CC BY
175
УДК 613.6(546.49):616-057
С.Ф. Шаяхметов 2, Л.Г. Лисецкая Н.М. Мещакова 1
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ РТУТЬЮ И СОДЕРЖАНИЯ ЕЕ В БИОСРЕДАХ У РАБОТНИКОВ ПРОИЗВОДСТВА КАУСТИКА И ХЛОРА
1 Ангарский филиал ВСНЦ экологии человека СО РАМН - НИИ медицины труда и экологии человека
(Ангарск)
2 Иркутский государственный институт усовершенствования врачей (Иркутск
Дана ретроспективная оценка загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в производстве каустика, а также содержание ее в смывах со спецодежды, и. в биосредах у работников указанного производства. Наиболее высокое содержание ртути в биосредах (кровь, волосы) отмечалось у работников цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов. Установлена корреляционная зависимость между величиной индивидуальной экспозиционной нагрузки ртутью и содержанием ее в биосредах. Ключевые слова: производство каустика, ртуть в воздухе рабочей зоны и в биосредах организма работников
ASSESSMENTS OF AIR POLLUTION WITH MERCURY IN WORKING ZONE AND ITS CONTENT IN BIOMATERIALS OF EMPLOYEES AT THE CAUSTIC AND CHLORINE PRODUCTION
S.F. Shayakhmetov 2, L.G. Lisetskaya 1, N.M. Meshakova 1
11nstitute of Occupational Health & Human Ecology ESSC HE SB RAMS, Angarsk
2 Irkutsk state Institute of Physicians’ Advanced Training, Irkutsk
A retrospective assessment of air pollution with, mercury in the working zone at the caustic production, as well as the mercury content in the washings off from the outfits and in the biomaterials in the employees of the production, above is given. The higher mercury contents in the biomaterials (the blood, the hair) were revealed to be in the workers in the shops of the electrolysis and the regeneration, of the mercury-containing slimes. The correlation dependence was found to occur between the index of an individual exposure load and the mercury content in the biomaterials.
Key words: caustic production, mercury, working zone air, biomaterials worker organism
Ртуть является одним из наиболее опасных токсикантов для здоровья человека [1, 2, 3], в связи с чем оценка условий труда и ртутной экспозиции у работников, контактирующих с ртутью, остается чрезвычайно актуальной. Несмотря на требование законодательства о переводе отечественной промышленности на допустимый уровень экологической и производственной безопасности, в Иркутской области долгое время действовал ряд предприятий, являвшихся источником первичного загрязнения окружающей среды ртутью. К их числу относится ОАО «Саянскхимпласт», где с 1984 по 2006 гг. функционировало производство каустика и хлора методом ртутного электролиза.
Цель настоящей работы заключалась в выявлении особенностей содержания ртути в биосредах у работников основных профессий производства каустика и жидкого хлора на ОАО «Саянскхимпласт» в зависимости от загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью.
МЕТОДИКА
Ретроспективную оценку загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в производстве каустика и хлора и определение ее в смывах со спецодежды проводили по данным лабораторного контроля службы контроля воздуха предприятия ОАО «Саянскхимпласт» и по результатам собствен-
ных исследований. Содержание ртути в воздухе определяли атомно-абсорбционным методом на газортутном переносном анализаторе АГП-01 (диапазон измерений ртути в воздухе — 1,0 х 10-7
— 9,99 х 10-5 мг/л). Всего за период 1987 — 2005 гг. проводилось по 18300 замеров концентраций ртути в год. Для оценки загрязнения воздушной среды использовали гигиенические нормативы содержания ртути в воздухе рабочей зоны [4].
Анализ цельной крови, мочи и волос на содержание ртути проводили в лаборатории физикохимических методов исследований Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН. Анализу предшествовала минерализация проб концентрированной азотной кислотой в герметичных реакторах [5]. Определяли концентрацию ртути атомно-абсорбционным методом «холодного пара» на анализаторе ртути «Юлия-2». Содержание ртути в крови, моче и волосах определяли у рабочих основных производственных цехов (ртутного электролиза, очистки ртутьсодержащих стоков и продуктов гидролиза). Всего исследовано: 141 проба крови, 92 пробы мочи и 55 проб волос.
Для сравнения использовали критерии ВОЗ, по которым фоновые концентрации в волосах составляют 0,5 — 1,0 мкг/г, допустимые — 5 мкг/г [6]; в крови — 20 и 50 мкг/дм3 соответственно; в моче
— 5 и 25 мкг/дм3 соответственно; для профессиональных групп — 10 мкг/дм3 [9].
РЕЗУЛЬТАТЫ
Основным сырьем для получения каустика и хлора методом ртутного электролиза является водный раствор хлористого натрия. Технологический процесс включает: получение рассола поваренной соли, очистку рассола содово-каустическим методом с последующей вакуум-выпаркой и обесхлори-рованием аналита, ртутный электролиз рассола с образованием каустической соды и газообразного хлора, регенерацию шлама и очистку ртутьсодержащих стоков. Процесс ртутного электролиза протекает в электролизерах, каждый из которых состоит из электролизной ванны, разлагателя амальгамы с холодильником водорода и ртутного насоса. Несмотря на непрерывность и замкнутость технологического процесса, наличие мембранных и резиновых уплотнений в оборудовании, обеспечить полную герметичность его практически невозможно.
Динамика загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в производстве каустика за период с 1987 по 2005 гг. представлена на рисунке 1. Установлено, что в цехе ртутного электролиза наиболее высокие среднегодовые концентрации ртути (0,08 — 0,20 мг/м3), превышающие гигиенический норматив в 8 — 20 раз, регистрировались в период с 1987 по 1992 гг.; в последующие годы наблюдается резкое снижение уровней загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью (0,015 — 0,037 мг/м3), тем не менее, концентрации ее в 100 % проб были выше ПДК, а средний многолетний уровень ртути в воздухе рабочей зоны за весь период наблюдения превышал гигиенический норматив в 3,3 раза.
В цехе очистки рассола и обесхлорирова-ния аналита с 1987 по 1993 гг. среднегодовые концентрации ртути превышали ПДК до 6 раз (0,01—0,06 мг/м3), однако с 1994 по 2005 гг. содержание ртути в воздухе рабочей зоны цеха не превышало гигиенический норматив, составляя 0,005 — 0,008 мг/м3. В то же время в цехе очистки
ртутьсодержащих сточных вод и регенерации шлама на протяжении всего периода наблюдения концентрации ртути превышали ПДК до 7 раз (0,02-0,075 мг/м3).
Проведенный анализ загрязнения воздуха рабочей зоны ртутью в отдельных подразделениях (участках) цехов производства показал, что в цехе ртутного электролиза содержание ртути в воздухе рабочей зоны, как правило, в несколько раз превышало ПДК, при этом наибольшие уровни загрязнения регистрировались в залах электролизеров, где средние концентрации ртути составляли от 0,025 до
0,046 мг/м3, а максимальные достигали 0,05 мг/м3. В помещении щитовой, в цехе вакуумной выпарки рассола и обесхлорирования аналита, в отделениях санпропускника данные показатели, как правило, не превышали ПДК. Однако в цехе регенерации шлама и очистки сточных вод в отделении ловушек ртути из сточных вод и на адсорберах ртути из печей обжига шлама средние концентрации ртути составляли 3-4 ПДК, а отдельные максимальные значения достигали, соответственно, 0,9 и 0,12 мг/м3.
В соответствии с Руководством Р.2.2.2006-05 по содержанию вредных химических веществ в воздухе рабочей зоны труд рабочих всех профессиональных групп (по степени вредности и опасности) следует квалифицировать как вредный второй степени (класс 3.2).
В ходе сравнительного анализа средних величин расчетных экспозиционных ртутных нагрузок было установлено, что наибольшую нагрузку ртутью имеют слесари-ремонтники и аппаратчики (табл. 1). Ранее нами установлено, что доля лиц со средним и высоким риском заболеваний среди данной категории работников составляет 30-36 % [10]. При этом наиболее распространенными у обследованных лиц являются риски неврологических нарушений и пограничных психических расстройств (31-33 %) [10].
<я<я<я<я<я<я<я<я<я<я<я<я<яоооооо
т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-СЧСЧСЧСЧСЧСЧ
—О— цех ртутного электролиза —□— цех очистки рассола —д— цех регенерации шлама
Рис. 1. Среднегодовые концентрации ртути в воздухе рабочих помещений завода «Каустик».
Таблица 1
Экспозиционная ртутная нагрузка и распределение по группам риска нарушений здоровья
работников производства «Каустик»
Профессиональная группа Экспозиционная ртутная нагрузка, мг Группы риска, %
минимальная -
средняя максимальная минимальным средним высоким
Аппаратчики 27,36 ± 3,66 1,82-80,95 71,6 ± 5,2 12,2 ± 3,8 16,2 ± 4,3
Слесари-ремонтники 30,99 ± 4,62 1,49-101,18 70,6 ± 4,5 18,6 ± 3,9 10,8 ± 3,1
ИТР 11,5 ± 1,4 0,67 ± 45,7 68,4 15,8 15,8
В производственных условиях ртуть попадает в организм не только ингаляционным путем, но и через кожу и слизистые оболочки [9]. О реальной возможности такого поступления свидетельствует нахождение следов ртути на спецодежде. Данные
о результатах смывов ртути с чистой и загрязненной (после использования в течение одной смены) спецодежды в среднем за период с 1994 по 2005 гг. представлены в таблице 2. Загрязненность использованной спецодежды ртутью колеблется от 0,34 до 1,20 мг/дм2. Как видно из таблицы, ртуть обнаружена в значительных количествах на так называемой «чистой» спецодежде, прошедшей стирку и специальную обработку. По расчетам в целом на чистой спецодежде содержание ртути составляет 7—10 мг, что свидетельствует о неудовлетворительном качестве ее стирки. Хотя нормативы по загрязнению спецодежды ртутью отсутствуют, выявлено, что к концу смены содержание ртути на одежде увеличивается в пятнадцать-двадцать раз. Таким образом, перкутантный путь поступления ртути в организм не следует игнорировать, особенно принимая во внимание обнаруженные высокие концентрации ртути на спецодежде.
Наличие высоких концентраций паров ртути в воздухе рабочей зоны и на спецодежде не могло
не отразиться на наличии металла в биосредах организма работников. Установлено, что среднее содержание ртути в биосредах превышает фоновый уровень, наиболее высокие значения отмечены у работников цехов электролиза и регенерации шла-мов, что соответствует и наибольшему содержанию ртути в воздухе рабочей зоны этих цехов (табл. 3).
Концентрация ртути в крови работающих в цехе регенерации ртутьсодержащих шламов в среднем была наиболее высокой (74,93 ± 8,97 мкг/дм3) и достоверно отличалась от таковой у работающих в других цехах (р < 0,05). В моче содержание ртути у них колебалось от 6 до 78 мкг/дм3 и в среднем также превышало допустимый уровень в 3 раза.
Имелись различия в количественном содержании ртути у рабочих различных профессиональных групп. Так, в цехе электролиза наиболее высокие концентрации ртути в моче и волосах, превышающие допустимые, наблюдались у аппаратчиков электролиза (31,19 ± 11,67 и 29,72 ± 15,73 соответственно), а в крови - у слесарей-электриков (77,40 ± 9,69). Содержание ртути в биосубстратах на уровне допустимых значений отмечалось у аппаратчиков осушки газов (43,86 ± 14,04 в крови и 18,21 ± 9,34 в моче) и инженерно-технических работников (48,92 ± 15,38 в крови и 17,98 ± 4,96 в
Таблица 2
Содержание ртути на спецодежде работников производства «Каустик»
Спецодежда Содержание ртути, мг/дм2 Количество исследований
минимальное максимальное среднее
Чистая 0,017 0,052 0,036 ± 0,008 939
Грязная 0,340 1,200 0,643 ± 0,288 939
Таблица 3
Содержание ртути в биосредах у работников производства «Каустик»
Подразделение Биосубстрат Количество проб Хср. ± Дх Максимальное значение % проб выше допустимой нормы
Цех электролиза Кровь (мкг/дм3) 104 49,24 ± 4,48 188,0 41
Моча (мкг/дм3) 72 26,93 ± 5,62 247,5 49
Волосы (мкг/г) 40 6,99 ± 0,33 80,6 85
Цех вакуумной выпарки и обесхлорирования аналита Кровь (мкг/дм3) 10 29,20 ± 11,82 96,0 33
Волосы (мкг/г) 15 1,29 ± 0,24 3,19 0
Цех регенерации ртутьсодержащих шламов и очистки сточных вод Кровь (мкг/дм3) 27 74,93 ± 8,97 204,0 63
Моча (мкг/дм3) 20 29,15 ± 4,50 78,2 63
Содержание ртути в крови (мкг/дм3). Содержание ртути в моче (мкг/дм3).
Допустимый уровень - 50 мкг/дмг3 Допустимый уровень - 25 мкг/дм3
Содержание ртути в волосах (мкг/г). Допустимый уровень - 5 мкг/г
Рис. 2. Содержание ртути в биосредах у работников основных профессиональных групп цеха электролиза: 1 - аппаратчики электролиза; 2 - слесари-ремонтники; 3 - слесари-электрики; 4 - инженерно-технические работники.
моче), у которых экспозиционная нагрузка отмечена как наименьшая. У представителей других профессий этого цеха содержание ртути значительно превышало фоновые значения, однако находилось в пределах допустимых значений (рис. 2).
В цехе регенерации ртутьсодержащих шламов у слесарей-электриков и аппаратчиков регенерации содержание ртути в крови и моче в два раза превышало допустимый уровень (в крови
- 110,0 ± 26,3 и 81,4 ± 14,1; в моче - 20,5 ± 3,1 и 30,4 ± 5,8 соответственно), у ИТР и слесарей-ремонтников оно было в три-четыре раза выше фонового, но в пределах допустимого (в крови -39,8 ± 6,1 и 24,5 ± 21,5). В цехе вакуумной выпарки превышений допустимого уровня не наблюдалось ни в одной профессиональной группе. Наиболее высокие показатели, приближающиеся к предельно допустимым, отмечены среди ИТР (40,0 ± 22,7 в крови). Необходимо отметить, что у всех обследованных работников стаж работы составлял 10 лет и более. По данным З.С. Терегулова и др. [8], у работников аналогичного производства г. Стер-литамак показатели содержания ртути в моче у
50 % обследованных превышали норму, а в волосах превышение было незначительным. По нашим исследованиям, превышение концентрации ртути в крови наблюдалась у 41 % обследованных, элиминация с мочой превышала допустимые значения у
51 %. Количество ртути в волосах, адекватно отражающее ее воздействие и накопление в организме, у 68 % работников превышало допустимые значения. Наиболее часто превышения наблюдались у рабочих, занятых в цехах ртутного электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов.
Результаты проведенного корреляционнорегрессионного анализа позволили выявить у работников, занятых в производстве каустика, зависимости содержания ртути в биосредах от величины экспозиционной ртутной нагрузки (в крови у = 0,00069х + 0,0463, в моче у = -0,0001х + 0,0633, в волосах у = 0,0069х + 0,039) Наиболее выраженной такая зависимость была в отношении содержания ртути в волосах ^2 = 0,30), что в целом согласуется с данными литературы [7].
Таким образом, ретроспективный анализ загрязненности ртутью воздуха рабочей зоны в производстве каустика выявил значительное превышение допустимого уровня в период с 1987 по 1992 г. с последующим снижением до 2-3 ПДК. Наибольшему воздействию ртути подвергались аппаратчики и слесари цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов. Поступление ртути в организм работающих осуществляется как ингаляционным, так и перкутантным путем, что проявляется наличием металла в биосредах работников указанного производства. Наиболее высокое
содержание ртути в биосредах (кровь, волосы) отмечено у работников цехов электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов, что соответствует и наибольшей загрязненности воздуха рабочей зоны этих цехов. В профессиональном аспекте наибольшая экспозиционная нагрузка ртутью наблюдается у слесарей-ремонтников и аппаратчиков электролиза и регенерации ртутьсодержащих шламов, что соответствует и наибольшему профессиональному риску у них. Установлена наиболее выраженная корреляционная зависимость между величиной индивидуальной экспозиционной нагрузки и содержанием ртути в волосах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ефимова Н.В. Оценка риска здоровью населения, обусловленного влиянием ртути // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. - 2003. - № 2. - С. 31-33.
2. Измеров Н.В., Селюжицкий Г.В., Малеванная И.В. Ртутная интоксикация - проблема 20 века // Сб. мат. научн.-техн. конф. - СПб., 1994. - С. 7-10.
3. Международный форум по Химической безопасности. 4 сессия. - Таиланд, 1-7 ноября 2004 г. - Женева, 2004.
4. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны:
Гигиенические нормативы. ГН 2.2.5.2308-07. -М. : Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России, 2007. - 268 с.
5. Определение содержания ртути в объектах окружающей среды и биологических материалах. Госкомсанэпиднадзор России. - М., 1994. - 27 с.
6. Ревич Б.А. Биомониторинг токсичных веществ в организме человека // Гигиена и санитария. - 2004. - № 8. - С. 26-31.
7. Ртуть: экологические аспекты применения (гигиенические критерии состояния окружающей среды, 86) - Женева : ВОЗ, 1992. - 127 с.
8. Терегулов З.С. и др. Риск профессионального меркуриализма у работников производства каустической соды // Профессия и здоровье : Мат.
1 Всероссийского конгр., 19-21 ноября 2002 г. -М. : Златограф, 2002. - С. 107-108.
9. Трахтенберг И.М., Коршун М.Н. Ртуть и ее соединения в окружающей среде. - Киев, 1990. -232 с.
10. Шаяхметов С.Ф., Дьякович М.П., Меща-кова Н.М. Оценка профессионального риска нарушений здоровья работников предприятий химической промышленности // Мед. труда и пром. экология. - 2008. - № 8. - С. 27-34.
Сведения об авторах
Шаяхметов СалимФайзиевич - д.м.н., профессор, зам. директора по научной работе Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (665827, г. Ангарск, 12-а микрорайон, 3; тел.: 8 (3955) 55-62-15; е-таИ: ^@^таИ.ш)
Лисецкая Людмила Гавриловна - к.б.н., научный сотрудник лаборатории физико-химических методов исследования Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (665827, г. Ангарск, 12-а микрорайон, 3; тел.: 8 (3955) 55-40-88)
Мещакова Нина Михайловна - д.м.н., доцент, старший научный сотрудник лаборатории медицины труда Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (665827, г Ангарск, 12-а микрорайон, 3; тел.: 8 (3955) 55-75-52)
