国内外工业噪声标准体系研究及启示

2019-08-27 07:33高子清
噪声与振动控制 2019年4期
关键词:声级听阈声压级

彭 靓,高子清

(1.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;2.中国安全生产科学研究院,北京 100029)

噪声污染是当今世界的主要污染之一,其中工业噪声对作业场所中的人体健康有严重影响[1]。相较于欧美、日本等发达国家,我国对工业噪声的研究起步较晚,工业噪声的评价与管控方面的职业卫生法规标准尚需完善[2-3]。我国现行的法规、标准虽在噪声接触时间上有明确规定,但未对噪声频率提出要求;接触多种声级水平噪声的评估方法相较于美国而言不够简便和直观;对于脉冲噪声,未综合考虑接触时间及接触次数的影响;接触限值仅以听力损失为观察终点,缺少基于工效学的考虑;针对不同的声级区域,未制定相应的风险评估分级制度。基于以上不足,现对美国、日本、英国的噪声职业卫生法规进行梳理分析,借鉴国外相对成熟的监管经验,以期为我国工业噪声法规标准的完善提供参考。

1 研究对象及方法

1.1 研究对象

调查我国、美国、日本、英国的工业噪声相关法规标准。

1.2 研究方法

通过收集中国知网和中国卫生计生委、美国职业安全与健康监察局(OSHA)、美国政府工业卫生工作者协会(ACGIH)、美国国家职业安全与健康研究院(NIOSH)、日本厚生劳动省、日本工业卫生协会、英国健康安全执行局官方网站发布的与工业噪声相关的法规标准,建立数据库,对具体法规条目进行比较研究。

2 研究结果

2.1 工业噪声声级计算方法及限值要求

2.1.1 关于连续或间歇的噪声

2.1.1.1 我国工业噪声职业卫生标准

对于稳态及非稳态噪声,根据GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值》第2部分:物理因素中规定每周工作5 d,每天工作8 h,稳态噪声及非稳态噪声的接触限值均为85 dB(A),且符合接触时间减半、噪声接触限值增加3 dB(A)的原则[4]。

对于间歇性分段变化的稳态噪声暴露,GB/T14366-1993《声学职业噪声测量与噪声引起的听力损伤评价》中规定,应先按不同声级相应的时间逐段测量各个声级,总的等效连续A计权声压级Laeq,T按下式计算[5]

式中:LAeq,Ti为出现在时间间隔Ti内的等效连续A计权声级,dB;n为清晰可辨声级的总数。

2.1.1.2 美国工业噪声职业卫生标准

美国职业安全与健康监察局(OSHA)规定:对于单一水平的噪声,工作8小时以上,持续噪声暴露不得超过90 dB,并且遵循时间减半、噪声接触限值增加5 dB的原则,具体见表1。

表1 噪声暴露的允许限值

最高允许噪声水平为115 dB,工人暴露在此种噪声下的时间不得超过15分钟。当工人在一个工作日内暴露于两个或两个以上不同声级水平的噪声时,应考虑其综合影响。其评估方法为:若C1/T1+C2/T2+…Cn/Tn超过1,则认为综合暴露值超过极限值。式中Cn表示在特定声级中暴露的总时间,Tn表示在该声级允许暴露的总时间[6]。

2.1.1.3 日本工业噪声职业卫生标准

日本工业卫生学会2017年发布的《职业接触限值建议》中规定噪声的职业接触限值(OEL)可用频率分析方法或A计权声压级评估方法。在使用A计权声压级评估的情况下,噪声职业接触限值与我国标准一致。一般来说,日本工业卫生学会建议使用频率分析法。

频率分析法具体运用步骤如下:若工人在工作日内接触的噪声是连续的,则可按其接触时间查图1或表2;若是间歇噪声,则将总工作时间减去有效休息时间(指低于80 dB的持续时间),其差值即为连续等效时间,亦可使用此标准。

图1 脉冲噪声的允许标准

表2 日本噪声允许标准

若使用倍频程滤波器分析,则噪声接触限值参照图1左侧纵坐标或表2;若使用1/3倍频程或窄带滤波器分析,则限值为图1右侧纵坐标或将表2中所列数值减去5[7]

2.1.2 关于脉冲噪声

2.1.2.1 我国工业噪声职业卫生标准

我国标准GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值》中对脉冲噪声做出如下规定:当日接触脉冲次数不超过100次时,声压级峰值不得超过140 dB;当日接触脉冲次数介于100至1000次(包括1000次)之间时,声压级峰值不得超过130 dB;当日接触脉冲次数介于1000至10000次(包括10000次)之间时,声压级峰值不得超过120 dB[4]。

2.1.2.2 美国工业噪声职业卫生标准

OSHA规定脉冲噪声不应超过峰值声压级140 dB[6];ACGIH规定,对于脉冲噪声,工人的耳朵在未受保护情况下的暴露值不允许超过C计权峰值声压级140 dB。对于高于C计权峰值140 dB的脉冲,工人应佩戴听力保护器[8]。

2.1.2.3 日本工业噪声职业卫生标准

日本工业卫生学会提出的脉冲噪声接触标准中规定,若一日内接触噪声8小时,且总接触次数不足100次,可按图2横坐标的持续时间读取相应的声压级峰值;若总接触次数超过100次,则按图3横坐标的接触次数读取相应的修正值,修正图2的峰值声压[7]。

图2 脉冲噪声的允许标准

图3 一个劳动日接触次数的修正值

2.1.3 国内外工业噪声法规标准对比及建议

2.1.3.1 接触多种声级水平噪声的评估方法

美国OSHA、ACGIH、NIOSH等机构颁布的标准中均对一个工作日内接触多种水平噪声的情况做出了详细的规定,评定方法为:若C1/T1+C2/T2+…Cn/Tn超过1,则认为综合暴露值超过极限值(式中Cn表示在特定声级中暴露的总时间,Tn表示在该声级允许暴露的总时间)。这一评估方法综合考虑了声级与时间两个维度的影响因素,只需记录工人在各声级水平噪声下的暴露时间,并查明在该声级下允许暴露的总时间,即可应用此式评估工人的噪声暴露量是否超限,计算方法简单快捷,易于使用及推广。我国现行噪声标准虽给出了间歇性分段变化的稳态噪声的计算方法,但计算公式相对而言较为繁琐,不够简便和直观。建议我国工业噪声法规标准参考美国现行标准,并结合我国的实际情况,对一个工作日内接触不同水平噪声的评定方法进行简化,从而便于用人单位在生产实践过程中的使用,降低工人发生听力损伤的风险。

2.1.3.2 噪声接触限值的频率要求

日本工业卫生学会2017年发布的《职业接触限值建议》中建议使用噪声频率分析方法确定噪声接触限值,综合考虑噪声频率及接触时间对工人的影响,明确规定了各频率噪声在不同接触时间下的限值。由于不同频率的噪声对人们心理和身体造成的影响不同[9],因此对噪声频率提出要求,不仅可以更准确地衡量噪声对工人的影响,而且可避免使用接触时间这一一维变量来衡量噪声带来的误差。我国现行工业噪声标准仅以接触时间为变量规定了噪声的接触限值,未对噪声频率做出要求。为更准确和全面地衡量噪声对工人的影响,建议我国工业噪声标准借鉴日本工业卫生学会对噪声频率的要求,提出各频率噪声在不同接触时间下的噪声接触限值。

2.1.3.3 综合考虑接触时间及次数对脉冲噪声限值的影响

日本工业卫生学会规定脉冲噪声接触限值时,综合考虑接触时间和接触次数的影响。对接触脉冲噪声100次以下的情况,明确规定了不同接触时间的声压级峰值;对于接触脉冲噪声100次以上的情况,则按接触次数对声压级峰值进行修正。我国GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值》中仅提出了不同日接触脉冲次数区间内的声压级峰值。对于接触脉冲次数100次以下的情况,日本工业卫生学会提出的以接触时间为变量来评估脉冲噪声的方法更为准确,可以根据曲线图查得不同接触时间下脉冲噪声的峰值声压,而我国的噪声标准中仅规定此时的声压级峰值不得超过140 dB,且对于日接触脉冲次数区间的划分过于宽泛,不能准确地评估工人接触脉冲噪声的强度。建议我国工业噪声法规标准参考日本的脉冲噪声评估方法,提出以接触时间为变量的脉冲噪声的声压级峰值,综合考虑接触脉冲噪声的时间及次数对工人的影响。

2.2 工业噪声标准的工效学考量

当前,我国在制定工业噪声的允许标准时仍以听力损害为依据,以保护听力为目的,强调企业作业环境达到职业危害因素标准限值的要求,而美国、日本等发达国家则更加侧重于从作业过程中的人机工效学出发,在保护劳动者生理、心理健康的同时,提升其工作效率和工作能力。随着科技进步、工艺革新、经济增长方式的转变,我国未来工业噪声危害预防控制的重点也将发生改变[10]。

2.2.1 工效学限值的分区设置

工业厂区内不同地点的噪声类型及强度存在较大差异,不同作业工种对噪声强度的要求亦不相同。基于工效学的考量,对工作场所的噪声允许限值进行分区设置十分必要。

我国GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》提出了工业企业厂区内各类地点的噪声标准,即噪声车间观察(值班)室的工效限值为55 dB(A);非噪声车间办公室、会议室的工效限值为60 dB(A);主控室、精密加工室的工效限值为70 dB(A)[11]。美国政府工业卫生工作者协会(ACGIH)提出,当工人被限制在一个或几个同时作为工作、休息及睡眠的场所中超过24小时时,供休息和睡眠场所的背景声压水平应不超过70 dB[8]。日本厚生劳动省则提出,工人在雇主职责范围内的休息区域休息时,这些区域的噪声应降低至与其使用目的及状态相适应的水平[12]。

由上可知,我国、美国、日本的噪声标准中均提及噪声限值分区设置的概念,但仍未有国家针对不同作业地点和作业类型明确提出噪声的工效学限值。噪声不仅可导致人的判断移动反应能力下降,还会对人体的瞬时记忆和注意力产生显著影响,表现为记忆能力差、注意集中短暂[13-14],因此不同作业工种对环境噪声的要求不同,如精密作业工人比一般流水线作业工人对环境的要求更为严格。我国噪声标准中提出噪声车间观察(值班)室的工效限值为55 dB(A),仅以此限值无法使所有工种达到最佳的工作效率。建议在现有标准的基础上,进一步完善我国工业噪声标准中噪声工作场所的工效学限值,提出噪声分区的概念,并根据不同作业类型,对工业产区内不同工作区域、不同工种分别设置噪声的工效学限值。

2.2.2 噪声声级的修正

声级计算时,需要对噪声声级进行修正,很多修正量正是基于工效学的角度提出的,如噪声烦恼度。噪声烦恼度是指由噪声引起的急躁、厌烦等不愉快的情绪。这种不愉快的情绪常会干扰人们的学习、工作、娱乐和休息,因此,噪声烦恼度往往成为许多国家制定环境噪声标准的主要依据之一[15]。

我国噪声标准GB/T 3222.1-2006/ISO 1996-1:2003《环境噪声的描述、测量与评价》中提出,由于对不同声源、不同声特性以及对不同时间等的噪声烦恼度不同,应在测量或预测的声级上加上一个修正量,并给出了不同声源类型、不同声源特性的声音在不同时间段的噪声修正值范围[16]。英国ISO-1996-2-1987《环境噪声的描述及测量》标准中用“评价声级”这一定义对噪声声级修正做出了说明,给出了纯音修正值KT与脉冲修正值KI[17]。ISO 9612:1997《工作环境中噪声暴露的测量与评价导则》中对噪声声级修正的规定与英国类似,但是对于修正值K的说明更加详细[18]。

通过比较可知,现行标准中对于噪声烦恼度的修正均是针对环境噪声提出的,如道路交通噪声、飞机噪声、铁路噪声、城居环境噪声等。建议将环境噪声对烦恼度影响的修正方法沿用至我国工业噪声标准中的工业噪声,针对作业工人展开噪声烦恼度调查,提出针对工业噪声的噪声烦恼度修正值,以此更为准确地计算噪声声级,反映工人对噪声的真实感受。

2.3 工业噪声管理制度

由于我国与发达国家的工业发展所处阶段不同,目前我国和发达国家在职业卫生的立法思路及监管体系等方面存在较大差异,我国的职业卫生法规标准要求企业的作业环境满足职业危害因素标准限值要求,侧重于职业危害发生前的严格管控,而美国、日本等国家则更侧重风险管理及后续的控制措施。

2.3.1 国外工业噪声管理制度对比

2.3.1.1 美国工业噪声管理制度

美国职业安全与健康监察局(OSHA)规定:

(1)当LEX,8h>90 dB(A),雇主应采用可行的行政或工程控制措施,如果这些控制措施不能将噪声水平降至90 dB(A),雇主应向员工提供个人防护装备。

(2)当LEX,8h>85 dB(A),雇主应制定有效的听力保护计划[6]并实施监测。

NIOSH的推荐标准建议,对于噪声暴露值超过85 dB(A)的工人,雇主应制定听力损失预防计划(HLPP),包括暴露评估、工程和管理控制、听力保护器的正确使用、听力评估、教育和动机、记录、方案审计和评估,为听力损伤的工人提供早期识别[19]。

2.3.1.2 日本及英国工业噪声管理制度

日本政府机构厚生劳动省与英国卫生安全执行局(HSE)颁布的《工作噪声管理条例2005》均规定了噪声极限值、暴露行为值上限及暴露行为值下限。其中,日本厚生劳动省的具体规定如下:

(1)噪声暴露极限值LEX,8h=87 dB(A)及Ppeak=200 Pa;

(2)暴露行为值上限LEX,8h=85 dB(A)及Ppeak=140 Pa;

(3)暴露行为值下限LEX,8h=80 dB(A)及Ppeak=112 Pa。

暴露极限值是工人一定不能超过的极限值,当噪声超过暴露行为值下限时,雇主必须评估工人健康风险并提供信息和培训;当超过暴露行为值上限时,雇主则必须提供听力保护[20]。

2.3.2 国外工业噪声管理制度启示

随着我国经济水平的提高、工业技术的发展,在未来,噪声风险分级以及针对噪声进行及时准确的健康监管是一条行之有效的减小噪声危害的路径。

美国、日本、英国在制定噪声标准的同时也制定了详细的听力保护计划及配套的听力保障措施。这种对职业危害因素进行风险分级的方法,一方面可以使员工得到及时且具有针对性的保护;另一方面,对于低水平噪声,企业只需采取相应的监测、评估等简单措施,因此也降低了企业成本。我国的工业噪声标准中尚未明确提出风险分级的概念,也未针对限值制定相应的听力保护计划及规定后续的管理方案,在实施的过程中,可操作性较差。建议我国工业噪声标准参考国外成熟的职业卫生监管经验,针对工业噪声提出风险分级管理的理念,对不同声级的噪声,制定相应的听力保护计划,为工人提供更好的工作环境,保障工人的身心健康。

2.4 工业噪声对职业性听力损伤的影响

职业性听力损伤是指长期接触生产性噪声所致的以耳蜗病变为主的感音性听觉损伤,是噪声造成的主要职业危害之一。职业性听力损伤不仅对工人的健康产生危害,同时也给个人、企业和国家带来巨大的经济负担[21]。

2.4.1 国内外职业性听力损伤相关标准对比

2.4.1.1 听力损伤的评定

职业性听力损伤的听力评定以纯音听阈测试结果为依据,国际上通用纯音测听来测试听阈的变化。听阈曲线在高频4 kHz~6 kHz有“V”型特征,随着噪声接触工龄的增加,听力损伤向语言频段(0.5、1和2 kHz)和更高频段发展,“V”型特征消失[22]。听力损伤的计算公式主要有3种:侧重语言频率损伤的公式、侧重高频听力损伤的公式、语言频率与高频损伤兼顾的公式。

OSHA计算听阈损失时更注重高频听力损伤所占的比例,能反映出噪声导致高频损伤的特征。OSHA规定有3类听力损伤:标准听阈位移(STS)、报告听力损伤病例、可赔偿病例,允许年龄修正。STS定义为听阈测试与基线听阈相比听阈位移10 dB或以上;报告听力损伤病例指平均听阈损失大于25 dB,并确认是由接触各种场所的噪声造成的情况;可赔偿病例,美国最常用的是AMA-1979[23]。

英国采用0.5 kHz、1 kHz与2 kHz的平均听阈损失值≥50 dB作为诊断标准,以语言频率的损伤判断听力损伤。

我国GBZ 49-2014《职业性噪声聋的诊断》中将双耳高频(3 kHz、4 kHz、6 kHz)平均听阈≥40 dB列为诊断的前提条件,将4 kHz阈值纳入诊断分级指标中,进行加权计算,将0.5 kHz、1 kHz和2 kHz平均听阈值乘以0.9,加上4 kHz听阈值乘以0.1得到的总和作为分级标准,计算前必须进行年龄修正[24]。

2.4.1.2 听力损伤的诊断分级

WHO把职业性听力损伤分为4级,将26 dB~40 dB列为轻度听力损伤,41 dB~60 dB为中度听力损伤,61 dB~80 dB为重度听力损伤,≥81 dB则为极重度听力损伤[25]。

我国GBZ 49-2014《职业性噪声聋的诊断》规定符合双耳高频(3000 Hz、4000 Hz、6000 Hz)平均听阈≥40 dB者,根据较好耳语频(500 Hz、1000 Hz、2000 Hz)和高频4000 Hz听阈加权值进行诊断和诊断分级:轻度噪声聋为26 dB~40 dB;中度噪声聋为41 dB~55 dB;重度噪声聋为≥56 dB[24]。

2.4.1.3 听力损伤的处理与预防

不同的职业性听力损伤诊断分级对应着不同的处理原则。GBZ 49-2014《职业性噪声聋的诊断》规定噪声聋患者均应调离噪声工作场所;对噪声敏感者(上岗前职业健康体检纯音听力检查各频率听力损失均≤25 dB,但在噪声环境中作业在1年之内,任一耳在高频段3000 Hz、4000 Hz、6000 Hz任一频率听阈≥65 dB)应调离噪声作业场所;对话障碍者可佩戴助听器[24]。

有效的预防听力损伤项目包含以下几个方面:噪声监测、工作和管理控制、听力评估、听力保护、培训教育、记录保存和项目评估。美国法规要求执行听力保护计划,适用于所有暴露于85 dB(A)噪声环境中的员工,其工作场所允许接触限值为90 dB(A)。我国出台的工业企业职工听力保护规范适用范围包含所有暴露于85 dB(A)噪声环境中的员工,但我国工作场所接触限值也为85 dB(A)。除美国外,还有一些国家,其听力保护计划适用值也小于接触限值,保护范围更大,执行力度较我国而言也更强。因此,我国应完善法规、标准中关于听力保护及预防方面的相关条例。

2.4.2 国外职业性听力损伤相关标准启示

我国将职业性听力损伤分为3级,大于等于56dB即为重度噪声聋,相较于我国,WHO的听力诊断分级更为细化和具体,有利于对听力损伤患者进行后续治疗,建议综合考虑我国实际情况,细化听力诊断的分级标准。

美国及其他一些国家实施听力保护计划的噪声接触值低于噪声接触限值,这样的设置方式扩大了听力保护的范围,使听力保护计划更加具有现实意义。建议我国在现有标准基础上采用听力保护的噪声接触值,扩大听力保护的范围。

3 结语

根据以上研究结果,建议从噪声限值计算方法、噪声频率、脉冲噪声接触时间的影响等方面完善我国工业噪声职业标准体系,简化接触多种声级水平噪声的评估方法;补充噪声接触限值中对频率的要求;综合考虑接触时间和接触次数对脉冲噪声的影响;对噪声工作场所的工效学限值进行分区设置;建立工业噪声风险评估分级制度;完善关于听力保护的相关条例。

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