114 專技高考高等考試 職業衛生技師 作業環境監測 考古題詳解

114 年・專技高考・高等考試・職業衛生技師
試題代碼 作業環境監測

第 一 題25 分

某工廠使用含結晶型游離二氧化矽的砂為原料進行生產,今測得可呼吸性粉塵為 0.5 mg/m30.5\ \mathrm{mg/m^3},請回答下列問題:

(一) 請問應使用什麼採樣設備、介質及流率?結晶型游離二氧化矽含有哪些成分?(10 分)

(二) 若分析結晶型游離二氧化矽的方法是 XRD,如何建立檢量線?(10 分)

(三) 若測得含 40%40\% 結晶型游離二氧化矽,請問是否合乎規定?請列出計算過程。(5 分)

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核心觀念

本題考查可呼吸性粉塵的分粒採樣、結晶型游離二氧化矽的 XRD 定量,以及含游離二氧化矽礦物性粉塵的容許濃度判定。

以命題當年(民國 114 年)法規為準,依《勞工作業場所容許暴露標準》的粉塵容許濃度規定,含游離二氧化矽達規定比例的礦物性粉塵,容許濃度依粉塵中游離二氧化矽百分比計算。這裡要比較的是可呼吸性粉塵實測濃度與其容許濃度;不能只看二氧化矽在粉塵中的重量百分比。

(一)採樣設備、介質、流率及成分

解題方法

題目已指定測得的是「可呼吸性粉塵」,因此採樣器須具備分粒功能,先將較大粒徑的粉塵排除,再以濾紙收集可呼吸粒徑部分。

可使用旋風分粒器(cyclone)搭配個人採樣泵,濾紙採用適合粉塵重量及 XRD 分析的 PVC 濾紙。流率須依採樣器型式設定;以尼龍旋風分粒器為例,常用流率為 1.7 L/min,採樣前後應校正流率。其他型式的旋風分粒器須採用其規定流率,不能將 1.7 L/min 套用到所有採樣器。

結晶型游離二氧化矽主要有三種晶型:

  • 石英(quartz)
  • 方矽石(cristobalite)
  • 鱗矽石(tridymite)

本小題作答

使用旋風分粒器、個人採樣泵及 PVC 濾紙採集可呼吸性粉塵;以尼龍旋風分粒器為例,流率為 1.7 L/min1.7\ \mathrm{L/min}。結晶型游離二氧化矽包括石英、方矽石及鱗矽石。

(二)以 XRD 建立檢量線

核心觀念與解題方法

XRD 以結晶物質的繞射特徵峰進行辨識及定量。建立檢量線時,需準備已知質量的結晶型游離二氧化矽標準品,使標準品的粒徑、濾紙基材及樣品沉積方式盡可能與實際採樣樣品相近,再測量各標準品的繞射訊號。

建立步驟

  1. 選用已知純度的石英標準品;若標準品純度不是 100%,應按純度修正實際石英質量。
  2. 配製數個不同已知質量的標準樣品,將標準品以與實際採樣相符的方式沉積到相同或相容的濾紙上。
  3. 以相同 XRD 儀器條件分析標準樣品,測量石英特徵繞射峰的峰高或峰面積。石英常用主要特徵峰約在 2θ=26.6∘2\theta=26.6^\circ;必要時參照其他特徵峰確認,並注意共存礦物造成的峰重疊。
  4. 以標準品的已知石英質量為橫軸、特徵峰訊號為縱軸,繪製檢量線並作線性迴歸,例如: I=am+bI=a m+b 其中 II 為繞射峰訊號,mm 為石英質量,aa 為斜率,bb 為截距。
  5. 將樣品的峰訊號代入檢量線,求出樣品中結晶型游離二氧化矽的質量;再依採樣體積換算空氣中濃度: CSiO2=mSiO2VC_{\mathrm{SiO_2}}=\frac{m_{\mathrm{SiO_2}}}{V} 其中 VV 為採樣空氣體積。
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第 二 題25 分

某工廠因使用之設備產生高的噪音,為評估風險請回答下列問題:

(一) 請問如何量測設備產生之噪音?(10 分)

(二) 若設備超過 90 分貝,應提出什麼改善建議?(5 分)

(三) 若勞工暴露評估超過 50%50\% 劑量(dose),應提出什麼改善建議?(10 分)

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核心觀念

本題分別考查設備噪音的量測方法、噪音超過 90 分貝時的危害控制,以及勞工暴露劑量超過 50% 時的聽力保護措施。法規依據為命題當年(民國 114 年)的《職業安全衛生設施規則》第 300 條及第 300 條之 1,以及《勞工作業環境監測實施辦法》。以下以民國 114 年法規為準。

噪音暴露劑量是實際暴露時間相對於各音壓級容許暴露時間的累計比例。若勞工在不同噪音級下工作,劑量為:

D=∑i=1nCiTi×100%D=\sum_{i=1}^{n}\frac{C_i}{T_i}\times 100\%

其中 CiC_i 是在第 ii 個音壓級下的實際暴露時間,TiT_i 是該音壓級的容許暴露時間。依《職業安全衛生設施規則》,音壓級每增加 5 分貝,容許暴露時間減半;總和超過容許劑量時,即屬超出容許暴露劑量。劑量超過 50% 時,已達聽力保護措施的啟動門檻。

解題方法

(一)如何量測設備產生之噪音?(10 分)

使用**噪音計(音量計)**量測設備運轉時的音壓級。依設備及作業型態,可輔以個人噪音劑量計評估勞工整個工作日的噪音暴露。

量測時應依序掌握以下事項:

  1. 確認量測目的與設備狀態:先確認要量的是設備周遭噪音,或勞工實際暴露;設備應在具代表性的正常運轉狀態下量測,並記錄設備負載、作業內容與量測時間。
  2. 選用適當儀器並校正:使用符合量測需求的噪音計或噪音劑量計,量測前後以音量校正器確認儀器校正狀態。
  3. 設定量測條件:一般職場噪音評估採 A 加權音壓級(dBA);量測設備噪音時,依噪音變化特性選擇適當的時間加權,並記錄設定值。
  4. 選擇有代表性的量測位置:設備周圍及勞工實際作業、停留的位置均應納入;手持噪音計時,麥克風置於代表性位置,避免手、身體或其他物體遮蔽。
  5. 記錄與判讀結果:記錄各測點音壓級、設備運轉狀態、量測時間及儀器設定。若要評估勞工整日暴露,應依作業型態分段量測或使用個人劑量計,再計算八小時日時量平均音壓級或暴露劑量。

作業環境監測應依《勞工作業環境監測實施辦法》及適用的採樣、測定方法辦理;依法須監測的噪音作業場所,應每六個月至少監測一次。

(二)若設備超過 90 分貝,應提出什麼改善建議?(5 分)

《職業安全衛生設施規則》第 300 條要求,機械設備所發生的聲音超過 90 分貝時,雇主應採取工程控制及縮短勞工噪音暴露時間等措施,使勞工暴露符合容許標準。改善可依下列順序執行:

  • 源頭控制:維修、潤滑或更換高噪音設備;採用低噪音設備,並加裝消音、緩衝阻尼或減振裝置。
  • 傳播途徑控制:將設備隔離,或加裝隔音罩、隔音屏障、吸音材料,並與一般工作場所分開。
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第 三 題25 分

某工廠勞工利用去漬油去清洗機械零件,依作業環境監測辦法規定應定期實施作業環境監測,請回答下列問題:

(一) 一般應監測什麼成分及使用哪類採樣介質?(5 分)

(二) 請問使用什麼儀器分析?若分析圖譜上顯示許多波峰,要如何判斷分析物質及含量?(10 分)

(三) 請問依法令作業環境監測報告,應向雇主提供哪些建議事項?依法如何判定是否符合法令規定?(10 分)

註:去漬油成分為正己烷及其同分異構物、正庚烷及其同分異構物。

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核心觀念

本題考查三件事:依去漬油成分選擇採樣與分析方法、判讀氣相層析圖譜,以及依監測結果提出改善建議並判定是否符合容許暴露標準。

以下法規內容以命題當年(民國 114 年)為準。勞工作業環境監測實施辦法於民國 115 年修正,部分修正規定自民國 116 年施行;本題仍依民國 114 年適用規定作答。

解題方法

(一)監測成分與採樣介質

去漬油含正己烷、己烷同分異構物、正庚烷及庚烷同分異構物,屬揮發性有機溶劑。應將題目給定的各成分列為監測分析對象,採個人呼吸帶空氣採樣,以活性碳管等固體吸附介質收集,再進行實驗室分析。

常用採樣配置為採樣幫浦搭配前段、後段活性碳管;後段可用來檢查是否有穿透。採樣流率、採樣時間、保存與運送應依選用的建議採樣分析方法辦理。

(二)儀器分析與圖譜判讀

一般以氣相層析儀搭配火焰離子化偵測器(GC/FID)分析。各種烷類經管柱分離後,在不同時間到達偵測器,形成層析圖上的波峰。

判讀方式如下:

  1. **判斷物質:**將樣品波峰的滯留時間與已知標準品的滯留時間比較;必要時以個別標準品或標準混合液確認。滯留時間相符可作為定性依據。
  2. **判斷含量:**以標準品建立檢量線,依樣品波峰面積或高度換算各成分量,再按採樣空氣體積換算空氣中濃度。
  3. **處理多個波峰:**各波峰須依標準品滯留時間逐一確認,不能只看峰數推定成分。若同一受管制項目包含數個同分異構物,應依所採方法與法規列管方式加總其相應濃度,再進行暴露評估。

GC/FID主要提供分離後的滯留時間與訊號量;成分確認須有標準品等依據,不能只憑圖譜外觀認定。

(三)報告建議事項與法令判定

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第 四 題25 分

相似暴露族群(SEG)劃分後,即可依據蒐集之資料進行初步危害分析,其目的是以評分的方式對相似暴露族群(SEG)所產生之風險高低進行暴露危害評比(Exposure Hazard Rating, EHR),以做為監測規劃優先順序之參考,請詳細說明如何進行暴露危害評比。(25 分)

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核心觀念

暴露危害評比(Exposure Hazard Rating, EHR)是相似暴露族群(SEG)初步危害分析的排序工具:把作業所接觸物質的毒性危害程度,與該族群的暴露條件合併評分,據以安排監測的優先順序。EHR 越高,代表應越優先進一步評估或監測。

EHR 評比不是實際暴露濃度的測量值,也不能取代依法應辦理的作業環境監測;低分 SEG 仍須納入後續評估。題目未要求特定法條或法定計算式,本題依職業衛生實務手冊所列評比架構說明。

解題方法

一、整理 SEG 與作業資料

先依 SEG 列出工作內容、人數、可能接觸的化學物質及其作業條件。評分所需資料包括:

  • 每週作業頻率與每次作業時間,用來計算每週總工時 TT。
  • 化學物質的蒸氣壓 VPVP。
  • 每週使用量 OAOA。
  • 通風或密閉控制設施種類。

同一 SEG 若接觸多種化學物質,應逐一評估各物質,再判定該 SEG 的優先程度。

二、評定化學品危害評比 HRHR

HRHR 用來表示化學物質本身的危害程度,通常依下列順序評估:

  1. 優先查詢容許暴露標準:依 PELPEL(如 PEL-TWA8hPEL\text{-}TWA_{8h} 或上限值)對照分級表。容許濃度越低,表示物質毒性越強,危害分數越高。常用五級尺度由 11 至 55,55 代表危害最高。
  2. 資料不足時使用替代毒理資料:參考口服急毒性 LD50LD_{50}、吸入急毒性 LC50LC_{50},以及致癌分類等資料,分別換算為危害級數。
  3. 取較高級數:若替代指標的級數不一致,採其中最高級數代表該化學物質的 HRHR,避免低估危害。

概念上,LD50LD_{50} 或 LC50LC_{50} 數值越低,代表造成急性危害所需劑量或濃度越低,危害級數越高;致癌性證據越強,級數也越高。

三、評定暴露評比 ERER

ERER 用來反映該 SEG 接觸物質的暴露條件,綜合考量每週工時、蒸氣壓、使用量及控制設施。先將各項資料依分級表換算成 11 至 55 級,再計算:

ER=(T×VP×OA×Control)1/4ER=(T \times VP \times OA \times Control)^{1/4}

其中:

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