粉塵對勞工身心危害之相關研究



粉塵是細顆粒混雜於空氣中所形成的複雜混合物,是作業場所中常發生的空氣汙染之一,其可於將固體粉碎、鑽孔、撞擊、研磨等運作時產生,因此常見於金屬開採和加工、煤礦開採、建築、水泥、鑄造等產業的工作環境中,且根據研究證實,經常接觸粉塵之勞工會罹患許多呼吸系統之疾病,甚至罹患癌症。

一篇針對台灣煤礦工的研究顯示 [1],以X光檢查出塵肺的礦工同時也有氣道阻塞的問題,此外雖然許多礦工有吸菸的習慣,而吸菸也會導致肺部病變,但該研究排除了吸菸的變因後仍可觀察到有塵肺的礦工同時有支氣管通氣阻塞的問題,而原因為吸入的煤顆粒會沉積在支氣管壁上,造成支氣管發炎並纖維化,進而產生支氣管狹小化及阻塞。而另一篇針對8千多名煤礦工人的研究發現 [2],長期處於煤礦開採環境的勞工其肺部有肺泡纖維化的情形,並且其肺活量明顯下降。

除了煤礦業外,根據分析顯示暴露於木屑環境的男性工人相較於未暴露者具有更高罹患鼻腔鼻竇癌的可能性 [3],其勝算比*註1為2.36 (95%的置信區間**註2為1.75–3.20),而暴露於皮革碎屑的男性工人相較於未暴露者罹患鼻腔鼻竇癌的勝算比為1.92 (95%置信區間為1.10–3.35),顯示暴露於木屑或皮革碎屑工作環境中的男性勞工更容易罹患鼻腔鼻竇癌,有鑑於此,目前國際癌症研究中心 (International Agency for Research on Cancer,IARC)已將木屑、皮革、石綿等粉塵歸類為會“對人體具有致癌性” (Group 1) [4]。

暴露於粉塵環境中除了會造成呼吸系統損害甚至罹患癌症,也會對勞工的其他身心理狀態造成負面影響,根據2020年一篇針對7萬8千多人的研究顯示 [5],相較於輕度 (不到四分之一的工作時間)暴露於粉塵工作環境中,中度 (一半到四分之三的工作時間)暴露於粉塵工作環境的勞工容易產生疲倦的勝算比為1.54 (95%的置信區間為1.46–1.64),重度(超過四分之三的工作時間) 暴露於粉塵環境的勞工相較於輕度暴露者其容易疲倦的勝算比為1.65 (95%的置信區間為1.52–1.80),另外該研究也針對失眠或睡眠障礙的情形進行分析,雖然發現中度暴露於粉塵環境中的勞工相較於輕度暴露產生失眠或睡眠障礙的勝算比只有0.99 (95%的置信區間為0.84–1.16),未顯示明顯的差異,但重度暴露於粉塵環境中的勞工相較於輕度暴露者產生失眠或睡眠障礙的勝算比則有1.52 (95%的置信區間為1.25–1.85),因此顯示暴露於粉塵的工作環境會造成勞工容易疲倦,以及產生失眠或睡眠障礙的問題。 另外一份針對的3千7百多位工廠退休勞工的研究顯示[6],長期 (≥ 26年)暴露於二氧化矽和石綿的勞工相較於未暴露的勞工呈現憂鬱症症狀的勝算比分別為3.12 (95%的置信區間為1.17−8.31)和6.90 (95%的置信區間為1.29−36.75),另外長期暴露於二氧化矽和水泥的勞工相較於未暴露的勞工有焦慮症症狀的勝算比分別為5.29 (95%的置信區間為1.76−15.92)和2.30 (95%的置信區間為1.09−4.87),因此也證實了長期暴露於粉塵環境中的勞工會有憂鬱症和焦慮症的負面心理狀態產生。

然而為何於粉塵環境中工作的勞工會產生容易疲倦、失眠或睡眠障礙、憂鬱症和焦慮症等與呼吸系統無關的身心問題呢? 一篇針對因2001年9月11日美國世貿大樓倒塌而吸入大量粉塵的附近居民、救援人員及清潔工人等對象的研究顯示 [7],發現吸入粉塵會使血漿中產生高濃度的C反應蛋白 (C-reactive protein),導致全身性發炎,而人體發炎時產生的發炎因子如IL-1、TNF-α 和 IL-6等一旦到達大腦的話,除了會影響我們所熟知跟情緒相關如多巴胺 (Dopamine)及正腎上腺素 (Norepinephrine)等神經傳導物質的合成、釋放和再攝取外,也會干擾神經內分泌功能及減少神經營養,導致重度抑鬱 [8]和睡眠障礙和疲勞 [9]等疾病產生。此外一篇針對小鼠進行的動物實驗顯示 [10],吸入3個月的煤塵後實驗小鼠在行為測試上會展現出焦慮 (對新環境的探索慾望降低)和憂鬱 (靜置不動時間變長)的負面行為,而原因為煤塵會誘導大腦中的星形膠質 (Astrocyte)細胞過度活化,造成神經毒性增加進而導致神經細胞凋亡,因此顯示粉塵的吸入除了會造成呼吸系統的受損及疾病以外,也會導致全身性的發炎,並對腦干擾腦部神經傳導物質的合成、釋放及再攝取,也會對腦內的神經細胞產生毒性,進而產生疲倦、睡眠障礙、憂鬱症和焦慮症等非呼吸系統相關的身心問題。

勞動部依據職業安全衛生法第六條第三項對粉塵作業訂定了“粉塵危害預防標準”,並於其附表一中列出各粉塵作業及特定的粉塵發生源,當中除了對粉塵作業中應配戴呼吸防護具之作業情形進行規範,也訂定出特定粉塵發生源應設置的對應設備或具同等性能之設備 (該標準也提供附表二,其為雇主依附表一中設置之局部排氣設備時,應就附表二中列的特定粉塵發生源設置表內所列型式以外的氣罩),另也於該標準中第十條至第十三條列出但書。勞動部職業安全衛生署則對雇主提供的呼吸防護器具發佈了“呼吸防護具選用參考原則”的指引,而如何選擇、使用及維護呼吸防護具,則應依照國家標準CNS 14258Z3035進行辦理。

*註1:勝算比為將兩個因素產生機率相除所得的數值,如上例,便是將暴露於木屑的環境男性工人罹患鼻腔鼻竇癌的機率除以未暴露於木屑環境的男性工人罹患鼻腔鼻竇癌的機率,當勝算比為1時代表兩者的機率相同,即無法看出暴露於木屑環境的男性工人是否有較未暴露者更容易罹患鼻腔鼻竇癌,當勝算比大於1且數值越大時,代表暴露於暴露於木屑環境的男性工人相較於未暴露者越容易罹患鼻腔鼻竇癌。
**註2:95%的置信區間為有95%的可信度落於該區間,如上例暴露於木屑環境的男性工人相較於未暴露者罹患鼻腔鼻竇癌的95%置信區間為1.75–3.20,表示有暴露於木屑環境的男性工人相較於未暴露者罹患鼻腔鼻竇癌的勝算比落於1.75到3.20之間的可信度有95%。

作者: 姓名:洪堃哲
參考文獻:
[1] Yang SC, Lin YF. Airway function and respiratory resistance in Taiwanese coal workers with simple pneumoconiosis. Chang Gung Med. J., 32, 438 (2009).
[2] Blackley DJ, Laney AS, Halldin CN, Cohen RA. Profusion of opacities in simple coal worker's pneumoconiosis is associated with reduced lung function. Chest, 148, 1293 (2015).
[3] 't Mannetje A, Kogevinas M, Luce D, Demers PA, Bégin D, Bolm-Audorff U, Comba P, Gérin M, Hardell L, Hayes RB, Leclerc A, Magnani C, Merler E, Tobías A, Boffetta P. Sinonasal cancer, occupation, and tobacco smoking in European women and men. Am. J. Ind. Med., 36, 101 (1999).
[4] 國際癌症研究中心(IARC)致癌物質分類與清單: “http://nyfzx.com/pdf/cancer/Agents%20Classified%20by%20the%20IARC%20Monographs,%20Volumes%201%E2%80%93131.pdf”
[5] Lee W, Lee JG, Yoon JH, Lee JH. Relationship between occupational dust exposure levels and mental health symptoms among Korean workers. PLoS One, 15, e0228853 (2020).
[6] Lin QH, Jiang CQ, Lam TH, Xu L, Jin YL, Cheng KK. Past occupational dust exposure, depressive symptoms and anxiety in retired Chinese factory workers: the Guangzhou Biobank Cohort Study. J. Occup. Health, 56, 444 (2014).
[7] Kazeros A, Zhang E, Cheng X, Shao Y, Liu M, Qian M, Caplan-Shaw C, Berger KI, Goldring RM, Ghumman M, Chokshi NP, Levy-Carrick N, Fernandez-Beros ME, Parsia S, Marmor M, Reibman J. Systemic inflammation associated with World Trade Center dust exposures and airway abnormalities in the local community. J. Occup. Environ. Med., 57, 610 (2015).
[8] Miller AH, Maletic V, Raison CL. Inflammation and its discontents: the role of cytokines in the pathophysiology of major depression. Biol. Psychiatry, 65, 732 (2009).
[9] Dantzer R, O'Connor JC, Freund GG, Johnson RW, Kelley KW. From inflammation to sickness and depression: when the immune system subjugates the brain. Nat. Rev. Neurosci., 9, 46 (2008).
[10] Zou Y, Mu M, Zhang S, Li C, Tian K, Li Z, Li B, Wang W, Cao H, Sun Q, Chen H, Ge D, Tao H, Tao X. Vitamin D3 suppresses astrocyte activation and ameliorates coal dust-induced mood disorders in mice. J, Affect. Disord., 303, 138 (2022).