Application of two risk assessment models in evaluation of dust hazards in stone processing enterprises of Shenzhen
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摘要:目的
比较和验证《工作场所化学有害因素职业健康风险评估技术导则》(GBZ/T 298—2017)半定量风险评估和国际采矿与金属委员会风险评估模型(ICMM风险评估模型)在石材加工企业粉尘危害风险评估中的应用,为我国职业健康风险评估方法验证提供数据支持,也为石材加工行业危害控制提供职业卫生监管决策数据。
方法采用职业卫生调查与检测、GBZ/T 298—2017半定量风险评估和ICMM风险评估模型分别对深圳市8家石材加工企业进行粉尘健康危害的风险评估。
结果天然大理石和人造大理石粉尘的游离二氧化硅质量分数小于10%;花岗岩和人造石英石游离二氧化硅质量分数较高,超过10%(即为矽尘)。GBZ/T 298—2017接触比值法确定的岗位风险等级结果为:大理石粉尘作业,其切割、湿磨、干磨和异形加工各岗位的风险等级均为低风险(2级);矽尘作业,其切割、湿磨和异形加工岗位的风险等级均为高风险(4级),干磨岗位的风险等级为极高风险(5级)。综合指数法确定的岗位风险等级结果为:大理石粉尘作业,其切割、湿磨、干磨和异形加工各岗位的风险等级均为中等风险(3级);矽尘作业,其切割、湿磨和干磨岗位的风险等级为高风险(4级),异形加工岗位的风险等级为中等风险(3级)。ICMM风险评估模型评估结果为:矽尘作业和大理石作业,其切割、湿磨、干磨和异形加工各岗位的风险等级均为最高等级(不可容忍风险,5级)。
结论矽尘作业风险高于大理石作业风险。GBZ/T 298—2017半定量风险评估适用于石材加工行业,ICMM风险评估模型使用时需考虑其风险高估的问题。
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我国在2018年实施了《工作场所化学有害因素职业健康风险评估技术导则》[1](GBZ/T 298—2017),填补了我国在职业健康风险评估方面的空缺。新标准在实施后,仍然需要在职业健康风险评估实践工作中不断地去验证和完善。国际采矿与金属委员会风险评估模型[2-7](ICMM风险评估模型)已经建立多年,在国际上被广泛地应用于矿山、火力发电等行业的职业健康危害风险评估中。深圳市约有200多家石材加工企业,处于石材相关行业产业链下游,大部分为小微企业,从业人员3 000多人[8]。本研究拟利用GBZ/T 298—2017中的半定量风险评估与ICMM风险评估模型,分别对石材加工企业开展粉尘危害风险评估,并对结果进行比较,以期为我国职业健康风险评估方法验证提供数据支持,同时也为政府部门在石材加工行业危害控制提供职业卫生监管决策数据。
1. 对象与方法
1.1 对象
在深圳市安全管理综合信息系统中随机选取8家石材加工企业为研究对象,均为小微企业,企业人数3 ~ 43人不等,接触粉尘总人数为100人。主要接触粉尘岗位有切割、打磨(包括干磨、湿磨)和异形加工(磨边、倒角和打孔等)。8家企业均为白班单班制,接触时间均为8 h/d,每周6 d。原材料主要包括花岗岩、天然大理石和人造石(人造石英石、人造大理石)等。
1.2 方法
1.2.1 职业卫生调查与检测
现场职业卫生调查主要根据自制的《企业基本信息调查表》《石材加工企业现场调查表》,调查企业基本情况、原辅料、生产工艺流程、粉尘接触、防控措施及个人防护、职业卫生管理情况等。粉尘浓度现场检测按照《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》[9]、《工作场所空气中粉尘测定第2部分:呼吸性粉尘浓度》[10],粉尘的空气动力学直径测量按照《工作场所空气中粉尘测定第3部分:粉尘分散度》[11],游离二氧化硅(SiO2)含量测定按照《工作场所空气中粉尘测定第4部分:游离二氧化硅含量》[12]进行。
1.2.2 GBZ/T 298—2017半定量风险评估
根据《工作场所化学有害因素职业健康风险评估技术导则》(GBZ/T 298—2017),采用接触比值法和综合指数法进行评估。经过危害特征评估、接触评估(接触比值法和综合指数法)和风险特征描述等评估程序,确定粉尘岗位的危害等级(HR)和接触等级(ER),风险指数(R)按照公式(1) $ \begin{array}{*{20}{l}}{R = \sqrt {{\rm{HR}} \times {\rm{ER}}} }\end{array}$计算,确定风险等级,风险等级分为5级,其与风险指数(R)的对应关系为:R = 1,可忽略风险;R = 2,低风险;R = 3,中等风险;R = 4,高风险;R = 5,极高风险。接触比值法的接触等级(ER)根据接触浓度(E)与相应的职业接触限值(OEL)比值确定,即E/OEL < 0.1时,接触等级(ER)= 1;0.1 ≤ E/OEL < 0.5时,ER = 2;0.5 ≤ E/OEL < 1.0时,ER = 3;1.0 ≤ E/OEL < 2.0时,ER = 4;E/OEL ≥ 2.0时,ER = 5。综合指数法的接触等级(ER)根据空气动力学直径、E/OEL比值、工程防护措施、职业病防护用品、职业卫生管理、周接触时间共6个指标进行综合评定,按照公式(2)ER = [EI1× EI2 × EI3 × ··· × EI6]1/6计算。式中,EI为接触指数,根据接触剂量的增加分为5级,1级为极低接触水平,2级为低接触水平,3级为中等接触水平,4级为高接触水平,5级为极高接触水平。
1.2.3 ICMM风险评估模型
定量评估模型按公式(3)RR = C × PrE × PeE × U计算风险水平,式中:RR为风险水平(≥ 400为不可容忍风险,考虑停止作业;200 ~ 399为极高风险,需要立即采取行动;70 ~ 199为高风险,需要更正;20 ~ 69为潜在风险,需要注意; < 20为可容忍风险,保持监测);C为职业健康后果,即一人或多人死亡= 100,重大残疾= 50,严重疾病且缺勤超过14 d = 15,重大疾病且缺勤超过7 d但少于14 d = 7,小病且缺勤7天或更少= 1;PrE为暴露概率,即超过OEL的可能性,具体赋值为连续超过= 10,间歇性地= 6,不常见但可能= 3,只有极小可能(发生在某个地方)= 1,可以想到但不可能发生= 0.5;PeE为暴露时间,即每个工作班8 h连续暴露= 10,每个工作班连续暴露2 ~ 4 h = 6,每个工作班连续暴露1 ~ 2 h = 3,短时间暴露(每月几次)= 2,较少(每年几次)= 1,极少(每年一次)= 0.5;U为不确定性,根据危害风险和暴露评估的不确定性赋值,确定= 1,不确定= 2,非常不确定= 3。
2. 结果
2.1 石材加工工艺及危害因素识别
石材加工工艺主要为切割、湿磨、干磨、异形加工、质检包装等。该行业产生的危害因素主要为粉尘和噪声,本次研究主要关注粉尘危害。
在8家石材加工企业中,6家企业以天然大理石和人造大理石为原料,2家企业以花岗岩或人造石英石为原料。分别采集8家企业22份现场作业点沉降尘进行游离SiO2含量分析,检测结果显示,天然大理石和人造大理石粉尘的游离SiO2质量分数 < 10%,平均值为(3.24 ± 2.13)%;花岗岩和人造石英石粉尘游离SiO2质量分数较高,均 > 10%(即为矽尘),平均(38.10 ± 15.94)%,其中有1家企业粉尘为矽尘(游离SiO2质量分数50% ~ 80%)。
2.2 职业卫生调查及粉尘检测结果
工程防护措施方面:针对切割、湿磨和异形加工岗位,8家企业均采取了湿式作业,但对于干磨作业岗位(4家企业),却均未采取任何防护措施。职业病防护用品使用方面:8家企业中,仅1家企业配发了符合要求的防尘口罩,员工有效佩戴,有领用和培训记录,其余7家企业没有配发合格的防尘口罩。职业卫生管理方面:8家企业中,有2家企业制定了职业卫生管理制度和粉尘作业操作规程,但部分执行不到位,其余企业完全没有建立职业卫生相关制度。
接尘岗位粉尘浓度检测结果显示,以天然大理石和人造大理石为原料的企业,切割、湿磨、干磨和异形加工岗位的大理石粉尘(呼尘)时间加权平均浓度(CTWA)分别为(0.52 ± 0.34)mg/m3、(0.39 ± 0.30)mg/m3、(0.57 ± 0.52)mg/m3和(0.88 ± 0.09)mg/m3;以花岗岩或人造石英石为原料的企业,切割、湿磨、干磨和异形加工岗位的矽尘(呼尘)时间加权平均浓度(CTWA)分别为(0.52 ± 0.20)mg/m3、(0.49 ± 0.25)mg/m3、(1.19 ± 0.13)mg/m3和(0.49 ± 0.17)mg/m3,见表 1。经粉尘分散度检测发现,干磨岗位空气中的粉尘均为直径小于10 μm的粒子。
表 1 8家石材加工企业各岗位粉尘检测结果粉尘类型 检测岗位 检测点数 超标点数
(超标率/%)CTWA/
(mg/m3)大理石
粉尘
(呼尘)切割 7 0(0) 0.52 ± 0.34 湿磨 11 0(0) 0.39 + 0.30 干磨 4 0(0) 0.57 ± 0.52 异形加工 4 0(0) 0.88 + 0.09 矽尘
(呼尘)切割 8 2(25.0) 0.52 + 0.20 湿磨 11 4(36.4) 0.49 + 0.25 干磨 4 4(100) 1.19 + 0.13 异形加工 6 0(0) 0.49 + 0.17 2.3 GBZ/T 298—2017半定量风险评估
根据国际癌症研究中心(IARC)公布的致癌物清单,矽尘为确认人类致癌物(G1),其危害等级(HR)为5;根据《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2.1—2019)中临界不良健康效应,大理石粉尘引起呼吸系统损害,其危害等级(HR)为3。根据现场检测结果和现场调查情况,分别用接触比值法、综合指数法确定石材加工岗位风险等级。
按照接触比值法确定的岗位风险等级结果为:大理石粉尘作业,其切割、湿磨、干磨和异形加工各岗位的风险等级均为低风险(2级);矽尘作业,其切割、湿磨和异形加工岗位的风险等级均为高风险(4级),干磨岗位的风险等级为极高风险(5级),见表 2。
表 2 石材加工岗位风险等级(接触比值法)岗位 大理石粉尘 矽尘 HR E/OEL ER R 风险等级 HR E/OEL ER R 风险等级 切割 3 0.17 2 2 低风险(2级) 5 0.95 3 4 高风险(4级) 湿磨 3 0.12 2 2 低风险(2级) 5 0.90 3 4 高风险(4级) 干磨 3 0.18 2 2 低风险(2级) 5 2.18 5 5 极高风险(5级) 异形加工 3 0.28 2 2 低风险(2级) 5 0.90 3 4 高风险(4级) 按照综合指数法确定的岗位风险等级结果为:大理石粉尘作业,其切割、湿磨、干磨和异形加工各岗位的风险等级均为中等风险(3级);矽尘作业,其切割、湿磨和干磨岗位的风险等级为高风险(4级),异形加工岗位的风险等级为中等风险(3级),见表 3。
表 3 石材加工岗位风险等级(综合指数法)粉尘类型 岗位 HR 接触指数(EI) ER R 风险等级 E/OEL 空气动
力学直径工程防护
措施职业病
防护用品职业卫生
管理周接触
时间大理石
粉尘切割 3 2 1 5 5 5 5 3 3 中等风险(3级) 湿磨 3 2 1 5 5 5 5 3 3 中等风险(3级) 干磨 3 2 5 5 5 5 5 4 3 中等风险(3级) 异形加工 3 2 1 5 5 5 5 3 3 中等风险(3级) 矽尘 切割 5 5 1 4 5 2 5 3 4 高风险(4级) 湿磨 5 5 1 4 5 2 5 3 4 高风险(4级) 干磨 5 5 5 5 5 2 5 4 4 高风险(4级) 异形加工 5 3 1 4 1 1 5 2 3 中等风险(3级) 注:接触指数(EI)分级标准依据GBZ/T 298—2017附录F中的表F.5确定。 2.4 ICMM风险评估模型
大理石粉尘和矽尘导致的职业健康后果(C)均为尘肺病,依据我国《劳动能力鉴定职工工伤与职业病致残等级》(GB/T 16180—2014),壹期尘肺病最轻可判定为7级伤残,故两者的职业健康后果(C)赋值均为50。根据现场检测结果和现场调查情况判断暴露概率(PrE)和暴露时间(PeE),计算风险水平(RR),确定风险等级。结果显示:矽尘作业和大理石作业,其切割、湿磨、干磨和异形加工各岗位的风险等级均为最高等级——不可容忍风险(5级)。见表 4。
表 4 石材加工岗位风险等级(ICMM风险评估模型)岗位 大理石粉尘 矽尘 C PrE PeE RR 风险等级 C PrE PeE RR 风险等级 切割 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 6 10 3 000 不可容忍风险(5级) 湿磨 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 6 10 3 000 不可容忍风险(5级) 干磨 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 10 10 5 000 不可容忍风险(5级) 异形加工 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 3. 讨论
本次调查发现,在石材加工行业中,以天然大理石和人造大理石为原材料加工产生的粉尘,其游离SiO2质量分数均较小,不超过10%,不属于矽尘;而以花岗岩和人造石英石为原材料加工产生的粉尘的游离SiO2质量分数均超过10%,尤其是以人造石英石为原材料,可以超过50%,属于矽尘。苏小棠等[13]在云浮市人造石材行业职业危害调查中发现7个人造石英石粉尘样品游离SiO2质量分数范围在87.25% ~ 94.18%之间。
经GBZ/T 298—2017接触比值法评估发现,矽尘作业切割、湿磨和异形加工岗位的风险等级(高风险,4级)比大理石粉尘作业相应岗位的风险等级(低风险,2级)高2个级别,干磨岗位风险等级(极高风险,5级)较大理石粉尘作业高3个级别。综合指数法评估结果也相似,矽尘作业切割、湿磨和干磨岗位的风险等级(高风险,4级)均高于大理石粉尘作业(中等风险,3级)。可见,同类岗位矽尘作业风险比大理石作业风险要高,这与方锦斌等[14]的研究相一致。
本次调查发现,采用不同的风险评估方法,对石材加工岗位的风险等级判断不尽相同,各个方法也各有优缺点。在GBZ/T 298—2017半定量风险评估中,接触比值法接触评估影响因素较少,只涉及暴露水平的影响,采用该方法进行风险评估方便快捷,适合于宏观的、行业岗位的风险评估,但该方法的不足在于未考虑劳动者接触情况等因素。而综合指数法在评估时,除了考虑E/OEL比值,还增加了空气动力学直径、工程防护措施、职业病防护用品、职业卫生管理、周接触时间等5个指标,权重因子更多,评估更全面,适合于具体到个体企业岗位的风险评估,方便企业了解岗位的风险水平,但职业病危害控制措施和工人暴露水平之间是否相互独立、是否存在关联难以明晰。ICMM风险评估模型的评估因素较为全面,包括职业健康后果、接触水平和接触频率等因素,但是其操作性不强,如职业健康后果中的概念比较宽泛和模糊,没有具体到某个疾病以及疾病轻重情况,不同专业人员的评估结果可能不一致。本次ICMM风险评估模型评估结果显示粉尘作业各岗位的风险等级无差别,均为最高等级(不可容忍风险,5级),此结果与高子清[15]的研究结果一致,但均高于GBZ/T 298—2017半定量风险评估结果,这可能与ICMM风险评估模型存在风险高估的问题有关[16]。
通过研究,我们认为GBZ/T 298—2017半定量风险评估方法适用于石材加工行业,可根据不同的评估条件、评估需求选择接触比值法和综合指数法;而针对ICMM风险评估模型,则建议改进其可操作性以及风险高估的问题。同时,针对本次研究发现的石材加工行业矽尘作业风险高的情况,应引起监管部门的重视,用人单位应按照风险评估结果,对风险控制对策采取相应的防控措施。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突 -
表 1 8家石材加工企业各岗位粉尘检测结果
粉尘类型 检测岗位 检测点数 超标点数
(超标率/%)CTWA/
(mg/m3)大理石
粉尘
(呼尘)切割 7 0(0) 0.52 ± 0.34 湿磨 11 0(0) 0.39 + 0.30 干磨 4 0(0) 0.57 ± 0.52 异形加工 4 0(0) 0.88 + 0.09 矽尘
(呼尘)切割 8 2(25.0) 0.52 + 0.20 湿磨 11 4(36.4) 0.49 + 0.25 干磨 4 4(100) 1.19 + 0.13 异形加工 6 0(0) 0.49 + 0.17 表 2 石材加工岗位风险等级(接触比值法)
岗位 大理石粉尘 矽尘 HR E/OEL ER R 风险等级 HR E/OEL ER R 风险等级 切割 3 0.17 2 2 低风险(2级) 5 0.95 3 4 高风险(4级) 湿磨 3 0.12 2 2 低风险(2级) 5 0.90 3 4 高风险(4级) 干磨 3 0.18 2 2 低风险(2级) 5 2.18 5 5 极高风险(5级) 异形加工 3 0.28 2 2 低风险(2级) 5 0.90 3 4 高风险(4级) 表 3 石材加工岗位风险等级(综合指数法)
粉尘类型 岗位 HR 接触指数(EI) ER R 风险等级 E/OEL 空气动
力学直径工程防护
措施职业病
防护用品职业卫生
管理周接触
时间大理石
粉尘切割 3 2 1 5 5 5 5 3 3 中等风险(3级) 湿磨 3 2 1 5 5 5 5 3 3 中等风险(3级) 干磨 3 2 5 5 5 5 5 4 3 中等风险(3级) 异形加工 3 2 1 5 5 5 5 3 3 中等风险(3级) 矽尘 切割 5 5 1 4 5 2 5 3 4 高风险(4级) 湿磨 5 5 1 4 5 2 5 3 4 高风险(4级) 干磨 5 5 5 5 5 2 5 4 4 高风险(4级) 异形加工 5 3 1 4 1 1 5 2 3 中等风险(3级) 注:接触指数(EI)分级标准依据GBZ/T 298—2017附录F中的表F.5确定。 表 4 石材加工岗位风险等级(ICMM风险评估模型)
岗位 大理石粉尘 矽尘 C PrE PeE RR 风险等级 C PrE PeE RR 风险等级 切割 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 6 10 3 000 不可容忍风险(5级) 湿磨 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 6 10 3 000 不可容忍风险(5级) 干磨 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 10 10 5 000 不可容忍风险(5级) 异形加工 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) 50 1 10 500 不可容忍风险(5级) -
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