国内外焊接烟尘有害化学因素限值标准简介及对比分析
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高凤 安书科
摘要： 基于收集分析国内外最新研究报道，运用常见的比较分析法，将我国与国际焊接烟尘有害因素职业接触限值标准的内容、专业术语、法律地位、限量标准的制定程序和方法及修订情况进行了系统的分析，进一步探讨了我国及国际上焊接烟尘有害化学因素职业接触限值的意义及差异。通过研究眀析了我国与国外焊接烟尘职业接触限值标准的差距，进一步了解国际焊接烟尘职业接触限值标准的最新发展动态及趋势，以期为我国焊接烟尘有害化学因素限值标准的制订、修订提供参考。
关键词： 焊接烟尘; 限值; 职业接触; 标准
中图分类号： TG 408
Abstract： This study was based on the collection and analysis of the latest research reports by using method of comparative analysis，to systematically compare the difference between the current standard of occupational exposure limits （OELs） domestic and foreign maximum workplace concentration in the aspects of content，technical terms，position of law，establishing method and the revision of standards of occupational exposure limits，etc， and discuss the diversity and significance of the occupational exposure limits.The study aims to try to give a clear and more particular knowledge of the current standard of occupational exposure limitsdomestic and foreign，so as to provide a reference for the formulation and revision of harmful chemical factors for welding fume standards of occupational exposure limits （OELs） in China.
Key words： welding fume;limit value;occupational exposure;standard
0 前言
焊接过程产生的烟尘通常会对从业人员的健康和周围环境造成危害，同时还会影响使用设备的效率以及寿命[1]。近年来，随着大截面长焊缝构件用量及有限空间焊接从业人员的增加，焊接烟尘引起的职业问题日益凸显[2]。
据2017年我国职业病报告显示，该年度因职业导致的尘肺病患者达24 206例，其中建材行业1 163例。《国家职业病防治规划（2016-2020年）》提出，要以职业性尘肺病、化学中毒为重点，在矿山、有色金属、冶金、建材等行业领域开展专项治理[3]。2018年卫生部颁布的《职业病危害因素分类目录》将电焊烟尘归为粉尘类职业病危害因素。但电焊烟尘危害因素相关标准的建立却未能随着电焊行业的发展同步更新。近十年来，我国始终沿用2007年修订的GBZ2.0《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》，而2019年修订的版本，于2020年4月1日起实施[4]。虽然电焊烟尘的职业安全问题是一个复杂的技术综合问题，涉及到电焊技术、设备、材料等眾多因素，但先进完善的电焊烟尘职业接触限值标准能保证电焊行业的安全运行。
当前国际上广泛应用的焊接烟尘职业接触标准为美国ACGIH发布的TLV和德国发布的MAK。加拿大、法国等其他国家根据这两套标准参考引用或编制了其国内适用标准。基于国内外电焊行业发展现状和职业安全问题，全面系统的分析国际先进标准，有助于细化和完善国内行业标准，进一步规范、指导电焊职业者的操作，从而促进焊接行业安全性的提升。文中通过分析比较我国与国际流行标准及其它具有代表性的国家焊接烟尘有害因素职业接触限值标准，以期明确各标准的具体条件限制及优劣势。在此基础上提出改进意见，为完善和升级我国新的电焊烟尘职业标准提供一定的参考。
1 国内外焊接烟尘标准概况
1.1 我国焊接烟尘标准的发展历程
我国作业场所粉尘容许浓度的制定与研究工作大体可分为学习引进、研制开发两个阶段，具体情况见表1。由表1可知，第一个阶段是从1956年标准-101-56开始。当时，国家组织专家翻译了原苏联国家标准《工厂设计卫生条例（1327-47）》，该标准中只规定了石英、石棉、其他粉尘3种粉尘的最高容许浓度（MAC）。第二个阶段以20世纪80年代我国建立全国卫生标准技术委员会为标志，全面开展了卫生标准的研制工作，制定了《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79），提出了一般粉尘的限值。而焊接烟尘的允许浓度值在《车间空间中电焊烟尘卫生标准》）（GB16194-1996）中首次提出，其最高允许浓度值6 mg/m3，同时提出参照GB5748对焊接烟尘进行监测检验。
后为贯彻实施《中华人民共和国职业病防治法》，将《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）修订细化分为两个标准：工业企业设计卫生标准和工作场所有害因素职业接触限值，其中《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）首次提出了职业接触限值的概念，并将职业接触限值分为三类，即时间加权平均允许浓度（PC-TWA）、最高允许浓度（MAC）和短时间接触容许浓度（PC-STEL）。最后，规定了工作场所空气中电焊烟尘（总尘）允许浓度值TWA为4 mg/m3及有毒物质（如，锰及其化合物、臭氧、一氧化碳、氮氧化物、氟化氢等）的接触限值。
2007版的修订将《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）分为GBZ2.0《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》和GBZ2.0《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理有害因素》，而焊接烟尘有害物质属第一部分，其限值基本保持不变，值得注意的是该标准提出了超限倍数的概念，即短时间接触的过高水平波动，在符合PC-TWA的的前提下，粉尘的超限倍数是2倍。此外，该标准还规定了工作场所有害物质的检测参照GBZ159《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》和GBZ/T160《工作场所空气有毒物质测定》，若无上述规定时，可用国内外公认的测定方法进行，并根据国际癌症组织（IARC）的规定进行分级，将电焊烟尘划分为G2B，即可疑人类致癌物。
2019版修订的《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2.1-2019）引进了峰接触浓度的概念并替代了超限倍数;明确了接触限值标准制定时依据的不良健康效应;进一步完善了监测检测方法的相关要求;对分别制定有总粉尘和呼吸性粉尘PC-TWA的，明确了优先测定呼吸性粉尘的TWA的规定。
1.2 国际焊接烟尘法规标准应用现状
国际部分国家焊接烟尘有害职业接触限值标准对比情况如表2所示。由表2可知，美国焊接烟尘限值主要参考美国政府工业卫生医师协会（ACG IH）公布的阈限值TLVs。该协会主要是基于已发表的科学论文进行同行评估，从而制定作业场所有害化学因素的职业接触限值。该限值每年修订一次，期间会对新发现或未完善的有害物质补编。目前最新修订版本为2019版。
德国MAK即工作场所化学物质健康损害调查委员会于每年7月1日发布MAK-BAT（工作场所化学物质的生物容许限值）限值目录，该值基于大量文献计量和科学评价，并于网上公开6个月征求意见和复审修订[8]。经纳入TRGS900的电焊烟尘MAK值具有极高的权威性，欧盟SCOEL和美国ACGIH都非常认可该值。其最新版本为2019版。
欧盟以官方文件形式公布了4版职业接触限值，其最新版本于2017年1月31日在欧盟指令2017/16上公布。欧盟职业接触限值为指示性的或具有法律效力，通常指示性的职业接触限值（IOELVS），欧盟国家将其作为科学健康建议而发布;所有欧盟成员国均应根据欧盟IOELVS制定与本国法律法规一致的职业接触限值。焊接烟尘有害化学因素通常属指示性职业接触限值。
荷兰职业接触限值分为两种，一种为公共职业接触限值，具有法律效力，由政府部门制定;另一种叫做企业职业接触限值，由各企业制定。两种限值均以健康为基础制定的数值，工作人员在工作场所低于该浓度接触不会产生健康危害。焊接烟尘有害化学因素属政府制定的职业接触限值。
2 我国与国际焊接烟尘有害因素标准对比
2.1 管理机构对比
国际上各国的焊接烟尘限值标准大多以技术法规的形式进行了规定，而中国是以强制性标准的形式呈现的。
2.2 更新周期对比
不同国家的职业接触标准更新周期不同，同时在内容和结构上也有各自的特点。美国ACGIH和德国MAK，都保持着每年更新一次的频率，我国的GBZ2.1虽然去年才更新，但距离2007的职业接触限值已有10余年，远不及行业发展的速度，且焊接烟尘的职业接触限值并无更新。通过对不同国家电焊烟尘职业接触限值的比较，缩短我国的职业接触标准更新周期，在标准制定过程中进行多方位的参考，鼓励企业或者卫生检验机构参与地区性或者国际性的职业接触限值标准起草，将有利于增强我国标准的国际话语权。
2.3 术语对比
我国在制定GBZ2.1标准前，跟踪研究了WHO基于健康的接触限值、美国（ACGIN）、欧盟、英国、德国、西班牙、日本、南非、香港、台湾等国家或地区的职业接触限值，并与一些有代表性国家的职业接触限值进行了比较研究。因此在术语上的使用基本与各国一致，但仍存在部分不同。表3展示了我国及国际上部分国际（组织）焊接烟尘有害因素职业接触限值的部分术语描述。具体分析如下：
（1）以美国ACGIH为参照的部分国家，以及荷兰、德国MAK等国家职业接触标准参照CEN-ISO-ACGIH粉尘分类标准，将电焊烟尘划分为呼吸性粉尘和可吸入性粉尘，而中国的职业接触标准参照的是英国制定的BM-RC方法，将电焊粉尘划分为总尘和呼吸性粉尘。因此两者电焊烟尘限值是否具有可比性，还需进一步研究国内外粉尘的具体定义[9]。
（2）我国及国际在制定限值时主要包括PC-TWA，PC-STEL，MAC这三种指标。而德国MA制定的职业接触限值以工作场所的最高浓度MAC为标准，与之相符的指标是PC-TWA。因此，在与德国MAK值进行比较时，仅对PC-TWA值做对比分析。
（3）德国MAK制定了一套应用于该国内的致癌物质分级即风险分级评估。中国及美国等国家应用的是國际癌症组织IARC分类方法，将电焊烟尘划分为G2B（即对人可疑致癌）。德国对电焊烟尘只制定了MAK值，不对其进行致癌标识。按照目前德国对致癌物质风险值管理，电焊烟尘中涉及到的化学有害因素砷化合物可接受质量浓度为0.83 μg/m3，可容忍浓度为8.3 μg/m3，即在该风险水平对应的工作环境（8 h时间加权平均浓度）下工作40年，终生罹患癌症的相应概率分别为4/10 000和4/1 000。
2.4 焊接烟尘部分有害化学因素职业接触限值对比分析2.4.1 焊接烟尘有害化学因素种类与数量对比
表4和表5列举了部分国家（组织）与焊接有关的有害化学因素职业接触限值。通过对比分析研究，可以发现国内外电焊烟尘职业接触限值标准中规定的化学有害因素种类数量差异较大，但交叉率较高。我国的限量指标较为齐全，约为德国MAK与荷兰的2倍。究其原因，主要为一氧化碳指标数量差异较大。鉴于我国地理位置的特点，将一氧化碳的指标按照海拔的不同划分为4种类型，仅此一项，两者就相差3种。
从表中的可比限量指标可以看出，二者在数量上不同，表明可比指标之间存在一对多的情况。以铅为例，我国既制定了铅尘的指标，又制定了铅烟的指标。而其他国家仅制定了铅的综合指标。
2.4.2 焊接烟尘有害化学因素限值指标差异
焊接烟尘有害化学因素指标值的差异分为三类，即我国焊接烟尘有害化学因素限值与其他国家相同、严于其他国家、宽于其他国家。
由图1及表5的数据可知，虽然我国与其他国家焊接烟尘有害化学因素的种类交叉率较高，但可比指标数量较少。仅占我国限量指标数的29%，共涉及7大类13类指标。与美国ACGIH的可比指标最多，且有两项指标相同，也侧面验证了我国在制定限值标准时多参照美国ACGIH指标。
我国指标值严于欧盟和荷兰的数量均为2个，达到焊接烟尘有害化学因素种类的25%，说明我国标准中有四分之一的可比限量指标严于欧盟和荷兰。而与德国MAK相比，我国有2项宽于MAK。如我国规定锰及其无机化合物的有害职业接触限值为0.15 mg/m3，而MAK规定为0.02 mg/m3，较我国严格7.5倍，虽然MAK制定的指标种类较少，但在数值上的要求远远严于其他国家。
2.4.3 焊接烟尘指标值差异
我国与美国ACGIH、德国MAK中电焊烟尘的限值都是以PC-TWA的形式给出。同时，我国GBZ2.1与美国ACGIH都规定峰接触浓度：劳动者接触水平瞬时超出PC-TWA值3倍的接触每次不得超过15 min，一个工作日期间不得超过4次，相继间隔不短于1 h，且在任何情况下都不能超过PC-TWA值的5倍。
表6所示为部分国家焊接烟尘暴露标准，对比可知，国际上焊接烟尘暴露标准值多集中在5 mg/m3，中国虽然总尘控制为4 mg/m3。但前已述及，由于对粉尘的分类标准不一致，在数值上与他国家不具有可比性。作为全球宜居国家排名前五的荷兰，对焊接烟尘的接触限值标准最严，仅1 mg/m3。但该標准对于我国这样的焊接大国，可操作性和实用性并不强。
综上所述，虽然中国制定的焊接烟尘限值标准要求更多、涉及的化学有害因素种类和限量标准更为广泛，但我国及国际现行的标准均未对焊接烟尘的接触值以总值和呼尘给出未给予足够关注，且相关研究表明焊接烟尘粒径多集中在0.01～2.5 μm，应该同时关注PM2.5，PM1的职业接触限值。
3 结论
（1）对电焊烟尘的分类标准及采样器的制定标准进行修订，与国际接轨，实现电焊烟尘职业接触限值的可比性。是未来GBZ2.1修订的重要方向。
（2）实时根据国内外焊接领域的变化，加强焊接烟尘职业接触限值标准的修订及完善，补充行业缺口，是必须要解决的问题。
（3）同时关注PM2.5，PM1的职业接触限值。并进一步跟踪和研究电焊烟尘暴露和工龄的职业健康影响，制定适用于长期从事焊接工作的人员职业接触限值。
（4）成立横跨焊接行业、环保、市场监督、卫生等部门的焊接烟尘安全控制委员会，将风险预警和监控系统引入焊接领域中，针对性地开展焊接烟尘有害因素分析评估及管理研究，运用跟踪监测和动态分析，加强对焊接烟尘有害化学因素检测监测，严格落实焊接烟尘安全责任制，有利于确保焊接从业人员的健康。
参考文献
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[4] 国家卫生健康委员会.关于发布强制性国家职业卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》的通告[EB/OL].http：//www.nhc.gov.cn/fzs/s7852d/201909/7abe1Km1y1NZT1T6VsErLdPmke6xTvCpgrqswo.shtml.
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