錳金屬
一、緣起
錳（ manganese；Mn），分子量54.94，為人體內必要的金屬之一，在自然界蘊藏量極為豐富，常與其他元素結合成固態化合物。正常人每日錳之攝取量約為2,000~9,000ug。工業界上主要用於製造不銹鋼和鑄鐵，約佔錳總用量之百分之九十，其他如各種合金之製造，乾電池之製造、玻璃和瓷器的上彩色與去色、絕緣、色料、油漆、亮光漆、除霉菌劑、木材防腐劑等。近年來歐美先進國家建議改用含錳的抗震劑-MMT(methyl-cyclopenta-dienyl manganese tricarbonyl)來取代傳統汽油抗震劑-四烷基鉛。
1985 年八月至 1986 年五月間，國內某家錳鋼及矽錳鋼原料製造工廠(簡稱A 廠)陸續發現六位酷似巴金森症狀疑似錳中毒之職業病案例及數位呈現亞臨床症狀之病例，病患經長庚醫院診斷於1988年七月至十二月間職業病鑑定確立，申獲勞工保險職業病傷病及殘廢給付。勞工委員會為掌握國內錳鋼與矽錳鋼勞工錳暴露實況，輔導工廠改善作業環境，持續追蹤作業環境與職業衛生管理改善成效以及勞工暴露狀況，建立職業病案例處理模式，進行為期十年的追蹤調查[1]。
二、錳暴露評估技術的研發
錳作業勞工的暴露評估技術可從「勞工作業環境測定」及「勞工生物偵測」兩方面著手，作業環境測定技術方面，勞工委員會於1990年委託工業技術研究院工業安全衛生技術發展中心建立「2303工作環境空氣中錳採樣分析建議方法」，並經國內二家核心實驗室驗證。本所成立後為繼續掌握勞工的暴露情形，積極建立勞工血液及尿液等檢體中「錳的採樣分析參考方法」，以便借由這些檢體了解勞工體內的錳含量[2]。研究結果顯示，血液樣品的前處理方面，以塑膠針頭採血污染較金屬針頭小，血清樣本以聚苯乙烯(polystyrene)材質收集管存放在-20℃下最穩定。尿液樣本可以每100mL添加1mL冰醋酸或0.35mL65%硝酸酸化處理，以改善長時間存放尿液沈澱的問題，酸化後存放在4℃下可保存1週，-20℃下可保存3週。參考方法的偵測極限為2.0pg，精密度在10%以內，分析美國國家標準技術局之標準品(National Institute of Standards Technology, Standard Reference Materials；簡稱 NIST SRM)結果相對誤差落在6.5%以內。以所開發之參考方法進行十位非職業性錳暴露者生物測定結果，全血中錳含量為12.4 2.3ppb，尿中錳含量為2.7 0.4ppb。
三、錳鋼及矽錳鋼工廠製造流程簡介
錳礦(含錳量約48~50%的二氧化錳)與焦炭、矽石、爐渣、鐵屑及石灰石等在混料槽中混合，送至送料槽中投入熔爐，加熱至1500-1600oC，出鐵水，造塊，成品粉碎。生產流程中，電極棒長度調整及電極原料之加料，成品粉碎，及熔爐維修為主要危害發生源；出鐵水及造塊作業為可能之次高暴露源。
四、國內錳鋼及矽錳鋼工廠作業改善及勞工暴露概況
1985年案發時A廠勞工錳暴露濃度超過28.8 mg/m3，經廠方修復通風設備及空氣清淨裝置後，1986年A廠錳濃度明顯降為4.4 mg/m3。1989年進一步進行「國內錳鋼及矽錳鋼工廠勞工錳危害評估」調查研究，針對本省錳鋼及矽錳鋼四家工廠直接暴露勞工（原料運搬、混和、投料、熔爐操作、出爐造塊、粉碎、包裝、保養等作業勞工）約100人，間接暴露勞工約125人進行全面調查。現場調查結果，A、B、C、D四家工廠作業環境中錳幾何平均濃度分別為0.90 mg/m3、0.34 mg/m3、0.34 mg/m3、0.11 mg/m3，詳如表2.6.1。其中僅一位勞工的錳暴露值為31.6 mg/m3，超過當時的容許濃度標準5 mg/m3。本所成立後，持續以空氣中錳濃度較高的A工廠進行追蹤及輔導改善，1992年經廠方再進一步改善通風設施性能，將粉碎作業、原料運搬及輸送等作業以機械操作代替人工後，現場錳濃度測定結果幾何平均值為0.041 mg/m3。改置密閉式新熔爐使加料完全自動化後，1995年測定結果空氣中錳濃度降為0.004 mg/m3，1989年至1995年止，A廠直接暴露勞工由30餘人減少至約10餘人。
表2.6.1 1989年錳鋼製造工廠勞工錳濃度平均暴露值
| 樣本數 | 幾何平均值 (mg/m3) |
幾何標準偏差 (mg/m3) |
濃度範圍 (mg/m3) |
|
| A廠 | 44 | 0.90 | 2.22 | 0.21~4.61 |
| B廠 | 40 | 0.34 | 2.59 | 0.05~2.10 |
| C廠 | 37 | 0.34 | 3.51 | 0.03~2.87 |
| D廠 | 9 | 0.11 | 2.44 | 0.04~0.70 |
| 總計 | 130 | 0.44 | 3.17 | 0.03~4.61 |
1992年另對A廠進一步擴大調查，內容包括：將不同工作性質的勞工分成直接暴露群、間接暴露群、背景暴露群，評估其錳暴露情形；觀察不同作業樓層錳分佈情形，結果發現直接暴露群勞工錳濃度顯著偏高，其錳濃度範圍0.004 mg/m3~15.175 mg/m3，詳如表2.6.2。樓層愈高錳濃度愈高，三樓錳濃度範圍0.918 mg/m3~14.215 mg/m3，詳如表2.6.3。
勞工健康評估結果，235位勞工中有2位勞工臨床神經檢查有罹患巴金森症候群，此2名為已請領勞保殘廢給付的勞工(該2名勞工已調離現場，改擔任守衛的工作)，之後未再有勞工發生中毒的事件或健康檢查異常的個案發生。
五、結論與建議
- 由勞工中毒後的長期健康追蹤及治療情形可知，預防重於治療的重要性，目前職業衛生的研究與文獻大多偏重在暴露濃度多久，可能產生健康危害。建議可考慮對於降低或停止暴露多久後健康可恢復，或降低致何種濃度較不致產生健康危害進行研究。
- 本研究針對勞工暴露與健康危害的長期追蹤模式，可作為今後職業疾病追蹤調查的參考模式。