基于風險矩陣法的石化企業罐區苯系物職業性化學危害風險評估

肖振航，周德紅，李維東，常林，王妮

武漢工程大學資源與安全工程學院，湖北 武漢 430074

石油化工企業具有生產工藝復雜、生產物質種類繁多等特點，在日常生產儲存過程中會產生大量有毒有害物質。近年來，我國職業性急慢性苯系物中毒發生率一直高居急慢性職業中毒的前3 位［1］，它們對作業人員健康的危害仍為亟待解決的公共安全和健康問題。石油化工企業儲罐區是危險化學品存量最大的區域，在罐區的日常管理工作中，它們嚴重威脅著各崗位作業人員的生命健康，對此區域進行職業危害風險評價具有重要意義。

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

目前國內學者關注點多集中在對現行國際通用方法應用于不同行業的對比研究，探索較適合于本行業的方法。國外的學者會考慮運用新的體系、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。本研究從實際、危害、管理三個角度出發，運用現場職業衛生調查法、職業性化學危害風險評估優化指標體系［8］與職業衛生管理質量評價相結合的方法，構建實際-危害-管理（Reality-Hazard-Management，RHM）職業性化學危害風險綜合評價模型，綜合評價石油化工企業儲罐區苯系物的職業性化學危害。

1 材料與方法

1.1 對象

2020年9—11月，選擇3 家湖北省內石油化工生產儲存企業，其儲罐區中涉及接觸苯系物的工作崗位作為調查對象。

1.2 方法

1.2.1 現場職業衛生調查調研記錄企業的概況、生產工藝、生產場所、設備、管理情況、應急及防護物資儲備后，對其中涉及接觸苯系物的工作崗位區域進行現場職業衛生調查。依據GBZ 159—2004《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》和GBZ/T 300.66—2017《工作場所空氣有毒物質測定 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）進行布點采樣監測。采用定點采樣的方法，取每個對象崗位具有代表性的6 個采樣點，上午和下午工作時間段各采樣1 次，每次15 min，連續采樣3 個工作日。依據GBZ 2.1—2019《工作場所有害因素職業接觸限值第1 部分：化學有害因素》（以下簡稱GBZ 2.1—2019）判別工作場所中苯系物質量濃度（后稱“濃度”）是否超標。

1.2.2 職業性化學危害風險評估職業性化學危害風險評估優化指標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 個指標評估職業性化學危害。依據GBZ 230—2010《職業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林健等［8］提出的職業性化學危害風險評估優化指標體系中的二級指標和三級指標進行打分，再依據權重獲得相應數值。運用公式（1）對職業性化學危害風險進行評價。

（1）中：為職業性化學危害風險分值，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，危害風險等級為0 級危害（輕微危害作業）；50 ≤＜65，危害風險等級為Ⅰ級危害（輕度危害作業）；65 ≤＜80，危害風險等級為Ⅱ級危害（中度危害作業）；≥80，危害風險等級為Ⅲ級危害（重度危害作業）。

1.2.3 職業衛生管理質量評估本研究中采用層次分析法［9］與模糊數學綜合評價法［10］評估企業職業衛生管理質量。首先構建職業衛生管理評估體系［11］，并運用層次分析法對目標層、準則層以及因素層進行計算，得到各因素權重。在此基礎上，應用模糊數學綜合評價法進行決策。依據現場職業衛生調查的資料和記錄，組織相關專家評估企業的職業衛生管理質量水平和層級，評估的主要內容為各二級評估指標下屬的打分項，評估分為優秀、良好、合格和不合格4項。

1.2.4 RHM職業性化學危害風險綜合評價模型結合風險矩陣法［12］思想，依據現場監測、職業性化學危害風險評估以及職業衛生管理質量評估結果構建RHM職業性化學危害風險綜合評價模型。在現場監測結果中：任一物質濃度超過GBZ 2.1—2019 的限值時，則判別此種物質為A 級危害；未超過限值時，根據職業性化學危害風險評估和職業衛生管理質量評估結果，將兩類評估的四級結果進行賦分，構建評價矩陣。在職業性化學危害風險評估中，對0 級危害（輕微危害作業）到Ⅲ級危害（重度危害作業），由低到高依次賦分為1、2、3、4。同理在職業衛生管理質量評估中，對管理質量中優秀到不及格，依次賦分1、2、3、4，兩者乘積構成矩陣。根據公式（2）計算RHM職業性化學危害風險綜合評價分。依據圖1所示風險矩陣圖進行風險分級。

（2）中：C為RHM 職業性化學危害風險綜合評價分值，H為職業性化學危害風險評估分值，M為職業衛生管理質量評估分值，R為現場監測結果（物質濃度超標為0，物質濃度未超標為1）。0 ≤C＜4，判定為D 級危害（藍色）；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《關于實施遏制重特大事故工作指南構建安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預防機制的意見》（安委辦〔2016〕11號），紅色表示重大風險，橙色表示較大風險，黃色表示一般風險，藍色表示低風險。見圖1。

圖1 RHM職業性化學危害風險綜合評價矩陣圖Figure 1 RHM based comprehensive evaluation matrix for occupational chemical hazards

將得到的RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型評價結果與職業性化學危害風險評估優化指標體系評價結果進行對比研究。

2 結果

2.1 現場職業危害調查結果

現場調查結果顯示：企業2 苯濃度最高，短時間接觸濃度為7.88～18.53 mg·m-3，時間加權平均濃度為1.26～2.30 mg·m-3，前者高于GBZ 2.1—2019 標準（10 mg·m-3），甲苯、二甲苯濃度也較其他企業高；另兩家企業苯系物濃度均未超標，見表1。企業基本情況見補充材料表S1。

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

2.2 職業性化學危害風險評估結果

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

表2 3家石油化工企業儲罐區職業性化學危害風險評估結果Table 2 Occupational chemical hazard risk classification results in storage tank areas of selected three petroleum enterprises

2.3 職業衛生管理質量評估結果

2.3.1 層次分析法運用層次分析法評估企業職業衛生管理質量，評估體系及權重見表3。

表3 3家石油化工企業儲罐區職業衛生管理質量評估體系及權重Table 3 Occupational health management quality assessment system and weights in storage tank areas of selected three petroleum enterprises

2.3.2 模糊數學綜合評價法依據層次分析法評估的結果，綜合考慮各二級評估指標下屬的打分項，結合企業職業衛生管理質量實際條件，確定二級評估指標的評估矩陣，評價矩陣計算過程及結果見補充材料S1。根據最大隸屬度原則，企業1、2、3 的評估結果分別為優秀、良好、良好。

2.4 職業性化學危害風險綜合評價結果

RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型評價結果顯示，3 家石油化工企業儲罐區存在D 級危害（藍色）7 個，C 級危害（黃色）1 個，A 級危害（紅色）1 個，結果見表4。矩陣圖見補充材料圖S1。

表4 3 家石油化工企業儲罐區職業性化學危害風險綜合評價結果Table 4 Comprehensive evaluation results of occupational chemical hazard risks in storage tank areas of selected three petroleum enterprises

2.5 兩種職業危害評價方法比較

RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型與職業性化學危害風險評估優化指標體系評價比較結果顯示：企業2 苯由兩種方法判定的職業危害風險等級差別較大，其余企業對象區域物質職業危害風險等級基本保持一致，見補充材料表S2。

3 討論

本次RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型評價結果顯示，3 家企業儲罐區苯系物共9 項職業危害風險評價結果中，8 項都處于較低風險等級，1 項處于較高風險等級。

在RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型與職業性化學危害風險評估優化指標體系對比研究中存在一項差異較大，其主要原因在于職業性化學危害風險評估未考慮現場檢測結果，而企業2 苯的現場濃度超過標準要求限度，所以RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型評價為最高風險等級—A 級危害，而職業性化學危害風險評估優化指標體系評價低估了其風險等級。

石油化工作業人員普遍存在職業健康風險。陸葉等［13］收集某石化企業2010—2014年作業場所中苯系物的環境監測數據，運用美國環境保護署吸入風險模型評估進行評估，結果中苯、甲苯和二甲苯的監測濃度合格率為100%，模型評價結果顯示苯、甲苯職業危害較大，二甲苯職業危害較低。此結果與本研究結果存在一些差別，該研究的研究對象僅為1 家企業，且未考慮企業管理質量差異的影響。而本研究中選取了3 家企業進行調研，所使用的RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型采用的風險分級方法是依據風險矩陣法的科學性，通過現場監測、職業性化學危害風險評估以及職業衛生管理質量評估三種現行權威的科學方法共同決策，能夠依據評價中層次分析法的各因素權重制定有針對性的預防策略。同時所構建的類似風險矩陣法模型可以將綜合風險評價所得到的結果繪制在矩陣圖中，運用紅、橙、黃、藍風險分級顏色進行區分，起到警示作用，并為企業職業危害風險評估提供了可視化的工具，在日常職業衛生管理工作中，可以對不同風險等級區域采取相應的對策措施，協助實現風險分級管控，最大限度降低風險水平。

綜上，本研究提出的RHM 職業性化學危害風險綜合評價模型較適用于石油化工企業儲罐區苯系物職業危害風險評估，石油化工企業儲罐區仍存在較高風險等級的情況。