Комбинированное воздействие электромагнитных полей и промышленных ядов на состояние здоровья работников энергетического предприятия

В статье представлены результаты изучения влияния промышленных ядов и низкочастотных электромагнитных полей на здоровье водителей транспорта и специального транспорта, работающих в АО «KEGOC». Условия труда водителей характеризовались непостоянным шумом и общей вибрацией, средние значения эквивалентных уровней которых соответствовали допустимым. Водители спецтранспорта подвергались сочетанному воздействию электрических и магнитных полей промышленной частоты и газов, выделяющих при эксплуатации автотранспорта. И хотя средние уровни химических веществ в воздухе рабочей зоны не превышали санитарных нормативов, но их совместное воздействие на одни и те же органы — мишени (органы дыхания, печень, почки) определяли возрастание риска возникновения заболеваний (индекс опасности достигал уровня 65,8-70,38). Заболеваемость с временной утратой трудоспособности у водителей различных транспортных средств на исследуемом предприятии характеризовалась в наибольшей степени болезнями органов дыхания. Отношение шансов для болезней системы кровообращения составило 10,3 (95 % доверительный интервал 1,56-67,82) с высокой степенью значимости (χ2 = 7,02, р < 0,05). Производственное воздействие электрических полей промышленной частоты может оказывать специфическое влияние на риск возникновения заболеваний костно-мышечной системы и травм у работников энергетического предприятия (водителей специального транспорта), а также усиливать токсические и раздражающие свойства промышленных ядов, определяя возрастание болезней системы кровообращения и глаз, что следует учитывать в будущих исследованиях.

Введение

При накоплении большого фактического материала по воздействию ЭМИ низкой частоты на реакции живых объектов и систем был выявлен ряд особенностей, касающихся отсутствия прямой зависимости биологических эффектов от интенсивности и частоты ЭМИ, необычность зависимости эффекта от дозы, от времени воздействия и после воздействия [1; 10]. Установлено, что профессиональное воздействие низкочастотных электромагнитных полей (ELF-EMF) может представлять потенциальную опасность для работников электростанции за счет изменений в окислительном стрессе и иммунных реакциях. Для частот до 10 МГц в организме индуцируются изменяющиеся во времени электрические поля, которые могут влиять на электрические свойства живых клеток и изменять их функцию [2]. В последнее десятилетие отмечаются случаи электромагнитной гиперчувствительности, которая относится к последствиям для здоровья, связанным с воздействием электромагнитных полей (ЭМП), и которая Всемирной организацией здравоохранения была официально названа «идиопатической непереносимостью окружающей среды, связанной с электромагнитными полями» (IEI-EMF) [3]. Предполагают, что причины электрогиперчувствительности (EHS) и множественнойхимической чувствительности (MCS) могут иметь общий патологический механизм. Оба нарушения, по-видимому, включают связанную с воспалением гипергистаминемию, окислительный стресс, аутоиммунный ответ, капсулоталамическую гипоперфузию, а также дефицит метаболической доступности мелатонина [4]. Некоторые авторы считают, что магнитные поля могут взаимодействовать с веществом посредством индуцирования электрических токов, путем приложения силы к магнитному материалу или путем воздействия на химические реакции [5]. Так, выявлено, что воздействие ELF-MF изменяло клеточный ответ клеток SH-SY5Y на 1-метил-4-фенилпиридиний [MPP(+)] за счет значительного ухудшения окислительно-восстановительного гомеостаза и содержания тиола, вызывая увеличение карбонилирования белка. В результате токсичность MPP (+) даже в низких дозах сильно повышается в клетках, подвергшихся воздействию ELF-MF, из-за значительного повышения уровней АФК, потенцирования окислительного повреждения и индукции каспаз зависимого апоптоза [6].

Целью исследования явилось изучение состояния здоровья работников АО «KEGOC» (водителей специального транспорта), испытывающих профессиональное воздействие промышленных ядов и низкочастотных электромагнитных полей при обслуживании ЛЭП (линий электропередач).

Методы исследования

Воздействие электрических полей и промышленных ядов оценивали по результатам измерений, собранных у 84 работников — водителей специального и вспомогательного автотранспорта 4 понижающих станций (ПС) АО «KEGOC» за полную рабочую смену. Оценка воздействия факторов производственного процесса на здоровье для работников основных профессиональных групп были проведены по концентрации химических и интенсивности физических факторов, которые были сопоставлены с их с гигиеническими нормативами (Р N 2.2.755-99, 2000Д) и оценены с получением интегральных характеристик. Согласно данным хронометражных исследований и интенсивности шума, вибрации, электрической и магнитной составляющих на рабочих местах, были проведены расчеты их сменной дозной нагрузки, которые сравнивали с допустимыми уровнями (кратность). Всего проведены исследования на 22 рабочих местах. Для определения загазованности и запыленности воздуха выполнено 216 анализов, для определения интенсивности шумоизлучения и вибрации — 33 замера шума и 18 замеров общей вибрации, а для определения интенсивности напряженности поля и плотность магнитного потока 8 замеров ЭМП ПЧ.

Средневзвешенная сменная концентрация минеральной пыли, азота диоксида, аэрозоля минеральных масел и смеси углеводородов на рабочем месте в автобоксах, в кабинах автомобилей, а также сменная доза были включены в матрицу данных, чтобы определить их воздействие на состояние здоровье работников. Сменные дозы химической и пылевой нагрузок были рассчитаны с учетом фактических концентраций данных веществ в воздухе рабочей зоны, минутного объема дыхания, который зависит от категории тяжести труда, согласно данным таблицы классификация тяжести работы Бэскирка [7; 144], и продолжительности контакта за 8 часовую смену [8]. Интенсивность электрической и магнитной составляющих ЭМП промышленной частоты (50 Гц), регистрируемых на рабочем месте, оценивали по среднеарифметическому значению напряженности и сменной дозы при выполнении производственной деятельности в ходе обслуживания высоковольтных линий (ВЛ), рассчитывали суммарную напряженность поля с учетом времени ее воздействия, поглощенную дозу с учетом вектора Пойн- тинга, экспозиционную нагрузку.

Заболеваемость с ВУТ (с временной утратой нетрудоспособности) анализировали для работающих на 4 ПС АО «KEGOC» за период 2010-2014 гг., как по уровню общей заболеваемости, так и по каждому из 15 исследуемых классов заболеваний согласно МКБ-10.

Статистическая обработка проведена в программе «STASTICA V.10» с привлечением модуля описательной статистики, с проверкой гипотезы о нормальности распределения, с расчетом среднестатистических показателей (М ± m), ошибки среднего и 95 % доверительных интервалов, медианного уровня (Мс) и 25-75 % квартилей. Для сравнения количественных значений изучаемых параметров, соответствующих нормальному распределению и имеющих равные СКО, использовали критерий Сть- юдента для несвязанных групп при уровне значимости р < 0,05 [9].

Результаты и обсуждение

В современной промышленности ЭМП действуют на организм рабочего в комплексе с другими факторами трудового процесса и производственной среды. Малоизученным остается сочетанное воздействие ЭМП промышленной частоты и газов, характерных для энергетического производства.

Наиболее встречающимся на производстве газом является диоксид азота, он выделяется и при эксплуатации автотранспорта (выхлопные газы). Диоксид азота относят ко 2 классу опасности, он обладает общетоксическим действием. Его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны составляет 5,0 мг/м3 (табл. 1). При воздействии повышенных концентраций диоксида азота отмечается увеличение заболеваний органов дыхания за счет накоплений в крови метгемоглобина.

Углеводороды относят к 4 классу опасности, их концентрация в воздухе рабочей зоны составляет 300 мг/м3. Клиническая картина отравлений углеводородами складывается из симптомов поражения глаз, органов дыхания, печени, почек, ЦНС и кожи. ПДК аэрозолей минеральных масел в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м3 (4 класс опасности). Аэрозоли минеральных (нефтяных) масел воздействуют на печень, почки, органы дыхания и кожу. При их воздействии на кожу человека могут развиваться такие заболевания, как экземы и воспаления кожных покровов, злокачественные опухоли (канцерогенное действие), фолликулиты или масляные угри. Пыль неорганическая, с содержанием двуокиси кремния ниже 20 % относится к 4 классу опасности, ее концентрация в воздухе рабочей зоны составляет 6 мг/м3. Наибольшему влиянию пыли подвержены органы дыхания.

Таблица 1

Гигиеническая характеристика основных химических веществ, присутствующих в воздухе рабочей зоны энергетического производства

Название вещества

ПДК

Класс опасности

Референтные дозы RFC, мг/м3

Критические органы/системы

NO2

5

2

0,04

Органы дыхания, кровь (образование МеШ^

Минеральные масла

5

4

0,05

Печень, почки, органы дыхания, кожа

Углеводороды

300

4

0,071

Г лаза, органы дыхания, печень, почки, ЦНС, кожа

Пыль

6

4

0,075

Органы дыхания

Проведенные нами исследования по оценке условий труда на энергетических предприятиях АО «KEGOC» показали, что, в зависимости от вида профессии, персонал ПС подвергается воздействию различных физических факторов, интенсивность которых выходила за пределы допустимых гигиенических значений. Высоким уровням воздействия электрических полей промышленной частоты (ЭП ПЧ), прежде всего, подвергались электромонтёры и электрослесари подстанций и воздушных линий. Кроме них, воздействию ЭМП подвергаются и водители спецтранспорта (автовышки, автокраны) в ходе обследования и обслуживания элементов воздушных линий, территорий под ЛЭП, в зоне воздействия электрических и магнитных полей ПЧ со средней напряженностью 23,28 кВ/м и 2,84 мкТл. Их труд, кроме того, сопровождается непостоянным шумом и общей вибрацией, средние значения эквивалентных уровней которых соответствовали допустимым.

Подготовка и отладка двигателей специальной автотранспортной техники проводится в автобоксах на понижающих станциях и в подразделении службы механизации и транспорта. Здесь водители подвергались воздействию различных химических веществ, выделяющихся в воздух рабочей зоны при работе двигателей внутреннего сгорания с использованием различных видов топлива (бензин, дизельное топливо). И хотя средние уровни химических веществ в воздухе рабочей зоны не превышали санитарных нормативов (табл. 2), но их совместное воздействие на одни и те же органы — мишени (органы дыхания, печень, почки) определяли возрастание риска возникновения заболеваний (индекс опасности достигал 65,8-70,38).

Для всего персонала, обслуживающего электроустановки и воздушных линий (ВЛ), характерно нахождение в неудобной рабочей позе до 40-60 % рабочего времени за смену с частыми и глубокими наклонами, с поднятыми руками и головой. Кроме того, для водителей спецтранспорта энергетических объектов напряженность труда достигала класса 3.1-3.2, что было обусловлено наличием риска для собственной жизни и ответственности за жизни других людей.

Заболеваемость с временной утратой трудоспособности (ЗВУТ) у водителей специального транспорта на исследуемом предприятии характеризовалась в наибольшей степени болезнями органов дыхания (12,8 случаев и 97,2 дней на 100 работающих), костно-мышечной системы (12,1 случай и 168,7 дней) и системы кровообращения (9,8 случаев и 131,1 дней на 100 работающих) (табл. 3).

Таблица 2

Содержание вредных химических веществ в кабинах автомобилей и автобоксе

Химические вещества

ПДК, мг/м3

Автомобильный бокс

Водитель специального транспорта

Водитель автотранспорта

n

среднее

n

среднее

n

среднее

Пыль

6

9

3,17±0,35

24

3,30±0,30

11

3,38±0,38

0,63-6,1

2,7-3,9

2,5-4,3

Азота диоксид

5

9

1,51±0,1

6

10,38±5,0

4

14,47±8,3

0,5-2,62

-2,6-23,3

-11,8-40,8

Аэрозоли минеральных

5

   

9

3,29±0

4

2,0±0,5

масел

   

3,3-3,3

0,5-3,5

Углеводороды

300

9

21,28±1,03~

7

37,04±7,50

4

24,32±5,6

7,6-37,6

18,6-55,5

6,4-42,3

Примечание. В числителе интенсивность в мг/м3, в знаменателе — 95 %ДИ.

Таблица 3

Показатели ЗВУТ по классам МКБ в случаях на 100 работающих АО «KEGOC» за 2010–2014 гг.

Болезни по классам МКБ-10

Водители спецтранспорта

Водители автотранспорта

Сл./100

Дней/100

Прод-ть

1 случая

Сл./100

Дней/100

Прод-ть

1 случая

Инфекции и паразитарные болезни

-

-

-

15,1±0,3

422,4±1,1

27,9

Новообразования

-

-

-

2,8±0,1 ¯

80,8±0,8 ¯

28,8 ¯

Болезни крови

-

-

-

-

-

-

Эндокринные болезни

-

-

-

3,4±0,1 ¯

66,8±0,5 ¯

19,8 ¯

Психические расстройства

-

-

-

-

-

-

Болезни нервной системы

0,8±0,1 ¯

7,5±0,8 ¯

10,0 ¯

-

-

±

Болезни глаза и его придатков

2,3±0,1

26,4±1,1

11,7

1,7±0,1***

19,1±1,0***

11,3

Болезни уха и сосцевидного отростка

1,5±0,1

10,5±1,1

7,0

0,6±0,1***

12,9±0,6

23,0,

Болезни системы кровообращения

9,8±0,3

131,1±2,2

13,4

2,8±0,1***

54,4±0,6***

19,4

Болезни органов дыхания

12,8±0,3 ¯

97,2±2,7 ¯

7,6 ¯

12,9±0,3 ¯

106,6±1,5**~

8,3 ¯

Болезни органов пищеварения

3,0±0,2

43,7±1,3

14,5

5,6±0,2***

60,6±1,5***

10,7

Болезни кожи

-

-

-

1,1±0,1 ¯

10,1±0,8 ¯

9,0 ¯

Болезни костно-мышечной системы

12,1±0,3

168,7±2,1

14,0

5,0±0,2***

40,4±1,6***

8,0

Болезни мочеполовой системы

2,3±0,1

24,1±1,4

10,7

1,7±0,1***

21,9±1,0

13,0

Травмы

2,3±0,1 ¯

21,1±1,3 ¯

9,3 ¯

1,1±0,1***~

70,1±0,8***~

62,5 ¯

Прочие

0,8±0,1

9,0±0,8

12,0

0,6±0,1

6,2±0,6**

11,0

Общая заболеваемость

47,5±0,6

539,4±4,0

11,4

55,0±0,6***

981,7±3,2***

17,4

Примечание. Статистическая значимость: * — p ≤ 0,05; ** — p ≤ 0,01; *** — p ≤ 0,001.

У водителей обычного автотранспорта наибольшую частоту составляли инфекции и паразитарные болезни, прежде всего за счет бактериальных инфекций легких (15,1случаев и 422,4 дней на 100 работающих). Болезни органов дыхания были на 2 месте (12,9 случаев и 106,6 дней), а болезни органов пищеварения (5,6 случаев и 60,6 дней на 100 работающих) — на третьем месте. Несмотря на 2-е место в структуре водителей автотранспорта интенсивные показатели болезней органов дыхания (по показателю числа дней нетрудоспособности на 100 работающих) у них оказались даже выше, чем у водителей специального транспорта (р < 0,01), хотя по числу случаев ЗВУТ они не различались.

При анализе заболеваемости с временной утратой трудоспособности (ЗВУТ) за изучаемый период 2010-2014 гг. по различным классам было выявлено, что водители специального транспорта чаще и дольше (р < 0,001), чем водители обычного автотранспорта, страдают болезнями системы кровообращения (в 3,5 раза), глаза и его придатков (в 1,4 раза), болезнями костно-мышечной системы (в 2,4 раза) и в 2,1 раз чаще травмируются.

Анализ сочетанного влияния химических и физических факторов на показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности показал некоторое повышение риска заболеваемости для болезней системы кровообращения. Отношение шансов для болезней системы кровообращения составило 10,3 (95 % доверительный интервал 1,56-67,82) с высокой степенью значимости (χ2 = 7,02, р < 0,05).

Известно, что хотя сердечно-сосудистые и скелетно-мышечные расстройства имеют многофакторное происхождение, некоторые характеристики профессионального воздействия на водителей транспорта (стресс, рабочая нагрузка, загрязняющие дорожные движения, неловкое положение, воздействие шума и вибрации всего тела) могут оказывать, по меньшей мере, определяющую роль для возникновения и развития из этих расстройств [10]. Риск для болезней системы кровообращения у водителей спецтранспорта на энергетическом предприятии может быть связан с комбинированным профессиональным воздействием ЭМП промышленной частоты и химических веществ. О повышенном риске некоторых заболеваний сердечно-сосудистой и неврологической систем от воздействия ЭМП на работников электроснабжения сообщается в [11]. Авторы отмечают, что сложность в оценке индивидуального облучения является основной проблемой при оценке взаимосвязи между воздействием ЭМП и неблагоприятными последствиями для здоровья у работников

Установлено, что работники с длительным воздействием ЭМП показали значительно более высокую частоту хронических заболеваний, таких как высокое кровяное давление и сердечно-сосудистые осложнения, а также жалобы на здоровье, включая головную боль, боль и депрессию, по сравнению с контрольной группой, возможно, за счет окислительного стресса, который играет критическую роль в некоторых хронических осложнениях, включая гипертонию, сердечно-сосудистые осложнения, дислипидемию и депрессию [12]. Известно, что дисфункции дыхательной системы часто осложняют гемодинамику, провоцируя рост болезней системы кровообращения [13], которые могут формироваться у водителей автотранспорта, испытывающих на рабочем месте воздействие пыли, химических факторов низкой интенсивности и переменного уровня ЭМП ПЧ. Биохимическим механизмом этого феномена является тот факт, что воздействие на клетки млекопитающих слабых импульсных электромагнитных полей (PEMF) стимулирует быстрое накопление активных форм кислорода (АФК), потенциально токсичного метаболита, играющего многократную роль в реакции на стресс и старении клеток [14].

В обзорах некоторыми авторами отмечено раздражающее воздействие азота диоксида на слизистую глаза, приводящее к возникновению заболевания глаза и придатков [15] и токсическое повреждение ЦНС от углеводородов нефти [16], масляного тумана, вызывающего развитие менингиомы [17]. Более высокая распространенность болезней костно-мышечной системы у водителей спецтранспорта и более частые травмы определяются, по мнению ряда авторов, специфическим влиянием ЭМП на амплитуду мю-ритма в области мозга, участвующей в тактильном восприятии [18], что нарушает координацию движений.

Таким образом, у водителей различных транспортных средств на АО «KEGOC» основную часть заболеваний составляли болезни органов дыхания. Выявленные особенности распространенности заболеваний различных классов у водителей специального и обычного автотранспорта могут быть связаны с интенсивным производственным воздействием ЭМП ПЧ, самостоятельно вызывающего изменения в организме водителей, так и потенцируя (усиливая) воздействие химических веществ на центральную нервную систему, дыхательную систему и систему кровообращения.

 

Список литературы

  1. Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика. Сверхнизкочастотные излучения: моногр. / Ю.Б. Кудряшов, А.Б. Рубин. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. — 230 c.
  2. Zhang D. Resveratrol may reverse the effects of long-term occupational exposure to electromagnetic fields on workers of a power plant / D. Zhang, Y. Zhang, B. Zhu // Oncotarget. — 2017. — Vol. 8, No. 29. — Р. 47497-47506. Doi: 10.18632/oncotar- get.17668.
  3. Huang P.C. Representative survey on idiopathic environmental intolerance attributed to electromagnetic fields in Taiwan and comparison with the international literature / P.C. Huang, M.T. Cheng, H.R. Guo // Environ Health. — 2018. — Vol. 17, No. 1. — Р. 5. Doi: 10.1186/s12940-018-0351-8.
  4. Belpomme D. Reliable disease biomarkers characterizing and identifying electrohypersensitivity and multiple chemical sensitivity as two etiopathogenic aspects of a unique pathological disorder / D. Belpomme, C. Campagnac, P. Irigaray // Rev. Environ. Health. — 2015. -- Vol. 30, No. 4. — Р. 25-71. Doi: 10.1515/reveh-2015-0027.
  5. Johnsen S. The physics and neurobiology of magnetoreception / S. Johnsen, K.J. Lohmann // Nat. Rev. Neurosci. — 2005. — Vol. 6. — Р. 703-712. Doi: 10.1038/nrn1745.
  6. Benassi B. Extremely Low Frequency Magnetic Field (ELF-MF) Exposure Sensitizes SH-SY5Y Cells to the Pro-Parkinson's Disease Toxin MPP / B. Benassi, G. Filomeni, C. Montagna // Molecular Neurobiology. — 2015. — Vol. 53, No. 6. — Р. 4247-4260.
  7. Беркович Е.М. Энергетический обмен в норме и патологии: моногр. / Е.М. Беркович. — М.: Медицина, 1964. — 333 c.
  8. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности. — Руководство Р 2.2.755-99. — Регистрационный номер АДЗ РК № 1.04.001.2000 от 30.11.2000 г. — Астана, 2000. — 149 с.
  9. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA: учеб. пос. / О.Ю. Реброва. — М.: МедиаСфера, 2006. — 305 с.
  10. Ronchese F. Occupational risks and health disorders in transport drivers / F. Ronchese, M. Bovenzi // G. Ital. Med. Lav. Ergo. — 2012. — Vol. 34(3). — Р. 352-359.
  11. Szadkowska-Staiiczvk I. Occupational exposure to electromagnetic fields and its health effects electric in energy workers / I. Szadkowska-Staiczyk, М. Zmyślony // Medycyna pracy. — 2000. — Vol. 51, No. 6. — Р. 637-652.
  12. Zhang D. Resveratrol may reverse the effects of long-term occupational exposure to electromagnetic fields on workers of a power plan / D. Zhang, Y. Zhang, B. Zhu // Oncotarget. — 2017. — Vol. 8(29). — Р. 47497-47506. Doi:10.18632/oncotarget.17668
  13. Баздырев Е.Д. Патология респираторной системы у пациентов с ишемической болезнью сердца / Е.Д. Баздырев, Ю.В. Байракова, Я.В. Казачек, Н.А. Безденежных, О.М. Поликутина, Ю.С. Слепынина и др. // Сиб. мед. журн. — 2019. — № 5. — С. 46-50.
  14. Sherrard R.M. Low-intensity electromagnetic fields induce human cryptochrome to. modulate intracellular reactive oxygen species / R.M. Sherrard, N. Morellini, N. Jourdan et al. // PLoS Biol. — 2018. — Vol. 16(10). — Р. 200-229. Doi: 10.1371/jour- nal.pbio.2006229
  15. Дубинин Д.А. Анализ влияния пыли на здоровье человека и окружающей среды / Д.А. Дубинин, А.В. Дериченко, А.О. Висторова // Инженерный вестник Дона: электрон. науч. журн. — 2019. — № 1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/ archive/nly2019/5540.
  16. Оруджев Р.А. Особенности токсического действия углеводородов нефти на организм человека / Р.А. Оруджев, Р.Э. Джафарова // Вестник ВГМУ. — 2017. — Т. 16, № 4. — С. 8-15.
  17. McElvenny D.M. The INTEROCC case-control study: risk of meningioma and occupational exposure to selected combustion products, dusts and other chemical agents. / D.M. McElvenny, M. van Tongeren, M.C. Turner et al. // Occupational and Environmental Medicine. — 2017. — Vol. 16, No. 1. — Р. 12-22. Doi: 10.1136/oemed-2016-104280. Epub 2017.
  18. Davarpanah Jazi S. Effects of a 60 Hz magnetic field of up to 50 milliTesla on human tremor and EEG: A Pilot Study / Jazi S. Davarpanah, J. Modolo, C. Baker // Int. J. Environ. Res. Public Health. — 2017. — Vol. 12. — Р. 1446. Doi: 10.3390/ijerph14121446.
Год: 2019
Город: Караганда
Категория: Медицина