Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Пылевой фактор в производстве твердосплавных изделий на основе вольфрама и кобальта

На правах рукописи

: г п сд

2 2 АПР №96

ЮДИН Вадим Игоревич

ПЫЛЕВОЙ ФАКТОР В ПРОИЗВОДСТВЕ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ВОЛМ-РАМА И КОБАЛЬТА

14.00.07.- "Гигиена"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Екатеринбург - 1996

Работа выполнена в Медицинском научном центре профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий

г. Екатеринбург

Научные руководители: доктор медицинских наук,

профессор, член-корр.РАЕН С.Г. Доннин

кандидат медицинских наук,

с.н.с. О.Ф. Рослый

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор медицинских наук,

профессор М.Ф. Лемясев

доктор медицинских наук В.Н. Фраш

Ведущее учреждение-Пермская Государственная Медицинская Академия

Защита диссертации состоится "_"_1996г.

в_час.на заседании диссертационного Совета при

Уральской Государственной Медицинской Академии по адресу:620067, Екатеринбург, ул. Репина, 3

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке академии

Автореферат разослан"_" _ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук,

профессор В.Г. Константинов

Актуальность работы. Производство твердых сплавов и изделий из них - стабильно развивающаяся отрасль промышленности ввиду уникальности эксплуатационных свойств получаемых изделий (высокая коррозионная и износостойкость, повышенная твердость и жаропрочность ), а также экономического преимущества их изготовления в связи с применением безотходных технологий. Твердосплавные изделия применяются в приборостроении, машиностроении, энергетике, используются для обработки резанием разнообразных материалов. Потребность в вольфрамо-кобальтовых сплавах удовлетворяется за счет увеличения обьемов их изготовления путем внедрения нового, высокопроизводительного оборудования, реконструкции существующих предприятий и интенсификации труда рабочих.

Вопросам гигиены труда и состояния здоровья рабочих, занятых в производстве твердых сплавов на основе карбида . вольфрама и кобальта, посвящены работы, выполненные 40-80-е годы (Г.М. Пархоменко,1948; Н.В. Мезенцева,1957;

B.Т. Саутиева,1967; И.Т. Брахнова,1971; С.Х.Чурмантаева

C.Г. Домнин, 1984). В этих работах показано несовершенство с гигиенических позиций применявшихся технологических процессов и оборудования, создающих повышенные концентрации вольфрама и кобальта в воздухе рабочей зоны, приводящие к развитию у работающих профессиональной патологии.Внедренные в последующие годы новые технологические процессы и оборудование, обьемно-планировочные решения цехов производс-ва твердых сплавов не получили до сего времени должной гигиенической оценки.

При изучении условий труда на предприятиях, производящих вольфрамо-кобальтовые сплавы, имеет значение изолированное и комбинированное действие характерных для этих производств аэрозолей вольфрама и кобальта.

Данные по биологическому действию пылей, содержащих преимущественно вольфрам и его соединения, немногочисленны и противоречивы. Так, одни авторы приходили к заключению об отсутствии у вольфрама собственных токсических свойств, которые могут проявляться только при сочетанном действии с металлами, в частности с кобальтом (3.С.Каплун,1963). -Другие исследователи отмечали у вольфрама наряду с фиброген-ными свойствами и общетоксическое действие (А.А.Лукашев, 1980; 1Лзоп , Ьа^егуз, 1994).

Металлический кобальт, относится к веществам, облада-

юшим гематологическим эффектом (А.П. Ястребов, 1965), возможным канцерогенным, эмбрио-, гонадотоксическим и мутагенным влиянием (IARC, 1991).

О воздействии вольфрама и его соединений на канцерогенез, мутагенез и репродуктивную функцию организма известно меньше, чем о подобных эффектах, вызываемых кобальтом. Установлено, что вольфрамат натрия вызывает нарушени« процессов оссификации костной системы плодов экспериментальных животных ( В.Г. Надеенко, 1977 )', в опытах in vitro на культуре лейкоцитов человека увеличивает частот] гиперплоидных клеток (С.И.Ворошилин, 1977).

Данных, относящихся к установлению мутагенных, канцерогенных, эмбрио- и гонадотоксических свойств карбид« вольфрама и кобальта при их комбинированном действии в условиях производства и эксперимента, мы не обнаружили.

Все изложенное обусловило актуальность наших исследований и позволило обосновать их цель и основные задачи.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы явилось научное обоснование рекомендаций по оздоровлению условий труда и профилактике профессиональной и общей заболеваемости в современном производстве твердосплавных изделий из карбида вольфрама у кобальта на основе изучения условий труда и состояния здоровья работающих.

Лля достижения цели решали следующие задачи: -дать гигиеническую оценку условий труда с углубленной оценкой пылевого фактора и физиолого-эргономическим анализом трудового процесса;

-изучить характер и частоту профессиональной патологии у работающих по результатам углубленного медицинского осмотра:

-провести эпидемиологический анализ смертности от злокачественных новообразований рабочих твердосплавного производства;

-исследовать в экспериментах на животных мутагенные, гонадо- и эмбриотоксические свойства карбида вольфрама раздельно и при комбинированном воздействии его с кобальтом:

-обосновать комплекс мер по предупреждению воздействия вредных факторов производства на организм работающих, профилактике общей и профессиональной заболеваемости.

На з а ц и т у выносятся следующие основные положения:

-в условиях внедрения высокопроизводительного оборудования и новых технологических процессов в твердосплавном производстве продолжают наблюдаться повышенные концентрации карбида вольфрама и кобальта в воздухе рабочей зоны, неблагоприятный микроклимат, сохраняется значительная доля тяжелого физического труда;

-неблагоприятные условия труда в производстве твердых сплавов на основе карбида вольфрама и кобальта обуславливают развитие у работающих профессиональной пылевой патологии, профессиональных аллергических заболеваний кожи и повышенную смертность от злокачественных новообразований;

-экспериментальные исследования свидетельствуют о неблагоприятных отдаленных последствиях влияния карбида вольфрама на организм, проявляющихся в эмбриотоксическом и мутагенном эффектах, комбинированное воздействие карбида вольфрама и кобальта сопровождается ослаблением гонадоток-сических,эмбриотоксических и мутагенных свойств этих металлов.

Научная новизна и т_е о р е т и-ч е с к а я значимость.

Получены новые данные по характеристике условий труда, профессиональной заболеваемости у работающих в современном производстве твердых сплавов на основе карбида вольфрама и кобальта. Установлено, что рабочие данного производства подвергаются повышенному риску развития злокачественных новообразований. В эксперименте впервые получены данные о мутагенном, гонадо- и эмбриотоксическом действии карбида вольфрама при раздельном и комбинированном с кобальтом поступлении в организм.

Практическая ценность. Материалы исследований использованы при:

-разработке методических рекомендаций "Ранняя диагностика и профилактика профессиональных заболеваний у рабочих, занятых в производстве металлокерамических порошков и металлокерамических изделий" (утв. ИЗ СССР 04.02.91г.);

-разработке методических рекомендаций "Первичная, вторичная профилактика и ранняя, диагностика профессиональной патологии у рабочих порошковой металлургии ( на основе вольфрама и кобальта) (направлены 21.02.96, N 04/65 в УМС

- в -

ГКСЭН РФ) ;

-научном обосновании и разработке комплексов гигие нических и медико-биологических рекомендаций по оздоровле ниго условий труда, профилактике заболеваемости рабочих Ки ровградского завода твердых сплавов (акты внедрения о 20.12.93 г. и 14.10.95 г.)

Апробация работы. Материалы исследова ний доложены на: Республиканской конференции "Современны проблемы и методические подходы к изучению влияния факто ров производственной и окружающей среды на здоровье чело века" (Ангарск, 1993) и научных конференциях Медицинског научного центра профилактики и охраны здоровья рабочи промышленных предприятий (1994,1995,1996 гг. По теме дис сертации опубликовано 4 работы.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на___ страницах машинописное

текста и состоит из введения, семи глав, заключения, выво дов, библиографического указателя, включающего 170 источ ника, в том числе отечественных - 110 и иностранных - 60 Диссертация содержит ____ таблиц.

Методы и объём исследований Гигиеническая оценка условий труда и состояния здоровь работающих проводилась нами в течение 1990-1995 гг. в ос новных цехах по производству вольфрамо-кобальтовых сплаво: Кировградского завода твердых сплавов (КЗТС), различающих ся по принятым объемно-планировочным решениям. При это] применяли комплекс современных гигиенических, санитарно технических, физиологических, клинических, эксперименталь но - биологических и статистических методов исследований.

Для характеристики пылевого фактора были изучены ис точники образования и пути распространения аэрозолей уровни запыленности воздуха и физико - химические свойств пылей, в том числе содержание соединений вольфрама и ко бальта. Всего отобрано 1286 проб. Среднесменные концентра ции металлов определяли при помощи индивидуальных пробоот борников "Casella"(31 человеко/смена). Часть отобранны: фильтров использовали для определения дисперсности, удель ной поверхности и растворимости пылевых частиц. Выполнен! 1128 измерений производственного микроклимата.

Санитарно - технические исследования включали изуче' ние общего и естественного воздухообмена, а также систе) механической вентиляции производственных помещений.

Для фиэиолого-эргономического анализа трудового процесса использовали традиционные и впервые разработанные в МНЦ методы исследований, позволяющие определять величину работающей мышечной массы, динамическую и статическую мы. шечные нагрузки, динамическую мышечную активность, а также оценивать влияние факторов трудового процесса на функциональное состояние нервно - мышечной, сердечно - сосудистой, дыхательной и терморегуляторной систем организма. Выполнено 1080 различных измерений.

С целью выявления характера и частоты профессиональной патологии проведено медицинское обследование 261 рабочего основных профессий КЗТС в условиях экспедиционных выездов, при участии отдела профпатологии и физиотерапии. Наряду с клиническими применяли иммунологические методы исследований - эпикутанные пробы с производственными аллергенами (112) и сенсибилизацию к ним в реакциях специфическо-. го лейколизиса и специфической агломерации лейкоцитов.

Изучение смертности от злокачественных новообразований у рабочих основных и вспомогательных цехов Кировградс-кого завода твердых сплавов выполняли согласно методическим рекомендациям "Изучение эпидемиологии злокачественных новообразований среди промышленных контингентов проспективным методом с ретроспективно подобранной когортой" (М., 1986). В разработку были включены все работавшие на предприятии на 1 января 1971 года со стажем работы не менее одного года. В качестве контрольной когорты использовано население сравнительно чистого в экологическом отношении города, в котором проживало 14588 мужчин и 18066 женщин (180020 и 219080 человеко-лет соответственно). В контрольной группе из разработки были исключены лица, имевшие профессиональный контакт с канцерогенными веществами или с неустановленным профмаршрутом.

За изучаемый период (1971-1990 гг) была прослежена судьба 795 рабочих КЗТС, в том числе 516 женщин и 279 мужчин. В качестве первичной документации использовали карты личного состава отдела кадров предприятия. Полученные данные уточняли в отделах социального обеспечения и архивах ЗАГСа г.г. Кировграда и Екатеринбурга. Диагнозы верифицировались в онкологических диспансерах г. Кировграда и контрольного города.

Интенсивные показатели смертности от ЗН вычисляли на 100 000 человеко-лет путем соотнесения фактического числа

умерших к числу человеко-лет наблюдения. После вычисления интенсивных показателей для основной и контрольной когорт было проведено вычисление так называемых ожидаемых показателей смертности. В качестве ожидаемых использовали показатели смертности контрольной когорты, стандартизованные по возрастному распределению рабочих основной когорты. Отношение наблюдаемых показателей к ожидаемым характеризовало онкологический риск у рабочих твердосплавного производства

Определение токсичности вольфрамо-кобальтовой пыли в остром опыте проводили на белых беспородных крысах весом 150-200 г. Введение пыли осуществляли интрагастрально и внутрибрюшинно в дозах от 1 до 10 г/кг, при введении пыль разводили в 2-3 мл свежей сыворотки крови. На каждую дозировку было взято по 6 животных. Наблюдение за животными осуществляли в течение 21 дня. Определение параметров токсичности проводили по гибели животных с учетом введенной дозы. Суммарный токсический эффект в частях от ЛДзо каждого ингредиента ( при различных сочетаниях доз металлов ) определяли методом Леве. Работу проводили в соответствии с методическими рекомендациями "Постановка исследований по изучению характера комбинированного действия химических веществ с целью разработки профилактических мероприятий" СМ., 1985).

Параметры острого действия в дальнейшем были использованы для выбора доз в серии опытов по изучению отдаленных последствий воздействия металлов на организм животных ( эмбриотоксический, гонадотоксический и мутагенный эффекты). В экспериментах животных распределяли на 4 равные по численности группы, из которых одна служила интактным контролем, две другие подвергались раздельному влиянию карбида вольфрама и кобальта, четвертая - комбинированному воздействию.

Сравнительная оценка действия кобальта и карбида вольфрама на гонады проводилась в субхроническом эксперименте, когда два раза в неделю в течение 52 дней самцам крыс внутрибрюшинно вводили металлы в дозах: Со-0,1 ЛДоо (6,3 мг/кг веса ) и ИС-50 мг на крысу. Комбинированная интоксикация вызывалась одновременным совместным введением тех же доз.По окончании затравки у животных регистрировали изменения массы тела, коэффициентов массы семенников, анализировали функциональные показатели сперматогенеза ( ко-

личество сперматозоидов, процент их подвижных форм, кислотную и осмотическую резистентность ).

Для выявления мутагенности металлического кобальта, карбида вольфрама и их комбинации были использованы микроядерный тест (ИТ) в соответствии с "Методическими указаниями по оценке мутагенной активности химических веществ микроядерным методом" (М., 1984), тест доминантных летальных мутаций (ДЛМ) в соответствии с методическими рекомендациями "Определение мутагенных и бластомогенных свойств новых химических веществ" (М., 1983).В микроядерном тесте исследуемые вещества вводили внутрибрюшинно белым мышам в дозах: первой группе - карбид вольфрама 30 мг/животное (около 1,2 г/кг), второй группе - кобальт 1/10, 1/5, 1/2 ЬБзо (6,3; 12,6; 31,6 мг/кг), третьей группе - смесь этих металлов в соотношении компонентов 1:1 (6,3 мг/кг Со и 30 мг ИС ), четвертая была интактной. Забой животных осуществляли через 24 часа после введения. Тест ДЛМ проводили на половозрелых крысах-самцах, затравленных в ходе гонадоток-сического эксперимента,их спаривали с интактными самками. Забеременевших самок забивали на 20-й день беременности. Подсчитывали количество мест имплантации, живых, мертвых и резорбированных эмбрионов, после чего определяли стадию, на которой происходила гибель эмбрионов и общую эмбриональную смертность.

Эмбриотоксический эффект изучали на белых крысах -самках, которым с первого дня беременности внутрибрюшинно вводили изолированно и в составе смеси кобальт и карбид вольфрама в дозах 1,5 мг/крысу и 50 мг/крысу соответственно. На каждую группу брали по 10 крыс. Наступление беременности определяли по наличию сперматозоидов в вагинальных мазках. На 20-й день животных декапитировали и при вскрытии подсчитывали количество желтых тел беременности в яичниках, наличие мест имплантации, число живых и мертвых плодов, число резорбций, вес и длину плодов, вес и диаметр плацент. Вычисляли показатели доимплаш'иционной, постимп-лантационний и общей эмбриональной смертности.

Статистическую обработку проводили методом вариационной статистики с расчетом средних величин и их ошибок, оценкой уровней значимости различий между средними по критерию Стьюдента. Оценку различий между опытными и контрольными группами по показателям эмбриональной гибели определяли по критерию Хи-квадрат ( изменение считалось зна-

- 10 -

чимым при его значении, большем или равном 3,8). Взаимодействие факторов (металлов) в эмбриотоксическом и мутагенном экспериментах оценивали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа, позволяющего измерять силу, определять достоверность влияния каждого из факторов, а также взаимодействие их градаций в соответствии с критерием Фишера (Плохинский H.A., 1970).

.Результаты исследований. Производство твердосплавных изделий - сложный многостадийный процесс, включающий пирометаллургическую обработку исходных и конечных продуктов, размол и просев промежуточных материалов, их смешивание, прессовку и спекание готовых изделий. Выполнение почти всех производственных операций связано с загрузкой технологического оборудования порошкообразным сырьем и его выгрузкой.

Современные цеха по изготовлению твердых сплавов представляют собой многоэтажные здания, в которых размещено оборудование всего технологического цикла. Принятые обьемно-планировочные решения цехов по производству твердых сплавов нерациональны: термические участки расположены в центральных пролетах зданий с застройкой наружных стен, достигающей 90-100%, высока плотность размещения оборудования. Характерной особенностью организации воздухообмена является подача приточного воздуха через потолочные плафоны по схеме сверху-вниз с высокими скоростями и температурой, достигающей 45,:>С, что приводит к опрокидыванию конвективных струй воздуха, отходящих от печей и в ряде случаев способствует нагреву воздуха рабочей зоны. Правильную организацию воздухообмена затрудняет сложное архитектурно -строительное оформление зданий, особенности компановки и размеров технологического оборудования. В результате происходит перетекание загрязненного воздуха с одного участка на другой, формирование застойных зон. Кроме того, наблюдается поступление загрязненного воздуха на технические этажи зданий, где используются приточные вентиляционные системы, работающие на рециркуляцию. По показателям тепло-напряженности термические участки цехов относятся к помещениям со значительными избытками явного тепла.

Ведущим вредным профессиональным фактором в производстве твердосплавных изделий является запыленность воздуха рабочей зоны. Изучение химического состава витающей пыли в изучаемых цехах показало, что основными компонента-

- 11 -

ми ее являются вольфрам, его карбид, кобальт. Вместе с тем пыль представляет собой аэрозоль сложного химического состава и включает такие металлы как никель, марганец, титан, хром в концентрациях, не превышающих соответствующие ГЩК. Наибольшие среднесменные и максимально разовые концентрации вольфрама отмечались на рабочих местах аппаратчиков печей восстановления, размольщиков, машинистов просеивающих установок (табл. 1). На рабочих местах спекальщиков и прессовщиков концентрации вольфрама возрастали при операциях, связанных с разгрузкой порошковых материалов, но не превышали ПДК.

Максимально разовые концентрации кобальта превышали ГЩК в воздухе рабочей зоны размольщиков, занятых на мокром размоле, машинистов просеивающих установок и прессовщиков. Среднесменные концентрации кобальта были выше ПДК в воздухе рабочей зоны всех исследованных профессий, за исключением аппаратчиков печей. восстановления бескобальтового

Таблица 1

Концентрации вольфрама и кобальта в воздухе рабочей зоны производства твердых сплавов, Х+5х

Профессиональные Максимально разовые Среднесменные

группы концентрации,мг/м3 концентрации,мг/м3

вольфрам кобальт вольфрам кобальт

ПДК- 6,0 ПДК-0,05 — ГЩК-0,01

Аппаратчик печей 1 • : ■

восстановления

(бескобальтовое

производство) • 16,5±10,4 не обн. 11,2+2,6 не обн.

Аппаратчик печей !

восстановления 18,1+9,7 0,03+0,00 14,7+1,2 0,03+0,00

Размолыцик:

сухой размол 44,8+29,3 0,04+0,01 21,2+3,2 0,02+0,00

мокрый размол 20,8+11,4 2,83±0,61 ,■ - - 0,34+0,04

Машинист

просеивающих

установок 17,1+11,4 1,21+0,30 9,2+0,6 0,46+0,07

Прессовщик 2,8+1,3 0,09+0,01 1,5±0,2 0,06±0,00

Спекальщик 3,7+0,8 0,05+0,01 2,5+1,1 0,04+0,00

производства.

В твердосплавных цехах имеются источники конвективного и лучистого тепла - электропечи восстановления, кар-бидизации и спекания. На основных рабочих местах, даже в холодный период года, формируется нагревающий мироклимат. Температура воздуха рабочей зоны при обслуживании электропечен для восстановления вольфрама и спекания изделий в среднем составляла соответственно 31,3±4,2 '"С и 28,3+0,8°С, на рабочих местах машинистов просеивающих установок, где источниками тепла являются смесительные машины, - 25,2±0,2 "С, при допустимой"Санитарными нормами микроклимата производственных помещений N 4088, 1986.- 19°С для тяжелого труда.

На участках,не имеющих собственных источников тепловыделений, температура воздуха рабочей зоны также превышала допустимые уровни: у прессовщиков при норме 21 °С она составляла в среднем 23,9±0,8 °С, а у размольщиков при норме 19 °С - 23,3+0,8 °С (сухой размол) и 26,0±0,4 °С (мокрый размол).

Эргономические наблюдения показали, что трудовой процесс рабочих изученных профессий характеризуется региональными мышечными нагрузками с преобладанием статического компонента, при вовлечении в трудовой процесс менее 50% мышечной массы. Большее физическое напряжение по величине мышечных нагрузок испытывают машинисты просеивающих установок, аппаратчики печей восстановления, размольщики на мокром и сухом размолах, меньшие -прессовщики и спекальщики (табл.2).

Исследование ряда физиологических показателей проведено для оценки степени вовлечения сердечно-сосудистой, респираторной систем и нервно-мышечного аппарата в обеспечение необходимого уровня физического напряжения при изучаемых видах труда, К их числу относятся частота сердечных сокращений (ЧСС), минутный объём дыхания(МОД), кожно-легочные влагопотери (см.табл.2). Высокие величины среднерабочей ЧСС и МОД наблюдались у рабочих всех изучавшихся профессий, за исключением прессовщиков, что обусловлено высокими динамическими мышечными нагрузками и воздействием на аппаратчиков, спекальщиков и машинистов просеивающих установок нагревающего микроклимата.

Анализ результатов исследования теплового состояния -

Таблица 2

Эргономические и физиологические характеристики трудового процесса

Профессиональные группы Работающая мышечная масса, % Величина мышечных нагрузок, усл.ед. ДМА,Н/с ЧСС средне-рабочая уд/мин МОД, л/мин Кожно-легочные влаго-потери, г/час Степень тяжести труда

динамич. статич.

Аппаратчик печей

восстановления 32 195,0 1034,0 126,0 130,4' 14,0 154,7 • 3.1

Размольщик

-мокрый размол 41 76-, 6 1440,0 .168,0 135,3 13,4 - 90,6 3.1

-сухой размол 34 56,6 485,0 67,0 • 125,4 • 19,6 60,4 3.1,

Машинист

просеивающих -

установок 50 54,7 300,0 140,0 132,5 16,0 198,0 3.2

Прессовщик 37 20,1 90,2 24,8 91,5 ■ 9,;9 ' 40,0 2 .

Спекальщик 39 31,4 255,0 46,6 122,4 14,6 186,0 ? 3.1

- 14 -

и терморегуляции свидетельствует о наибольшей информативности показателя кожно-легочных влагопотерь. Наиболее значительные потери влаги через кожу и легкие отмечались у машинистов просеивающих установок - 198,0± г/час, у спекальщиков - 186,0 г/час и аппаратчиков - 154,7 г/час, чей труд проходит в условиях нагревающего микроклимата с температурами воздуха рабочей зоны, превышающими 30 °С.

Обобщение результатов эргономических и физиологических исследований позволило в соответствии . с "Гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса"(1994) и принимая во внимание использование в ряде профессий труда женщин, оценить труд рабочих основных профессий как тяжелый (класс 3,1-2-й степени), а прессовщиков как допустимый (класс 2).

Гигиеническая оценка условий труда в твердосплавном производстве позволила выделить группы рабочих, подвергающихся воздействию комбинации вольфрама и кобальта, а также вольфрама практически в тех же концентрациях, что позволило оценить неблагоприятное влияние, оказываемое данными металлами на организм работающих, на основании изучения состояния их здоровья.

Проведен углубленный медицинский осмотр 261 рабочего основных профессий производства твердых сплавов. Из числа обследованных 184 человека подвергались комбинированному воздействию вольфрама и кобальта (1 группа), 77 человек контактировали только с соединениями вольфрама (2 группа). Обе группы существенно не отличались по возрастно-стажевому и половому составу.

Из диагностированной патологии наиболее часто выявлялись болезни органов дыхания. Они включают болезни верхних дыхательных путей (460-478 по МКБ) преимущественно в виде субатрофических ринитов и фарингитов. Частота их не имела существенных различий в 1-й и 2-й группах. Гипертрофические изменения верхних дыхательных путей встречались лишь в единичных случаях. Болезни глубоких отделов дыхательных путей ( 480-519 по МКБ ) были представлены в основном хроническими бронхитами - соответственно 10,3 и 9,1%. Кроме того, были выявлены рабочие с измененным легочным рисунком, что, принимая во внимание нарушение у них функции внешнего дыхания и учитывая гигиеническую характеристику их труда, позволило диагностировать профессиональ-

- 15 -

чую патологию - пневмокониоз 0-1.

Пневмокониоз 0-1 с достоверно большей частотой наб-иодался у рабочих, подвергающихся воздействию пыли, главными компонентами которой1 являются кобальт и вольфрам (1-я -руппа), в сравнении с группой рабочих, контактирующих с зольфрамом (2-я группа): 7,6 против 1,3 (Р<0,05).

При анализе распространенности болезней органов ды-сания в зависимости от стажа установлено, что субатрофи-юские процессы носоглотки наблюдались с близкой частотой :реди рабочих всех стажевых групп. Хронические бронхиты 1иагностировались уже при стаже до 5 лет и частота их име-1а тенденцию к росту с увеличением стажа работы. Пневмоко-1И03 0-1 выявлен в 1-й группе также при стаже до 5 лет, с увеличением стажа частота его возрастала. Во 2-й группе »та патология выявлялась лишь при стаже более 16 лет.

По частоте выявляемости за болезнями органов дыхания хледуют болезни органов пищеварения, болезни нервной сис-■емы, костно-мышечной системы и системы кровообращения. >бращает на себя внимание то, что заболевания сердечно-со-:удистой системы в виде гипертонической болезни, ней-о-циркуляторной дистонии, атеросклеротического кардиоск-[ероза, ишемической болезни сердца выявлялись во всех изу-:аемых группах. В то же время частота патологии сердца в иде миокардиодистрофий характеризовалась тенденцией к величению в 1-й группе - 7,2% против 3,9% во 2-й группе. : 10,2% у рабочих 1-й группы и 7,2% рабочих 2-й группы аблюдались болезни кожи и подкожной жировой клетчатки, в ом числе профессиональные аллергические дерматиты - 2,7% 1-й группе и 1,2% во 2-й.

Оценка состояния иммунитета была проведена у 45 рабо-их 1-й группы и 14 рабочих 2-й группы. Отдельную группу оставили 19 рабочих твердосплавного производства, у кото-ых были выявлены профессиональные дерматозы - экземы и ерматиты (группа БАЦ - больные аллергодерматозами). Ана-из полученных данных показал, что кобальт вызывал наи-олыпую степень напряженности сенсибилизации (по данным еакции специфического лейколизиса - РСЛЛ). В реакции спе-ифической агломерации лейкоцитов - РСАЛ не установлено оложительных реакций с кобальтом у рабочих, контактирую-их с вольфрамом (2-я группа).. Необходимо отметить, что ольфрам обладает аллергенным действием, причем в услови-х производства твердых сплавов в большей степени, чем

- 16 -

медь и марганец. Положительные реакции к вольфраму у аппаратчиков печей восстановления, составляющих 2-ю группу, I контактирующих с соединениями вольфрама, возможно, свидетельствуют о том, что в данном случае имеет место истинная, а не перекрестная сенсибилизация к этому металлу.

Таким образом, изучение состояния здоровья рабочих, по данным углубленного медосмотра, показало, что в современном производстве твердых сплавов на основе вольфрама I кобальта по-прежнему остается высоким риск развития профессиональных заболеваний легких и кожи.

Анализ смертности от злокачественных новобразований работающих на КЗТС показал, что у мужчин основных цехов индекс! риска смерти от ЗН всех локализаций, вместе взятых, выше, чем в контрольной когорте в 1,3 раза, у женщин же превышения нет (табл.3). Однако, если у мужчин индекс риска смерти от ЗН легких составляет 1,4; то у женщин основных профессий КЗТС он достигает 1,9 (Р<0,05), то есть в 1,9 раз* выше, чем в контрольной когорте. Обращает на себя внимани« статистически значимое превышение у мужчин наблюдаемых показателей смертности над ожидаемыми от ЗН органов пищеварения, особенно желудка - индекс риска составляет 2,! (Р<0,05). Аналогичное сопоставление смертности от ЗН рабочих вспомогательных цехов, не имеющих контакта с вольфра-мо-кобальтовой пылью, с показателями этой же контрольно! когорты показало, что у мужчин индекс риска смерти от 31 всех локализаций, вместе взятых, составил 1,0; а у женщи1 - 0,5. У женщин вспомогательных цехов за весь период наб-4 людения случаев смерти от рака легких и желудка не установлено .

О наличии онкологической опасности в производств! волъфрамо-кобальтовых сплавов свидетельствует по-видимом; и меньший средний возраст смерти от ЗН рабочих КЗТС ] сравнении с контрольной когортой. Так, средний возрас умерших от рака мужчин и женщин в контрольном городе составил соответственно 62,4±9,3 и 64,4±8,7 года, а у рабочи: основных цехов изучаемого производства 55,3+7,4 и ,Ь±В,< года, то есть на 7,1 у мужчин и на 10,5 года у женщш

меньше, чем в контрольной когорте.

Приведенные данные свидетельствуют о канцерогенно] опасности воздействия пыли, образующейся в производств!

Таблица 3

Показатели смертности от злокачественных новообразовании рабочих

основных цехов КЭТС

Локализация • Мужчины Женщины

наблюдае- ожидае- • индексы • наблюдае- ожидае- индексы

мые мые риска мые мые риска

Все локализации 441,4 333,0 1,3 101,2 138,2 . 0,7

Органы дыхания, 176,6 121,1 1,5 . 11,2 16,7 0,7

в том числе

легкие 147,1 104,4 1,4 11,2 5,9 - -1,9*

Органы пищева-

рения, 176,6 112,5 1,6 45,0 51,2 0,9

в том числе

хелудок 171,6 78,0 2,2=* 22,5 37,0 0,6

* -индексы риска статистически значимы (наблюдаемые показатели значимо превышают ожидаемые)Р<0,05

- 18 -

вольфрамо-кобальтовых изделий. Для подтверждения ро. вольфрама и кобальта в развитии злокачественных новообр< зований необходимо проведение дальнейших исследований koi тингентов рабочих, подвергающихся изолированному воздей твию изучаемых металлов.

Изучение токсичности и о т д ; ленных последствий воздействия на орг; низм карбида вольфрама, кобальта и их комбинации проведе] в серии острых и подострых экспериментов. Опыты по опред! лению острой токсичности показали отсутствие гибели живо' ных при внутрибрюшинном и внутрижелудочном введении пы. карбида вольфрама в дозе 10 г/кг, что позволило рассматр] вать карбид вольфрама как вещество, не обладающее tokci ческим действием. Металлический кобальт обладает выраже! ной токсичностью - его LD»«. составила 63,3+3,4 мг/кг. Из; чение комбинированного действия данных металлов показал! что карбид вольфрама не оказывает влияния на острую toi сичность кобальта, так как число погибших животных увел чилось только при нарастании дозы кобальта и составило 51 (учитываемый эффект) при его введении в количестве, соо1 ветствующем LDs», независимо от дозы WC. LDso металличе> кого кобальта при его совместном поступлении с карбид! вольфрама в организм экспериментальных животных оказала! равной 69,1±3,5 мг/кг.

Введение карбида вольфрама, кобальта и их комбинат не оказало влияния на массу плодов и плаценты. Статист! чески значимое уменьшение длины плодов наблюдалось ли] под влиянием карбида вольфрама.

При изучении плодовитости крыс и эмбриональм смертности характерным для карбида вольфрама явилась нею торая стимуляция оплодотворяющей способности половых кл' ток, которые гибнут преимущественно на ранних стадиях ра вития, приводя к высокой смертности зигот до имплантации

Проявлением эмбриотоксического действия металличе кого кобальта явилась высокая смертность эмбрионов до после имплантации (Р<0,05-0,001). Общее количество резор ций эмбрионов у самок, затравлявшихся кобальтом, было в раза выше контрольных показателей.

При одновременном поступлении металлов показате, плодовитости самок и доимплантационной гибели яйцеклет находились на уровне контроля и были статистически значи: ниже, чем при изолированном введении вольфрама и кобаль

Таблица 4

Направленность статистически значимых сдвигов показателей отдаленных последствий изолированного и комбинированного воздействия на организм карбида вольфрама (НС) и металлического кобальта (Со) в эксперименте

Показатели Различия между группами

Контроль Контроль Со НС

Эмбриотоксичность Со ИС Со 4- НС

-количество живых плодов —

Эмбриональная смертность 1

-доимплантационная + +

-постимплантационная + —

-общая + 4- 4- -

Гонадотоксичность Сперматогенез

-неподвижные формы + 1 —

-осмотическая резистент-

ность - 4-

Мутагенность

Доминантные летальные

мутации-смертность плодов •

-постимплантационная ' + 1 4- . ! —

-общая + 4-

Микроядер«шй тест: ■ >

-число микроядер -кол-во полихроматофилов + ;. 4- + !

-кол-во оксифилов 1 . + — : 'I

+ увеличение, - уменьшение показателя

(Р<0,05-0,001). Постимплантационная гибель эмбрионов, хотя и была статистически значимо выше контрольного показателя, но по сравнению с изолированным введением металлического, кобальта данный эффект снижен в 2 раза (Р<0,01-0,001).

Карбид вольфрама не оказывает статистически значимого влияния на гонады. Введение же металлического кобальта сопровождалось гонадотоксическим действием, которое проявлялось в статистически значимом по сравнению с контролем увеличении неподвижных форм спермиев (Р<0,05), а также

- 20 -

снижении их осмотической резистентности. При совместнс введении металлов в дозах, соответствующих их раздельном поступлению в организм животных, были обнаружены признак гонадотоксического действия. Однако сравнительная оценк Функционального состояния сперматозоидов показала повыше ние их жизнеспособности, в отличие от групп животных, пол вергавшихся воздействию только кобальта.

В микроядерном тесте не удалось выявить мутагенные свойства карбида вольфрама. Кобальт в МТ вызывал статиста чески значимое увеличение индукции микроядер лишь в высс кой дозе (1/2 LEb.>). Совместное введение карбида вольфрам и кобальта в соотношении 1:1 выявило ослабление действу кобальта.

В тесте ДЛМ установлен выраженный мутагенный эффек не только кобальта, но и карбида вольфрама, о чем свиде тельствует статистически достоверное увеличение постимг лантационной гибели эмбрионов в обеих группах по сравнени с контролем. Комбинированное воздействие металлов приводи ло к тому, что постимплантационная гибель зародышей ста тистически значимо снижалась в сравнении с кобальтовс группой, приближаясь к уровню контроля.

В обоих тестах на мутагенность выявлено достоверно ослабление мутагенного эффекта при совместном введении ме таллического кобальта и карбида вольфрама по сравнению изолированным действием кобальта, а по тесту доминантны летальных мутаций также в сравнении с карбидом вольфрама.

Результаты исследований позволили разработать оздоровительные рекомендации, пред усматривающие профилактику общей, профессиональной заболе ваемости и смертности от злокачественных новообразован« рабочих производства твердых сплавов, включающие рекомен дашш по устройству, содержанию производственных зданий сооружений, по организации технологического процесса, вен тиляции, контролю за производственной средой. Предложен рекомендации по использованию средств индивидуальной защи ты и санитарно-бытовому обслуживанию рабочих. Разработан медико-профилактические мероприятия по совершенствовали медицинских осмотров, комплексу функциональных и лабора торных исследований. Предусматривается оценка иммун ного статуса рабочих, своевременное выявление сенс билизации. Рекомендуется применение, показавшую высоку эффективность, галотерапию, которая должна про-

- 21 -

водиться в соответствии с выделенными группами диспансерного наблюдения. Предлагаются оттитрованные нами рабочие концентрации вольфрамовокислого натрия - 0,01-0,05% в зависимости от применяемого метода.

Выводы.

1. Гигиенические исследования, проведенные в современном производстве твердых сплавов на основе вольфрама и кобальта, показали, что ведущим неблагоприятным фактором на всех участках производства являются повышенные максимально разовые и среднесменные концентрации вольфрама и кобальта в воздухе рабочей зоны основных профессиональных групп.

2. Основные производственные помещения, особенно термические отделения твердосплавного производства (восстановления, карбидизации, спекания) по показателям тепло-напряженности относятся к помещениям со значительными избытками явного тепла, характеризуются воздействием на работающих нагревающего микроклимата.

3. Эргономический и физиологический анализ процесса груда по характеру и величине мышечных нагрузок, показате-1ям функционального напряжения сердечно-сосудистой, респираторной систем и нервно-мышечного аппарата, проведенный с учетом использования в ряде профессий труда женщин, позво-1ил оценить трудовой процесс рабочих твердосплавного про-геводства, за исключением прессовщиков, как тяжелый - 3 сласс 1-2 степени, а прессовщиков как допустимый - 2 шасс.

4. При углубленном медицинском обследовании установ-1ено, что ведущей профессиональной патологией у рабочих 1роизводства твердых сплавов является пневмокониоз (0-1), :оторый наблюдался с большей частотой у рабочих, подверга-зщихся воздействию комбинации вольфрама и кобальта в срав-¡ении с влиянием вольфрама, а также профессиональные ал-1ергические дерматиты. Исследование иммунитета показало >олее высокий уровень сенсибилизации при комбинированном ¡ействии этих металлов, хотя сенсибилизация отмечалась и юд влиянием вольфрама.

5. Эпидемиологический анализ смертности от онколо-■ических заболеваний за 20 лет показал повышенный ри-:к развития злокачественных новообразований у рабочих твер-юсплавного производства на основе вольфрама и кобальта.

- 22 -

6. Экспериментальные исследования показали, что к< бальт и вольфрам обладают эмбриотокс^ческим и мутагенным действием, а кобальт и гонадотоксичеким эффектом. Комбин! рованное действие этих веществ приводит к ослаблению отдг ленных последствий их неблагоприятного влияния на органи:

7. Для оздоровления условий труда в производстз твердосплавных изделий необходимо дальнейшее совершен! твование технологического процесса путем внедрения hoboi оборудования, получившего положительную гигиенически оценку, а также реализация научно обоснованного комплек< санитарно-технических, организационных и медико-профила! тических мероприятий.

Список работ , опубликованны по теме диссертации.

1. Условия труда и показатели смертности от злок; чественных новообразований в производстве твердых сплавс ( Н.В. Сигова). - //Тезисы докладов республиканской конфе ренции. Современные проблемы и методические подходы к из; чению влияния факторов производственной и окружающей cpej на здоровье человека. - Ангарск, 1993. - С.292-294.

2. Объёмно- планировочные решения и организация во: духообмена в печных отделениях завода по производст! твердых сплавов (М.А.Беленькая, H.A.Рослая).-//Гигие! труда и профпатология в горно-металлургической промышленности .- Екатеринбург,1995.-С.27-31.

3. Экспериментальное изучение мутагенности вещест! выделяющихся в воздушную среду при получении твердых сплг bob (Н.В. Сигова, Т.Н. Герасименко, H.A. Рослая).-//Гиги« на труда и профпатология в горно-металлургической промыл ленности.- Екатеринбург,1995.-С.79-83.

4. Перспективные физиотерапевтические методы п] профессиональной пылевой патологии легких (H.A. Росла? Е.И. Лихачева, Е.Р. Вагина и др.) // Тезисы докладов pet публиканской конференции "Актуальные вопросы курортолог! и физиотерапии в Сибири и на Дальнем Востоке" (отправле* в печать ) <