接觸評估（exposure assessment）是職業(yè)流行病學(xué)的重要組成部分。目前常用的接觸評估方法主要有工種接觸矩陣法、專家評估法、定量測定資料法等，其中存在的主要問題是正確估算和檢驗?zāi)陈殬I(yè)有害因素的濃度或強度。車間空氣中以氣濃膠形式存在的有毒有害化學(xué)物質(zhì)是工作場所常見的職業(yè)危害因素，是勞動衛(wèi)生研究的一個重要方面。隨著Bayes統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展，其應(yīng)用越來越廣泛。它能夠綜合多種信息，提供全面的統(tǒng)計分析結(jié)果。我們用專家評估及Bayse統(tǒng)計學(xué)方法，結(jié)合接觸決定因子物理模型，評估了某車間空氣中苯的濃度，并以實際測量值為標準，檢驗其評估結(jié)果的準確性。
對象與方法
1.對象：某橡膠廠搪漿車間，生產(chǎn)小棉線橡膠管。該崗位的工作任務(wù)是將編織后的棉線管拖過搪漿池，涂抹膠漿，做成各類管子的內(nèi)管，再手工將這些管子卷盤存放。該崗位使用純苯、汽油，敞開式作業(yè)。車間內(nèi)有軸流風機2臺，因噪聲大而使用少；房頂有吊扇4臺，東西墻面各有軸流式排氣扇2臺，夏季使用；另有局部排風裝置1套，但不能運轉(zhuǎn)。成型車間有大小成型機各一臺，工藝是將橡膠板卷折起來，壓制成膠管，其中涂刷純苯使之結(jié)合緊密。車間內(nèi)煉膠、裁布、壓出、硫化等工序設(shè)置在同一工房內(nèi)。該工房內(nèi)共有22臺風扇，無排風裝置。
2.研究方法與步驟：主要分為準備階段與評估階段。（1）收集參數(shù)：未能可找到這2個車間的建筑設(shè)計、工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計資料，所有參數(shù)資料全部自行測定。直接測量車間大小及有效空間容量、工作點與污染源的距離。在車間密閉后均勻布點，同時用12只采樣泵在污染物產(chǎn)生前采樣1次，在生產(chǎn)開始后連續(xù)采樣6次，每次10 min，持續(xù)2 d，氣相色譜法測定苯濃度。用前、后兩次平均濃度之差乘以室內(nèi)有效面積，再除以每次采樣時間，計算污染物產(chǎn)生率。用風速儀分別于上午9:30、中午12:30、下午3:30連續(xù)2 min測量近區(qū)界面、全部通風口風速，持續(xù)2 d，計算室內(nèi)通風量。（2）收集歷史測量資料；到廠防保科、當?shù)匦l(wèi)生監(jiān)督部門、疾病控制中心收集其勞動衛(wèi)生資料。發(fā)現(xiàn)這2個車間曾于近年測定1次，各有苯濃度數(shù)據(jù)3個。（3）編輯參數(shù)信息文本；主要內(nèi)容為車間平面圖及照片，工人的工作任務(wù)和操作方式的描述及照片，污染物產(chǎn)生率、室內(nèi)通風量、界面風速及風量、車間容積、操作點與污染物距離，不提供濃度測定資料。（4）收集參考文獻；查找近30年來國內(nèi)關(guān)于工廠苯污染的濃度報告資料共1 033篇，其中包括未公開發(fā)表的文獻。（5）采集空氣樣本；用氣泵-碳管連續(xù)采樣10 d，每天采樣1～3個時點，于各車間分別得樣本22個。（6）選擇專家；我們共選擇從事勞動衛(wèi)生工作多年、有豐定的現(xiàn)場工作經(jīng)驗的4位專家。（7）收集主觀概率；請專家根據(jù)參數(shù)信息，提供各參數(shù)的數(shù)學(xué)分布形式、平均值、某置信度的置信區(qū)間。（8）專家-參考文獻法評估；初步評估時選擇到與本研究密切相關(guān)的論文7篇，均為橡膠廠苯污染的報道。在專家給出主觀概率后，依據(jù)參考文獻給出本車間濃度的平均值、某置信度下的置信區(qū)間及依據(jù)。（9）BAYES統(tǒng)計推斷法評估；根據(jù)專家給出的各參數(shù)的概率分布形式及歷史濃度數(shù)據(jù)，用WinBugs編程二區(qū)域模型，計算車間空氣中苯濃度的后驗概率。（10）專家-測量資料法評估；4位專家依據(jù)歷史測定數(shù)據(jù)，分別給出平均值、某置信度下的濃度變化及依據(jù)。如果不一致，面對面討論決定。（11）統(tǒng)計學(xué)檢驗；用SPSS統(tǒng)計軟件作均數(shù)的t檢驗，正態(tài)性檢驗用W檢驗。
3.質(zhì)量控制：所有現(xiàn)場調(diào)查員和儀器分析員均為有多年工作經(jīng)驗的勞動衛(wèi)生學(xué)或檢驗學(xué)專業(yè)人員，于課題準備期進行過培訓(xùn)和預(yù)調(diào)查。所有儀器在每次使用前均進行校正。在專家-參考文獻法、BAYES統(tǒng)計推斷法評估時，不向?qū)＜姨峁┻@2個車間的任何空氣測定資料。
結(jié)果
1.參數(shù)實際測量結(jié)果：搪漿車間總?cè)莘e為1 290m3西側(cè)有8個小室，體積供136m3。2次測量的污染物產(chǎn)生率均值為594 mg/min，室內(nèi)通風量629 m3/min，近區(qū)界面風量24.6 m3/min，操作人員離污染物距離1.2 m。成型車間總?cè)莘e為13 194 m3，2次測量的污染物產(chǎn)生率1 652 mg/min，室內(nèi)通風量3 501 m3/min，近區(qū)界面風量70.5 m3/min，操作人員離污染物平均距離1.0m。
2.樣本的統(tǒng)計學(xué)描述：樣本的統(tǒng)計學(xué)描述見表1。各樣本服從（自然）對數(shù)正態(tài)分布。歷史測量資料樣本與檢驗樣本差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。
3.專家主觀概率：根據(jù)參數(shù)信息和專業(yè)經(jīng)驗提供的主觀概率分布見表2。專家對各參數(shù)的取值采用現(xiàn)場測量的均值，但浮動范圍比測量值大。
4.專家評估結(jié)果：專家根據(jù)不同信息，得出了不同結(jié)果，見表1。搪漿車間的專家，參考文獻法與檢驗樣本有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
表1 各樣本的統(tǒng)計學(xué)描述及各方法評估的結(jié)果（mg/m3）
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車間 |
樣本或方法名稱 |
幾何無均數(shù) |
幾何標準差 |
95％置信區(qū)間 |
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搪漿 |
歷史樣本 |
33.2 |
2.1 |
19~9 234 |
|
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檢驗樣本 |
35.2 |
3.4 |
45~156 |
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專家-參考文獻法 |
100.0* |
13.7 |
0.04~1 712 |
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Bayes統(tǒng)計推斷法 |
32.0 |
1.8 |
4.6~43 |
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專家-測量資料法 |
33.2 |
6.5 |
0.13~253 |
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成型 |
歷史樣本 |
216.8 |
4.14 |
129~7×1010 |
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|
檢驗樣本 |
143.8 |
2.74 |
162~417 |
|
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專家-參考文獻法 |
100.0 |
5.50 |
0.64~634 |
|
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Bayes統(tǒng)計推斷法 |
158.0 |
3.50 |
7.5~1 699 |
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專家-測量資料法 |
115.0 |
5.60 |
0.7~745 |
與檢驗樣本比較，*P＜0.01，t＝4.00，v=21
5.BAYES統(tǒng)計推斷法評估結(jié)果：依據(jù)專家先驗概率分布形式模擬抽樣，根據(jù)二區(qū)域模型，進行計算機模似抽樣計算，得到2車間空氣中苯濃度結(jié)果，見表1。BAYES統(tǒng)計推斷的2車間空氣中苯濃度與檢驗樣本均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。同時還得到統(tǒng)計學(xué)專家判斷參數(shù)先驗概率輸出，見表2。
由表2可見，對于2個車間的污染物產(chǎn)生率、界面風速這2個參數(shù)，其輸入、輸出相差不大；但對室內(nèi)通風量這一參數(shù)，先驗輸出約為輸入的2～3倍。
表2 專家判斷的參數(shù)主觀概率輸入及輸出（mg/m3）
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車間 |
參數(shù)名 |
分布形式 |
輸 入 |
輸 出 | ||||
|
G |
s |
95％置信區(qū)間 |
G |
s |
95％置信區(qū)間 | |||
|
搪漿 |
污染物產(chǎn)生率 室內(nèi)通風量 界面風量 |
正態(tài) 對數(shù)正態(tài) 對數(shù)正態(tài) |
594.0 629.0 24.6 |
139.0 129.0 4.7 |
182.0~1 005 31.0~1 227 4.6131 |
601 1 272 25 |
141 1 939 29 |
323.0~868 70.0~7 002 5.2~83 |
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成型 |
污染物產(chǎn)生率 室內(nèi)通風量 界面風量 |
正態(tài) 對數(shù)正態(tài) 對數(shù)正態(tài) |
1 652.0 3 501.0 70.5 |
388.0 493.0 34.0 |
503.0~2 800 175.0~6 827 1.5~32 368 |
1 664 9 771 62 |
299 878 511 |
873.6~2 454 187.0~66 500 1.0~282 |
討論
本研究中，專家認為有2篇參考文獻與搪漿車間情況較接近。但文獻報道的是工廠的平均濃度，而該搪漿車間為敞開式作業(yè)，濃度較高，估計約為100 mg/m3左右，明顯高于檢驗樣本平均值。另只有1篇與成型車間的原料工位相同，生產(chǎn)工藝和操作方式相似，但本車間較寬敞，工人人均空間大，自然通風好，所以調(diào)整了其濃度估計。專家沒有測量數(shù)據(jù)時，依據(jù)參考文獻資料和工作經(jīng)驗進行評估，具有一定的主觀性，提示我們一方面應(yīng)努力搜索更合適的參考文獻或結(jié)合其他方法，另一方面在文獻中應(yīng)具體報道的評估方法和過程。比較2車間的專家-參考文獻法評估結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，高濃度的評估效果比低濃度的評估更接近真實測量值，測量值對專家評估的明顯的幫助作用。專家得到幾個數(shù)據(jù)后，調(diào)整了自己的估計值，偏倚明顯降低，與國外文獻報道相似。本專家組認為其歷史測量值基本反映了該2崗位工人的實際接觸強度，因此用其作為主要評估依據(jù)，但認為實際接觸程度的波動范圍會更大，所以置信區(qū)間都較寬。提供給專家的成型車間苯濃度的3個測量值分別為170、60、998 mg/m3，算術(shù)均數(shù)與幾何均數(shù)分別為409.3、216.8 mg/m3。專家認為998 mg/m3的濃度出現(xiàn)的機會不大，所以估算平均值時采用了前2個值。
隨著對接觸決定因子的深入了解，已建立了多個預(yù)測模型，如充分混合盒式模型、雙區(qū)域模型、渦流擴散模型等。在二區(qū)域模型中，假設(shè)近區(qū)和遠區(qū)內(nèi)的空氣充分混合，二區(qū)域之間有有限的氣體交換，污染物穩(wěn)定產(chǎn)生。但在本研究中，如果將搪漿車間的污染物產(chǎn)生率、室內(nèi)通風量、近區(qū)界面風量的平均值代入二區(qū)域模型中時，所得到的濃度值為8.6 mg/m3，明顯低于檢驗樣本平均值。這可能與有效通風系數(shù)有關(guān)。因為空氣未充分混合，污染物相對聚集于污染源附近，通風效果欠佳，有效通風系數(shù)較低。為了解決有效通風系數(shù)的問題，有些數(shù)學(xué)模型中引入了混合因子的概念。許多研究表明，其取值大多在0.10～0.33之間。如果在該模型中混合因子取值為0.22，模型運算結(jié)果顯示，搪漿車間為39.1、成型車間為157.7 mg/m3，非常接近于實際測量值。
在回顧性定量接觸評估中，歷史測定資料經(jīng)常是零散的，并且具有很多的不確定性的偏倚。所以，在利用歷史資料時需要綜合其他信息進行合理處理。基于BAYES統(tǒng)計學(xué)和數(shù)學(xué)預(yù)測模型，結(jié)合有限數(shù)量的樣本信息，進行模擬抽樣，能計算該物質(zhì)的濃度值及其出現(xiàn)的概率。本研究發(fā)現(xiàn)，專家先驗輸入的污染物產(chǎn)生率、界面風量先驗輸出差別不大，且置信區(qū)間縮小；通風量的先驗輸入約為輸出的1/3～1/2說明專家高估了室內(nèi)有效通風量。這提示我們，專家在評估時應(yīng)充分考慮到室內(nèi)空氣的混合效率。因為BAYES統(tǒng)計推斷對先驗信息的依賴性并不強，所以在去處過程中模型依然能夠收斂。但是樣本對BAYES統(tǒng)計推斷具有決定性的影響，樣本的細小變化也可能對推斷結(jié)果產(chǎn)生明顯影響。所以當歷史測量資料有明顯的不確定性時，BAYES統(tǒng)計推斷法能發(fā)現(xiàn)偏倚、修整資料，提供較為全面的評估結(jié)果。本研究中，濃度估算結(jié)果與檢驗樣本無明顯差別。這主要是因為用于BAYES推斷的歷史測量值和檢驗樣本比較接近。對成型車間，BAYES統(tǒng)計推斷結(jié)果比測量值更接近檢驗樣本值。其主要原因是其推斷過程中，根據(jù)參數(shù)的分布形式進行隨機模擬抽樣，平衡了特殊值的影響，降低了資料的不確定性。本研究中，用于檢驗的樣本是連續(xù)10 d采樣得到的，可能存在自相關(guān)性，作為檢驗樣本不是很理想。在接下來的工作中，應(yīng)積累樣本，繼續(xù)檢驗分析。
總之，結(jié)合測定值的專家評估方法準確性好，省時省力，當為接觸平估之首選；如果沒有測定資料，結(jié)合參考文獻的專家評估方法也具有一定實用性；如果有一定數(shù)量的測定資料，但資料具有明顯的不確定性時，BAYES統(tǒng)計學(xué)方法能提供綜合的評估的不確定性時，BAYES統(tǒng)計學(xué)方法能提供綜合的評估結(jié)果，應(yīng)根據(jù)具體情況，綜合利用各種評估方法。