К вопросу о профессиональной заболеваемости работников в горно-металлургической промышленности Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

© З.Н. Черкай, В В. Шилов, 2015

УДК 669.2:622.8

З.Н. Черкай, В.В. Шилов

К ВОПРОСУ О ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ РАБОТНИКОВ В ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Предприятия «Норильского никеля» используют сырье, характеризующееся низким содержанием металлов. В связи с этим обязательной стадией технологического процесса становится обогащение руды и производство концентратов, где содержание металлов доходит уже до нескольких десятков процентов. Производственный процесс складывается из гидрометаллургического и пирометаллургического производства, которые характеризуются выбросами вредных веществ (диоксида серы, фенола, окислов углерода и азота, тетракарбонила никеля, аэрозолей хлоридов и сульфатов никеля, мышьяка). Кроме того, условия труда работников медно-никелевой промышленности определяются влиянием вибрации, шума, аэрозолей, физических перегрузок, статических нагрузок и охлаждающим микроклиматом рабочих мест. В результате воздействия на организм вредных производственных факторов, у работников развиваются профессиональные заболевания, связанные с поражением органов дыхания, уха и кост-но-мышечной системы.

Ключевые слова: горно-металлургическая промышленность, гидрометаллургическое и пирометаллургическое производство, добыча руды, условия труда, профессиональные заболевания.

Открытое акционерное общество «Кольская горнометаллургическая компания» (КГМК) является дочерним предприятием горно-металлургической компании «Норильский никель» и представляет собой единое горнометаллургическое производство по добыче сульфидных медно-никелевых руд и производству цветных металлов. КГМК является ведущим производственным комплексом Мурманской области. На долю компании приходится более 20% мирового производства никеля и 50% палладия [1].

Предприятия «Норильского никеля» используют сырье, характеризующееся низким содержанием полезных компонентов (металлов). В связи с этим обязательной стадией технологического процесса становится обогащение руды.

Производственный процесс в компании представлен двумя основными технологическими процессами - гидрометаллургическим и пирометаллургическим производством.

Гидрометаллургическое производствопредназначено для переработки пирротинового концентрата и получения сульфидного концентрата и технической серы. Гидрометаллургический способ применяется только для переработки окисленных руд, преимущественно бедных по содержанию меди, и для самородных руд. При гидрометаллургическом способе переработки драгоценные металлы из руды обычно не извлекаются.

Пирометаллургическое производствоперерабатывает никелевые концентраты обогатительных фабрик, сульфидные концентраты гидрометаллургического производства и медные концентраты.

Условия труда горняков подземных медно-никелевых рудников определяются влиянием вибрации, шума, аэрозольных смесей (хлоридов и сульфатов никеля), физических перегрузок, работой в вынужденных, неудобных позах и охлаждающим микроклиматом рабочих мест. Факторами, усугубляющими риск развития нарушений здоровья, могут быть курение, неумеренное употребление алкоголя и ожирение [2, 3].

Гигиеническую оценку состояния производственной среды проводили при осуществлении подземной добычи медно-никелевой руды (рудники Северный и Котсельваара), обогащении и рафинировании руды, производстве никеля (пирометал-лургический, электролизный и карбонильный переделы) и меди (пирометаллургический и электролизный переделы), а также во вспомогательных цехах ОАО «Кольская ГМК».

Характер условий труда оценивали по результатам аттестации рабочих мест с учетом его тяжести и напряженности, параметров микроклимата, воздействия физических, химических и пылевого факторов.

Анализ условий труда показал следующее.

Наиболее высокие уровни локальной вибрации отмечаются при проведении проходческих работ ручными перфоратора-

ми, которые достигают 2,30 м/с (ПДУ 2,00 м/с) по виброскорости и 145 Дб (ПДУ 126 Дб) по вибронагрузке. Уровни вибрации у машинистов современной буровой и погрузочно-доставочной техники незначительно превышают ПДУ (109115 Дб), соответствуя классу 3.1.

Уровень шума превышает ПДУ (80 Дба) при работе с ручными перфораторами, на буровых станках и скреперных лебедках (108-113 Дба), погрузочно-доставочных машинах и самосвалах (85-95 Дба).

Среднесменные концентрации пыли находятся в пределах 2,45-8,65 мг/м3 (ПДК 8,0 мг/м3), хотя при выполнении буровых работ уровень запыленности может достигать 30,8 мг/м3. В состав пылегазовых смесей входят окислы азота, окись углерода, сернистый и серный ангидриды, полициклические углеводороды, тринитротолуол. Их средние концентрации находятся в допустимых пределах, либо незначительно (в 2-3 раза) превышают ПДК. Микроклимат подземных рудников характеризуется субнормальной температурой (3-8°С в холодный и 5-12°С в теплый периоды года), повышенной влажностью (до 100%) и подвижностью (до 2,0-4,0 м/с) воздуха.

Условия труда проходчиков и машинистов буровых установок оцениваются как вредные 3.3, а в остальных профессиях - 3.1-3.2.

При пирометаллургическом производстве никеля и меди основным вредным фактором является выраженное загрязнение воздуха никельсодержащей пылью и сернистым ангидридом. Так средняя концентрация пыли в рафинировочном цехе ОАО «Кольская ГМК» при дроблении файнштейна составляет 1184,6 мг/м3 (превышение ПДК в 592 раза), при измельчении файнштейна - 68,4 мг/м3 (превышение ПДК в 34,2 раза). Средние концентрации соединений меди превышают ПДК только при дроблении руды. На остальных технологических участках производства они, как правило, находятся в пределах допустимых величин.

Особенность микроклимата пирометаллургических цехов заключается в значительных перепадах температур на рабочих местах: от -19 °С до +28 °С. Низкие температуры воздуха усугубляются высокой его подвижностью, существенно превышающей на отдельных участках рабочих зон нормируемый предел (0,4 м/с).

В цехах электролиза никеля основным вредным фактором являются аэрозоли водорастворимых солей никеля (преимущественно сернокислых и хлористых).

Их средняя концентрация в воздухе производственных помещений находится на уровне 0,048-0,165 мг/м3 (превышение ПДК в 9,6-33,0 раза). Наиболее высокий уровень загрязнения воздуха отмечается в электролизных отделениях, ниже - в гидрометаллургических отделениях и минимальный - в отделениях готовой продукции. Экспозиция к вредным веществам в воздухе рабочей зоны составляет до 100% рабочего времени.

Максимальные концентрации никеля в пробах воздуха у электролизников превышают ПДК в 236 раз, а у аппаратчиков-гидрометаллургов - в 103 раза.

Экспозиция к средним концентрациям соединений никеля также существенно определяется профессией работника и превышает ПДК от 5 до 30 раз.

При электролизном переделе меди средние и максимальные концентрации аэрозолей водорастворимых соединений меди находятся в пределах допустимых значений, а никеля превышают ПДК до 2 и 8 раз соответственно. В процессе очистки электролита средний уровень мышьяковистого водорода выше ПДК в 2,3 раза, а максимальный - в 7,2 раза.

В процессе гидрометаллургического рафинирования никеля и меди выделяется значительное количество тепла и влаги.

Микроклимат производственных помещений характеризуется нестабильностью и имеет выраженный нагревающий характер в отделениях электролиза в теплый сезон года.

Для многих работников (особенно электролизников) выполнение трудовых операций связано с фиксированной рабочей позой, общими и локальными физическими нагрузками, повторяющимися наклонами и поворотами корпуса.

По общей оценке, условия труда большинства работников электролизного производства, оцениваются как вредные 3.1-3.2, а у электролизников, аппаратчиков-гидрометаллургов и части слесарей-ремонтников (никелевое производство) -как 3.3.

Из применяемых способов рафинирования никеля карбонильный передел представляет наибольшую опасность для здоровья работников, так как он сопряжен с риском развития острых и хронических отравлений тетракарбонилом никеля (ТКН) и окисью углерода. В воздухе «условно чистых» помещений средняя концентрация ТКН составляет 0,0025 мг/м3, а производственных помещений - 0,3233 мг/м3 (ПДК 0,003 мг/м3). Концентрация оксида углерода колеблется от 8,6 мг/м3 до 59,0 мг/м3 (ПДК 20,0 мг/м3).

Выполнение основных технологических операций при карбонильном переделе никеля осуществляется при постоянном применении средств индивидуальной защиты органов дыхания, что вызывает значительное повышение энергозатрат (в среднем до 221,0±6,7 Вт) и нарушение физиологического паттерна дыхания. Параметры микроклимата в технологических помещениях цеха карбонильного никеля не удовлетворяют санитарным нормам из-за превышения допустимой температуры воздуха при выполнении работ средней тяжести на 15-17°С.

В целом цех карбонильного никеля имеет наибольшее число рабочих мест с вредными условиями труда класса 3.3-3.4.

Условия труда работников вспомогательных цехов на основном рабочем месте соответствовали классу 2, а при выполнении заданий в основных цехах - классам 3.1-3.2.

В Кольском Заполярье холодный период года характеризуется частыми инверсиями, штилями и другими погодными явлениями, формирующими высокий потенциал загрязнения приземного слоя атмосферы. Частота низких инверсий в районах размещения предприятий цветной металлургии на Кольском полуострове достигает 90% всех дней наиболее холодного периода (декабрь-март). В результате существенно увеличивается концентрация вредных веществ и пыли в воздушном бассейне территорий, прилегающих к действующим металлургическим предприятиям.

В связи с применением аэрационного воздухообмена, микроклимат в цехах предприятий цветной металлургии в большой степени формируется в зависимости от погодно-климатических условий. При низких температурах атмосферного воздуха возрастает загрязненность воздуха рабочих зон, увеличивается контрастность температур на различных участках производст-

ва, повышается скорость движения воздуха. В то же время становится менее эффективным применение индивидуальных средств защиты органов дыхания. Совокупность этих факторов приводит к увеличению поступления в организм вредных веществ и пыли [4].

Статистические данные по профессиональной заболеваемости у работников медно-никелевой компании представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Структура профессиональных заболеваний у работников медно-никелевой компании (% от общего числа случаев)

Класс болез- Добыча Обога- Пирометал- Электро- Карбо- Вспомо-

ней руды щение лургическии лизный пе- ниль- га-

руды передел редел ныи тельные

ни- медь ни- медь пере- цеха

кель кель дел никеля

Органов 3,5 43,8 74,5 3,0 69,5 100,0 74,2 68,2

дыхания

Уха 16,2 25,0 8,9 - 6,2 — — 31,8

Костно- 27,6 25,0 7,1 5,6 7,4 — — —

мышечной

системы

Нервной 16,0 — 6,4 - 9,5 — 9,7 —

системы

Травмы 34,8 6,2

Новообра- — — 3,2 1,4 4,1 - 3,2 —

зования

Кожи — — — — 3,3 — — —

Системы — — — — — — 9,7 —

кровооб-

ращения

Глаза 1,9 - - - - - - —

Анализ профессиональной заболеваемости проведен по данным архива научно-исследовательской лаборатории ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» (г. Кировск, Мурманская область) за период с 1975 по 2012 год.

Таблица 2

Характеристика профессиональной заболеваемости у работников медно-никелевой промышленности

Технологический Число заболеваний (случаи) Возраст (лет) Стаж

процесс Всего У одного работника На 1000 работников (лет)

Добыча медно-никелевой руды (л=359) 359 1,72±0,05 215,6 48,9±0,5 21,9±0,4

Обогащение медно-никелевой руды (л=9) 16 1,78±0,40 37,5 57,б±1,3 24,4±4,б

Пирометаллургический передел никеля (п=217) 358 1,65±0,07 139,3 50.1±0,5 23,0±0,б

Пирометаллургический передел меди (п=59) 81 1,37±0,09 125,8 48,3±0,8 21,1+1,2

Электролизный передел никеля (п= 176) 294 1,67±0,08 117,6 49,2±0,б 20,6±0,6

Электролизный передел меди (п=9) 12 1,33±0,24 47,1 51,9±1,9 24,9±2,4

Карбонильный передел никеля (п=43) 69 1,60±0,15 223,3 49,4±1,б 21,б±1,5

Вспомогательные цеха (л =14) 22 1,57±0,20 28,7 55,9±1,5 29,7±2,3

Для снижения негативного влияния факторов рабочей среды и трудового процесса на организм работников необходим комплекс мероприятий по нормализации условий труда, включающий технические и медико-социальные решения:

• Разработка и внедрение у электролизников водных растворов индивидуальных средств зашиты органов дыхания от аэрозолей соединений никеля. В настоящее время, несмотря на высокий риск развития хронической респираторной патологии, у данной категории работников предусмотрена индивидуальная защита органов дыхания с помощью противогаза (БКФ) только в аварийных случаях, сопровождающихся утечкой хлора.

• Меры по предотврашению попадания в воздух производственных помешений электролизных цехов соединений никеля за счет применения закрытых электролизных ванн и реализации технологии «хлорное растворение никелевого порошка трубчатых печей (НПТП) - электроэкстракция», оптимизации систем вентиляции и других технических решений.

• Снижение выбросов диоксида серы при конвертировании штейна в плавильных цехах за счет повышения эффективности работы дымососов с достижением более полной переработки диоксида серы в серную кислоту.

• Усовершенствование изолируюших кислородных противогазов для работников карбонильного производства никеля с целью как усиления их защитных свойств, так и достижения большей эргономичности.

• Разработка технических решений, позволяюших снизить сочетанное воздействие вибрации, шума и охлаждаюшего микроклимата на горняков подземных рудников, особенно проходчиков и бурильщиков.

• Пропаганда здорового образа жизни, особенно отказа от курения.

• Оценка рисков развития профессиональной патологии по результатам первичного медицинского осмотра лиц, стремящихся приступить к работе с вредными условиями труда в основных цехах предприятий медно-никелевой промышленности.

• Разработка лечебно-профилактических методов повышения резистентности организма к воздействию вредных производственных, климатических и поведенческих факторов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Доклад объединения Ве11опа. 2010. Горно-металлургическая компания «Норильский никель». Влияние на окружающую среду и здоровье людей (www.beHona.ru/reports/nikel-report).

2. Юревич Е.А. Никель и его токсические соединения (http://www.vitaeauct.narod.ru/005/tcs/0300.htm).

3. Сюрин С.А. Значение поведенческих факторов риска в развитии бронхолегочных заболеваний у работников медно-никелевой промышленности / С.А.Сюрин, А.Н.Никанов, Н.М.Фролова // Медицина труда и промышленная экология, 2013, № 8. — С.22-26.

4. Сюрин, С.А. Профессиональная заболеваемость горняков при современных методах добычи медно-никелевых руд в Кольском Заполярье / С.А.Сюрин, В.В.Шилов // Медицина труда и промышленная экология, 2014, № 9. — С.26-31. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Черкай Злата Николаевна - доктор ветеринарных наук, профессор, cherkay@spmi.ru, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Шилов Виктор Васильевич - доктор медицинских наук, профессор, s-znc@mai1.ru, директор «Северо-западный научный центр гигиены и общественного здоровья».

UDC 669.2:622.8

THE QUESTION OFWORKERSOCCUPATIONAL DISEASESIN THEMINING AND METALLURGICAL INDUSTRY

Cherkay Zlata Nikolaevna, Doctor of Veterinary Science, Professor, cherkay@spmi.ru, National mineral resources university «University of Mines», Russia,

Shilov Viktor, MD, Professor, s-znc@mail.ru, Director FBUN «Northwest Research Center of Hygiene and Public Health", Russia.

Enterprise «Norilsk Nickel» is used raw materials, characterized by low metal content. In connection with this mandatory process stages become senrichedore concentrates and manufacture, where the metal content comes to have several tens of percent. The production process consists ofpyrometallurgicalandhydrometallurgical production, characterized pollutantemissions(sulfur dioxide, phenol, carbon and nitrogen oxides, nickeltetracarbonyl,

aerosols chlorides and sulphates of nickel, arsenic). In addition, the working conditions of copper-nickel industry are determined by the influence of vibration, noise, aerosols, physical overload, static loads and cooling climate jobs. As a result, the impact on the body of harmful factors, workers develop occupational diseases related to respiratory disorders, ear and musculoskeletal system.

Key words: mining and metallurgical industry, hydrometallurgical and pyrometallurgical production, mining, working conditions, occupational diseases.

REFERENCES

1. Doklad ob#edinenija Bellona. 2010. Gorno-metallurgicheskaja kompanija «Noril'skij nikel'». Vlijanie na okruzhajushhuju sredu i zdorov'e ljudej (www.bellona.ru/ reports/nikel-report).

2. Jurevich E.A. Nikel' i ego toksicheskie soedinenija (http://www.vitaeauct.narod.ru/ 005/tcs/0300. htm).

3. Sjurin S.A. Znachenie povedencheskih faktorov riska v razvitii bronholegochnyh zabolevanij u rabotnikov medno-nikelevoj promyshlennosti (The value of behavioral risk factors in the development of bronchopulmonary diseases in workers copper-nickel industry)/ S.A.Sjurin, A.N.Nikanov, N.M.Frolova // Medicina truda i promyshlennaja jekologija, 2013, No 8. pp.22-26.

4. Sjurin, S.A. Professional'naja zabolevaemost' gornjakov pri sovremennyh metodah dobychi medno-nikelevyh rud v Kol'skom Zapoljare (Occupational diseases of miners with modern methods of extraction of copper-nickel ores in the Kola North)/ S.A.Sjurin, V.V.Shilov // Medicina truda i promyshlennaja jekologija, 2014, No 9. pp.26-31.