第十二章:從確定性模型到蒙地卡羅模擬 (精簡摘要)

以大學化學實驗室的二氯甲烷暴露為例,展示如何從初步的確定性(定值)模型,逐步演進至更精確的蒙地卡羅機率模型,以全面評估暴露風險。

初步評估與警訊

首先,我們使用穩態單區均勻混合模型 WMB (Css​=G/Q) 進行初步評估。根據實驗室體積、通風量,並假設所有學生的溶劑完全蒸發,計算出的穩態濃度約為 110 mg/m³。這個結果高於職業暴露限值 (PEL) 的 87 mg/m³,顯示存在潛在風險,需要進一步分析。

考量變異性與其侷限

然而,現實中的參數並非固定不變。學生人數、溶劑實際蒸發量及通風效率都會變動。若考慮這些變數的最佳與最差情境,會得到一個從 6.7 mg/m³ 到 106 mg/m³ 的極寬濃度範圍。這個結果雖然點出了不確定性,但因範圍過大,無法有效判斷真實風險發生的可能性,決策參考價值有限。

蒙地卡羅模擬:更真實的風險圖像

為了解決此問題,我們引入蒙地卡羅模擬。此方法不再使用單一固定值,而是為各個變動參數(如學生人數、蒸發率、通風量)設定機率分佈。透過上萬次的隨機抽樣與計算,模型最終生成一個暴露濃度的完整機率分佈圖。

IH MOD 模擬

最佳 最糟 Monte Carlo

最終結論:風險可控

模擬結果顯示,暴露濃度的第95百分位數 (95th Percentile) 為 57 mg/m³。這意味著在所有可能的情境組合下,有95%的機率,實驗室的平均濃度會低於此數值,且該值明顯低於87 mg/m³的暴露限值。

這個結論比最差情境分析更具參考價值,它告訴我們:儘管極端高濃度可能發生,但其機率很低。整體而言,此暴露情境的風險應屬可接受範圍。(仍須溝通與加強教育訓練改善行為)

prepared by Peter Ho. 114.08.18