中美粉尘职业暴露检测、评价与管理方法对比研究*

陈　刚

(1.中国安全生产科学研究院，北京 100029；2. 国家安全监管总局尘毒危害预防与控制技术重点实验室，北京 100029)

0　引言

在我国用人单位中，粉尘危害普遍存在，特别是对于水泥制造、煤炭、火力发电、金属冶炼等行业，粉尘超标现象较为严重[1-3]。目前，我国的《职业病防治法》、《中华人民共和国尘肺病防治条例》(国发[1987]第105号)[4]、《工作场所职业卫生监督管理规定》(国家安监总局令[2012]第47号)[5]等法律、法规和规定，对工作场所有害因素的职业暴露检测做出了原则性要求；《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学因素》(GBZ2.1-2007)以及《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ 159-2004)[6]规定了各类危害因素的职业接触限值、采样规范及现场检测等技术要求。

OSHA(美国职业安全与健康局)作为美国的职业安全与健康政府监管机构，制订的 “职业安全与健康标准”(29CFR 1910)是美国企业必须遵守的强制性标准。NIOSH(美国国家职业安全卫生研究所)、AIHA(美国工业卫生协会)和ACGIH(美国政府工业卫生学家会议)等学术科研机构制定了相关推荐性标准和方法。

本文拟通过对比我国和OSHA，NIOSH，AIHA和ACGIH等组织和机构在工作场所粉尘职业暴露检测、数据统计处理、评价方法以及工作场所管理等方面的差异，借鉴国外先进管理经验，针对我国的粉尘职业暴露检测、评价及工作场所管理等相关工作提出意见和建议。

1　检测和评价策略

从整体检测和评价策略来看，我国现有的法律、法规以及技术规范等仅对工作场所职业病危害因素检测和评价做出了原则性的要求，并未将职业病危害因素的检测、数据处理、评价以及相应的管理模式进行有机结合形成完整的体系[7]。

美国的粉尘工作场所的检测和评价策略，主要包括现场调查、采样计划的制定与实施、检测结果统计处理、检测结果评价与管理、定期检测与评价共5个步骤，并进行相互衔接，形成一套完整的方法体系。从OSHA在29CFR 1910 Subpart Z-Toxic and Hazardous Substances(Z部分-有毒有害化学物质)中的各部分规定来看[8]，将检测分为初始检测和定期检测，并根据初始检测或定期检测结果，制定了终止检测或降低定期检测频次的标准。NIOSH也在《Occupational Exposure Sampling Strategy Manual》中把职业病危害因素的采样检测、评价以及采取的相应管理措施进行有机结合，形成一套系统的职业病危害因素检测与评价程序[9]，见图1。

图1　NIOSH的职业暴露检测与评价程序Fig.1　Procedure of occupational exposure monitoring and assessment proposed by NIOSH

AIHA在《A Strategy for Assessing and Managing Occupational Exposures》中，同样建立了一套完整职业暴露评估程序，涵盖了从现场调查到再评估的整个过程[10]，见图2。

图2　AIHA的职业暴露评估程序Fig.2　Procedure of occupational exposure assessment proposed by AIHA

2　粉尘职业暴露检测

2.1　采样方法

我国和美国对于粉尘采样方法均采用个体采样和定点采样的方法[6,9-10]，采样方法基本相同，但美国一般采用个体采样的方法，较少采用定点采样[9-11]。

2.2　采样方式

对于个体采样，我国GBZ159要求一般采用全工作日连续一次性采样，或者选择有代表性的工作时段进行2次或2次以上的采样方式，对于后者采样时长，在GBZ159中规定一般采样时间至少为1 h[6]。

NIOSH根据作业现场劳动者作业情况，将粉尘采样方式分为4种，对每种采样方式的采样时间进行了更为具体的限定，并建议按照以下采样方法的优先顺序进行时间加权平均浓度的样品采集[9]。

1)全工作日连续采样

在1个完整的工作班次内进行等时间或者不等时间的多个样品检测。对于粉尘职业暴露浓度的检测，总采样时间为8 h。

2)全工作日单样本采样

在1个完整的工作班次内进行单个样品的采样检测，总采样时间为8 h。

3)部分工作日连续样品采样

在1个工作班次内采集1个或者多个样品，对于粉尘职业暴露浓度的检测，总采样时间为4～8 h。

4)(极)短时间采样

在某些情况，受检测方法、检测环境等因素的限制，需要进行(极)短时间的样品采集，一般小于1 h，通常只有十几分钟或者几分钟。

2.3　采样对象

我国依据GBZ159第8.2条中关于采样对象的规定[6]，“采样对象中必须包括不同工作岗位的、接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者，其余的对象应为随机选择”，其采样对象的选择方法与美国基本相同。

NIOSH有2种确定采样对象的方法，分别为最大暴露风险采样和相似暴露组(Similar Exposure Group, SEG)采样[9]。

2.3.1最大暴露风险采样法

如果能够推断工作场所内最大暴露风险劳动者，则只对该名劳动者进行检测，当难以明确最大暴露人员时，则选择暴露水平最高的一组劳动者，并对该组劳动者进行随机采样检测，用其中最高值进行评价判断。由于美国《职业安全卫生法》[12]规定“用人单位应将所有劳动者的职业暴露控制在职业暴露限值以下”，因此最大暴露风险采样作为顺从法律要求事项的一种直接、便捷手段，在中小型企业广泛应用。

2.3.2SEG随机采样

SEG是指一群对某一职业病危害因素有相同暴露特征的作业人员，他们具有相似的工作任务与频率、工作流程、使用物料以及作业方式。当无法确定最大暴露风险的劳动者时，通过随机抽样的方法确定SEG内被采样的劳动者。NIOSH提出首先根据最高职业暴露百分比(τ)及其置信度(α)确定SEG内被检测劳动者的数量，我国采用的是τ=0.2且α=0.1时被检测劳动者的数量，见表1；然后将SEG内的劳动者进行编号，用随机数表法确定被检测的劳动者。

表1　最高职业暴露百分比为20%及置信度为90%时被检测劳动者的数量要求

3　粉尘职业暴露检测数据统计处理

我国目前尚缺乏对个体职业暴露检测结果统计处理的明确规定，通常情况下，职业卫生技术服务机构采用将检测结果的最大值与国家职业接触限值标准进行对比的方式。

NIOSH采用95%置信区间的置信下限(Lower Confidence Limits，LCL)和置信上限(Upper Confidence Limits，UCL)的方式，引入了采样和分析的偏差系数(CVT)，并基于不同的采样方式计算得到LCL(95%)和UCL(95%)[9]。

AIHA则针对每一个SEG的检测结果，在分析和消除异常值之后，需分别换算成8 h时间加权或短时间时间加权平均浓度，然后针对换算浓度统计形成算数平均值(Ma)与对数正态分布95%置信区间的上限值(X95%)[10]。

4　粉尘职业暴露评价

4.1　评价参数

关于职业暴露的标准限值，典型的代表是美国OSHA的容许职业接触限值(Permissible Exposure Limits，PEL)和ACGIH的阈值(Threshold Limit Value，TLV)。

4.1.1容许接触限值[13]

PEL是OSHA推出的强制性标准，OSHA在29CFR 1 910.100 0中对美国用人单位中劳动者的有害物质职业暴露限值标准，通常用时间加权平均浓度(TWA)、短时间暴露浓度(STEL)或者最高容许浓度(Ceiling limits)来表示。对于粉尘(包括总粉尘和呼吸性粉尘)的职业暴露限值，OSHA仅采用8 h-TWA作为标准限值。

4.1.2阈值[14]

TLV是由ACGIH提出的推荐性标准，表示某种化学物质在空气中的含量小于这一阈值时，绝大多数劳动者每天反复暴露于该环境也不会受到健康损害。除与OSHA基本相同的8 h时间加权限值(TLV-TWA)、短时间暴露限值(TLV-STEL)和最高容许浓度(TLV-C)外，ACGIH在2014年5月对超标限度值(Excursion Limit)进行了修正，并于2015年2月推出了峰值暴露(Peak Exposures)的概念，进行了如下规定：

1)劳动者暴露水平瞬时超过TLV-TWA的3倍，每次不超过15 min，每次间隔1 h，每个工作班次不得超过4次。

2)在任何情况下，劳动者的暴露浓度都不得超过5倍的TLV-TWA。并且在8 h工作时间内，劳动者的暴露浓度不得超过8 h -TWA。

我国几乎同等采用了ACGIH的限值概念与方法，对粉尘的职业接触限值规定了8 h时间加权平均浓度和超限倍数2种限值标准[14]。

4.2　评价方法

关于工作场所粉尘职业暴露的评价，在我国一般采用粉尘职业暴露最大检测值与国家职业卫生限值标准进行简单对比的方式，即工作场所中粉尘职业暴露的最大检测值超过我国职业卫生接触限值，则判定工作场所粉尘职业暴露水平超标；反之，则判定为工作场所粉尘职业暴露水平符合国家标准。

OSHA和NIOSH采用将UCL(95%)和LCL(95%)与粉尘接触限值进行比较的方法判定工作场所粉尘职业暴露水平是否超标[9]，见表2。通常情况下，NIOSH推荐政府监管人员利用LCL(95%)来监督用人单位劳动者粉尘职业暴露水平是否超标，而用人单位则利用UCL(95%)以确认劳动者粉尘职业暴露水平是否符合国家限值标准。

表2　OSHA和NIOSH作业场所粉尘职业暴露判断标准

AIHA认为粉尘职业暴露检测评价的目的，是确定不同相似暴露组的职业健康风险及其优先顺序，并为确定进一步的控制与管理措施提供基础。因此，鉴于职业暴露检测是对不同相似暴露组的整体暴露状况进行评价，以及职业暴露检测的随机采样误差和不同时间作业环境浓度的变异，AIHA将Ma或X95%与职业暴露限值(OEL)和行动水平(AL)比较，进而对工作场所进行职业暴露风险分级，见表3[10]。

表3　AIHA职业暴露评价与分级方法

5　粉尘工作场所管理策略

我国《工作场所职业卫生监督管理规定》(安监总局2012年第[47]号令)规定“存在职业病危害的用人单位，应当委托具有相应资质的职业卫生技术服务机构，每年至少进行一次职业病危害因素检测。”由此可见，我国对于粉尘职业暴露的定期检测周期只进行了原则性规定，并未考虑真实的职业暴露水平[4-5]。

美国主要是依据职业暴露评价与分级结果，来确定定期检测的频次。对比OSHA的29CFR 1910 Subpart Z-Toxic and Hazardous Substances中的各部分内容[8]、NIOSH的《Occupational Exposure Sampling Strategy Manual》[9]以及AIHA的《A Strategy for Assessing and Managing Occupational Exposures》[10]，通常情况下对工作场所粉尘职业暴露再检测的频次要求见表4。

表4　OSHA， NIOSH和AIHA关于粉尘工作场所再检测的频次要求

注：

6　结论与建议

6.1　结论

从我国目前的各项法律、法规以及技术规范来看，我国在粉尘作业场所管理方面，缺少职业暴露检测数据统计处理的明确要求以及基于检测结果相对应管理模式的整体框架性规定，这使得我国在工作场所粉尘治理方面缺乏应有的科学性和严谨性；美国则提出了职业暴露检测与评价的整体框架与工作程序，强调“检测-评价-改善”的科学循环性，使得用人单位能够把有限的资金高效地用于作业环境的改善。

通过对中美两国粉尘作业场所各项管理制度的对比分析，我国虽然在形式上采用了职业暴露检测与评价方法，但在整体思想、策略以及具体环节上，我国与美国相比还存在较大差异。

6.2　建议

1)完善样品采集与检测数据统计处理方法

建立SEG的概念，明确采样方式的优选顺序，对每种方式的采样时长进一步加以规范，并基于不确定度的统计学理论，完善我国粉尘职业暴露检测数据的统计与处理方法。

2)构建粉尘职业暴露检测结果的评价体系

引入风险分级理念，进一步完善我国粉尘工作场所的评价方法，构建基于粉尘职业暴露检测结果的风险分级与评价体系。

3)建立工作场所的差异化管理模式

依据工作场所职业暴露风险分级与评价结果，明确工作场所粉尘职业暴露水平再检测与评价的原则，并基于工作场所的职业暴露风险分级建立工作场所粉尘职业暴露再检测与评价的差异化管理模式。

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[5]国家安全生产监管总局. 工作场所职业卫生监督管理规定: 国家安监总局令[2012]第47号[A/OL]. (2012-04-27). http://www.chinasafety.gov.cn/newpage/Contents/Channel_5916/2012/0504/170492/content_170492.htm.

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[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.

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[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]中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所，复旦大学公共卫生学院，华中科技大学同济公共卫生学院，北京大学公共卫生学院. 工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素. GBZ 2.1-2007 [S]. 北京:人民卫生出版社, 2007.