CC BY
6
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 613.632.4:669.24|-07:616-006-084
Г. Я. Липатов, С. Г. Домнин, А. А. Киселева, Н. П. Шарипова, Л. Н. Пылев
ПРОМЫШЛЕННЫЕ АЭРОЗОЛИ И ПРОФИЛАКТИКА ОНКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ
В ПЛАВИЛЬНЫХ ЦЕХАХ НИКЕЛЕВЫХ ЗАВОДОВ
Свердловский медицинский институт
0 ф
В комплексе вредных производственных факторов при выплавке никеля ведущее место принадлежит промышленным аэрозолям, воздействию которых подвергается многотысячный контингент работающих.
Технологический процесс в плавильных цехах включает подготовку шихты, плавку ее на штейн с последующим бессемерованием в горизонтальных конвертерах. Производственное оборудование, как правило, размещается в многопролетных корпусах с технологическими участками, не отделенными друг от друга герметичными перегородками и не имеющими междуэтажных перекрытий.
За последние 20—30 лет динамика запыленности воздушной среды в плавильных цехах никелевых заводов свидетельствует о существенном оздоровлении производственной среды. Так, например, если концентрация пыли при подготовке и плавке рудного сырья в конце 50-х—60-х годов достигали сотен миллиграмм на 1 м3 [2, 4], то в настоящее время они составляют в среднем 5,8—15,8 мг/м3. Тем не менее уровень загрязнения воздушной среды на предприятиях остается высоким.
При плавке никелевых руд источниками пыле-выделения служат тракт шихтоподачи, печи и транспортные емкости (шлаковозные чаши, штей-новые ковши и др.). Транспортировка шихты сопровождается интенсивным пылевыделением в местах пересыпки сырья, при работе бункерных питателей, загрузочных течек. Концентрации аэрозолей дезинтеграции шихтового материала в среднем достигают 15,8 мг/м3. Воздействию значительных концентраций пыли подвергаются рабочие при обслуживании печных агрегатов в период выпуска продуктов плавки.
Сравнительная характеристика существующих видов плавок свидетельствует о наиболее неблагоприятных услоиях труда при обслуживании руднотермических печей, что обусловлено не только плохой герметичностью морально устаревшего оборудования, отсутствием эффективных укрытий и аспирации, но и чрезмерной интенсификацией производства — большинство технологического оборудования работает с нагрузкой, превышающей проектную в 1,5—2 раза.
Выделение пыли в конвертерном переделе происходит преимущественно через горловину конвертера в периоды слива продуктов бессемерования (файнштейна, шлака), загрузки расплавленного штейна и твердых присадок. Поэтому
уровень загрязнения среды этого передела зависит прежде всего от степени укрытия конвертеров и периодичности вывода горловины конвертера из-под напыльника. В связи с тем :что эффективность напыльника чрезвычайно низка, а продолжительность вывода горловины из-под него составляет не менее 20—30 % рабочего времени
за смену, уровень загрязнения воздушной среды конвертерщиков достигает десятков миллиграмм на 1 м3. Наиболее запыленными являются рабочие места, расположенные на верхних отметках передела.
Многокомпонентность рудного сырья и большое число промежуточных полупродуктов никеля определяют сложность химического состава и неоднородность физических свойств пыли. В пылях содержится более десятка основных химических компонентов: никель, кобальт, медь, железо, кремнезем, магний, алюминий, кальций, свинец и др. Содержание никеля в пылях возрастает с 2 % при подготовке шихты до 10 % в конвертерном отделении. Согласно рентгеноструктурному анализу, в пылях никелевого производства обнаружено присутствие пентландита (РеМдБв), пирротина (РеБ), халькопирита (СиРеЭг). Часть железа в пылях находится в виде магнетита (Ре0-Ре203). Большинство металлов, в том числе никель, находятся в виде малорастворимых оксидных, сульфидных соединений.
Взвешенная в воздухе пыль при выплавке никеля состоит преимущественно (80—90 %) из пылевых частиц размером до 5 мкм, при этом более половины частиц составляют аэрозоли размером до 1 мкм. Аэрозоли, выделяющиеся в процессе подготовки, транспортировки и загрузки шихты, относятся к аэрозолям дезинтеграции и отличаются относительно более высоким содержанием крупных частиц. Пыль, образующаяся при плавке и конвертировании, относится к аэрозолям конденсации. При.электронной микроскопии аэрозоли конденсации имеют правильную сферическую форму с частицами размером от 0,01 до 2—3 мкм. В образцах пыли, отобранных в подготовительных переделах, содержатся частицы значительно больших размеров, преимущественно неправильной формы, с зазубренными краями. Удельная поверхность аэрозолей конденсации в 2—3 раза превышает удельную поверхность пыли сырьевого материала и составляет 2—4 м2/г; средний эквивалентный диаметр соответственно в 2—3 раза меньше.
Таким образом, учитывая изложенное выше,
f
Ф
Ф
необходимо заключить, что наиболее вероятными факторами канцерогенного риска в плавильных цехах никелевых заводов являются никель и его соединения.
Для оценки степени онкологического риска нами была изучена эпидемиология рака ретроспективным методом по данным онкологической смертности рабочих плавильного цеха. Работа выполнена в соответствии с методическими указаниями, разработанными Свердловским НИИ гигиены труда и профзаболеваний [3]. Изучена смертность за 20-летний период. В разработку включены все случаи смерти от злокачественных новообразований среди мужчин, проработавших в плавильном цехе не менее 3 лет. Результаты сравнивали с аналогичными показателями населения, проживавшего в районе размещения никелевого завода. Анализ полученных данных показал, что общий уровень смертности от злокачественных новообразований в значительной степени (в 2,03 раза) превышает контрольный. Смертность от рака органов дыхания в 1,51 раза, а от злокачественных новообразований органов пищеварения в 2,76 раза выше, чем в контроле. При этом основной причиной смерти служит рак органов дахыния и пищеварения. С учетом того что желудочно-кишечный тракт является наиболее активным путем элиминации пыли из организма, последняя локализация рака вполне объяснима. По данным С. В. Знаменского [1], злокачественные новообразования легких у рабочих никелевого производства представлены преимущественно плоскоклеточными и низкодифференцированными, мелкоальвеолярными формами рака.
Расчет показателей смертности в отдельных возрастных группах выявил более высокий уровень их у больных 50—59 лет. Стандартизация интенсивных показателей по возрасту подтвердила превышение онкологической смертности среди металлургов в 3 раза относительно контроля, в частности, от рака органов дыхания в 1,66 раза и от рака органов пищеварения в 3,46 раза. При этом различия в общем уровне смертности от злокачественных заболеваний органов пищеварения были статистически значимы.
В комплексе оздоровительных мероприятий, направленных на снижение онкологической опасности труда в плавильных цехах никелевых заводов, ведущая роль принадлежит радикальному технологическому перевооружению производства. Перспективной в гигиеническом отношении технологией переработки никелевого сырья является плавка в жидкой ванне, вертикальных конвертерах, во взвешенном состоянии. Так, например, печи плавки в жидкой ванне, не требующие подготовки рудного сырья, отличаются компактностью и простотой в обслуживании, что особенно важно в условиях реконструкции технологически перегруженных корпусов, создания автоматизированных систем управления. Повышение
содержания никеля в штейне автогенных агрегатов резко сокращает время последующего его конвертирования. В результате уровень запыленности воздушной среды при автогенных процессах переработки рудного сырья в 1,5—3 раза ниже, чем при всех других видах плавки. Ликвидация самоспекающихся электродов исключает поступление в воздушную среду канцерогенных углеводородов.
В борьбе с выделением пыли эффективными мерами являются герметизация оборудования, повышение эффективности вентиляционных систем. Особую трудность для устройства вентиляции представляет руднотермические отделения, так как создать достаточное разрежение в подсводовом пространстве электропечей в связи с их малой герметичностью весьма сложно. Необходим комплекс вентиляционных решений: газоотсос из под-сводового и надсводового пространств с дополнительной завесой из нейтрального газа неплотностей вокруг электродов и загрузочных течек.
В связи с тем что большинство рабочих плавильных цехов подвергаются сочетанному воздействию пыли и сернистого газа, основным средством индивидуальной защиты органов дыхания для них остаются промышленные противогазы. Вместе с тем хорошую эффективность показали облегченные сорбционно-фильтрующие респираторы «Лепесток-В», задерживающие пыль и сернистый газ.
В ходе медицинских осмотров рабочих, учитывая наличие выраженной канцерогенной опасности производства, следует проявлять онкологическую настороженность.
Литература
1963.— № 6.— С. 129
1. Знаменский С. В. // Вопр. онкол.— 131.
2. Литкенс В. А. и др. // Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии в цветной металлургии.— Свердловск, 1959.— № 4.— С. 168—179.
3. Ретроспективное изучение смертности от злокачественных новообразований в связи с возможным действием производственных факторов: Метод, указания.— Свердловск,
1980.
4. Сакнынь А. В. // Гиг. труда.— 1970.— № 1.— С. 15—18.
Поступила 28.04.89
Summary! On the basis of hygienic studies in foundries of nickel plants conditions for and character of the formation of industrial aerosols, their physico-chemical properties are studied. The data obtained indicate significant pollution in the occupational areas with nickelcontaining aerosols. High carcinogenic risk has been shown to characterize the foundries. A dependence of workers' mortality due to malignant tumours on nickel and its compounds content in the air of occupational area has been shown. A complex of health-improving measures aimed at reducing oncological morbidity of workers in foundries of nickel plants is presented. A priority significance is attributed to application of new technological processes in production.
