研究緣起

第一章  緒論 

第一節  研究緣起 

地殼中主要的構成元素為鐵、氧、矽、鎂，其含量分別為鐵佔34.63%、

氧佔29.53%、矽佔15.20%及鎂佔12.70%，所以在地質中常會見到以矽、

氧為主體構成的矽酸鹽類礦物(silicates)。此矽酸鹽類礦物以矽、氧原子

結合其他元素而成，因此又可稱為「結合型二氧化矽」(combined silica)。

結晶型游離二氧化矽(free silica)主要是指二氧化矽只有矽原子與氧原子

結 合 而 成 的 純 物 質^[1]。 結 晶 型 游 離 二 氧 化 矽 又 可 分 為 結 晶 型 態 (crystalline)、非結晶型態(amorphous)及隱晶型態(cryptocrystalline)三類。

所謂結晶型態係指矽、氧原子在空晶上的排列遵循一定的特徵，每種原 子之距離相等，而有一定的結晶形狀，代表物為石英(quartz)、方矽石 (cristobaltie)及鱗矽石(tridymite)，而自然界中較不常見者則有如正矽石 (keatite)、斜矽石(coesite)、重矽石(stishovite)。非結晶型指二氧化矽分子

之間並無一定之排列方式，原子間也無固定距離，代表物為蛋白石 (opal)。隱晶型則介於二者之間，代表物為石髓(chalcedony)^[1]。

結晶型游離二氧化矽具有化學性穩定、低溶解度及進入肺部不易排 出的特性，會藉由慣性衝擊(interial impaction)、重力沉降(gravitational settling)、布朗擴散(Brownian diffusion)、攔截(interception)、靜電沉降

2

(electrostatic precipitation)而沉積於肺泡中造成肺部組織纖維化之不可逆 傷害，也就是所謂的矽肺症(silicosis)。結晶型游離二氧化矽對於健康的 危害早在約15~16 世紀即被大家發現，但是當時主要暴露的族群以礦工、

採時工人等中下階層為主，所以並未被受到關注^[2-6]，直到1935 年，美國 Gaulay Bridge 地下道挖掘工程，參與的 3000 名勞工中，有大約 700 名勞

工罹患急性矽肺病而死於職場上，並有超過1500 名勞工罹患矽肺症或矽 -肺結核(silico-tuberculsis)，因此結晶型游離二氧化矽的危害才引起國際的 關注。

結晶型游離二氧化矽主要的暴露行業分布十分廣泛，包括：耐火磚 業、鑄造業、營造業、隧道挖掘業、採礦業、焚化爐拆爐作業、藝術陶 瓷業、噴砂業、拋光研磨業、寶石琢磨加工業等，因此暴露結晶型游離 二氧化矽工作人員數也十分龐大，若這群工作人員因為職業的暴露而罹 患職業病，會使得生產力下降，同時也造成社會成本的上升。其中鑄造 業為工業之母，早期應用於各式各樣的武器製造，隨工業化後，目前運 用於日常生活以及機械零件的製造，為不可或缺的產業之一，台灣目前 金屬鑄造業約有 407 家，員工數為 13,922 人^[7]。鑄造業的作業流程中，

因其特殊製程的因素，所以會產生許多的危害，例如：粉塵、高溫、金 屬燻煙與一般燻煙等危害。其中在鑄造過程的混砂、製作鑄模、脫砂、

清砂以及加工處理時均有可能受到粉塵暴露的危害，粉塵暴露又以可呼

3

吸性粉塵(respirable particulate)的危害性最為嚴重，長期暴露於粉塵會造 成塵肺症(pneumoconiosis)^{[8, 9]}。因我國早期採礦工業十分盛行，故塵肺症 曾經佔據我國職業病給付的榜首，因此，塵肺症為我國十分重視的職業 病，根據統計資料顯示，近年來，我國職業病給付每年塵肺症皆佔百分 之十左右^[10]，其中自 2005 年至 2009 年 2 月的統計，共有 11 名勞工確定 罹患矽肺症與相關併發症。過去的研究發現鑄造廠勞工暴露「新鮮」

(freshly)游離二氧化矽 20 年以上，會增加罹患矽肺症的機率^[11-13]。

國際癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer, IARC) 回顧 1986 年以後有關肺癌與暴露結晶型游離二氧化矽的流行病學文獻 後，於1997 年結晶型游離二氧化矽由疑似人類致癌物質(Group 2A)改為 確定人類致癌物質(Group 1)^[14]，因此世界各國將結晶游離二氧化矽列入 作業場所之有害物，以做為管控，而我國將結晶型游離二氧化矽列入粉 塵管制。

4