Профессиональные риски здоровью сварщиков при сочетанном влиянии сварочного аэрозоля и охлаждающего микроклимата

Введение. Вопросы сохранения здоровья работников, подвергающихся сочетанному воздействию охлаждающего микроклимата рабочих мест и других вредных производственных факторов, актуальны для России, особенно ее северных и восточных регионов [1–3]. Было доказано, что воздействие охлаждающего микроклимата повышает уровень общей [4] и профессиональной заболеваемости, в частности ускоряет развитие вибрационной болезни [5–7], способствует более ранней манифестации и прогрессированию сердечно-сосудистых заболеваний [8][9], влияет на формирование «циркумполярного гипоксического синдрома» [10], развитие скелетно-мышечных нарушений [11, 12], а также возникновение нарушений репродуктивной функции как у мужчин, так и у женщин [13][14].

В настоящее время профессия электрогазосварщика (ЭГС) является одной из наиболее распространенных и востребованных [15]. Известно, что в процессе сварки и резки металлов происходит образование опасных и вредных веществ, которые оказывают неблагоприятное воздействие на работника. К таким веществам относятся твердые и газообразные токсические вещества сварочного аэрозоля, состав которых зависит от сварочных материалов и свариваемых металлов, способов и режимов сварки и ряда других обстоятельств [16][17].

Среди профессиональных нарушений здоровья ЭГС наиболее распространена хроническая интоксикация марганцем [18]. Также отмечается высокая доля бронхолегочных заболеваний, вызванных воздействием сварочного аэрозоля [19]. Прежде всего это пневмокониоз, который выявляется обычно у ЭГС при стаже более 15 лет, и хронический бронхит, возникающий уже через 5 лет работы в профессии [20][21]. Кроме болезней органов дыхания у ЭГС выявлен высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [22], в частности установлена связь между ишемией миокарда и проведением сварочных работ [23].

Важно отметить, что труд ЭГС широко применяется на предприятиях всех отраслей, имеющих рабочие места с охлаждающим микроклиматом как на открытых площадках, так и в производственных помещениях [3][19]. Происходящая интенсификация экономической деятельности на территории «холодных» регионов Российской Федерации требует углубления знаний об особенностях сочетанного влияния охлаждающего микроклимата и вредных производственных факторов, включая сварочные аэрозоли.

Цель исследования заключалась в оценке риска развития нарушений здоровья у ЭГС при воздействии сварочных аэрозолей в микроклимате с охлаждающими и допустимыми параметрами.

Материалы и методы исследования. Изучены результаты специальной оценки условий труда (СОУТ) и периодических медицинских осмотров (ПМО) ЭГС подземных апатит-нефелиновых рудников (Мурманская область), составивших основную группу, и вагоностроительного предприятия (Ленинградская область), составивших группу контроля. Отличительным признаком условий труда двух групп было наличие (основная группа) или отсутствие (контрольная группа) охлаждающего микроклимата рабочих мест, а общим – экспозиция к сварочным аэрозолям. Все ЭГС были мужчинами.

Математико-статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с применением программного обеспечения Microsoft Excel 2010 и Epi Info 7.0. Сравнение двух независимых выборок осуществляли с помощью t критерия Стьюдента. Рассчитывали относительный риск (ОР) развития хронической патологии и его 95 % доверительный интервал (ДИ). Различия структуры распределения качественных признаков оценивали с помощью критерия согласия χ². Числовые данные представлены в виде абсолютных значений, процентной доли, среднего арифметического и стандартной ошибки среднего арифметического (M ± m). В качестве критерия статистической надежности выбран не менее чем 95 % доверительный интервал (р < 0,05).

Результаты исследования. Результаты СОУТ рабочих мест ЭГС основной группы показывают, что в составе твердой фазы аэрозоля, выделяющегося при сварке, на рабочем месте в зоне дыхания был обнаружен марганец в концентрациях 0,21–0,50 мг/м³ (ПДК – 0,6 мг/м³). Среднесменные концентрации марганца составили 0,23–0,31 мг/м³ (ПДК – 0,2 мг/м³). Среднесменные концентрации диЖелезотриоксида – 1,8–2,2 мг/м³, силикатсодержащей пыли – 1,85 мг/м³ – ниже значений предельно допустимых концентраций. Оценку газовой составляющей проводили по содержанию оксидов азота и оксида углерода. Концентрации определяемых веществ находились в диапазонах 5,9–14,4 мг/м³ (ПДК – 5 мг/м³); 21,3–40,8 мг/м³ (ПДК – 20 мг/м³) соответственно. Рассчитанный эффект суммации для оксидов азота и оксида углерода находится в диапазоне 1,3 4,0. Полученные данные позволяют оценить условия труда по химическому фактору как 3-й класс 1-й степени.

В подземных рудниках добыча руды и погрузочно-доставочные работы осуществляются в условиях охлаждающего микроклимата, что соответствует температуре воздуха, равной 3–8 ºС в холодный период года, повышенной влажности (до 100 %) и скорости движения воздуха до 2,0–4,0 м/с. По данным СОУТ микроклимат в подземных условиях имеет охлаждающий характер и соответствует классу 3.1. Эквивалентный уровень непостоянного шума на рабочем месте ЭГС при проведении ремонтных работ составляет 83–85 дБА, что превышает ПДУ – 80 дБА. Интенсивность ультрафиолетового излучения 200–315 нм (УФ-В + УФ-С) при использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук составляет во время проведения сварочных работ 6,18 Вт/м², 8,12 Вт/м², 7,23 при ПДУ 1,0 Вт/м² – класс 3.1.

ЭГС основной группы вынуждены длительное время в течение рабочей смены находиться в неудобной позе, в частности стоя – в течение 30 % времени, до 20 % смены – в фиксированной позе и до 20 % смены – в вынужденной позе, что позволяет оценить тяжесть труда ЭГС основной группы как 3-й класс – тяжелый труд 1-й степени.

При итоговой оценке полученных результатов установлено, что условия труда ЭГС основной группы оцениваются как вредные – 3-й класс 2-й степени. В качестве вредных факторов признаны химические вещества сварочных аэрозолей, шум, неионизирующие излучения, тяжесть труда.

Исследование условий труда ЭГС контрольной группы показало, что работы выполняются в помещении специально оборудованного сварочного поста с вытяжной вентиляцией, а также в производственных помещениях предприятия. В составе сварочного аэрозоля, выделяющегося в воздушную среду при сварке на оборудованном вентиляцией месте, концентрации марганца составляли 0,04–0,12 мг/м³ (ПДК – 0,6 мг/м³), фтористого водорода – 0,02–0,03 мг/м³ (ПДК – 0,5 мг/м³); концентрации диоксида азота, озона, оксида углерода находились ниже предела определения. При выполнении сварочных работ на участках технического ремонта оборудования содержание марганца в воздушной среде составило 0,7–1,8 мг/м³ (ПДК – 0,6 мг/м³), оксида углерода – 5–12 мг/м3 (ПДК – 20 мг/м³), фтористого водорода – 0,2–0,3 мг/м³ (ПДК – 0,5 мг/м³), диоксида азота – < 1 мг/м³ (ПДК – 2 мг/м³). Среднесменные концентрации диЖелезотриоксида находились в пределах 6,5–8,7 мг/м³. Полученные результаты позволяют оценить условия труда по химическому фактору как 3-й класс 1-й степени.

Оценка микроклимата в холодный период года на рабочих местах ЭГС показала, что фактические среднесменные значения температуры воздуха были в пределах 21,7–23,8 ºС, скорости движения воздуха – менее 0,1 м/с и относительной влажности – 17–33,4 %. Микроклимат всех производственных помещений соответствовал допустимому классу условий труда (класс 2).

Интенсивность ультрафиолетового излучения 200–315 нм (УФ-В + УФ-С) при использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук ЭГС составляет во время проведения сварочных работ 6,18 Вт/м², 8,12 Вт/м², 7,23 при ПДУ 1,0 Вт/м² – класс 3.1. По данным СОУТ, параметры физической, динамической и статической нагрузок, массы перемещаемых вручную деталей и заготовок, количество стереотипных региональных рабочих движений, рабочая поза (стоя – в течение 40 % времени, до 20 % смены – фиксированная поза и до 20 % – вынужденная поза) и другие показатели соответствуют тяжести труда 3-го класса – тяжелый труд 1-й степени.

В целом условия труда ЭГС оцениваются как вредные – 3-й класс 2-й степени. В качестве вредных факторов отмечены химические вещества сварочных аэрозолей, включая вещества фиброгенного действия, и тяжесть трудовых процессов (табл. 1).

ПМО был проведен у 310 и 282 работников основной и контрольной групп соответственно. Значимых различий по возрасту (41,2 ± 0,4 и 40,8 ± 0,6 лет, p = 0,579) и продолжительности стажа (8,56 ± 0,54 и 8,41 ± 0,52 лет, p = 0,841) между группами не отмечалось. У ЭГС основной группы было установлено 499 заболеваний одиннадцати классов (по МКБ 10), а контрольной – 230 заболеваний тринадцати классов (табл. 2).

В обеих группах наиболее распространенным классом болезней были болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (см. рисунок). Структура хронической патологии у работников двух сравниваемых групп отличалась по трем классам заболеваний. В основной группе больший удельный вес имели инфекционные и паразитарные заболевания (p = 0,022) и болезни органов дыхания (p = 0,029), а в контрольной – болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ (p < 0,001) за счет более частого выявления ожирения. Кроме того, в основной группе была меньше доля практически здоровых лиц и больше – с двумя и более заболеваниями, диагностируемыми у одного работника (p < 0,001). Также в основной группе, по сравнению с контрольной группой, отмечалось большее число заболеваний, выявляемых у одного работника (p < 0,001).

Общий риск развития болезней всех классов в основной группе был существенно выше, чем в контрольной группе: ОР = 1,37; ДИ 1,23–1,53; χ² = 35,6; р < 0,001.Также он был выше для семи отдельных классов заболеваний, в том числе для болезней органов пищеварения (ОР = 2,63; ДИ 1,47–4,70; χ² = 11,7; р = 0,0006), мочеполовой системы (ОР = 6,55; ДИ 1,51–28,4; χ² = 8,53; р = 0,004), костно-мышечной системы и соединительной ткани (ОР = 1,50; ДИ 1,14–1,97; χ² = 8,75; р = 0,003), нервной системы (ОР = 5,29; ДИ 1,19–23,4; χ² = 6,10; р = 0,014), кожи (ОР = 3,85; ДИ 1,61–9,18; χ² = 10,9; р = 0,001), органов дыхания (ОР = 3,23; ДИ 1,84–5,69; χ² = 19,3; р < 0,001), инфекционных и паразитарных болезней (ОР = 8,61; ДИ 2,03–36,5; χ² = 12,7; р = 0,0004). Изучено влияние изменений возраста на показатели здоровья ЭГС, осуществляющих сварочные работы в охлаждающем микроклимате и в микроклимате с допустимыми параметрами. Они были минимальными и проявлялись только большей долей болезней эндокринной системы у работников контрольной группы в возрасте 30–41 и 41–50 лет (табл. 3).

Риск развития хронической патологии у работников основной группы, по сравнению с контрольной, был выше в возрасте до 30 лет (ОР = 2,22; ДИ 1,07–4,65; χ² = 6,20; р = 0,0127), 31–40 лет (ОР = 1,51; ДИ 1,23–1,86; χ² = 17,4; р < 0,001) и 41–50 лет (ОР = 1,39; ДИ 1,18–1,65; χ² = 16,7; р < 0,001). Только в возрасте свыше 50 лет вероятность формирования заболеваний в обеих группах существенно не отличалась: ОР = 1,17; ДИ 0,97–1,42; χ² = 2,81; р = 0,094.

Динамика показателей здоровья, связанных с увеличением возраста, в сравниваемых группах имела сходный характер, но была более выраженной в основной группе за счет более раннего (31–40 лет) увеличения доли лиц с полиморбидной патологией и числа заболеваний, диагностированных у одного работника (p < 0,001). В обеих группах в возрасте 41–50 лет происходило уменьшение числа практически здоровых лиц, а в возрасте более 50 лет – дальнейшее ухудшение показателей здоровья. Значимые различия определялись между сравниваемыми группами и проявлялись следующими признаками: большим числом заболеваний, выявляемых у одного работника в основной группе во всех возрастах (p < 0,05–0,001); большей долей лиц с полиморбидной патологией в возрасте 31–40 и 41–50 лет (p < 0,001); меньшей долей практически здоровых лиц в возрасте до 30 лет, 31–40 лет и 41–50 лет (p = < 0,05–0,001) (табл. 4).

Изменения продолжительности стажа оказывали минимальное влияние на структуру хронических заболеваний в обеих группах. В основной группе отмечалось увеличение удельного веса болезней системы кровообращения при стаже более 50 лет по сравнению со стажем до 5 лет (p < 0,01). В группе контроля таких изменений структуры патологии не было. Между двумя группами отмечалось только одно отличие: при стаже 11–15 лет доля болезней эндокринной системы у работников контрольной группы была больше, чем в основной (p < 0,001) (табл. 5).

В основной группе, по сравнению с контрольной, повышенный риск развития хронической патологии отмечался при стаже до 5 лет (ОР = 1,39; ДИ 1,97–1,70; χ² = 10,4; р = 0,001), 6–10 лет (ОР = 1,5; ДИ 1,20–1,89; χ² = 13,9; р = 0,0002) и 41–50 лет (ОР = 1,25; ДИ 1,00–1,55; χ² = 4,49; р = 0,034). При стаже свыше 15 лет существенных различий между двумя группами не выявлялось (ОР = 1,13; ДИ 0,92–1,39; χ² = 1,52; р = 0,218) (табл. 6).

Увеличение продолжительности стажа у работников обеих групп приводило к снижению (p < 0,01) доли практически здоровых лиц, повышению (p < 0,01) доли работников с двумя и более заболеваниями, а также росту (p < 0,001) числа заболеваний, диагностируемых у одного работника (стаж 11–15 лет). Между группами отмечались существенные различия по величине долей практически здоровых лиц и лиц с полиморбидной патологией при стаже до 5 лет (p < 0,001), 6–10 лет (p < 0,001) и 11–15 лет (p = < 0,05–0,001). При всех четырех вариантах продолжительности стажа число заболеваний, выявляемых у одного работника, было больше в основной, чем в контрольной группе.

Обсуждение. Представленное исследование выявило у экспонированных к холоду ЭГС ряд данных, заслуживающих внимания и обсуждения. Прежде всего это существенно более высокий риск формирования у них хронических заболеваний, развитие которых непосредственно не связано с локальным или общим охлаждением организма. К их числу можно отнести диагностированные болезни кожи (остеофолликулит, дерматит, нейродермит), органов пищеварения (язва двенадцатиперстной кишки), инфекционные (хронический вирусный гепатит) заболевания.

Проведенный нами анализ отечественной и зарубежной научной литературы не позволил найти исследований с аналогичными целями и дизайном, поэтому у нас не было возможности сравнить полученные результаты с показателями других авторов. Однако можно выдвинуть гипотезу, что в основе наблюдаемого феномена лежит снижение устойчивости организма к инфекции, возникающее при действии сварочных аэрозолей в условиях охлаждения. Предположение основано на данных литературных источников, которые отмечают более быстрое истощение функциональных резервов организма, связанных с поддержанием температурного гомеостаза в охлаждающей среде [4][24][25].

Повышение риска развития инфекционных и кожных заболеваний, болезней мочеполовой системы, органов дыхания и пищеварения (инфекция Helicobacter pilori при язвенной болезни) возможно трактовать с указанных выше позиций. Также наши данные подтверждают факт повышения распространенности болезней органов дыхания при сочетанном воздействии вредных химических соединений (диоксид серы) и переохлаждения, хотя в цитируемом исследовании сварочные аэрозоли не изучались [4]. Меньше вопросов вызывает возникновение у ЭГС, работающих в условиях охлаждающего микроклимата, повышенного риска развития болезней костно-мышечной и нервной систем. Такие изменения у лиц, подвергающихся охлаждению, но не связанных со сварочными аэрозолями, были описаны ранее [11][12][26].

Также важно отметить, что охлаждение на рабочем месте сопровождалось уменьшением доли практически здоровых лиц, увеличением доли лиц с полиморбидной патологией и числа нозологических форм заболеваний, диагностируемых у одного работника. Эти изменения поддерживают вышеприведенные данные о повышении риска развития семи классов хронической патологии. Однако в любом случае полученные в ходе выполнения работы сведения являются предварительными и для их подтверждения необходимы дополнительные исследования.

Заключение. У ЭГС, экспонированных к сварочным аэрозолям в условиях охлаждающего микроклимата подземного рудника, были выявлены более значительные нарушения здоровья, чем у ЭГС, работающих в цехах предприятия с допустимыми параметрами микроклимата. Они проявлялись повышенным риском развития болезней органов пищеварения, мочеполовой системы, костно-мышечной и нервной систем, кожи и подкожной клетчатки, органов дыхания, инфекционных и паразитарных заболеваний. Помимо этого, среди ЭГС, подвергающихся охлаждению, отмечалось снижение удельного веса практически здоровых лиц, повышение доли лиц с полиморбидной патологией и числа хронических заболеваний, диагностируемых у одного работника. Полученные данные обусловливают необходимость разработки дополнительных медико-профилактических мероприятий для ЭГС, работающих в условиях охлаждающего микроклимата.