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『環保資訊』月刊第218期

噪音暴露對勞工聽力的影響

噪音暴露對勞工聽力的影響

    

張大元

中國醫藥大學職業安全與衛生學系() 教授

一、噪音的定義、種類及特性

噪音在我們的日常生活中無所不在。一般而言,凡是會引起生理上或心理上不愉快及對人體健康造成不良影響的聲音,皆可稱為噪音。我國「噪音管制法」對於超過管制標準之聲音稱為噪音;「職業安全衛生設施規則」規定雇主對於勞工八小時日時量平均音壓級超過八十五分貝或暴露劑量超過百分之五十之工作場所,應採取適當的聽力保護措施;而「勞工健康保護規則」則定義勞工噪音暴露工作日八小時日時量平均音壓級在八十五分貝以上之噪音作業為特別危害健康作業,在此場所作業之勞工每年應定期作特殊健康檢查。美國職業安全衛生署(Occupational Safety and Health Administration, OSHA)則定義噪音為音量大至足以傷害聽力的聲音。

由於噪音出自不同的來源,我們可以簡單地區分為交通噪音(如道路車輛、火車、飛機、船舶)、生活噪音(如家電設備、電子電器產品、抽水馬達、沖水馬桶等)及職業噪音(如機械引擎、機臺設備、冷卻水塔馬達、工業用風扇、氣動噴槍等);也可以根據噪音量對時間之變化特性,將之歸類為穩定性噪音(兩個音量的發生間隔小於0.5秒且暴露期間之噪音值變動程度不大)、變動性噪音(兩個音量的發生間隔小於0.5秒且暴露期間噪音值呈不規則的變動)及衝擊性噪音(兩個最大音量的發生間隔超過1秒,且聲音達到最大振幅所需要的時間小於0.035秒,而由最大音波峰值往下降低30 dB所需要的時間在0.5秒以內);或者考量噪音的頻譜特性,將之分為低頻噪音(1/3八音度中心頻率200[ Hz]以下)、中頻噪音(中心頻率2001000)及高頻噪音(中心頻率1000赫以上)

噪音具有特別的強度單位:分貝(decibel, dB)。一般的氣狀或者粒狀污染物通常以毫克/立方公尺(mg/m3)、微克/立方公尺(mg/m3)或百萬分之一(parts per million, ppm)、十億分之一(parts per billion, ppb)來表示。由於人耳能夠感受到的音壓界於20微巴(mPa)200(1 Pa = 1牛頓/平方公尺)之間,為了簡化高達105的單位差距與方便運算,一般以「貝」的物理量來描述噪音;其定義為某物理量除以其參考物理量後取10為底的對數,而分貝為十分之一貝的簡稱,

因為音強度與音壓均方根值的平方成正比,故  ;在參考音壓為20微巴的條件下,人耳對於聲音的閾值(20 mPa~200 Pa)即可轉換成0140分貝。又人耳對於高頻的噪音較敏銳,低頻的噪音較不敏感,因此在設計噪音計時,採用符合人耳聽覺感受的A權衡電網(A-weighted network)來量測音壓級大小,所以得到的結果以dB(A)來表示。

聲音在空氣中的傳送速度與其波長及頻有關: C = λ × f,其中C為音速(公尺/)λ為波長(公尺)f為頻率()。在溫度固定下,波長與頻率成反比。對同一介質而言,聲音的速度隨溫度而異,即  ,而T為絕對溫度。因此不同頻率的噪音有不同的波長,即低頻音有較長的波長,高頻噪音有較短的波長,而這些特性與噪音的控制策略有很大的關聯性。

噪音暴露對勞工聽力可造成損失的特徵及影響。

近年來國際上逐漸重視環境噪音引發的各種健康危害,並且將噪音污染視為一項新興的公共衛生議題。許多研究顯示,噪音暴露會引起煩燥、睡眠擾與降低注意力,並且與聽力損失、耳鳴、高血壓、心肌梗塞、腦中風、糖尿病及學齡兒童的認知能力下降有關 ADDIN EN.CITE  ADDIN EN.CITE.DATA (1, 2)

雖然噪音暴露與許多不良的健康效應有關,但截至目前為上,國內外對於職業噪音暴露的標準仍然以傳統的聽力損失為主。世界衛生組織(World Health Organization, WHO)對於工業區、商業區及交通地區之室外內噪音建議值是24小時均能音量為70分貝或者每天1小時均能音量為85分貝,以避免造成聽力損失(3)。

一般由噪音暴露所引起的聽力損失可以分為傳導性聽力損失(conductive hearing loss)及感覺神經性聽力損失(sensorineural hearing loss)兩類:前者通常由於疾病或外傷導致中耳或外耳受傷,使得聲音無法有效傳達到內耳的聽覺受器,而導致聽力損失。例如因強大的衝擊性噪音或爆炸造成鼓膜破裂,導致永久性的聽力受損。後者往往是因為長期或過度噪音的暴露,導致內耳的柯氏器或毛細胞受損、退化,而造成聽力損失。此類型的聽力損失又可以區分為:

()暫時性聽力損失(temporary threshold shiftTTS):暴露於噪音後導致暫時性的聽力損失,因毛細胞尚未退化,故此現象經過一段時間休息後可自行復原。

()永久性聽力損失 (permanent threshold shiftPTS):由於長期噪音暴露導致永久性聽力閾值提高,經過休息也無法復原。

()老年性聽力損失:由於年歲的增長,因生理結構上自然老化所造成的聽力損失。

對於勞工八小時工作日時量平均音壓級超過八十五分貝或暴露劑量超過百分之五十的工作場所,我國「勞工健康保護規則」要求在此作業場所之勞工每年應定期進行聽力檢查。聽力檢查一般是針對勞工的左、右耳以250 Hz500 Hz1000 Hz2000 Hz、3000 Hz4000 Hz6000 Hz8000 Hz等音頻為檢查項目,並且由1000 Hz開始逐漸遞增頻率至8000 Hz後,再回到1000 Hz檢測,然後往500 Hz遞減頻率來量測聽力損失。在進行聽力檢查前,勞工至少休息14小時不暴露於80 分貝以上之噪音環境。目前國內聽力檢查的測試頻率要求至少為500100020003000400060008000 Hz的純音,並且需要為勞工建立聽力圖。

美國職業醫學學院(American College of Occupational Medicine)根據實證的文獻資料,對於噪音引起的聽力損失作以下之特徵描述(4)

()噪音引起之聽力損失為感覺神經性的,並且影響內耳的毛細胞。

()因為大部分的噪音暴露具有對稱性,所以噪音引起的聽力損失通常雙耳同樣受到影響。

()典型之噪音引起的聽力損失特徵在3000 Hz4000 Hz6000 Hz凹陷(notch),並且在8000 Hz回復(recover),而與年齡老化有關的聽力損失在8000 Hz則無此回復(減緩聽力損失值)現象。

(四)噪音引起的聽力損失通常在高音頻不會超過75分貝,在低音頻不會超過40分貝。

(五)長期噪音暴露下引起的聽力損失發生率通常在10至15年後達到最大值,並且隨著聽力閾值的增加而降低。

(六)先前受到噪音暴露的雙耳並不會使人對後續之噪音暴露變得更敏感,而且停止噪音暴露後,噪音引起的聽力損失也會停止而不再繼續惡化。

()噪音引起的聽力損風險會隨著勞工長期暴露在八小時工作日時量平均音壓級超過八十五分貝而顯著增加。

因此在實務上,對於力圖的判讀常常以3000 Hz4000 Hz6000 Hz凹陷,並且在8000 Hz回復來輔助診斷職業噪音暴露引起的聽力損失(如圖一)

圖一、職業噪音引起之聽力損失

對於聽力檢查的結果,我目前是以500 Hz1000 Hz2000 Hz的平均值代表其平均聽力;若平均聽力大於25分貝,即代表有聽力損失。美國職業安全衛生署(OSHA)則是以1000 Hz2000 Hz3000 Hz的平均值是否大於25分貝作為聽力損失個案的判斷標準。

 三、勞工如何保護自的聽力。

由於職業噪音引起的聽力損失具有不可逆性,即造成永久性傷害後無法再恢復,因此對於在作業場所噪音暴露超過八十分貝的勞工,建議配戴適當的聽力防護具(如耳塞或耳罩)。一般而言,耳塞較方便使用,但是防護效果較差,即噪音衰減值(noise reduction rate, NRR)較低;耳罩有較好的防護效果,但是使用時可能會影響工作內容,或者在高溫作業下勞工容易感到不舒適,造成無法正確配戴。然而無論使用耳塞或耳罩,在噪音暴露期間一定要全程配戴,否則無法達到防護的效果。例如八小時的工作期間,只要有一個小時沒有配戴,其噪音衰減值降為原出廠值的一半以下。

雖然我國「職業安全衛生設施規則」第300-1條規定雇主對於勞工八小時日時量平均音壓級超過八十五分貝或暴露劑量超過百分之五十之工作場所,應訂定並執行聽力保護計畫,然而一些先進國家(如英國、德國、丹麥、義大利及荷蘭等歐盟會員國)已經將聽力保護計畫的行動最低標準訂為80分貝(5)。國內的一些研究也顯示,長期暴露於80分貝以上的職業噪音可能有較高的高血壓風險(6,7)

除了個人聽力防護具的使用外,也可以運用縮短噪音的暴露時間或者增加與噪音發生源的距離來降低暴露。國內「職業安全衛生設施規則」第300條第一項第三款規定,暴露時間每縮短一半,容許的噪音暴露值可以增加5分貝。此外,對於可以四面八方自由發散的點噪音源而言,與音源的距離每增加一倍,其噪音量會減少6分貝。

另外國內外的研究也顯示,抽菸與噪音的共同暴露(8-11)或者特定有機溶劑(如苯、甲苯、二硫化碳)與噪音的共同暴露(12-14),都會對聽力損失產生協同作用,加劇對於聽力損失的惡化。戒菸、避免二手菸或特定有機溶劑的暴露,亦能夠降低勞工個人的聽力損失風險。

如何協助一般企業工廠做好噪音防制。

不管是採用配戴聽力防護具的個人防護或者減少暴露時間與遠離噪音源的行政管理,都只是噪音防制的次要方法。如之前的討論,這些次要方法有其可能的缺點及極限,無法保證一定可以達到百分之一百的防護效果。因此一般企業工廠對於噪音防制的最好策略是採用工程控制,從噪音的源頭來進行管理。最直接的方法是使用產生較少音量的機器設備取代高音量的機器設備。若此方法不可行,則採用工程控制的方法。然而在決定採取的工程控制方法之前,一定要先進行噪音源的頻譜分析。在實際的噪音工程控制上,有四個主要的防止對策:遮音(sound barrier)、吸音(sound absorption)、阻尼(振動衰減,damping)及振動絕緣(vibration isolation)。誠如前面所言,低頻噪音有較長的波長,而高頻噪音有較短的波長;因此對於低頻的噪音採取遮音(如設置隔音牆或者隔音屏)的效果無法有太好的效果,因為噪音的波長可能遠大於這些屏蔽物,所以須要採用吸音(使用吸音材料)、阻尼(以緩衝阻尼衰減振動)及振動絕緣(使用慣性塊),以降低噪音之發生。相反地,採用遮音的工程控制對於高頻噪音有相當好的效果,可以將音源包覆隔離,或者以隔音牆隔絕噪音的傳播。所以在機場附近的隔音牆能夠發揮降低噪音量的效果。

五、結語

噪音引起的聽力損失是勞工暴露在音作業場所最常發生的職業危害。對於噪音的特性不單只是強度的認識,也必須知道其頻率特性,才能採用適當的控制措施與防護策略,以保護勞工的健康。

  參考資

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2. Munzel T, Gori T, Babisch W, et al. Cardiovascular effects of environmental noise exposure. European heart journal 2014; 35(13): 829-36

3. Berglund B, Lindvall T, Schwela DH. Guidelines for community noise. Geneva: World Health Organization, 1999.

4. Noise A, Hearing Conservation C. ACOEM evidence-based statement: noise-induced hearing loss. Journal of occupational and environmental medicine / American College of Occupational and Environmental Medicine 2003; 45(6): 579-81

5.Work EAfSaHa. Noise at work. Bilbao, Spain: European Agency for Safety and Health at Work, 2005.

6. Chang TY, Liu CS, Young LH, et al. Noise frequency components and the prevalence of hypertension in workers. The Science of the total environment 2012; 416: 89-96

7. Chang TY, Hwang BF, Liu CS, et al. Occupational noise exposure and incident hypertension in men: a prospective cohort study. American journal of epidemiology 2013; 177(8): 818-25.

8.Mizoue T, Miyamoto T, Shimizu T. Combined effect of smoking and occupational exposure to noise on hearing loss in steel factory workers. Occupational and environmental medicine 2003; 60(1): 56-9.

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12.Morata TC, Dunn DE, Kretschmer LW, et al. Effects of occupational exposure to organic solvents and noise on hearing. Scandinavian journal of work, environment & health 1993; 19(4): 245-54.

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14.Chang SJ, Chen CJ, Lien CH, et al. Hearing loss in workers exposed to toluene and noise. Environmental health perspectives 2006; 114(8): 1283-6.