基于風(fēng)險矩陣法的石化企業(yè)罐區(qū)苯系物職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估

肖振航，周德紅，李維東，常林，王妮

武漢工程大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖北 武漢 430074

石油化工企業(yè)具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)物質(zhì)種類繁多等特點(diǎn)，在日常生產(chǎn)儲存過程中會產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)。近年來，我國職業(yè)性急慢性苯系物中毒發(fā)生率一直高居急慢性職業(yè)中毒的前3 位［1］，它們對作業(yè)人員健康的危害仍為亟待解決的公共安全和健康問題。石油化工企業(yè)儲罐區(qū)是危險化學(xué)品存量最大的區(qū)域，在罐區(qū)的日常管理工作中，它們嚴(yán)重威脅著各崗位作業(yè)人員的生命健康，對此區(qū)域進(jìn)行職業(yè)危害風(fēng)險評價具有重要意義。

我國職業(yè)危害風(fēng)險評價研究起步晚于其他發(fā)達(dá)國家，但近年研究中不斷取得進(jìn)展。國內(nèi)學(xué)者分別采用了不同方法或者模型，對煤礦、電力生產(chǎn)作業(yè)場所的職業(yè)危害風(fēng)險評價進(jìn)行了研究［2-4］。與此同時，國外學(xué)者也持續(xù)開展相關(guān)研究。Moon 等［5］根據(jù)韓國職業(yè)安全健康局提出的《化學(xué)危險風(fēng)險管理》，用暴露水平等級乘以危險等級進(jìn)行定性風(fēng)險評估，隨后采用《化學(xué)品危害風(fēng)險評估指南》中提出的四步風(fēng)險評估體系進(jìn)行定量評價，提出定性定量相結(jié)合的評價方法。Dada 等［6］采用定量微生物風(fēng)險評估框架，評估吸入嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒氣溶膠對污水處理廠操作人員的職業(yè)健康風(fēng)險。Saeedi 等［7］通過個人抽樣確定了司機(jī)、工人和工程人員三種職業(yè)的職業(yè)暴露水平，并通過從廢氣中取樣估算環(huán)境排放量，再利用軟件對環(huán)境空氣中的可吸入顆粒物濃度進(jìn)行建模，并估算出職業(yè)危害風(fēng)險。

目前國內(nèi)學(xué)者關(guān)注點(diǎn)多集中在對現(xiàn)行國際通用方法應(yīng)用于不同行業(yè)的對比研究，探索較適合于本行業(yè)的方法。國外的學(xué)者會考慮運(yùn)用新的體系、框架或使用新的軟件提出新的評價方法，但也存在方法普遍較單一、考慮因素不全等問題。本研究從實(shí)際、危害、管理三個角度出發(fā)，運(yùn)用現(xiàn)場職業(yè)衛(wèi)生調(diào)查法、職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系［8］與職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評價相結(jié)合的方法，構(gòu)建實(shí)際-危害-管理（Reality-Hazard-Management，RHM）職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型，綜合評價石油化工企業(yè)儲罐區(qū)苯系物的職業(yè)性化學(xué)危害。

1 材料與方法

1.1 對象

2020年9—11月，選擇3 家湖北省內(nèi)石油化工生產(chǎn)儲存企業(yè)，其儲罐區(qū)中涉及接觸苯系物的工作崗位作為調(diào)查對象。

1.2 方法

1.2.1 現(xiàn)場職業(yè)衛(wèi)生調(diào)查調(diào)研記錄企業(yè)的概況、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)場所、設(shè)備、管理情況、應(yīng)急及防護(hù)物資儲備后，對其中涉及接觸苯系物的工作崗位區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場職業(yè)衛(wèi)生調(diào)查。依據(jù)GBZ 159—2004《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》和GBZ/T 300.66—2017《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定 第66部分：苯、甲苯、二甲苯和乙苯》，對苯系物（苯、甲苯以及二甲苯）進(jìn)行布點(diǎn)采樣監(jiān)測。采用定點(diǎn)采樣的方法，取每個對象崗位具有代表性的6 個采樣點(diǎn)，上午和下午工作時間段各采樣1 次，每次15 min，連續(xù)采樣3 個工作日。依據(jù)GBZ 2.1—2019《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1 部分：化學(xué)有害因素》（以下簡稱GBZ 2.1—2019）判別工作場所中苯系物質(zhì)量濃度（后稱“濃度”）是否超標(biāo)。

1.2.2 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系通過危害因素固有特征分值、接觸者特征以及危害后果影響因素3 個指標(biāo)評估職業(yè)性化學(xué)危害。依據(jù)GBZ 230—2010《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》，確定危害因素固有特征分值；接觸者特征分值和危害后果影響因素分值都依據(jù)林健等［8］提出的職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系中的二級指標(biāo)和三級指標(biāo)進(jìn)行打分，再依據(jù)權(quán)重獲得相應(yīng)數(shù)值。運(yùn)用公式（1）對職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險進(jìn)行評價。

（1）中：為職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險分值，x1為危害因素固有特征分值，x2接觸者特征分值，x3為危害后果影響因素分值。0 ≤＜50，危害風(fēng)險等級為0 級危害（輕微危害作業(yè)）；50 ≤＜65，危害風(fēng)險等級為Ⅰ級危害（輕度危害作業(yè)）；65 ≤＜80，危害風(fēng)險等級為Ⅱ級危害（中度危害作業(yè)）；≥80，危害風(fēng)險等級為Ⅲ級危害（重度危害作業(yè)）。

1.2.3 職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估本研究中采用層次分析法［9］與模糊數(shù)學(xué)綜合評價法［10］評估企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量。首先構(gòu)建職業(yè)衛(wèi)生管理評估體系［11］，并運(yùn)用層次分析法對目標(biāo)層、準(zhǔn)則層以及因素層進(jìn)行計算，得到各因素權(quán)重。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評價法進(jìn)行決策。依據(jù)現(xiàn)場職業(yè)衛(wèi)生調(diào)查的資料和記錄，組織相關(guān)專家評估企業(yè)的職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量水平和層級，評估的主要內(nèi)容為各二級評估指標(biāo)下屬的打分項(xiàng)，評估分為優(yōu)秀、良好、合格和不合格4項(xiàng)。

1.2.4 RHM職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型結(jié)合風(fēng)險矩陣法［12］思想，依據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測、職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估以及職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估結(jié)果構(gòu)建RHM職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型。在現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果中：任一物質(zhì)濃度超過GBZ 2.1—2019 的限值時，則判別此種物質(zhì)為A 級危害；未超過限值時，根據(jù)職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估和職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估結(jié)果，將兩類評估的四級結(jié)果進(jìn)行賦分，構(gòu)建評價矩陣。在職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估中，對0 級危害（輕微危害作業(yè)）到Ⅲ級危害（重度危害作業(yè)），由低到高依次賦分為1、2、3、4。同理在職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估中，對管理質(zhì)量中優(yōu)秀到不及格，依次賦分1、2、3、4，兩者乘積構(gòu)成矩陣。根據(jù)公式（2）計算RHM職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價分。依據(jù)圖1所示風(fēng)險矩陣圖進(jìn)行風(fēng)險分級。

（2）中：C為RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價分值，H為職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估分值，M為職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估分值，R為現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果（物質(zhì)濃度超標(biāo)為0，物質(zhì)濃度未超標(biāo)為1）。0 ≤C＜4，判定為D 級危害（藍(lán)色）；4 ≤C＜9，判定為C 級危害（黃色）；9 ≤C＜16，判定為B 級危害（橙色）；C=16，判定為A級危害（紅色）。依據(jù)《關(guān)于實(shí)施遏制重特大事故工作指南構(gòu)建安全風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制的意見》（安委辦〔2016〕11號），紅色表示重大風(fēng)險，橙色表示較大風(fēng)險，黃色表示一般風(fēng)險，藍(lán)色表示低風(fēng)險。見圖1。

圖1 RHM職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價矩陣圖Figure 1 RHM based comprehensive evaluation matrix for occupational chemical hazards

將得到的RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型評價結(jié)果與職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系評價結(jié)果進(jìn)行對比研究。

2 結(jié)果

2.1 現(xiàn)場職業(yè)危害調(diào)查結(jié)果

現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果顯示：企業(yè)2 苯濃度最高，短時間接觸濃度為7.88～18.53 mg·m-3，時間加權(quán)平均濃度為1.26～2.30 mg·m-3，前者高于GBZ 2.1—2019 標(biāo)準(zhǔn)（10 mg·m-3），甲苯、二甲苯濃度也較其他企業(yè)高；另兩家企業(yè)苯系物濃度均未超標(biāo)，見表1。企業(yè)基本情況見補(bǔ)充材料表S1。

表1 3 家石油化工企業(yè)儲罐區(qū)苯系物濃度Table 1 Concentrations of BTEX in storage tank areas of selected three petrochemical enterprises

2.2 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估結(jié)果

評估結(jié)果顯示：企業(yè)1、2、3儲罐區(qū)的苯均為Ⅰ級危害（輕度危害作業(yè)），其他因素均為0 級危害（輕微危害作業(yè)）。見表2。

表2 3家石油化工企業(yè)儲罐區(qū)職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估結(jié)果Table 2 Occupational chemical hazard risk classification results in storage tank areas of selected three petroleum enterprises

2.3 職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估結(jié)果

2.3.1 層次分析法運(yùn)用層次分析法評估企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量，評估體系及權(quán)重見表3。

表3 3家石油化工企業(yè)儲罐區(qū)職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估體系及權(quán)重Table 3 Occupational health management quality assessment system and weights in storage tank areas of selected three petroleum enterprises

2.3.2 模糊數(shù)學(xué)綜合評價法依據(jù)層次分析法評估的結(jié)果，綜合考慮各二級評估指標(biāo)下屬的打分項(xiàng)，結(jié)合企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量實(shí)際條件，確定二級評估指標(biāo)的評估矩陣，評價矩陣計算過程及結(jié)果見補(bǔ)充材料S1。根據(jù)最大隸屬度原則，企業(yè)1、2、3 的評估結(jié)果分別為優(yōu)秀、良好、良好。

2.4 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價結(jié)果

RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型評價結(jié)果顯示，3 家石油化工企業(yè)儲罐區(qū)存在D 級危害（藍(lán)色）7 個，C 級危害（黃色）1 個，A 級危害（紅色）1 個，結(jié)果見表4。矩陣圖見補(bǔ)充材料圖S1。

表4 3 家石油化工企業(yè)儲罐區(qū)職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價結(jié)果Table 4 Comprehensive evaluation results of occupational chemical hazard risks in storage tank areas of selected three petroleum enterprises

2.5 兩種職業(yè)危害評價方法比較

RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型與職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系評價比較結(jié)果顯示：企業(yè)2 苯由兩種方法判定的職業(yè)危害風(fēng)險等級差別較大，其余企業(yè)對象區(qū)域物質(zhì)職業(yè)危害風(fēng)險等級基本保持一致，見補(bǔ)充材料表S2。

3 討論

本次RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型評價結(jié)果顯示，3 家企業(yè)儲罐區(qū)苯系物共9 項(xiàng)職業(yè)危害風(fēng)險評價結(jié)果中，8 項(xiàng)都處于較低風(fēng)險等級，1 項(xiàng)處于較高風(fēng)險等級。

在RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型與職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系對比研究中存在一項(xiàng)差異較大，其主要原因在于職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估未考慮現(xiàn)場檢測結(jié)果，而企業(yè)2 苯的現(xiàn)場濃度超過標(biāo)準(zhǔn)要求限度，所以RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型評價為最高風(fēng)險等級—A 級危害，而職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估優(yōu)化指標(biāo)體系評價低估了其風(fēng)險等級。

石油化工作業(yè)人員普遍存在職業(yè)健康風(fēng)險。陸葉等［13］收集某石化企業(yè)2010—2014年作業(yè)場所中苯系物的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，運(yùn)用美國環(huán)境保護(hù)署吸入風(fēng)險模型評估進(jìn)行評估，結(jié)果中苯、甲苯和二甲苯的監(jiān)測濃度合格率為100%，模型評價結(jié)果顯示苯、甲苯職業(yè)危害較大，二甲苯職業(yè)危害較低。此結(jié)果與本研究結(jié)果存在一些差別，該研究的研究對象僅為1 家企業(yè)，且未考慮企業(yè)管理質(zhì)量差異的影響。而本研究中選取了3 家企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，所使用的RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型采用的風(fēng)險分級方法是依據(jù)風(fēng)險矩陣法的科學(xué)性，通過現(xiàn)場監(jiān)測、職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險評估以及職業(yè)衛(wèi)生管理質(zhì)量評估三種現(xiàn)行權(quán)威的科學(xué)方法共同決策，能夠依據(jù)評價中層次分析法的各因素權(quán)重制定有針對性的預(yù)防策略。同時所構(gòu)建的類似風(fēng)險矩陣法模型可以將綜合風(fēng)險評價所得到的結(jié)果繪制在矩陣圖中，運(yùn)用紅、橙、黃、藍(lán)風(fēng)險分級顏色進(jìn)行區(qū)分，起到警示作用，并為企業(yè)職業(yè)危害風(fēng)險評估提供了可視化的工具，在日常職業(yè)衛(wèi)生管理工作中，可以對不同風(fēng)險等級區(qū)域采取相應(yīng)的對策措施，協(xié)助實(shí)現(xiàn)風(fēng)險分級管控，最大限度降低風(fēng)險水平。

綜上，本研究提出的RHM 職業(yè)性化學(xué)危害風(fēng)險綜合評價模型較適用于石油化工企業(yè)儲罐區(qū)苯系物職業(yè)危害風(fēng)險評估，石油化工企業(yè)儲罐區(qū)仍存在較高風(fēng)險等級的情況。