CC BY
134
]^1гиена и санитария 2/2015
References
1. Izmerov N. F. Acts Erismanovskaya Lecture on "Safety and Health of Physicians" [Aktovaya Erismanovskaya Lektsiya «Trud i Zdorov'e Medikov»]. Moscow: Real'noe vremya; 2005. (in Russian)
2. Kosarev V. V., Babanov S. A. Occupational Diseases of Health Professionals: a Monograph [Professional'nye Zabolevani-ya Meditsinskih Rabotnikov: Monografiya]. Samara: YuOO «Ofort»; 2009. (in Russian)
3. Potapenko A. A. The problem of occupational risk and reproductive health of medical workers: Diss. Moscow; 2008. (in Russian)
4. Roslaya N.A., Plotko E. G., Lebedeva A. V. Impact of occupational risk factors on the health of medical workers of the Sverdlovsk region. Vestnik Rossiyskogo Gosudarstvennogo Meditsin-skogo Universiteta. 2013; 5-6: 129-32. (in Russian)
Received 15.10.14
3. Из диагностированных у медицинских работников аллергических заболеваний наиболее высокую степень профессиональной обусловленности имеет бронхиальная астма.
Литер ату р а
1. Измеров Н. Ф. Актовая Эрисмановская лекция «Труд и здоровье медиков». М.: Реальное время; 2005.
2. Косарев В. В., Бабанов С. А. Профессиональные заболевания медицинских работников: монография. Самара: ЮОО «Офорт»; 2009.
3. Потапенко А. А. Проблема профессионального риска и охраны репродуктивного здоровья медицинских работников: Автореф. дисс. ... д-ра мед. наук. М.; 2008.
4. Рослая Н.А., Плотко Э. Г., Лебедева А. В. Влияние факторов профессионального риска на состояние здоровья медицинских работников Свердловской области. Вестник Российского государственного медицинского университета. 2013; 5-6: 129-32.
Поступила 15.10.14 О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 613.632.4:669
Липатов Г.Я.1,2, Адриановский В.И.1,2, Гоголева О.И.2
ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА У РАБОЧИХ ОСНОВНЫХ ПРОФЕССИЙ В МЕТАЛЛУРГИИ МЕДИ И НИКЕЛЯ
1ФБУН "Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий" Роспотребнадзора, 620014, г. Екатеринбург; 2ГБОУ ВПО "Уральский государственный медицинский университет" Минздрава России, 620028, г. Екатеринбург
Приведены результаты гигиенических исследований содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны в металлургии меди и никеля. Показано, что среди профессиональных факторов ведущую роль играют серосодержащие газы (в первую очередь диоксид серы), воздействию которых подвержены рабочие сушильного, плавильного, конвертерного переделов.
Ключевые слова: металлургия меди и никеля, диоксид серы. Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(2): 64-67.
Lipatov G.Y.12 , Adrianovskiy V.I.12 Gogoleva O.I.2 CHEMICAL AIR POLLUTION OF THE OCCUPATIONAL ENVIRONMENT AS A FACTOR FOR PROFESSIONAL RISK FOR WORKERS OF MAIN OCCUPATIONS IN THE COPPER AND NICKEL METALLURGY
1Ekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection of Industrial Workers, Ekaterinburg, Russian Federation, 620014;2 Ural State Medical University, Ekaterinburg, Russian Federation, 620028
There are presented the results of hygienic researches of the harmful substances content in the air of the working area of the copper and nickel metallurgy. Sulfur-containing gases (primarily sulfur dioxide), to the effects of which there are exposed workers of drying, smelting, converter conversion, are shown to play a leading role among professional factors.
Key words: copper and nickel metallurgy; sulfur dioxide.
For citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(2): 64-67. (In Russ.)
Техническое перевооружение металлургического производства меди и никеля охватило все основные переделы, начиная с добычи сырья, подготовки шихты, плавки и конвертирования, заканчивая огневым и электролитическим рафинированием металлов. В последние годы на предприятиях отрасли внедрены такие технологические процессы и оборудование, как автогенные процессы плавки, конвертирование с кислородным дутьем, огневое рафинирование в поворотных цилиндрических печах, что позволило улучшить условия труда.
Вместе с тем еще достаточно велик объем производств со старой технологией, морально устаревшим оборудованием, являющимся значительным источником загрязнения производственной среды, аэрозолями, обладающими канцерогенными свойствами. В связи с этим представляло интерес изучить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны в современном производстве меди и никеля.
Для корреспонденции: Адриановский Вадим Иннович, [email protected]
For correspondence: Andrianovskiy V, [email protected].
Цель исследования - дать гигиеническую оценку загрязнению воздуха производственной среды в металлургии меди и никеля.
Материалы и методы
Для реализации указанной цели нами проводилось изучение содержания пыли и вредных веществ на предприятиях металлургии меди и никеля.
Определение пыли в воздухе рабочей зоны проводилось в соответствии с методическими указаниями [1]. Содержание в воздухе рабочей зоны меди, никеля, мышьяка, свинца, цинка, кадмия, бериллия, селена, теллура, диоксида серы, дигидросульфида, углерода сульфида и бенз(а) пирена было проведено по общепринятым в гигиенических исследованиях стандартным методикам [2].
Гигиеническая оценка концентраций пыли и вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводилась в сравнении их с ПДК на основании гигиенических нормативов 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» [3].
Результаты и обсуждение
В металлургии меди и никеля исходным сырьем служат сульфидные медно-никелевые, окисленные никелевые, медно-цинковые, мед-но-пиритные руды. Вне зависимости от вида сырья в его состав входят, помимо меди, железо, сера, алюминий (глинозем), магний, цинк, а также ряд веществ, представляющих канцерогенную опасность, - диоксид кремния, мышьяк, никель, кадмий, свинец, бериллий.
Процессы обогащения шихты и подготовки ее к плавке характеризуются многочисленными источниками пылеобразования, особенно в узлах перегрузки сырьевых материалов. Воздушная среда загрязняется преимущественно аэрозолями дезинтеграции, которые образуются при разгрузке, дроблении, измельчении, перегрузке, транспортировке шихтовых материалов и чистке оборудования. Аэрозоли конденсации встречаются при сушке концентрата, а также плавке, конвертировании и огневом рафинировании металлов.
На всех перечисленных этапах подготовки сырья определяющим фактором является степень герметизации оборудования и аспирации мест интенсивного пылеобразования. Так, наибольшие концентрации пыли отмечены на рабочем месте транспортерщика (4,3-19,4 мг/м3), что обусловлено использованием открытого транспорта шихты и недостаточной степенью аспирации тракта шихтоподачи.
В плавильном отделении наиболее высокие концентрации пыли отмечены в рабочей зоне загрузчика шихты и транспортерщика. В то же время, на рабочих местах шихтовщика и плавильщика даже максимальные концентрации пыли не превышали ПДК. Гигиеническое преимущество автогенных печей обусловлено герметизацией «ванны», а также отсутствием ограничения объемов удаляемых технологических газов и пыли из подсводового пространства. Как показали исследования Г.Я. Липатова [4], содержание пыли в воздухе рабочей зоны плавильщика при более старых руднотермической, шахтной и отражательной плавках превышает ПДК от 1,6 до 74,5 раза.
Основным источником загрязнения воздушной среды конвертерного отделения технологическими газами и пылью являются конвертеры. Содержание пыли в воздухе рабочей зоны конвертерщика, разливщика и машиниста крана не превышает ПДК.
В пирометаллургии меди и никеля ведущими вредными аэрогенными факторами являются диоксид и триоксид серы, выделяющиеся в процессе десульфу-ризации рудного сырья при его сушке, плавке и конвертировании. В связи с этим наиболее интенсивному воздействию серосодержащих газов подвергаются сушильщики, плавильщики, конвертерщики, машинисты кранов, вспомогательный рабочий персонал указанных переделов. Перетекание потоков воздуха между технологическими переделами является причиной загрязнения рабочих участков, не имеющих собственных источников образования серосодержащих газов (см. таблицу).
При плавке шихты загрязнение воздушной среды диоксидом серы резко возрастает. При этом наиболее высокие концентрации регистрируются в процессе выпуска продуктов плавки и на верхних рабочих отметках. Доказательством тому является состояние воздушной
Максимальные разовые концентрации диоксида серы (ПДК . 10,0 мг/м3)
в воздухе рабочей зоны в металлургии меди и никеля, мг/м3
Технология, рабочая зона Металлургия меди Металлургия никеля
обслуживания оборудования п X ± 5Х Мах п X ± 5х Мах
Обогащение сырья
Фильтровально-сушильное отделение 34 12,5 ± 2,5 30,5 - - -
Подготовка шихты к плавке
Отделение подготовки сырья и шихты 43 8,2 ± 1,3 37,0 16 Не обнаружено 0,0
Сушильное отделение 46 10,6 ± 2,1 Плавка 12,0 22 21,6 ± 2,8 30,2
Шахтная плавка 44 94,0 ± 7,3 208,8 34 14,0 ± 1,4 36,0
Отражательная плавка 43 46,7 ± 4,1 155,6 - - -
Руднотермическая плавка 156 158,0 ± 20,2 429,9 242 57,0 ± 6,8 136,0
Плавка в жидкой ванне 20 8,91 ± 0,86 13,1 44 55,6 ± 4,6 203,7
Взвешенная плавка 70 24,8 ± 5,4 81,1 53 26,2 ± 5,7 97,3
Кислородно-факельная 56 4,7 ± 0,8 12,2 - - -
Конвертирование
Рабочая зона конвертерщика 57 9,2 ± 0,7 18,4 66 5,6 ± 0,6 27,3
Рабочая зона разливщика 10 6,7 ± 0,3 7,4 8 6,4 ± 0,3 15,6
Кабина машиниста крана 12 13,6 ± 1,2 39,5 9 12,5 ± 0,4 24,9
Огневое рафинирование
Рабочая зона плавильщика 30 5,80 ± 1,00 8,20 - - -
Рабочая зона разливщика 60 5,25 ± 0,10 8,80 - - -
Рабочая зона крановщика посадочного крана 60 7,5 ± 0,25 9,50 - - -
Рабочая зона крановщика мостового крана 86 3,10 ± 0,85 4,50 - - -
среды при использовании различных видов плавки рудного сырья (см. таблицу). Наиболее интенсивному воздействию серосодержащих газов подвергаются рабочие при обслуживании шахтных и отражательных печей. Автогенные способы переработки рудного сырья, особенно плавка в жидкой ванне, имеют определенные гигиенические преимущества по сравнению со старыми видами плавки.
В конвертерном отделении концентрации диоксида серы на рабочих местах конвертерщика и разливщика не превышают ПДК. При этом следует отметить, что загрязнение конвертерного передела серосодержащими газами связано с выводом конвертера из-под напыльни-ка, о чем свидетельствуют повышенные концентрации диоксида серы в кабинах мостовых кранов, расположенных непосредственно над горловинами конвертеров.
На заключительных этапах производства меди и никеля концентрации диоксида серы в воздухе рабочей зоны не превышают ПДК (см. таблицу.).
Помимо диоксида серы в воздухе производственных переделов металлургических комбинатов присутствуют другие серосодержащие соединения. Особенностью шахтной плавки является поступление в воздушную среду наряду с диоксидом серы дигидросульфида и углерода сульфида, образующихся при реагировании серы с углеродом коксика, окисью углерода и водой. Эти же вещества выделяются в воздух рабочей зоны при обогащении медьсодержащих руд. На всех этапах
[гиена и санитария 2/2015
обогащения медьсодержащего сырья содержание диги-дросульфида и углерода сульфида соответствует нормативам для воздуха рабочей зоны, а при шахтной плавке превышает ПДК в 1,2 раза.
Многокомпонентность рудного сырья определяет сложность химического состава и неоднородность физических свойств пыли, содержащей, помимо меди и никеля, более десятка основных химических компонентов: мышьяк, железо, кремнезем, магний, алюминий, кальций, кадмий, свинец, селен, теллур и др. Содержание меди и никеля в пыли возрастает с 2% на подготовительных этапах производства до 20% при плавке и конвертировании. Напротив, доля диоксида кремния в пыли снижается с 21,2% при подготовке сырья до 2,3% при конвертировании.
Содержание меди и никеля в воздушной среде цехов при пирометаллургических процессах не превышает ПДК, однако четко прослеживается рост концентрации меди по ходу технологических процессов с максимальным содержанием при огневом рафинировании.
Помимо меди и никеля, многокомпонентность рудного сырья определяет нахождение в воздухе рабочей зоны ряда других металлов. Так, присутствие в сырье цинка обусловливает нахождение его в воздухе рабочей зоны пирометаллургических цехов (сушка шихты, плавка на штейн и конвертирование). Концентрации оксида цинка на рабочих местах указанных переделов не превышают предельно-допустимых значений.
Комплексная переработка медьсодержащих руд предусматривает возможность получения селена и теллура из анодных шламов. Указанные вещества присутствуют в воздухе при огневом и электролитическом рафинировании меди и переработке анодных шламов. Концентрация селена диоксида, превышающая ПДК в 1,8 раза, зафиксирована на рабочем месте дежурного по электролизу. Напротив, содержание теллура в воздухе производственных помещений превышало ПДК при огневом рафинировании меди в 3 раза, а при плавке огарка и получении чистого теллура в ходе переработки анодных шламов - в 1,5 и 2,5 раза соответственно.
Помимо описанных выше, в воздух рабочей зоны выделяется и комплекс веществ, обладающих канцерогенным действием: неорганические соединения мышьяка, свинца, никеля, кадмия, бериллий и бенз(а)пирен.
При выплавке меди на уральских заводах, использующих мышьяксодержащие руды, в составе промышленных аэрозолей обнаруживается от 0,02 до 0,40% неорганических соединений мышьяка. Максимально разовые концентрации мышьяка на рабочих местах металлургических заводов не превышают ПДК (0,04 мг/м3), по средним и максимальным значениям находясь в пределах от 0,001 до 0,009 мг/м3. Среднесменные концентрации, составляющие 0,001-0,01 мг/м3, также ниже ПДК (0,01 мг/м3), хотя их максимальные значения на рабочем месте плавильщика превышают ПДК в 1,5-2 раза. Как было показано ранее [5], содержание мышьяка в воздухе рабочей зоны плавильных цехов, использующих шахтные печи, почти в 10 раз выше ПДК, составляя по максимально разовым значениям от 0,08 до 0,09 мг/м3. На предприятиях Крайнего Севера соединения мышьяка обнаруживаются в весьма незначительных количествах, и то лишь при плавке рудного сырья (0,005-0,006 мг/м3).
Возросший объем переработки отходов производства цветных металлов на предприятиях медной промышленности увеличил содержание в пыли соединений свинца, особенно при плавке шихты и получении черновой меди. Среднесменные концентрации свинца на ра-
бочих местах плавильных отделений превышают ПДК (0,05 мг/м3) как по средним, так и максимальным значениям, находясь в пределах от 0,03 до 0,10 мг/м3.
Содержание кадмия и бериллия на всех этапах металлургического производства меди и никеля находится в пределах нормы.
До последнего времени большая часть сульфидных медно-никелевых руд перерабатывалась в руднотерми-ческих электропечах, оборудованных самоспекающимися электродами, являющихся мощными источниками смолистых продуктов возгонки каменноугольной смолы и пека - полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Образующиеся в результате спекания электродной массы высокодисперсные аэрозоли ПАУ вместе с пылью, и чаще всего сорбированные на ней, из подсводового пространства печей в связи с плохой их герметизацией поступают в цех. Здесь смолистые возгоны вместе с конвективными потоками поднимаются к кровле зданий, загрязняя рабочие отметки плавильного отделения. Значительная часть смолистых веществ перетекает с воздушными потоками в конвертерный и подготовительный переделы в производстве меди — анодное отделение. Концентрации смолистых веществ на этих предприятиях превышают ПДК в 1,5-10 раз, бенз(а)пирена - в 2-4 раза.
В плавильных цехах с шахтной, отражательной плавкой и плавкой в печах с жидкой ванной содержание бенз(а)пирена не превышало ПДК, составляя от
0.000011.0,000013 мг/мз (ПДК 0,00015 мг/м3).
Заключение
Среди факторов профессионального риска в современной металлургии меди и никеля ведущее место принадлежит промышленным аэрозолям, характер и условия образования которых определяются сложной и многоступенчатой технологией получения металлов. Наиболее высокие концентрации пыли зафиксированы при транспортировке и сушке шихтового материала, что обусловлено недостаточной герметизацией оборудования и низкой степенью аспирации. Многокомпонентность рудного сырья определяет сложность химического состава пыли, в которой содержится более десятка основных химических компонентов, обладающих токсическим, фиброгенным и канцерогенным действием: медь, никель, мышьяк, диоксид кремния, свинец и др. Ведущую роль среди профессиональных факторов в производстве меди и никеля играют серосодержащие газы (в первую очередь диоксид серы), воздействию которых подвержены рабочие сушильного, плавильного и конвертерного переделов. При этом наибольшие концентрации диоксида серы отмечены в воздухе рабочей зоны плавильщика, загрузчика шихты и конвертерщика. Тем не менее автогенные процессы плавки убедительно продемонстрировали свое гигиеническое преимущество по сравнению с устаревшими способами получения черновой меди (шахтная, отражательная и руднотермическая плавка).
Л итер атур а
1. Методические указания по измерению концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия. М.: Медицина; 1987.
2. Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны. М.: Медицина; 1991; вып. 12.
3. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. СПб.: информационно-издательский центр Роспотребнадзора; 2004.
4. Липатов Г. Я. Гигиена труда и профилактика профессионального рака в пирометаллургии меди и никеля. Автореф. дисс. ... д-ра. мед. наук. Москва; 1992.
5. Липатов Г. Я. Пылевой фактор, его действие на организм и профилактика заболеваемости рабочих при плавке медных и никелевых руд. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1990; 9: 34-7.
Поступила 15.10.14
References
1. Guidelines for the measurement of concentrations of aerosols predominantly fibrogenic action. Moscow: Meditsina; 1987. (in Russian)
2. Guidelines for the measurement of concentrations of harmful substances in occupational air. Moscow: Medicina; 1991; issue 12. (in Russian)
3. Hygienes Standards GN 2.2.5.1313-03. Maximum allowable concentrations (MACs) of harmful substances in occupational air. St. Petersburg: informatsionno-izdatel'skiy tsentr Rospotrebnadzora; 2004. (in Russian)
4. Lipatov G. J. Occupational health and prevention of occupational cancer in pyrometallurgy copper and nickel. Diss. Moscow; 1992. (in Russian)
5. Lipatov G. J. Dust factor, its effect on the body and disease prevention workers in the smelting of copper and nickel ores. Gigiena Truda i Professional'nye Zabolevaniya. 1990; 9: 34-7. (in Russian)
Received 15.10.14
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 613.62:616-008.9]:669.71
Обухова Т.Ю., Будкарь Л.Н., Терешина Л.Г., Карпова Е.А.
ДИССОЦИАЦИЯ НАРУШЕНИЙ УГЛЕВОДНОГО И ЛИПИДНОГО ОБМЕНА У РАБОЧИХ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА ПО ДАННЫМ МЕДИЦИНСКОГО ОСМОТРА
ФБУН "Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий" Роспотребнадзо-ра, 620014, г Екатеринбург
Проанализированы результаты периодического медицинского осмотра 396 работников алюминиевого завода. Установлена значимая диссоциация показателей углеводного и липидного обмена у рабочих, контактирующих с повышенными концентрациями неорганических соединений фтора, по сравнению с пациентами контрольной группы, не подвергающихся воздействию токсических веществ, что может свидетельствовать об опасности раннего развития сахарного диабета 2 типа у рабочих алюминиевых производств и необходимости проведения своевременных профилактических мероприятий у данной категории работников.
Ключевые слова: неорганические соединения фтора; нарушения углеводного обмена; сахарный диабет 2-го типа; холестерин, ожирение.
Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(2): 67-69.
Obukhova T. Yu, Budkar L. N, Tereshina L. G, Karpova E. A. DISSOCIATION OF DISORDERS OF CARBOHYDRATE AND LIPID METABOLISM IN ALUMINUM INDUSTRY WORKERS ACCORDING TO MEDICAL EXAMINATION DATA
Ekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers, Rospotrebnadzor, Ekaterinburg, Russian Federation, 620014
There were analyzed results of a periodical medical examination of 396 aluminum plant workers. There was established the significant dissociation of carbohydrate and lipid metabolism indices in people contacting with elevated concentrations of inorganic fluorine compounds as compared to control group of patients which were not exposed to the toxic chemicals. This can testify to the risk of early onset of diabetes mellitus type 2 for aluminum industry workers and to the necessity of the implementation of timely measures for this worker category.
Key words: inorganicfluorine compounds; carbohydrate metabolism disorders; diabetes mellitus type 2; cholesterol; obesity.
For citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(2): 67-69. (In Russ.)
Одним из основных неблагоприятных факторов алюминиевого производства являются неорганические соединения фтора, повышенные концентрации которых определяются в воздухе рабочей зоны. Токсический эффект соединений фтора обусловлен резорбтивным действием иона фтора, одним из механизмов которого является нарушение обмена кальция с последующим развитием патологии костной ткани [1]. Токсическое действие фтора приводит к поражению многих органов и систем, что позволяет говорить о политропном влиянии его на организм. К наиболее значимым последствиям неблагоприятного воздействия соединений фтора следует отнести подавление активности многих ферментных систем, нарушения различных видов обмена, в том числе липидного и углеводного [1, 2]. Фтор-ион является об-
Для корреспонденции: Обухова Татьяна Юрьевна, obuhova@ymrc. ru
For correspondence: Obukhova T., [email protected].
щепризнанным специфическим ингибитором гликолиза [1]. Кроме того, имеются данные, свидетельствующие о прямом ингибирующем влиянии фтора на синтез инсулина в островках Лангерганса поджелудочной железы [3]. В то же время нарушения углеводного и липидного обмена наряду с артериальной гипертензией, малоподвижным образом жизни, ожирением и нерациональным питанием являются основными факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений. Нарушения углеводного обмена и в особенности сахарный диабет (СД) 2-го типа на сегодняшний день являются одной из важнейших проблем современной медицины. За последние 30 лет по темпам прироста заболеваемости СД приобрел, по мнению экспертов ВОЗ, черты пандемии [4]. Доказано, что уже на ранних стадиях нарушений углеводного обмена наблюдаются признаки системного изменения сосудистого русла у 20% пациентов с гипергликемией натощак, у 40% больных обнаруживаются нарушения толерантности к глюкозе; у
