随着我国铁路第6次大面积提速及电汽化里程的不断增加，人们在享受铁路运输效率提高，运能增加带来的快捷便利、高效服务的同时，铁路电汽化改造对机车司机室劳动卫生条件影响的研究日益引起学术界的关注。机车司机做为承担铁路牵引任务的重点人群，其劳动卫生条件的好坏，一直是铁路职业卫生工作关注的重点。为了解提速后机车乘务员的劳动卫生状况，为机车乘务员的劳动保护提供科学依据，于2010年3—11月对提速后在兰新干线兰州—嘉峪关电力牵引区段及嘉峪关—柳园区段内燃牵引区段运行的所有车型的机车司机室的劳动卫生条件、环境卫生质量以及其对机车乘务人员的精神行为、职业压力、睡眠质量及生理指标的影响进行了综合卫生学跟踪监测，机车司机室微小气候及空气卫生质量监测是其中重要组成部分。

1 材料与方法 1.1 监测对象

提速后在兰新干线兰州—嘉峪关电力牵引区段及嘉峪关—柳园内燃牵引区段运行的所有车型。具体包括担当货运牵引的DF4、DF8B型内燃机车，SS3、SS7E型电力机车，以及担当客运牵引的DF11内燃机车，SS3、HXD3型电力机车，共计6型车。

1.2 监测指标

包括温度、相对湿度、风速、CO、CO₂、可吸入颗粒(PM₁₀)、照度。

1.3 监测仪器

HM34数字温湿度计; TY-9900数字风速仪; GXH-3011A便携式CO红外分析仪; GXH-3010E便携式CO₂红外分析仪; P-5L2光散射式粉尘仪; TES 1332A照度计。所有仪器经校验均在计量有效期内。

1.4 监测及判定方法

采用随机抽样方法，每类型车分冬、夏两季各全程跟踪监测3台次以上，每台次按梅花布点法设5个采样点，以算术平均值计值，每台机车监测3次以上，参照《旅客列车卫生及监测技术规范》^[1]及《铁路司机室照明测量方法》^[2]《电力机车通用技术条件》^[3]进行监测与评价; 以大于或等于本地区夏季通风室外计算温度2℃或2℃以上(31℃)为高温判定标准^[4]。

1.5 统计

采用简明统计2000软件进行统计分析。

2 结果与分析 2.1 不同车型司机室一般卫生情况

6种机车型中，除DF4和SS3两车型部分司机室无空调外，其余4机车型均安装有空调设施; 6种机车型均安装有风扇，遮阳帘，暖风壁炉、膝炉、脚炉; 司机室顶部、两侧及后壁均有蜂窝降噪设计; 所有电力牵引车型动力间设备均有柜式屏蔽，而内燃车型动力间则无屏蔽。DF4及SS3机车司机室卫生条件相对简陋，DF11、SS7E空间相对较宽，而HXD3空间相对狭小。

2.2 不同车型司机室夏冬两季微小气候及空气卫生质量

目前干线运营的6种主要机车型的机车司机室夏冬两季微小气候及空气卫生质量监测结果见表 1和表 2。结果显示，无论冬夏季，6车型司机室风速、PM₁₀、CO、照度4项指标达标情况较好，合格率均为100%。

而相对湿度指标合格率最差，无一车型达标。夏季温度均值以DF4最高(35.53℃)，合格率仅为33.33%，温度合格率低于60%的机车还有DF8B，DF11，SS7E;冬季温度均值以DF4最低(16.91℃)，但其有最高的合格率(100%)，合格率最低的是HXD3(0%); CO₂指标夏季DF4、SS7E的合格率较低(0%和25%)，冬季以DF8B合格率较低(16.67%)。不同车型司机室夏冬两季温度指标均值经t检验，差异有显著性意义(P＜0.05);相对湿度、风速、CO、CO₂、PM₁₀、照度等均值经t检验，指标监测结果差异无显著性意义(P＞0.05)。

2.3 不同类型机车司机室微小气候及空气卫生质量

结果可见表 3。本次监测的承担主要运营任务的机车主要有内燃和电力两种类型。以电力和内燃两类型机车司机室的监测均值进行秩和检验，结果显示电力和内燃两种类型机车司机室在温度、相对湿度、风速、CO、CO₂、PM₁₀、照度等指标的监测均值差异无显著性意义(P＞0.05)。

2.4 同一车型不同监测时段的机车司机室微小气候及空气卫生质量

所测6型车机车中，司机室温度、照度主要随外界温度、照度起伏变化。司机室温度一般日出后逐渐升高，至正午13: 00—14: 00点达高峰后逐渐下降。只是DF4与SS3中部分非空调机车温度与外界温度相关性较大而其余4型空调机车与外界温度相关性较小受外界温度影响轻微一些。相对湿度、风速、PM₁₀、CO、CO₂5项指标随机车行程的延长在同一型机车上监测结论不尽一致，似无变化规律可言。

2.5 吸烟对机车司机室空气卫生质量影响

对吸烟前后同一机车司机室空气卫生质量监测结果可见表 4。结果显示，吸烟后PM₁₀是吸烟前浓度均值的7.00倍，超标1.12倍; CO浓度均值是吸烟前的7.90倍; CO₂浓度均值是吸烟前的16.09倍，超标8.85倍。

2.6 内燃机车机械间CO、CO₂对司机室空气卫生质量的影响

对同一机车的司机室和机械间空气卫生质量监测结果可见表 5。结果显示，内燃机车机械间CO浓度是司机室浓度的6.18倍; CO₂浓度是司机室浓度的5倍，超标1.75倍。

3 讨论

在铁路第6次大面积提速和机车高技术不断应用的大背景下，铁路机车司机室的劳动卫生条件与环境卫生质量能否与之相协同达到人机和谐相处，既提高劳动生产率，又能保障机车乘务人员的身心健康平衡，是保证铁路运输安全而不致形成短板效应的关键。储钢^[5]曾进行的研究显示，所测DF11G、DF11型内燃机车和SS9型电力机车空气质量较好，但SS9型电力机车和DF11型内燃机车的风速合格率较低，相对湿度均低于国家标准，在关闭各种照明灯情况下，DF11G、DF11和SS9的操作台照度低于4 lx，SS9、DFII型机车地板照度均低于4 lx。表明了机车司机室在微小气候及照度上存在一定的不足。

3.1 空气质量较好而微小气候存在不足仍是机车司机室突出问题

本次对干线运行的3型内燃与3型电力机车司机室监测显示，风速、PM₁₀、CO、照度等项目无论冬夏季合格率均为100%，CO₂合格率也较高(夏季除DF4、SS7E，冬季除DF8B外，其余车型均100%)，说明6型机车司机室整体空气质量较好且司机室密闭性较好，采光即是在全部关灯的情况下也符合工作要求。

但温度与相对湿度的合格率尚不尽如人意。温度不合格主要存在两方面的问题，其一，非空调机车夏季高温季节常处于大于35℃高温之中(如DF4);其二，空调机车温度无论冬夏季普遍有温度设置过高或过低情况。司机室相对湿度无一合格，这与西北干燥的自然环境密不可分。

3.2 温度的合格与人的舒适感相矛盾是因评价标准不同

空调机车温度合格率低，但人的主观感觉仍觉得较温度合格率较高的非空调机车舒适，这是因为空调机车与非空调机车温度不同的评价标准所致。国标《公共交通工具卫生标准》^[6]仅对非空调交通工具做了冬季不低于14℃的宽泛限制，而对空调交通工具则做了具体的标准限制，从而造成了温度的合格与人的舒适感相矛盾现象。空调机车温度的不合格可通过对空调的维护、加强管理与学习实现对温度的控制而提高舒适度，这是非空调机车仅靠电风扇、遮阳帘远不能达到的。

3.3 吸烟可导致空气质量的急剧恶化

本次调查显示，吸烟可导致空气质量的急剧恶化，造成司机室PM₁₀、CO、CO₂浓度数倍上涨，导致空气的污浊。这也是造成司机室CO₂超标的主要原因。

3.4 内燃机车机械间CO、CO₂浓度含量较高但对司机室空气质量影响有限

内燃机车机械间CO、CO₂浓度是机车司机室浓度的5 ~ 6倍之多，但电力机车与内燃机车空气质量指标均值间差异无显著性意义的结论，说明其对司机室空气质量的影响有限。

3.5 中暑、CO₂中毒与空调所致疾病的潜在威协

高温强辐射，是西北夏季典型气候，这也是非空调机车司机室夏季面临中暑的最大威胁。由于机车司机室狭小，值乘司机1个单乘工作一般6 ~ 10 h，夏季正午高温时段大于35℃的高温强辐射就可能因为机体热蓄积和水盐代谢障碍而引起中暑; 而内燃机车机械间长时间的检修存有因高温与高浓度CO₂协同或单独作用而引起中暑或中毒的可能。故加强通风，增加室内湿度及时补充含盐饮料及合理安排工作时间就显得尤为重要。内燃机车机械间含有较高浓度的CO与CO₂，故减少单次检修的时间，可预防此类事件的发生。本次调查温度合格率低的原因，多与空调设定不在规范要求温度范围有关。空调机车夏季温度设定过低或长时间的开启空调，就有引起与空调相关疾病的可能^[7]。