氧化铝粉尘浓度[(1.52±1.19) mg·m-3]明显高于11个非重点岗位[(0.66±0.51) mg·m-3](t=2.216,P=0.038),详见表 1

表1

2018年某磨料磨具制造企业现场调查和粉尘检测结果

Table1.

Field investgaton and workplace dust detecton results of an abrasive manufacturing enterprise in 2018

2.2   风险评估和RR转换结果

评估结果显示:英国COSHH模型1级风险14个(60.87%),2级风险9个(39.13%),平均RR为0.35±0.12;澳大利亚模型中等风险13个(56.52%),重大风险10个(43.48%),平均RR为0.49±0.10;新加坡模型接触比值法可忽略风险11个(47.83%),低风险12个(52.17%),平均RR为0.35±0.07;新加坡模型接触指数法低风险13个(56.52%),中等风险10个(43.48%),平均RR为0.49±0.06。该企业氧化铝粉尘岗位的职业健康风险总体处于中等水平,详见表 2

表2

2018年某磨料磨具制造企业氧化铝粉尘岗位职业健康风险评估结果

Table2.

Occupatonal health risk assessment results of alumina dust of an abrasive manufacturing enterprise in 2018

2.3   重点岗位和非重点岗位RR比较

英国COSHH模型、澳大利亚模型和新加坡模型接触指数法得出的重点岗位RR值明显高于非重点岗位,差异具有统计学意义(P<0.05),而新加坡模型接触比值法不能区分重点岗位和非重点岗位的风险差异,详见表 3

表3

2018年某磨料磨具制造企业氧化铝粉尘重点岗位和非重点岗位风险比值(RR)比较

Table3.

Comparison of risk ratos (RR) of alumina dust between key workstatons and non-key workstatons of an abrasive manufacturing enterprise in 2018

2.4   RR值相关性分析

3种模型得出的RR值间均具有明显的相关性。其中相关系数由高到低前三位分别是:RR新加坡模型接触指数法RR澳大利亚模型RR新加坡模型接触指数法RR英国COSHH模型RR澳大利亚模型RR英国COSHH模型,相关系数分别为:0.811、0.790、0.735,详见表 4

表4

2018年某磨料磨具制造企业不同评估模型风险比值相关性分析(r

Table4.

Correlaton between selected risk ratos of alumina dust by different risk assessment models of an abrasive manufacturing enterprise in 2018 (r)

3   讨论

本研究在应用英国COSHH模型、澳大利亚模型和新加坡模型对某磨料磨具制造企业氧化铝粉尘岗位开展风险评估和评估结果RR转换的基础上,对重点岗位和非重点岗位的RR进行比较,并对3种模型得出的风险水平进行相关性分析。

本研究发现3种模型的差异:①评估方式不同。英国COSHH模型使用矩阵法评估,澳大利亚模型使用连线法评估,两者均是定性评估方法;新加坡模型使用计算法评估,属于半定量评估方法;②适用范围不同。英国COSHH模型和新加坡模型适用于化学物和粉尘的风险评估,澳大利亚模型可对所有职业病危害因素造成的不同类型后果(健康、环境、经济)进行综合评估;③危害等级判断依据不同。英国COSHH模型和新加坡模型是依据大量动物实验和人群流行病学调查数据划分危害等级,较为客观;澳大利亚模型是根据评估人员的经验,主观判断划分危害等级,可能出现偏倚;④接触等级判断依据不同。英国COSHH模型是根据危害因素固有理化特性和使用量来判断;新加坡模型接触比值法是依据现场危害因素浓度和暴露时间来判断;新加坡模型接触指数法是依据除现场浓度外的其他因素(如颗粒大小、工程防护、使用量和接触时间等)来判断;澳大利亚模型是根据接触危害的频率和既往危害后果发生情况,由评估人员主观判断;⑤使用对象不同。英国COSHH模型对专业知识要求低,分级指标简单易懂,适合中小企业自查自评;澳大利亚模型和新加坡模型对专业知识要求高或需要专业检测设备,适合专业人员开展评估;⑥为降低风险水平而采取的干预措施不同。更换低毒原料或减少原料使用量可以降低英国COSHH模型评估的风险水平;减少接触频率可以降低澳大利亚模型评估的风险水平;更换低毒原料、减少原料使用量、加强工程防护和增加工作班次均可以降低新加坡模型评估的风险水平。

既往国内职业健康风险评估研究尝试了不同方法对评估结果进行验证,有的研究使用劳动者职业健康检查结果中的异常情况进行验证[10],有的研究使用同地区同行业职业病的发病情况进行验证[11],有的研究使用相似风险评估文献报道的结果进行验证[12],有的研究通过不同方法评估结果的一致性进行验证[13]。本研究将既往发生过尘肺病的成型、配料和混料岗位定为重点岗位(重点岗位的氧化铝粉尘浓度明显高于非重点岗位),通过比较重点岗位与非重点岗位RR值的差异,以此作为判断各模型风险评估结果准确性的依据。结果显示:英国COSHH模型、澳大利亚模型和新加坡模型接触指数法得出的重点岗位RR值均明显高于非重点岗位,同时这3种方法得出的RR值间具有较高的相关性(相关系数均大于0.7),说明这3种方法的评价结果比较准确和可靠。

新加坡模型接触比值法中危害等级和接触等级的确定均基于客观数据,是新加坡模型的首选方法,但在本研究中新加坡模型接触比值法评估结果与其他几种方法的相关系数较小(0.440~0.508),且不能区分重点岗位和非重点岗位的风险差异。其原因可能是:本研究现场检测的氧化铝粉尘浓度代表性不强,造成接触等级存在偏差,最终影响风险评估结果。

澳大利亚模型各要素(后果分级、接触分级和概率分级)的判断主观性强,对评估者的专业知识要求高,如果仅凭既往经验,不结合企业实际,难免产生偏倚。这与相关研究[12]的结论一致。因此,本研究将尘肺壹期作为风险后果,由于尘肺壹期多无明显症状和体征,寿命可以基本达到一般人群的平均水平[1],故将后果等级定为较大(需要医学处理的伤害);在确定概率等级时,结合该企业实际情况,将既往发生过尘肺病的重点岗位的概率定为"小但有可能",将其他岗位的概率定为"极小的可能性",最终澳大利亚模型得出的RR值能区分重点岗位和非重点岗位的风险差异,且与其他方法均具有较高的相关性。

由于多种定性和定量的风险评估方法都包含主观因素和不确定性,应根据实际情况,选择多种风险评估方法联合应用,以期得出更全面、更准确的结果[12]。本研究显示,虽然英国COSHH模型、澳大利亚模型和新加坡模型接触指数法评估要素并不相同,但这3种评估方法具有较好的准确性和相关性,可以联合应用于粉尘岗位的风险评估。

本研究结果可为职业健康风险评估方法学的研究提供参考依据,为磨料磨具制造行业氧化铝粉尘岗位职业健康风险评估的方法选择和实践应用提供指导。但本研究仅选择一家企业作为典型案例对3种风险评估模型进行比较分析,其代表性受到一定限制,今后应在不同重点行业或企业开展不同风险评估模型的应用研究,进一步比较不同模型间的差异,为不断完善我国粉尘作业职业健康风险评估方法积累更多经验。

表1

2018年某磨料磨具制造企业现场调查和粉尘检测结果

Table 1

Field investgaton and workplace dust detecton results of an abrasive manufacturing enterprise in 2018

表2

2018年某磨料磨具制造企业氧化铝粉尘岗位职业健康风险评估结果

Table 2

Occupatonal health risk assessment results of alumina dust of an abrasive manufacturing enterprise in 2018

表3

2018年某磨料磨具制造企业氧化铝粉尘重点岗位和非重点岗位风险比值(RR)比较

Table 3

Comparison of risk ratos (RR) of alumina dust between key workstatons and non-key workstatons of an abrasive manufacturing enterprise in 2018

表4

2018年某磨料磨具制造企业不同评估模型风险比值相关性分析(r

Table 4

Correlaton between selected risk ratos of alumina dust by different risk assessment models of an abrasive manufacturing enterprise in 2018 (r)

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[作者简介]

[收稿日期] 2020-06-29

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