高溫作業奈米微粒產生逸散狀況與呼吸道沉積研究

　　高溫作業如焊接作業常會產生奈米微粒燻煙，對於所產生之奈米微粒狀況及逸散情形，將影響作業人員之暴露狀況。本研究探討焊接作業過程中所產生奈米微粒狀況，以模擬實際焊接作業情形下，測量奈米微粒產生及逸散情形，研究選用包藥電弧焊（FCAW）和金屬氣體遮蔽焊（GMAW）此兩種焊接方法，並探討不同焊材型號與操作條件，以瞭解焊接所產生奈米微粒逸散之濃度、粒徑分佈、重金屬濃度及組成型態，利用近場/遠場模式推估燻煙奈米微粒之暴露濃度，並推估其在呼吸道不同區位沈降濃度。研究同時探討特定成年西方人及國人之上呼吸道奈米微粒之沉積率，比較國人與西方人上呼吸道沉積特性之異同。研究結果顯示兩種焊接方法所產生逸散於空氣中之微粒粒徑分佈，有一致性之結果，其中FCAW之微粒質量中位粒徑(MMAD)為100 nm-180 nm幾何標準差（GSD）為1.53-1.82，而GMAW之MMAD為160 nm-180 nm，GSD為1.56-1.71。所產生之微粒之粒徑組成均以次微米微粒為主。微粒型態皆呈球形之結晶型，並互相膠結。所產生之燻煙總量及金屬元素量之排放率 (ER) 受到焊接方法與操作條件不同所影響， FCAW > GMAW，操作電流越大ER越高。而利用實驗室模擬所得之ER，可粗略推估焊接者(Near field)及其他作業勞工(即Far faield) 之暴露濃度，應用於未來勞工暴露評估。而計畫利用修正型電荷偵測器(MEAD, modified-EAD, modified-Electrical aerosol detector) 及現有奈米微粒偵測儀器如SMPS儀器，進行焊接作業奈米微粒逸散之量測比較， MEAD之量測結果可得到合理肺部沈積比例之推估，並與NSAM及SMPS之測值有一致性之結果，未來可利用MEAD有效的進行作業場所奈米微粒量測與呼吸道暴露情形的推估。而呼吸道中空模型奈米微粒沉積率測試結果顯示，隨呼吸流量率增加而下降，最小沉積效率發生在150 nm 附近，與現有文獻一致。氯化鈉微粒與電焊燻煙二種微粒對沉積率影響不顯著。國人之沉積效率較西方人有稍高之趨勢，但沉積率變異性大，而且同一種族的人群亦有相當之差異，計畫只有有限數據，仍需更多樣本始可印證。