铁路隧道工现场粉尘最高容许浓度的估算
作者：符移才 龚建新 吴法章 翟为雷
单位：210009 南京铁道医学院预防医学系(符移才(现为上海医科大学劳动卫生学教研室研究生)、龚建新)；铁道部第一工程局五处卫生防疫站(吴法章)；南京医科大学公共卫生学院(翟为雷)
关键词：粉尘；最高容许浓度(MAC)；寿命表法；卫生标准；回顾性调查
铁路隧道工现场粉尘最高容许浓度的估算 【摘要】 目的 估算铁路隧道作业现场的最高容许浓度(MAC)。 方法 利用肺内粉尘推算法、肺内粉尘存留量反推法、呼吸粉尘推算法、阈限值法、寿命表法等5种方法估算铁路隧道粉尘作业的MAC。 结果 发现我国现行的粉尘最高容许浓度太高。 结论 推荐用1/2的0+(0～Ⅰ)期作为Ⅰ期进行计算，则MAC应降至1 mg/m3。这符合我国预期寿命延长的国情，也利于劳动力的合理使用。
, 百拇医药
Assessment of maximum allowable concentration(MAC) of dust in field of railway tunnelling Fu Yicai*,Gong Jianxin, Wu Fazhang,et al.*Preventive Medical Faculty,Nanjing Railway Medical College,Nanjing 210009
【Abstract】 Objective To assess the maximun allowable concentraion(MAC) of dust in field of railway tunnelling work.Methods Five methods,such as lung dust estimating method,lung dust retention method,respirable dust estimating method,limit value method and life table method,were used to assess the MAC of dust.Results It is found that the MAC in our national dust standard was too high.Conclusion It is recommended that half of "0+" grade should be regarded as "Ⅰ" grade of silicosis,then the MAC should decrease to 1 mg/m3,that would be more fit with the lengthening of expectation of life in Chinese,and could make better use of labour force.
, 百拇医药
【Key words】 Dust Maximum allowable concentration(MAC) Life table method Health standard Retrospective investigation
我国于1956、1963、1979年曾先后三次制定、修改、增订和颁布了工业企业设计卫生标准[1]，在尘肺的防治工作中起到了很大的作用。现场最高容许浓度(MAC)随着社会、经济等的发展与变迁有修改的必要[2]。美国ACGIH的阈限值(TLV)每年都修改一次[3]。为此，我们在对现场(铁路某工程局)了解的基础之上进行回顾性调查，以探讨我国现有MAC的合理性并提出卫生标准的修改意见。
对象与方法
1.对象：在该工程局随机抽取某一工程处1个指挥中心的作业工人956人，另抽取本局51名Ⅰ期矽肺患者，分别填写劳动情况调查表，主要包括参加修建的铁路线名称、隧道名称、起止时间、工种、工龄等。由卫生防疫部门的卫生专家和现场卫生工作人员提供现场粉尘的原始资料，包括粉尘浓度、分散度、游离SiO2含量、劳动强度和防护情况等。将原始资料整理后输入微机，用SAS软件进行计算分析。
, 百拇医药
2.方法：粉尘MAC的估算标准为连续工作30年，患病率控制0.5%以下。采用以下5种估算方法[4，5]：
肺内粉尘推算法(张琪凤法)：以工人每分呼吸16次，每次吸入500 ml空气，人体粉尘清除率96.7%等作为肺内粉尘含量计算的前提条件。
肺内粉尘存留量反推法(胡丕烈法)：MAC=Q/EF，Q(接尘量)根据需要分别取90%、95%、99%的下限作为平均粉尘下限值，EF为接尘系数。
呼吸粉尘推算法(刘占元法)：根据呼吸粉尘值和矽肺发生发展的密切关系，从年呼吸粉尘值和发病工龄的对数相关出发，经统计学处理，提出粉尘MAC的计算公式D=lg-[(g-t0.05Sg)-lg(k*h*N)],D：粉尘容许浓度(mg/m3)；g：Ⅰ期(或0+期)呼吸粉尘值几何均数的对数；Sg：Ⅰ期(或0+期)呼吸粉尘值几何标准差的对数；t0.05：根据自由度查出；k=0.144(为时间单位系数)；N：工人一生最长工龄。
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阈限值法(田凤调法)[5]：根据本次调查Ⅰ期矽肺最小接尘量及其所占的比重求出。接尘量为接尘浓度与工龄的乘积。
寿命表法：根据粉尘浓度与患病率之间的剂量-效应关系，运用寿命表法来推算MAC。接尘量计算同前，纠正人数=观察数-1/2到期人数；粗患病率=发病数/纠正人数；患病率=1-PnPn-1(PnPn-1为存活率)；根据接尘量与患病率之间建立预测方程。
结 果
1.肺内粉尘推算法：张琪凤认为肺内粉尘达13 g左右可能发病，则MAC为5.559 1mg/m3，而本次调查中肺内粉尘<13 g者为1人(1/51)，5.559 1：1/51=x：5/1 000，故其MAC为2.389 mg/m3。
, 百拇医药
2.肺内粉尘浓度存留量反推法：MAC=Q/EF=0.152 mg/m3。
3.呼吸粉尘推算法:最高容许浓度D=0.857 mg/m3，当用1/2的0+期作为Ⅰ期进行计算时，则D=0.173 mg/m3。
4.阈限值法：本次调查接尘量<200 mg/a者共164例，其中<100 mg/a接尘者中1人为Ⅰ期，当患病率控制在0.5%、工龄以30年计算时，100/30∶1/164=x∶5/1 000(100为最低接尘量，x为MAC)，x=0.945 mg/m3(0.5%)，当患病率控制在0.1%、工龄以30年进行计算时,x=0.189 mg/m3。
5.寿命表法估算方法见表1：接尘量与患病率之间建立预测方程，其中r=0.987 86、a=0.035 90、b=0.027 80。当患病率控制在0.5%、工龄为30年时，MAC为4.912 mg/m3。
, 百拇医药
上述5种方法所计算的MAC汇总见表2。第1列为患病率控制在0.5%时的MAC；第2列为患病率控制在0.1%时的MAC；而第3列为1/2的0+期当做Ⅰ期，以0.5%作为患病率计算得出。工龄均按30年计算。
表1 校正患病率寿命表计算法
Table 1 The adjusted prevalence estimated by Life Table Method
接尘量
Dust exposure
(mg/a)
观察数
Observed
, 百拇医药
number
发病数
Number of
patients
到期人数
Number of
full period
纠正人数
Adjusted
number
粗患病率
Crude
, 百拇医药
prevalence
校正患病率
Adjusted
prevalence
0～
485
0
153
408.5
0
0
100～
332
, 百拇医药
1
10
327.0
0.00305
0.0031
200～
322
8
32
306.0
0.02614
0.0322
500～
, 百拇医药
290
12
113
233.5
0.05139
0.1102
1000～
177
5
41
156.5
0.03194
0.2103
, http://www.100md.com
1500～
136
6
17
127.5
0.04705
0.3363
2000～
119
19
35
101.5
0.01872
, http://www.100md.com
0.5663
表2 不同方法所求粉尘最高容许浓度(MAC)值(mg/m3)
Table 2 Comparison of MAC of dust in different assessing methods(mg/m3)
方 法
Method
最高容许浓度(MAC) Maximum allowable concentration(MAC)
0.5%
0.1%
0.5%(0+)
, 百拇医药
肺内粉尘推算法
Lung dust estimating
2.389
0.478
0.833
肺内粉尘存留量反推法
Lung dust retention estimating
0.152
0.116
0.142
呼吸粉尘推算法
, 百拇医药 Respirable dust estimating
0.857
0.173
阈限值法
Limit value
0.945
0.189
0.333
寿命表法
Life table
4.921
4.221
, 百拇医药
0.619
讨 论
肺内粉尘推算法系采用肺内粉尘的尸检资料得来。张琪凤认为肺内残留粉尘13 g就可以发病。另有报道：当游离SiO2含量高(30%～50%)时,肺内仅2 g粉尘即可致病。本次调查中游离SiO2为15%～25%，故取肺内粉尘量为13 g偏大，即肺内粉尘推算法得到的结果偏高。若按Chochrame的标准(6～7 g)进行计算，则结果为1.44 mg/m3;以45年工龄为标准，则结果为0.965 mg/m3。
肺内粉尘存留量反推法、呼吸粉尘推算法、阈限值法主要利用Ⅰ期患者的职业史资料，本次调查样本较小、变异较大，故计算结果偏小。
寿命表法不仅使用Ⅰ期矽肺工人的职业史资料，而且也使用0+期接尘工人的接尘资料进行计算。当单纯把Ⅰ期患者当成病人来计算，则MAC结果>4 mg/m3；但把1/2的0+期接尘工人当成Ⅰ期患者来计算，即认为0+期工人中1/2会很快进入Ⅰ期(本局0+期至Ⅰ期的晋期时间为4.95年)，则结果为0.619 mg/m3。张琪凤、刘占元等[4]也都推荐用0～Ⅰ期人群来计算MAC。这样计算的结果类似于美国职业卫生与安全署(OSHA)所推荐方法:10/(游离SiO2含量+2)的计算结果，即0.55 mg/m3。现场目前粉尘浓度为12.1 mg/m3,若按30年工龄计算，患病率将达4.26%;而降至1 mg/m3，按30年工龄计算，则患病率将低于0.1%。我们认为1 mg/m3是比较安全可行的。
, 百拇医药
我国现实施的的粉尘卫生标准制订于1979年，曾为我国粉尘治理、尘肺患病率的控制作出巨大贡献[1]，但至今尚无变更，其中有些地方的确值得探讨[2]。本次调查发现：现场粉尘浓度与矽肺发生、发展的剂量-效应关系明显(r=0.967 8，P<0.005)；随着粉尘浓度增加，矽肺患病率显著增加(表2)。按我国现有的MAC来看，将疾病发生率控制在0.5%以下(工龄30年)，则MAC为2 mg/m3的标准是比较高的。况且，美国标准以终身接触(观察至75岁)、工龄按45年计算[6，7]。Steenland[7]对某金矿的尘肺患病率研究及危险度估测后，甚至认为根据OSHA的标准计算出的粉尘(游离SiO2含量为13%左右)容许浓度也太高(呼吸粉尘浓度为0.09 mg/m3，即总粉尘浓度为0.18～0.90 mg/m3)。我国目前工龄仍以30年为标准，若以45年计算，则标准显得更高了。随着我国人均预期寿命的延长以及更好地、合理地利用劳动力，我们认为延长至以45年计算是可行的。
, 百拇医药
总之，我们认为我国生产环境中粉尘标准太高了，至少应降至1 mg/m3，更有利于保护劳动者的健康。
参考文献
1 郭鼐，邹世渠，刘占元.制定车间空气中粉尘最高允许浓度的若干问题.中华劳动卫生职业病杂志，1984，2：8～13.
2 刚葆琪.劳动卫生标准体系初探.中华劳动卫生职业病杂志，1988，6：109～111.
3 Smith RG.Occupational health standard setting in the United States.Am Ind Hyg Assoc J,1985，46：541～546.
4 刘占元，肖杏元，方玉春.关于制订粉尘浓度方法的探讨.中华预防医学杂志，1981，15：17～20.
, http://www.100md.com
5 田凤调.粉尘浓度现场调查研究方法.北京：人民卫生出版社,1985.18～32.
6 Editorial.The inexcusable persistence of silicosis.Am J Public Health,1995,85:1346～1347.
7 Steenland K,Brown D.Silicosis among gold miners:exposure-response analyses and risk assessment.Am J Public Health,1995,85:1372～1377.
(收稿：1998-01-16 修回：1998-06-08), http://www.100md.com
单位：210009 南京铁道医学院预防医学系(符移才(现为上海医科大学劳动卫生学教研室研究生)、龚建新)；铁道部第一工程局五处卫生防疫站(吴法章)；南京医科大学公共卫生学院(翟为雷)
关键词：粉尘；最高容许浓度(MAC)；寿命表法；卫生标准；回顾性调查
铁路隧道工现场粉尘最高容许浓度的估算 【摘要】 目的 估算铁路隧道作业现场的最高容许浓度(MAC)。 方法 利用肺内粉尘推算法、肺内粉尘存留量反推法、呼吸粉尘推算法、阈限值法、寿命表法等5种方法估算铁路隧道粉尘作业的MAC。 结果 发现我国现行的粉尘最高容许浓度太高。 结论 推荐用1/2的0+(0～Ⅰ)期作为Ⅰ期进行计算，则MAC应降至1 mg/m3。这符合我国预期寿命延长的国情，也利于劳动力的合理使用。
, 百拇医药
Assessment of maximum allowable concentration(MAC) of dust in field of railway tunnelling Fu Yicai*,Gong Jianxin, Wu Fazhang,et al.*Preventive Medical Faculty,Nanjing Railway Medical College,Nanjing 210009
【Abstract】 Objective To assess the maximun allowable concentraion(MAC) of dust in field of railway tunnelling work.Methods Five methods,such as lung dust estimating method,lung dust retention method,respirable dust estimating method,limit value method and life table method,were used to assess the MAC of dust.Results It is found that the MAC in our national dust standard was too high.Conclusion It is recommended that half of "0+" grade should be regarded as "Ⅰ" grade of silicosis,then the MAC should decrease to 1 mg/m3,that would be more fit with the lengthening of expectation of life in Chinese,and could make better use of labour force.
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【Key words】 Dust Maximum allowable concentration(MAC) Life table method Health standard Retrospective investigation
我国于1956、1963、1979年曾先后三次制定、修改、增订和颁布了工业企业设计卫生标准[1]，在尘肺的防治工作中起到了很大的作用。现场最高容许浓度(MAC)随着社会、经济等的发展与变迁有修改的必要[2]。美国ACGIH的阈限值(TLV)每年都修改一次[3]。为此，我们在对现场(铁路某工程局)了解的基础之上进行回顾性调查，以探讨我国现有MAC的合理性并提出卫生标准的修改意见。
对象与方法
1.对象：在该工程局随机抽取某一工程处1个指挥中心的作业工人956人，另抽取本局51名Ⅰ期矽肺患者，分别填写劳动情况调查表，主要包括参加修建的铁路线名称、隧道名称、起止时间、工种、工龄等。由卫生防疫部门的卫生专家和现场卫生工作人员提供现场粉尘的原始资料，包括粉尘浓度、分散度、游离SiO2含量、劳动强度和防护情况等。将原始资料整理后输入微机，用SAS软件进行计算分析。
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2.方法：粉尘MAC的估算标准为连续工作30年，患病率控制0.5%以下。采用以下5种估算方法[4，5]：
肺内粉尘推算法(张琪凤法)：以工人每分呼吸16次，每次吸入500 ml空气，人体粉尘清除率96.7%等作为肺内粉尘含量计算的前提条件。
肺内粉尘存留量反推法(胡丕烈法)：MAC=Q/EF，Q(接尘量)根据需要分别取90%、95%、99%的下限作为平均粉尘下限值，EF为接尘系数。
呼吸粉尘推算法(刘占元法)：根据呼吸粉尘值和矽肺发生发展的密切关系，从年呼吸粉尘值和发病工龄的对数相关出发，经统计学处理，提出粉尘MAC的计算公式D=lg-[(g-t0.05Sg)-lg(k*h*N)],D：粉尘容许浓度(mg/m3)；g：Ⅰ期(或0+期)呼吸粉尘值几何均数的对数；Sg：Ⅰ期(或0+期)呼吸粉尘值几何标准差的对数；t0.05：根据自由度查出；k=0.144(为时间单位系数)；N：工人一生最长工龄。
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阈限值法(田凤调法)[5]：根据本次调查Ⅰ期矽肺最小接尘量及其所占的比重求出。接尘量为接尘浓度与工龄的乘积。
寿命表法：根据粉尘浓度与患病率之间的剂量-效应关系，运用寿命表法来推算MAC。接尘量计算同前，纠正人数=观察数-1/2到期人数；粗患病率=发病数/纠正人数；患病率=1-PnPn-1(PnPn-1为存活率)；根据接尘量与患病率之间建立预测方程。
结 果
1.肺内粉尘推算法：张琪凤认为肺内粉尘达13 g左右可能发病，则MAC为5.559 1mg/m3，而本次调查中肺内粉尘<13 g者为1人(1/51)，5.559 1：1/51=x：5/1 000，故其MAC为2.389 mg/m3。
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2.肺内粉尘浓度存留量反推法：MAC=Q/EF=0.152 mg/m3。
3.呼吸粉尘推算法:最高容许浓度D=0.857 mg/m3，当用1/2的0+期作为Ⅰ期进行计算时，则D=0.173 mg/m3。
4.阈限值法：本次调查接尘量<200 mg/a者共164例，其中<100 mg/a接尘者中1人为Ⅰ期，当患病率控制在0.5%、工龄以30年计算时，100/30∶1/164=x∶5/1 000(100为最低接尘量，x为MAC)，x=0.945 mg/m3(0.5%)，当患病率控制在0.1%、工龄以30年进行计算时,x=0.189 mg/m3。
5.寿命表法估算方法见表1：接尘量与患病率之间建立预测方程，其中r=0.987 86、a=0.035 90、b=0.027 80。当患病率控制在0.5%、工龄为30年时，MAC为4.912 mg/m3。
, 百拇医药
上述5种方法所计算的MAC汇总见表2。第1列为患病率控制在0.5%时的MAC；第2列为患病率控制在0.1%时的MAC；而第3列为1/2的0+期当做Ⅰ期，以0.5%作为患病率计算得出。工龄均按30年计算。
表1 校正患病率寿命表计算法
Table 1 The adjusted prevalence estimated by Life Table Method
接尘量
Dust exposure
(mg/a)
观察数
Observed
, 百拇医药
number
发病数
Number of
patients
到期人数
Number of
full period
纠正人数
Adjusted
number
粗患病率
Crude
, 百拇医药
prevalence
校正患病率
Adjusted
prevalence
0～
485
0
153
408.5
0
0
100～
332
, 百拇医药
1
10
327.0
0.00305
0.0031
200～
322
8
32
306.0
0.02614
0.0322
500～
, 百拇医药
290
12
113
233.5
0.05139
0.1102
1000～
177
5
41
156.5
0.03194
0.2103
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1500～
136
6
17
127.5
0.04705
0.3363
2000～
119
19
35
101.5
0.01872
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0.5663
表2 不同方法所求粉尘最高容许浓度(MAC)值(mg/m3)
Table 2 Comparison of MAC of dust in different assessing methods(mg/m3)
方 法
Method
最高容许浓度(MAC) Maximum allowable concentration(MAC)
0.5%
0.1%
0.5%(0+)
, 百拇医药
肺内粉尘推算法
Lung dust estimating
2.389
0.478
0.833
肺内粉尘存留量反推法
Lung dust retention estimating
0.152
0.116
0.142
呼吸粉尘推算法
, 百拇医药 Respirable dust estimating
0.857
0.173
阈限值法
Limit value
0.945
0.189
0.333
寿命表法
Life table
4.921
4.221
, 百拇医药
0.619
讨 论
肺内粉尘推算法系采用肺内粉尘的尸检资料得来。张琪凤认为肺内残留粉尘13 g就可以发病。另有报道：当游离SiO2含量高(30%～50%)时,肺内仅2 g粉尘即可致病。本次调查中游离SiO2为15%～25%，故取肺内粉尘量为13 g偏大，即肺内粉尘推算法得到的结果偏高。若按Chochrame的标准(6～7 g)进行计算，则结果为1.44 mg/m3;以45年工龄为标准，则结果为0.965 mg/m3。
肺内粉尘存留量反推法、呼吸粉尘推算法、阈限值法主要利用Ⅰ期患者的职业史资料，本次调查样本较小、变异较大，故计算结果偏小。
寿命表法不仅使用Ⅰ期矽肺工人的职业史资料，而且也使用0+期接尘工人的接尘资料进行计算。当单纯把Ⅰ期患者当成病人来计算，则MAC结果>4 mg/m3；但把1/2的0+期接尘工人当成Ⅰ期患者来计算，即认为0+期工人中1/2会很快进入Ⅰ期(本局0+期至Ⅰ期的晋期时间为4.95年)，则结果为0.619 mg/m3。张琪凤、刘占元等[4]也都推荐用0～Ⅰ期人群来计算MAC。这样计算的结果类似于美国职业卫生与安全署(OSHA)所推荐方法:10/(游离SiO2含量+2)的计算结果，即0.55 mg/m3。现场目前粉尘浓度为12.1 mg/m3,若按30年工龄计算，患病率将达4.26%;而降至1 mg/m3，按30年工龄计算，则患病率将低于0.1%。我们认为1 mg/m3是比较安全可行的。
, 百拇医药
我国现实施的的粉尘卫生标准制订于1979年，曾为我国粉尘治理、尘肺患病率的控制作出巨大贡献[1]，但至今尚无变更，其中有些地方的确值得探讨[2]。本次调查发现：现场粉尘浓度与矽肺发生、发展的剂量-效应关系明显(r=0.967 8，P<0.005)；随着粉尘浓度增加，矽肺患病率显著增加(表2)。按我国现有的MAC来看，将疾病发生率控制在0.5%以下(工龄30年)，则MAC为2 mg/m3的标准是比较高的。况且，美国标准以终身接触(观察至75岁)、工龄按45年计算[6，7]。Steenland[7]对某金矿的尘肺患病率研究及危险度估测后，甚至认为根据OSHA的标准计算出的粉尘(游离SiO2含量为13%左右)容许浓度也太高(呼吸粉尘浓度为0.09 mg/m3，即总粉尘浓度为0.18～0.90 mg/m3)。我国目前工龄仍以30年为标准，若以45年计算，则标准显得更高了。随着我国人均预期寿命的延长以及更好地、合理地利用劳动力，我们认为延长至以45年计算是可行的。
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总之，我们认为我国生产环境中粉尘标准太高了，至少应降至1 mg/m3，更有利于保护劳动者的健康。
参考文献
1 郭鼐，邹世渠，刘占元.制定车间空气中粉尘最高允许浓度的若干问题.中华劳动卫生职业病杂志，1984，2：8～13.
2 刚葆琪.劳动卫生标准体系初探.中华劳动卫生职业病杂志，1988，6：109～111.
3 Smith RG.Occupational health standard setting in the United States.Am Ind Hyg Assoc J,1985，46：541～546.
4 刘占元，肖杏元，方玉春.关于制订粉尘浓度方法的探讨.中华预防医学杂志，1981，15：17～20.
, http://www.100md.com
5 田凤调.粉尘浓度现场调查研究方法.北京：人民卫生出版社,1985.18～32.
6 Editorial.The inexcusable persistence of silicosis.Am J Public Health,1995,85:1346～1347.
7 Steenland K,Brown D.Silicosis among gold miners:exposure-response analyses and risk assessment.Am J Public Health,1995,85:1372～1377.
(收稿：1998-01-16 修回：1998-06-08), http://www.100md.com