110 地方特考三等 職業安全衛生 工業衛生概論 考古題詳解
第 一 題20 分
試就生成方式、粒徑大小及內含特性,描述粉塵(dust)、液滴(droplet)、霧滴(mist)、燻煙(fume)與煙塵(smoke)之意涵。
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核心觀念
本題考查空氣中懸浮微粒(aerosol)的分類,判斷基準有三項:
- 生成方式:由機械破碎、液體霧化、蒸氣凝結或燃燒產生。
- 粒徑大小:粒徑會影響沉降、呼吸道沉積及危害程度,但各類別的粒徑並非絕對界線。
- 內含特性:微粒是固體、液體,或固液混合;其化學成分及形成來源亦有所不同。
本題不是單純背誦粒徑,而是要掌握「生成機制—物態—典型粒徑—成分」之間的關係。
解題方法
可依下列順序作答:
其中:
- 粉塵與機械作用有關;
- 液滴是懸浮於空氣中的液體微粒;
- 霧滴是液體經霧化或凝結形成的氣膠;
- 燻煙通常由蒸氣凝結形成極細小的固體微粒;
- 煙塵主要由燃燒或熱分解產生,通常含有固體及液體微粒。
各類微粒說明
一、粉塵(dust)
粉塵是固體物質受到機械作用後,經由破碎、研磨、切削、鑽孔、粉碎、搬運或篩分等作用,使原有物質分裂成細小固體粒子,並懸浮於空氣中所形成的氣膠。
其特性如下:
- 生成方式:機械性崩解或破碎。
- 物態:固體。
- 粒徑:通常大於燻煙,粒徑分布範圍很廣,常見約為 ;較大的粒子容易沉降,細粉塵則可長時間懸浮。
- 內含特性:化學組成通常與原始物質相同,例如矽砂產生含結晶型游離二氧化矽的粉塵,鉛塊切削可產生含鉛粉塵。
粉塵不一定是「毒性較低」的粒子;其危害取決於化學成分、濃度、粒徑及暴露時間。
二、液滴(droplet)
液滴是液體以離散小液珠形式懸浮於空氣中的微粒。它是一種較廣義的描述,著重於微粒的液體狀態,不一定限定其產生方式。
其特性如下:
- 生成方式:液體受到噴射、飛濺、攪拌、加壓排出或其他作用而分散於空氣中。
- 物態:液體。
- 粒徑:通常比霧滴大,粒徑可由數十微米至數百微米以上;粒徑較大時會迅速沉降,難以長時間形成穩定懸浮。
- 內含特性:液滴內含原液中的溶質、懸浮物或化學成分,例如酸液噴濺產生的酸性液滴、切削液形成的含油液滴。
液滴可視為液體微粒的通稱;當液滴數量多、粒徑細且可在空氣中形成穩定懸浮狀態時,通常稱為霧滴或霧(mist)。
三、霧滴(mist)
霧滴是液體以細小液珠形式分散於空氣中所形成的氣膠,常由液體霧化或蒸氣冷凝產生。
其特性如下:
- 生成方式:
- 液體經噴霧、噴漆、加壓噴射、攪拌或高速旋轉而霧化;
- 液體蒸氣冷卻後凝結成細小液珠。
- 物態:液體。
- 粒徑:通常約為 ,實際範圍會因生成方式而異;噴霧形成的霧滴可能大於凝結形成的霧滴。
- 內含特性:通常含有原液成分,可能包括水、油、酸、鹼、有機溶劑或其他化學物質。例如電鍍酸霧、噴漆霧、油霧及切削油霧。
霧滴與液滴的差別主要在於:
- 液滴是較廣義的液體微粒名稱;
- 霧滴則強調液體微粒細小、可懸浮於空氣中,且通常形成可吸入的氣膠。
四、燻煙(fume)
燻煙是物質先經加熱而揮發或汽化,之後因冷卻而凝結,並常伴隨氧化反應,形成極細小的固體微粒。
其特性如下:
- 生成方式:高溫加熱、熔融、焊接、蒸發或汽化後,再經冷凝及氧化形成。
- 物態:主要為固體微粒。
- 粒徑:初生粒子通常極細,約小於 ,常見約為 ;粒子可互相碰撞形成較大的聚集體。
第 二 題20 分
欲有效評估全部勞工之暴露實態(exposure profile),請說明其採樣策略之流程與步驟。
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核心觀念
本題考查的是「工業衛生暴露評估策略」(exposure assessment strategy),重點不在於逐一採樣全部勞工,而在於透過工作相似性分組,利用具代表性的個人採樣資料,推估全部勞工的暴露分布與超過容許濃度的風險。
暴露評估的基本單位是「相似暴露群組」(Similar Exposure Group, SEG),即從事相同或類似工作、接觸相同危害因子,且暴露來源、暴露途徑及控制措施相近的一群勞工。若 SEG 劃分正確,對其中部分勞工進行適當採樣,即可合理推估該群組全部勞工的暴露實態。
評估時應注意下列概念:
- 個人暴露濃度:以勞工呼吸帶採樣結果代表其實際吸入暴露,通常比固定地點的區域採樣更能反映勞工暴露。
- 時間加權平均濃度(TWA):評估一段工作期間的平均暴露程度。若工作期間分為數個不同濃度時段,則
其中 為第 時段的濃度, 為該時段的暴露時間。 3. 短時間暴露及最高容許濃度:對具有短時間急性危害或瞬間高濃度風險的物質,除全班工作日採樣外,還須進行短時間採樣、作業採樣或即時偵測。 4. 容許暴露標準:以命題當年(民國 110 年)適用的法規容許濃度或職業暴露限值作為判定基準。若同時暴露於多種具有相同作用的化學物質,應考慮混合暴露的加成效應:
其中 為各物質實測濃度, 為各物質的職業暴露限值。
解題方法
本題可依「資料蒐集—相似暴露群組劃分—採樣設計—採樣執行—統計判定—控制與追蹤」的流程作答。
核心原則是:
先了解工作與危害,再分成相似暴露群組;針對群組選擇具代表性的勞工及適當時段採樣,最後以暴露分布判斷全部勞工的風險。
若只採樣一名勞工,或只採集一個工作場所的區域樣本,通常無法代表全部勞工的暴露實態,因為暴露會受到人員、班別、工作日、原料、設備狀態及操作方式等因素影響。
採樣策略之流程與步驟
一、確認評估目的與危害因子
首先應明確界定評估目的,例如:
- 判斷勞工暴露是否超過容許暴露標準。
- 建立各工作群組的暴露 profile。
- 評估工程控制或個人防護具是否有效。
- 調查職業病、健康異常、異味或勞工申訴。
- 因製程、原料、設備或工作方式改變而重新評估。
接著確認危害因子的種類,包括粉塵、金屬、溶劑、酸鹼、氣體、蒸氣、噪音、熱危害及其他物理性或生物性危害,並蒐集其毒性、作用器官、暴露限值、採樣方法及分析方法。
二、進行基本特性調查
在正式採樣前,應完成工作場所的基本調查,內容包括:
- 製程流程及各工作站配置。
- 原料、中間產物及成品。
- 危害物質的使用量、濃度及物理狀態。
- 危害來源及可能的逸散點。
- 勞工執行的作業內容、操作時間及頻率。
- 班別、工作日、加班及輪班情形。
- 通風、局部排氣、密閉、隔離等工程控制。
- 個人防護具種類、選用及實際佩戴情形。
- 製程異常、設備故障、清理、維修及緊急作業。
- 過去採樣紀錄、健康檢查結果及勞工反映。
此階段的目的,是找出正常作業與非正常作業中可能造成高暴露的情況。
三、劃分相似暴露群組(SEG)
應依下列條件將全部勞工分組:
- 從事相同或相近的工作。
- 接觸相同危害因子。
- 使用相同或相似的原料與設備。
- 暴露來源及暴露途徑相近。
- 作業時間及作業方式相近。
- 所處的工程控制及通風條件相似。
- 使用相同或相似的個人防護具。
例如,溶劑調配人員、噴塗人員、設備清洗人員及品管人員,雖然都在同一工廠工作,但其暴露來源、暴露時間與濃度可能不同,不能僅以「同一廠區」視為同一 SEG。
SEG 劃分過粗,會掩蓋高暴露人員;劃分過細,則會增加採樣與分析成本。因此,應以「暴露具有合理相似性」為原則。
四、排定採樣優先順序
不是所有群組都必須同時採樣,應依風險及不確定性排定優先順序。優先採樣的對象包括:
- 具有高毒性、致癌性、致敏性或急性危害的物質。
- 初步判斷可能接近或超過容許暴露標準的群組。
- 暴露變異很大或過去資料不足的群組。
- 曾發生異味、刺激、急性症狀或勞工申訴的作業。
- 清理、維修、換料、故障排除等可能出現高暴露的作業。
- 新製程、新設備或新原料開始使用的作業。
- 工程控制效果尚未確認的作業。
- 過去曾有超標紀錄的群組。
優先順序應同時考慮「危害嚴重度」、「暴露可能性」及「評估不確定性」。
五、決定採樣型態與採樣時機
1. 個人採樣與區域採樣
以評估勞工個人暴露為目的時,原則上應採用個人採樣,將採樣器置於勞工呼吸帶附近,以反映實際吸入濃度。
區域採樣可用於:
- 判斷污染源及污染分布。
- 評估通風系統。
- 協助找出高濃度區域。
- 補充個人採樣資料。
但區域採樣不能直接取代個人採樣,因為固定地點濃度不必然等於勞工呼吸帶濃度。
2. 全班工作日採樣
若評估的是長時間平均暴露,應進行全班工作日個人採樣,涵蓋主要工作時段,並記錄當日作業內容、暴露時間及異常事件。
3. 短時間或作業採樣
若危害物具有短時間高濃度效應,或作業存在瞬間逸散,應增加:
- 短時間採樣。
- 特定作業採樣。
- 換料、清洗、維修等高暴露作業採樣。
- 即時偵測儀器監測。
4. 採樣日與班別
採樣應涵蓋不同工作日、不同班別及足以反映正常變異的作業情況。不能只選擇工作量最低、設備狀況最好或勞工特別小心操作的日期。
六、選擇代表性勞工及採樣數量
每一個 SEG 應選擇具有代表性的勞工採樣,並兼顧:
第 三 題20 分
試說明苯的職業暴露途徑、健康效應,與其在暴露危害管理與控制時,須符合我國《特定化學物質危害預防標準》中哪種物質分類與設備之規範。
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核心觀念
本題綜合考查三個層面:
- 苯進入人體的職業暴露途徑。
- 苯所造成的急性與慢性健康效應。
- 依命題當年《特定化學物質危害預防標準》,判斷苯的物質分類,以及製造、處置或使用時應設置的防護設備。
苯(benzene)為具揮發性的芳香族碳氫化合物,主要存在於石油化學、溶劑、油品、樹脂、橡膠、印刷及化學製程中。苯蒸氣容易逸散,因此職業危害管理的核心在於防止蒸氣逸散及降低勞工吸入量。
以下法規說明均以命題當年(民國110年)法規為準。
解題方法
作答時可依「暴露途徑 → 健康效應 → 法規分類與控制設備」三段式回答:
- 先說明苯以蒸氣形態存在時的主要吸收途徑。
- 再區分短時間高濃度暴露與長期低濃度暴露的危害。
- 最後引用《特定化學物質危害預防標準》,指出苯屬於第二類物質,並說明其製程設備與局部排氣控制要求。
一、苯的職業暴露途徑
1. 呼吸道吸入
呼吸道吸入是職業暴露最主要的途徑。苯具有高揮發性,在下列作業中容易形成苯蒸氣:
- 苯或含苯溶劑的調配、輸送與裝卸。
- 石油煉製、石化及焦炭製程。
- 油槽、反應槽、儲槽及管線的開啟、清洗與維修。
- 塗料、油墨、黏著劑及橡膠製品作業。
- 取樣、採樣、設備洩漏或通風不良的作業。
苯蒸氣經肺泡吸收後迅速進入血液,因而呼吸道吸入是造成全身性毒性的重要來源。
2. 皮膚吸收
液態苯可經完整皮膚吸收,若皮膚有傷口、長時間接觸或被苯液體污染,吸收量會增加。皮膚接觸也會造成脫脂、乾燥、刺激及皮膚炎。
因此,不能僅以呼吸防護具作為控制措施,仍須避免皮膚直接接觸,並使用適當防護手套、防護衣及防濺措施。
3. 誤食或經口攝入
經口攝入通常不是正常作業中的主要途徑,但可能因下列情況發生:
- 工作場所飲食、飲水或吸菸。
- 手部遭苯污染後未洗手即進食。
- 將化學品誤裝於飲料容器。
- 意外吞食苯液體。
經口攝入可能造成中樞神經抑制,且若發生嘔吐,苯進入呼吸道可能引起吸入性肺部傷害。
二、苯的健康效應
1. 急性健康效應
短時間吸入高濃度苯蒸氣,主要作用於中樞神經系統,可能出現:
- 頭痛、頭暈、倦怠。
- 噁心、嘔吐。
- 注意力及反應能力降低。
- 意識混亂、步態不穩。
- 嚴重時造成昏迷、呼吸抑制甚至死亡。
液態苯接觸皮膚,則可能造成皮膚脫脂、乾裂、刺激性皮膚炎。若吞食或吸入液態苯進入肺部,可能造成嚴重肺部傷害。
2. 慢性健康效應
長期或反覆暴露於苯,最重要的靶器官為造血系統及骨髓。苯及其代謝物會抑制骨髓造血功能,可能導致:
- 白血球減少。
- 血小板減少。
- 貧血。
- 全血球減少。
- 再生不良性貧血。
- 骨髓功能衰竭。
此外,長期苯暴露與血液及造血組織惡性腫瘤有關,尤其是急性骨髓性白血病(AML)。因此苯被視為具明確致癌危害的職業性化學物質。
3. 健康效應的判斷重點
苯的危害不能只回答「會造成神經毒性」。完整答案應同時涵蓋:
第 四 題20 分
試說明美國政府工業衛生師協會(American Conference for Governmental Industrial Hygienists, ACGIH)運用生理熱應變反應,規範高溫作業環境熱危害之準則內容。
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核心觀念
本題考查美國政府工業衛生師協會(ACGIH)《Heat Stress and Strain TLV®》以「生理熱應變」評估高溫作業危害的準則。重點不是只測量環境溫度,而是觀察勞工暴露高溫及工作負荷後,身體是否出現過度的核心體溫上升、心臟負荷及脫水現象。
應先區分:
- 熱壓力(heat stress):環境熱、工作代謝熱及衣著條件造成的外在熱負荷。
- 熱應變(heat strain):人體為維持體溫所產生的生理反應,例如核心體溫上升、心率增加、出汗及體重減輕。
ACGIH以工作者的熱應變反應作為控制依據,並配合工作強度、熱環境、衣著及熱適應狀態,判斷是否需要降低工作負荷、增加休息或移至較涼處。
解題方法
本題宜採「準則目的 → 監測指標 → 判定值 → 超標處置」的方式作答。ACGIH主要觀察下列生理指標:
一、心率上限
工作期間的持續心率不宜超過:
例如,40歲勞工的持續心率上限為:
若持續心率超過此值,表示工作負荷與熱負荷對心血管系統造成過度負擔,應降低工作強度、增加休息或改善熱環境。
這項公式是「持續心率」的篩檢值,並非短時間內因搬運、爬梯或瞬間用力所造成的最高心率。
二、恢復心率
在停止工作或離開高溫環境後,測量第一分鐘的恢復心率,應為:
若休息1分鐘後心率仍高於120次/分,代表心肺系統恢復不良,顯示熱應變過大,須延長休息或重新調整工作與休息安排。
恢復心率比單看工作時瞬間心率更能反映人體是否能有效恢復,因此是重要的生理監測指標。
三、核心體溫
核心體溫是判斷熱應變最直接的指標之一。ACGIH建議:
- 已熱適應工作者:核心體溫不應超過 。
- 未熱適應工作者:核心體溫不應超過 。
核心體溫若達到或超過上述值,應視為熱應變過大,將勞工移離熱源、安排冷卻與休息,並檢討工作負荷及熱危害控制措施。
實務上,核心體溫的測量方式必須具有代表性;額溫、皮膚表面溫度不能直接等同於核心體溫,不能僅以一般體表溫度作為判定依據。
四、體重減輕與脫水
一個工作班中因出汗造成的體重減輕,不宜超過原體重的1.5%。其計算方式為:
例如,工作前體重為80公斤,工作後為78.8公斤:
第 五 題20 分
試說明職業衛生之行政管理(Administrative Control)之意涵及其使用時機,並試列舉三種常用之行政管理方法。
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核心觀念
本題考查「控制危害暴露的層級」中,行政管理的定義、適用時機及實務方法。
行政管理(Administrative Control)是指透過調整工作制度、作業時間、作業人員配置及管理程序,降低勞工接觸危害因子的時間、頻率或人數,以控制暴露風險的方法。
其重點在於:
- 不直接消除危害源。
- 不一定降低作業環境中危害物的濃度或強度。
- 主要藉由減少暴露時間、降低暴露頻率或限制暴露人數來降低個人累積暴露量。
- 成效高度依賴管理制度是否完善,以及勞工是否確實遵守。
例如,對於噪音、熱危害、有機溶劑、游離輻射等危害,可藉由縮短作業時間、安排輪調及限制進入高危害區域,降低勞工暴露。
個人暴露量可用概念式表示為:
行政管理主要是降低暴露時間或暴露頻率;若危害強度本身未降低,作業環境仍具有危險性。
解題方法
本題可依「定義—使用時機—方法」三段作答:
- 先說明行政管理是透過管理制度降低暴露。
- 再說明其在控制層級中的地位及適用情形。
- 最後列舉三種方法,並簡要說明其作用及實例。
職業衛生控制危害時,原則上應優先採取工程控制,例如密閉、隔離、局部排氣及自動化。行政管理屬於依賴人員行為及管理制度的控制措施,控制可靠度通常低於工程控制,因此不宜作為可行工程控制措施的完全替代。
行政管理之使用時機
行政管理適用於下列情形:
-
工程控制尚未完成時 新設設備、改善工程施工期間,先以縮短暴露時間、限制作業人數及安排輪調作為過渡措施。
-
工程控制技術上不可行時 某些作業具有特殊性,暫時無法藉由設備或製程改善有效降低危害,須透過作業時間及人員配置加以控制。
-
工程控制不足以完全消除暴露時 即使已設置局部排氣、隔音或隔離設備,仍有殘餘暴露時,可再配合輪調、工作休息制度及進入限制。
-
作業具有間歇性或暴露變動大時 可將高暴露工作安排在特定時段,集中由受過訓練且人數較少的人員執行,減少整體暴露人數。
-
緊急、維修或非例行作業時 事故處理、設備清理及維修期間,工程控制可能暫時失效,須透過許可制度、進入限制、監測及人員管制降低風險。
行政管理必須搭配危害辨識、暴露評估、教育訓練及監督,並定期確認措施是否確實執行。若僅制定規定而缺乏監督,控制效果容易大幅降低。
三種常用行政管理方法
一、限制暴露時間,建立工作—休息制度
依危害強度安排適當工作時間及休息時間,使勞工每日或每一工作週的累積暴露量降低。
例如:
- 高溫作業安排定期休息及補充水分。
- 噪音作業採取縮短連續工作時間。
- 游離輻射作業限制人員停留時間。