滤筒除尘器|布袋除尘器|油雾过滤器|防爆除尘器|焊烟净化器|打磨除尘器|有机废气处理首选广州新瑞环保设备厂家!

电焊烟尘职业暴露风险评价方法与应用

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-09-11 14:07:41

摘要:目的 研究电焊烟尘致电焊工尘肺的风险分析方法,预测风险概率,为实施风险管理提供技术依据。方法 选取某大型农用机械加工电焊车间作为研究对象。采用LOGISTIC回归模型的非线性回归分析,通过接尘浓度、工龄预测电焊工尘肺发病概率;采用计算机R语言进行接尘工龄 浓度与发病概率之间关系的风险分析;采用LOGISTIC回归模型-蒙特卡洛模拟方法分析职业暴露与电焊工尘肺发病概率的分布规律。

结果:依目前电焊烟浓度,电焊工暴露5年和10年、20年和30年发生尘肺的风险值分别为10-3~10-2、10-2~10-1。按职业生涯30年工龄计,发生电焊工尘肺的风险高于可接受风险水平,需要采取措施降低风险。

结论:本研究建立的电焊工尘肺定量风险评价方法,以接尘工龄、烟尘暴露浓度与电焊工尘肺的风险概率作为风险目标,实用性强,易于在职业病危害评价中实际应用,为电焊工尘肺的预防控制提供了理论依据。

关键词:电焊烟尘;电焊工尘肺;风险评价;LOGISTIC回归模型

由于行业结构特点的变化,电焊工尘肺在天津市及部分地区发病人数逐年上升,成为尘肺病报告的主要病种,且呈现发病年龄轻 接尘工龄短的特点。针对我国电焊工尘肺的发病形势 职业病危害评价及职业健康风险管理技术需求,本研究结合某农用机械加工车间应用实例,对电焊烟尘职业暴露风险分析技术进行了探讨,从而为企业有效控制电焊烟尘浓度,以及制定防护策略提供科学依据。

电焊烟尘

1对象与方法

1.1 对象

选取某大型农用机械制造企业加工电焊车间作为研究对象。该企业主要生产6t以下四轮驱动装载机 30t以下履带式挖掘机和四轮挖掘机,生产规模3000台/年。电焊车间采用二氧化碳气体保护焊半自动焊接工艺,即机械自动进行焊丝送进,电焊工手持焊炬进行焊接操作。

1.2 方法

根据目前国际上普遍采用的EPA健康风险评价四步法进行电焊烟尘职业暴露风险评价,具体评价方法程序与内容如下。

1.2.1 风险辨识

通过对工作场所的电焊烟尘职业暴露及潜在风险进行辨识,收集职业史、暴露人群数量、性别、年龄分布、暴露方式、暴露时间、工人防护条件以及电焊烟尘健康影响和人群流行病学数据等相关资料。

1.2.2 暴露评价

对作业现场电焊烟尘浓度检测数据进行统计分布检验,得到接尘浓度的概率分布;采用SPSS19.0.0统计学软件的Shapiro-Wilk(W检验)进行改造期间电焊烟尘现场检测TWA浓度的正态性检验,得到改造期间外暴露浓度的分布。

1.2.3 剂量-反应评价

选择LOGISTIC模型作为电焊工尘肺的剂量-反应模型,利用人群流行病学资料确定模型参数,得到用于评价电焊烟尘暴露致尘肺的剂量-反应模型;采用统计学软件SPSS19.0.0的非线性回归拟合剂量-反应模型参数。

1.2.4 风险表征

将统计处理后的现场电焊烟尘检测浓度代入剂量-反应模型直接计算,求解不同工龄发生电焊工尘肺的风险,对烟尘暴露人群在此环境下长期工作所导致电焊工尘肺的风险进行表征,并对风险评价过程中的不确定性采用CRYSTAL BALL软件进行Monte Carlo模拟;采用计算机R语言,得到接尘浓度、接尘工龄与电焊工尘肺发病率之间关系表。具体技术路线见图1。

电焊烟尘

2结果

2.1 焊接车间职业卫生调查

焊接工序分为装载机焊接和驾驶室焊接,装载机焊接区域设有10个焊接工位,驾驶室焊接区域设有8个焊接工位。生产厂房内设有全面通风设施,为作业工人配备焊接头盔、防尘口罩、防护手套等。焊接工位操作工为固定岗作业,驾驶室焊接操作工为三班制,每班定员12人;装载机焊接操作工为单班制,每班定员6人,工作时间均为8h。

2.2 工作场所电焊烟尘暴露水平测定

依据《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ159-2004)、 《工作场所空气中粉尘测定 第1部分:总粉尘浓度》(GBZ/T192.1-2007)进行现场采样及实验室检测。电焊车间共进行3次通风改造,于改造前后共进行了4次个体采样及定点采样。个体采样TWA浓度检测结果见图2。

电焊烟尘

采用SPSS19.0.0统计软件对4次检测结果进行随机区组设计资料的方差分析。经检验,P值为0.495(>0.05),可以认为检测时间对装载机焊接工位电焊烟尘浓度的效应不显著,即通风改造无显著效果。改造后对该车间焊接工位的电焊烟尘3次检测结果采用W检验,P=0.031,df=22,认为电焊烟尘浓度服从均值为5.55,标准差为2.714的正态分布。

2.3基于LOGISTIC模型的电焊工尘肺剂量-反应关系

2.3.1 LOGISTIC回归模型

LOGISTIC回归模型作为一种统计方法,可以客观真实地反映危险因素与患病风险的内在联系,并将该关系数量化。其基本原理是采用一系列案例数据对LOGISTIC回归模型进行拟合;再则,采用该模型呈现某些自变量和因变量取特定值之概率的关系。与此同时,控制特定自变量之外的一切自变量,随之反映该特定自变量对因变量取某特定值概率决定性作用的大小。将影响电焊工尘肺的危害因素作为自变量,电焊工尘肺患病率作为因变量,进行多因素LOGISTIC回归分析,拟合LOGISTIC回归模型。以下公式表示发病概率(Pi)与年日接尘浓度(a)、接尘工龄(b)之间的关系:

电焊烟尘

式中:PI为不同接尘浓度、接尘工龄的电焊工尘肺发病率;βi0为LOGISTIC回归分析的常数项;βi1为回归系数;a为接尘浓度,即8h时间加权平均浓度(mg/m3);b为接尘工龄(年)。

2.3.2 LOGISTIC模型的参数拟合

收集公开发表的国内典型行业电焊工尘肺流行病学调查资料。(见表1),根据各调查实例中的电焊烟尘暴露水平和电焊工尘肺发病率数据,拟合LOGISTIC模型中的参数值。

电焊烟尘

根据表1中电焊烟尘职业暴露浓度与尘肺发病率间的剂量-反应关系,利用SPSS19.0.0软件的LOGISTIC非线性回归对收集的电焊工尘肺流行病学调查数据进行拟合。得到LOGISTIC模型中的参数值βi0=11.814, βi1=1.526,R2=0.897。经检验,可以认为接尘浓度与接尘工龄的乘积,即累积接尘量与发病率相关。则电焊工尘肺的剂量-反应模型:

电焊烟尘

2.4风险表征与蒙特卡洛模拟

2.4.1 直接计算

将暴露评价中得到的电焊烟尘检测结果代入已建立的剂量-反应模型,求解工人在此环境未佩戴防尘口罩的条件下发生电焊工尘肺的风险值。以职业生涯30年计,利用水晶球软件可以得到接尘工龄分别为5年、10年、20年、30年时各分位数对应的风险值 发生电焊工尘肺风险的概率分布及各分位数所对应的电焊工尘肺风险。见表2、表3;以电焊工接尘工龄20年为例,发生尘肺风险的蒙特卡洛模拟结果见图3。

电焊烟尘

电焊烟尘



电焊烟尘

2.4.4 基于计算机R语言的接尘浓度、接尘工龄与发病率关系表

为提高本研究风险评价方法的实用性,方便计算电焊烟尘职业暴露风险,利用R语言给出8h时间加权平均接尘浓度、接尘工龄与电焊工尘肺发病率之间关系的速查表,即0.1~10mg/m3接尘浓度和5年、10年、20年、30年接尘工龄对应的电焊工尘肺发病率可以通过查表获得。以电焊工20年接尘工龄为例,暴露于不同TWA接尘浓度下电焊工尘肺发病风险预测见表4。

电焊烟尘

2.5 风险控制对策

由风险表征结果可以看出,假设该电焊车间焊接作业场所电焊工人不佩戴防尘口罩,暴露于目前电焊烟尘浓度5年和10年发生电焊工尘肺的风险在10-3~10-2,20年和30年发生电焊工尘肺的风险在10-2~10-1。按职业生涯30年工龄计,发生电焊工尘肺的风险高于可接受风险水平,需要采取措施降低风险。

针对电焊烟尘的高风险职业病危害,根据风险优先权应首选工程技术控制措施,结合4次电焊烟尘的检测结果,认为目前采取的通风形式不能起到全面排除电焊烟尘的效果,应通过合理有效的全面及局部通风的方式进行控制;采取严格的职业卫生管理措施加强焊接作业工人的个人防护,为工人配备防尘口罩,并指导和监督工人正确佩戴;加强作业工人正确使用及维护呼吸防护用品的培训和教育,要求操作工严格遵守操作规程;加强防护设施的日常维护和检修,使其保持正常的运行状态以及良好的通风除尘效果;经常性地进行职业健康检查,并且需要对电焊烟尘的高风险进行日常监测等组织管理措施,控制并降低风险。

3讨论

本文建立的电焊烟尘职业暴露风险评价方法以常规流行病学资料为基础,运用LOGISTIC回归模型的非线性回归分析,通过接尘浓度、接尘工龄等因素,预测电焊工尘肺发病概率,对电焊作业场所职业病危害进行风险分析。针对电焊作业职业暴露与电焊工尘肺风险的不确定性,采用LOGISTIC回归模型;蒙特卡洛模拟方法分析烟尘暴露与电焊工尘肺发病概率的分布规律;风险表征采用计算机R语言进行接尘工龄 接尘浓度与发病概率之间关系的可视化研究,并进行风险表征结果速查表实用性研究,方便职业卫生工作者使用查阅,使得研究成果具有很强的实用性和可操作性。

实例应用证明,本研究提出的电焊烟尘职业暴露风险评价方法可以应用于建设项目职业病危害评价 电焊烟尘职业暴露评估及风险分析等工作,应用于企业的职业病危害日常风险管理 电焊工尘肺等职业病高危人群管理。今后仍需对内暴露剂量反应评价及职业高危人群电焊工尘肺的预警预测技术进行深入研究。