CC BY
7УДК 616-057:622.012.2
А.Г. Чеботарёв, И.Ю. Гибадулина
ХАРАКТЕРИСТИКА РУДНИЧНОГО АЭРОЗОЛЯ И ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ЛЕГОЧНАЯ ПАТОЛОГИЯ У РАБОЧИХ ВЫСОКОМЕХАНИЗИРОВАННЫХ ШАХТ
НИИ медицины труда РАМН, Москва
В статье дана оценка физико-химических свойств рудничного аэрозоля на шахтах, использующих самоходное оборудование с дизельными двигателями, определены в воздухе рабочих зон концентрации аэрозоля и основных компонентов выхлопных газов. Дисперсная фаза аэрозоля представлена минеральными и органическими составляющими, на минеральных и сажевых частицах установлена сорбция газообразных компонентов выхлопа. Особенностью развития профессиональных заболеваний легких у рабочих на высокомеханизированных рудниках при воздействии пылегазовой смеси является токсико-пылевое поражение бронхов, преимущественно с астматическим вариантом течения и хроническим обструктивным типом нарушения дыхательной функции при относительно коротком сроке развития заболевания.
Ключевые слова: рудничный аэрозоль, компоненты выхлопных газов, профессиональные заболевания, органы дыхания, поражения бронхов.
A.G. Tchebotaryov, I.Yu. Gibadoulina. Characteristics of mine aerosol and occupational pulmonary diseases in highly-mechanized mine workers. The article contains evaluation of physical and chemical properties of mine aerosol in mines using self-propelled diesel devices, information on the aerosol and exhaust gases components concentrations in the workplace air. Dispersed phase of the aerosol is presented by mineral and organic components, mineral and soot particles absorb gaseous exhaust components. Feature of occupational pulmonary diseases in highly-mechanized mine workers is toxic dust affection of bronchi, mostly with asthmatic course and chronic obstructive type of respiratory dysfunction, relatively short-term disease development.
Key words: mine aerosol, exhaust gases components, occupational respiratory tract diseases, bronchial affections.
За последние десятилетия при выполнении подземных горных работ значительно механизированы процессы бурения, погрузки и транспортировки руды и породы. Для ведения основных и вспомогательных работ на рудных шахтах широко применяется самоходная техника с дизельным приводом (ДП), что повысило производительность, существенно увеличило объем добычи полезных ископаемых, снизило тяжесть труда горнорабочих. Однако при этом воздух подземных выработок загрязняется не только пылью, но и сложной многокомпонентной газовой смесью выхлопа двигателей. Использование самоходного оборудования ведет к изменению сложившихся традиционных форм и условий труда горнорабочих [1, 5, 7] и требует оценки патологии бронхолегочного аппарата, развивающейся у горнорабочих при сочетанном воздействии фиброгенной полиметаллической пыли с наличием металлов-аллергенов, токсичных и раздражающих веществ и токсичных компонентов выхлопа. В этих случаях может иметь место
сочетанное воздействие токсико-пылевой смеси на органы дыхания [6, 7].
Гигиеническая оценка рудничного аэрозоля при выполнении подземных работ на высокомеханизированных шахтах показала, что на рабочих местах присутствует высокодисперсная минеральная пыль, образующаяся при дроблении, погрузке и транспортировке горных пород. Концентрации пыли в воздухе рабочих зон различных профессиональных групп колебались в широких пределах, а в отдельных забоях, где невозможно было применить воду для борьбы с пылью, концентрации ее достигали десятков мг в 1 м3 воздуха (табл. 1). Анализ более 2000 измерений запыленности воздуха, показал, что концентрации пыли на рабочих местах как в проходческих, так и в очистных забоях превышают допустимые величины.
В проходческих забоях вариабельность разовых концентраций менее выражена, чем очистных работ. Важно подчеркнуть, что повышенные концентрации аэрозоля наблюдались и в воздухе
рабочих мест лиц, занятых вспомогательными операциями. Повышенное содержание рудничного аэрозоля в воздухе рабочих зон объясняется интенсивным ведением буровых и, особенно, погрузочно-транспортных работ машинами и механизмами не обеспеченных эффективными средствами борьбы с пылью. Использование же на этих предприятиях средств пылеподавления, разработанных и внедренных в рудных шахтах с электровозной откаткой руды, оказались недостаточно эффективны.
Расчет годовых пылевых нагрузок для рабочих разных профессиональных групп показал, что, проходчики почти в 2 раза получают большую пылевую нагрузку, чем рабочие других основных профессий (ГРОЗ, водители ПДМ и автосамосвалов).
При ретроспективном анализе полученных материалов установлено, что в рудниках уровни запыленности воздуха при буровых и погрузочно-транспортных работах на участках, где используется самоходное оборудование, часто выше, чем в выработках, где используется традиционное переносное горное оборудование и электровозная откатка горной массы.
Анализ гигиенических исследований показал, что применение оборудования с ДП изменило основные физико-химические свойства рудничного аэрозоля. Дисперсная фаза аэрозоля приобрела смешанную природу и представлена минеральными и органическими составляющими. Содержание минеральных частиц, образующихся
при дроблении и измельчении горных пород, колеблется от 62,8 до 95,1 %. Органические составляющие рудничного аэрозоля представлены, в основном, частицами сажи (2,3—16,3 %) и диспергированного смазочного масла (2,6—21,3 %). Количество сажи составляет от 6,3 до 13 % от массы всех витающих частиц в воздухе. Они обладают большой удельной поверхностью и являются источником интенсивной сорбции химических веществ на своей поверхности. На витающих частицах сажи и минеральной пыли сорбируются углеводороды С2—С7 (28 %) и газообразные компоненты выхлопа, представленные оксидом и диоксидом углерода, оксидами азота [8]. В пробах осевшей пыли были обнаружены преимущественно сорбированные парафиновые углеводороды С4—С17, алкилбен-золы и алкилпарафины.
Рудничная атмосфера также загрязняется компонентами выхлопных газов (оксиды азота, СО, акролеин, формальдегид, 3-4 бенз(а)пирен и др.), содержание которых может колебаться в широких пределах. Наиболее высокие концентрации оксида азота, максимальные значения которого превышали ПДК для суммы оксидов азота в 3—7 раз, объясняются значительной интенсивностью погрузочно-транспортных работ с помощью самоходных машин (интервал между погрузками составлял от 3 до 5 мин).
Содержание акролеина, формальдегида в воздухе рабочих зон было незначительное. Однако при интенсивной очистке проходческих забоев
Т а б л и ц а 1
Содержание рудничного аэрозоля на рабочих местах при выполнении подземных работ на высокомеханизированных шахтах
Технологический процесс Концентрации аэрозоля, мг/м3
Пределы колебаний Среднесменные
1. В проходческих забоях: — бурение — очистка забоя с помощью ПДМ 3.0—34,0 3.1—52,5 16,8 ± 1,3 9,8 ± 1,4
2. В очистных забоях: — бурение 1,5—15,5 8,9 ± 0,6
погрузка руды: — погрузочной машиной ПНБ с 6,5—21,2 10,2 ± 0,8
электрическим приводом; — погрузочными машинами с ДП 0,6—64,5 14,9 ± 1,3
Транспортировка руды к рудоспуску: — ПДМ с ДП — автосамосвалом МоАЗ 0,8—94,2 2,4—107,0 10,4 ± 2,1 17,4 ± 1,5
3. Выполнение вспомогательных операций: — крепление — ремонтные работы 0,9—7,3 1,8—20,4 4,9 ± 0,8 7,8 ± 1,6
максимальные величины этих веществ в 3 — 4 раза превышали значение ПДК. А как известно акролеин, формальдегид даже при низких концентрациях, обладают общетоксическим действием (избирательно влияют на систему крови). Они могут обусловить раздражающее и аллергическое действие.
Таким образом, результаты гигиенических исследований свидетельствуют о том, что качественный и количественный состав загрязнений подземных выработок при работе самоходных машин с ДП зависит как от эффективности работы нейтрализаторов и проветривания выработок, состояния и регулирования двигателя, так и от климатогеографических особенностей, в которых эксплуатируются машины с ДП. Установлено, что низкое парциальное давление кислорода влияет на полноту сгорания углеводородов топлива и работу каталитических нейтрализаторов выхлопных газов. Загрязнение рудничной атмосферы пылью и продуктами выхлопа на этих предприятиях правомерно рассматривать как непрерывный процесс, приводящий к хроническому воздействию токсико-пылевой смеси на организм горнорабочих.
Оценивая другие факторы производственной среды (шум, вибрация, микроклимат и пр.), следует отметить, что рабочие подвергаются комбинированному воздействию локальной и общей вибрации, сочетающейся с шумом и неблагоприятным микроклиматом. Параметры шума и вибрации на многих видах машин и оборудования превышают допустимые уровни, что представляет реальную возможность развития вибрационной болезни и профессиональной тугоухости. Пониженные температуры воздуха на рабочих местах действующих горизонтов (2,7 —12,5 °С) в сочетании с высокой относительной влажностью воздуха (85 — 95 %) могут приводить к различной степени охлаждения организма горнорабочих.
Таким образом, интенсификация подземной добычи руд за счет внедрения самоходного оборудования с ДП обусловила высокие уровни содержания рудничного аэрозоля, а также качественные его изменения. Рудничный аэрозоль представляет собой сложную многокомпонентную пылегазовую смесь, обладающую фиброгенным, токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим и канцерогенным свойствами. Применение оборудования с ДП влияет на основные физико-химические характеристики аэрозоля и приводит к формированию относительно нового неблагоприятного производственного фактора, который наряду с другими факторами производственной
среды, определяет опасность условий труда и риск развития профессиональных заболеваний органов дыхания у горнорабочих высокомеханизированных рудников.
Для изучения особенностей клинического течения профессиональных заболеваний легких у рабочих высокомеханизированных рудников от воздействия компонентов, входящих в состав промышленного аэрозоля, ретроспективно проанализирована медицинская документация более 600 человек, работавших на вольфрамо-молибденовом руднике Кавказа. Они прошли обследование в «Отделении заболеваний внутренних органов» клиники Института. Из них отобрано 169 человек, из которых — 144 больных с различными видами, формами и степенью выраженности профессиональных заболеваний легких имели основной и достаточно «чистый» стаж работы на горных участках, где использовалось оборудование с дизельными двигателями. Остальные исключены из разработки, так как они имели смешанный стаж работы на различных предприятиях горнорудной и угольной промышленности страны.
Отобранные больные были разбиты на группы на основе принятой классификации профессиональных легочных заболеваний. В I группу вошли 61 человек, которые страдали профессиональным хроническим необструктивным бронхитом, во II группу — 34 человека с хроническим обструк-тивным бронхитом профессиональной этиологии, в III группу — 25 человек с профессиональным хроническим астматическим бронхитом, в IV группу — 24 рабочих с пневмокониозом. V группу в качестве контрольной составили 25 рабочих, не имеющих профессионального заболевания легких, но длительно работающих на руднике в условиях воздействия высокофибро-генной пыли (более 15 лет).
При изучении клинических особенностей заболеваний легких был проведен анализ анамнестических данных, который выявил у больных всех групп наличие отягощенного легочного анамнеза (частые ОРЗ, острый и хронический бронхит, повторные пневмонии), а также в единичных случаях туберкулез и опухоли легких, как до начала работы в условиях воздействия вредных производственных факторов, так и в период работы в контакте с ними. Рецидивирующие респираторные инфекции отмечались в основном в период работы в условиях воздействия вредных производственных факторов до развития основного заболевания и встречались у 100 человек (59,2 %) из 169 обследованных больных (табл. 2). Они характеризовались наличием признаков
бактериального воспаления в бронхиальном дереве, что обусловлено, снижением иммунитета в условиях воздействия производственного аэрозоля сложного состава.
Анализ клинических проявлений заболеваний бронхолегочного аппарата в обследованных группах показывает, что основными жалобами во всех группах были — кашель и одышка. Однако степень выраженности одышки у больных в группах была различной. Она может варьировать в очень широких пределах: от ощущения нехватки воздуха при стандартных физических нагрузках до тяжелой дыхательной недостаточности. Установлено, что процент лиц с выраженной одышкой увеличивается по мере нарастания тяжести легочного заболевания и стажа работы. Одышка является главной причиной ухудшения качества жизни больного. Так, в V группе в 56 % случаев (14 человек) одышка беспокоила при значительной физической нагрузке, тогда как при незначительной физической нагрузке отмечалась одышка в I, II, III, IV, V группах — 70,5 % (43 человека), 61,7 % (21 человек), 76 % (19 человек), 58,4 % (14 человек), 4 % (1 человек) соответственно. Дальнейший анализ показал, что жалобы на одышку, прежде всего, объяснялись выраженностью изменений показателей функции внешнего дыхания, наличием эмфиземы легких, регионарных изменений в легких, спаечного процесса в плевральной полости [3].
Признаки хронической неспецифической интоксикации (утомляемость, слабость, потливость, субфебрилитет) встречались со следующей частотой: жалобы на утомляемость и слабость предъявляли практически все больные, но во II группе по сравнению с другими они встречались чаще и составили 79,4 и 70,6 % соответственно. Жалобы на потливость более характерны были для больных I, II, IV групп (67,2, 61,8, 62,5 % соответственно); субфебрилитет отмечен у небольшого количества больных в I, II, III, IV
группах. Цианоз, отражающий наличие гипок-семии, отмечался во всех группах больных, но наиболее выражен был во II и IV группах, где составлял 35,3 и 33,3 % соответственно.
Следует отметить, что у больных в I, II и IV группах (3,3, 2,9, 12,5 % соответственно) отмечалось периодическое кровохаркание в виде прожилок крови. Как правило, кровохаркание отмечали лица с наличием клинических проявлений заболевания органов дыхания — хронический бронхит, пневмокониоз, туберкулез легких в анамнезе. Им было проведено эндоскопическое исследование, гистологическое изучение биоптатов и обнаруженные при этом в бронхах явления выраженного катарально-атрофического эндобронхита в сочетании с папилломатозом и васкулитом стенки бронхов в определенной степени объясняют природу кровохарканья у этих больных.
При анализе материалов обращает на себя внимание появление жалоб и развитие бронхи-тического процесса у больных через 5 —10 лет от начала работы в условиях воздействия полиметаллической кварцсодержащей пыли и продуктов неполного сгорания дизельного топлива при предшествующих частых респираторных заболеваниях. Это возможно как проявление воздействия токсичных компонентов промышленного аэрозоля, расцениваемых работниками медико-санитарной части предприятия как ОРЗ, острый и хронический бронхит, пневмонии, сопровождающихся жалобами на одышку, кашель, в ряде случаев ранним появлением кровохарканья, приступами затрудненного дыхания. В последующем достаточно быстро (в течение 5 лет) развиваются симптомы дыхательной недостаточности. Перечисленное позволяет сделать предположение о наличии в данном случае токсико-пылевого поражения бронхов, преимущественно с астматическим вариантом течения и хроническим обструктивным типом нарушения дыхательной функции [2, 4].
Т а б л и ц а 2
Заболеваемость рецидивирующими респираторными инфекциями, патологией легких и бронхов у обследованных больных
Группа Количество Пневмония Частые ОРЗ Острый бронхит Хронический бронхит Опухоль легкого Туберкулез легких
абс % абс % абс % абс % абс % абс % абс %
I 61 100 27 44,3 27 44,3 3 4,9 17 27,9 — — — —
II 34 100 9 26,5 4 11,8 5 14,7 4 11,8 4 11,8 —
III 25 100 8 32 10 40 1 4 7 28 — — — —
IV 24 100 9 37,5 6 25 1 4,2 5 20,8 1 4,2 5 20,8
V 25 100 — — 10 40
У больных с сочетанием хронического бронхита и диффузного бронхопневмосклероза клинические проявления болезни ярче. Бронхолегочная патология в этих случаях протекает тяжелее, характеризуясь быстро прогрессирующим течением, выраженной, нередко тотальной, обструкцией бронхиального дерева, быстро усугубляющейся дыхательной недостаточностью и гипоксемией.
Следовательно, особенностью развития профессиональных заболеваний легких у подземных горнорабочих в условиях воздействия пылегазовой смеси, обладающей фиброгенным, цитоксическим, раздражающим, аллергенным и канцерогенным действием, является токсико-пылевое поражение бронхов, преимущественно с астматическим вариантом течения и хроническим обструктивным типом нарушения дыхательной функции в сравнительно короткие сроки развития заболевания (через 5—8 лет от начала работы).
Анализ результатов исследования показал, что легочная патология у подземных горнорабочих при воздействии повышенных концентраций кварцсодержащей полиметаллической пыли и продуктов неполного сгорания дизельного топлива имеет хроническое течение и сопровождается формированием бронхопневмосклеротических изменений в основном в нижних и средних от-
делах. Заслуживает внимания тот факт, что пневмокониоз в 4,2 % случаев развился у горнорабочих как при относительно коротком стаже работы (5—9 лет), так и при стаже — 10 —14 лет. Это были неосложненные формы пневмоко-ниоза, которые характеризовались относительно скудной клинической симптоматикой и сохранностью функций внешнего дыхания. Клинико-функциональные проявления нарастали по мере прогрессирования пневмофиброза, формирования эмфиземы легких и присоединения инфекции.
Обобщение клинических материалов по обследованным группам больных свидетельствует о том, что наряду с бронхолегочной патологией у обследованных рабочих, были выявлены (рисунок) профессиональные заболевания (вибрационная болезнь, пояснично-крестцовая радикуло-патия, нейросенсорная тугоухость, хронический субатрофический назофаринголарингит), обусловленные сочетанным воздействием комплекса неблагоприятных производственных факторов (физическое перенапряжение, вибрация, шум и др.). Эта патология сохранялась и в постконтактном периоде, влияла на утрату трудоспособности и обусловливала сложность реабилитационных и лечебных мероприятий.
Таким образом, особенностью развития профессиональных заболеваний легких у подземных
V
IV
III
группа
группа
группа
группа
группа
П Профессиональный хронический субатрофический назофаринголарингит ■ Профессиональная нейросенсорная тугоухость
П Профессиональная радикулопатия
П Вибрационная болезнь
0 10 20 30 40 50
Выявленная сопутствующая профессиональная патология и у обследованных больных
I
горнорабочих в условиях воздействия пылегазо-вой смеси является токсико-пылевое поражение бронхов. Бронхолегочная патология развивается при сравнительно коротком стаже работы (5—8 лет) и характеризуется преимущественно астматическим вариантом течения и хроническим обструктивным типом нарушения дыхательной функции. Развитию астматического варианта способствовало и цитотоксическое действие кварцсодержащей пыли.
В ы в о д ы. 1. Использование в подземных выработках самоходного дизельного оборудования изменило физико-химические свойства рудничного аэрозоля и привело к загрязнению воздуха рабочих зон пылегазовой смесью. Дисперсная фаза аэрозоля имеет смешанную природу и содержит минеральные и органические частицы. Органические составляющие рудничного аэрозоля представлены в основном частицами сажи (2,3—16,3 %), на поверхности которых сорбируются токсические компоненты выхлопа двигателей. 2. Изменение характера условий труда, выраженности и характеристик рудничного аэрозоля определило характер и особенности течения профессиональных заболеваний легких, что позволяет рассматривать их как полиэтиологичные заболевания. 3. Особенностью развития профессиональных заболеваний легких в условиях воздействия пылегазовой смеси, обладающей фиброгенным, токсическим, раздражающим, аллергенным и канцерогенным действием, является токсико-пылевое поражение бронхов, преимущественно с астматическим вариантом течения и хроническим обструктивным типом нарушения дыхательной функции при сравнительно коротком сроке развития забо-
левания (через 5—8 лет от начала работы). Патология бронхолегочного аппарата существенно отличается от таковой, выявляемой у горнорабочих, контактирующих только с кварцсодержащей пылью.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борисенкова Р.В., Лагунов С.И., Тюричев А.В. // Оздоровление условий труда на предприятиях цветной металлургии: Труды ЦНИИПП. Свердловск, 1974. Вып. II. С. 17—24.
2. Гибадулина И.Ю. // Пульмонология. Приложение. М., 2003. С. 354, LIV. 10, 397 С.
3. Гибадулина И.Ю., Лощилов ЮА. // Сб. докладов Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакто-риальной патологии». Курск, 2008. Т. 1. С. 115—118.
4. Гибадулина И.Ю., Лощилов ЮА. // Сб. тезисов II Всероссийского съезда врачей-профпатологов 3—5 октября 2006. Ростов-на-Дону, 2006. С. 137.
5. Левит Г.А., Аретинский Б.В., Бажова С.К., Маркин М.А. // Основные задачи борьбы с пылью и профилактики пневмокониозов на горных предприятиях цветной металлургии: Сб. тезисов Всесоюзной научно-технической конференции 21—24 апреля 1981г. М., 1981. С. 55—56.
6. Монаенкова А.М., Панкова В.Б., Милишнико-ва В.В., Гладкова Е.В. // Гиг. труда. 1991. № 4. С. 1—7.
7. Чеботарев А.Г. // Профилактика профессиональных заболеваний пылевой этиологии. Вып. 44. М., 1991, С. 114—128.
8. Чеботарёв А.Г., Горячев Н. С., Беликов А.В. // Гиг. труда. 1987. № 7. С. 20—23.
Поступила 22.01.09
УДК 613.63:656.045.6
Л.В. Прокопенко, И.Г. Шевкун ОЦЕНКА РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ВОДИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ АВТОБУСОВ
НИИ медицины труда РАМН, Москва Управление Роспотребнадзора по Московской области, Московская область
Разработан интегральный показатель оценки состояния рабочей среды водителей автобусов различных типов, осуществляющих внутригородские пассажирские перевозки автобусами большой и малой вместимости.
Ключевые слова: водитель, автобус, вместимость, рабочая среда, оценка, интегральный показатель.
