OCCUPATIONAL HEALTH RISK ASSESSMENT AMONG THE WORKERS OF SMELTING SHOPS OF METALLURGICAL PRODUCTION

Full Text

Вопросы влияния производственной среды на здоровье работающих в металлургической отрасли изучались ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья» на протяжении значительного периода времени. На предприятиях черной и цветной металлургии проводились исследования, посвященные воздействию нагревающего микроклимата [6], гигиеническим особенностям технологических процессов Экология труда Экология человека 2020.07 и различных видов производственного оборудования, профессиональной патологии при воздействии металлов в пирометаллургии никеля, меди и кобальта, алюминиевой промышленности [1, 4, 5] с целью научного обоснования путей оздоровления условий труда работающих. В современном производстве металлов и их сплавов в условиях внедрения непрерывных технологических процессов, модернизации оборудования по-прежнему невозможно исключить воздействие на работающих характерных для плавильных цехов вредных производственных факторов: нагревающего микроклимата, загрязнения воздушной среды аэрозолями и химическими веществами, шума, вибрации [2]. Большинство работ, посвящённых оценке влияния профессиональных факторов на здоровье работников при производстве феррохрома и нержавеющей стали, не только содержит информацию об уровнях и времени воздействия [8], но также дает оценку риска развития рака среди рабочих [10], оценку и структуру смертности [9], оценку распространенности и тяжести хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) [11], изменения функции легких [12-14]. Так, исследование воздействия на работников мелких и ультрадисперсных частиц в производстве феррохрома и нержавеющей стали показало, что элементный состав и структура частиц на разных этапах производства неодинаковы. Измерения распределения частиц по размерам дают важную информацию о воздействии ультрадисперсных частиц, которая не выявляется при измерениях массовых концентраций [8]. Изучение причин смерти за 1971-2012 годы в Финляндии и расчёт стандартизированных коэффициентов смертности как отношения наблюдаемого и ожидаемого числа смертей на основе показателей смертности населения в том же регионе показало, что работа в финской отрасли производства феррохрома и нержавеющей стали, по-видимому, не связана с повышенной смертностью [9]. При анализе оценки риска развития рака среди рабочих, занятых в промышленности феррохрома и нержавеющей стали, в Финляндии в период 1967-2004 годов был сделан вывод о малой вероятности профессионального воздействия на увеличение риска развития рака [10]. Работники металлургической промышленности часто подвергаются воздействию высоких концентраций пыли и паров, которые влияют на функцию легких. При перекрестном исследовании была выполнена оценка распространенности и тяжести ХОБЛ, распространенности симптомов, а также связи между загрязнением воздуха на рабочем месте и ХОБЛ. Для сбора данных о курении, прошлых легочных заболеваниях, текущих респираторных симптомах, социально-экономическом статусе и других переменных использовалась стандартизированная анкета. Были выявлены и оценены все факторы риска, а также проведены измерения динамической легочной функции у работников металлургической и феррохромной промышленности. Распространенность ХОБЛ колебалась от 19,6 до 25,7 %, степень тяжести варьировала от легкой до очень тяжелой. Исследователи пришли к выводу, что распространенность ХОБЛ и ее симптомов высока среди изученной группы населения и существует четко установленная связь между загрязнением воздуха на рабочем месте и ХОБЛ [11]. Вывод о наличии значимой связи между функцией легких и воздействием пыли на них сделан авторами, изучавшими связь между ежегодным изменением функции легких и воздействием производственной пыли у работников металлургических заводов по результатам периодических медицинских осмотров, включавших ежегодную спирометрию и респираторный опросник [12-14]. Целью данного исследования является гигиеническое обоснование индивидуального профессионального риска для здоровья работников плавильных цехов металлургического производства феррохромов и нержавеющей стали. Для достижения поставленной цели необходимо на основе комплексной гигиенической оценки условий труда оценить факторы профессионального риска; выявить профессиональные группы риска для прогнозирования развития профессионально обусловленных заболеваний в зависимости от возраста и стажа работы. Методы Для решения поставленных задач выполнены гигиенические исследования условий и характера труда работников плавильного цеха: плавильщиков ферросплавов и горновых ферросплавных печей, а также работников вспомогательных подразделений и служб предприятия (станочники, операторы). Исследования включали измерения физических и химических факторов рабочей среды: уровней шума, общей и локальной вибрации, электромагнитных полей, параметров микроклимата (температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, интенсивность теплового излучения, определение индекса тепловой нагрузки среды), искусственной освещенности (всего выполнено более 1 025 измерений физических факторов), концентраций аэрозолей в воздухе рабочей зоны и нейтральных точках производственных помещений с расчетом среднесменных концентраций (108 измерений) и концентраций химических веществ: оксидов кальция, магния, диЖелезо триоксида, диХром триоксида, хром (VI) триоксида, диАлюминий триоксида, диоксида азота, диоксида серы и оксида углерода (556 измерений). Измерение уровней физических факторов, концентраций химических веществ и аэрозолей проводилось с использованием утвержденных в системе Росаккредитации методик. Для определения тяжести и напряженности трудового процесса проведены хронометражные исследования в объеме 33 человеко-смен, оценено 990 показателей. Исследование по оценке профессионального риска для здоровья проведено по показателям заболевае 16 Экология человека 2020.07 Экология труда мости с временной утратой трудоспособности (ЗВУТ) работников предприятия на основании данных отдела кадров о больничных листах за 2007-2016 годы. Расчет показателя относительного риска (RR) и 95 % доверительного интервала (95 % ДИ) был выполнен по возрастным группам (20-29, 30-39, 40-49, 50-59 лет) и стажевой динамике за 10 лет наблюдений с помощью статистической программы StatCalc (EpiInfo), (http://www.who.int/chp/steps/ resources/EpiInfo/en/). Критерием отнесения работников к категории «больной» были выбраны два варианта: первый -количество заболеваний работника более одного раза в году, остальных относили к категории «здоровый»; второй - количество заболеваний работника более двух раз в году, остальных относили к категории «здоровый». В выборку для оценки относительного риска были отобраны мужчины, возраст от 20 до 60 лет, стаж работы не менее одного года. Основную группу составили горновые и плавильщики; контрольную группу - работники вспомогательных подразделений и служб предприятия: станочники, операторы, не имевшие контакта с вредными производственными факторами плавильного цеха. Расчет интегрального показателя сочетанного действия вредных факторов на рабочем месте проводится по формуле: п-1 Za 1 = 1 + -^-, -*оп л ’ П - 1 где I - показатель нагрузки вредных факторов на рабочем месте; I - определяющий («ведущий», имеющий максимальное отношение измеренного показателя к ПДУ, ПДК) элемент нагрузки; n -количество измеряемых показателей; Ii - отношение всех измеренных i-х показателей без I к ПДУ, ПДК. Применение показателей суммарного вредного воздействия определяется тем, какой вклад в них вносят длительность воздействия, его интенсивность или оба эти фактора. Поэтому использование разных показателей может давать разные результаты. Очень часто биологический эффект варьирования длительности воздействия или концентрации вредного фактора неизвестен. В этом контексте для раскрытия механизма действия вредного фактора полезно использовать различные показатели его воздействия. Практически у всех факторов можно выделить специфическое и неспецифическое воздействие на организм работающего, и если специфические эффекты могут обладать разными направлениями воздействия, то неспецифические эффекты, как правило, суммируются. При одновременном воздействии нескольких химических и физических факторов (сочетанное действие) и наблюдаются такие эффекты. В качестве показателя воздействия учитывали работу в плавильном цехе при классе вредности условий труда 3.2, а силу воздействия оценивали по стажу работы. Были сформированы три стажевые группы: 1-2 года, 3-4 года и 5-6 лет, а также группы по стажевой динамике за 10 лет. При формировании групп использовали методические подходы оценки риска, изложенные в работах ряда авторов [3, 7]. Для определения достоверности связи «воздействие - заболевание» использовали критерий соответствия хи-квадрат Пирсона (х2) и доверительного интервала (ДИ), точный критерий Фишера (F), уровнем статистической значимости принимали значение p < 0,05. Результаты Оценка профессионального риска для здоровья была выполнена на основе комплексного изучения условий труда и состояния здоровья по показателям ЗВУТ работающих на производстве высокоуглеродистого феррохрома. Профессиями, наиболее подверженными воздействию вредных факторов в плавильном цехе, являются плавильщики ферросплавов и горновые ферросплавных печей, обеспечивающие процесс выплавки сплавов и работающие в непосредственной близости от расплавленного и остывающего металла до половины времени смены. Условия их труда характеризуются воздействием комплекса неблагоприятных факторов: контрастного микроклимата (интенсивное тепловое излучение, значительные перепады температуры воздуха в течение смены), повышенных концентраций пыли, шума в сочетании с тяжестью трудового процесса и оценены по результатам исследований как вредные и опасные - 3 класс 2 степени [2]. Для оценки профессионального риска были рассчитаны безразмерные показатели, характеризующие превышение ПДК/ПДУ для ведущих неблагоприятных факторов. Ведущий неблагоприятный фактор для данных профессий - тепловое излучение - характеризуется уровнями среднесменной интенсивности 1 535 Вт/ м2 на рабочем месте плавильщика и 1 550 Вт/м2 -на рабочем месте горновых (превышение ПДУ до 140 Вт/м2 - в 11 раз). Уровни теплового излучения при выпуске сплава и шлака из печи варьировали от 3 000 до 10 000 Вт/м2, при розливе металла - от 2 400 до 3 200 Вт/м2 и при остывании металла от 4 800 до 300 Вт/м2. Необходимо отметить, что при соответствии среднесменной температуры воздуха допустимым диапазонам перепады по горизонтали в течение смены достигали 14,5-17,3 0С и были значительно выше допустимых 5 0С (превышение составило 3,0-3,6 раза), подвижность воздуха достигала 0,9 м/с при нормируемой не более 0,4 м/с (превышение в 1,5-2,25 раза). Концентрации аэрозолей преимущественно фиброгенного действия с содержанием диоксида кремния 10-70 % в воздушной среде (фоновые в помещении цеха) составляли 0,3-3,0 мг/м3; в рабочей зоне: при разбраковке металла - 5,3-8,0 мг/м3, у печи при выпуске металла - 1,8-3,5 мг/м3; рассчитанные среднесменные концентрации для работающих данных 17 Экология труда Экология человека 2020.07 профессиональных групп составляли 2,6-3,0 мг/м3 при ПДК 2,0 мг/м3 (превышение в 1,3-1,5 раза). Уровни непостоянного шума, создаваемого работающим технологическим и вспомогательным оборудованием, в течение смены варьировали от фонового значения 81 дБА до 87 дБА при выпуске сплава у печи и розливе; эквивалентные уровни за смену составили 83-84 дБА (превышение в 1,6 раза). Условия труда работников вспомогательных служб, Таблица 1 Число случаев заболеваемости с временной утратой трудоспособности в зависимости от возраста за 10 лет наблюдений Возраст, Основная группа Контрольная группа лет M±m Человек M±m Человек 20-29 5,26±0,587 46 4,14±0,345 117 30-39 4,07±0,523 59 4,31±0,384 121 40-49 5,75±0,913 36 4,19±0,435 75 50-59 9,41±1,946 22 4,67±0,519 57 Итого 5,50±0,431 163 4,28±0,204 370 Таблица 2 Число случаев заболеваемости с временной утратой трудоспособности в зависимости от стажа работы за 10 лет наблюдений Стаж, лет Основная группа Контрольная группа M±m Человек M±m Человек 1-2 3,55±0,370 86 3,47 ±0,231 237 3-4 7,22±0,782 51 5,67 ±0,451 92 5-6 8,58± 1,580 26 5,88±0,572 41 Итого 5,50±0,431 163 4,28±0,204 370 составивших контрольную группу, оценивались как допустимые. На основании данных предприятия о ЗВУТ была проанализирована динамика случаев заболеваний по возрасту и стажу за 10 лет наблюдений (соответственно табл. 1 и 2). В табл. 3 и 4 представлены данные по оценке риска в зависимости от стажа работы на предприятии и возраста. Для расчета годового прироста риска на первом этапе критерием отнесения работника к категории «больной» являлось наличие у него одного и более случаев заболевания в году. Оценка относительного риска и критерия х2 составила RR = 1,121 при 95 % ДИ (1,018-1,235), х2 = 5,287, p = 0,021, имеющиеся различия не случайны и статистически значимы. На втором этапе оценки риска здоровью критерием отнесения к категории «больной» являлось наличие двух и более случаев заболевания работника в году. Оценка относительного риска и критерия х2 составила RR = 1,17 при 95 % ДИ (1,019-1,342), х2 = 4,578, p = 0,032, имеющиеся различия не случайны и статистически значимы. Дисперсионный анализ показал статистически значимые межгрупповые различия в возрастных и стажевых группах (F = 8,353 при р = 0,004). Годовой прирост случаев ЗВУТ в зависимости от возраста составил 0,03 ± 0,005, в зависимости от стажа работы - 0,2 ± 0,03. Риск заболевания в группах в зависимости от стажа работы на предприятии Таблица 3 Стаж работы, лет Основная группа Контрольная группа RR (95 ДИ) Больные Всего % Больные Всего % Критерий отнесения к категории «больной» - наличие 1 и более случаев заболевания в году 1 79 188 42,0 278 470 59,1 0,611 (0,478 - 0,781) 2 88 160 55,0 190 344 55,2 0,994 (0,768-1,285) 3 136 219 62,1 270 464 58,2 1,118 (0,892-1,402 4 113 201 56,2 305 640 47,7 1,299 (1,0180-1,658) 5 104 215 48,4 316 607 47,7 0,897 (0,713-1,129) 6 37 60 61,7 214 436 49,1 1,57 (0,962-2,562) 7 64 105 61,0 188 412 45,6 1,642 (1,154-2,334) 8 61 89 68,5 194 422 46,0 2,187 (1,448-3,304) 9 32 43 74,4 163 274 59,5 1,82 (0,953 - 3,475) Всего по группам 714 1280 55,8 2118 4069 52,1 1,121 (1,018-1,235) Критерий условной независимости Мантеля - Хенцеля: х2 = 5,287, р = 0,021 Критерий отнесения к категории «больной» - наличие 2 и более случаев заболевания в году 1 79 188 42,0 120 470 25,5 1,672 (1,319-2,119) 2 40 160 25,0 48 344 14,0 1,576 (1,198-2,073) 3 12 219 5,5 73 464 15,7 0,408 (0,239-0,697) 4 9 201 4,5 73 640 11,4 0,434 (0,231-0,813) 5 18 215 8,4 61 607 11,4 0,859 (0,563-1,312) 6 0 60 0,0 23 436 5,3 0,0 (0 - 0) 7 6 105 5,7 22 412 5,3 1,058 (0,51-2,198) 8 5 89 5,6 30 422 7,1 0,81 (0,351 - 1,865) 9 2 43 4,7 2 274 0,7 3,817 (1,375-10,593) Всего по группам 171 1280 13,4 452 4069 11,1 1,17 (1,019-1,342) Критерий условной независимости Мантеля - Хенцеля: х2 = 4,578, р = 0,032 18 Экология человека 2020.07 Экология труда Риск заболевания в группах в зависимости от возраста Таблица 4 Возраст, лет Основная группа Контрольная группа RR (95 ДИ) Больные Всего % Больные Всего % Критерий отнесения к категории «больной» - наличие 1 случая заболевания в году 20-29 213 319 66,8 656 1100 59,6 1,272 (1,034-1,564) 30-39 343 609 56,3 538 974 55,2 1,027 (0,906-1,165) Ф* О 1 Ф* CD 147 323 45,5 390 902 43,2 1,07 (0,887-1,291) 50-59 11 29 37,9 534 1093 48,9 0,647 (0,308-1,357) Всего по группам 714 1280 55,8 2118 4069 52,1 1,121 (1,018-1,235) Критерий условной независимости Мантеля - Хенцеля: х2 = 5,287, p = 0,021 Критерий отнесения к категории «больной» - наличие 2 и более случаев заболевания в году 20-29 51 319 16,0 151 1100 13,7 1,147 (0,884-1,487) 30-39 63 609 10,3 106 974 10,9 0,965 (0,785-1,187) Ф* О 1 Ф* CD 55 323 17,0 110 902 12,2 1,318 (1,038-1,675) 50-59 2 29 6,9 85 1093 7,8 0,881 (0,213-3,644) Всего по группам 171 1280 13,4 452 4069 11,1 1,17 (1,019-1,342) Критерий условной независимости Мантеля - Хенцеля: х2 = 4,578, p = 0,032 В табл. 5 представлены результаты прироста показателя относительного риска в зависимости от стажа работы при воздействии вредных факторов в течение 8-часовой рабочей смены. Полученные данные были экстраполированы до 40 лет стажа работы и позволяют рассчитать индивидуальный профессиональный риск для здоровья работающих. Таблица 5 Экспресс-оценка воздействия вредных факторов по показателю заболеваемости с временной утратой трудоспособности за один год работы, годовой прирост риска, % Уровень воздействия, показатель комплексной нагрузки вредных факторов, I Время действия фактора, (час/смену) До 1 часа 2-4 часа 4-6 часов 6-8 часов 8-10 часов 0,25 - - - - - 0,5 - - - - 0,5 1,0 - - - 0,5 1,0 2,0 - - 0,5 1,0 2 4,0 - 0,5 1,0 2 4 8,0 0,5 1,0 2 4 8 Обсуждение результатов Сравнительный анализ показателей относительного риска по данным ЗВУТ свидетельствует, что выбор критерия отнесения работников к категории «больной» оказывает существенное влияние на окончательный вывод о связи факторов производственной среды с риском для здоровья работающих. Применение более жесткого критерия повышает надежность выводов и позволяет избежать «случайных» статистически значимых связей. Выявлена прямая статистически значимая этиологическая связь между условиями труда и заболеваемостью работников плавильного цеха. Полученные значения годового прироста риска случаев ЗВУТ в стажевых группах выше, чем в возрастных. Высокий, статистически значимый риск для здоровья работников указывает на влияние вредных производственных факторов на заболеваемость с первых лет работы, что свидетельствует о необходимости проведения мероприятий, направленных на профилактику заболеваний, с особым вниманием к выявленным группам риска. Недостатком данного исследования является отсутствие возможности оценить причинно-следственные связи нозологических форм заболеваний и факторов производственной среды по данным больничных листов отделов кадров предприятий. Авторство Кирьянова М. Н., Маркова О. Л. провели планирование дизайна исследования, сбор и анализ данных; Плеханов В. П. осуществил статистическую обработку и интерпретацию полученных результатов; Иванова Е. В. участвовала в сборе и анализе данных, подготовке первого варианта статьи. Все авторы окончательно утвердили присланную в редакцию рукопись.

About the authors

M. N. Kir'yanova

North-West Public Health Research Center

Email: mrn@ro.ru
Saint-Petersburg, Russia

V. P. Plekhanov

North-West Public Health Research Center

Saint-Petersburg, Russia

O. L. Markova

North-West Public Health Research Center

Saint-Petersburg, Russia

E. V. Ivanova

North-West Public Health Research Center

Saint-Petersburg, Russia

References

Supplementary files