危害監測和調查方法

職業監測涉及積極的計劃，以預測、觀察、測量、評估和控制工作場所潛在健康危害的暴露。 監督通常涉及一組人員，其中包括職業衛生師、職業醫師、職業健康護士、安全官、毒理學家和工程師。 根據職業環境和問題，可以採用三種監測方法：醫學、環境和生物。 醫學監測用於通過進行醫學檢查和適當的生物測試來檢測職業暴露於污染物對個人是否存在不利健康影響。 環境監測用於通過測量空氣中、散裝材料樣本和表面上的污染物濃度來記錄一組員工可能接觸污染物的情況。 生物監測用於通過測量工人血液、尿液或呼出氣中有害物質或其代謝物的濃度來記錄污染物進入人體的吸收情況並與環境污染物水平相關聯。

醫療監督

進行醫學監測是因為接觸有害物質可能導致或加重疾病。 它需要與了解職業病、診斷和治療的專業人員一起開展積極的計劃。 醫療監督計劃提供保護、教育、監督和在某些情況下補償員工的步驟。 它可以包括就業前篩選計劃、定期體檢、用於檢測危險物質引起的早期變化和損害的專門測試、醫療和廣泛的記錄保存。 就業前篩選包括評估職業和病史問卷以及體檢結果。 調查問卷提供有關既往病史和慢性病（尤其是哮喘、皮膚病、肺病和心髒病）以及既往職業暴露的信息。 如果將就業前篩選計劃用於確定就業資格，則存在道德和法律影響。 但是，它們在用於 (1) 提供以前的就業和相關暴露的記錄，(2) 為員工建立健康基線和 (3) 測試超敏反應時非常重要。 體檢可包括針對聽力損失的聽力測試、視力測試、器官功能測試、佩戴呼吸保護設備的健康評估以及基線尿液和血液測試。 定期體檢對於評估和檢測不利健康影響的發生趨勢至關重要，可能包括對特定污染物的生物監測和其他生物標誌物的使用。

環境和生物監測

環境和生物監測從工作環境的職業衛生調查開始，以確定潛在的危害和污染源，並確定監測的必要性。 對於化學製劑，監測可能涉及空氣、散裝、表面和生物採樣。 對於物理代理，監控可以包括噪聲、溫度和輻射測量。 如果需要監測，職業衛生師必須制定採樣策略，包括採樣哪些員工、流程、設備或區域、採樣數量、採樣時間、採樣頻率和採樣方法。 工業衛生調查的複雜性和重點各不相同，具體取決於調查的目的、企業的類型和規模以及問題的性質。

執行調查沒有嚴格的公式； 但是，在現場檢查之前進行充分的準備可以顯著提高有效性和效率。 以員工投訴和疾病為動機的調查還有一個額外的重點，即確定健康問題的原因。 室內空氣質量調查側重於室內和室外污染源。 無論職業危害如何，調查和抽樣工作場所的總體方法是相似的； 因此，本章將使用化學試劑作為該方法的模型。

接觸途徑

僅僅存在工作場所的職業壓力並不自動意味著存在很大的暴露可能性； 代理必須到達工作人員。 對於化學品，液體或蒸汽形式的藥劑必須與身體接觸和/或被吸收到身體中才能引起不利的健康影響。 如果藥劑被隔離在封閉空間中或被局部排氣通風系統捕獲，則無論化學品的固有毒性如何，接觸可能性都會很低。

接觸途徑會影響所執行的監測類型以及潛在危險。 對於化學和生物製劑，工人通過吸入、皮膚接觸、攝入和注射接觸； 職業環境中最常見的吸收途徑是通過呼吸道和皮膚。 為評估吸入，職業衛生學家觀察化學品以氣體、蒸汽、粉塵、煙霧或薄霧形式在空氣中傳播的可能性。

當通過飛濺、噴灑、潤濕或浸入脂溶性碳氫化合物和其他有機溶劑與皮膚直接接觸時，皮膚對化學品的吸收很重要。 浸泡包括身體接觸受污染的衣服、手接觸受污染的手套以及手和手臂接觸散裝液體。 對於某些物質，例如胺類和酚類，皮膚吸收的速度與吸入物質通過肺部的吸收速度一樣快。 對於某些污染物，如殺蟲劑和聯苯胺染料，皮膚吸收是吸收的主要途徑，吸入是次要途徑。 此類化學物質很容易通過皮膚進入人體，增加身體負擔，造成全身損傷。 當過敏反應或反复洗滌使皮膚乾燥開裂時，可被人體吸收的化學物質的數量和類型會急劇增加。 攝入是一種不常見的氣體和蒸汽吸收途徑，對於鉛等顆粒物可能很重要。 進食受污染的食物、用受污染的手進食或吸煙、咳嗽然後吞嚥之前吸入的顆粒物都可能導致攝入。

將材料直接注入血液的原因可能是皮下注射針不慎刺破醫院醫護人員的皮膚，以及高壓源釋放的高速射彈直接接觸皮膚。 無氣噴漆機和液壓系統的壓力足以刺破皮膚並將物質直接引入體內。

穿行檢查

初步調查（稱為走查）的目的是系統地收集信息，以判斷是否存在潛在危險情況以及是否需要進行監控。 職業衛生師通過召開首次會議開始走查調查，會議可包括管理層代表、員工、主管、職業健康護士和工會代表。 職業衛生師可以組建一支相互開誠佈公地交流並了解檢查目標和範圍的人員，從而有力地影響調查和任何後續監測計劃的成功。 工人必須從一開始就參與進來並了解情況，以確保合作而不是恐懼主導調查。

會議期間，要求提供工藝流程圖、工廠佈局圖、過去的環境檢查報告、生產計劃、設備維護計劃、個人防護計劃文件以及有關員工人數、班次和健康投訴的統計數據。 識別和量化運營中使用和生產的所有危險材料。 匯集產品、副產品、中間體和雜質的化學品清單，並獲得所有相關的材料安全數據表。 記錄設備維護計劃、使用年限和狀況，因為使用較舊的設備可能會因缺乏控製而導致更高的風險暴露。

會議結束後，職業衛生師對工作場所進行目視走查，仔細檢查操作和工作實踐，目的是確定潛在的職業壓力，對暴露的可能性進行排序，確定暴露途徑並估計持續時間和暴露頻率。 圖 1 給出了職業壓力的示例。職業衛生師使用巡視檢查來觀察工作場所並回答問題。 圖 2 給出了觀察和問題的示例。

圖 1. 職業壓力。 

圖 2. 走查調查中要提出的觀察和問題。

除了圖 5 中顯示的問題之外，還應該提出一些問題來揭示不是很明顯的問題。 問題可以解決：

1. 維護和清潔活動的非常規任務和時間表
2. 最近的工藝變化和化學替代品
3. 最近工作環境的身體變化
4. 工作職能的變化
5. 最近的裝修和維修。

非常規任務可能導致在典型工作日期間難以預測和測量的化學品的顯著峰值暴露。 工藝改變和化學替代可能會改變物質向空氣中的釋放並影響隨後的暴露。 工作區域物理佈局的變化會改變現有通風系統的有效性。 工作職能的變化可能導致由經驗不足的工人執行任務並增加接觸。 翻新和維修可能會在工作環境中引入新材料和化學品，這些材料和化學品會釋放出揮發性有機化學品或具有刺激性。

室內空氣質量調查

室內空氣質量調查不同於傳統的職業衛生調查，因為它們通常在非工業工作場所遇到，並且可能涉及接觸微量化學物質的混合物，而單獨使用這些化學物質似乎都不會引起疾病（Ness 1991）。 室內空氣質量調查的目標在識別污染源和確定監測需求方麵類似於職業衛生調查。 然而，室內空氣質量調查總是以員工的健康投訴為動機。 在許多情況下，員工會出現各種症狀，包括頭痛、喉嚨發炎、嗜睡、咳嗽、瘙癢、噁心和非特異性超敏反應，這些症狀在他們回家後就會消失。 如果員工下班後健康問題沒有消失，則還應考慮非職業暴露。 非職業暴露包括愛好、其他工作、城市空氣污染、被動吸煙和家中的室內暴露。 室內空氣質量調查經常使用問卷來記錄員工的症狀和投訴，並將它們與建築物內的工作地點或工作職能聯繫起來。 然後針對症狀發生率最高的區域進行進一步檢查。

室內空氣質量調查記錄的室內空氣污染物來源包括：

• 通風不足 (52%)
• 來自建築物內部的污染 (17%)
• 來自建築物外部的污染 (11%)
• 微生物污染 (5%)
• 來自建築材料的污染 (3%)
• 不明原因 (12%)。

對於室內空氣質量調查，步行檢查本質上是一種建築物和環境檢查，以確定建築物內外的潛在污染源。 內部建築資源包括：

1. 建築材料，如絕緣材料、刨花板、粘合劑和油漆
2. 可以從代謝活動中釋放化學物質的人類居住者
3. 吸煙等人類活動
4. 複印機等設備
5. 可能被微生物污染的通風系統。

圖 3 列出了調查期間可能提出的觀察和問題。

圖 3. 室內空氣質量巡查調查的觀察結果和問題。

採樣和測量策略

職業接觸限值

走查檢查完成後，職業衛生師必須確定是否需要取樣； 只有在目的明確的情況下才應進行抽樣。 職業衛生師必須問，“抽樣結果將由什麼組成，結果將回答什麼問題？” 採樣取數相對容易； 解釋它們要困難得多。

空氣和生物採樣數據通常與推薦或強制的職業接觸限值 (OEL) 進行比較。 許多國家針對化學和物理製劑的吸入和生物暴露制定了職業暴露限值。 迄今為止，在超過 60,000 種商業使用的化學品中，大約 600 種已由各種組織和國家/地區進行了評估。 限制的哲學基礎由制定它們的組織確定。 最廣泛使用的限值稱為閾值限值 (TLV)，是由美國政府工業衛生學家會議 (ACGIH) 在美國發布的限值。 美國職業安全與健康管理局 (OSHA) 使用的大多數 OEL 都是基於 TLV。 但是，美國衛生與公共服務部國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 提出了自己的限值，稱為推薦暴露限值 (REL)。

對於空氣暴露，有三種類型的 TLV： 八小時時間加權平均暴露，TLV-TWA，以防止慢性健康影響； 十五分鐘的平均短期暴露限值，TLV-STEL，以防止急性健康影響； 瞬時上限值 TLV-C，以防止窒息劑或立即刺激的化學品。 生物暴露水平指南稱為生物暴露指數 (BEI)。 這些指南代表身體中化學物質的濃度，對應於健康工人在空氣中特定濃度的吸入暴露。 在美國之外，多達 50 個國家或集團已經建立了 OEL，其中許多與 TLV 相同。 在英國，這些限制被稱為健康與安全執行官職業接觸標準 (OES)，而在德國，OEL 被稱為最大工作場所濃度 (MAK)。

OEL 已針對空氣中氣體、蒸汽和微粒的暴露設定； 它們不存在於空氣中暴露於生物製劑的情況。 因此，大多數關於生物氣溶膠暴露的調查都將室內和室外濃度進行了比較。 如果室內/室外概況和生物濃度不同，則可能存在暴露問題。 皮膚和表面採樣沒有 OEL，每個案例必須單獨評估。 在表面採樣的情況下，濃度通常與在其他研究中測量或在當前研究中確定的可接受的背景濃度進行比較。 對於皮膚取樣，可接受的濃度是根據毒性、吸收率、吸收量和總劑量計算的。 此外，工人的生物監測可用於研究皮膚吸收。

抽樣策略

環境和生物採樣策略是一種獲取滿足特定目的的暴露測量的方法。 精心設計和有效的策略在科學上是站得住腳的，優化了獲得的樣本數量，具有成本效益並且優先考慮需求。 抽樣策略的目標指導有關抽樣內容（化學試劑的選擇）、抽樣地點（個人、區域或源樣本）、抽樣對象（哪個工人或工人組）、抽樣持續時間（實時或集成）、採樣頻率（多少天）、樣本數量以及採樣方式（分析方法）。 傳統上，出於監管目的而進行的抽樣涉及集中於最壞情況暴露的短期活動（一兩天）。 雖然此策略需要最少的資源和時間支出，但它通常捕獲的信息量最少，並且對評估長期職業暴露幾乎沒有適用性。 為了評估慢性暴露以便它們對職業醫師和流行病學研究有用，抽樣策略必須包括隨著時間的推移對大量工人進行重複抽樣。

意義

環境和生物採樣策略的目標是評估個體員工暴露或評估污染物來源。 可以執行員工監控以：

氣相色譜法是一種用於分離和濃縮混合物中的化學品以供後續定量分析的技術。 該系統包含三個主要組件：進樣系統、色譜柱和檢測器。 使用注射器將液態或氣態樣品注入氣流中，氣流攜帶樣品通過色譜柱，在色譜柱中組分被分離。 該柱中裝有與不同化學物質發生不同相互作用的材料，並減慢了化學物質的運動。 不同的相互作用導致每種化學物質以不同的速率穿過色譜柱。 分離後，化學物質直接進入檢測器，例如火焰離子化檢測器 (FID)、光離子化檢測器 (PID) 或電子捕獲檢測器 (ECD)； 與濃度成正比的信號記錄在圖表記錄器上。 FID 用於幾乎所有有機物，包括：芳烴、直鏈烴、酮和一些氯化烴。 濃度是通過揮發性碳氫化合物被氫氣火焰燃燒時產生的離子數量的增加來衡量的。 PID 用於有機物和一些無機物； 它對苯等芳香族化合物特別有用，它可以檢測脂肪族、芳香族和鹵代烴。 濃度是通過樣品受到紫外線輻射轟擊時產生的離子數量的增加來衡量的。 ECD主要用於含鹵化學品； 它對碳氫化合物、醇類和酮類的反應最小。 濃度是通過放射性氣體電離引起的兩個電極之間的電流來測量的。

質譜分光光度計用於分析微量化學物質的複雜混合物。 它通常與氣相色譜儀聯用，用於不同污染物的分離和定量。

原子吸收光譜主要用於金屬（如汞）的定量分析。 原子吸收是自由基態原子對特定波長光的吸收； 吸收的光量與濃度有關。 該技術具有高度特異性、靈敏性和快速性，可直接應用於約 68 種元素。 檢測限在亞 ppb 到低 ppm 範圍內。

紅外分析是一種強大、靈敏、特異性和多功能的技術。 它利用紅外能量的吸收來測量許多無機和有機化學物質； 吸收的光量與濃度成正比。 化合物的吸收光譜提供了能夠對其進行識別和量化的信息。

當已知干擾很低時，紫外吸收光譜可用於分析芳烴。 紫外光的吸收量與濃度成正比。

極譜法基於使用易極化電極和不可極化電極電解樣品溶液。 它們用於醛類、氯化烴和金屬的定性和定量分析。

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在識別和評估危害後，必須確定針對特定危害的最合適的干預措施（控制方法）。 控制方法通常分為三類：

1. 工程控制
2. 行政控制
3. 個人保護設備。

對於工作流程中的任何變更，必須提供培訓以確保變更成功。

工程控制是對過程或設備的更改，以減少或消除對藥劑的接觸。 例如，在過程中替代毒性較小的化學品或安裝排氣通風系統以去除過程步驟中產生的蒸汽，都是工程控制的例子。 在噪聲控制方面，安裝吸音材料、建造圍護結構和在排氣口安裝消聲器都是工程控制的例子。 另一種類型的工程控制可能是改變過程本身。 此類控制的一個示例是在最初需要三個脫脂步驟的過程中去除一個或多個脫脂步驟。 通過消除對產生暴露的任務的需要，工人的整體暴露得到了控制。 工程控制的優點是工人的參與相對較少，他們可以在更受控的環境中開展工作，例如，當污染物自動從空氣中去除時。 將此與選擇的控制方法是工人在“不受控制”的工作場所執行任務時佩戴的呼吸器的情況進行對比。 除了雇主主動在現有設備上安裝工程控制外，還可以購買包含控製或其他更有效控制的新設備。 組合方法通常是有效的（即，現在安裝一些工程控制並要求個人防護設備，直到新設備到達時具有更有效的控制，從而消除對個人防護設備的需求）。 工程控制的一些常見示例是：

• 通風（一般和局部排氣通風）
• 隔離（在工作人員和代理人之間設置障礙）
• 替代品（替代毒性較小、不易燃的材料等）
• 改變過程（消除危險步驟）。

職業衛生師必須對工人的工作任務敏感，並且在設計或選擇工程控制時必須徵求工人的參與。 例如，在工作場所設置障礙可能會嚴重削弱工人執行工作的能力，並可能鼓勵“變通”。 工程控制是減少暴露的最有效方法。 它們通常也是最昂貴的。 由於工程控制是有效且昂貴的，因此重要的是要最大限度地讓工人參與控制的選擇和設計。 這應該會導致控制措施減少暴露的可能性更大。

行政控制涉及改變工人完成必要工作任務的方式——例如，他們在發生暴露的區域工作多長時間，或改變工作實踐，例如改善身體姿勢以減少暴露。 行政控制可以增加干預的有效性，但有幾個缺點：

1. 工人輪換可能會減少工作日的總體平均暴露，但它會為更多的工人提供短期高暴露時間。 隨著對毒物及其作用方式的了解越來越多，短期峰值暴露可能代表比根據它們對平均暴露的貢獻計算的風險更大的風險。
2. 改變工人的工作習慣可能會帶來重大的執法和監督挑戰。 如何執行和監督工作實踐決定了它們是否有效。 這種持續的管理關注是行政控制的重要成本。

個人防護設備包括提供給工人並在執行某些（或所有）工作任務時需要佩戴的設備。 示例包括呼吸器、化學護目鏡、防護手套和麵罩。 個人防護設備通常用於工程控制未能有效將暴露控制在可接受水平或工程控制不可行（出於成本或操作原因）的情況。 如果穿戴和使用得當，個人防護裝備可為工人提供重要保護。 在呼吸防護方面，正壓供氣式呼吸器的防護係數（呼吸器外濃度與內部濃度之比）可以達到 1,000 或更高，半面罩空氣淨化式呼吸器可以達到 XNUMX。 手套（如果選擇得當）可以保護手數小時免受溶劑侵害。 護目鏡可以有效防止化學品飛濺。

干預：需要考慮的因素

通常使用控制組合將暴露降低到可接受的水平。 無論選擇何種方法，干預措施都必須將接觸和由此產生的危害降低到可接受的水平。 但是，在選擇干預措施時還需要考慮許多其他因素。 例如：

• 控制的有效性
• 員工使用方便
• 控製成本
• 材料警告屬性的充分性
• 可接受的暴露水平
• 接觸頻率
• 接觸途徑
• 特定控制的監管要求。

控制的有效性

在採取行動減少暴露時，控制的有效性顯然是首要考慮因素。 將一種干預類型與另一種干預類型進行比較時，所需的保護級別必須適合挑戰； 過多的控制是一種資源浪費。 這些資源可用於減少其他風險或其他員工的風險。 另一方面，控制太少會使工人暴露在不健康的環境中。 有用的第一步是根據干預措施的有效性對乾預措施進行排名，然後使用此排名來評估其他因素的重要性。

易於使用

為了使任何控制有效，工人必須能夠在適當的控制下執行他或她的工作任務。 例如，如果選擇的控制方法是替代，那麼工人必須了解新化學品的危害，接受安全處理程序方面的培訓，了解正確的處置程序等。 如果控制是隔離的——在物質或工作人員周圍放置一個圍欄——圍欄必須允許工作人員完成他或她的工作。 如果控制措施干擾了工作任務，工人將不願意使用它們，並且可能會找到方法來完成可能導致增加而不是減少暴露的任務。

價格

每個組織都有資源限制。 挑戰在於最大限度地利用這些資源。 當確定危險暴露並製定乾預策略時，成本必須是一個因素。 很多時候“最合算”的並不是成本最低或最高的解決方案。 只有在確定了幾種可行的控制方法之後，成本才會成為一個因素。 然後可以使用控製成本來選擇在該特定情況下最有效的控制。 如果成本是一開始的決定因素，則可能會選擇不良或無效的控制措施，或者選擇干擾員工工作流程的控制措施。 選擇一套廉價的控制會干擾和減慢製造過程是不明智的。 該過程將具有較低的吞吐量和較高的成本。 在很短的時間內，這些“低成本”控制的“實際”成本將變得巨大。 工業工程師了解佈局和整體流程； 生產工程師了解製造步驟和流程； 財務分析師了解資源分配問題。 由於職業衛生學家了解特定員工的工作任務、員工與製造設備的互動以及控制在特定環境下的工作方式，因此他們可以對這些討論提供獨特的見解。 這種團隊方法增加了選擇最合適（從各種角度）控制的可能性。

警告屬性的充分性

在保護工人免受職業健康危害時，必須考慮材料的警告特性，例如氣味或刺激性。 例如，如果半導體工人在使用胂氣的區域工作，該氣體的劇毒會造成重大的潛在危險。 這種情況因胂的警告特性非常差而變得更加複雜——在胂氣體遠高於可接受水平之前，工人們無法通過視覺或嗅覺檢測到胂氣體。 在這種情況下，不應考慮在將暴露保持在可接受水平以下方面效果有限的控制措施，因為工作人員無法檢測到超出可接受水平的偏差。 在這種情況下，應安裝工程控制裝置以將工人與材料隔離開來。 此外，應安裝一個連續的砷化氫氣體監測器，以警告工人工程控制失敗。 在涉及高毒性和不良警告特性的情況下，實行預防性職業衛生。 在處理暴露問題時，職業衛生師必須靈活周到。

可接受的暴露水平

如果考慮採取控制措施來保護工人免受丙酮等物質的傷害，可接受的接觸水平可能在 800 ppm 的範圍內，那麼控製到 400 ppm 或更低的水平可能相對容易實現。 將丙酮控制示例與 2-乙氧基乙醇控制示例進行對比，其中可接受的暴露水平可能在 0.5 ppm 的範圍內。 要獲得相同的百分比降低（0.5 ppm 至 0.25 ppm）可能需要不同的控制。 事實上，在這些低水平的接觸下，材料的隔離可能成為主要的控製手段。 在高暴露水平下，通風可以提供必要的減少。 因此，（由政府、公司等）確定的物質可接受水平會限制控制措施的選擇。

接觸頻率

在評估毒性時，經典模型使用以下關係：

時間 x 濃度 = 劑量 

在這種情況下，劑量是可供吸收的物質的量。 前面的討論集中在最小化（降低）這種關係的集中部分。 一個人還可以減少暴露的時間（管理控制的根本原因）。 這同樣會減少劑量。 這裡的問題不是員工花時間在房間裡，而是執行操作（任務）的頻率。 區別很重要。 在第一個例子中，暴露是通過在工人暴露於選定量的有毒物質時將其移走來控制的； 干預措施的目的不是控制有毒物質的數量（在許多情況下可能會採用組合方法）。 在第二種情況下，操作頻率用於提供適當的控制，而不是確定工作時間表。 例如，如果員工例行執行脫脂等操作，則控制措施可能包括通風、毒性較小的溶劑的替代，甚至流程的自動化。 如果操作很少執行（例如，每季度一次），個人防護設備可能是一種選擇（取決於本節中描述的許多因素）。 正如這兩個示例所示，執行操作的頻率會直接影響控件的選擇。 無論暴露情況如何，都必須考慮工人執行任務的頻率，並將其納入控制選擇中。

暴露途徑顯然會影響控制方法。 如果存在呼吸道刺激物，將考慮通風、呼吸器等。 職業衛生師面臨的挑戰是確定所有接觸途徑。 例如，乙二醇醚用作印刷操作中的載體溶劑。 可以測量呼吸區空氣濃度並實施控制。 然而，乙二醇醚會通過完整的皮膚迅速吸收。 皮膚是重要的接觸途徑，必須加以考慮。 事實上，如果選擇了錯誤的手套，在空氣暴露減少後皮膚暴露可能會持續很長時間（由於員工繼續使用已經破損的手套）。 衛生員必須評估物質——它的物理特性、化學和毒理學特性等——以確定哪些接觸途徑是可能的和合理的（基於員工執行的任務）。

在任何關於控制的討論中，必須考慮的因素之一是控制的監管要求。 很可能存在需要一組特定控制的操作規範、法規等。 職業衛生師具有超出監管要求的靈活性，但必須安裝最低限度的強制控制措施。 監管要求的另一個方面是強制控制可能無法正常工作，或者可能與職業衛生師的最佳判斷相衝突。 衛生員必須在這些情況下發揮創造力，並找到滿足組織法規和最佳實踐目標的解決方案。

培訓和標籤

無論最終選擇何種形式的干預措施，都必須提供培訓和其他形式的通知，以確保工作人員了解干預措施、選擇他們的原因、預期的暴露減少量以及工作人員在實現這些減少量方面的作用. 如果沒有員工的參與和理解，干預措施可能會失敗，或者至少會降低效率。 培訓可以培養員工的危險意識。 這種新的認識對於職業衛生師在識別和減少以前未識別的暴露或新的暴露方面是非常寶貴的。

培訓、標籤和相關活動可能是監管合規計劃的一部分。 謹慎的做法是檢查當地法規，以確保所進行的任何類型的培訓或標籤都滿足法規和操作要求。

結論

在這個關於乾預的簡短討論中，提出了一些一般性的考慮來激發思考。 在實踐中，這些規則變得非常複雜，並且通常會對員工和公司的健康產生重大影響。 職業衛生師的專業判斷對於選擇最佳控制至關重要。 最好是一個具有許多不同含義的術語。 職業衛生師必須善於團隊合作並徵求工人、管理人員和技術人員的意見。

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工作場所暴露評估涉及識別和評估工人可能接觸的物質，可以構建暴露指數以反映一般環境或吸入空氣中存在的物質數量，以及反映實際吸入、吞嚥或以其他方式吸收（攝入）的藥劑。 其他指標包括再吸收（吸收）的藥物量和靶器官的暴露量。 劑量是藥理學或毒理學術語，用於表示給予受試者的物質的量。 劑量率是每單位時間給藥的量。 在實際情況下，工作場所暴露的劑量很難確定，因為物理和生物過程，如吸入、吸收和分佈在人體中的藥劑，會導致暴露和劑量具有復雜的非線性關係。 接觸藥劑的實際水平的不確定性也使得難以量化接觸與健康影響之間的關係。

對於許多職業暴露，存在 時間窗口 在此期間，暴露或劑量與特定健康相關問題或症狀的發展最相關。 因此，生物學相關的暴露或劑量將是在相關時間窗內發生的暴露。 某些職業性致癌物暴露被認為具有此類相關的暴露時間窗。 癌症是一種潛伏期較長的疾病，因此與疾病最終發展相關的暴露可能發生在癌症實際顯現之前的許多年。 這種現像是違反直覺的，因為人們會預期工作壽命期間的累積暴露會是相關參數。 疾病表現時的暴露可能不是特別重要。

暴露模式——連續暴露、間歇暴露和有或沒有尖峰的暴露——也可能相關。 考慮暴露模式對於流行病學研究和環境測量都很重要，環境測量可用於監測健康標準的遵守情況或作為控制和預防計劃的一部分用於環境控制。 例如，如果健康影響是由峰值暴露引起的，則此類峰值水平必須是可監測的，以便加以控制。 僅提供有關長期平均暴露數據的監測是沒有用的，因為峰值偏移值很可能被平均值掩蓋，並且在它們發生時肯定無法控制。

特定終點的生物學相關暴露或劑量通常是未知的，因為沒有足夠詳細地了解攝入、攝取、分佈和消除的模式，或生物轉化的機制。 物質進入和離開身體的速率（動力學）和處理物質的生化過程（生物轉化）將有助於確定暴露、劑量和效應之間的關係。

環境監測是對工作場所的藥劑進行測量和評估，以評估環境暴露和相關健康風險。 生物監測是測量和評估工作場所物質或其在組織、分泌物或排泄物中的代謝物，以評估暴露情況和評估健康風險。 有時 生物標記物，例如 DNA 加合物，用作暴露量度。 生物標誌物也可能指示疾病過程本身的機制，但這是一個複雜的主題，本章將對此進行更全面的介紹 生物監測 稍後在此處進行討論。

暴露-響應建模中的基本模型的簡化如下：

曝光 攝取 分配，

消除、轉化目標劑量病理生理學效果

根據藥劑的不同，暴露-攝入和暴露-攝入關係可能很複雜。 對於許多氣體，可以根據工作日期間空氣中的藥劑濃度和吸入的空氣量進行簡單近似。 對於灰塵採樣，沉積模式也與顆粒大小有關。 尺寸方面的考慮也可能導致更複雜的關係。 本章 呼吸系統 提供了有關呼吸道毒性方面的更多詳細信息。

暴露和劑量評估是定量風險評估的要素。 健康風險評估方法通常構成為環境和職業標準確定空氣中有毒物質排放水平的暴露限值的基礎。 健康風險分析提供對特定健康影響發生概率（風險）的估計或對具有這些健康影響的病例數的估計。 通過健康風險分析，可以提供空氣、水或食物中毒物的可接受濃度，前提是 先驗 選擇可接受的風險大小。 定量風險分析已在癌症流行病學中得到應用，這解釋了對回顧性暴露評估的高度重視。 但是，在回顧性和前瞻性暴露評估中都可以找到更精細的暴露評估策略的應用，並且暴露評估原則也已在關注其他終點的研究中得到應用，例如良性呼吸系統疾病（Wegman 等人，1992 年；Post等人，1994 年）。 目前有兩個研究方向占主導地位。 一種使用從暴露監測信息中獲得的劑量估計，另一種依賴生物標誌物作為暴露量度。

暴露監測和劑量預測

不幸的是，對於許多暴露，很少有定量數據可用於預測開發特定終點的風險。 早在 1924 年，Haber 就假設健康影響的嚴重程度 (H) 與暴露濃度 (X) 和暴露時間 (T) 的乘積成正比：

高=X×T

所謂的哈伯定律構成了時間加權平均 (TWA) 暴露測量（即在特定時間段內進行的測量並取平均值）這一概念發展的基礎，這將是一種有用的暴露測量方法。 多年來，這種關於時間加權平均值是否充分的假設一直受到質疑。 1952 年，Adams 及其同事指出，“沒有科學依據可以使用時間加權平均值來整合不同的暴露……”（Atherly 1985）。 問題是很多關係比哈伯定律所代表的關係更複雜。 有許多藥劑的例子，其效果更取決於濃度而不是時間長度。 例如，來自實驗室研究的有趣證據表明，在暴露於四氯化碳的大鼠中，暴露模式（連續與間歇以及有或沒有峰值）以及劑量可以改變觀察到的大鼠發生肝酶水平變化的風險（博格斯等人，1987 年）。 另一個例子是生物氣溶膠，例如 α-澱粉酶，一種麵團改良劑，它會導致烘焙行業的工作人員發生過敏性疾病（Houba 等人，1996 年）。 尚不清楚發生此類疾病的風險是否主要取決於峰值暴露、平均暴露或累積暴露水平。 （Wong 1987；Checkoway 和 Rice 1992）。 大多數藥物的時間模式信息不可用，尤其是具有慢性影響的藥物。

Roach（1960 年；1970 年）在 1966 年代和 1977 年代首次嘗試模擬暴露模式和估計劑量。 他表明，在無限期暴露後，藥劑的濃度在受體處達到平衡值，因為消除會抵消藥劑的吸收。 在八小時的暴露中，如果藥物在目標器官的半衰期小於大約兩個半小時，則可以達到該平衡水平的 90%。 這說明對於半衰期短的藥劑，靶器官的劑量由短於八小時的暴露決定。 靶器官的劑量是暴露時間和長半衰期藥物濃度的函數。 Rappaport (1985) 應用了一種類似但更精細的方法。 他表明，在處理半衰期較長的藥物時，暴露的日內變異性影響有限。 他介紹了這個詞 受體阻尼.

上面提供的信息主要用於就合規性目的的暴露測量的適當平均時間得出結論。 自 Roach 的論文以來，眾所周知，對於刺激物，必須採集平均時間較短的樣品，而對於半衰期較長的物質（如石棉），則必須近似計算累積暴露的長期平均值。 然而，人們應該意識到，許多國家出於合規目的而採用的隨機抽樣策略和八小時時間平均暴露策略的二分法是對上述生物學原理的極其粗略的翻譯。

在 Wegman 等人的論文中可以找到基於流行病學中的藥代動力學原理改進暴露評估策略的示例。 (1992)。 他們應用了一種有趣的暴露評估策略，使用連續監測設備測量個人粉塵暴露峰值水平，並將這些與每 15 分鐘發生的急性可逆呼吸道症狀聯繫起來。他們的論文中廣泛討論了此類研究中的一個概念性問題，即定義與健康相關的峰值暴露。 同樣，峰的定義將取決於生物學方面的考慮。 Rappaport (1991) 對峰值暴露在疾病過程中具有病因學相關性提出了兩個要求：(1) 藥劑從體內迅速消除，以及 (2) 在峰值暴露期間存在非線性生物損傷率。 生物損傷的非線性速率可能與攝取的變化有關，而攝取的變化又與暴露水平、宿主易感性、與其他暴露的協同作用、在更高暴露或疾病過程的閾值水平下參與其他疾病機制有關。

這些例子還表明，藥代動力學方法可以導致劑量估計以外的其他方面。 藥代動力學模型的結果還可用於探索現有暴露指數的生物學相關性，並設計新的與健康相關的暴露評估策略。

暴露的藥代動力學模型也可以生成目標器官實際劑量的估計值。 例如，在臭氧這種急性刺激性氣體的情況下，已經開發了一些模型來預測氣道中的組織濃度，它是距氣管一定距離的肺空氣空間中平均臭氧濃度的函數，氣管的半徑氣道、平均空氣速度、有效擴散以及從空氣到肺表面的臭氧通量（Menzel 1987；Miller 和 Overton 1989）。 此類模型可用於預測特定氣道區域的臭氧劑量，具體取決於環境臭氧濃度和呼吸模式。

在大多數情況下，目標劑量的估計是基於隨時間推移的暴露模式信息、工作經歷和藥物攝取、分佈、消除和轉化的藥代動力學信息。 整個過程可以用一組可以數學求解的方程式來描述。 通常，人類無法獲得有關藥代動力學參數的信息，因此必須使用基於動物實驗的參數估計值。 現在有幾個使用暴露的藥代動力學模型來生成劑量估計的例子。 文獻中首次提到將暴露數據建模為劑量估計值可以追溯到 Jahr (1974) 的論文。

雖然劑量估計通常沒有得到驗證並且在流行病學研究中的應用有限，但新一代的暴露或劑量指數有望在流行病學研究中產生最佳的暴露-反應分析（Smith 1985，1987）。 藥代動力學模型尚未解決的一個問題是，毒性藥物的動力學存在較大的種間差異，因此，藥代動力學參數的個體內差異效應值得關注 (Droz 1992)。

暴露的生物監測和生物標誌物

生物監測提供劑量估計，因此通常被認為優於環境監測。 然而，生物監測指標的個體差異可能相當大。 為了得出可接受的工人劑量估計值，必須進行重複測量，有時測量工作量可能比環境監測工作量更大。

一項關於工人生產玻璃纖維增強塑料製成的船的有趣研究說明了這一點（Rappaport 等人，1995 年）。 通過反複測量空氣中的苯乙烯來評估苯乙烯暴露的可變性。 監測暴露工人呼出空氣中的苯乙烯，以及姐妹染色單體交換 (SCE)。 他們表明，就所需的測量次數而言，使用空氣中的苯乙烯作為暴露量度的流行病學研究比使用其他暴露指數的研究更有效。 對於空氣中的苯乙烯，需要重複三次才能以給定的精度估算長期平均暴露量。 對於呼出空氣中的苯乙烯，每個工人需要重複 20 次，而對於 SCE，需要重複 XNUMX 次。 對這一觀察結果的解釋是信噪比，由每天和工人之間暴露的變異性決定，與暴露的兩種生物標誌物相比，空氣中的苯乙烯更有利。 因此，儘管某個暴露替代物的生物學相關性可能是最佳的，但由於信噪比有限，暴露-反應分析的性能仍然很差，從而導致錯誤分類錯誤。

Droz (1991) 應用藥代動力學模型研究了基於空氣採樣的暴露評估策略與依賴於藥物半衰期的生物監測策略相比的優勢。 他表明，生物監測也受到生物變異性的很大影響，而這與毒理學測試的變異性無關。 他建議，當所考慮的試劑的半衰期小於大約 XNUMX 小時時，使用生物指示劑不存在統計優勢。

儘管由於測量變量的可變性，人們可能傾向於決定測量環境暴露而不是影響的生物指標，但可以找到選擇生物標誌物的其他論據，即使這會導致更大的測量工作，例如當存在大量皮膚暴露時。 對於殺蟲劑和某些有機溶劑等試劑，皮膚接觸比空氣接觸更重要。 暴露的生物標誌物將包括這種暴露途徑，而皮膚暴露的測量是複雜的並且結果不容易解釋（Boleij 等人，1995 年）。 農業工人使用“墊”評估皮膚接觸的早期研究表明，根據工人的任務，農藥在體表的分佈顯著。 然而，由於關於皮膚吸收的信息很少，暴露曲線還不能用於估計內部劑量。

生物標誌物在癌症流行病學方面也具有相當大的優勢。 當生物標誌物是效果的早期標誌物時，使用它可能會縮短隨訪時間。 儘管需要驗證研究，但暴露或個體易感性的生物標誌物可能會導致更強大的流行病學研究和更精確的風險估計。

時間窗分析

與藥代動力學模型的發展並行，流行病學家在數據分析階段探索了新方法，例如“時間框架分析”，將相關暴露期與終點相關聯，並在職業癌症流行病學中實施時間模式對暴露或峰值暴露的影響（Checkoway 和 Rice 1992）。 從概念上講，這種技術與藥代動力學模型有關，因為暴露和結果之間的關係是通過對不同的暴露期、暴露模式和暴露水平施加權重來優化的。 在藥代動力學建模中，這些重量被認為具有生理學意義並且是預先估計的。 在時間框架分析中，權重是根據統計標準從數據中估算出來的。 Hodgson 和 Jones (1990) 給出了這種方法的例子，他們分析了一群英國錫礦工人中氡氣暴露與肺癌之間的關係，Seixas、Robins 和 Becker (1993) 分析了粉塵與肺癌之間的關係一組美國煤礦工人的暴露和呼吸健康。 Peto 等人的一項非常有趣的研究強調了時間窗口分析的相關性。 （1982）。

他們表明，在一組絕緣工人中，間皮瘤死亡率似乎與自首次接觸和累積接觸以來的某些時間函數成正比。 自第一次暴露以來的時間特別相關，因為該變量是纖維從其沉積在肺部的位置遷移到胸膜所需時間的近似值。 這個例子展示了沉積和遷移的動力學如何在很大程度上決定風險函數。 時間框架分析的一個潛在問題是它需要關於暴露時間和暴露水平的詳細信息，這阻礙了它在許多慢性病結果研究中的應用。

結語

總之，藥代動力學建模和時間框架或時間窗分析的基本原則得到廣泛認可。 該領域的知識主要用於製定暴露評估策略。 然而，更精細地使用這些方法需要大量的研究工作，並且必須加以開發。 因此，申請數量仍然有限。 相對簡單的應用程序，例如根據端點開發更優化的暴露評估策略，已得到更廣泛的應用。 開發暴露或影響生物標誌物的一個重要問題是驗證這些指標。 通常認為可測量的生物標誌物可以比傳統方法更好地預測健康風險。 然而，不幸的是，很少有驗證研究證實這一假設。

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職業接觸限值的歷史

在過去的 40 年裡，許多國家的許多組織都提出了空氣污染物的職業接觸限值 (OEL)。 美國政府工業衛生學家會議 (ACGIH) 每年發布的限值或指南已逐漸成為美國和大多數其他國家/地區最廣泛接受的限值或指南，稱為閾值限值 (TLV)（LaNier 1984 ；庫克 1986 年；ACGIH 1994 年）。

為工作環境中的潛在有害物質建立 OELs 的有效性已被反复證明（Stokinger 1970 年；Cook 1986 年；Doull 1994 年）。 OELs 對預防或減少疾病的貢獻現在已被廣泛接受，但多年來這種限制並不存在，即使存在，也常常沒有被觀察到（Cook 1945 年；Smyth 1956 年；Stokinger 1981 年；LaNier 1984 年；庫克 1986）。

早在 1700 世紀，空氣中的粉塵和化學物質就會導致疾病和傷害，這一點已廣為人知，但這種情況可能發生的濃度和暴露時間長短尚不清楚 (Ramazinni XNUMX)。

正如 Baetjer (1980) 所報告的那樣，“本世紀初，當 Alice Hamilton 博士開始她在職業病領域的傑出職業生涯時，沒有空氣樣本和標準可供她使用，實際上也沒有必要。 簡單地觀察工作條件和工人的疾病和死亡就很容易證明存在有害暴露。 然而很快，確定安全暴露標準的必要性就變得顯而易見了。”

最早設定 OEL 的努力針對的是一氧化碳，這是一種比其他任何職業都更多的人接觸到的有毒氣體（有關 OEL 發展的年表，請參見圖 1。衛生研究所 Max Gruber 的工作at Munich 發表於 1883 年。該論文描述了將兩隻母雞和十二隻兔子暴露在已知濃度的一氧化碳中長達 47 小時的三天時間；他說“一氧化碳有害作用的邊界很可能位於一個濃度百萬分之 500，但肯定（不少於）百萬分之 200”。在得出這個結論時，格魯伯自己也吸入了一氧化碳。他報告在連續兩天的三個小時後沒有任何症狀或不適感濃度為百萬分之 210 和百萬分之 240 (Cook 1986)。

圖 1. 職業暴露水平 (OELS) 的年表。

最早和最廣泛的暴露限值系列動物實驗是由 KB Lehmann 和其他人在他的指導下進行的。 在跨越 50 年的一系列出版物中，他們報告了對氨和氯化氫氣體、氯化碳氫化合物和大量其他化學物質的研究（Lehmann 1886；Lehmann 和 Schmidt-Kehl 1936）。

Kobert (1912) 發表了一份較早的急性暴露限值表。 20 種物質的濃度列在以下標題下：(1) 對人和動物迅速致命，(2) 在 0.5 到 3 小時內是危險的，(0.5) 4 到 1947 小時內沒有嚴重的干擾，(1986) 僅觀察到最小的症狀。 Schrenk（XNUMX 年）在他的論文“允許限度的解釋”中指出，“在前面的 Kobert 論文中，在‘幾小時後只有最小症狀’標題下給出的鹽酸、氰化氫、氨、氯和溴的值與其值通常在當前報告的 MAC 表中被接受”。 然而，一些毒性更大的有機溶劑（例如苯、四氯化碳和二硫化碳）的值遠遠超過目前使用的值（Cook XNUMX）。

源自美國的第一批暴露限值表之一是由美國礦業局發布的（Fieldner、Katz 和 Kenney，1921 年）。 儘管其標題並未如此說明，但列出的 33 種物質是工作場所遇到的物質。 Cook (1986) 還指出，到 1930 年代，除粉塵外，大部分暴露限值都是基於相當短的動物實驗。 一個值得注意的例外是美國公共衛生服務部的 Leonard Greenburg 在國家安全委員會委員會的指導下進行的慢性苯暴露研究（NSC 1926）。 基於長期動物實驗的人類可接受的暴露來自這項工作。

根據 Cook（1986 年）的說法，對於粉塵暴露，1920 年之前建立的允許限值是基於南非金礦工人的暴露，那裡鑽井作業產生的粉塵中結晶游離二氧化矽含量很高。 1916 年，對於石英含量為 8.5% 至 80% 的粉塵，設定了每立方英尺空氣 90 萬個顆粒 (mppcf) 的暴露限值（Phthisis Prevention Committee 1916）。 後來，該水平降至 5 mppcf。 Cook 還報告說，在美國，根據 1917 年在密蘇里州西南部的鋅和鉛礦進行的一項研究，Higgins 及其同事推薦了同樣基於工人暴露的粉塵標準。高石英粉塵為 1930 mppcf，明顯高於美國公共衛生署後來進行的粉塵研究所確定的數值。 12 年，蘇聯勞動部頒布了一項法令，其中包括 XNUMX 種工業有毒物質的最大允許濃度。

截至 1926 年，最全面的職業暴露限值清單包含 27 種物質（Sayers 1927）。 1935 年，Sayers 和 Dalle Valle 發表了對 37 種物質的五種濃度的生理反應，第五種是長時間暴露的最大允許濃度。 Lehmann 和 Flury (1938) 以及 Bowditch 等人。 (1940) 發表的論文提供了重複暴露於每種物質的單一值的表格。

Lehmann 制定的許多暴露限值都包含在最初由 Henderson 和 Haggard (1927) 於 1943 年出版的專著中，稍後又收錄在 Flury 和 Zernik 的專著中 化學氣體 （1931 年）。 根據 Cook (1986) 的說法，這本書被認為是關於工作場所有害氣體、蒸汽和粉塵影響的權威參考，直到 帕蒂的工業衛生學和毒理學 (1949) 出版。

第一份工業化學品暴露標準清單，稱為最大允許濃度 (MAC)，是在 1939 年和 1940 年制定的（Baetjer 1980）。 它們代表了美國標準協會和 1938 年成立 ACGIH 的許多工業衛生學家的一致意見。這些“建議標準”由 James Sterner 於 1943 年出版。 ACGIH 的一個委員會於 1940 年初召開會議，開始確定接觸工作場所化學品的安全水平，方法是收集所有將接觸有毒物質的程度與產生不利影響的可能性相關聯的數據（Stokinger 1981；拉尼爾 1984）。 該委員會於 1941 年發布了第一套價值觀，該委員會由沃倫·庫克 (Warren Cook)、曼弗雷德·博迪奇 (Manfred Boditch)（據報導是美國工業界僱傭的第一位衛生員）、威廉·弗雷德里克 (William Fredrick)、菲利普·德林克 (Philip Drinker)、勞倫斯·費爾霍爾 (Lawrence Fairhall) 和艾倫·杜利 (Stokinger 1981) ).

1941 年，美國標準協會（後來成為美國國家標準協會）的一個委員會（指定為 Z-37）制定了第一個 100 ppm 一氧化碳標準。 到 1974 年，該委員會已針對 33 項有毒粉塵和氣體暴露標準發布了單獨的公告。

在 1942 年的 ACGIH 年會上，新任命的閾值限制小組委員會在其報告中列出了 63 種有毒物質的表格，其中包含各州工業衛生單位提供的清單中的“大氣污染物的最大允許濃度”。 該報告包含聲明，“該表不應被解釋為推薦的安全濃度。 材料未經評論就呈現”（Cook 1986）。

1945 年，庫克公佈了 132 種工業大氣污染物的最大允許濃度清單，其中包括當時六個州的當前值，以及聯邦機構作為職業病控制指南提出的值以及似乎得到最佳支持的最大允許濃度通過參考原始調查 (Cook 1986)。

在 1946 年的 ACGIH 年會上，閾限小組委員會提交了他們的第二份報告，其中包含 131 種氣體、蒸氣、粉塵、煙霧和薄霧以及 13 種礦物粉塵的值。 這些值是根據小組委員會 1942 年報告的清單編制的，來自 Warren Cook 在 工業醫學 (1945) 和美國標準協會 Z-37 委員會公佈的數值。 委員會強調，“MAC 值列表已提交……明確理解它會受到年度修訂。”

OEL 的預期用途

美國和其他一些國家/地區使用的 ACGIH TLV 和大多數其他 OEL 是指空氣中物質濃度的限值，代表“據信幾乎所有工人都可能日復一日反復接觸而不會對健康產生不利影響”的條件（ACGIH 1994）。 （見表 1）。 在某些國家/地區，OEL 設定在幾乎可以保護所有人的濃度。 重要的是要認識到，與其他專業團體或監管機構設定的環境空氣污染物、受污染的水或食品添加劑的某些暴露限值不同，暴露於 TLV 不一定能防止暴露的每個人感到不適或受傷（Adkins 等人. 1990）。 ACGIH 很久以前就認識到，由於個體易感性範圍廣泛，一小部分工人可能會因某些濃度等於或低於閾值限值的物質而感到不適，並且較小比例的人可能會因預感的惡化而受到更嚴重的影響。現有條件或職業病的發展（Cooper 1973；ACGIH 1994）。 這在 ACGIH 年度手冊的介紹中有明確說明 化學物質和物理因素的閾限值和生物暴露指數 （ACGIH 1994）。

表 1. 不同國家的職業接觸限值 (OEL)（截至 1986 年）

資料來源：庫克 1986 年。

這種限制雖然可能不太理想，但已被認為是一種實用的限制，因為由於工程或經濟限制，傳統上認為空氣中的濃度如此低以保護過敏者是不可行的。 直到大約 1990 年，TLV 中的這個缺點才被認為是一個嚴重的缺點。 鑑於自 1980 世紀 XNUMX 年代中期以來我們的分析能力、個人監測/採樣設備、生物監測技術以及使用機器人作為合理的工程控制的顯著改進，我們現在在技術上能夠考慮更嚴格的職業暴露限制。

每個 TLV 的背景信息和基本原理定期發佈在 閾限值的文檔 （ACGIH 1995）。 某些類型的文檔有時可用於在其他國家/地區設置的 OEL。 在解釋或調整暴露限值之前，應始終查閱特定 OEL 的基本原理或文件，以及在建立它時考慮的具體數據 (ACGIH 1994)。

TLV 基於來自工業經驗以及人類和動物實驗研究的最佳可用信息——如果可能，來自這些來源的組合（Smith 和 Olishifski 1988；ACGIH 1994）。 選擇限值的理由因物質而異。 例如，防止健康受損可能是某些人的指導因素，而合理免於刺激、麻醉、滋擾或其他形式的壓力可能構成其他人的基礎。 可用於確定職業接觸限值的信息的年齡和完整性也因物質而異； 因此，每個 TLV 的精度是不同的。 應始終查閱最新的 TLV 及其文檔（或等效文件），以評估設置該值所依據的數據的質量。

儘管所有包含 OEL 的出版物都強調它們僅用於確定工作場所人員的安全暴露水平，但它們有時也用於其他情況。 出於這個原因，所有接觸限值只能由了解工業衛生和毒理學的人來解釋和應用。 TLV 委員會 (ACGIH 1994) 不打算使用或修改它們以供使用：

• 作為危險或毒性的相對指數
• 在社區空氣污染評價中
• 用於估計連續、不間斷暴露或其他延長工作時間的危害
• 作為現有疾病或身體狀況的證據或反證
• 供工作條件與美國不同的國家/地區採用。

TLV 委員會和其他設置 OEL 的團體警告說，不應“直接使用”或推斷這些值來預測其他暴露設置的安全暴露水平。 但是，如果了解指南的科學原理和外推數據的適當方法，它們可用於預測許多不同類型的暴露場景和工作時間表的可接受暴露水平（ACGIH 1994 年；Hickey 和 Reist 1979 年）。

設定接觸限值的理念和方法

TLV 最初僅供工業衛生學家使用，他們可以在應用這些值時做出自己的判斷。 它們不得用於法律目的 (Baetjer 1980)。 然而，1968 年美國 Walsh-Healey 公共合同法納入了 1968 年 TLV 清單，該清單涵蓋了大約 400 種化學品。 在美國，當職業安全與健康法案 (OSHA) 通過時，它要求所有標準成為國家共識標准或既定的聯邦標準。

工作場所空氣污染物的暴露限值基於以下前提：儘管所有化學物質在一定濃度下經過一段時間後都是有毒的，但所有物質都存在一定濃度（例如劑量），在該濃度下不會產生有害影響 no無論重複曝光的頻率如何。 類似的前提適用於其影響僅限於刺激、麻醉、滋擾或其他形式壓力的物質（Stokinger 1981；ACGIH 1994）。

因此，這種理念不同於應用於電離輻射等物理因素和某些化學致癌物的理念，因為可能沒有閾值或沒有預期零風險的劑量（Stokinger 1981）。 閾值效應的問題是有爭議的，著名的科學家對閾值理論表示支持和反對（Seiler 1977 年；Watanabe 等人 1980 年，Stott 等人 1981 年；Butterworth 和 Slaga 1987 年；Bailer 等人 1988 年；Wilkinson 1988 年；Bus 和吉布森 1994）。 考慮到這一點，監管機構在 1980 年代初期提出的一些職業暴露限值設定的水平雖然並非完全沒有風險，但所帶來的風險不超過經典的職業危害，如觸電、跌倒等。 即使在那些不使用工業化學品的環境中，致命傷害的總體工作場所風險也約為千分之一。 這是用來證明選擇這一理論癌症風險標準來為化學致癌物設置 TLV 的理由（Rodricks、Brett 和 Wrenn 1987 年；Travis 等人 1987 年）。

在美國和其他地方建立的職業接觸限值來自各種來源。 1968 年的 TLV（OSHA 於 1970 年採用的聯邦法規）主要基於人類經驗。 這可能會讓許多最近進入該行業的衛生學家感到驚訝，因為它表明，在大多數情況下，暴露限值的設定是在發現某種物質對人體有毒性、刺激性或其他不良影響之後製定的. 正如所預料的那樣，許多最新的全身性毒素暴露限值，尤其是製造商設定的那些內部限值，主要基於對動物進行的毒理學測試，而不是等待對暴露工人的不利影響的觀察（Paustenbach 和朗納 1986）。 然而，即使早在 1945 年，TLV 委員會就承認動物試驗非常有價值，事實上，它們確實構成了這些指南所基於的第二大最常見的信息來源（Stokinger 1970）。

在過去 40 年中，已經提出並投入使用了幾種從動物數據中推導出 OEL 的方法。 TLV 委員會和其他機構使用的方法與美國食品和藥物管理局 (FDA) 在確定食品添加劑的每日可接受攝入量 (ADI) 時使用的方法沒有明顯不同。 了解 FDA 設定食品添加劑和污染物暴露限值的方法可以為參與解釋 OEL 的工業衛生學家提供很好的洞察力（Dourson 和 Stara 1983）。

還介紹了可用於完全基於動物數據建立工作場所接觸限值的方法學方法的討論（Weil 1972 年；WHO 1977 年；Zielhuis 和 van der Kreek 1979a，1979b；Calabrese 1983 年；Dourson 和 Stara 1983 年；Leung 和 Paustenbach 1988a ；Finley 等人 1992 年；Paustenbach 1995 年）。 儘管這些方法有一定程度的不確定性，但它們似乎比將動物試驗結果定性外推到人類要好得多。

50 年的 TLV 中大約 1968% 來自人類數據，大約 30% 來自動物數據。 到 1992 年，幾乎 50% 主要來自動物數據。 用於開發 TLV 的標準可分為四組：形態、功能、生化和雜項（滋擾、美容）。 在那些基於人類數據的 TLV 中，大多數來自於在多年接觸該物質的工人身上觀察到的影響。 因此，大多數現有的 TLV 都是基於工作場所監測的結果，並根據對人類反應的定性和定量觀察進行彙編（Stokinger 1970 年；Park 和 Snee 1983 年）。 最近，新化學品的 TLV 主要基於動物研究的結果而不是人類經驗（Leung 和 Paustenbach 1988b；Leung 等人 1988）。

值得注意的是，在 1968 年，只有約 50% 的 TLV 主要用於預防全身毒性作用。 大約 40% 是基於刺激，約 1993% 是為了預防癌症。 到 50 年，大約 35% 用於防止全身影響，2% 用於防止刺激，XNUMX% 用於預防癌症。 圖 XNUMX 總結了開發 OEL 時經常使用的數據。 

圖 2. 經常用於製定職業暴露的數據。

刺激物限制

1975 年之前，旨在防止刺激的 OEL 主要基於人體實驗。 從那時起，已經開發了幾種實驗動物模型（Kane 和 Alarie 1977；Alarie 1981；Abraham 等人 1990；Nielsen 1991）。 另一種基於化學性質的模型已用於設置有機酸和鹼的初步 OEL（Leung 和 Paustenbach 1988）。

致癌物限值

1972 年，ACGIH 委員會開始在其 TLV 清單中區分人類和動物致癌物。 根據 Stokinger（1977 年）的說法，這種區分的一個原因是幫助利益相關者（工會代表、工人和公眾）在討論中關注那些更可能在工作場所接觸的化學品。

TLV 是否保護了足夠多的工人？

從 1988 年開始，許多人就 TLV 的充分性或健康保護性提出了擔憂。 提出的關鍵問題是，有多少工作人口在暴露於 TLV 時真正受到保護而免受不良健康影響？

Castleman 和 Ziem (1988) 以及 Ziem 和 Castleman (1989) 認為標準的科學基礎是不充分的，而且它們是由衛生學家製定的，在受監管的行業中有既得利益。

這些論文引發了大量討論，支持和反對 ACGIH 的工作（Finklea 1988；Paustenbach 1990a、1990b、1990c；Tarlau 1990）。

Roach 和 Rappaport (1990) 的後續研究試圖量化 TLV 的安全裕度和科學有效性。 他們的結論是，現有的科學數據與 1976 年的解釋之間存在嚴重的不一致。 查看更多 由 TLV 委員會。 他們還指出，TLV 可能反映了委員會當時認為現實和可實現的內容。 Roach 和 Rappaport 以及 Castleman 和 Ziem 的分析都得到了 ACGIH 的回應，ACGIH 堅持認為這些批評是不准確的。

儘管 Roach 和 Rappaport 分析的優點，或者就此而言，Ziem 和 Castleman 的分析的優點將爭論多年，但很明顯，設置 TLV 和其他 OEL 的過程可能永遠不會像那是在 1945 年到 1990 年之間。在未來幾年中，每個 TLV 的文檔中可能會更明確地描述 TLV 的基本原理以及固有的風險程度。 此外，可以肯定的是，關於工作場所暴露的“幾乎安全”或“微不足道的風險”的定義將隨著社會價值觀的變化而變化（Paustenbach 1995，1997）。

毫無疑問，未來幾年 TLV 或其他 OEL 的減少程度將取決於要預防的不利健康影響的類型（中樞神經系統抑制、急性毒性、氣味、刺激、發育影響或其他）。 當我們進入下個世紀時，尚不清楚 TLV 委員會將在多大程度上依賴各種預測毒性模型，或者他們將採用何種風險標準。

標準和非傳統工作時間表

輪班工作對工人的能力、壽命、死亡率和整體幸福感的影響程度尚不清楚。 許多行業已經實施了所謂的非傳統工作輪班和工作時間表，以試圖消除或至少減少正常輪班工作引起的一些問題，正常輪班工作包括每天三個八小時的工作班次。 一種被歸類為非傳統的工作時間表是涉及工作時間超過八小時並改變（壓縮）每週工作天數的類型（例如，每天工作 12 小時，每週工作三天）。 另一種類型的非傳統工作時間表涉及在給定的工作時間表中對化學或物理因素的一系列短暫接觸（例如，一個人接觸化學物質 30 分鐘，每天五次，兩次接觸之間間隔一小時的時間表） . 最後一類非傳統時間表涉及“危急情況”，其中人員持續暴露於空氣污染物（例如，航天器、潛艇）。

壓縮工作周是一種非傳統的工作時間表，主要用於非製造環境。 它指的是每週不到 40 天的全職工作（幾乎每週 12 小時）。 目前正在使用許多壓縮時間表，但最常見的是：(a) 每週工作四天，每天工作十小時； (b) 每週工作三天，每天工作 4 小時； (c) 1-2/1978 天工作週，其中四天工作九小時，一天工作四小時（通常是星期五）； (d) 五/四、九小時工作制的交替五天和四天工作週計劃（Nollen 和 Martin 1981；Nollen XNUMX）。

在所有工人中，按非傳統時間表工作的工人僅佔工作人口的 5% 左右。 在這個數字中，只有大約 50,000 到 200,000 名工作非傳統時間表的美國人受僱於經常接觸大量空氣中化學物質的行業。 在加拿大，按非傳統時間表工作的化學工人的百分比被認為更高（Paustenbach 1994）。

設定國際 OEL 的一種方法

正如 Lundberg (1994) 所指出的，所有國家委員會面臨的挑戰是確定一種共同的科學方法來設定 OEL。 國際合資企業對相關各方有利，因為編寫標准文件既費時又費錢（Paustenbach 1995）。

這是 1977 年北歐部長理事會決定成立北歐專家組 (NEG) 時的想法。 NEG 的任務是製定以科學為基礎的標准文件，供五個北歐國家（丹麥、芬蘭、冰島、挪威和瑞典）的監管機構用作 OEL 的共同科學依據。 NEG 的標准文件導致了臨界效應和劑量-反應/劑量-效應關係的定義。 臨界效應是在最低暴露時發生的不利效應。 沒有討論安全係數，也沒有提出數字 OEL。 自 1987 年起，標准文件由 NEG 每年同時以英文出版。

Lundberg (1994) 提出了每個縣都可以使用的標準化方法。 他建議構建具有以下特徵的文檔：

• 標準化的標准文件應反映科學文獻中提出的最新知識。
• 所使用的文獻最好是經過同行評審的科學論文，但至少是公開的。 應避免個人通信。 對公眾，特別是工人的開放，減少了最近對 ACGIH 文件的懷疑。
• 科學委員會應由來自學術界和政府的獨立科學家組成。 如果委員會應包括來自勞動力市場的科學代表，則雇主和僱員都應有代表。
• 科學委員會應徹底審查所有相關的流行病學和實驗研究，尤其是提供關鍵影響數據的“關鍵研究”。 應描述所有觀察到的影響。
• 應指出環境和生物監測的可能性。 還需要徹底檢查這些數據，包括毒代動力學數據。
• 如果數據允許，應說明劑量反應和劑量效應關係的建立。 結論中應說明每個觀察到的效應的無可觀察效應水平 (NOEL) 或最低可觀察效應水平 (LOEL)。 如有必要，應說明為什麼某種效應是關鍵效應的原因。 從而考慮效應的毒理學意義。
• 具體而言，應指出誘變、致癌和致畸特性以及過敏和免疫效應。
• 應提供所有描述的研究的參考列表。 如果文件中聲明僅使用了相關研究，則無需給出未使用的參考文獻列表或原因。 另一方面，列出文獻檢索中使用過的數據庫可能會很有趣。

在實踐中，OEL 在不同開發國家中的設定方式僅存在細微差別。 因此，就包含關鍵信息的標準化標准文件的格式達成一致應該相對容易。 從這一點來看，關於納入限制的安全邊際大小的決定將成為國家政策的問題。

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