Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиена труда при добыче полиминеральной калийной руды



МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР 1-й МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ имени И. М. СЕМЕНОВА

На правах рукописи УДК [613.62 + 614.21:622.349

СТРУТИНСКИЙ Геннадий Михаилович

ГИГИЕНА ТРУДА ПРИ ДОБЫЧЕ ПОЛИМИНЕРАЛЬНОЙ КАЛИЙНОЙ РУДЫ

14.00.07 — гигиена

А п т о р с ф е р а г

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

,МОСКВА — 1990

Работа выполнена в Ивано-Франковском государственном медицинском институте.

Научные руководители: член-корреспондент АМН СССР, профессор Г. И. Румянцев, доктор медицинских наук, профессор М. Н,. Бережницкий.

Официальные оппоненты: академик АМН СССР, профессор Б. Т. Величковский, доктор медицинских наук, профессор Ю. Л. Егоров.

Ведущая организация — Московский научно-исследовательский институт гигиены им,. Ф,. Ф:. Эрисмаиа Минздрава СССР.

Защита состоится ...............................1990 г. в....;.^.......ч.

на заседании специализированного совета Д.074.05.07 при I Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени медицинском институте им. И. Мк Сеченова (Москва, Большая Пироговская, 2/6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «....^^Г.»........^Т^^Т^.Г.®?^.............. '990 г»

Ученый секретарь специализированного ученого совета доктор медицинских наук

А. А. КОРОЛЕВ.

^ЯУ'Л \

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность тепы. В условиях научно-технического прогресса особое значение приобретают задачи по изучение условий труда, выявление основных закономерностей формирования здоровья работали* современного производства, разработке методов ранней диагностики, снижении уровня общей и профессиональной заболеваемости /Н.Ф.Измеров,1986, 1988, И.В.Саноцкий, К.К.Сидоров, 1987, Р.В.Бо-рисенкова и соавт.,1987/.

Интенсивное развитие калийной горнорудной промышленности неразрывно связано с увеличенном добычи полезного ископаемого, вовлечением в трудовой процесс все большего числа работающих, влиянием на рабочих комплекса производственных {¡акторов, что определяет необходимость осуществления мероприятий по улучшение условий труда и профилактике заболеваемости горнорабочих калийных шахт.

В литературе достаточно полно отражены вопросы гигиены труда при добыча сильвинитовых калийных руд Белоруссии и Урала /А.И.Астахов, 1975, Л.Д.Новоселова,1977, А.С.Богданович,1980, М.П.Чуйко и соавт.,1984, А.А.Ашельрод,1985/. Однако вопросы гигиены труда при добыче полиминеральной калийной руды з Прикарпатском бассейне освещены весьма недостаточно и относятся лишь к началу разработки месторождений и их промышленной эксплуатации /Г.В.Герасимчук, 1966, Н.В.Бессмертнова, 1970/.

Названные выше работы еще недостаточно освещают имеющиеся неблагоприятные факторы производственной среды и не дают комплексной гигиенической оценки условий труда горнорабочих, занятых добычей полиминеральной калийной руды, которая по своему составу не илеет аналогов среди других месторождений /И.Д.Соколов и соавт.,1985/. Не изучено влияние комплекса неблагоприятных ¡¡акторов при добыче калийных руд на показатели состояния здоровья горнорабочих и не дана его оценка в стажево-профессиональном аспекте.

Не изучены особенности этиопатогенеза поражения органов дыха-пня при воздействии калийного аэрозоля.

Вместе с тем, учитывая различия в химическом составе калийных руд различных месторождений, практический интерес представляют данные о характере и степени биологического действия пыли полими-черальной калийной руды. Не освещены также вопросы длительного воздействия на организм малых концентраций калийной пыли в сравнительном плане, в связи с чем до настоящего времени отсутствует научно обоснованный санитарный регламент ее содержания в воздухе рабочей зоны.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилось изучение условий труда рабочих, занятых добычей полиминеральной калийной руды и влияния на организм рабочих факторов производственной среды с обоснованием профилактических мероприятий.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

1. Изучить гигиеническую характеристику производственных факторов при добыче полиминеральной калийной руды.

2. Изучить некоторые показатели состояния здоровья горнорабочих калийных шахт в зависимости от конкретных условий труда.

3. Установить особенности, степень и характер биологического действия калийной пыли на оргализм экспериментальных животных.

Разработать и научно обосновать рекомендации по оздоровлению условий труда и профилактике заболеваемости горнорабочих, занятых добычей полиминеральиой калийной руды.

Настоящая работа выполнялась по плану союзной проблемы 14.02 "Научные основы гигиены труда и профпатологии" и по заказу Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии, яятяется фрагментом нормативно-методических исследований отраслевой программы по разработке комплексной технологии создания обору-

дования по производству гранулированных и крупно-кристаллических минеральных удобрений.

Научная новизна работы: на основании обобщения материалоа ют нико-статистических исследований впервые дана оценка некоторых показателей состояния здоровья основных профессиональных групп рабочих, занятых добычей полиминеральной калийной руды.

Впервые получены новые данные о закономерностях сдвигов в организме рабочих калийной шахты при воздействии калийной пыли по изменении функционального состояния бронхолегочного аппарата, изменении процессов перекисного окисления липидов и активности неко ■ торых ферментов сыворотки крови.

В результате проведенных экспериментальных исследований получены данные по характеристике общетоксического и Ьиброгемного действия пыли полимииеральной калийной руды, определена пороговая концентрация калийной пыли по изменение процессов перекисного окисления липидов и активности ферментов сыворотки крови, показателей активности сурфактантной системы легких при длительном инга ляционном воздействии.

На основании проведенных санитарно-гигиенических и эксперимен тальных исследований обоснованы общие принципы профилактики и разработаны конкретные мероприятия по оздоровлению условий труда горнорабочих калийного производства.

Практическая ценнооть работы. Результаты проведении/ исслодо ваний послумилм основой для разработки езнитарно-пп ионических рекомендаций по улучшение условий труда и профилактики заболеваемости среди рабочих, занятых добычей калийной руды. Указанные рекомендации нмелренн на п/о "Хлорвинил" и Стебннковиком калийном заводе, учтены при формировании пламя экономического и социального развития производства на XIII пятилотку. Результаты работы явились основой дли следующих документов:

-"Материалы по обоснованию предельно допустимой концентрации пили полиминеральной калийной руды в воздухе рабочей зоны, которые одобрены секцией "Промышленная токсикология" Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатологии.

- Информационный листок "Оздоровление условий труда и профилактика заболеваний горнорабочих калийной шахты" /Ивано-Франковс-кий МТЦНТИ.1989, M89-0V.

- Памятка "Шахтеру-калийщику о гигиене труда"/Ивано-Франковск, 1988/.

Апробация работы. Материалы исследований доложены и обсуждены на: XL III Московской научной конференции по основным проблемам гигиены труда /Москва, 1989/, Республиканской конференции "Применение ферментов в медицине" /Симферополь, 1987/, расширен-ндм заседании научно-технического общества Калушского филиала ВНИИГа /Калуш, 1988/, XX, XXI, XXII, XXIii конференциях молодых ученых медиков Ивано-1ранковской обл., на межкафедралвной конференции кафедр общей гигиены и гигиены труда I ММИ им.И.М.Сеченова, з 1990г. <

Публикация: по материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При добыче полиминеральной калийной руды на организм горнорабочих воздействует комплекс производственных факторов, ведущим из которых янляется пылевой.

2. Степень и характер направленности изменений показателей заболеваемости, функции внешнего дыхания, перекисного окисления липвдов. и активности ферментов сыворотки крови горнорабочих отражают интенсивность и длительность воздействия пылевого фактора.

3. На основании данных, полученных в эксперименте на животных, пыль полиминеральной калийной руды следует овносить к аэрозолям смешанного типа с преобладанием сбшетоксического действия.

Структура и объем работы: диссертационная работа состоит на введения, б глав, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на209 страницах машинописи, иллюстрирована П рисунками, 31 таблицами, 12 микрофото. Список литературы включает 240 отечественных и иностранных авторов. К работе имеется приложение, состоящее из 18 таблиц фактического материала и документов о внедрении в практику.

Методы и объем исследований. Исследования проведены на базе калийных рудников п/о "Хлорвинил" и Стебниковского калийного завода. Объектами изучения явились факторы производственной среды и показатели, характеризующие состояние здоровья профессиональных групп рабочих: проходчиков и горнорабочих очистного забоя /I группа/, горнорабочих подземных вспомогательных служб /II группа/ и рабочих наземных ремонтно-механических цехов и службы КИПиА /контроль, III группа/.

Уровни запыленности воздуха определялись с расчетом разовых и среднесменных концентраций калийной пыли /1660/замеров/. Хроно-метражНые наблюдения выполнены в течение 7 человеко-смен. Минералогический состав проб пыли изучался на рентгеновском дифрактонег-ре ДРОН-ЗМ /совместно с с.н.с. Б.Ф.Костиком/. Оценка метеоусловий проводилась по общепринятым методикам.Параметры шума и вибрации измерялись на приборе ВШВ-ООЗ с расчетом эквивалентных уровней звука и корректированных уровней вийроскорооти согласно ГОСТ-12.1,ОиЗ и СНиП №3041-84 /112 заморов/.

Показатели состояния здоровья отдельных профессиональных групп рабочих калийной шахты оценивались по данным: - углубленного анализа эаболеваемооти с ьременной утратой трудоспособности /ВУТ/ за период I98'i-I906 г.г. в соответстьии с методическими рекомендациями /Н.В.Догле и соавт., 1981/. Всиго проанализировано 2051 листов нетрудоспособности;

- анализа периодических медицинских осмотров с изучением функции внешнего дыхания на микрокомпьютерной автоматизированной системе "Пулма-01" /у 357 чел./.

- для оценки функционального состояния организма изучались биохимические показатели практически здоровых рабочих / у Ц7 чел./ Изучались процессы перекисного окисления липидов /ПОЛ/ сыворотки крови по изменению параметров инициированной ионами двухвалентного железа хемилюминесценции по методу Ю.В.Владимирова /1976/. Измеряли светосумму спонтанного свечения / 5СП /, амплитуду быстрой вспышки /к /, медленной вспышки / Н /, ее светосумму /$ин /.Активность £Н-групп определяли методом амперометрическо-го титрироиания /В.М.Торчинский,1971/. Насыщенность железой трансферрина определяли колориметрическим методом по Г.А.Бабен-ко /196В/. У горнорабочих определялась также активность ферментов: АлАТ и АсАТ унифицированным методом, активность холинэсте-разы по методу Хестрина, щелочной фосфатазы по методу Бессии /В.Б.Меньшиков,1973/.

Экспериментальные исследования по оценке бж>логического действия пыли проводились е соответствии с методическими рекомендациями для обоснования санитарных регламентов вредных веществ в воздухе рабочей зоны за №2163-80 и №2673-83. Для оценки фиброг'Внных свойстви калийной пыли использовались следующие критерии: содержание суммарного оксипролина и липидов в легочной ткани. Влияние калийной пыли на состояние сурфактантной системы легких в острых и хронических опытах изучалось модифицированным методом Вильгельми-Ленгмвра /З.В.Еюдь, 1975,В.Ю.Горчаков,1982/. с расчетом минимального и максимального поверхностного натяжения /ПН^. и ГШ,, „ / и индекса стабильности /ИС/ по Клементсу /1962/.

Характер развития фиброзного процесса выявлялся применением

специальных гистологических методоЕ исследования: при окраска нл коллагеновые волокна по Ван Гизону, импрегнации преколлагсновых волокон по Футу, суданов III для окраски липидов /совместно с к.б.н. Д.А.Новоземцевой/.

Статистическая обработка данных санитарно-гигиенических и экспериментальных исследований проводилась с использованием методов вариационной статистики на микрокалькуляторах типа MK-6I по специальным программам /Л.А.Пастухов, В.С.Шелудько, 1985, Б.С,Е<. горад, 1987/'.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННА ИССЛЕДОВАНИЙ Ьзучение технологического процесса позволило установить, что основным способом добычи полиминеральной калийной руды в Прикарпатском бассейне калийных руд является буровзрывной, коюрый составляет 87-92$ валового объема.

Технологический процесс включает несколько этапов: бурение, заряжание шпуров и скважин, взрывание, проветривание забоя, доставку и погрузку отбитой руды, откатку горной массы к стволу.

Проведенные нами исследования показали, что ведущее место среди комплекса производственных факторов по своей интенсивности занимает мелкодисперсная пыль полиминвральной калийной руды. Она состоит из таких минералов как каинит, лангбейнит, галит, содержит мало сильвинита /до 4,43%/ и представляет собой сульфаты и хлориды калия, магния, натрия, кальция, характеризуется высокими показателями нерастворимого остатка /до 1ь,Ц-17,7%/, главным компонентом которого является диоксид кремния. Содержание свободного диоксида кремния в пыли составляет до 10$ /9,3*0,3$/. По данным рентгендифракционного анализа свободный диоксид кремния представлен в виде кристаллической модификации ¿--кварца. Пиль также содержит незначительное количество микроэлементом /0,032 массы пылевой пробы/, среди которых превалирует свинец, ьакадий.

Зыпатенность воздуха рабочей зоны колеблется в больших пределах. Наибольшее значение в формировании среднесменных концентраций /ССК/ на рабочих местах бурильщиков, проходчиков и машинистов комбайнов В1БМ-2 /от 65,9+7,3 до 268,6+1.3, 8 мг/м3 / имеет основной технологический процесс - бурение горного массива, на выполнение которого приходится 37,5-48,Ъ% рабочего времени. Значительно ниже ССК калийного аэрозоля на рабочих местах горнорабочих вспомогательных служб /10,9<_0,4 нг/м3/ и практически не зависили от вида выполняемых операций. Хронометражные данные об использовании противо-аэрозольных респираторов показали, что горнорабочие добычной группы используют их 50,7-55,51 рабочего времени при выполнении основной и некоторых вспомогательных операций.

Поступление калийного аэрозоля в воздух рабочей зоны обусловлен несовершенством технологии выемки руды, применением буровзрывного способа добычи, отсутствием эффективных методов борьбы с пы-левыделением.

В процессе добычи калийной руды на организм горнорабочих воздействует производственный шум и вибрация, основными источниками которых являются электробуровые установки, работающие комбайны ШБН-2, вентиляторы местного проветривания типа СВМ. На рабочих местах машинистов комбайнов и бурильщиков эквивалентные уровни звука превышают предельно допустимые на 24-17,8 дБ А.Процесс бурения сопровождается воздействием на горнорабочих локальной вибрации, при этом корректированные уровни виброскорости превышают предельно допустимые н^ 20-24 дБ.

При изучении микроклиматических условий установлено, что в выработках, прилегающих к главному стволу, производственных помещениях околоствольного двора формируется динамический микроклимат с большими колебаниями температуры /от -2°С до +22°/, атомности /51-7{$/, скорости движения воздуха /до 2,2 -4,6 м/с / в течение

года. Параметры микроклимата на рабочих местах горнорабочих добычной группы, удаленных от воздухоподающего ствола, имеют более стабильный характер.

Изучение, условий труда в процессе добычи полиминеральной калийной руды указывает на воздействие на организм рабочих комплекса неблагоприятных факторов, ведущим из которых является пылевой, что определяет особенности заболеваемости.

Анализ заболеваемости с ВУТ выявил достоверно более выоокие показатели у горнорабочих обеих групп по сравнении с наземными рабочими: болевших лиц /71,1+3,3, 56,1+_2,8 и 42,6+3,2 соответственно/, случаев нетрудоспособности /81,8+6,6, 77,2+4,9 и 59,5+5,4/, дней нетрудоспособности /908,3^21,8, 794,6+15,9 и 638,5+17,8/, средней длительности одного случая нетрудоспособности /10,2+0,8, 9,7+0,6 и. 8,7+0,6 дня/, процента нетрудоспособности /2,66+0,12, 2,15_+0,12 и 1,84+0,17/. Наиболее высокие показатели заболеваемости регистрировались у возрастных группах "40-49 лет" и "50 лет и более" среди горнорабочих добычной группы. Увеличение показателей заболеваемости наблюдалось также о возрастанием профессионального стажа работающих, наиболее ощутимое в I группе горнорабочих, в стажавой группе "10-14 лет".

Неблагоприятные условия труда горнорабочих определяют структуру заболеваемости, в которой преобладают заболевания органов дыхания /62,7-53,5Я случаев и 41,8-38,4< дней нетрудоспособности/. Дисперсионный двухфакторный анализ /по возрасту и стану/ случаев утраты трудоспособности по поводу заболеваний органов дыхания уотановил статистмчеоки достоверное влияние стажа работы в запыленных услових на развитие заболеваний органов дыхания /доля фактора 30,91, Р <10,01/.

У горнорабочих добычной группы регистрировались также более высокие показатели /в 1,6 раза по случаям и в 2,1 раза по дням

нетрудоспособности/ по уровню бэлезней костно-мышечной системы и соединительной ткани по сравнению с наземными рабочими.

Среди горнорабочих распространены также болезни кожи и подкожной клетчатки, которые в 2,4 раза по случаям и в 2,4 раза по дням нетрудоспособности превышали показатели контроля. Чаще у горнорабочих добычной группы встречаются заболевания периферической нервной системы /радикулиты, невриты, плекситы/.

Результаты периодических медицинских осмотров рабочих, занятых добычей полиминеральной калийной руды, указывают на высокую распространенность хронического бронхита /23,Ъ%/, что, очевидно, связано с наличием свободного диоксида кремния, несовершенством профессионального отбора рабочих. Изучение комплекса параметров внешнего дыхания практически здоровых лиц установило изменение вентиляционной функции легких по обструктивному типу у 22,обследованцых рабочих I группы и у 19,5% рабочих II группы. Реже развивался рестриктивный тип /у 5,1% и 2,9% рабочих соответствуюаих групп/. Извсех изучаемых показателей внешнего дыхания отмечалось наиболее значительное снижение скоростных параметров форсированного выдоха /МОС^ - МОСу^/, наиболее значимое у горнорабочих I группы. Обнаруженные изменения указывают на развивающуюся преморбидную дисфункцию бронхов среднего и мелкого калибра / В.Л.Левицкая, 1987, 1С ¿1а1., 1986/при воздейст-

вии пылевого фактора.

Изучение состояния процессов ПОЛ, активности ¡Ш-групп и насыщенности железом трансферрина сыворотки крови практически здоровых горнорабочих показало различную динамику параметров среди основных профессиональных групп, что, очевидно, зависит от силы воздействия факторов производственной среды и, в первую очередь, калийной пыли. Так, у горнорабочих I группы отмечалось усиление процессов ПОЛ /увеличение'светосуммы спонтанного све-

чения/ и перенапряжение и истощение антиоксидантной системы организма /увеличение амплитуды медленной вспышки/. В группе рабочих вспомогательных служб наблюдалась иная динамика изменений процессов ПОЛ: регистрировалось усиления антиоксидантной активности сыворотки крови, необходимое для поддержания нормального уровня процессов ПОЛ. У горнорабочих I группы наблвдалось также уменьшение количества ¿И-групп и повышение насыщенности железом трансферрина /табл.1/.

Таблица I

Показатели ПОЛ и антиоксидантных систем сыворотки крови основных профессиональных групп рабочих калийной шахты

Показатели

Профессиональные группы

: I : II : III

Число обследованных 45 42 30

Scn /Ю3 имп/с / 1,48+0,08х 1,12+0,09 1,12+0,07

£ин' ДО4 имп/с / 125,38_нб,75х 58,24+3,22х 91,41+4,66 Д, ' / отн.ед./ . 184,86+6,36 140,75+4,29 172,86+4,01 /отн.ед./ 215,42+12,89х 66,58+4,88х 138,35+8,72

■^оС 4,04+0,35* 1,41+0,14х 2,59+0,14

группы 1,79+0,03х 1,88+0,08 2,16+0,06

Насыщенность железом . О,49+0,01х 0,38+0,02 0,34+0,01 трансферрина /усл.ед/

Примечание: х- достоверно по отношению к III группе /контроль/, Р40.05.

Параллельно с изменением состояния процессов ПОЛ у горнорабочих I группы отмечалось статистически значимые изменения активности ряда ферментов сыворотки крови,свидетельствующие о нарушении функции печени: щелочной фосфатазы, холинэстеразы, ала-нин-аминотрансферазы,снижение коэффициента де Ритиса. У горнорабочих II группы регистрировалось достоверное повышение активное-

ги только щелочной фосфатазы.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что у горнорабочих наблюдается высокий уровень бронхолегочной патологии, снижение вентиляционной функции легких преимущественно на уровне бронхов среднего и мелкого калибра, нарушение ПОЛ, сдвиги в системах антиоксвдантной защиты и изменение активности ферментов, указывавших на нарушение функции печени. Величина этих изменений и их характер определяется интенсивностью воздействия производственных факторов, ведущим из которых является пылевой.

С целью изучения характера и выявления особенностей биологического действия пыли полиминеральной калийной руды на организм со стороны отдельных органов и систем проводилось экспериментальное исследование при различных путях поступления пыли в организм подопытных животны^.

Изучение действия калийной пыли на организм животных в острых опытах при внутрижелудочном и внутрибрюшинном поступлении позволило установить слабовыраженные токсические свойства изучаемого вещества. ЛД^ при внутрижелудочном введении для белых крыс составила 10 г/к!, для белых мышей - 8 г/кг, ЛД^ при внутрибрюшинном введении для белых крыс -3,3 г/кг, для белых мышей -3,7 г/кг. Различий в видовой, половой чувствительности не уста-' новлено. При повторном введении калийной пыли с помощью теста "субхронической токсичности" установлено отсутствие кумулятивной способности изучаемого вещества.

В острых ингаляционных опытах нами испытаны концентрации калийного аэрозоля от 30 до 1000 мг/м3. При однократном 4-часовом воздействии пыли в концентрации 974,8 мг/м3 не происходило гибели животных, однако наблюдались достоверные изменения со стороны клеточного состава дыхательных путей и поверхностной актив*

нооти сурфактантов легких. Т всех животных наблюдались сукровичные выделения из носа. Порог раздражающего действия установлен по изменению клеточного состава бронхолегочного лаважа, повышению минимального и максимального поверхностного натяжения сурфактантов легких на уровне 102,3 мг/м3.

Порог острого общетоксического ингаляционного действия установлен на уровне 309,8 мг/м3 по достоверному понижению активности холинэстераэы и АсАТ и увеличению массовых коэффициентов легкого и селезенки на второй день после воздействия, гистологической картине внутренних органов.

Проведенные исследования позволили также заключить, что калийная пыль обладает слабым раздражающим действием на слизистую оболочку глаз кроликов, слабым кожно-резорбтивным действием. Сенсибилизирующее действие пыли не наблюдалось.

Учитывая литературные данные, отсутствие сведений о характере и степени биологического действия пыли полиминеральной калийной руды,- а также результаты изучения состояния здоровья горнорабочих нами был предпринят хронический эксперимент с ингаляцией различных концентраций калийной пыли. Исследования проводились для выявления значимости данного фактора в патогенезе бронхолегочной патологии 'у горнорабочих и в плане гигиенического нормирования.

В целях прогнозирования степени фиброгенности исследуемой пыли проводились опыты ¿л- . Изучение степени адсорбции пыли ионов Са+^ и ее гемолитической активности дает основание отнести вещество к пылям слабой фиброгенности, что подтверждается экспериментом с однократным интратрахеальным введением калийной пыли в сравнении со "стандартным образцом" кварца Люберецкого карьера. Параметры фиброгенеза /общие липиды и оксипролин легочной ткани/ при введении калийной пыли возрастали постепенно к 6 - 9 месяцу от начала эксперимента, но ни в один из сроков не превышали

контрольный в 2 раза.

Учитывая полученные данные о характере биологического действия калийной пыли, а также данные литературы о действии структурно-близких соединений /сильвинита, сульфата калия, калимагневии/, в хроническом ингаляционном эксперименте изучалось биологическое действие калийного аэрозоля в четырех сериях белых крыс в концентрациях: 107,9+1,6 мг/к3, 30,8+0,5 мг/м3, 10,9+0,2 мг/м3 и 4,2+0,1 мг/м3. Оценка действия вещества на подопытных крыс в токсикологическом эксперименте проводилась с применением ряда показателей, отражающих состояние нервной, сердечно-сосудистой, ферментной систем, органов дыхания, печени, процессов перекисного окисления липидов сыворотки крови, сурфактантной системы легких.

При ингаляционном воздействии на уровне 107,9 мг/м3 регистрировалось достоверное повышение показателей, свидетельствующих о фиброгенном аффекте калийной пыли: повышение сухой массы легких и трахеобронхиальных лимфоузлов, общих липидов и оксипролина легочной ткани.Обнаруженные изменения подтверждались гистологическими исследованиями: в легких наблюдались aaieuna бронхита, пери-бронхита, разрастание соединительной ткани, огрубение волокон аргирофильной строки, нелкокапельное ожирение, формирование сили-котических узелков.Состояние сурфактантной системы характеризовалось значительным повышением поверхностного натяжения смывов поверхностно-активных веществ легкого. Повышение поверхностного натяжения, дефицит сурфактантов способствует развитию морфологических изменений в легочной ткани - появлению ателектазов и викарным расширениям альвеол - эмфизематозным изменениям участков легкого.Результаты изучения ПОЛ в этой серии животных указывают на выраженные изменения параметров спонтанной и инициированной хеиилюмиаесценции сыворотки крови. При этом в динамике эксперимента регистрировалась активация ПОЛ, накопление гидроперекисей .

- 15 -

и снижение антиоксидантной активности сыворотки вкрови.

Степень изменения показателей, характеризующих общетоксическое и фиброгенное дейстрие пыли, определялось величиной концентрации калийного аэрозоля и длительностью эксперимента /табл.2/. Так, при ингаляционном воздействии в концентрации 30,8 мг/мэ наблюдалось достоверное увеличение оксипролина к 6 месяцу, общих липидов легочной ткани на б и 9 месяцах хронического эксперимента, возрастание сухой массы легких. Указанные изменения свидетельствовали о фиб})огённом действии пыли на легочную ткань, что подтверждается гистологическими исследованиями. На общетоксическое действие калийной пыли в этой серии животных указывали достоверные изменения иитергальных показателей, активности ферментов сыворотки крови, нарушения в системе ПОЛ - антиоксидантная защита,сурфактант-ной системы легких. При гистологическом исследовании наблюдались дистрофические изменения со стороны печени и почек.

При длительном ингаляционном воздействии калийной пыли в концентрации 10,9 мг/м3 не выявлено выраженных изменений по сравнению с предыдущей серией животных.Лишь к концу эксперимента наблюдалась тенденция к увеличению общих липидов легочной ткани. В этой серии животных изменения параметров поверхностного натяжения сурфактантов легких регистрировались в более поздние сроки, что проявилось в достоверном повышении ПН^^, снижении ИС на 6 и 9 месяцах опыта и указывали на повреждающее действие пыли на

сурфактантнуга систему легких. Динамика изменений параметров хе-

»

милюминесценции сыворотки крови носила иной характер по сравнению с предыдущими сериями животных. В течение эксперимента регистрируемые изменения носили неустойчивый, фазный характер. К концу опыта наблюдалась активация ПОЛ, которая однако сопросояд'а-лась усилением антиоксидантной активности организма.Изменение параметров ПОЛ и активности сурфактантов легких можно расценивать

Таблица 2

Показатели состояния животных в динамике хронического воздействия пыли полиминеральной калийной руды

Срок обследования, мес.

Показатель

3

6

9

30,8:10,9:1,2:30,8:10,9:4,2:30,8:10,9:4,2

<3 -

О № <и К ;Оч Я

Сухая масса легких 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0

Сухая масса т/б лимфоузлов 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0

Общие липиды легких 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0

Оксипролин легочной ткани 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0

Клеточная реакция легких + 0 0 + 0 0 + + 0 0

Состояние сурфак-тантов легких:

минимальное поверхностное натяжение + 0 0 + + 0 + 0 0

максимальное поверхностное натяжение + 0 + + 0 0 + 0 0 0

индекс стабильности - 0 0 ' - - ' 0 - - 0 0

ПОЛ сыворотки крови:

светосуима спонтанного свечения + 0 0 0 0 0 0 + 0 0

амплитуда быстрой ВСПЫШКИ + 0 0 + 0 _ + + 0 0

амплитуда медленной вспышки + + : 0 + 0 - + - - -

светосумма инициированного овечения + 0 0 + 0 - 0 - 0 0

Гистологические исследования:

раздражающее действие + 0 0 + + 0 + + 0 0

фиброз 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0

Примечание: + - повышение, - - понижение /Р<0,05/, О - отсутствие изменений.

'как проявление общетоксического действия компонентов пыли полиминеральной калийной руды. Концентрация калийного аэрозоля на уровне 10,9 мг/м3 близка к пороговой по общетоксическому действию, поскольку некоторые из выявленных изменений носили стойкий характер /щелочная фосфатаза/ и не восстанавливались после прекращения ингаляции /холинэстераза/. Концентрация калийной пыли 30,8 мг/м3 близка к пороговой по фиброгенному эффекту, так как,при воздействии меньших из испытанных концентраций, изменения показателей, характеризующих' фиброгенное действие, носили недостоверный характер.

При воздействии наименьшей концентрацией /4,2 мг/м3/ наблюдались изменения некоторых изучаемых показателей, которые носили временный характер и не выходили за пределы компенсаторных возможностей организма. Поэтому в соответствии с критериями для установления порогов вредного действия эти изменения рассматривались как адаптация.

Повреждающее действие калийной пыли на сурфактантную систему легких, активация П01 сыворотки крови, снижение антиоксидантной активности организма, очевидно, являются важными и ранними механизмами в развитии бронхолегочной патологии при воздействии пыл» полиминеральной калийной руды.

Анализ и сопоставление экспериментальных и клинимоских материалов позволил рассматривать пыль полиминеральной калийной руды как малотоксическое вещество, оказывающее слабое общетоксическое и фиброгенное действие на организм. Причем общетоксическое действие калийного аэрозоля на организм экспериментальных животных несколько преобладает над фиброгенным эффектом.

Материалы проведенных производственных и экспериментальных исследований позволили рекомендовать в качестве ПДК в воздухе рабочей зоны для пыли полиминеральной кллийной руды 5 мг/м3, 3 класс опасности, аэрозоль.

ВЫВОДЫ

1. Процесс добычи полиминеральной калийной руды в Прикарпатском бассейне калийных руд характеризуется воздействием на организм горнорабочих комплекса неблагоприятных факторов, из которых ведущим является пылевой. Трудовая деятельность горнорабочих добычной группы происходит в условиях высоких среднесменных концентраций калийной пыли /65,9-268,6 мг/м3,/, влияния производственного шума и локальной вибрации, превышающие предельно допустимые.

2. Заболеваемость с временной утратой трудоспособности среди горнорабочих, занятых добычей калийной руды, характеризуется более высокими показателями по сравнению с показателями наземных рабочих. Преобладающей патологией горнорабочих калийных шахт являются заболевания органов дыхания /62,7-53,5$ случаев и 41,8-38,к% дней нетрудоспособности/, уровень которых по данным двухфакторного дисперсионного анализа взаимосвязан со стажем в профессии.

3. У горнорабочих калийной шахты установлено снижение вентиляционной способности легких. Наиболее ранними и информативными признаками явилось снижение скоростных характеристик форсированного выдоха /МОСзд, МОС75/, Развитие вентиляционой недостаточности наблюдалось преимущественно.по обстуктивному типу, реже - по рестрикгивному,

4. Длительное воздействие калийной пыли приводит к напряжению ангиоксидантных систем и усилению свободно-радикальной реакции окисления липидов, вызывает сдвиги биохимических показателей сыворотки крови горнорабочих.

5. В результате экспериментальных исследований в острых и хронических опытах установлено, что пыль полиминеральной калийной руды относится к малотоксичным соединениям: видовой и половой чувствительности не обнаружено, кумулятивное и сенсибилизирующее

действие отсутствует, обладает слабым кожно-резорбтивним действием.

6. В острых опытах при ингаляции калийной' пыли обнаружено раздражающее действие на органы дыхания и 'слабое токсическое действие на внутренние органы опытных животных. Порого раздражающего действия установлен на уровне 102 мг/м3. При однократном ингаляционном воздействии порог общетоксического действия установлен на уровне 309,8 мг/м3. При однократном интратрахеальном введении калийной пили выявлены слабо выраженные фиброгенные свойства. ...

7.По данным хронического ингаляционного эксперимента установлено, что калийная пыль обладает слабо выраженными токсическими и фиброгенными свойствами, причем общетоксическое действие исследуемой пыли преобладает над фиброгенным. При этом у животных наблюдались изменения со стороны органов дыхания, состояния сурфактантной системы легких, активности ферментов и перекисного окисления липи-дов сыворотки крови, а также гистологической картины внутренних органов.Пороговая концентрация калийного аэрозоля по общетоксичео-кому действию составила 10,9 мг/к3, по изменении показателей фиб-рогенного действия - на уровне 30,8 мг/м3.

8. Материалы производственных и экспериментальных исследований, а также анализ близких соединений позволили рекомр"ювать ПДК в,воздухе рабочей зоны для пыли полиминеральной калийной руды 5 мг/м3, аэрозоль, 3 класс опасности. Указанные материалы одобрены секцией "Промышленная токсикология" Проблемной комиссии "Научнее основы гигиены труда и профпатологии".

9. Проведенные исследования явились основой для разработки оздоровительных и лечебно-профилактических мероприятий, направленных на улучшение условий труда и снижение заболеваемости горнорабочих, занятых добычей полининеральной калийной руды.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Для предотвращения, значительного снижения воздействия неблагоприятных факторов производственной среды на организм рабочих небходимо:

1. Совершенствование технологии добычи калийных руд, основанной на буровзрывном способе отбойки путем применения комплексов самоходного оборудования для бурения, заряжания шпуров и скважин, доставки руды.

2. Исключение открытой погрузки калийной руды в шахтные вагонетки через полок путем устройства укрытий с двойными стенками, снабженных пылеотсосом.

3. Изоляция отделений опрокида от остальной части околоствольного двора, оборудование гидрообесгшливающих установок на погрузочных, разгрузочных пунктах, применение регулярного орошения почвы

с целью снижения запыленности атмосферы траснпортных выработок.

4. Д.»я снижения шума, который создается вентиляторами местного проветривания забоев, необходимо установить на них глушители шума типа ГИ1-5, ГШ-6. Проведение своевременного ремонта или замена, пришедших в не^одгость, вентиляционных труб.

5. Вывести пульт управления скреперной установки на свежую струю воздуха, перевести управление скреперной установки на автоматическое /кнопочное/.

6. Для улучшения микроклиматических условий в холодный период года поступающий в шахту воздух должен предварительно подогреваться калориферными установками, установленными на отрабатываемых горизонтах.

. 7. Своевременно и постоянно обеспечивать горнорабочих индивидуальными средствами защиты органов дыхания: протввоаэрозольные респираторы применять дифференцировано в зависимости от концентрации пыли в воздухе рабочей зоны /респираторы "Лепесток" ШБ-1-50,

ШБ-1-100, И1Б-1-200/. Для защиты от воздействия производственного шума необходимо полное обеспечение рабочих противошумами: ушных вкладышей "беруши", протйвошумов типа ВЦНИИ0Т-2Н с обязательным медицинским контролем их применения, а также вибродемпфируюиих перчаток для горнорабочих, контактирующих с вибрацией.

8. При приеме на работу целеэообразно введение следующих организационных и медицинских ограничений:

- для лиц, ранее болевших каким-либо заболеванием легких, часто болеющих ОРВИ, внести обязательное и углубленное обследование функционального состояния бронхолегочного аппарата;

- следует внести в трудовое соглашение при приеме на работу пункт, обязывающий рабочего по достижении 10 лет подземного стажа прекратить работу в забое в случае обнаружения морфофункцио-нальных изменений в бронхолегочном аппарате.

9. Ведущим звеном в организации лечебно-профилактических мероприятий является выявление среди горнорабочих "группы риска" в плане развития заболеваний органов дыхания путем углубленного обследования при проведении диспансеризации и периодических медицинских осмотров. Информативными критериями является определение скоростных параметров форсированного выдоха /МОСзд, МОС75/.

10. Привыяплении нарушений в системе "лерекисное окисление липидов/антиоксидантная зашига", определяемых по критериям хеми-люминограмм, целеэообразно применение препаратов, обладающих антноксидантними свойствами /витамин Е, ионол/, двухнедельными курсами в осенне-зимний и весенний периоды.

11. При организации медицинского наблюдения за горнорабочими рекомендуется использовать биохимические методы исследования, сыворотки крови /активность щелочной фосфатазы, холинэстеразы, насыщенности железом транс {»еррина, трансфераз/.

12. Профилирование санатория-профилактория для санации лиц

с преморбидными состояниями и заболеваниями органов дыхания с организацией ингалятория и использованием методов, направленных на повышение неспецифической резистентности организма,

13. Повышение действенности территориальной санитарно-эпидемиологической службы в предупредительном и текущем надзоре за соблюдением санитарных норм и правил на предприятиях калийной горнохимической промышленности.

Внедрение разработанных нами рекомендаций, проведение санитарно-гигиенических и инженерно-технических мероприятий позволило снизить запыленность воздуха при бурении и погрузке в 2-2,5 раза, на этапе дробления с гидрообеспыливанием - в 10 раз /до 4,3+0,5 мг/м3/.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Состояние бронхолегочного аппарата у рабочих калийной шахты и особенности профйЬсионального отбора // Основные направления совершенствования профилактики,-диагностики и лечения заболеваний легких,- Киев, 1985.- С.236 / в соавт./.

2. Влияние производственных факторов на организм шахтеров при добыче калийной руды: Обзор литературы // Врачебное дело,-1986.- *12,- С. 92-95.

3. Свободно-радикальное окисление липидов и активность ферментов сыворотки крови рабочих калийной шахты // Гигиена труда и профессиональные заболевания.-1988.-fc4.-С.27-29/в соавт./

4. Особенности биологического действия пыли полиминеральной калийной руды П Тез.докл. ХХ1У обл.науч. конф.молодых ученых медиков,- Ивано-Франковск, 1989,- С.14,

5. Вопросы гигиены труда при добыче полиминералышх калийных руд // Врачебное дело,- 1989,- #9.-С.104-105 / в соавт./.

6. Условия формирования пылевого фактора в современном калийном горнохимическом производстве //Экологические проблемы районов деятельности калийных предприятий,- Ленинград, 1989.-С.б-П/в соавт/.