两种定量风险评估方法在某涂...职业健康风险分级的应用比较_钟加鹏.pdf

工业卫生与职业病2023 年 3 月第 49 卷第 2 期Ind Hlth&Occup Dis，Mar 2023，Vol.49，No.2现场卫生学调查两种定量风险评估方法在某涂料固化剂生产线接触有机溶剂作业职业健康风险分级的应用比较钟加鹏1，2，刘宇2，徐广宇2，孙新2，梁峰2，吕蒙3（1.鞍钢集团公司总医院职业病防治院卫生职业科，辽宁 鞍山 114002；2.鞍山钢铁劳研所科技有限公司；3.鞍山集团矿业有限公司齐大山分公司）【摘要】对有害作业分级法和吸入风险评估模型在职业健康风险分级的实际应用进行比较，对比分析优缺点。运用有害作业分级法和美国环境保护署（EPA）吸入风险评估模型对某涂料固化剂生产线存在的接触吸入性化学有害因素作业进行分析评价，确定职业健康风险水平，比较各自的优缺点。结果显示，该生产线存在的有机溶剂为甲醇、环氧氯丙烷。经检测，各岗位接触甲醇3 d、8 h时间加权平均浓度平均值（CTWA）范围为（10.124.5 mg/m3），接触环氧氯丙烷浓度均小于最低检出浓度0.5 mg/m3，均不超标。各岗位有害作业分级法评估得到风险分级为0级（相对无害作业）；各岗位接触甲醇风险等级为1（可忽略风险）和2（低风险），吸入接触环氧氯丙烷风险等级为5（极高风险）。提示，有害作业分级法较为保守，EPA吸入风险评估模型可筛选重点关注岗位，但两种定量风险评估方法均需补充危害控制措施方面的计算参数，进一步完善风险评估指标体系。【关键词】涂料固化剂生产；职业健康风险评估；有机溶剂；定量风险评估中图分类号 R136.3文献标识码 B文章编号 10007164（2023）02015505DOI：10.13692/ki.gywsyzyb.2023.02.014国内职业病危害评价多数仅将职业病危害因素浓度检测结果与职业接触限值进行简单比较，缺乏综合的分析评估1。职业健康风险评估可对职业健康风险水平进行系统全面评估，已得到普遍认可和应用2-3。国内学者根据基于国内外职业健康风险评估方法与模型，在深入研究和实践的基础上，开展了职业病危害风险评估标准制订工作，对国内职业卫生工作者开展化学有害职业健康风险评估提供系统的评估工具，有害作业分级法和美国环境保护署（EPA）吸入风险评估模型作为常用的定量职业健康风险评估方法，已在国内电镀、化工等行业职业健康风险评估得到实践论证2-3。为科学评价接触吸入性化学有害有害因素职业病危害，合理确定职业病危害风险分级，本研究拟比较有害作业分级法和EPA吸入风险评估模型对某涂料固化剂生产过程中存在的有机溶剂类危害因素开展职业健康风险评估。1对象与方法1.1对象本次研究对象为某涂料固化剂生产企业，主要生产异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC），该产品主要应聚酯树脂粉末涂料的固化剂。生产工艺流程包括合成、环化、过滤、蒸馏、结晶、真空干燥、造粒、包装等。该生产线使用和接触的化学有害因素主要有原料三聚氰酸（98.5%，工业级，袋装，白色晶体）、环氧氯丙烷（98.5%，工业级，无色液体，管道输送）、氢氧化钠（99%，工业级，袋装，透明片状固体），催化剂苄基三甲基氯化铵（60%溶液），辅料溶剂甲醇（99.9%，工业级，液体，管道输送），产品为 TGIC（白色固体结晶）。其中涉及的有机溶剂包括甲醇、环氧氯丙烷。涉及的岗位包括合成釜工、环化釜工、蒸馏釜工、结晶釜工、污水处理工、板框压滤、分水器工。每个岗位固定工序和作业地点，不存在工作地点交叉，但均接触接触甲醇和环氧氯丙烷。作业人员佩戴防毒面罩（可防护醇类、苯、丙酮、含氯烷烃类有毒气体与蒸气）、防静电工作服、化学防护靴、橡胶手套，工作场所内存在的主要职业病危害甲醇、环氧氯丙烷以呼吸系统暴露为主，接触时间 6 h/d，每周平均工作天数为 5.25 d，平均工龄为 48年，为慢性暴露。1.2方法1.2.1职业病危害因素的现场检测基于现场调查和文献检索对其进行识别与分析，并据此进行现作者简介钟加鹏（1984-），男，副主任医师。155工业卫生与职业病2023 年 3 月第 49 卷第 2 期Ind Hlth&Occup Dis，Mar 2023，Vol.49，No.2场检测。在生产线正常运行时，甲醇采用定点采样方式，选取每个工序中接触危害因素浓度最高、时间最长的劳动者，采样设备采用低流量空气采样器（TWA-300H，盐城银河科技有限公司），环氧氯丙烷采用 100 ml 注射器定点采样方式。按照 GBZ159-2004 工作场所空气中有害物质监测的采样规范4确定采样对象，并按照GBZ 160.58-2007 工作场所空气有毒物质测定 环氧化合物5、GBZ/T300.84-2017 工作场所空气有毒物质测定 第 84部分：甲醇、丙醇和辛醇6进行采集和测定空气样品。根据工时调查，计算岗位人员8 h时间加权平均浓度（CTWA），以 CTWA3 d平均值作为该职业病危害因素的暴露浓度，根据GBZ 2.1-2019 工作场所有害因素职业接触限值 第 1部分：化学有害因素7进行卫生学评价。1.2.2有害因素作业分级法结合甲醇和环氧氯丙烷的毒性效应指标、实际危害后果与预后、生产过程中的扩散性、蓄积性，确定毒物危害指数（Toxicant hazardous index，THI），并给出危害程度分级，本文中甲醇的 THI数据来自于文献 3，环氧氯丙烷的 THI数据来自于文献 8。依据 GBZ/T229.2-2010 工作场所职业病危害作业分级 第 2部分：化学物9分级标准，确定有害毒物的危害程度级别的权重数（WD）、职业接触比值（WB）、体力劳动强度的权重数（WL）的取值，按照式（1）计算分级指数 G，G=WDWBWL，根据分级指数确定有害作业级别。1.2.3吸入风险评估模型依据美国环境保护署2009年发布的 人体健康风险评估手册 F部分：吸入风险评价补充指南10 和GBZ/T 298-2017 工作场所化学有害因素职业健康风险评估技术导则11，开展定量风险评估，进行暴露浓度（EC）估算，开展致癌风险估算（Risk）和计算危害商数（HQ）评估非致癌风险。根据污染物暴露特征，进行 EC 估算，如果污染物暴露特征类似于急性暴露（24 h），则 EC等于空气中污染物浓度；如果污染物暴露特征类似于亚慢性暴露（30 d 至人均期望寿命的10%）或慢性暴露（人均期望寿命的 10%以上），则EC 按公式（1）进行估算。致癌风险评估的 EC 估算也按公式（1）计算。EC=（CAETEFED）/AT（2）。式（2）中，EC（g/m3）为暴露浓度；CA（g/m3）为化学有害因素接触浓度；ET为每日接触时间，单位为小时每天（h/d）；EF接触频率，单位为天每年（d/年）；ED为接触化学有因素的工龄，单位为年；AT为平均接触时间，致癌评估时采用终生平均时间（人均期望寿命365 d/年24 h/d），非致癌评估时采用接触周期平均时间（ED365 d/年24 h/d）。致癌风险（Risk）计算，Risk=IUREC（3），IUR（Inhalationunit risk）为吸入单位风险，单位为每微克每立方米/（g/m3）。非致癌风险评估需计算危害商数，HQ=EC/（RfC1 000）（4），如在相同的暴露周期内，多种有害因素具有相似的健康效应，应对多种有害因素的危害商数进行求和。RfC（reference concentration）为参考浓度。有机溶剂危害的IUR和RfC数据来源于GBZ/T 298-2017附录H和附录I。2结果2.1职业病危害因素接触水平及暴露特征分析该生产线生产工艺流程为原料（三聚氰酸、环氧氯丙烷）合成环化过滤蒸馏结晶甲醇回收过滤真空干燥造粒产品包装（桶装）。甲醇可经呼吸道、皮肤、胃肠道吸收，靶器官为中枢系统、视神经及视网膜，对人体健康影响为中枢神经系统抑制、上呼吸道刺激、眼部损害，具有发育毒性、DNA抑制，属中等毒类。环氧氯丙烷可经呼吸道、皮肤、胃肠道吸收，靶器官为中枢神经系统、呼吸系统，对人体健康影响为上呼吸道刺激、周围神经损害，具有致癌性、致畸性、致突变性，对人可能致癌，属中等毒类。与职业接触限值比较，各岗位接触的甲醇、环氧氯丙烷浓度均未超标，符合国家职业卫生标准要求。见表1。2.2有害作业分级结果甲醇的THI为25，危害程度为中度危害，环氧氯丙烷THI为59，危害程度为高度危害。环化釜工WL赋值为1.5，其余岗位WL赋值为1，各岗位接触浓度未超过职业接触限值，WB赋值为 0。经计算，各岗位接触甲醇和环氧氯丙烷作业分级指数均为0，作业级别均为0级。见表2。2.3吸入风险评估模型评估结果2.3.1非致癌效应风险评估根据表1中化学有害因素 8 h时间加权平均浓度检测结果平均值，日接触时间，平均工龄和接触化学有害因素频率，参考各评估化学有害因素的吸入参考浓度（甲醇非致癌吸入参考浓度为 210 mg/m3，环氧氯丙烷非致癌吸入参考浓度为110-3mg/m3），确定各化学有害因素吸入接触非致癌效应风险水平。甲醇的非致癌性健康危害为神经和发育毒性，环氧氯丙烷的非致癌性健康危害为呼吸系统毒性，不具备进行危害商数求和计算的条件。156工业卫生与职业病2023 年 3 月第 49 卷第 2 期Ind Hlth&Occup Dis，Mar 2023，Vol.49，No.2表1不同岗位接触有机溶剂接触水平评价岗位合成釜工环化釜工蒸馏釜工结晶釜工板框压滤污水处理分水器工职业病危害甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷接触人数44444444884444平均工龄（年）44448866448855CTWA（mg/m3）10.80.515.60.516.80.524.50.510.10.514.00.510.10.5PC-TWA（mg/m3）251251251251251251251CSTE（mg/m3）20.80.522.90.523.60.526.50.517.00.524.40.519.40.5PC-STEL（mg/m3）502502502502502502502结果判定未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标未超标注：CTWA为时间加权平均浓度，取平均值；CSTE为短时间接触浓度，取最大值；PC-TWA 为 8 h 时间加权平均容许浓度；PC-STEL 为短时间接触容许浓度。2.3.2致癌风险水平评估根据表1中化学有害因素 8 h时间加权平均浓度检测结果平均值，日接触时间，平均工龄和接触有机溶剂化学有害因素频率，参考各评估化学有害因素的吸入参考浓度（环氧氯丙烷致癌吸入参考浓度为1.210-6mg/m3），取全国平均期望寿命为76.34年12。表 2中各岗位接触甲醇作业的危害商数均小于1，提示在目前的暴露水平下，健康风险可接受。在目前接触水平和接触工龄条件下各岗位吸入接触环氧氯丙烷致癌风险小于可接受上限 10-4，大于可接受下限 10-6，致癌风险低。虽然各岗位吸入性接触环氧氯丙烷浓度检测均合格，但各岗位接触环氧氯丙烷危害商数远大于 2，仍有极高的呼吸系统系统非致癌健康风险。表2不同岗位有害作业分级结果岗位合成釜工环化釜工蒸馏釜工结晶釜工板框压滤工污水处理分水器工有害因素甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷THI2559255925592559255925592559危害程度中度高度中度高度中度高度中度高度中度高度中度高度中度高度WD24242424242424WB00000000000000WL11.511111G00000000000000表3有机溶剂吸入风险评估结果岗位合成釜工环化釜工蒸馏釜工结晶釜工板框压滤工污水处理分水器工暴露浓度 EC（g/m3）甲醇1 9232 7782 9924 3631 7992 4931 799环氧氯丙烷44.544.544.544.544.544.544.5危害商数 HQ甲醇0.10.10.10.20.10.10.1环氧氯丙烷44.544.544.544.544.544.544.5风险等级甲醇1222121环氧氯丙烷5555555非致癌风险分级甲醇可忽略低低低可忽略低可忽略环氧氯丙烷极高极高极高极高极高极高极高吸入环氧氯丙烷致癌风险水平吸入超额个人风险 Risk2.810-62.810-65.610-64.210-62.810-65.610-63.510-6风险水平等级致癌风险低致癌风险低致癌风险低致癌风险低致癌风险低致癌风险低致癌风险低注：接触频率取 260 d（525.25-11=262 d），52 为全年周数，11 为法定节假日天，考虑停产检修及其他影响取 260 d 进行暴露水平计算。环氧氯丙烷采用最低检出浓度 1/2 水平进行计算。2.4职业健康风险分级比较本研究表明，各岗位接触有机溶剂包括甲醇、环氧氯丙烷，接触浓度符合职业接触限值要求，计算职业接触比值小于 1，WB均赋值为 0，有害作业分级均为 0级，全部属于相对无害作业。除合成釜工和分水器工接触甲醇作业的职业健康风险分级结果一致外，其余接触有害因素职业健康风险分级结果不一致。环化釜工、蒸馏釜工、结晶釜工、污水 157工业卫生与职业病2023 年 3 月第 49 卷第 2 期Ind Hlth&Occup Dis，Mar 2023，Vol.49，No.2处理工等 4个岗位接触甲醇浓度达到行动水平，其余有害因素接触水平未达到行动水平。表42种定量评估方法职业健康风险分级评估结果比较岗位合成釜工环化釜工蒸馏釜工结晶釜工板框压滤工污水处理分水器工危害因素甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷甲醇环氧氯丙烷有害作业分级相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害相对无害吸入风险评估模型可忽略极高低极高低极高低极高可忽略极高低极高可忽略极高CTWA1/2 OELs1/2 OELsOELs1/2 OELsOELs1/2 OELsOELs1/2 OELs1/2 OELs1/2 OELsOELs1/2 OELs1/2 OELs1/2 OELs结果比较一致不一致不一致不一致不一致不一致不一致不一致不一致不一致不一致不一致一致不一致注：CTWA为 8 小时平均接触浓度；OELs 为职业接触限值；1/2OELs 为行动水平。3讨论目前国内开展职业病危害检测、评价技术服务中，针对职业病危害评价，主要结合职业病危害因素接触浓度检测结果与职业接触限值进行单纯比较，考虑的因素较少，导致下结论时出现偏差，容易引起决策误差。通过职业健康风险评估可半定量或定量化危害发生的可能性及其严重程度，对风险水平进行定级，利于识别重点岗位13-14，并采取预防措施，可弥补单纯使用职业接触限值存在的缺点。但各种职业健康风险评估方法各有优缺点，适用范围也不尽相同。有害作业分级法对化学毒物进行职业健康风险评估时，优点表现在依赖现场检测数据进行参数计算，并考虑危害程度、体力劳动强度等权重，取值过程较为科学；缺点是只考虑了上述 3 方面因素，未考虑个人防护、防护措施、职业健康管理等方面的因素。EPA吸入风险评估模型优点同有害作业分级法相似，依赖检测数据和流行病学数据，参数计算考虑的暴露因素比较全面，可得到危害结局风险值，可反应风险等级的高低；缺点是对于无相关流行病学数据支撑的危害因素不能进行评估，对致癌风险等级划分未细分，未给出具体改进建议15-16。本研究表明，两种定量风险评估方法评估该生产线有机溶剂危害因素职业健康风险分级不完全一致，仅在合成釜工和分水器工接触甲醇作业的职业健康风险分级结果一致，其余岗位接触甲醇作业风险分级结果虽有差别，但不大。接触环氧氯丙烷职业健康风险分级完全不一致，且分级差别较大，应用有害作业分级法评估得到分级水平低（相对无害），而应用 EPA 吸入风险评估模型得到风险水平为极高。上述不同表明相较有害作业分级，EPA吸入风险评估模型分级区分度更好，与甲醇接触浓度是否达到行动水平体现了较好的一致性；甲醇和环氧氯丙烷均可经皮吸收，均属于中等毒类，但环氧氯丙烷为可能人类致癌物，甲醇目前无致癌报道，导致的健康后果危害程度不同。尽管有害作业分级法也考虑化学物的致癌性，但未超过职业接触限值经计算参数后，计算分级指数为 0，接触甲醇和环氧氯丙烷作业风险分级均为相对无害，不能体现对化学毒物危害后果的风险考量，显得比较保守。EPA吸入风险评估模型可区分甲醇和环氧氯丙烷的风险，计算得到环氧氯丙烷风险等级为极高，更好体现了对致癌性的关注。因此EPA吸入风险评估模型对筛选重点关注岗位、区分风险等级相较有害作业分级法适用性更好。但我们也发现该评估方法存在一些局限性，如仅依赖单次横断面调查和检测数据进行风险评估，不能客观反映长期持续接触产生的累积风险；适用范围窄，无吸入单元风险和参考浓度的物质使用该评估方法受限等。与国内其他研究结论一致15-16。但有害作业分级法和EPA吸入风险评估模型均未考虑防护措施、个人防护、职业健康管理等因素，不能反映危害控制措施对作业风险的影响。综上所述，在评估有机溶剂化学毒物时，选用有害作业分级法更为保守，选择EPA吸入风险评估模型可区分筛选重点关注岗位。但两种职业健康风险评估方法均需要考虑进行改进，补充危害控制措施方面的计算参数。参考文献 1 刘文慧，苏世标，徐海娟，等.职业健康风险评估方法应用研究进展J.中国职业医学，2016，43（4）：487-490.2 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