109 年 國立成功大學環境醫學研究所甲組《作業環境測定》

本題主要在測試考生對作業環境測定相關基本名詞的理解程度。

(1) Similar Exposure Group (SEG)
類似暴露群組（SEG）是指一群具有相似暴露特徵的工人，他們從事相似的工作、使用相似的設備、暴露於相似的化學物質，並且其暴露模式和程度也相似。SEG 的概念在於，可以透過對群組中的代表性工人進行採樣和測定，來推估整個群組的暴露水準，從而提高暴露評估的效率和代表性。

【答案】類似暴露群組（SEG）是指一群具有相似工作內容、使用相似設備、暴露於相似化學物質，且暴露途徑與程度也相似的勞工群體。

(2) Static sampling
靜態採樣（Static sampling）是指採樣設備在採樣期間固定在一個位置，對該位置的空氣污染物進行採樣。這通常用於測量特定工作區域或特定點的污染物濃度，例如在固定工作站進行採樣。

【答案】靜態採樣是指採樣設備固定在特定位置，於採樣期間對該點的空氣污染物進行採樣的方法。

本題主要在探討化學品控制分級（CCB）的定義及其在暴露與健康風險評估上的限制。

(1) Chemical Control Banding (CCB)
化學品控制分級（CCB）是一種簡化的風險評估工具，旨在透過將化學品的危害特性（如毒性）與暴露的可能性（如使用量、揮發性、操作方式）進行組合，將化學品分級到不同的控制等級（band）。每個控制等級對應一套預設的風險管理建議，例如工程控制、行政管理或個人防護具的使用。CCB 的目的是為資源有限或缺乏專業知識的場所，提供一套快速、易於操作的化學品風險管理指引。

【答案】化學品控制分級（CCB）是一種簡化的風險評估方法，透過將化學品的危害程度與暴露的可能性結合，將化學品歸類至不同的控制等級，並據此提供相應的風險管理建議。

(2) Limitations of CCB in Exposure and Health Risk Assessment
儘管 CCB 是一種實用的工具，但其在精確的暴露與健康風險評估方面存在一些限制：

• 簡化與概括性： CCB 的分級是基於一般性的假設，無法精確反映特定工作場所的實際暴露情況。

本題主要探討台灣職業安全衛生法規中關於暴露模式（exposure modeling）的應用時機，以及蒸氣飽和模型（vapor saturation model）的原理與限制。

(1) Application of Exposure Modeling in Taiwan Occupational Health Regulations
台灣的職業安全衛生法規（例如《職業安全衛生法》及其施行細則、《勞工作業環境空氣中有害物容許濃度標準》等）並未明確規定「暴露模式」應用於哪些特定化學物質或哪些特定情況。然而，實務上和國際趨勢上，暴露模式的應用通常出現在以下情況：

• 缺乏實測數據： 當無法或難以進行實際的作業環境測定時，例如：
  • 新開發的製程或化學品，尚未有標準的測定方法或數據。
  • 暴露時間短暫且頻率不高，難以捕捉到代表性的暴露值。
  • 採樣成本過高或技術上不可行。
• 評估潛在最大暴露： 用於預測在特定操作條件下，勞工可能達到的最大暴露劑量，以進行風險預防。
• 評估歷史暴露： 當需要回溯評估過去的暴露水準，但當時並無測定數據時。
• 篩選高風險工作場所/化學品： 作為初步篩選工具，識別出需要進一步詳細評估的化學品或工作場所。
• 評估多種控制措施的效果： 模擬不同工程控制（如通風系統）或行政管理措施對降低暴露的預期效果。

雖然法規沒有直接點名，但當法規要求雇主應採取必要措施防止勞工暴露於有害物質時，若實測困難，暴露模式就成為一種可行的評估工具。

【答案】台灣現行法規未明確指定暴露模式的適用化學品或情況。但實務上，當無法或難以進行實際作業環境測定（如新製程、短暫暴露、高成本），或需評估潛在最大暴露、歷史暴露、篩選高風險項目、評估控制措施效果時，可考慮使用暴露模式。

本題考驗考生對於游離二氧化矽（free silica）暴露評估的採樣與分析方法的了解。游離二氧化矽（主要是結晶型二氧化矽，如石英）是重要的職業性肺塵病（矽肺病）的致病因子，因此其暴露評估至關重要。

Sampling Method (採樣方法)：
對於游離二氧化矽的採樣，通常採用個人採樣（personal sampling）的方式，以評估勞工在呼吸區實際吸入的濃度。

1. 採樣對象： 針對暴露於可能產生游離二氧化矽粉塵的作業勞工進行採樣，例如建築、礦業、鑄造、陶瓷製造等行業中的相關職位。
2. 採樣器： 使用個人採樣泵，將採樣頭（通常為皮託管或採樣頭）放置在勞工的呼吸區域（通常是肩部附近）。
3. 採樣介質： 採樣頭連接一個濾膜（filter membrane），常用的是直徑 37 mm 的聚碳酸酯濾膜（polycarbonate filter membrane）或玻璃纖維濾膜（glass fiber filter membrane）。選擇濾膜時需考慮其對粉塵的捕捉效率和後續分析方法的兼容性。
4. 採樣流量與時間： 採樣泵以穩定的流量（如 2-4 L/min）進行採樣，採樣時間長度需足以獲得具有代表性的粉塵樣本，通常為一個工作班次（例如 8 小時）。
5. 採樣體積： 記錄採樣的總空氣體積，這是計算粉塵濃度的關鍵參數。
6. 樣品處理： 採樣完成後，小心地將濾膜從濾膜夾中取出，放入乾淨的樣品袋或培養皿中，並標記清楚採樣資訊（勞工姓名、採樣時間、地點、流量、體積等），送往實驗室進行分析。

Analysis Method (分析方法)：
採樣到的粉塵樣本需要進行分析，以確定其中游離二氧化矽的含量。最常用且標準的方法是 X 射線繞射儀（X-ray Diffraction, XRD）。

1. 前處理： 實驗室人員會先將濾膜上的粉塵收集並製備成適合 XRD 分析的樣品。

本題主要考驗考生計算化學物質暴露劑量（dose）的能力，包含吸收劑量（absorbed dose）和潛在劑量（potential dose）。題目提供了化學物質的暴露濃度、勞工的生理參數、暴露條件以及化學物質在體內的特性。

首先，我們需要釐清幾個關鍵術語：

• 潛在劑量 (Potential Dose): 指污染物進入勞工體內的總量，未考慮身體的吸收效率或代謝。
• 吸收劑量 (Absorbed Dose): 指污染物實際被身體吸收進入血液循環的量，考慮了吸收效率。
• 滯留率 (Retention Rate): 指吸收進入體內的污染物中，有多少比例會長期滯留在體內。題目中的 "Contaminant permanently retained by the body: 50%" 指的就是滯留率。
• 吸收率 (Absorption Rate): 題目中 "Chemical A absorption rate: 100%" 指的是污染物透過暴露途徑（在此為呼吸）進入體內的吸收效率。

已知條件整理：

• 暴露濃度 ($C$) = 1 mg/m³
• 勞工體重 ($W$) = 60 kg
• 呼吸率 ($BR$) = 20 L/min
• 永久滯留率 ($RR$) = 50% = 0.5
• 工作時間 ($T_{job}$) = 8 h/day
• 工作日數 ($D_{week}$) = 5 days/week
• 工作週數 ($W_{year}$) = 48 weeks/year
• 總工作年數 ($Y$) = 5 years
• 吸收率 ($AR$) = 100% = 1.0

重要假設 (Assumption for Calculation)：
為了進行計算，我們需要做以下假設：

1. 暴露模式： 假設勞工在工作時間內，呼吸的空氣濃度均為 1 mg/m³，且呼吸率為定值 20 L/min。
2. 污染物進入體內途徑： 假設污染物僅透過呼吸進入體內。
3. 吸收率的應用： 題目給予的吸收率 100% 是指污染物進入身體的效率。
4. 永久滯留率的應用： 50% 的永久滯留率是指，進入體內的污染物中，有 50% 會被身體長期保留，另外 50% 可能會被排出或代謝。題目要求的是「吸收劑量」和「潛在劑量」，通常「吸收劑量」是指進入血液的總量，而「吸收劑量」的「永久滯留部分」則是指長期累積的部分。但根據題意，這裡的 "absorbed dose" 應該是指進入身體的總量（即考慮吸收率後的量），而 "permanently retained" 則是另一層次的考量。若題目要求的是「長期累積劑量」，則需再乘上滯留率。但根據常見的劑量計算，"absorbed dose" 通常指進入血液的總量，而 "potential dose" 指的是暴露量。
   • 再次確認： 題目要求 "absorbed dose" 和 "potential dose"。
     • Potential Dose (潛在劑量)：指空氣中污染物被吸入的總量。
     • Absorbed Dose (吸收劑量)：指污染物透過吸收率進入身體（血液）的量。
     • Permanently Retained Dose (永久滯留劑量)：指吸收劑量中，長期保留在體內的量。
   • 由於題目要求計算 "absorbed dose" 和 "potential dose"，並且明確給了 "absorption rate: 100%"，我們將 "absorbed dose" 定義為考慮吸收率後進入身體的劑量。而 "permanently retained by the body: 50%" 則是指吸收劑量中，會長期留存的部分。
5. 單位換算： 1 L = 0.001 m³。
6. 暴露時間的換算： 1 h = 60 min。

計算步驟：

A. 潛在劑量 (Potential Dose)
潛在劑量是指勞工在暴露期間吸入的污染物總量。

• 每日吸入體積 (Volume inhaled per day)：
  $V_{day} = BR \times T_{job}$
  $V_{day} = (20 \text{ L/min}) \times (8 \text{ h/day} \times 60 \text{ min/h})$
  $V_{day} = 20 \times 480 \text{ L/day}$
  $V_{day} = 9600 \text{ L/day}$
  換算為 m³：
  $V_{day} = 9600 \text{ L/day} \times \frac{1 \text{ m}^3}{1000 \text{ L}} = 9.6 \text{ m}^3/\text{day}$

• 每日潛在劑量 (Potential Dose per day, $PD_{day}$)：
  $PD_{day} = C \times V_{day}$
  $PD_{day} = (1 \text{ mg/m}^3) \times (9.6 \text{ m}^3/\text{day})$
  $PD_{day} = 9.6 \text{ mg/day}$

• 五年總潛在劑量 (Potential Dose at the end of 5 years, $PD_{5years}$)：
  首先計算總工作天數：