粉塵和化學(xué)物質(zhì)容許濃度概念的辨析與實(shí)例分析

王思凱++楊羿++關(guān)甲正++林前榮++任華強(qiáng)++郁鐘銘++岳虎

摘 要：辨析了粉塵和化學(xué)物質(zhì)的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度（PC-TWA）、短時(shí)間接觸容許濃度（PC-STEL）、最高容許濃度（MAC）和超限倍數(shù)4個(gè)概念，并作了案例分析。正確理解并運(yùn)用這四個(gè)濃度概念，是進(jìn)行粉塵和化學(xué)物質(zhì)濃度控制的基本要求，在職業(yè)危害的防治方面具有重要的工程意義和實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞：粉塵；化學(xué)物質(zhì)；容許濃度；辨析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.044

1 引言

目前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域職業(yè)危害形勢(shì)比較嚴(yán)峻，加之隨著科技的進(jìn)步，新工藝、新物質(zhì)不斷涌現(xiàn)，使勞動(dòng)者面臨更多的職業(yè)危害。我國(guó)現(xiàn)涉及有毒有害作業(yè)的企業(yè)已經(jīng)超過(guò)1600萬(wàn)家，接觸職業(yè)危害的人數(shù)超過(guò)2億，每年“顯性”職業(yè)病報(bào)告病例高達(dá)15000人左右[1]。專家估計(jì)，未來(lái)10到15年內(nèi)，我國(guó)職業(yè)病發(fā)病總數(shù)還將呈上升趨勢(shì)。我國(guó)接觸職業(yè)病危害的人員總數(shù)巨大，涉及的行業(yè)和企業(yè)分布廣泛，職業(yè)病具有隱匿性、遲發(fā)性特點(diǎn)，危害往往被忽視，同時(shí)，在現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)技術(shù)水平下，很多職業(yè)病往往很難治愈。大量的職業(yè)病患者，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)引發(fā)各種社會(huì)問(wèn)題，危害嚴(yán)重。

在各種職業(yè)危害中，占比例最大、最常見(jiàn)的是各種粉塵和化學(xué)物質(zhì)帶來(lái)的職業(yè)危害。據(jù)國(guó)家衛(wèi)計(jì)委統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，2014年全國(guó)共報(bào)告職業(yè)病29972例，其中職業(yè)性塵肺病26873例，占89.66%。其次是各種化學(xué)物質(zhì)引發(fā)的職業(yè)急性中毒和慢性中毒。因此，預(yù)防和控制職業(yè)病，重點(diǎn)是控制粉塵和化學(xué)物質(zhì)造成的各種職業(yè)危害。

大量的研究表明，粉塵和化學(xué)物質(zhì)的危害，主要取決于接觸濃度和接觸時(shí)間這兩個(gè)因素，而由于生產(chǎn)的需要和實(shí)際情況的制約，一個(gè)工作日之內(nèi)、一個(gè)崗位上不可能頻繁更換勞動(dòng)人員來(lái)縮短接觸時(shí)間，只能控制濃度。粉塵和化學(xué)物質(zhì)的濃度有時(shí)間加權(quán)平均容許濃度（PC-TWA）、短時(shí)間接觸容許濃度（PC-STEL）、最高容許濃度（MAC）和超限倍數(shù)4個(gè)概念，在實(shí)踐當(dāng)中，人們經(jīng)常把這4個(gè)概念混淆，這給控制粉塵和化學(xué)物質(zhì)的濃度帶來(lái)了困難。正確理解并掌握這4個(gè)濃度概念，是進(jìn)行粉塵和化學(xué)物質(zhì)濃度控制的基礎(chǔ)條件，具有重要的工程意義和實(shí)踐價(jià)值。

2 時(shí)間加權(quán)平均容許濃度（PC-TWA）

2.1 概念

時(shí)間加權(quán)平均容許濃度（PC-TWA），指以時(shí)間為權(quán)數(shù)規(guī)定的8h工作日、40h工作周的平均容許接觸濃度[2]。

理解這一概念的關(guān)鍵在于，無(wú)論實(shí)際工作班時(shí)間是多少，都應(yīng)按照8h標(biāo)準(zhǔn)工作班時(shí)間來(lái)計(jì)算；無(wú)論一個(gè)實(shí)際工作周是多少時(shí)間，都應(yīng)按照40h標(biāo)準(zhǔn)工作周時(shí)間來(lái)計(jì)算。引發(fā)塵肺病的主要因素是沉積在肺泡中的粉塵的總量，這取決于當(dāng)時(shí)接塵環(huán)境中粉塵的濃度和接塵時(shí)間兩個(gè)要素，也就是說(shuō)時(shí)間加權(quán)平均容許濃度的本質(zhì)是控制一個(gè)工作班中接塵人員吸入粉塵的總量，接塵時(shí)間大于8h，接塵濃度就應(yīng)相對(duì)降低；接塵時(shí)間小于8h，則接塵濃度可以適當(dāng)增加。當(dāng)一個(gè)實(shí)際的工作班的時(shí)間多于或少于8h時(shí)，都按照8h計(jì)算，這樣接塵時(shí)間就成了常量，粉塵濃度就成了唯一的控制變量。同樣，如果實(shí)際的一個(gè)工作周超過(guò)了或不足40h，仍按40h計(jì)算。對(duì)于空氣中化學(xué)物質(zhì)的濃度同理計(jì)算。

2.2 實(shí)例分析

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值，第1部分：化學(xué)有害物質(zhì)》[2]中，共計(jì)規(guī)定了339種化學(xué)物質(zhì)的容許濃度，其中規(guī)定了PC-TWA的有285種；規(guī)定了47種粉塵的PC-TWA，其中規(guī)定了總塵PC-TWA的有47種，同時(shí)規(guī)定了其呼塵PC-TWA的有15種。 部分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

案例1：某煤礦的作業(yè)時(shí)間采用“四六”工作制，即每天安排4個(gè)工作班，每班工作6h。對(duì)某接塵崗位的工作人員進(jìn)行了一個(gè)工作班的粉塵濃度檢測(cè)，在煤塵總塵濃度為3mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)2h，在煤塵總塵濃度為5mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)3h，在煤塵總塵濃度為7mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)1h，共計(jì)接塵作業(yè)6h。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，煤塵總塵的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度為：4mg/m3。該工作人員接觸的煤塵時(shí)間加權(quán)平均容許濃度是否超標(biāo)。

如果按照以下計(jì)算方法：

（3mg/m3×2h +5mg/m3×3h+7mg/m3×1h） /6h=4.666mg/m3>4mg/m3，則該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA超標(biāo)。

正確的計(jì)算方法為：

（3mg/m3×2h +5mg/m3×3h+7mg/m3×1h） /8h=3.500mg/m3 <4mg/m3， 則該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA未超標(biāo)。

案例2：某水泥廠的作業(yè)時(shí)間采用“三八”工作制，即每天安排3個(gè)工作班，每班工作8h。由于生產(chǎn)的需要，經(jīng)勞動(dòng)部門(mén)批準(zhǔn)某天加班2h，即一個(gè)工作班共計(jì)工作10h，對(duì)某接塵崗位的工作人員進(jìn)行了一個(gè)工作班的粉塵濃度檢測(cè)，在水泥粉塵總塵濃度為2mg/m3的環(huán)境中均接塵作業(yè)4h，在水泥粉塵總塵濃度為4mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)3h，在水泥粉塵總塵濃度為5mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)1h，在水泥粉塵總塵濃度為6mg/m3的環(huán)境中接塵作業(yè)2h，共計(jì)接塵作業(yè)10h。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，煤塵總塵的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度為：4mg/m3。問(wèn)該工作班工作人員接觸的水泥粉塵總塵時(shí)間加權(quán)平均容許濃度是否超標(biāo)。

如果按照以下計(jì)算方法：

（2mg/m3×4h +4mg/m3×3h+5mg/m3×1h+6mg/m3×2h） /10h=3.700mg/m3<4mg/m3，該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA未超標(biāo)。

正確的計(jì)算方法為：

（2mg/m3×4h +4mg/m3×3h+5mg/m3×1h+6mg/m3×2h） /8h=4.625mg/m3>4mg/m3，該崗位工作人員接觸煤塵的PC—TWA超標(biāo)。

3 短時(shí)間接觸容許濃度（PC-STEL）

3.1 概念

短時(shí)間接觸容許濃度（PC-STEL），指在遵守PC-TWA的前提下容許短時(shí)間（15min）接觸的濃度[2]。

規(guī)定了PC-TWA還要規(guī)定PC-STEL的原因在于，對(duì)于有些粉塵和化學(xué)物質(zhì)，短時(shí)間接觸就會(huì)對(duì)人體造成傷害。當(dāng)粉塵或化學(xué)物質(zhì)的濃度達(dá)到PC-STEL時(shí)，一次持續(xù)接觸時(shí)間不應(yīng)超過(guò)15min，每個(gè)工作日接觸次數(shù)不應(yīng)超過(guò)4次，且前后兩次接觸的間隔不應(yīng)少于1h。

3.2 實(shí)例分析

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中，共計(jì)規(guī)定了339種化學(xué)物質(zhì)的容許濃度，其中規(guī)定了PC-STEL的有118種。部分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行舉例說(shuō)明，例如：當(dāng)作業(yè)場(chǎng)所苯的濃度達(dá)到10mg/m3時(shí)，每次接觸苯的時(shí)間不可超過(guò)15min。

4 最高容許濃度（MAC）

4.1 概念

最高容許濃度（MAC）指，工作地點(diǎn)、在一個(gè)工作日內(nèi)、任何時(shí)間有毒化學(xué)物質(zhì)均不應(yīng)超過(guò)的濃度[2]。

對(duì)于高毒、劇毒化學(xué)物質(zhì)，和具有劇毒、強(qiáng)腐蝕性的粉塵，當(dāng)其濃度超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致人體立即中毒或?qū)θ梭w器官產(chǎn)生腐蝕作用，所以引用最高容許濃度來(lái)對(duì)這一類化學(xué)物質(zhì)和粉塵進(jìn)行濃度控制。

4.2 實(shí)例分析

最高容許濃度的樣品采集一般采用定點(diǎn)、短時(shí)間采樣的方法進(jìn)行檢測(cè)，選擇有代表性、空氣中有害物質(zhì)濃度最高的地點(diǎn)和最高濃度出現(xiàn)的時(shí)間段內(nèi)采樣，并且采樣器的進(jìn)氣口盡量安置在勞動(dòng)者工作時(shí)的呼吸帶，高度一般在1.5m左右，采樣時(shí)間一般不超過(guò)15min[3]。例如，氰化物等劇毒物質(zhì)，可溶性有毒粉塵、放射性粉塵、硬質(zhì)粉塵，對(duì)人體眼睛、呼吸道有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性的粉塵等。當(dāng)這些物質(zhì)的濃度達(dá)到一定數(shù)值后，就算短時(shí)間的接觸也會(huì)對(duì)人體造成巨大危害，所以用最高容許濃度來(lái)控制，任何時(shí)候都不能超過(guò)該濃度。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中，共計(jì)規(guī)定了339種化學(xué)物質(zhì)的容許濃度，其中規(guī)定了MAC的有53種。部分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

根據(jù)表3可知，工作人員在接觸到以上粉塵和化學(xué)物質(zhì)時(shí)，任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，其濃度都不能超過(guò)表3中的規(guī)定。例如，工作人員在接觸到碘時(shí)，任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，碘的濃度都不能超過(guò)1mg/m3，在接觸到甲拌磷時(shí)，甲拌磷的濃度都不能超過(guò)0.01mg/m3。

5 超限倍數(shù)

5.1 概念

對(duì)于未制定PC-STEL的化學(xué)有害因素，在符合8h時(shí)間加權(quán)平均容許濃度的情況下，任何一次短時(shí)間（15min）接觸的濃度均不應(yīng)超過(guò)PC-TWA的倍數(shù)值[2]。

由于部分化學(xué)有害因素未制定PC-STEL標(biāo)準(zhǔn)，故無(wú)法限制其短時(shí)間接觸的濃度，所以提出超限倍數(shù)對(duì)這類化學(xué)有害因素的PC-STEL進(jìn)行控制。

5.2 實(shí)例分析

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中規(guī)定，在符合PC-TWA的情況下，粉塵的超限倍數(shù)是PC-TWA的2倍；化學(xué)物質(zhì)的超限倍數(shù)是其PC-TWA的1.5～3倍，具體見(jiàn)表4。

參考表1和表4進(jìn)行分析：白云石粉塵總塵的PC-TWA為8mg/m3 ，滿足條件1≤PC-TWA<10，所以其超限倍數(shù)為2.5，8mg/m3×2.5倍=20mg/m3，故，在短時(shí)間接觸中白云石粉塵總塵濃度應(yīng)不超過(guò)20mg/m3。

6 結(jié)語(yǔ)

黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人多次就職業(yè)衛(wèi)生工作作出重要批示，要求加強(qiáng)職業(yè)衛(wèi)生工作，保護(hù)勞動(dòng)者的健康與安全[4]。尤其是2011年對(duì)《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》作了重大修訂，是我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生工作邁上了新臺(tái)階，具有里程碑式的重要意義。但與當(dāng)前西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生工作還有較大差距，職業(yè)危害形勢(shì)還是比較嚴(yán)峻，已經(jīng)確診為職業(yè)病的患者基數(shù)巨大，每年新增職業(yè)病病例居高不下，我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生工作還要不斷加強(qiáng)，時(shí)刻不能松懈，還面臨著艱巨的任務(wù)[5]。準(zhǔn)確理解和運(yùn)用粉塵和化學(xué)物質(zhì)的4個(gè)容許濃度概念，對(duì)于開(kāi)展粉塵防治工作、有毒有害物質(zhì)的控制等職業(yè)衛(wèi)生工作有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳沅江，吳超，吳桂香.職業(yè)衛(wèi)生與防護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016：Ⅶ.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GBZ2.1-2007，工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值，第1部分：化學(xué)有害因素[S].

[3]胥德鋒.模糊層次分析法在粉塵作業(yè)場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2017（03）：158-159.

[4]劉占遠(yuǎn).對(duì)作業(yè)場(chǎng)所粉塵容許濃度中幾個(gè)問(wèn)題的探討與建議[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2004，30（04）：1-3.

[5]菅潔，謝建林，郭勇義.煤礦井下粉塵濃度與粉塵粒度測(cè)定分析[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，48（04）：592-597.

基金項(xiàng)目：貴州省2013年省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201310977008）

；六盤(pán)水師范學(xué)院科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（LPSSY201112）； 貴州省教育廳“125”重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目（黔教合重大專項(xiàng)字[2012]017號(hào)）； 貴州省采礦工程特色重點(diǎn)學(xué)科（黔學(xué)位辦[2015]26號(hào)）；貴州省煤炭綠色發(fā)展2011協(xié)同創(chuàng)新中心（黔教科研發(fā)[2016]258號(hào)）。

作者簡(jiǎn)介：王思凱（1996-），男，貴州六盤(pán)水人，本科，學(xué)生。

*為通訊作者