个体采样在建设项目职业病危害评价监测中的应用

   摘要:采用个体采样,对某石化企业新建的乙烯装置、芳烃装置进行建设项目职业病危害评价及监测。结果表明,除维修岗位,该项目其余5个岗位共4种毒物的8 h时间加权平均浓度(TWA)均低于国家职业卫生标准,说明该项目的职业病危害防护总体情况良好。但该维修岗位个体采样测定结果超过了国家标准,提示应将维修岗位及维修人员作为本次评价的重点。

    与《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1—2002)和《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2—2002)相配套的《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ 159—2004)已于2004年12月1日起实施。该规范指出,对于职业接触限值为时间加权平均容许浓度的有害物质的采样,根据工作场所空气中有害物质浓度的存在状况,或采样仪器的操作性能,可选择个体采样或定点采样、长时间采样或短时间采样方法。以个体采样和长时间采样为主。据此,我们采用个体采样对某石化企业新建的乙烯装置及芳烃装置生产过程中工作场所空气中的苯、甲苯、二甲苯和总烃等职业病危害因素进行了评价监测,并结合短时间接触水平的定点采样结果,初步探讨个体采样在建设项目职业病危害评价中的应用。

    1　对象和方法

    1·1　职业病危害因素

    乙烯装置以石脑油为主要原料,芳烃装置是乙烯装置的配套装置,主要产品为苯、甲苯、二甲苯。两套装置以露天框架结构为主,以密闭设备及管道进行原辅材料的生产及运输。不存在人工进料的作业方式。

    原料石脑油中含有C2-C9烷烃、环烷烃、烯烃和炔烃以及除苯、甲苯、二甲苯和乙苯以外的芳烃及裂解汽油等物质均归类为非甲烷总烃(以下简称总烃)。两套装置主要职业病危害因素有苯、甲苯、二甲苯、总烃、硫化氢、噪声和高温。

    1·2　接触职业病危害的岗位及人员

    可能接触毒物的6个岗位分别为乙烯装置的裂解、热区、冷区、裂解罐区、芳烃装置巡检岗位,及两套装置共用的维修岗位。其中维修岗位4人,为白班生产制,每班工作时间为8 h,主要对装置现场较小的设备与部件进行维修、保养、清洗。其余5个岗位均采用四班二运转倒班制, 1个班的工作时间为12 h,主要作业为巡检抄表、产品取样和机泵切换等。

    1·3　评价监测方案的确定

    从现场调查来看,裂解、热区、冷区、裂解罐区、芳烃装置巡检等5个岗位现场巡检路线长,现场操作多,每班在现场的工作时间约为3·5~4 h,故选择个体采样计算职业病危害因素(苯、甲苯、二甲苯、总烃)的时间加权平均浓度(TWA),以评价每个岗位毒物接触水平,同时,按巡检路线分别设立采样点进行短时间定点采样,计算毒物的短时间接触浓度;维修岗位人手少,工作量大,一般为现场敞开式操作,可直接接触生产性毒物,因此,在维修岗位岗位现场操作时设立采样点进行短时间定点采样,计算毒物的短时间接触浓度,以评价该岗位现场操作时毒物接触水平。同时,选择个体采样评价各职业病危害因素(苯、甲苯、二甲苯、总烃)的接触水平。对各岗位选择正常满负荷生产期间连续监测3个工作日。

    依据GBZ 159—2004,维修岗位共4人,均作为本次评价的个体采样对象;其余各岗位人数为10~20人,分别选择其中7-8人为个体采样对象。

    1·4　个体采样设备与方法

    1·4·1　仪器设备　使用美国SKC公司Airchek2000型空气采样泵,重量624 g,流量范围为5-3 250 ml/min。采样泵用配套的充电仪充电后再使用。采样材料为活性炭管。检测设备主要为GB-14B岛津气相色谱仪。

    1·4·2　作业人员8 h工作情况　采用问卷方法,对所有岗位使用个人采样器的工人,采样结束后作回顾性问卷调查,包括工作内容、巡检路线、各工作点的接触时间;查看工况,记录当日的生产状况、产量、是否有维修作业等。

    1·4·3　采样方法和条件及TWA计算公式　首先用皂膜流量计对Airchek 2000型空气采样泵进行采样前的流量校正。随后将其空气收集器佩带在作业工人(采样对象)的前胸上部,其进气口尽量接近呼吸带。采样介质为活性炭管,以50 ml/min流量采集空气样品。采样期间,工人仅在实际接触毒物作业时才佩带采样器,将其他非作业时间(如去食堂吃午饭,脱离岗位去其他场所)作为“零”,采气体积考虑在内,折算为8 h工作班的TWA。计算方法参照GBZ 159—2004中的公式6。采样后进行流量校正,当流量变化<10%时,认为样本有效。

    立即封闭活性炭管两端,清洁式保管和运输,尽快检测。参照GBZ 160—2004,气相色谱法进行检测。

    1·5　定点采样设备与方法

    1·5·1　仪器设备　使用北京市劳动保护科学研究所生产的QC-4型防爆大气采样仪,流量范围为50-500 ml/min。采样材料为活性炭管。检测设备主要为GB-14B岛津气相色谱仪。

    1·5·2　采样方法和条件及STEL计算公式　按生产工艺流程及工人巡检路线和现场操作,在可能逸散或存在有害物质的工作地点设置采样点,同一采样点不同时间内(包括空气中有害物质浓度*高的时段)进行采样,采取样品2-3个,连续采集3 d。

    采样时空气收集器的进气口尽量安装在作业工人的呼吸带,采样时间一般为15 min。STEL计算参照GBZ 159—2004中的公式3。

2　结果

    2·1　个体采样测定

    以各岗位个体采样(3 d)的测定结果的平均值作为本次评价各岗位毒物接触程度的依据(表1)。

表1　各作业岗位空气中毒物个体采样测定的TWA(mg/m3)

    由表1可见,乙烯与芳烃装置除维修岗位,其余5个岗位共4种毒物的8 h TWA低于国家职业卫生标准。说明该项目的职业病危害防护总体情况良好。

    维修工人基本在现场作业,操作时设备敞开,物料可直接暴露,工人接触有毒物质浓度较高,检修时间及工作量均较大,致使苯和甲苯的TWA均高于其PC-TWA,苯超标近0·5倍,甲苯超标0·7倍。因此,应将维修岗位作为本次职业病危害评价的重点岗位,维修人员应作为该项目的重点监护对象。

    2·2　定点采样测定

    以各岗位短时间定点采样测定结果评价各岗位毒物的短时间接触浓度(表2)。

    各岗位连续3 d的定点采样结果表明,该建设项目各岗位生产性毒物的STEL均低于国家卫生标准,与个体采样的结果有一致性。

    个体采样与定点采样测定结果进一步综合分析还显示,乙烯车间的热区岗位有1个个体采样的甲苯TWA较高(17·7 mg/m3)。经翻阅采样日志,得知,该工人当天除了进行常规的现场巡检、产品取样外,还清洗了甲苯再生釜泵入口过滤器。我们让该工人再次进行此项操作,同时在该作业点进行了15 min的短时间定点采样,共获得5个有效样本,结果范围为未检出58·2 mg/m3。分析原因可能是作业工人打开过滤器网罩进行刮除和清洗时,网罩上厚厚的油状残留物向周围挥发高浓度的甲苯所致。整个操作约需1 h,所以,热区岗位工人在进行甲苯再生釜泵过滤器清洗(或类似操作)时,应加强个人防护及缩短接触时间。

表2　各作业岗位空气中毒物定点采样测定的STEL(mg/m3)

 3　讨论

    在职业病危害因素评价进行作业场所空气监测时,较常采用定点监测。定点监测是以环境中污染物的浓度来表示个体接触水平,有助于了解场所污染的背景值,其所需设备简单,运行成本较低,但所获得的结果是从背景水平推算而来的,不能确切反映工人实际接触水平。而个体采样是运用个体采样技术,可以随着工人操作连续监测,方法简便,是估计个体暴露水平的较好方法。国外在评价职业性毒物对工人的影响时,较多采用个体采样器全程测量TWA来反映工人的毒物接触水平。

    从本次个体采样测定结果来看,个体采样能以较少的样本数基本确定建设项目职业病危害评价中重点接触毒物岗位的职业病危害情况(如本项目中的维修岗位)。现代化的企业现场环境复杂,定点作业岗位少,巡检路线长,如果进行定点监测,布点多,监测次数多,样品量多,需花费大量的人力物力才能评价各岗位的毒物接触情况。个体采样能较好地弥补生产性毒物短时间采样及定点长时间采样的不足,更好地反映工人实际接触毒物的水平。

    其次,即使是一些毒物未超标的工作岗位,也可能存在短时间接触高浓度毒物的操作点(如本项目中乙烯车间热区岗位的甲苯泵过滤器的清洗),分析时需要结合详细的采样日志,并应与定点采样或短时间接触采样相结合,确定短时间接触高浓度毒物的采样点,以便对其工程防护及个人防护等方面提出合理的评价及建议。因此,在进行建设项目职业病危害评价时,只有针对不同的场所,不同接触情况,正确运用个体采样和定点采样,才能对个人接触情况和工作环境卫生状况做出全面、合理和恰当的评价。

    但个体采样也存在一定的缺陷,有报道提出,因受采样动力、吸附剂的限制,个体采样很难普遍执行。本次亦使用有泵型采样器,该采样器利用小型电动抽气泵为动力采集空气样品,这种采样器还包括流量计,因此体积和重量都较大,工人不便携带。且长时间采样时产生的噪声,会使佩带个体采样器的工人产生烦燥情绪。另一方面,个体采样必须在详细调查现场的基础上,选择合适的采样设备,在采样前后都需进行流量校正。在采样过程中,由于人力物力有限,并不能对个体采样进行全程跟踪,因此,采样前需对工人进行培训,防止出现不必要误操作。采样过程中还需不定期地观察采样效果,并详细记录工人接触毒物的情况,以便更正确地评价工人的接触水平。