Application of occupational health risk assessment models in a thermometer manufacturing enterprise
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+ English摘要:目的
探讨常用的职业健康风险评估模型在某体温计生产企业汞的动态风险评估中的应用。
方法于2019年12月和2020年10月，对某体温计生产企业开展职业卫生现场调查与检测，运用美国国家环境保护署吸入风险评估模型（EPA法）、新加坡人力部化学物质职业暴露半定量风险评估方法（MOM法）、国际采矿和金属委员会职业健康风险评估模型（ICMM法）以及GBZ/T 229.2—2010《工作场所职业病危害作业分级第2部分：化学物》评估汞的职业健康风险，对比职业防护设施改造前后风险比值的变化情况。
结果2019年75%（9/12）的岗位存在汞浓度超标。EPA法和ICMM法的风险评估结果主要为不可接受的风险；MOM法的评估结果主要为高风险；作业危害分级的评估结果显示三角体温计生产区岗位为重度危害作业，33%的岗位为中度危害作业。2020年防护设施改造后，所有岗位汞浓度均符合我国职业卫生标准的要求。2020年MOM法、ICMM法和作业危害分级评估的风险比值较2019年均有所下降（P＜0.05）；EPA法评估的风险比值差异无统计学意义（P>0.05）。
结论MOM法、ICMM法以及作业危害分级法用于汞的职业健康风险动态评估的适用性较好。
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汞作为常温常压下以液态存在的金属 [1]，常被用来制造体温计。含汞体温计因其性能稳定、使用方便、价格低廉等特点在医疗机构中得到广泛应用 [2]。汞是体温计生产企业最常见的职业病危害因素，生产活动中常以蒸气形式侵入人体，长期接触可引发职业性汞中毒，影响神经系统、消化系统和免疫系统。近年来，国内外学者通过多种方法对工作场所的职业病危害因素开展职业健康风险评估 [3-4]，也对汞的职业健康风险开展了相应的研究 [5-6]，但这些研究都是针对一次的检测结果进行风险评估，无法说明工作场所职业病危害因素及其防护情况发生变化时，评估结果的变化情况。本研究拟采用美国国家环境保护署（Environmental Protection Agency，EPA）吸入风险评估模型（以下简称“EPA法”）、新加坡人力部（Singapore Ministry of Manpower，MOM）化学物质职业暴露半定量风险评估方法（以下简称“MOM法”）、国际采矿和金属委员会（International Council on Mining and Metals，ICMM）职业健康风险评估模型（以下简称“ICMM法”）以及GBZ/T 229.2—2010《工作场所职业病危害作业分级第2部分：化学物》 [7]对含汞体温计生产企业的职业健康风险开展动态评估，以期获得适合动态职业健康风险评估的方法。
1. 对象与方法
1.1 对象
2019年12月和2020年10月，选取某体温计生产企业开展作业场所空气中汞浓度检测。该企业主要产品为三角体温计和内标体温计，2019年产量分别为800万支和700万支。两种体温计均采购半成品，三角体温计半成品经过分号、渗印、烘色、检验等工序后进行包装出厂，内标体温计半成品则经过定点、分号、装配、封头、检验等工序后包装出厂。该企业劳动定员49人，生产班制为常白班，每班8 h，每周6 d，接触的职业病危害因素主要为汞。
1.2 方法
1.2.1 职业卫生现场调查与检测
开展职业卫生现场调查，包括生产工艺流程、关键岗位职业病危害因素接触情况、职业病防护措施等。依据GBZ 159—2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》 [8]进行采样，按照GBZ/T 300.18—2017《工作场所空气有毒物质测定第18部分：汞及其化合物》 [9]进行检测分析，计算工作场所岗位时间加权平均浓度（CTWA）和短时间接触浓度（CSTE），并根据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》 [10]判断检测结果是否超标。
1.2.2 职业健康风险评估方法
EPA法[11]中暴露浓度（EC）计算方法见式（1）：
$$ \mathrm{EC}=\frac{C \mathrm{~A} \times \mathrm{ET} \times \mathrm{EF} \times \mathrm{ED}}{\mathrm{AT}} $$ (1) 式中，CA为工作场所有毒有害物质的浓度，即CTWA（mg/m3）；ET为每日暴露时间（h）；EF为每年暴露频率（d/年）；ED为暴露周期（年）；AT为暴露周期平均时间（h）。EPA数据库中，按照非致癌风险评估汞的职业健康风险，危害商数（HQ）计算方法见式（2）：
$$ \mathrm{HQ}=\frac{\mathrm{EC}}{\mathrm{RfC}} $$ (2) 查询可知汞的RfC为0.3 μg/m3。
MOM法 [12]中风险水平（R）计算方法见式（3）：
$$ R=\sqrt{\mathrm{HR} \times \mathrm{ER}} $$ (3) 式中，HR为危害等级，由化学危害因素的急性毒性实验结果确定，查询文献可知；ER为接触等级，由实际暴露浓度（E）与职业接触限值（OEL）的比值确定。
ICMM法 [13]根据职业暴露等级、防护的有效性以及职业暴露发生的可能性确定风险等级。
按照GBZ/T 229.2—2010《工作场所职业病危害作业分级 第2部分：化学物》 [7]，根据化学毒物的危害程度权重系数（WD）、职业接触比值权重系数（WB）和体力劳动强度权重系数（WL）计算分级指数（G），对该企业各个岗位接触汞的作业危害进行分级。
因EPA法、MOM法总的风险等级为5个等级，而ICMM法和作业危害分级总的风险等级为4个等级，为方便比较引入风险比值，风险比值=风险等级/总的风险等级 [14]。
1.2.3 统计学分析
利用SPSS 27.0统计软件进行统计学分析，两年间风险比值数据采用非参数检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 现场调查情况
2019年检测期间，各工序所在房间地面为普通水磨石，部分墙面凹凸不平。在侧墙高处安装了排风机，车间顶部设置了尾气处理装置。2020年职业病防护设施改造后，各工序所在房间地面、墙面做了光滑处理，设了排水沟，定期冲洗，废水进污水站。侧墙排风机位置由高处降至低处。停用原有的车间内部尾气处理装置，在车间外设置新的尾气处理装置、一级水喷淋塔。车间内侧墙下方布置了收集汞蒸气的通风管道，气流为下行方向。定制了新的工作台，台面铺设光滑垫板，每个工位处设置了侧吸式局部排风罩，各个排风罩通过风管连接，接至尾气处理装置。
2019年涉汞岗位汞浓度合格率仅25.0%，2020年进行了职业病防护设施改造后各岗位汞浓度均符合GBZ 2.1—2019的要求。见表 1和表 2。
表 1 2019年涉汞岗位汞浓度检测结果岗位 接触时间/h 样品数 范围/（mg/m3） CTWA/（mg/m3） CSTE/（mg/m3） 判定 三角定点 10.0 3 0.071 ~ 0.074 0.091 0.074 不合格 三角分号 10.0 3 0.025 ~ 0.074 0.066 0.074 不合格 三角渗印 10.0 3 0.035 ~ 0.063 0.063 0.063 不合格 三角烘色 10.0 2 0.037 ~ 0.040 0.039 0.040 不合格 三角包装 10.0 3 0.023 ~ 0.070 0.060 0.070 不合格 内标定点 10.0 3 0.013 ~ 0.028 0.024 0.028 不合格 内标分号 10.0 3 0.011 ~ 0.020 0.019 0.020 合格 内标装配 8.0 3 0.011 ~ 0.019 0.016 0.019 合格 内标封头 8.0 3 0.013 ~ 0.024 0.020 0.024 合格 内标包装 10.0 2 0.017 ~ 0.028 0.029 0.028 不合格 检验 10.0 3 0.014 ~ 0.029 0.028 0.029 不合格 破碎 0.8 3 0.105 ~ 0.254 0.016 0.254 不合格 注：汞-金属汞（蒸气）时间加权平均容许浓度（PC-TWA）：0.02 mg/m3；短时间接触容许浓度（PC-STEL）：0.04 mg/m3。 表 2 2020年涉汞岗位汞浓度检测结果岗位 接触时间/h 样品数 范围/（mg/m3） CTWA/（mg/m3） CSTE/（mg/m3） 判定 三角分号 8 9 0.003 ~ 0.018 0.016 0.018 合格 三角渗印 8 9 0.006 ~ 0.019 0.015 0.019 合格 三角烘色 8 9 0.003 ~ 0.015 0.013 0.015 合格 内标分号 8 9 0.002 ~ 0.008 0.006 0.008 合格 内标装配 8 9 0.002 ~ 0.011 0.007 0.011 合格 内标封头 8 9 0.005 ~ 0.017 0.012 0.017 合格 定点 8 9 0.005 ~ 0.018 0.011 0.018 合格 包装 8 9 0.002 ~ 0.006 0.004 0.006 合格 检验 8 9 0.004 ~ 0.017 0.013 0.017 合格 破碎 4 9 0.004 ~ 0.015 0.007 0.015 合格 注：2020年该企业进行了工艺改进，对部分工序进行了合并，因此检测岗位较2019年有所变化，其中三角式体温计定点岗位、内标式体温计定点岗位合并为定点岗位，三角包装、内标包装合并为包装岗位。 2.2 风险评估结果
2019年，EPA法评估结果显示，除破碎岗位外，其他均为不可接受的风险；MOM法和ICMM法评估结果显示，主要岗位为高风险；作业危害分级结果显示，33%的岗位为重度危害作业，42%的岗位为中度危害作业。2020年，EPA法评估结果基本不变，MOM法和ICMM法评估结果中，三角分号、渗印、烘色和内标分号、装配以及包装岗位风险水平均有所下降。从作业危害分级来看，所有岗位均为相对无害作业。风险评估结果见表 3和表 4。
表 3 2019年各岗位接触汞的健康风险评估结果岗位 EPA法 MOM法 ICMM法 作业危害分级 EC/（μg/m3） HQ 风险等级 E/OEL ER HR 风险等级 暴露等级 防护措施有效性 暴露发生的可能性 风险等级 WD WB WL G 作业分级 三角定点 27.01 90.03 5 4.55 5 5 5 高 差 中 4 8 4.55 1.5 55 Ⅲ 三角分号 19.59 65.30 5 3.30 5 5 5 高 差 中 4 8 3.3 1.5 40 Ⅲ 三角渗印 18.70 62.33 5 3.15 5 5 5 高 差 中 4 8 3.15 1.5 38 Ⅲ 三角烘色 11.58 38.58 5 1.95 4 5 4 高 差 中 4 8 1.95 1.5 23 Ⅱ 三角包装 17.81 59.36 5 3.00 5 5 5 高 差 中 4 8 3 1.5 36 Ⅲ 内标定点 7.12 23.74 5 1.20 4 5 4 高 差 中 4 8 1.2 1.5 14 Ⅱ 内标分号 5.64 18.80 5 0.95 3 5 4 中 差 中 3 8 0 1.5 0 0 内标装配 3.80 12.66 5 0.80 3 5 4 中 差 中 3 8 0 1.5 0 0 内标封头 4.75 15.83 5 1.00 4 5 4 高 差 高 4 8 1 1.5 12 Ⅱ 内标包装 8.61 28.69 5 1.45 4 5 4 高 差 中 4 8 1.45 1.5 17 Ⅱ 检验 8.31 27.70 5 1.40 4 5 4 高 差 高 4 8 1.4 1.5 17 Ⅱ 破碎 0.38 1.27 4 0.80 3 5 4 中 差 高 3 8 0 2 0 0 表 4 2020年各岗位接触汞的健康风险评估结果岗位 EPA法 MOM法 ICMM法 作业危害分级 EC/（μg/m3） HQ 风险等级 E/OEL ER HR 风险等级 暴露等级 防护措施有效性 暴露发生的可能性 风险等级 WD WB WL G 作业分级 三角分号 3.80 12.66 5 0.80 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 三角渗印 3.56 11.87 5 0.75 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 三角烘色 3.09 10.29 5 0.65 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 内标分号 1.42 4.75 5 0.30 2 5 3 低 好 中 2 8 0 1.5 0 0 内标装配 1.66 5.54 5 0.35 2 5 3 低 好 中 2 8 0 1.5 0 0 内标封头 2.85 9.50 5 0.60 3 5 4 中 好 高 3 8 0 1.5 0 0 定点 2.61 8.71 5 0.55 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 包装 0.95 3.17 5 0.20 2 5 3 低 好 中 2 8 0 1.5 0 0 检验 3.09 10.29 5 0.65 3 5 4 中 好 高 4 8 0 1.5 0 0 破碎 0.83 2.77 5 0.35 2 5 3 低 好 高 3 8 0 1.5 0 0 以各个岗位为样本点，用曼-惠特尼U检验对两年间各模型的风险比值分别进行差异性分析，结果显示：两年间EPA法的风险比值差异无统计学意义（P > 0.05）；MOM法、ICMM法以及作业危害分级，2020年的风险比值均低于2019年，差异具有统计学意义（P < 0.05）。见表 5。
表 5 2019、2020年各岗位接触汞的风险比值结果比较岗位 EPA法 MOM法 ICMM法 作业危害分级 2019年 2020年 2019年 2020年 2019年 2020年 2019年 2020年 三角定点 1 1 1 0.8 1 0.75 1 0.25 三角分号 1 1 1 0.8 1 0.75 1 0.25 三角渗印 1 1 1 0.8 1 0.75 1 0.25 三角烘色 1 1 0.8 0.8 1 0.75 0.75 0.25 三角包装 1 1 1 0.6 1 0.5 1 0.25 内标定点 1 1 0.8 0.8 1 0.75 0.75 0.25 内标分号 1 1 0.8 0.6 0.75 0.5 0.25 0.25 内标装配 1 1 0.8 0.6 0.75 0.5 0.25 0.25 内标封头 1 1 0.8 0.8 1 0.75 0.75 0.25 内标包装 1 1 0.8 0.6 1 0.5 0.75 0.25 检验 1 1 0.8 0.8 1 1 0.75 0.25 破碎 0.8 1 0.8 0.6 0.75 0.75 0.25 0.25 Z值 1.000 - 2.946 - 3.377 - 3.616 P值 0.755 0.010 0.001 0.001 注：2020年三角定点、内标定点合并为定点岗位，三角包装、内标包装合并为包装岗位，因此两种体温计对应岗位风险比值相同。 3. 讨论
近年来，国内外职业健康风险评估研究工作均取得了一定的进展 [15-17]。汞是一种古老而传统的毒物，但目前针对涉汞生产企业的职业健康风险评估的研究仍较少，相比以往单一维度上的方法间比较，本次研究增加了不同时间维度上的风险评估适用性对比。结果显示，职业病防护设施改造后，工人的职业暴露情况明显改善，而EPA法未能反映这一变化，可能不适用于汞的职业健康风险动态评估；MOM法、ICMM法以及作业危害分级适用性较好，评估结果反映了企业改造措施的有效性。
此次二次动态评估中最为直观的改变为作业场所汞浓度显著降低，但从评估结果来看，EPA法两年间风险比值差异无统计学意义（P > 0.05）。分析可知，EPA法计算过程中使用的汞的RfC值为0.3 μg/m3，即便是2020年汞浓度符合我国职业卫生标准要求，CTWA最低4 μg/m3，计算所得的危害商数依然较大。因此，在现有的分级体系下，各岗位接触汞的风险等级依旧较高，并且在4种方法中居于首位，评估结果与前人的研究结论 [18-19]相吻合，侧面反映了该模型在动态评估中的局限性。ICMM法是以物质的实际暴露浓度为参考依据之一，适用于本次研究中工作场所汞的浓度已知的情况，评估结果更贴近实际 [20]，其操作便捷性虽强，但模型中评估参数较少，防护设施有效性和暴露发生可能性依靠主观判断，因而结果的稳定性有待加强。2020年职业病防护设施改造后，现场工作环境中汞浓度降低，暴露等级下降，防护设施有效性提升，因此各岗位接触汞的职业危害风险水平显著下降。在本次研究中，职业病防护设施改造后，工作场所空气中汞浓度有效降低，直接导致MOM法中影响因子之一的暴露等级下降，因而职业健康风险比值显著变化，表明该模型的半定量特性能客观反映出评估体系的风险水平，但是不适用于高温、噪声等物理性职业病危害因素的风险评估。我国的职业病危害作业分级在本次研究中同样适用，该方法在评估过程中考虑了化学物质的危害程度、职业接触情况以及劳动者体力劳动强度，将现场检测浓度直接用于计算分级指数，由于2020年各岗位汞浓度均符合我国职业卫生标准，因而模型中的职业接触比值直接赋值为0，使得各岗位分级指数均为0，均为相对无害作业。尽管该方法体现了改造的有效性，但在工作场所化学物质浓度满足职业卫生要求的情况下，各岗位风险等级区分度不足，有待进一步改进 [21]。
本次研究选用了国内外多种方法进行职业病防护设施改造前后的动态职业健康风险评估，其中MOM法、ICMM法、作业危害分级3种方法适用性较好。后期可持续关注各主要岗位接触汞的浓度情况，获取更多数据，监测岗位风险，优化现有风险评估模型。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突 -
表 1 2019年涉汞岗位汞浓度检测结果
岗位 接触时间/h 样品数 范围/（mg/m3） CTWA/（mg/m3） CSTE/（mg/m3） 判定 三角定点 10.0 3 0.071 ~ 0.074 0.091 0.074 不合格 三角分号 10.0 3 0.025 ~ 0.074 0.066 0.074 不合格 三角渗印 10.0 3 0.035 ~ 0.063 0.063 0.063 不合格 三角烘色 10.0 2 0.037 ~ 0.040 0.039 0.040 不合格 三角包装 10.0 3 0.023 ~ 0.070 0.060 0.070 不合格 内标定点 10.0 3 0.013 ~ 0.028 0.024 0.028 不合格 内标分号 10.0 3 0.011 ~ 0.020 0.019 0.020 合格 内标装配 8.0 3 0.011 ~ 0.019 0.016 0.019 合格 内标封头 8.0 3 0.013 ~ 0.024 0.020 0.024 合格 内标包装 10.0 2 0.017 ~ 0.028 0.029 0.028 不合格 检验 10.0 3 0.014 ~ 0.029 0.028 0.029 不合格 破碎 0.8 3 0.105 ~ 0.254 0.016 0.254 不合格 注：汞-金属汞（蒸气）时间加权平均容许浓度（PC-TWA）：0.02 mg/m3；短时间接触容许浓度（PC-STEL）：0.04 mg/m3。 
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表 2 2020年涉汞岗位汞浓度检测结果
岗位 接触时间/h 样品数 范围/（mg/m3） CTWA/（mg/m3） CSTE/（mg/m3） 判定 三角分号 8 9 0.003 ~ 0.018 0.016 0.018 合格 三角渗印 8 9 0.006 ~ 0.019 0.015 0.019 合格 三角烘色 8 9 0.003 ~ 0.015 0.013 0.015 合格 内标分号 8 9 0.002 ~ 0.008 0.006 0.008 合格 内标装配 8 9 0.002 ~ 0.011 0.007 0.011 合格 内标封头 8 9 0.005 ~ 0.017 0.012 0.017 合格 定点 8 9 0.005 ~ 0.018 0.011 0.018 合格 包装 8 9 0.002 ~ 0.006 0.004 0.006 合格 检验 8 9 0.004 ~ 0.017 0.013 0.017 合格 破碎 4 9 0.004 ~ 0.015 0.007 0.015 合格 注：2020年该企业进行了工艺改进，对部分工序进行了合并，因此检测岗位较2019年有所变化，其中三角式体温计定点岗位、内标式体温计定点岗位合并为定点岗位，三角包装、内标包装合并为包装岗位。
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表 3 2019年各岗位接触汞的健康风险评估结果
岗位 EPA法 MOM法 ICMM法 作业危害分级 EC/（μg/m3） HQ 风险等级 E/OEL ER HR 风险等级 暴露等级 防护措施有效性 暴露发生的可能性 风险等级 WD WB WL G 作业分级 三角定点 27.01 90.03 5 4.55 5 5 5 高 差 中 4 8 4.55 1.5 55 Ⅲ 三角分号 19.59 65.30 5 3.30 5 5 5 高 差 中 4 8 3.3 1.5 40 Ⅲ 三角渗印 18.70 62.33 5 3.15 5 5 5 高 差 中 4 8 3.15 1.5 38 Ⅲ 三角烘色 11.58 38.58 5 1.95 4 5 4 高 差 中 4 8 1.95 1.5 23 Ⅱ 三角包装 17.81 59.36 5 3.00 5 5 5 高 差 中 4 8 3 1.5 36 Ⅲ 内标定点 7.12 23.74 5 1.20 4 5 4 高 差 中 4 8 1.2 1.5 14 Ⅱ 内标分号 5.64 18.80 5 0.95 3 5 4 中 差 中 3 8 0 1.5 0 0 内标装配 3.80 12.66 5 0.80 3 5 4 中 差 中 3 8 0 1.5 0 0 内标封头 4.75 15.83 5 1.00 4 5 4 高 差 高 4 8 1 1.5 12 Ⅱ 内标包装 8.61 28.69 5 1.45 4 5 4 高 差 中 4 8 1.45 1.5 17 Ⅱ 检验 8.31 27.70 5 1.40 4 5 4 高 差 高 4 8 1.4 1.5 17 Ⅱ 破碎 0.38 1.27 4 0.80 3 5 4 中 差 高 3 8 0 2 0 0
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表 4 2020年各岗位接触汞的健康风险评估结果
岗位 EPA法 MOM法 ICMM法 作业危害分级 EC/（μg/m3） HQ 风险等级 E/OEL ER HR 风险等级 暴露等级 防护措施有效性 暴露发生的可能性 风险等级 WD WB WL G 作业分级 三角分号 3.80 12.66 5 0.80 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 三角渗印 3.56 11.87 5 0.75 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 三角烘色 3.09 10.29 5 0.65 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 内标分号 1.42 4.75 5 0.30 2 5 3 低 好 中 2 8 0 1.5 0 0 内标装配 1.66 5.54 5 0.35 2 5 3 低 好 中 2 8 0 1.5 0 0 内标封头 2.85 9.50 5 0.60 3 5 4 中 好 高 3 8 0 1.5 0 0 定点 2.61 8.71 5 0.55 3 5 4 中 好 中 3 8 0 1.5 0 0 包装 0.95 3.17 5 0.20 2 5 3 低 好 中 2 8 0 1.5 0 0 检验 3.09 10.29 5 0.65 3 5 4 中 好 高 4 8 0 1.5 0 0 破碎 0.83 2.77 5 0.35 2 5 3 低 好 高 3 8 0 1.5 0 0
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表 5 2019、2020年各岗位接触汞的风险比值结果比较
岗位 EPA法 MOM法 ICMM法 作业危害分级 2019年 2020年 2019年 2020年 2019年 2020年 2019年 2020年 三角定点 1 1 1 0.8 1 0.75 1 0.25 三角分号 1 1 1 0.8 1 0.75 1 0.25 三角渗印 1 1 1 0.8 1 0.75 1 0.25 三角烘色 1 1 0.8 0.8 1 0.75 0.75 0.25 三角包装 1 1 1 0.6 1 0.5 1 0.25 内标定点 1 1 0.8 0.8 1 0.75 0.75 0.25 内标分号 1 1 0.8 0.6 0.75 0.5 0.25 0.25 内标装配 1 1 0.8 0.6 0.75 0.5 0.25 0.25 内标封头 1 1 0.8 0.8 1 0.75 0.75 0.25 内标包装 1 1 0.8 0.6 1 0.5 0.75 0.25 检验 1 1 0.8 0.8 1 1 0.75 0.25 破碎 0.8 1 0.8 0.6 0.75 0.75 0.25 0.25 Z值 1.000 - 2.946 - 3.377 - 3.616 P值 0.755 0.010 0.001 0.001 注：2020年三角定点、内标定点合并为定点岗位，三角包装、内标包装合并为包装岗位，因此两种体温计对应岗位风险比值相同。
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