С.А. Сюрин, Научно-исследовательская лаборатория ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья», г. Кировск
Введение
Огромные минерально-сырьевые ресурсы регионов Крайнего Севера обусловили создание на территориях с суровыми климатическими условиями крупнейших горно-металлургических предприятий, производящих медь и другие цветные металлы. Условия труда при производстве меди создают у занятых в нем работников повышенный риск развития полиорганной патологии. В числе важнейших вредных производственных факторов можно выделить пыль, аэрозоли соединений никеля, диоксид серы, локальное и общее мышечное напряжение, неблагоприятный микроклимат производственных помещений, шум, инфракрасное излучение [1, 2, 4]. Суровый охлаждающий климат арктической зоны усугубляет действие вредных профессиональных факторов [3]. Считается, что с его воздействием полностью или частично связано свыше 30% всех профессиональных заболеваний работников предприятий, расположенных в районах Крайнего Севера [10].
Цель исследования заключалась в изучении влияния условий труда на риски развития, структуру и распространенность общих и профессиональных заболеваний у работников, осуществляющих производство меди в Кольском Заполярье.
Материал и методы
Распространенность и структура общих заболеваний изучались по данным медицинского осмотра 595 работников цеха меди Кольской горно-металлургической компании. С учетом условий труда и особенностей производства в группе работников цеха меди выделялись лица, занятые в медеплавильном (n=346) и электролизном (n=249) переделах меди. Группу контроля составили 502 работника вспомогательных цехов этого же предприятия. Данные о профессиональной патологии получены по архивным документам НИЛ ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» за 1975-2011 годы. Оценка условий труда основывалась на результатах аттестации рабочих мест с учетом его тяжести и напряженности, параметров микроклимата, воздействия физических и химических факторов [8].
При статистической обработке материалов исследований использованы t-критерий Стьюдента, критерий согласия χ2, а также определялись относительный риск (ОР) развития заболевания и его 95% доверительный интервал (95% ДИ). Числовые данные представлены в виде среднего математического и стандартной ошибки (M±m). Различия показателей считались достоверными при р < 0,05.
Результаты исследований.
Гигиеническая оценка условий труда показывает их существенные различия при пирометаллургическом и электролизном переделах меди, однако основными факторами риска в обоих производствах являются промышленные аэрополлютанты. Для воздуха производственных помещений медеплавильного отделения характерна высокая степень запыленности. При плавке руды и медного концентрата средняя концентрация пыли превышает ПДК в 4-7 раз, а максимальная – до 100 и более раз. Уровни выше допустимого имеют средние концентрации водонерастворимых соединений никеля (в 1,7-2,4 раза) и диоксида серы (в 2,2-2,5 раза). Средние уровни меди и ее соединений находятся в пределах допустимых значений при проведении всех производственных процессов. В число вредных факторов, максимальные концентрации которых превышают ПДК, входят соединения никеля (в 9-15 раз), диоксид серы (в 5,1-5,7 раза), свинец (2-5,3 раза), медь (в 1,9-2,2 раза) и мышьяковистый ангидрид (до 2 раз). Выполнение многих технологических операций при плавке меди вызывает общую и региональную мышечную перегрузку. При операциях, связанных с выливкой металла, интенсивность инфракрасного излучения превышает ПДУ в 10 - 53 раз. Максимальный уровень шума превышает ПДУ на 3-15 дБА. Микроклимат медеплавильного отделения характеризуется резкими изменениями температуры, влажности и скорости движения воздуха, что создает чередующиеся эффекты перегрева и переохлаждения организма. По общей оценке условий труда с учетом комбинированного воздействия опасных факторов производственной среды и трудового процесса наиболее экспонированными группами рабочих являются чистильщики газоходов, плавильщики, обжигальщики. Условия их труда соответствуют классу вредности 3.4. Класс вредности 3.3 определяется у конверторщиков, стропальщиков, загрузчиков шихты, разливщиков металла. У слесарей-ремонтников, электромонтеров, машинистов крана, мастеров в зависимости от специфики выполняемой работы условия труда находятся в диапазоне классов вредности 3.1-3.3.
При электролизном переделе меди средние и максимальные концентрации аэрозолей водорастворимых соединений меди и серной кислоты находятся в пределах допустимых значений при осуществлении всех технологических процессов. Средние концентрации аэрозолей водорастворимых соединений никеля превышают ПДК в 2-3 раза, а максимальные – до 30,4 раз. Средний уровень мышьяковистого водорода находится выше ПДК в 2,3 раза, а максимальный – в 9,5 раз (у ванн обезмеживания). Обслуживание электролизных ванн связано со значительным физическим напряжением (до 370 ккал/час), статическим напряжением мышц плечевого пояса, многочисленными наклонами туловища. Вредным производственным фактором является постоянное магнитное поля, уровень которого вблизи токоведущих элементов составляет 0,25×10-2 Тл. Максимальный уровень шума превышает ПДУ на 3-10 дБА. Микроклимат производственных помещений электролизного отделения отличается высокой влажностью (до 90%) и температурой воздуха (до 30-350С в теплый период года), что обусловлено большой открытой поверхностью нагретых до 500С электролитных растворов. По общей оценке условий труда у аппаратчиков они соответствуют классам вредности 3.3-3.4, у электролизников и слесарей – 3.2-3.3, электромонтеров и катодчиков – 3.1-3.2, машинистов крана и обработчиков матричных листов – 3.1.
Работники вспомогательных цехов либо не имели производственных вредностей, либо подвергались их периодическому воздействию во время выполнения заданий в основных цехах предприятия. Как и у работников цеха меди главным вредным производственным фактором для них являлись аэрозоли водорастворимых и водонерастворимых соединений никеля. По общей оценке влияния факторов среды и трудового процесса условия труда работников вспомогательных цехов находились в диапазоне от допустимых (класс 2) до вредных класса 3.2.
Группы работников цеха меди и вспомогательных цехов существенно не отличались по возрасту (39,5±0,4 и 38,4±0,5 лет, p>0,05) и стажу работы на предприятии (15,9±0,4 и 15,3±0,5 лет, p>0,2). Среди работников цеха меди было меньше женщин, чем в группе контроля (соответственно 17,8% и 30,7%, p<0,001), что объясняется ограниченным применением женского труда в тяжелых условиях пирометаллургического производства меди. Наиболее распространенными профессиями среди работников цеха меди были электролизник – 104 (17,5%), плавильщик - 67 (11,3%) и аппаратчик - гидрометаллург – 64 (10,6%). Среди работников вспомогательных цехов преобладали электромонтеры – 150 (29,9%), слесари всех специальностей – 102 (20,3%), машинисты котлов, насосных и воздуходувных установок – 99 (19,7%) человек.
Из числа работников цеха меди практически здоровыми были признаны 11,4% обследованных, а вспомогательных цехов – 14,5% (p>0,2). Общее число зарегистрированных заболеваний у работников медного производства составило 1721 случай или 2,89±0,11 случаев на одного работника, что было выше показателя в группе контроля – 2,56±0,10 случаев (p<0,05). В структуре общей заболеваемости работников медного производства первое место занимали болезни костно-мышечной системы. Значительно реже выявлялись болезни глаза и его придаточного аппарата, системы кровообращения, органов дыхания, органов пищеварения, болезни эндокринной системы и расстройства обмена веществ, кожи и подкожной клетчатки, мочеполовой системы, нервной системы (табл. 1). Распространенность различных групп заболеваний колебалась от 65,2 (болезни костно-мышечной системы) до 4,2 (болезни уха) случаев на 100 работников. Наиболее часто выявляемыми нозологическими формами были остеохондроз, миопия, ожирение и артериальная гипертензия: 28,2, 25,9, 21,7 и 20,8 случаев на 100 работающих соответственно.
Структура общей заболеваемости работников медного цеха и вспомогательных служб значительно различалась. В группе контроля наиболее часто диагностировались болезни глаза, органов пищеварения, системы кровообращения и органов дыхания. Распространенность патологии различных органов и систем колебалась от 49,0 (болезни глаза) до 1,2 (болезни уха) случаев на 100 работников. Чаще всего диагностировались такие заболевания как миопия, остеохондроз, ожирение и артериальная гипертензия: 29,3, 24,9, 24,1 и 22,5 случаев на 100 работающих соответственно.
В структуре общей заболеваемости работников медного производства, по сравнению с группой контроля, более значимыми были заболевания костно-мышечной системы: 22,5% и 9,3% (p<0,001), а меньшее значение имели болезни глаза (14,1% и 19,2%, p<0,01) и болезни органов пищеварения (8,9% и 12,7%, p<0,01). Риск развития нарушений костно-мышечной системы у работников цеха меди был выше, чем у работников вспомогательных служб: ОР=2,43; 95% ДИ 2,01-2,95; χ2=92,2; р=0,0000001.
Принимая во внимание значительные различия в характере условий труда при пирометаллургическом и электролизном переделе меди, был проведен аналогичный сравнительный анализ показателей общей заболеваемости у работников медеплавильного и электролизного отделений (табл. 2). Достоверных различий в структуре общей патологии выявлено не было. Отмечалась более высокая распространенность у работников плавильного производства заболеваний органов дыхания. Выделение из общей группы респираторной патологии хронических бронхолегочных заболеваний (ХБЛЗ) выявил их бόльшую распространенность у работников пирометаллургического производства: (15,9%) и 10,0% (p<0,0%). Риск развития ХБЛЗ у работников плавильного отделения был выше, чем у лиц, занятых в электролизном производстве: ОР=1,58; 95% ДИ 1,02-2,47; χ2=4,26; р=0,03904) и у работников вспомогательных цехов: ОР=1,45; 95% ДИ 1,02-2,05; χ2=4,42; р=0,03548.
В архивных документах обнаружены данные о 60 работниках цеха меди (электролизное отделение – 6, плавильное - 54), у которых в 1975-2011 годах были впервые выявлены профессиональные заболевания (81 случай). Их средний возраст на момент установления заболевания составил 46,5±0,9 лет, а стаж работы на предприятии – 19,8±1,1 лет. Наиболее часто профессиональные заболевания развивались у плавильщиков, крановщиков и конверторщиков: 20, 8 и 7 человек соответственно. В структуре профессиональной патологии доминировали ХБЛЗ 68 (84,0%) случаев. В их числе выявлялись хронический обструктивный (37 случаев) и хронический необструктивный (19 случаев) бронхит, бронхиальная астма (5 случаев), токсический пневмосклероз (4 случая), экзогенный токсический фиброзирующий альвеолит (3 случая). Значительно реже диагностировались болезни верхних дыхательных путей (7 случаев), опорно-двигательного аппарата (4 случая) и новообразования (случай рака гортани).
В группе работников вспомогательных цехов за указанный период времени было выявлено 14 случаев профессиональных заболеваний у 8 человек. На момент установления заболевания их средний возраст (51,0±1,3 лет) был больше (p<0,01), а стаж работы (21,1±1,5 лет) существенно не отличался от соответствующих показателей в основной группе. В структуре профессиональной патологии работников вспомогательных служб также преобладала патология бронхолегочной системы: 9 (64,3%) случаев. Также были выявлены 3 случая нейро-сенсорной тугоухости и 2 случая болезней верхних дыхательных путей. Принимая во внимание число больных профессиональными заболеваниями и среднее число работников в сравниваемых цехах, риск развития профессиональной патологии у работников цеха меди был выше, чем у лиц, занятых во вспомогательных службах: ОР=5,02; 95% ДИ 2,18-11,57; χ2=18,3; р=0,00002. Также у работников медеплавильного отделения он был выше, чем у работников электролизного производства меди: ОР=4,91; 95% ДИ 1,98-12,18; χ2=15,0; р=0,00011. Риск развития профессиональных заболеваний у работников электролизного производства меди и вспомогательных цехов существенно не отличался: ОР=1,50; 95% ДИ 0,53-4,28; χ2=0,58; р=0,44580.
Обсуждение результатов.
Проведенные исследования показали, что при осуществлении пирометаллургического и электролизного переделов меди основным вредным химическим фактором являются не аэрозоли соединений меди, а аэрозоли соединений никеля. Однако средние и максимальные концентрации никеля, главного пневмотропного фактора риска [1, 5], при электролизном переделе меди в 10-20 раз ниже, а при пирометаллургическом – 5-8 раз ниже, чем при соответствующих переделах никеля [4]. Максимальная концентрация соединений меди превышает ПДК (до 2,2 раза) только при пирометаллургическом переделе меди. Экспозиция к пыли и диоксиду серы определяет более вредные условия труда у работников пирометаллургического передела меди, негативно влияя на состояние общей и профессиональной заболеваемости. Связанная с условиями труда бόльшая, чем в группе контроля, распространенность болезней костно-мышечной системы позволяет отнести их к производственно-обусловленной патологии [7].
В целом структура общей и профессиональной патологии работников медного производства существенно не отличается от соответствующих показателей работников никелевых производств [8, 9]. Этот факт можно объяснить наличием общего основного вредного фактора (соединения никеля), отличающегося только по интенсивности экспозиции. Вероятно, при «относительно низких» концентрациях никеля токсический пневмосклероз развивается у работников медеплавильного производства в редких случаях и отсутствует у работников электролизного передела меди. Как известно, развитие этого заболевания характерно для высокоэкспонированных к никелю лиц, особенно при электролизном и карбонильном переделах никеля [1, 6].
Более высокий риск развития профессиональной патологии (прежде всего за счет ХБЛЗ) у работников пирометаллургического передела меди, по сравнению с электролизным производством, объясняется сочетанным воздействием пыли, соединений никеля и диоксида серы, в концентрациях значительно превышающих ПДК. Вероятно, в их развитии имеет значение и длительное применение работниками медеплавильного производства индивидуальных средств защиты органов дыхания (противогаза или респиратора), что ведет к нарушению физиологического паттерна дыхания.
Заключение
Условия труда при производстве меди создают повышенный риск развития нарушений костно-мышечной системы, отвечающих критериям производственно-обусловленным заболеваниям. Среди профессиональной патологии у данной категории работников преобладают хронические бронхолегочные болезни (84,0% случаев), развивающиеся вследствие воздействия комплекса аэрополлютантов. Полученные данные свидетельствуют о необходимости улучшения условий труда и совершенствовании методов профилактики указанных групп заболеваний.
Литература
1. Артюнина Г.П., Чащин В.П., Игнатькова С.А. и др. Проблемы профессиональной патологии в никель-кобальтовой промышленности // Гигиена и санитария. - 1998. - № 1. - С. 9-13.
2. Клиника, диагностика и методы медицинской реабилитации при профессиональных токсико-пылевых бронхитах у рабочих медеплавильных заводов: Методические рекомендации.- М., 1983.- 15 с.
3. Константинов Р.В. Особенности формирования нарушений здоровья и совершенствование их профилактики у работников, занятых на предприятиях по рафинированию медно-никелевых руд в районах Крайнего Севера: автореф. дис. ... канд. мед. наук.- СПб., 2007.-24 с.
4. Никанов А. Н., Чащин В.П. Гигиеническая оценка экспозиции и определение ее величины при производстве никеля, меди и кобальта на горно-металлургическом комплексе Кольского Заполярья // Экология человека. – 2008. – № 10. – С. 9–14.
5. Профилактика и диагностика профессиональных заболеваний кардиореспираторной системы у работающих в производствах цветных металлов: Методические рекомендации.- М., 1995.- 19 с.
6. Профилактика профессиональных заболеваний органов дыхания и периферической нервной системы у работников никелевой промышленности Севера России: Пособие для врачей.- Санкт-Петербург, 2010.- 33 с.
7. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда (P 2.2.2006 – 05). - М., 2005.- 105 с.
8. Сюрин С.А., Тарновская Е.В. Структура и распространенность бронхолегочных заболеваний у работников электролизного производства никеля в Кольском Заполярье //Экология человека.-2009.- № 6.- С. 51-53.
9. Тарновская Е.В., Сюрин С.А., Чащин В.П. Общая и профессиональная болезненность работников электролизного производства никеля в Кольском Заполярье //Медицина труда и промышленная экология. - 2010. – № 4.- С. 11-14.
10. Чащин В.П., Деденко И.И. Труд и здоровье человека на Севере – Мурманск: Кн. изд-во, 1990. – 104 с.
Таблица 1Структура (в %) и распространенность (на 100 работающих) нарушений здоровья у работников цеха меди и вспомогательных цехов
Патологические состояния |
Цех меди |
Вспомогательные цеха |
||
Струк-тура |
Распрост-раненность |
Струк-тура |
Распрост-раненность |
|
Болезни костно-мышечной системы |
22,5 |
65,2 |
9,3 |
23,7 |
Болезни глаза |
14,1 |
40,7 |
19,2 |
49,0 |
Болезни системы кровообращения |
11,7 |
33,9 |
12,3 |
31,5 |
Болезни органов дыхания |
9,8 |
28,4 |
11,1 |
28,3 |
Болезни органов пищеварения |
8,9 |
27,5 |
12,7 |
32,5 |
Болезни эндокринной системы и обмена веществ |
8,8 |
25,4 |
9,8 |
25,1 |
Болезни кожи |
7,7 |
22,4 |
9,7 |
24,9 |
Болезни мочеполовой системы |
5,6 |
16,1 |
4,4 |
11,4 |
Болезни нервной системы |
4,5 |
13,1 |
5,8 |
14,9 |
Инфекционные болезни |
2,1 |
6,2 |
1,5 |
3,8 |
Болезни уха |
1,5 |
4,2 |
1,2 |
3,0 |
Болезни других органов и систем |
2,4 |
7,1 |
2,9 |
7,4 |
Структура (в %) и распространенность (на 100 работающих) нарушений здоровья у работников плавильного и электролизного отделений цеха меди
Патологические состояния |
Плавильное отделение |
Электролизное отделение |
||
Струк-тура |
Распрост-раненность |
Струк-тура |
Распрост-раненность |
|
Болезни костно-мышечной системы |
22,1 |
67,6 |
23,3 |
62,2 |
Болезни глаза |
12,9 |
39,3 |
16,0 |
42,6 |
Болезни системы кровообращения |
11,4 |
34,7 |
12,3 |
32,9 |
Болезни органов дыхания |
11,3 |
34,4 |
7,5 |
20,1 |
Болезни органов пищеварения |
9,0 |
27,5 |
8,7 |
23,3 |
Болезни эндокринной системы и обмена веществ |
8,3 |
25,4 |
10,4 |
27,7 |
Болезни кожи |
7,8 |
23,7 |
6,8 |
18,1 |
Болезни мочеполовой системы |
6,1 |
18,5 |
4,8 |
12,9 |
Болезни нервной системы |
4,8 |
14,7 |
4,2 |
11,2 |
Инфекционные болезни |
1,8 |
5,5 |
2,7 |
7,2 |
Болезни уха |
1,5 |
4,6 |
1,4 |
3,6 |
Болезни других органов и систем |
3,1 |
9,5 |
3,3 |
8,8 |