伊朗一工业城陶瓷工人可吸入结晶硅暴露的职业风险概率评估：蒙特卡洛模拟方法

为什么陶瓷作坊的粉尘很重要

每一块光亮的瓷砖或装饰盘的背后，都可能藏着大多数人看不到的一片细微粉尘。在许多小型陶瓷作坊里，工人日复一日吸入极细的矿物颗粒。本研究聚焦于其中最危险的颗粒之一——可吸入结晶硅，并提出一个既简单又紧迫的问题：在伊朗西部一座工业城的陶瓷工人实际上在吸入多大风险的粉尘？

看不见的颗粒，真实的危险

可吸入结晶硅是在切割、研磨或抛光含石英材料时产生的矿物粉尘。由于颗粒极小，它们能深入肺部并造成持久损伤。几十年的研究已将该粉尘与硅肺（不可逆的肺部瘢痕化）、慢性呼吸问题和肺癌联系起来。国际卫生机构将其列为对人类具有确证致癌性的物质，吸烟者的风险更大。然而在许多传统行业，尤其是小型陶瓷作坊，常规的测量与控制仍然罕见。

研究者如何测量风险

研究者考察了四类陶瓷工人：使用压缩空气喷砂抛光瓷砖的抛光工、打磨表面的擦拭工、铸造成型的铸造工，以及处理原始粉状粘土的原料工。研究团队使用标准的佩戴式个人空气采样泵，放置在靠近每位工人鼻口处，在若干班次内采集空气样本，并在实验室用红外光谱法分析滤膜以测定结晶硅含量。随后，他们将这些测量值与工人的工作时长、年工作频次和典型呼吸率等信息结合，描绘出各组工人的暴露细节。

用蒙特卡洛掷骰子

研究团队没有计算单一的“平均”风险，而是使用称为蒙特卡洛模拟的技术以反映现实变异性。他们将每个输入参数——例如空气中的粉尘浓度、每日工作小时、在岗年限和体重——视为一系列可能值，用概率分布来描述。计算机随后运行1万次“假如”情景，每次从这些分布中抽取略有不同的值，并计算两个关键指标：终生癌症发生概率和严重非癌性肺部损害的可能性。该方法不仅显示典型结果，还揭示了可能风险的完整分布，包括极端但合理的“最坏情况”。

粉尘水平揭示了什么

结果令人震惊。四类工种的粉尘水平均远高于伊朗和国际的职业限值。抛光工处境最差：其可吸入结晶硅的暴露平均值超过伊朗职业限值100倍以上，超过美国工作场所限值50倍以上。即便是暴露最少的原料工，也常常吸入多倍于建议值的粉尘。当将这些暴露水平输入蒙特卡洛模型时，各工种的终生癌症风险均远高于美国环境指导中被认为可忽略的水平，非癌风险估计（以危害商数表示）也远超被视为安全的界线。

谁面临最大伤害

分析显示车间内存在明显的风险梯度。抛光工因在狭小、通风差的空间内使用干式高压气流清理陶瓷，面临最高的肺癌和严重肺病概率。他们的平均癌症风险比常见监管基准高出数百倍，严重的非癌效果发生概率极高，许多模拟情景显示出与硅肺和慢性呼吸问题强相关的条件。擦拭工、铸造工和原料工也面临明显不安全的状况，尽管其风险低于抛光工，部分原因是他们有时在更开阔或通风较好的空间工作，所采用的产生粉尘的方法也不那么剧烈。

需要改变的地方

对普通读者来说，信息很直接：许多陶瓷制品的当前生产方式给塑造和加工它们的工人带来了沉重且隐蔽的健康代价。这项研究表明，在目前条件下，这些伊朗陶瓷作坊的工人很可能会患上严重甚至致命的肺病。作者认为这些后果是可以预防的。他们呼吁加强粉尘限值的执行、改善通风、采用湿法切割和清洁以替代干式气体喷砂、持续使用有效的防尘口罩，以及为工人提供定期体检与培训。简言之，陶瓷制品的美观不应以工人的肺为代价——有许多切实可行的措施可以大幅降低这种代价。

引用: Saeedizadeh, S., Assari, M.J., Ghorbani-Shahna, F. et al. Probabilistic risk assessment of occupational exposure to respirable crystalline silica among ceramic workers in an industrial town in Iran: a Monte Carlo simulation approach. Sci Rep 16, 6190 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37121-w

关键词: 硅尘, 陶瓷工人, 肺部疾病, 职业暴露, 伊朗工业