《Journal of Cleaner Production》：Occupational Health–Life Cycle Assessment (OH-LCA) of green waste management: A case study of Thailand's steel waste processing industry
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职业卫生与生命周期评估整合研究显示泰国钢线圈回收设施切割环节PM2.5峰值达1398 μg/m3，对应月均4.69 DALYs健康损害，生态效率分析揭示资源节约与工人健康保护间的显著权衡。
沃拉维特·纳克潘（Worrawit Nakpan）|布瓦纳维斯瓦里·坎达萨米（Bhuvaneswari Kandasamy）|帕塔宁·桑加鲁恩（Pathanin Sangaroon）|查查达·凯奥鲁昂（Chatchada Keaorueang）|罗特鲁迪·乔蒂加温（Rotruedee Chotigawin）|托蓬·克里塔查特（Torpong Kreetachat）|提兰努·纳凯（Teeranun Nakyai）|皮萨努·帕纳拉查（Pitsanu Pannaracha）|苏拉柴·旺查里（Surachai Wongcharee）|科维特·苏瓦纳洪（Kowit Suwannahong）
泰国诺塔布里府素科泰塔马提拉特开放大学（Sukhothai Thammathirat Open University）健康科学学院，邮编11120
摘要
确保工人安全和环境可持续性仍然是循环经济实践中一个关键但常被忽视的挑战。虽然回收利用减少了外部环境负担，但它往往将有害物质集中在工作场所。本研究开发了一个结合了职业健康与生命周期评估（OH-LCA）的框架，用于评估泰国的一家正式钢卷回收设施。该方法采用了工业卫生（IH）原则——特别是实时物联网（iOT）监测技术，以独立验证生命周期评估（LCA）中模拟的细颗粒物形成影响。重要的是，没有使用工作场所环境特征因素（WE-CFs）；相反，iOT暴露数据作为LCA人类健康端点的实证交叉验证，而不是直接输入到生命周期清单中。通过半定量危害识别与风险评估（HIRA）方法评估了各个操作步骤，而工业卫生的“评估”阶段利用iOT传感器使用ReCiPe 2016终点方法验证了OpenLCA中模拟的理论影响。“切割”阶段被确定为关键热点。实时传感器检测到PM2.5浓度峰值约为1398 μg/m3，这从实证上证实了LCA中模拟的高人类健康损害，总损害量为每月4.69 DALYs。LCA还揭示了每月11,368美元的显著资源消耗成本。生态效率分析显示了一个关键权衡：虽然该过程对生态系统保护非常高效（每物种每年25,871吨），但在保护人类健康和资源节约方面效率较低。技术经济分析进一步表明，实施基于iOT的工程控制在经济上是可行的，通过减少能源消耗和减轻长期健康负担来抵消初始投资。这些发现表明，仅靠正式的ISO认证并不能保证高能耗单元操作期间的工人安全。研究结论是，将实时工业卫生监测与LCA相结合，为废物部门的脱碳提供了积极且可扩展的途径，同时确保了“新常态”工业环境中的工人福祉。
引言
职业健康与安全（OHS）在依赖危险材料和劳动密集型方法的行业中始终是一个持续存在的挑战（Lindholm等人，2024年）。根据国际劳工组织（ILO）的数据，全球每年发生超过3.4亿起职业事故和疾病，另有1.6亿名工人患有与工作相关的疾病（Gietaneh等人，2023年）。这些事件不仅影响个人福祉，还通过缺勤、医疗费用、赔偿和生产力下降导致巨大的经济损失。在美国，劳工统计局（2022年）报告称，每20万工作时间中有3.3起伤害和疾病事件，平均每20万小时损失1.2个工作日（Opportunity等人，2022年）。泰国也面临类似的挑战，其大量劳动力每年受到影响，正如赔偿基金办公室（Siripanich等人，2014年）所记录的那样。
同时，全球对可持续资源管理的推动增加了对金属回收的兴趣，特别是在钢卷回收方面。回收不仅节约了自然资源，还减少了与初级金属生产相关的环境负担（Ceballos等人，2017a；Jawjit等人，2024年）。然而，回收过程本身对工人和环境都存在重大风险。正如Sirijamorn等人（2025年）在低碳社区废物管理背景下指出的，“新常态”需要考虑环境足迹和公共卫生风险的全面框架（Sirijamorn等人，2025a）。因此，双重挑战是在最大化资源回收的同时最小化生态影响并保护工人健康（Islam等人，2024年）。同时解决这两个目标已成为当代职业健康和生命周期评估（LCA）研究的核心。尽管方法有所进步，但将职业健康风险评估整合到LCA框架中的程度仍然有限，导致对回收系统可持续性的理解存在显著差距（El Haouat等人，2025年）。
金属回收服务，包括钢卷拆卸和加工，使工人面临多种危害：空气中的颗粒物、有毒烟雾、过热、噪音、人体工程学压力以及事故风险。研究一致记录了铅、镉、铬和锰等重金属以及持久性有机污染物和细颗粒物的暴露增加（Ceballos等人，2017b；Simonetti等人，2022年）。非正式回收部门，特别是在低收入和中等收入国家，是一个重要的问题。工人通常缺乏足够的防护设备和工程控制，导致过度暴露、呼吸系统和心血管疾病风险增加以及受伤（Ceballos等人，2017b；Parvez等人，2024年；Rosenberg等人，2011年）。相比之下，正式设施往往实施标准化的职业健康与安全（OHS）程序和通风系统，这些措施可以减少但无法消除健康风险。从工业卫生的角度来看，这突显了全面预测、识别、评估和控制工作场所危害的必要性（Otterson，1972年）。
LCA已成为评估回收系统环境影响的领先工具。它能够量化从收集和拆卸到熔炼和精炼整个过程中的排放、资源使用和生态负担（He等人，2024年；Lee等人，2024年）。生态效率分析通过将环境负担与功能输出（如回收的钢材数量）联系起来加以补充。由于更好的过程控制、污染减排和更高的材料回收率，正式回收实践通常比非正式回收实践具有更高的生态效率（Sari等人，2023年）。新兴技术，包括湿法冶金、电化学和生物冶金回收方法，进一步有望提高生态效率，尽管它们的职业健康影响尚未得到充分研究（De Benedetto和Kleme?，2009年；Hellweg等人，2005年；Kim和Hur，2009年）。
尽管有明确的职业危害证据，但LCA框架历来更重视环境排放而非工作场所暴露。早期努力包括开发工作环境特征因素（WE-CFs）和使用伤残调整生命年（DALYs）来量化职业伤害和疾病（Huang等人，2023年；Scanlon等人，2015年）。其他方法采用经济投入-产出模型或结合生物监测数据和暴露建模的混合方法（Kim和Hur，2009年；Kijko等人，2015年，2016年）。这些创新展示了将职业暴露与生命周期清单联系起来的可能性，但采用情况并不均衡。方法上的不一致性、有限的职业暴露数据以及对化学危害的狭隘关注限制了更广泛的实施（Boize等人，2008年；Tsalidis，2024a）。因此，可持续性评估可能会将责任转移，以牺牲工人健康为代价来实现环境收益。泰国为综合评估提供了一个特别相关的案例。作为东南亚日益增长的循环经济倡议的一部分，泰国的废物管理设施越来越多地参与钢卷回收，以满足国内钢铁需求并减少进口。然而，正式设施与小型或非正式运营商之间的职业健康保护存在显著差异，后者的监管往往有限。监管框架强调年度监测，例如湿球黑球温度（WBGT）测量以评估热应力，但缺乏对颗粒物和烟雾的实时暴露控制。这给从事高暴露任务（如卷切割、焊接和熔炼）的工人带来了脆弱性。从系统角度来看，这种职业评估与环境评估之间的缺乏整合削弱了泰国全面评估其回收部门可持续性的能力，反映了全球范围内的普遍问题（Simonetti等人，2022年；Koradecka，2010年）。
因此，在安全、健康与环境（SHE）框架内整合职业健康和环境管理提供了一种全面的可持续回收方法。SHE策略同时保护工人、最小化环境影响并推进循环经济目标（Roni和Afridi，2023年；Singh等人，2025年）。最近的进展证明了数字工具在这一领域的有效性；例如，Loungon等人成功应用了集成物联网的混合系统进行实时空气质量监测，以提高污染控制效率（Loungon等人，2024年）。此外，Jawjit等人强调，采用资源高效和清洁生产（RECP）方法不仅确保了合规性，还提高了生产效率和经济效益（Jawjit等人，2024年）。
本研究通过应用结合环境LCA和独立OHS评估的框架来解决这些差距，两者相互交叉验证，以评估钢回收设施的生态效率。与以往将工人健康和环境绩效视为独立领域的研究不同，本研究同时量化了两者，使用伤残调整生命年（DALYs）来捕捉职业健康负担和环境终点损害。将这一框架应用于从事钢卷回收的泰国废物管理设施，研究（1）使用LCA量化了整个过程阶段的环境损害，（2）使用工业卫生方法（通过iOT进行识别和评估）评估了任务层面的职业风险，（3）通过将生产输出与环境及健康影响联系起来评估了生态效率，（4）提出了针对循环经济行业的工程和政策干预措施。
通过同时呈现OHS风险评估结果和基于LCA的生态效率指标，这项工作提供了在正式回收背景下首次实证展示环境-职业评估的例子，为全球各行业提供了一个可转移的模型。这种双重视角不仅推动了方法创新，还加强了平衡可持续性目标与工人福祉的政策框架所需的证据基础。
方法
本研究采用了一种多支柱方法论框架，用于对钢卷回收设施进行综合评估。该框架结合了全面的职业健康与安全（OHS）评估、严格的LCA和创新的生态健康效率分析。这种综合方法允许进行全面评估，同时量化环境负担和职业健康风险，明确识别权衡因素。
研究地点选择与描述
本研究在泰国春武里府Nong Bon Daeng社区的Siam Wattana废物管理公司（Siam Wattana Waste Management Co., Ltd.）进行。该公司是一家完全整合的废物管理和回收中心，正式注册为工厂类别105,53(9)和106,53(5)（金属和科学，2020年）。其业务涵盖广泛的回收活动，包括废物分类、固体回收产品的生产等。
未来展望
虽然本研究证明了OH-LCA框架的可行性，但仍有一些途径可以进一步提高废物处理行业的可持续性。
首先，需要改进方法论，以将职业风险完全纳入生命周期清单。未来的研究应专注于为东南亚开发特定地区的作业环境特征因素（WE-CFs）。这将允许数学上严格地整合工作场所暴露数据（例如噪音等）。
结论
本研究成功开发并应用了一种结合环境LCA和职业健康评估（OH-LCA）的框架，实时iOT数据作为LCA模型影响的独立验证，用于评估泰国东部经济走廊的一家正式钢卷回收设施。研究得出了关于环境与人类健康绩效之间权衡的明确结论。结果证实，钢卷切割过程是一个关键环节。
作者贡献声明
沃拉维特·纳克潘（Worrawit Nakpan）：撰写——初稿、方法论、调查、正式分析、数据整理。布瓦纳维斯瓦里·坎达萨米（Bhuvaneswari Kandasamy）：可视化、验证、软件、资源、正式分析。帕塔宁·桑加鲁恩（Pathanin Sangaroon）：撰写——审阅与编辑、可视化、验证、软件、方法论、正式分析。查查达·凯奥鲁昂（Chatchada Keaorueang）：撰写——审阅与编辑、验证、软件、资源、正式分析。罗特鲁迪·乔蒂加温（Rotruedee Chotigawin）：撰写——审阅与编辑、可视化、验证、软件
关于手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备这项工作时，作者使用了Claude（Anthropic，2025年）来辅助语言编辑和提高可读性。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者感谢Burapha大学公共卫生学院提供的设施。我们还要衷心感谢Siam Wattana废物管理公司的合作、支持以及允许使用对该研究至关重要的设施和数据。
