姜 坤,白玉洁,赵泽亚,张珍珍,董子牛
(中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所,北京 100081)
近年来,我国铁路建设事业迅猛发展,人员的职业健康问题也越来越受到关注[1]。职业病危害因素包括物理因素和化学因素,常见的职业病物理有害因素包括噪声、振动、紫外辐射、高温等,职业病化学有害因素包括粉尘、挥发性有机物、臭氧等。在施工作业过程中,长时间接触粉尘、噪声等有害因素会增加患病的风险,患职业病不仅对人员自身健康造成伤害,也给家庭造成经济压力,给社会增加医疗负担[2]。因此,为保证员工的职业健康、降低职业病确诊风险、保障工程顺利进行,开展铁路施工期职业病危害因素识别与防护措施的研究具有重要意义。
铁路建设过程按照标准要求需要进行勘察、地质探测、桥梁与路基建设、隧道开凿、铺轨、供电系统等工程。铁路建设可大致分为前期调研、设计、施工建设、工程验收、试运行、投入使用等阶段。前期的调研、勘察、设计及后期的验收、试运行、运营等阶段产生的职业病危害因素对人体健康损害程度较小;铁路施工阶段周期最长,投入大量人力、物力,工人接触危害因素最多。
铁路施工期间会消耗大量的水泥、砂石料、石材、木材、油漆、焊条、钢材及其他原辅材料,使用各种机械设备如切割机、打磨机、电焊机、手持式电钻、挖掘机、推土机、砂浆喷涂机、搅拌机、拌和站及其他相关设备进行切割作业、打磨作业、电焊作业、挖掘作业、平整作业、喷砂涂浆、搅拌作业等。原辅材料及机械设备使用会产生粉尘、有机气体等化学有害物质,还会有噪声、振动等物理有害因素。
铁路建设包括三大主体工程:路基建设、桥梁建设、隧道施工[3-4]。其中,桥梁施工和路基施工处于露天环境作业,施工人员易受高温等自然环境的影响;铁路隧道施工环境更为复杂,隧道施工处于有限空间,产生的有害物质浓度会随隧道开凿加深而逐渐增大,随着有害物质的累积,易对隧道内施工人员身体健康造成不良影响[5-7]。
在生产劳动过程中存在对人员健康和劳动能力产生有害作用并导致疾病的因素,称为职业危害因素[8]。职业病危害因素的识别是在科学的职业卫生理论指导下,采用科学的方法分解、识别、分析、预测建设项目和工作场所中职业病危害因素存在的部位、方式、发生的途径及其变化的规律,予以准确的描述,以定性、定量的概念清楚表达,并用合乎逻辑的理论予以解释[9]。根据铁路职业病危害因素的检测经验,职业病危害因素在铁路建设过程的主要来源有3 个方面:原辅材料的使用、机械设备的使用和施工作业环境。
原辅材料是建筑施工中的重要组成部分,在建筑施工中需要使用大量的原辅材料来构建建筑物的各个部分,如钢材、砖块、水泥、木材等。这些材料被用于制造和支撑建筑物的结构和外观,在使用这些原辅材料时,易产生粉尘、挥发性有机物(VOCs)等以化学物质为主的有害因素。人若长期接触这些化学有害物质,会严重损害人的神经系统、呼吸系统等,对人的健康造成不可逆的损害[10]。主要的建筑材料在使用时产生的职业病危害因素及其对人的危害如下。
(1)水泥。生料中游离二氧化硅含量约 10%,熟料中游离二氧化硅含量 1.7%~1.9%,水泥中游离二氧化硅含量1.2%~ 2.6%[11]。作为铁路施工主要建筑材料,在生产、运输、存贮及使用过程中,都易产生粉尘[12],水泥粉尘极易被人吸入肺中,严重刺激人体的呼吸道,长时间接触这些粉尘并在肺部进行积累最终导致尘肺病发生,对人体造成永久性伤害。
(2)砂石和土方。在隧道施工过程中需要进行土方开挖和回填工作,作业过程中会产生大量粉尘,这些粉尘同样会对呼吸系统和皮肤产生刺激作用,引发尘肺病。
(3)涂料。涂料常用于隧道内壁及路面的防腐、美化、防水等,在涂料施工和干燥过程中易释放出苯、甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯及其他挥发性有机物,严重刺激人的呼吸系统及神经系统,如果长时间接触易造成人的免疫系统及神经系统受损。
(4)沥青。作为粘结材料用于路基和路面施工,在其加热过程中会释放有害气体。沥青烟雾中的苯、甲苯等挥发性有机物会损害人体呼吸系统和神经系统。
(5)腐蚀剂。使用防腐剂涂抹在金属表面以保护金属免受腐蚀的伤害,但如果使用不慎滴溅到皮肤,则其中所含的物质易腐蚀皮肤,对人体造成伤害,挥发的化学有害物质会损害人的呼吸系统和神经系统。
除上述的几种原辅材料,木材、焊条及其他施工材料在使用过程中均会产生不同种类和不同浓度的化学有害物质。
机械设备的使用在进行工程建设的同时,会产生如噪声、振动、高温、辐射等以物理性为主的职业病有害因素,并伴有化学性职业病危害因素的产生。工人使用手持式工具长时间保持一个姿势作业时,易导致工人患上颈椎病、肩周炎等。常见机械设备产生的职业病危害因素如下。
(1)移动式设备。挖掘机、推土机、压路机、运输卡车等被广泛应用于铁路建设。使用时会产生噪声、振动等物理有害因素,施工人员若未采取个体防护措施而长时间暴露在这种高噪声环境中,易造成职业性耳聋。
(2)爆破设备。铁路施工会使用炸药、导爆管等进行爆破作业。使用过程会产生噪声、振动、粉尘,同时炸药中含有的化学物质经过爆炸过程会生成有毒有害气体。
(3)混凝土搅拌设备。混凝土搅拌设备是现在建筑施工工程必不可少的设备,工人将水泥、细沙、水等按比例放入搅拌机,使用混凝土搅拌机进行搅拌作业易产生粉尘、噪声等职业病危害因素。
(4)喷射设备。喷射混凝土设备用于隧道衬砌、浇筑等施工作业,其喷射过程易产生噪声、粉尘等职业病危害因素。
除上述几种常见的施工用机械设备,还会使用钢筋折弯机、角磨机、打磨机、切割机等进行作业,会产生噪声、振动、热辐射等职业病危害因素,对施工人员的骨骼、听力、呼吸系统、神经系统造成影响。
除上述原辅材料、机械设备在使用过程会产生物理性和化学性危害因素外,施工环境也会产生职业病危害因素。铁路施工作业环境可大致分为露天施工作业和隧道施工作业环境,隧道作业环境比露天作业环境更易累积化学性职业病危害因素。
(1)露天作业环境。铁路施工露天作业环境主要涉及路基、桥梁、站房等主要施工工程。除施工过程产生噪声、振动、粉尘等职业病危害因素,还易遭受因自然环境产生的高温辐射、紫外辐射等伤害,雨季产生的高湿度环境易诱发施工人员湿疹,低温天气可能导致施工人员冻伤、皮肤干裂。
(2)隧道作业环境。隧道作业空间相对狭窄,隧道爆破后会产生大量的粉尘及化学药品燃烧后生成的有害化学气体。由于施工条件限制,产生的粉尘和化学有害气体弥漫于空气中,难以短时间内消散,易产生累积。此外,由于地质条件原因,随着开凿的深入,不同隧道还会产生自然放射性物质、瓦斯气体、高温高湿及其他职业病危害因素。
由于铁路建设各施工阶段工艺和性质不同,产生的职业病危害因素种类也不同,给施工人员造成的职业伤害也不同。因此,结合职业病危害因素现场采样和检测的经验,提出以下职业病危害因素防护措施建议。
杨智仲[13]提出职业健康教育对《职业病防治法》宣传的重要意义,职业健康防护的宣传和教育对施工作业职业病防护非常重要,铁路建设施工聘用的工人在教育水平和职业病危害因素自我防护意识方面欠缺。因此,从职业健康教育角度出发,对施工人员进行职业健康安全教育和培训,组织学习职业健康相关知识,并举行职业健康知识竞赛,以激励员工进行自我防护。同时,加强职业病危害因素防护宣传,增强职业病危害因素自我防护意识。
依据《工作场所有害因素职业接触限值 第1 部分:化学有害因素》(GBZ 2.1—2019),按照时间加权平均容许浓度(PC-TWA)计算结果,以此判定其有害因素是否超标。因此,除有特殊工艺要求外,合理安排工人施工作业时间。例如,隧道作业可进行轮班作业,以N 小时为1 班,1 天为M 班进行施工作业,减少施工人员职业病危害因素接触时间,从而降低因有害因素累积诱发职业病的风险。
铁路建设的施工周期普遍较长,为降低患职业病风险应做好个人防护措施。准确识别施工过程中相关工艺产生的职业病危害因素的来源、种类,并分析产生的职业病危害因素对人体造成的职业伤害,是做好个人职业病防护的前提。在不同地质条件、环境条件下进行施工作业,会产生现场无法识别的职业病危害因素。因此,需要进行施工作业环境职业病危害因素的定期检测,通过现场采样、现场监测及实验分析以确定其职业病危害因素的种类,并进行职业病危害因素的危害程度评价,也可增加粉尘、噪声、振动、有机气体等相关在线监测设备,实时监测数据并根据在线监测超标结果干预。
除在思想上强化施工人员的职业病自我防护意识外,还应给施工人员配备符合标准要求的个人劳动防护用品,如防尘口罩、防毒面具、耳塞等,为工人配备预防性辅助措施。考虑铁路施工强度,尤其隧道环境作业存在高温高湿等情况,工人很难坚持全程佩戴口罩等个人防护用品[14],袁丰义等[15]研究得出佩戴个体防护用品对保护个人健康非常重要。因此,在施工过程中需要加大监督力度,督促工人在施工过程中正确佩戴个人防护用品。同时,应采用定期与突击核查方式检查个人防护用品发放记录,并进行个人防护用品佩戴考核,对不配合或随意丢弃口罩等防护用品的人员进行批评教育或处罚,督促其养成佩戴个人防护用品的良好习惯。
铁路建设周期长,后勤保障尤为重要。因此,应构建并进一步完善卫生保障体系,通过加强后勤保障措施,如配备高原医疗救护车、医疗药品等医疗措施保障施工阶段人员的职业健康;通过发放营养品[16]、日常健康监测等手段提前干预,从而达到降低确诊职业病的风险。
在施工过程中,使用的各种机械、原辅材料及施工工艺等是产生职业病危害因素的主要源头。2002年1 月1 日实施的《中华人民共和国清洁生产促进法》中提出“采用无毒、无害或者低毒、低害原料替代毒性大、危害严重的原料;采用资源利用率高、污染物产生量少的工艺和设备替代资源利用率低、污染物产生量多的工艺和设备;对生产过程中产生的废物、废水和余热等进行综合利用或者循环使用;采用能够达到国家或者地方规定的污染物排放标准和污染物排放总量控制指标的污染防治技术”等措施[17]。从安全学角度出发,将本质安全与职业健康相结合,对现有粉尘等有害物质产生量较大的施工工艺进行改进,研发低毒或无毒的原辅材料替代高毒材料,研究新型机械设备,从施工工艺和材料本质上降低施工过程职业病危害因素的产生,从而在施工作业过程中保障施工人员的职业健康。
在铁路建设期会产生不同的职业病危害因素,常见的职业病物理有害因素包括噪声、振动、紫外辐射、高温等,化学有害因素包括粉尘、有机性挥发物、氮氧化物等,其中隧道施工环境罹患职业病的风险高。为保障铁路建设期施工人员的健康,须加强其职业健康观念,通过职业健康教育和培训树立职业病危害因素自我防护意识,督促其正确佩戴劳动防护用品。今后,将本质安全与职业健康相结合进行施工工艺改进,加大投入,研发新型设备及原辅材料,通过一系列职业病防护措施保障职业健康,以保证工程的顺利推进。