日本リスク研究学会第 28 回年次大会
講演論文集 (Vol.28, Nov.20-22, 2015)

ECETOC TRA を用いたエチルベンゼンの個人ばく露濃度の推定に関する検討
Evaluation of the ECETOC TRA model for workplace inhalation
exposure to ethylbenzene in Japan

石井 聡子, 片桐 律子,北村 公義, 霜島 雅明, 和田 丈晴

Satoko ISHII, Ritsuko KATAGIRI, Kimiyoshi KITAMURA,
Masaaki SHIMOJIMA, Takeharu Wada

一般財団法人化学物質評価研究機構（Chemicals Evaluation and Research Institute, Japan）

日本リスク研究学会第 28 回年次大会
講演論文集(Vol.28, Nov.20-22, 2015)

ECETOC TRA を用いたエチルベンゼンの個人ばく露濃度の推定に関する検討
Evaluation of the ECETOC TRA model for workplace inhalation
exposure to ethylbenzene in Japan○石井 聡子 *，片桐律子 *，北村 公義 *，霜島 雅明 *，和田 丈晴 *Satoko ISHII, Ritsuko KATAGIRI, Kimiyoshi KITAMURA, Masaaki SHIMOJIMA, Takeharu WADA
Abstract.
The measured values and the estimated values of ethylbenzene
obtained by using ECETOC TRA were compared, and applicability of ECETOC
TRA to the Japanese workplace was studied. The process categories (PROC) mostsuited for evaluation were painting and manufacturing work. The estimated valuesof painting work (PROC 7 and 10) below the measured values were observed in
27 of 85 tasks. In particular, it was observed that the estimated values were below
the measured values in 22 of 38 tasks for roller painting work where PROC 10was selected. On the other hand, the results showed that most of the estimatedvalues of manufacturing work such as PROC 8a and 8b were above the measured
values, and just 3 of 52 tasks were below the measured values. ECETOC TRA canbe adequately utilized as a Tier 1 model for performing independent risk
assessment at work places in Japan engaged in the production of ethylbenzene.
Key Words: ECETOC TRA, ethylbenzene, exposure modeling tool,
occupational exposure

１．はじめに労働安全衛生法改正による、労働現場における化学物質のリスクアセスメント義務化に伴い、簡易に労働者のばく露濃度やリスクの程度を推定できる、「推定モデル」の整備が重要となってきている。近年、欧州では簡易に労働者のばく露を推定する「ばく露推定モデル」が提案されており、その一つである ECETOC TRA は、欧州域内のREACH 規則に対応するため、ECETOC (欧州化学物質生態毒性及び毒性センター) が開発した数理モデルであり、作業者の吸入及び経皮の個人ばく露濃度を算出することができる (ECETOC,2009;2012)。個人ばく露濃度を算出するための入力情報が少なく、情報が入手できない場合にはデフォルト値を用いた安全側の評価ができることから、コントロールバンディングに並ぶ、スクリーニング評価のための Tier 1 モデルに位置づけられている (ECHA, 2010; Monay et al., 2014; Riedmannet al., 2015)。ECETOC TRA の最大の特徴は、カテ*ゴリーと言われる記述子を使用することにあり、作業者ばく露では、欧州の作業環境データに基づく 25 種以上のプロセスカテゴリー (以下、PROC)と呼ばれるカテゴリーから、ばく露シナリオに応じて PROC を選定する。PROC の選択は、個人ばく露濃度の推定に影響を及ぼすといわれ、PROC選定に伴う推定結果の妥当性等について、海外の作業環境で検証を行った例が報告されている(IOM, 2014a;2014b; Kupczewska-Dobecka et al.,2011; 2012; Vink et al., 2010)。しかし、日本の事業場への適用性について検証した例はほとんど入手できないのが現状であり、著者らは、日本における自主的な作業環境改善に役立てるよう、日本の事業場における ECETOC TRA の活用のための検討を行っている (片桐ら, 2014)。本検討では、エチルベンゼンを対象とし、実測値と ECETOC TRAから得られる推定値との比較を行い、ECETOCTRA の国内の事業場への適用性について検証した。

一般財団法人化学物質評価研究機構（Chemicals Evaluation and Research Institute, Japan）

２．試料および方法
2.1 対象物質
表 1 にエチルベンゼンの基本情報を示す。エチルベンゼンは、蒸気密度が高く、適切な換気が行われない場合、蒸気が滞留しやすいことから、蒸気の吸入ばく露により健康に有害性影響を及ぼす可能性がある (ACGIH, 2011)。国が平成 21 年度に初期リスク評価を、平成 22 年度に詳細リスク評価を実施した結果、エチルベンゼンを塗料の溶剤として使用し塗装を行う事業場において、高濃度ばく露が生じており、適切なばく露低減措置の対策を講じる必要があるとされ (厚生労働省,2010;2011)、平成 25 年 1 月、エチルベンゼンは特定化学物質となり、屋内作業場等の塗装業務が規制対象となった。
エチルベンゼンの許容濃度としては、2011 年(平成 23 年) に ACGIH が再評価によって勧告した
TLV-TWA 20 ppm (ACGIH, 2011) や、日本産業衛生学会の 50 ppm (日本産業衛生学会, 2001) がある。
表1
項目
CAS 番号
分子量

エチルベンゼンの基本情報
情報等
101-41-4
106.2

構造
外観
沸点
水溶解度
蒸気密度
蒸気圧
分配係数
(Log Kow)
許容濃度等(8 時間 TWA)

出典
－－－

無色の液体
136.25℃
152 mg/L (20℃)
3.66 (空気=1)
0.9 kPa (20℃)
3.15

NITE/CERI, 2007
NITE/CERI, 2007
NITE/CERI, 2007
NITE/CERI, 2007
NITE/CERI, 2007

20 ppm50 ppmACGIH, 2011
日本産業衛生学会,
2001

NITE/CERI, 2007

2.2 個人ばく露濃度 (実測値) の収集
表 2 にエチルベンゼンの吸入経路の個人ばく露濃度 (以下、実測値) の情報源を示す。実測値とその作業内容は、国が平成 21 年度と平成 22 年度に実施したばく露実態調査と、本検討のために実施したばく露実態調査から、「塗装」と「製造等」に関連した 137 件の作業より収集した。
「塗装」に関連する作業としては、エチルベンゼン含有の塗料を用いた作業が、「製造等」に関連した作業としては、エチルベンゼンの製造におけるサンプリング、分析作業、エチルベンゼン含有シンナーやシンナーを用いた塗料等の製造における分析、充填作業がある。なお、エチルベンゼンを取り扱う作業として、「塗装」と「製造等」以外に「ガソリンスタンドの給油等」が考えられたが、ガソリン中に含有するエチルベンゼンによるばく露は小さいとの情報 (厚生労働省, 2011) から、対象外とした。
表2エチルベンゼンの実測値の情報源
情報源

件数

出典

平成21年度ばく露実態調査

79

厚生労働省, 2010平成22年度ばく露実態調査

40

厚生労働省, 2011

本検討のための調査(平成26年10月～27年3月)

18－

国が実施したばく露実態調査については、調査報告書と個人ばく露測定に伴う作業記録 (いずれも非公表) をもとに、塗装と製造に関する作業の実測値を抽出し、8 時間加重平均濃度 (以下、8 時間 TWA) として整理した。
本検討のために実施したばく露実態調査については、「労働者の有害物によるばく露評価ガイドライン」 (厚生労働省, 2009) に基づき、塗装と製造に関係してエチルベンゼンを取り扱う 9 事業場で個人ばく露測定を実施した。測定に当たっては、ばく露が高い作業に従事している作業者を対象とし、サンプラー (球状活性炭チューブ No.258 (ガステック製)) を作業者の襟元、又は胸ポケットに取り付け、ポンプで呼吸域空気を吸引し空気中のエチルベンゼンを捕集した。エチルベンゼンの分析は、ガスクロマトグラフ-質量分析 (GC-MS) 法により行った。得られた実測値は上記のガイドラインに基づき、8 時間 TWA を算出した。算出に当たっては、作業者が 1 日の作業時間の中で当該物質の作業以外の作業がある場合にはその時間を、ばく露がないと仮定し取り扱うこととし、複数の作業者に対して測定を行った際には 8 時間 TWAの算術平均値を採用した。
2.3 ECETOC TRA による推定収集した実測値に対して、ECETOC TRA により推定値を求めるために、PROC をはじめとする入力項目を、調査報告書と個人ばく露測定に伴う作業記録を参考にしながら整理した。表 3 に 137 件

の PROC の種類と内訳を示す。85 件の塗装作業では、工業的スプレー作業 (PROC 7) と工業的ローラー塗布等の作業 (PROC 10) のいずれかを選択した。52 件の製造に関する作業では、PROC 2、3、4、5、14、8a、8b、9、13、15 を選択した。
表 4 に ECETOC TRA への入力項目 (例) を示す。
ECETOC TRA への入力項目は PROC の他に、作業形態、性状、蒸気圧、作業時間、局所排気装置の有無、含有量、呼吸用保護具の有無がある。
ECETOC TRA では、蒸気圧、性状に関する情報か
ら、Fugacity (フガシティ；液体又は固体から気中への出やすさ) の程度が表され、PROC と作業形態を考慮して初期ばく露濃度が設定される。この
初期ばく露濃度に、上述の入力項目に基づくばく露修正因子等を乗じることによって得られた値が8 時間吸入ばく露濃度である。エチルベンゼンは、20℃で 0.9 kPa の蒸気圧を有する液体であることから、Fugacity は中程度に分類される。例えば
PROC 7 の工業的スプレー塗装の場合、初期ばく露濃度 12.5 ppm となり、図 1 に示すばく露修正因子を考慮して、8 時間吸入ばく露濃度は 7.5 ppmと推定された。
2.4 実測値と推定値の比較
2.2 と 2.3 に示した、ばく露実態調査による実測値と ECETOC TRA による推定値を比較した。
ECETOC TRA は、前述のとおり、スクリーニング評価のための Tier 1 モデルの位置づけにあることから、推定値が実測値を上回ること、すなわち、過大評価となるかどうかを判断基準とした。
３．結果
3.1 個人ばく露濃度
図 2 にエチルベンゼンの実測値を PROC 別に表したグラフを示す。塗装作業（PROC 7、PROC 10）の実測値は、他の作業に比べて著しく大きかった。
また、ACGIH の TLV-TWA である 20 ppm を超える作業が PROC 7 では 47 件中 10 件、PROC 10 では 38 件中 14 件あり、主として船舶の建造過程における船体ブロック等の塗装作業であった。製造等の作業では 20 ppm を超える作業はなかった。
3.2 ECETOC TRA による推定
図 2 の PROC 別エチルベンゼンの実測値に、ECETOC TRA より求めた推定値を重ね合せたグ
ラフを図 3 に示す。製造等の作業の推定値は実測値を上回る傾向がみられるのに対し、塗装作業(PROC 7、PROC 10) の一部の推定値で、実測値を下回った。
表3

本評価で採用した PROC の種類と件数

種類
塗装作業(85 件)

7
10234製造等の作業(52 件)

58a8b9131415

表4PROC
件数
工業的スプレー塗装
47
工業的ローラー塗布等
38
閉鎖的連続プロセス、一時的な 2
ばく露あり
閉鎖式バッチプロセス (合成及 2び調合時)連続したバッチプロセス、ばく 1
露の可能性あり
混合及び混和5
専用でない大型容器への移し替 16
え専用の大型容器への移し替え
7
小型容器への物質又は調剤の移 11
送浸漬又は注ぎ込み
4
打錠、押出、加圧、造粒1
研究用としての試薬の使用
3

ECETOC TRA への入力項目 (例)

入力項目
性状
蒸気圧
PROC
作業形態
局所排気装置の有無

作業時間
呼吸用保護具の有無

含有量

初期ばく露推定
性状：
蒸気圧：
PROC：
局所排気装置：
作業形態

入力値等
液体
0.9 kPa
7Industrial
有1～4 時間
無＞25%

12.5 ppm
液体
Fugacity＊1：中程度
0.9 kPa
7有Industrial*1：蒸散性、液・固体から気中への出やすさ

ばく露修正因子
作業時間：呼吸器保護具：含有量(%)：

8 時間吸入ばく露濃度

図1>4 時間
無5-25%

1
10.6

7.5 ppm

ECETOC TRA の出力 (例)製造等の作業

塗装作業
120

100

80

60

47
38
22
15167
114
13

最小値
(ppm)
0.56
0.26
0.010
0.38
0.0094
0.52
0.016
0.014
0.0019
0.52
0.55
0.010

最大値
(ppm)
12091
0.032
1.20.0094118.81.21.2
5.90.55
0.5820 ppm 超(件数)101400000000001370.0019

12024PROC

件数

71023458a8b9131415
計

実測値 (8時間TWA, ppm)

40

ACGIH TLV-TWA 20 ppm
200710

図2PROC

2 3458a8b913 1415

913 1415

エチルベンゼンの実測値 (PROC 別, 全 137 件)

120
実測値 (8時間TWA, ppm)
100

推定値 (8時間TWA, ppm)

8060

ACGIH TLV-TWA 20 ppm
402007

図310PROC

2 3458aエチルベンゼンの実測値と推定値 (PROC 別, 全 137 件）

8b3.3 実測値と推定値の比較
表 5 に PROC 別実測値と推定値との比較を示す。
塗装作業 (PROC 7、PROC 10) の推定値で、実測値を下回っている作業がみられ、それらの件数はPROC 7 と PROC 10 各々、47 件中 5 件、38 件中22 件であった。一方、製造等の作業の推定値で、実測値を下回っている PROC は、PROC 9 の 11 件中 2 件と PROC 13 の 4 件中 1 件のみであった。
また、推定値が実測値を下回っている作業は 20ppm を超える作業で多くみられた。表 6 に示すとおり、20 ppm を超える実測値を有する PROC はPROC 7 と PROC 10 のみであり、PROC 7 では 10件中 4 件、PROC 10 では 14 件中 13 件が、推定値を下回った。これらの実測値を推定値が下回った
作業は、上述の船舶の建造過程における船体ブロック等の塗装作業であった。
表5PROC 別実測値と推定値との比較
作業数

PROC

件数

塗装作業
710推定値≧実測値 推定値＜実測値

473842165228558 (68%)

27 (32%)

製造等の作業223241558a168b7911134141153522215167931349 (94%)

0000002
1003 (6%)

137

107 (78%)

30 (22%)計

表620 ppm 超の実測値と推定値
20 ppm 超の実測値 (24 件)

PROC

件数

71010
146 (60％)
1 (9％)

4 (40％)
13 (91％)

計

247 (29％)

17 (71％)

推定値≧実測値 推定値＜実測値４．考察
欧州でスクリーニング評価のための Tier 1 モデ
ルに位置づけられている ECETOC TRA が、日本の事業場において利用できると、事業者の自主的な作業環境改善に寄与できる。本検討では、エチルベンゼンを対象とし、実測値と ECETOC TRAから得られる推定値との比較を行い、ECETOCTRA の国内の事業場への適用性について検証した。本検討で収集したエチルベンゼンの実測値の作業の種類は、塗装作業と製造等であったため、それらに最適な塗装と製造に関する PROC を選定し、推定値を求め、実測値と比較した。その結果、製造等の作業の推定値のほとんどが実測値を上回り、実測値を下回ったのは 52 件中わずか 3 件であった。したがって、エチルベンゼンの製造、又はエチルベンゼンを原料とした製品の製造を行う事業場において、ECETOC TRA は、十分活用できると考えられる。
一方、塗装作業の推定値は、85 件中 27 件実測値を下回った。特に PROC 10 を選択したローラー等の塗装作業において 38 件中 22 件と推定値が実測値を下回った作業が多くみられた。また、推定値が実測値を下回った作業は ACGIH-TLV の 20ppm を超える作業で多くみられ、PROC 7 では 10件中 4 件、PROC 10 では 14 件中 13 件であった。
一般に塗装作業に対する ECETOC TRA の推定値は過大評価の傾向があると報告されている。吹き付け塗料に含有するトルエンに対し、非工業的スプレー作業 (PROC 11) を選択し ECETOC TRA により求めた結果、推定値 30 mg/m3 は、実測値 8.3mg/m3 に比べて過大評価になったと報告されている (Hofstetter et al., 2013)。また、コーティング剤と洗浄剤に含まれる 1-メトキシプロパン-2-オールを対象物質として、同じく非工業的なスプレー作業 (PROC 11) を選択し推定した結果、想定される実測値に比べ推定値は著しく高かったと報告されている (Vink et al., 2011)。それらの報告に対して、本検討における塗装作業の一部で過大評価にならなかったのは、造船事業における船体ブロックの塗装等であり、塗装の対象が大きく、高ばく露が生じていた作業 (厚生労働省, 2011) のためECETOC TRA の PROC 10 の想定をはるかに超えた塗装作業であったことが要因と考えられた。なお、エチルベンゼンは、平成 25 年に屋内作業場等の塗装業務が規制対象となり、低減対策が進められてきたところであり、本検討で評価したような高ばく露の環境下での作業は改善がなされたと予想される。
以上、エチルベンゼンの製造、又はエチルベンゼンを原料とした製品の製造を行う事業場については、エチルベンゼンによるばく露リスクが比較的低いと考えられるものの、引き続き、事業者による自主的なリスクアセスメントと管理が必要である。本検討の結果、ECETOC TRA は、日本のエチルベンゼンの製造に関わる事業場において自主的なリスク評価を行うための Tier 1 モデルとして、十分活用できると考えられた。
謝辞
本研究は、厚生労働省の委託業務「化学物質取扱事業場における適正管理支援事業 (ばく露推定モデル活用)」で得られた研究成果である。ここに記して関係者の皆様に感謝の意を表する。
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