某鐵路隧道大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)塵毒危害分析

王曉斌，王 祺，盧曉東

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081）

近年來，在鐵路基礎(chǔ)設(shè)施日常運(yùn)營維護(hù)過程中，大量以柴油機(jī)為動(dòng)力裝置的工程機(jī)械投入使用，排放對(duì)人體健康有危害的塵毒類化學(xué)污染物，主要包括粉塵、氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠衔锏萚1-2]。由于長大隧道環(huán)境中工程機(jī)械排放的污染物不易擴(kuò)散，隨著作業(yè)時(shí)間的增加，污染物累積，易對(duì)隧道養(yǎng)護(hù)人員身體健康造成傷害。隨著我國大量鐵路長大隧道的建設(shè)和投入運(yùn)營，鐵路長大隧道養(yǎng)護(hù)作業(yè)空氣環(huán)境污染問題日漸凸顯。為此，通過對(duì)某鐵路隧道大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)的職業(yè)衛(wèi)生學(xué)調(diào)查及工作場(chǎng)所危害因素檢測(cè)，總結(jié)分析目前我國鐵路隧道內(nèi)大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)塵毒危害的種類、濃度，為鐵路長大隧道養(yǎng)維護(hù)作業(yè)空氣環(huán)境綜合治理技術(shù)研究提供依據(jù)。

1 基本情況

（1）隧道基本情況。該隧道為普速鐵路曲線隧道、長度約為4 km，有砟軌道，主要通行電力機(jī)車。

（2）主要工作內(nèi)容。隧道內(nèi)大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)主要包括線路搗固、線路清篩、鋼軌打磨等。本次調(diào)查主要作業(yè)內(nèi)容為采用搗固車進(jìn)行線路搗固及線路綜合整修施工，搗固車有效作業(yè)時(shí)間為50 min左右。

（3）主要工作流程及設(shè)備。大型養(yǎng)路機(jī)械搗固時(shí)，采用成對(duì)高頻振動(dòng)的搗鎬在軌枕兩側(cè)同時(shí)插入道砟，在規(guī)定深度位置作相對(duì)夾持動(dòng)作將道砟搗密，一次性將道床整理平順。搗固車后部有工務(wù)人員為搗固后的道床整形，使用小型搗固鎬和耙子等工具。大型搗固車換長27.5 m，搗固車作業(yè)速度為800～1 000 m/h。

（4）作業(yè)范圍及布局。作業(yè)分成2 個(gè)編組，每個(gè)編組1 輛搗固車及車前車后各1 組工務(wù)人員。車前、車后工務(wù)人員距搗固車10 m左右。每個(gè)搗固車編組1個(gè)天窗時(shí)間內(nèi)完成500 m線路搗固整形作業(yè)，持續(xù)50 min左右。2個(gè)編組距離為500 m，當(dāng)天作業(yè)完成后共搗固線路1 000 m。作業(yè)開始前2輛搗固車連掛，到作業(yè)里程時(shí)2 輛車解體，分別到達(dá)各自位置，作業(yè)結(jié)束后2輛搗固車重新連掛駛出隧道。

（5）作業(yè)人員。搗固車配有工務(wù)機(jī)械段人員，每輛6～8人，包括車下指揮、安全看護(hù)等人員。搗固車車前、車后為工務(wù)段人員，車前約10人，車后約10人。

2 塵毒危害分析及檢測(cè)

大型機(jī)械養(yǎng)護(hù)線路搗固及綜合整修施工過程中產(chǎn)生的主要職業(yè)病危害因素有粉塵、一氧化碳、氮氧化物、噪聲等。一氧化碳、氮氧化物來源于大型搗固車尾氣，排放口位于車輛頂部中間位置；粉塵主要來自搗固車搗鎬處，粉塵發(fā)生源位于地面。搗固車前后工務(wù)人員使用的小型機(jī)械也是粉塵、一氧化碳、氮氧化物的產(chǎn)生源。該隧道未設(shè)置機(jī)械運(yùn)營通風(fēng)設(shè)施，大型搗固車未設(shè)置尾氣凈化裝置；部分作業(yè)人員佩戴了防塵口罩，部分作業(yè)人員未采取有效的個(gè)體防護(hù)措施。

本次調(diào)查對(duì)隧道內(nèi)粉塵(總塵、呼塵、粉塵中游離二氧化硅含量)、一氧化碳、氮氧化物進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。粉塵中游離二氧化硅含量采用落塵法采樣，紅外分光光度法測(cè)定，樣品采集點(diǎn)設(shè)在搗固車旁(車下)?？倝m和呼塵采用空氣采樣器與測(cè)塵濾膜采樣，稱重法進(jìn)行測(cè)定，分別在司機(jī)室、司機(jī)室外(車上)和搗固車旁(車下)設(shè)采樣點(diǎn)，定點(diǎn)采樣，每個(gè)測(cè)點(diǎn)采樣2 次，每次采樣15 min。粉塵檢測(cè)結(jié)果如表1和表2所示。

表1 游離二氧化硅檢測(cè)結(jié)果

表2 粉塵現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

一氧化碳、氮氧化物采用直讀儀快速檢測(cè)，測(cè)定在搗固車司機(jī)室及司機(jī)室外(車上)，每2～3 min 記錄1 次數(shù)據(jù)直至作業(yè)結(jié)束。參照《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第1 部分：化學(xué)有害因素》(GBZ 2.1—2019)[3]進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)檢測(cè)，搗固車作業(yè)時(shí)司機(jī)室內(nèi)CO 濃度范圍在0～0.5 mg/m3之間，NOx濃度范圍在0～0.9 mg/m3之間；司機(jī)室外化學(xué)因素檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。

圖1 化學(xué)因素現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果(司機(jī)室外)

檢測(cè)結(jié)果表明，在密閉司機(jī)室內(nèi)檢測(cè)的總塵、呼塵、CO、NOx 均達(dá)標(biāo)；搗固車車上司機(jī)室外檢測(cè)的總塵、呼塵、CO、NOx 存在超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值的現(xiàn)象，隨著作業(yè)時(shí)間的增加，CO、NOx 濃度逐漸增加；搗固車車下檢測(cè)的總塵、呼塵也超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。

3 結(jié)論與建議

3.1 調(diào)查結(jié)論

本次調(diào)查顯示，該鐵路隧道內(nèi)大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)產(chǎn)生的粉塵、一氧化碳、氮氧化物存在超標(biāo)情況，并且隨著作業(yè)時(shí)間的增加，污染物不斷累積。該鐵路隧道大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)未設(shè)置有效的塵毒危害防護(hù)設(shè)施，一方面是因?yàn)楝F(xiàn)階段鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械未設(shè)尾氣凈化設(shè)施，排放的有害物質(zhì)濃度偏高；另一方面，部分隧道在建設(shè)時(shí)未設(shè)計(jì)運(yùn)營通風(fēng)，按照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10003—2016)[4]，如無特殊要求，通常情況下對(duì)于電力機(jī)車牽引的電氣化鐵路隧道，長度大于20 km 的高速鐵路、客運(yùn)專線鐵路和長度大于15 km 的貨運(yùn)專線、客貨共線鐵路隧道設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，而對(duì)于內(nèi)燃機(jī)車牽引的鐵路隧道，長度大于2 km考慮設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。雖然電力機(jī)車牽引沒有尾氣排放，日常運(yùn)營時(shí)不會(huì)對(duì)隧道空氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，但對(duì)于采用內(nèi)燃動(dòng)力的大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)，隧道過長且沒有機(jī)械通風(fēng)的情況下，作業(yè)車輛產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)很難快速擴(kuò)散，造成有害物質(zhì)超標(biāo)。同時(shí)，承擔(dān)該隧道養(yǎng)維護(hù)作業(yè)的相關(guān)單位在職業(yè)衛(wèi)生管理方面需進(jìn)一步加強(qiáng)。

3.2 改進(jìn)建議

一是按照《工作場(chǎng)所職業(yè)衛(wèi)生管理規(guī)定》(國家衛(wèi)生健康委員會(huì)令第5 號(hào))[5]的相關(guān)要求完善相關(guān)職業(yè)衛(wèi)生管理制度和操作規(guī)程并有效落實(shí)；重視職業(yè)衛(wèi)生培訓(xùn)，使勞動(dòng)者充分掌握塵毒危害預(yù)防和控制的基本知識(shí)，并正確使用職業(yè)病防護(hù)設(shè)施和個(gè)人防護(hù)用品等；落實(shí)工作場(chǎng)所職業(yè)病危害因素定期檢測(cè)和日常檢測(cè)，及時(shí)掌握工作場(chǎng)所和操作崗位職業(yè)病危害因素的濃度或強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)查明原因并整改。履行職業(yè)病危害告知義務(wù)，在相關(guān)場(chǎng)所設(shè)置公告欄和警示標(biāo)識(shí)等。

二是加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)用品的發(fā)放、使用和管理，確保作業(yè)人員嚴(yán)格佩戴有效的個(gè)體防護(hù)用品；為大型養(yǎng)路機(jī)械司機(jī)及輔助人員、工務(wù)系統(tǒng)線路工等配備防塵口罩或防塵半面罩，防塵效率應(yīng)至少滿足GB 2626規(guī)定的KN90級(jí)別。

三是加強(qiáng)職業(yè)病危害事故應(yīng)急救援能力建設(shè)，為隧道內(nèi)作業(yè)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控的人員配備必要的便攜式一氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀和氧含量檢測(cè)儀，并保證正常使用，在大型養(yǎng)路機(jī)械司機(jī)室配備空氣呼吸器等應(yīng)急救援設(shè)施，同時(shí)建立健全職業(yè)病危害事故應(yīng)急救援預(yù)案并進(jìn)行逃生、救護(hù)等應(yīng)急演練。

四是做好作業(yè)人員的健康監(jiān)護(hù)工作并健全職業(yè)衛(wèi)生檔案。按照《職業(yè)健康監(jiān)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GBZ 188—2014)[6]的要求選擇具有職業(yè)健康體檢能力的機(jī)構(gòu)開展職業(yè)健康監(jiān)護(hù)工作。職業(yè)健康監(jiān)護(hù)管理檔案應(yīng)一人一檔，每年定期更新，職業(yè)健康體檢結(jié)果應(yīng)書面告知?jiǎng)趧?dòng)者。

此外，在用人單位加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)、健康監(jiān)護(hù)和做好職業(yè)衛(wèi)生管理工作的同時(shí)，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)開展科學(xué)治理技術(shù)的研究以減少作業(yè)環(huán)境有害物質(zhì)濃度也十分重要。目前，重型柴油車等相關(guān)尾氣后處理技術(shù)已相對(duì)成熟，而鐵路內(nèi)燃機(jī)車及大型養(yǎng)路機(jī)械尾氣后處理應(yīng)用案例較少，尾氣末端治理技術(shù)可作為今后研究方向之一，同時(shí)有必要研究適合鐵路隧道的空氣凈化裝置。

4 結(jié)束語

目前鐵路長大隧道養(yǎng)護(hù)作業(yè)仍存在工作場(chǎng)所塵毒污染的情況，調(diào)查某鐵路隧道內(nèi)大型機(jī)械養(yǎng)維護(hù)作業(yè)并開展危害因素檢測(cè)，以搗固作業(yè)為例，隧道內(nèi)存在的粉塵、氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠衔锏戎饕獊碓从谠O(shè)備尾氣排放和擾動(dòng)道床產(chǎn)生的揚(yáng)塵?，F(xiàn)階段鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械大多未設(shè)尾氣凈化設(shè)施，且部分隧道特別是電氣化鐵路隧道在建設(shè)時(shí)未設(shè)置運(yùn)營通風(fēng)，隨著作業(yè)時(shí)間的逐漸增加，隧道內(nèi)有毒有害物質(zhì)不斷累積，難以快速擴(kuò)散，易導(dǎo)致作業(yè)場(chǎng)所存在不同程度的超標(biāo)情況。因此，相關(guān)單位應(yīng)做好職業(yè)衛(wèi)生管理、個(gè)體防護(hù)、應(yīng)急救援、健康監(jiān)護(hù)等工作，減少塵毒職業(yè)危害，避免職業(yè)病的發(fā)生。同時(shí)，開展科學(xué)治理技術(shù)研究，尾氣后處理技術(shù)在鐵路內(nèi)燃機(jī)車及大型養(yǎng)路機(jī)械的應(yīng)用、適合鐵路隧道的空氣凈化裝置是重點(diǎn)研究方向。