Введение к работе
Актуальность темы. Одним из основных современных способов получения неразъёмных соединений металлов является их сварка. По оценкам ряда авторов (Левченко О.Г., 2000; Мазур А.А., 2002; Эннан А.А., 2002) общее производство в мире сварных конструкций составляет 350-370 млн. т. в год. Среди разнообразных видов и способов сварки особое место по объёмам свариваемого металлопроката занимают электросварка плавлением – ручная дуговая сварка покрытыми электродами, полуавтоматическая и автоматическая сварка проволоками сплошного сечения и порошковой проволокой (Горбань Л.Н., 2002; Супрун В.И., 2002).
Основными вредными факторами сварочного производства являются сварочный аэрозоль (СА), интенсивное широкополосное электромагнитное излучение, в том числе ультрафиолетовой и инфракрасной частей спектра оптического диапазона, а также механические колебания высокой интенсивности, в частности, широкополосный шум и вибрация, передающаяся на верхние конечности, нагревающий и охлаждающий микроклимат, специфические параметры световой среды, функциональное перенапряжение костно-мышечной системы, локализованное преимущественно в области «работающей руки», а также вынужденное положение тела. Структура вредных производственных факторов, сопутствующих различным способам электросварки металлов, в основном постоянна, однако может существенно отличаться по показателям интенсивности их воздействия на организм (Эннан А.А., 2002). Наибольший риск для возникновения нарушений здоровья в связи с условиями труда представляет СА, содержащий оксиды марганца, железа, хрома, никеля, азота, углерода, фтористые соединения (Мигай К.В., 1979).
Опубликованные результаты анализа заболеваемости электросварщиков свидетельствуют о высокой частоте возникновения патологии нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем (Артамонова В.Г. и соавт., 1996; Дубейковская Л.С., 1998; Измеров Н.Ф. и соавт., 1995-1997; Любченко П.Н. и соавт., 2000; Axelson O. еt al., 1992, 1994; Schweinsberg F., 1990). Больше половины профессиональных заболеваний у электросварщиков связаны с ингаляционным воздействием СА.
Несмотря на сохраняющийся чрезвычайно высокий уровень профессиональной заболеваемости сварщиков, систематизированной оценки профессионального риска для наиболее массовых видов трудовых процессов по сварке и резке металлов до настоящего времени не проводилось. Отсутствие достаточных гигиенических и эпидемиологических данных об особенностях вредного воздействия производственных факторов на организм сварщиков в процессе труда не позволяет в полной мере осуществлять целенаправленную профилактику нарушений их здоровья, повышать эффективность оздоровительных программ и качество оказания медицинской помощи. Очевидно, что разработка и внедрение современных методов оценки экспозиции к вредным производственным факторам в современных сварочных производствах является одной из наиболее актуальных гигиенических задач.
Диссертационная работа выполнялась по основному плану научных исследований ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» и в соответствии с отраслевой программой научных работ по проблеме «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России (2001-2005 г.г.)». Протокол диссертационных исследований одобрен решением комитета по медицинской этике ФГУН «НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера № 63 от 19.02.2002, а также комитетом по медицинской этике Национального института рабочей среды и профессионального здоровья, Норвегия, Осло, который частично принимал участие в исследованиях.
Цель исследования: научное обоснование и разработка комплекса профилактических мероприятий, обеспечивающих сохранение здоровья электросварщиков на основе применения современных гигиенических подходов к оценке вредного воздействия на организм факторов производственной среды и трудового процесса.
Задачи исследования:
- определить характер и интенсивность выделения сварочного аэрозоля в зоне дыхания при ручной, полуавтоматической и автоматической сварке и наплавке стальных конструкций и деталей машин с применением флюсов;
- дать комплексную гигиеническую оценку условий труда электросварщиков машиностроительных предприятий при воздействии физических и химических факторов производственной среды и факторов трудового процесса;
- изучить влияние вредных производственных факторов на состояние здоровья электросварщиков по показателям заболеваемости с временной утратой трудоспособности, профессиональной заболеваемости, результатам медицинских осмотров;
- рассчитать уровни риска развития профессиональных и производственно обусловленных заболеваний у электросварщиков по результатам биомониторинга соединений металлов и эпидемиологическим исследованиям в зависимости от длительности и интенсивности экспозиции к основным вредным производственным факторам;
- разработать и внедрить на предприятиях машиностроения комплекс гигиенических мероприятий по оздоровлению условий труда и оценить их эффективность.
Научная новизна исследований.
Установлено, что при оценке среднесменных концентраций аэрозоля стандартным методом отбора проб воздуха в рабочей зоне их отклонение от значений, полученных методами индивидуального пробоотбора, могут достигать двух и более раз, что часто влечет за собой существенную недооценку показателей профессионального риска электросварщиков.
Дана комплексная гигиеническая оценка условий труда электросварщиков на основании применения современных методов оценки вредного воздействия сварочного аэрозоля с помощью индивидуального пробоотборника. Впервые с использованием современных принципов и критериев проведены расчеты профессионального риска для электросварщиков, выполняющих различные виды сварочных работ. Дана также оценка относительного риска возникновения профессиональных и производственно обусловленных заболеваний среди электросварщиков.
Впервые применен метод оценки экспозиции к сварочному аэрозолю на основании определения марганца, железа и его маркеров в крови. Получены доказательства о наличии непрямой (логарифмической) связи между среднесменными концентрациями марганца, измеренными современными методами, и его концентрациями в цельной крови у электросварщиков в период 24-48 часов после прекращения экспозиции.
Выявлены особенности состояния здоровья и профессиональной заболеваемости электросварщиков в зависимости от возраста, стажа работы, установлена взаимосвязь между гигиеническими факторами производственной среды и здоровьем электросварщиков с прогнозированием динамики заболеваемости при существующей системе профилактики.
На основе результатов медицинских осмотров предложены дополнительные критерии для формирования двух основных групп риска (неврологическая и пульмонологическая), для каждой из которых разработан и внедрен специфический комплекс профилактических мероприятий и алгоритмы оценки их эффективности.
Теоретическая значимость
Теоретическая значимость работы состоит в выявлении существенных особенностей вредного влияния факторов риска на возникновение профессиональных и производственно обусловленных заболеваний среди электросварщиков, занятых в машиностроительных отраслях экономики. Определены основные принципы разработки гигиенических и медико-профилактических критериев, применение которых может значительно повысить эффективность государственного санитарно-эпидемиологического надзора за условиями труда, усовершенствовать планирование, определение и оценку приоритетных направлений в осуществлении политики по сохранению и укреплению здоровья работников с высоким уровнем профессионального риска.
Практическая значимость
Разработка и внедрение современных методов оценки экспозиции к вредным производственным факторам, характерных для процессов сварки и наплавки конструкций из стальных сплавов с применением флюсов, позволили провести коррекцию оздоровительных программ для электросварщиков, а также определить критерии для уточненной оценки их профессионального риска.
Результаты диссертационной работы были использованы при подготовке следующих нормативных и методических документов:
1. Методические рекомендации «Профилактика и ранняя диагностика хронической профессиональной интоксикации марганцем у сварщиков машиностроительных и судостроительных предприятий Санкт-Петербурга» (утверждены Главным государственным санитарным врачом в г. Санкт-Петербург от 4 декабря 2003 г.).
2. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Р 2.2.2006-05 (письмо Главного государственного санитарного врача РФ Г.Г. Онищенко № 0100/57-06-26 от 12 января 2006 г.).
3. Пособие для врачей «Современные методы диагностики и профилактики хронической профессиональной интоксикации соединениями марганца» (утверждено заседанием секции «Гигиена» Ученого Совета МЗ и СР РФ, протокол №1 от 30 января 2006 г.).
По результатам выполненных диссертационных исследований осуществлены гигиенические мероприятия, позволившие улучшить условия труда электросварщиков и уменьшить общее число работников, занятых на особо вредных видах электросварки - ручной и полуавтоматической (на 20,3%), снизить профессиональную и профессионально обусловленную заболеваемость на крупнейших предприятиях отрасли (ОАО «Ижорские заводы» и ОАО «Судостроительный завод «Северная верфь» в 1,4 раза), уменьшить в 2 раза численность женщин, занятых в зонах проведения электросварочных работ.
Результаты диссертационных исследований внедрены в работу по оказанию медицинской помощи работающему населению в МСЧ № 20, МСЧ ОАО Судостроительный завод «Северная верфь», а также в учебный процесс на кафедре гигиены окружающей и производственной среды и кафедре профессиональных болезней ГОУВПО СПбГМА им. И.И.Мечникова Росздрава.
Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались и были одобрены на конференциях различного уровня: Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, 2005), Научно-практическая конференция «Актуальные вопросы военно-морской медицины в период социально-экономических реформ» (Санкт-Петербург, 2005), Научно-практическая конференция молодых ученых и студентов с международным участием «Молодежь и медицинская наука в XXI веке», (Киров, 2005), Международная научная конференция «Молодежь – медицине будущего» (Одесса, 2005). Основные положения диссертационной работы доложены на совместном заседании проблемной комиссии «Гигиена и первичная профилактика заболеваний» и кафедры гигиены окружающей и производственной среды СПбГМА им. И.И.Мечникова, Санкт-Петербург, 2005.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе монография и 2 публикации в ведущих научных рецензируемых изданиях.
Личный вклад автора. Автор лично принимал участие в выполнении исследований по всем разделам диссертации, включая постановку цели и задач, определении объема и формировании методик исследования, сборе и анализе заболеваемости с временной утратой трудоспособности, научном анализе, обобщении и обсуждении результатов исследования, подготовке публикаций по теме диссертации. Санитарно-гигиенические исследования проводились как самостоятельно, так и совместно с сотрудниками ФГУН СЗНЦ гигиены и общественного здоровья Роспотребнадзора. Исследования биологического материала выполнены Национальным институтом профессионального здоровья, Осло, Норвегия. Доля участия автора в накоплении материала – до 80%, в обработке и анализе материалов – до 100%.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов исследования, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа содержит 43 таблицы и 8 рисунков. Список литературы включает 216 источников, из них 89 иностранных авторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Для корректной оценки среднесменных концентраций сварочного аэрозоля необходимо применение индивидуального отбора проб воздуха в зоне дыхания работника, вследствие непостоянства концентраций веществ при различных технологических операциях по сварке, наплавке и резке металлов.
-
Производственные процессы электрической сварки конструкций из стальных сплавов с применением флюсов характеризуются высоким уровнем профессионального риска (3 класс 3 степени по гигиенической классификации). Этот риск определяется, главным образом, повышенными концентрациями вредных веществ, входящими в состав сварочного аэрозоля, нагревающим и охлаждающим микроклиматом, широкополосным шумом, локальной вибрацией, повышенными локальными физическими нагрузками на костно-мышечную систему верхних конечностей, вынужденным положением тела при выполнении трудовых операций в полузамкнутых пространствах, интенсивным электромагнитным излучением, в том числе в оптической части его спектра.
-
Неудовлетворительные условия труда при выполнении этих работ оказывают неблагоприятное влияние на состояние здоровья работников и часто являются причиной возникновения массовых профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний. Относительный (апостериорный) риск развития профессиональных заболеваний, рассчитанный по данным эпидемиологического исследования электросварщиков, превышает прогностические уровни риска, рассчитанного по результатам производственного контроля, что также свидетельствует о необходимости совершенствования используемых в настоящее время методов оценки экспозиции.
-
Содержание марганца в цельной крови электросварщиков находится в логарифмической зависимости от интенсивности его ингаляционного воздействия на организм, если при этом измерения аэрозолей марганца в воздухе выполняются в зоне дыхания с применением индивидуального пробоотбора в течение всей рабочей смены. Определение марганца в крови в течение первых двух суток после воздействия может применяться в качестве биологического маркера профессиональной экспозиции у электросварщиков стальных конструкций и использоваться при расследованиях и экспертизах.
-
Сохраняющийся высокий профессиональный риск и сверхвысокий риск заболеваний с временной утратой трудоспособности диктуют необходимость разработки и реализации неотложных мер по предупреждению вредного воздействия производственных факторов на организм электросварщиков, которые должны включать изменение технологического процесса сварки и резки стальных конструкций с заменой марганецсодержащих материалов на менее токсичные материалы, автоматизацию процессов ручной и полуавтоматической сварки и наплавки с применением флюсов, совершенствование оценки профессионального риска и средств индивидуальной защиты работников, повышением качества медицинской профилактики.
