化學品暴露危害風險評估...

化學品暴露危害風險評估與分級管理之原理及應用

蔡朋枝特聘教授成功大學醫學院工業衛生科暨環境醫學研究所

70403台南市北區勝利路138號門診大樓8樓Tel:(06)200-7346 ;(06)235-3535#5806

Fax:(06)275-2484E-mail: [email protected]

1

化學品危害

• CNS 15030

– Physical hazard

– Health hazard

– Environmental hazard

2

化學品危害

– Health hazard

• Without PELs (19,000)– Without sampling/analytical method

– With sampling/analytical method

• With PELs (491)– Without sampling/analytical method

– With sampling/analytical meth

• Required for conducting environmental monitoring (91)– Without long-term exposure data

– With long-term exposure data

3

What can you do for all these chemicals with different health hazards?

4

化學品危害風險評估技術

– 定性健康危害風險評估 –Expert system

– 半定量健康危害風險評估 -Control Banding

– 定量暴露危害風險評估-Modeling

定量暴露危害風險評估-Direct reading

– 定量暴露危害風險評估-Environmental monitoring

– 生物偵測-Biological Monitoring

小

大

技術強度

5


小

大

不確定性

–定性健康危害風險評估 –Expert system

–半定量健康危害風險評估 -Control Banding

–定量暴露危害風險評估-Modeling


–定量暴露危害風險評估-Environmental monitoring

–生物偵測-Biological Monitoring

6


小

大

高估之可能性

– 定性健康危害風險評估 - Expert system

– 半定量健康危害風險評估 -Control Banding

– 定量暴露危害風險評估-Modeling


– 定量暴露危害風險評估-Environmental monitoring

– 生物偵測-Biological Monitoring

化學品健康暴露危害風險之基本概念

• Acceptable• No control is needed• Long sampling frequency?

• Unacceptable• Implement control measures• Sampling after control?

• Required Good EA skills

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8

Health hazard chemicals

Qualitative/semi-quantitative assessment

ControlNo

No

Unsure

YesRe assessedPeriodically

Quantitative assessment(modeling/dir. Reading)

ControlNoRe assessed

Periodically

Yes

Unsure

NoQuantitative assessment(Environ Mornitoring)


Periodically

Yes

Unsure

NoQuantitative assessment(Bio. Monitoring)


Periodically

Yes

UnsureNoQuantitative assessment

(Physical examination)Control

NoRe assessedPeriodically

Yes

化學品健康暴露危害風險評估技術

暴露與健康危害風險評估(Exposure and health risk assessment)

• 健康危害風險評估 (Exposure health risk assessment)

• 暴露風險評估 (Exposure risk Assessment)

9

化學品分級管理是

化學品暴露風險分級管理?或是

化學品暴露健康危害風險分級管理?

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Safety/health risk assessment

• Safety:

– Severity x possibility

• Health

– Toxicity x exposure

The Content of Exposure Risk Assessment

• Exposure risk assessment

– Exposure

– Exposure limit

• Exposure risk= f (Exposure/Exposure limit)

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化學品危害風險評估制度應具備之特徵

全面掌握

多元評估

基於科學風險分級

分級管理

現行法規Current regulations

化學品分級管理

• 雇主對於化學品，應依其健康危害、散布狀況及使用量

等情形，評估風險等級並採取分級管理措施

第11條

第1項

• 雇主使勞工製造、處置或使用之化學品，符合國家標準

CNS 15030化學品分類，具有健康危害者，應評估其

危害及暴露程度，劃分風險等級，並採取對應之分級管

理措施

第4條

第7條

◦ 職業安全衛生法與危害性化學品評估及分級管理辦法

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職業安全衛生法

危害性化學品評估及分級管理辦法

• 雇主辦理前條之評估級分級管理，應參照中央主管機關公告之技術指引，或採取其他具同等科學基礎之評估及管理方法辦理


• 雇主對於化學品，應依其健康危害、散布狀況及使用量

等情形，評估風險等級並採取分級管理措施

第11條

第1項

• 雇主使勞工製造、處置或使用之化學品，符合國家標準

CNS 15030化學品分類，具有健康危害者，應評估其

危害及暴露程度，劃分風險等級，並採取對應之分級管

理措施

第4條

第7條


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• 雇主辦理前條之評估級分級管理，應參照中央主管機關公告之技術指引，或採取其他具同等科學基礎之評估及管理方法辦理

Exposure toxicity

The CCB is a health risk assessment tool


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訂有容許暴露標準化學品暴露評估

• 雇主對於中央主管機關訂有容許暴露標準之作業場所，

應確保勞工之危害暴露低於標準值

第12條

第1項

• 事業單位從事特別危害健康作業（游離輻射作業除外）

之勞工人數在一百人以上，或總勞工人數五百人以上者，

雇主對於第三條之化學品，經中央主管機關訂有容許暴

露標準者，應參照中央主管機關公告之採樣分析建議方

法或運用定量推估模式實施暴露評估。

第8條


18


危害性化學品評估及分

級管理辦法

訂有容許暴露標準化學品暴露評估

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應辦理監測之化學品暴露評估

• 雇主對於經中央主管機關指定之作業場所，應訂定作

業環境監測計畫，並設置或委託由中央主管機關認可

之作業環境監測機構實施監測。但中央主管機關指定

免經監測機構分析之監測項目，得僱用合格監測人員

辦理之。

第12條

第3項

• 雇主應依勞工作業環境監測實施辦法所定之監測及期

程，實施前條化學品之暴露評估，必要時並得輔以其

他半定量、定量之評估模式或工具實施之。

第9條


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危害性化學品評估及分

級管理辦法

應辦理監測之化學品暴露評估

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暴露評估之分級管理

• 雇主對於前二條化學品之暴露評估結果，應依下列風

險等級，分別採取控制或管理措施：

• 一、第一級管理：暴露濃度低於容許暴露標準二分

之一者，除應持續維持原有之控制或管理措施外，

製程或作業內容變更時，並採行適當之變更管理措

施。

• 二、第二級管理：暴露濃度低於容許暴露標準但高

於或等於其二分之一者，應就製程設備、作業程序

或作業方法實施檢點，採取必要之改善措施。

• 三、第三級管理：暴露濃度高於或等於容許暴露標

準者，應即採取有效控制措施，並於完成改善後重

新評估，確保暴露濃度低於容許暴露標準。

第10條

22


23

管理區分

• Exposure hazard rankings

• Exposure hazard ratings

• Exposure hazard zones

• Exposure hazard classifications

• Exposure control categories

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管理區分與措施 (Japan)

• 管理區分一 (可接受之低度風險)

– 繼續維持

• 管理區分二 (可接受之風險)

– 鼓勵改善

• 管理區分三 (不可接受之風險)

• 工程控制(如：取代、密閉、隔離、通風換氣)

• 行政管理(如：PPE、縮短工時)

• 健康管理

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AIHA exposure control categoryExposure Control

Category*Recommended Control Uncertainty

rating

0 (

暴露評估之分級管理

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暴露與健康危害風險評估與分級管理制度

評估方法選擇…Method selection…

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A 群化學物質• 適用法令

– 職安法(11)

– 危化評管辦法 (4)

• 適用化學物質

– 具CNS15030健康危害之物質

(約19000種)

• 適用評估方法

– 定性健康危害風險評估 (Not recommend)

– 半定量健康危害風險評估 (CCB)

– 非作業環境監測之定量暴露危害風險評估

– 定量作業環境監測暴露危害風險評估

– 生物偵測

A:職安法第十一條規範之物質

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B 群化學物質• 適用法令

– 職安法第十二條第一項



– 有容許濃度標準者(491種)






– 生物偵測


B:職安法第十二條第一項規範之物質

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C 群化學物質

• 適用法令

– 職安法第十二條第三項



– 公告需實施環測者(108種)


– 定性健康危害風險評估評估 (Not recommend)


– 非作業環境監測定量暴露危害風險評估


– 生物偵測



C:職安法第十二條第三項

規範之物質

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D群化學物質• 適用法令

– 第三十一條第三項

– 女性勞工母性健康保護實施辦法


– 母性健康危害之虞有關之化學物質






– 生物偵測



C:職安法第十二條第三項規範之物質

D:職安法第三十一條第三項規範之物質

定性推估模式

• 專業判斷 Professional judgment

• 專家系統 Expert system evaluation

• 推論與類比 Inference and Analogy

Q: How can you convince your customers and IH inspectors?

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半定量推估模式(Semi-quantitative predictive model)

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• 我國化學品分級管理工具(參考國際勞工組織發展之管理工具：Chemical Control Banding Toolkit)(http://ccb.osha.gov.tw/content/info/AboutCCB.aspx?cssid=1)

• 英國物質健康危害控制要點（Control of Substances Hazardous to Health Essentials, COSHH Essentials）(http://www.hse.gov.uk/coshh/essentials/coshh-tool.htm)

• 德國工作場所危害物質管控計劃（Einfaches Maßnahmenkonzept Gefahrstoffe, EMKG）(http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/EMKG/Software.html)

• 荷蘭物質管理線上工具（Stoffenmanager）(https://stoffenmanager.nl/)

• 新加坡人力部職業衛生局所研擬之(A semi-quantitative method to assess occupational exposure to harmful chemicals) (https://www.wshc.sg/files/wshc/upload/cms/file/2014/A%20Semiquantitative%20Method%20to%20Assess%20Occupational%20Exposure%20to%20Harmful%20Che.pdf)

• 日本「有害物質之危害指針」(http://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/roudou/an-eihou/dl/ka060320001b.pdf)

• 美國NIOSH「Qualitative Risk Characterization and Management of Occupational Hazards: Control Banding (CB)」(http://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-152/)

• 其他等同科學基礎之評估及管理方法

http://ccb.osha.gov.tw/content/info/AboutCCB.aspx?cssid=1http://www.hse.gov.uk/coshh/essentials/coshh-tool.htmhttp://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/EMKG/Software.htmlhttps://stoffenmanager.nl/https://www.wshc.sg/files/wshc/upload/cms/file/2014/A Semiquantitative Method to Assess Occupational Exposure to Harmful Che.pdfhttp://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/roudou/an-eihou/dl/ka060320001b.pdfhttp://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-152/

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CCB-五步驟

1.劃分危害群組

2.判定逸散程度

3.選擇使用量

4.決定管理方法

5.參考暴露表單

1. 2.

3.

4.

5.

日本中央勞動災害防止協會所推行配合化學品GHS分類及標示之風險評估

風險評估程序

(1)危險性及有害性區分區分：依有害性分類及GHS區分

(2)有害性等級：作業環境區分=作業量點數+揮發性點數-換氣點數

作業環境等級推估

暴露等級推估

(3)風險等級係由有害性等級及暴露等級計推估出

(4)減低風險之優先順序

(5)實施減低風險計畫

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英國物質健康危害控制要點(Control of Substances Hazardous to Health Essentials, COSHH Essentials)

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德國工作場所危害物質管控計劃(Einfaches Maßnahmenkonzept Gefahrstoffe; EMKG)

• 適用中小企業工作場所風險評估

• 由SDS中所提供的資訊+基本工作場所運作情況，=>管控策略=>減少吸入或皮膚暴露。

• 完成評估8步驟。

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39

半定量暴露危害評估方法– Example

– The Exposure Hazard Index (EHI)

39

)()()( PDIEITIEHI

TI : Toxicity index

EI : Exposure index

PDI : Protection deficiency index

)log(16.42 TWAOELTI

0037.0)(T0023.0 EI

PIMIPDI 118.021.0 NMI

PI= Types of eng. control +PPE 0~1

(T：min)

N：number of management measures

Source: Developing a Semi-Quantitative Occupational Risk Prediction Model for Chemical

Exposures and Its Application to a National Chemical Exposure Databank (Wang et al., Int. J.

Environ. Res. Public Health, 2013, 10:3157-3171)

40

– Example

40

Control priority Recommended industries EHI

First priority industries (EHI ranking≧90th percentile; EHI≧32.43)

Plastic products manufacturing (n=37) 43.47

Petroleum products manufacturing (n=7) 35.54

Metal products manufacturing (n=137) 33.17

Second priority industries (90th percentile >EHI ranking≧70th percentile;

32.43>EHI≧20.61)

Transportation manufacturing (n=17) 31.32

Electrical equipment manufacturing (n=22) 27.23

Electronic components manufacturing (n=34) 23.46

Chemical materials manufacturing (n=94) 21.66

Paper products manufacturing (n=17) 21.44

Third priority industries (70th percentile >EHI ranking≧50th percentile;

20.61>EHI≧10.41)

Metalworking manufacturing (n=49) 17.29

Chemical products manufacturing (n=16) 14.06

Non-metallic mineral products manufacturing (n=15) 12.58

Leather products manufacturing (n=9) 12.03

非作業環境監測定量暴露危害風險評估

• 直讀式儀器監測

• 定量暴露推估模式

• 其他有效推估作業場所勞工暴露濃度之方法

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直讀式儀器監測

• 採用直讀式儀器進行監測時，應考慮能有效排除干擾因子

– Detective tubes

– TVOCs monitors

– Others

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定量暴露推估模式

• 作業場所無通風推估模式(Zero Ventilation Model)

• 飽和蒸氣壓模式（Saturation Vapor Pressure Model）

• 暴露空間模式（Box Models）

• 完全混合模式（Well-mixed Room Model）

• 二暴露區模式（Two-Zone Model）

• 渦流擴散模式(Turbulent Eddy diffusion model)

• 統計推估模式(Statistical models)

• 其他具有相同效力或可有效推估勞工暴露之推估模式

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作業場所無通風推估模式Zero ventilation model

44

• C= Total consumptions (M) / Workplace vol. (V)

• Assumptions:

– Ignore saturations

– Final concentrations from beginning to the end

– No leakings

– No sinks

– Highest ave concentrations of the workplace

Reference book

飽和蒸氣壓模式Saturation vapor pressure model

完全混合模式Well-mixed box (WMB) model

48

Example

49

Forced ventilation

50

二暴露區模式Far field/near field model with a constant emission rate

Air dispersion plume models

Pasguill-Gifford equation

Equation particularly relevant to IH

Near field plume model

Mid-field plume model

「公私場所固定污染源申報空氣污染防制費之揮發性有機物之行業製程排放係數、操作單元（含設備元件）排放係數、控制效率及其他計量規定

1. 規範「固定污染源空氣污染防制費收費費率」計算揮發性有機物排放量時，應依本公告之排放係數及規定計算。

2. 規範公私場所固定污染源申報空氣污染防制費之揮發性有機物之行業製程排放係數、操作單元（含設備元件）排放係數、控制效率及其他計量規定(如附表)。

作業環境監測

• 依作業環境監測之目的：

–區域採樣測定：

• 可用以掌握環境中有害物質實態。

–勞工個人採樣測定：

• 可用以瞭解勞工暴露量。

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區域採樣(area sampling)測定

• 實施區域採樣時，需先擬訂單位作業場所，然後

實施可用以評估作業環境平均濃度之測定方法。

• 此法通常無法用以直接評估勞工之暴露情形。

• 已逐漸被個人採樣所取代。

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個人採樣(personal sampling)

• 為最主要之採樣方法。

• 目前最常使用之採樣策略包括

– NIOSH1977之最大暴露危險群(maximum exposure risk group)採樣

• 暴露者之符法性評估(compliance assessment)

– AIHA之相似暴露群(SEG，similar exposure group)採樣策略

• 評估勞工之長期平均暴露量(long-term average exposure assessment)。

61

62

作業環境監測步驟• 目的

• 資料搜集

• 作業環境監測計劃

– 策略

– 資料分析方法

• 測定

• 資料分析

• 推論

• 報告撰寫

以環測應用於暴露評估

• 雇主對於經中央主管機關指定之作業場所，應訂定作

業環境監測計畫，並設置或委託由中央主管機關認可

之作業環境監測機構實施監測。但中央主管機關指定

免經監測機構分析之監測項目，得僱用合格監測人員

辦理之。

第12條

第3項

• 雇主應依勞工作業環境監測實施辦法所定之監測及期

程，實施前條化學品之暴露評估，必要時並得輔以其

他半定量、定量之評估模式或工具實施之。

第9條

◦ 職業安全衛生法與危害性化學品評估級分級管理辦法

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危害性化學品評估級分

級管理辦法

以環測應用於暴露評估

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傳統統計與貝式統計

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OEL

傳統統計計算結果

百分之95分位值（eQ95）的容忍界線上限值（UTL）

百分之95分位值（eQ95）

傳統統計貝氏統計

貝氏統計

事後機率

事前機率（專家判斷）

可能性（少量的環測濃度）

AIHA利用傳統統計的方法，說明需要多少樣本才能達到統計上的要求。但需要的樣本數可能很多，事業單位在實務上應用有困難

【傳統統計方法】平均暴露濃度與OEL比例為0.75，

GSD為3.5需要384個樣本

其他重要概念

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同一作業場所使用二種以上化學品或混合物

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• CCB:

– 雇主應針對個別化學品，分別辦理健康危害風險評估及分級

– 並以最高風險等級，作為後續管理規劃的依據。

同一作業場所使用二種以上化學品或混合物

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• 屬有容許暴露標準化學品，或依法應實施作業環境監測者:

– 若化學品具相同之健康危害，且已知無擷抗或協乘作用者，得依相加作用，辦理暴露評估結果分級。

– 或採取其他足以保護勞工暴露危害之計算方式，辦理暴露評估結果分級。

系統文件管理

• 雇主應訂定相關實施計畫，據以執行本指引之評估方法及分級管理措施，產生之文件及紀錄，應維持一套系統予以管制，並依規定期限保存。– 前項文件以電子檔形式存放者，應建立保護及備份，並防止

未授權者取閱或修改。

• 雇主應建立定期稽核與管理審查之頻率、作法及程序，以確認評估與分級管理實施計畫之執行成效。

• 雇主應建立適當之程序，以處理稽核與管理審查所提出分級與管理措施之改善建議。– 依前項程序評估所採之分級及管理措施不足或應變更方法時，

應即時合理調整，並將作業文件化，予以保存。

69

作業場所具有健康危害之化學品分級管理清單

70

The end

Thanks

71

化學品暴露危害風險評估...

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