职业性锰暴露是导致锰过量摄入的重要原因，生产中过量吸入锰烟及锰尘可引起锰中毒。电焊作业时，在电弧高温作用下，焊丝和焊接母材发生复杂的冶金反应，生成氧化铁，并可产生含二氧化硅、氧化锰、氟化物、臭氧等各种微量金属和氮氧化合物的混合烟尘或气溶胶，逸散在作业环境中^[1]。职业性锰暴露主要影响暴露者的神经功能，还会影响其心血管、肾脏和肝功能^[2-4]，长期吸入电焊烟尘还会导致职业性锰中毒和电焊工尘肺等职业病。为了进一步摸清电焊作业工作场所不同岗位的锰暴露情况，本研究项目组于2016年2月—2016年8月，对存在锰超标情况的某摩托车生产企业内涉及电焊作业的所有岗位开展了调查，现将调查结果分析如下。

1.   对象与方法

1.1   对象

该摩托车生产企业位于上海市青浦区，2001年建厂，主要生产摩托车整车，总员工1 900名，其中电焊相关作业工人129人。本研究以该企业冲焊车间5条生产线的118个岗位作为研究对象，其中手工焊岗位23个，机器人焊岗位34个，焊接辅助工岗位61个。

1.2   方法

1.2.1   采样与检测方法

按照《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》（GBZ 159-2004）^[5]的相关要求进行采样；检测日车间为正常生产，个体采样采用GILAIR-5个体空气采样器，岗位工人在8 h工作时间内均佩戴于胸前近呼吸带处（不足8 h采用实际作业时间）。锰的检测按照《工作场所空气中锰的测定方法》（GBZ/T 160.13-2004）^[6]，采用火焰原子吸收光谱法测定其在空气中浓度（以MnO₂计），电焊烟尘的检测按照《工作场所空气中粉尘测定第一部分：总粉尘浓度》（GBZ/T 192.1-2007）^[7]进行，并计算8 h时间加权平均浓度（C_TWA）。检测结果按照《工作场所有害因素职业接触限值第一部分：化学有害因素》（GBZ 2.1-2007）^[8]进行判定，锰及其无机化合物（以MnO₂计）时间加权平均容许浓度（PC-TWA）为0.15 mg/m³，电焊烟尘PC-TWA为4 mg/m³。本文所指浓度均为“质量浓度”的简称。

1.2.2   现场职业卫生调查

由经过统一培训的具有丰富经验的职业卫生工作人员，采用统一印制的劳动卫生学调查表，在作业场所开展职业卫生调查，收集作业场所作业环境特征、当天作业时间、电焊作业使用的材料（焊丝还是焊条）、作业特征（固定点作业还是流动作业）、与污染源距离等资料。

1.2.3   统计学分析

采用EpiData 3.01进行数据录入，SPSS 22.0软件进行数据分析。不符合正态分布的计量资料，采用中位数和第25、75百分位数[M（P₂₅，P₇₅）]表示，组间差异比较采用秩和检验；不同组超标率的比较采用χ²检验，检验水准为α = 0.05。

2.   结果

2.1   基本情况及生产工艺

该企业主要生产摩托车，涉及电焊作业为冲焊车间，该车间主要从事摩托车车架的加工，具体生产工艺：（1）手工焊生产线：车架冲压件→总成手工焊接→攻丝焊→小物检验→总成检验→喷漆防锈→入库；（2）机器人焊生产线：车架冲压件→总成机器人焊接→攻丝焊→小物检验→总成检验→喷漆防锈→入库。冲焊车间为东西向，1、3、4号生产线位于车间东侧，为机器人焊，工人工作内容为操控机器人焊，焊接局部区域相对密闭，工人距离焊接点较远；2、5号生线线位于车间西侧，为手工焊，工人手持电焊机作业，与焊接点距离较近；车间通风方式为自然通风，焊接岗位均安装有局部吸风除尘装置。车间工人日工作时间为8 h，上、下午工间各休息10 min，中午休息1.5 h。检测时车间温度为20 ~ 28 ℃，湿度在80%左右。车间手工焊和机器人焊使用同一型号焊丝（林肯锦泰JM-56气保焊丝ER50-6/ER70S-6碳钢焊丝），主要组分的质量分数如下：锰1.49%，硅0.88%，碳0.07%，硫0.01%，硼0.01%，镍13.78%，铬23.10%，铁60.66%。

2.2   锰检测结果

118个电焊岗位中，1 ~ 5号生产线岗位分别为31、14、12、39、22个，平均采样时间6.92 h（6.23 ~ 7.37 h）。所有作业岗位锰上午检测结果最大值为1.17 mg/m³，最小值为0.00 mg/m³，中位数0.03 mg/m³（P₂₅ = 0.01 mg/m³，P₇₅ = 0.09 mg/m³）；下午检测结果最大值为0.99 mg/m³，最小值为0.00 mg/m³，中位数0.04 mg/m³（P₂₅ = 0.02 mg/m³，P₇₅ = 0.09 mg/m³）。利用配对样本秩和检验，上午和下午锰的个体采样浓度差异无统计学意义（Z = - 0.04，P > 0.05）。

2.3   不同工种岗位锰检测结果

经过Kruskal-Wallis检验，结果显示不同工种岗位锰检测结果差异有统计学意义（P < 0.01）。进一步两两比较，手工焊岗位锰检测结果高于机器人焊和辅助工，差异均有统计学意义（P < 0.01）。见表 1。

表  1  电焊作业岗位不同工种作业场所锰检测结果（C_TWA）

（mg/m3）
种类	检测点数	最大值	最小值	中位数	P25	P75	χ2值	P值
手工焊	23	0.78	0.04	0.17	0.08	0.40
机器人焊	68	0.17	0.00	0.02	0.01	0.05	26.29	< 0.01
辅助工	27	0.26	0.00	0.03	0.01	0.05

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2.4   电焊烟尘和锰相关分析

118个检测点锰C_TWA检测结果最大值0.78 mg/m³，最小值0.00 mg/m³，中位数0.04 mg/m³（P₂₅ = 0.02 mg/m³，P₇₅ = 0.10 mg/m³）；电焊烟尘C_TWA检测结果最大值为35.90 mg/m³，最小值为0.10 mg/m³，中位数为11.25 mg/m³（P₂₅ = 2.46 mg/m³，P₇₅ = 20.52 mg/m³）。采用Spearman相关分析显示，118个检测点锰浓度和电焊烟尘浓度呈正相关关系（r = 0.61，P < 0.01）。

2.5   不同组别超标率的单因素分析

118个检测岗位锰超标20个，超标率为16.95%。经单因素分析显示，不同作业特征、工种以及与污染源距离不同的作业岗位的锰的岗位超标率差异均有统计学意义（P < 0.01），锰的超标率以固定作业点、手工焊为高；离污染源越近，超标率也越高。见表 2。

表  2  电焊作业岗位锰超标情况的单因素分析

影响因素	分类	检测岗位数	锰
			超标数(超标率/%)	χ2值	P值
作业特征	固定作业点	22	10(43.48)
	相对固定作业点	35	6(17.65)	14.78	< 0.01
	流动作业点	61	4(6.56)
工种	手工焊	23	13(56.52)
	机器人焊	34	2(5.88)	35.11	< 0.01
	辅助焊接	61	5(8.20)
与污染源距离	< 2 m	23	9(39.13)
	2 ~ 3 m	34	6(17.65)	11.28	< 0.01
	> 3 ~ 5 m	61	5(8.20)

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3.   讨论

本次调查显示该企业的电焊作业岗位个人长时间采样的锰浓度超标率为16.95%，低于青浦区主动监测涉锰企业的锰超标率（30.88%，其中中型企业37.48%）^[9]。这可能因为主动监测的企业中有众多的小作坊企业，它们大多存在防护设施缺失等情况，而本次调查企业工作现场有吸风除尘装置，防尘措施较好。本次调查企业的锰浓度超标率与王文朋等^[10]报道的上海市浦东新区焊工的锰浓度超标率15.81%相当，但作为一家中型企业，其超标率高于浦东新区中型企业（超标率5.26%）^[10]，提示该企业的电焊工锰暴露危害不容乐观。

本次调查显示工作场所锰浓度与电焊烟尘浓度呈正相关，与王磊等^[11]报道的结果一致，提示控制电焊烟尘的浓度能有效降低锰暴露水平。因此，在今后企业生产中要加强电焊烟尘浓度的控制。本次调查仅检测了电焊烟尘中锰的浓度（以MnO₂计），未能对其中的二氧化硅、氟化物、臭氧等各种微量金属和氮氧化合物等成分进行检测，不能很好地将工作场所的电焊作业危害进行分级，也是调查的不完备之处，在今后研究中有待进一步完善。

本次调查显示该企业生产量较大，但上、下午锰浓度检测结果差异并无统计学意义（P＞0.05），主要由于其生产车间以局部机械通风为主，因而有害物质浓度受上、下午天气情况的影响较小。

本次调查显示：工种、电焊作业特征、与污染源的距离不同，对应作业岗位的锰超标率也不同，差异有统计学意义（P < 0.01）。手工焊作业岗位的锰浓度明显高于机器人焊和电焊辅助工，与全区企业锰职业暴露状况调查结果^[9]相同。手工焊接作业电焊工需要手持电焊机，工人与污染源的距离也较近，因此电焊工的锰暴露浓度相对较高，而机器人焊接工人与焊接污染有一定的距离，通过自动化控制，工人接触电焊烟气就相对较少，因此锰暴露的浓度和超标率均较手工焊低，提示企业应通过改革工艺，提升电焊自动化水平，减少工人锰暴露水平。

本次调查结果显示固定作业点锰超标率均最高，高于相对固定作业点，这与部分调查结果^[9]相反，其原因可能是固定作业点多为手工焊作业，产生的锰浓度较高，虽然安装了吸风除尘装置，但总体暴露浓度仍较其他工种高。

尚波等^[12]报道11名电焊企业锰中毒电焊工接触的锰暴露浓度为0.38 ~ 5.60 mg/m³，平均锰暴露工龄为23.1年。陈可风^[13]报道了1例长时间暴露于空气中浓度为1.5 ~ 2.5 mg/m³锰的环境中发生的重度锰中毒并伴神经系统广泛性损害的病例。诸多研究都显示在锰暴露浓度超标的作业环境中，电焊工易发生锰中毒。青浦区近年锰中毒病例的报道很少，该企业发生过电焊工尘肺，但未有锰中毒病例发生，可能与该厂的电焊工具有一定的流动性，平均暴露工龄不长有关。该企业锰暴露浓度为0.01 ~ 0.78 mg/m³，超标率也达16.95%，建厂已近20年，老员工离报道的发病工龄越来越近，后续有出现锰中毒病例的可能。企业应在做好电焊工职业健康监护的同时，进一步加强个体防护。

同时，调查也显示该企业电焊辅助工种的作业环境内也有一定的锰暴露风险，锰超标率达8.2%。周亚娟^[14]研究发现2例电焊协同作业工人发生锰中毒，说明电焊辅助工也是锰中毒的高危人群，应对电焊辅助工的锰暴露危害予以重视。在日常工作现场监测和职业健康监护中应将电焊辅助工纳入监测，防止出现防控盲区而引起锰中毒。