Воздействие на здоровье от угольного топливного цикла
По книге: Ядерная энергетика, человек и окружающая среда Н. С. Бабаев, В. Ф. Демин, Л. А. Ильин и др.- Под ред. акад А, II Александрова. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Энергоатомиздат, 1984.
14.4. Ущерб здоровью персонала и населения от нерадиационных воздействий угольного топливного цикла
С точки зрения воздействия на здоровье к наиболее важным этапам угольного топливного цикла относятся добыча угля, его переработка (для персонала) и сжигание угля на ТЭС (для населения). Влияние других этапов угольного топливного цикла на общественное здоровье пренебрежимо мало.
Воздействие на персонал при добыче угля. Основной вредный фактор для здоровья человека при подземной и, в меньшей мере, при поверхностной добыче угля, как и при добыче урановой руды, — пыль. Выше уже говорилось о патологии, которая может возникать при длительном вдыханий больших количеств пыли. Наиболее опасный из макрокомпонентов пыли — кремнезем, окись кремния [41 (см. также II, 4, в гл. 13) ], которая активно воздействует на легочную ткань, вызывая силикоз. Патоморфологическая основа этого заболевания — гибель специфических клеток легкого, осуществляющих функции дыхания, и их замещение соединительной тканью (такой процесс называется фиброзом, уплотнением). Фиброгенная активность угольной пыли меньше, однако концентрация этой пыли в воздухе шахт и разрезов, как правило, выше, чем при добыче урановой руды. Кроме того, угольная пыль практически всегда содержит в виде примеси то или иное количество свободной двуокиси кремния. В результате примерно половина шахтеров, заболевающих пневмокониозом, имеет признаки антракоза, а другая половина — силикоантракоза. Несмотря на то, что антракоз — один из наиболее благоприятно протекающих пневмокониозов, ему присущи основные свойства этой группы заболеваний: возникновение спустя 15—20 лет после начала постоянного воздействия высоких концентраций пыли- прогрессирование заболевания даже после прекращения работы и контакта с пылью- частые осложнения, среди которых важное место занимают туберкулез, а также хронические бронхиты, воспаление и эмфизем легких. Несмотря на известные достижения в области изучения пневмокониозов и борьбы с ними, последние, в частности антракоз и силикоантракоз, все еще встречаются в патологии шахтеров, добывающих уголь, как причина преждевременной смерти. В 1964—1967 гг. среди шахтеров одного из угольных бассейнов страны, нетрудоспособность которых была вызвана пневмокониозами, преобладали инвалиды в возрасте 26—49 лет (92—94%), причем инвалиды старше 60 лет составляли 1,3% заболевших, моложе 20 лет — до 1% (среди рабочих Донбасса, работавших не под землей, а на поверхности, доля инвалидов старше 60 лет составляла 65%) (см. [17] в гл. 13).
Угольная промышленность в большинстве стран — единственный вид производственной деятельности, при котором число профессиональных заболеваний как причины потери трудов способности выше числа несчастных Случаев. Так, в одном из бассейнов: уход на пенсию мужчин по инвалидности из-за заболевания пневмокониозом составил 39%, а по производственным травмам - 26% (см. [17] в гл. 13).
В СССР осуществляется широкий комплекс мероприятий по гигиене труда и обеспечению мер безопасности при добыче угля, направленных, в частности, на снижение запыленности воздуха, профилактику пневмокониозов, их раннее выявление и лечение. Эти меры позволили оздоровить условия труда горнорабочих, существенно снизить запыленность в шахтах и разрезах, значительно уменьшить риск заболеваемости пневмокониозами. Благодаря принятым мерам условия труда шахтеров в СССР значительно благоприятнее соответствующих условий во многих промышленно развитых странах.
Другая форма пылевой патологии, близкая к пневмокониозам, — хронические пылевые бронхиты. Но борьба с пылью в шахтам и угольных разрезах сопряжена с большими сложностями, которые, как выше отмечалось, возрастают вместе с механизацией труда и повышением производительности машин и оборудования. Запыленность зачастую выше там, где выше уровень механизации предприятия, направленные на снижение запыленности, не удовлетворяют темпам развития техники понижающей запыление.
Несмотря на применение ряда мероприятий по пылеподавлению, запыленность воздуха на рабочих местах остается высокой и превышает допустимые нормы [5]. Несколько благополучнее положение в угольных разрезах, однако, и там на рабочих местах и в кабинах грузовых автомашин запыленность нередко превышает допустимые пределы во много раз [6]. В последние годы охрана здоровья шахтеров и горнорабочих в стране и за рубежом продолжала совершенствоваться, в частности, путем широкого применения средств индивидуальной защиты. Тем не менее, пневмокониозы и пылевые бронхиты сохраняют свое значение в качестве социальной проблемы для стран с развитой угольной промышленностью.
Видео: Влияние химической промышленности на окружающую среду
Точно так же, как и на урановых рудниках и карьерах, заболеваемость на различных шахтах и разрезах в зависимости, прежде всего, от местных геологических условий существенно варьирует. По опубликованным данным заболеваемость пневмокониозом на 1000 работающих по отдельным бассейнам и шахтам различается в 10 раз и более. Так, в 1969 г. у горнорабочих Кузбасса было выявлено 0,26 случая пневмокониоза на 1000 работающих (см. [18] в гл. 13). Значительно выше показатели по комбинату «Ростовуголь» за 1963—1965 гг., где на 1000 подземных рабочих ежегодно в связи с антракосиликозом выходило на инвалидность 8,2—8,8 чел. (см. [23] в гл. 13). В случае высокой запыленности в шахтах и на угольных разрезах число работающих с признаками пневмокониоза может составлять 20—40 чел. на 1000 работающих (61 (см. также [23] в гл. 13). Заболеваемость пневмокониозами в среднем по угольной промышленности РСФСР с 1956 по 1961 г. снизилась [7] и продолжала в стране снижаться в дальнейшем (например, в Донбассе с 1963 по 1968 г. — на 6,5%) (см. [24] в гл. 13). Обобщая данные за ряд лет по основным угольным бассейнам страны, а также учитывая динамику снижения заболеваемости, можно заключить, что в среднем по стране заболеваемость основными формами профессиональных респираторных заболеваний находится у шахтеров на уровне 5,3 случая на год работы ТЭС мощностью 1 ГВт (эл.). Для условий длительной работы одинакового по численности контингента со стандартным уровнем заболеваемости число заболевших пневмокониозом в год примерно соответствует числу умерших (из числа заболевших в предыдущие десятилетия). Поскольку выше было принято, что заболевание пневмокониозом в среднем сокращает продолжительность жизни и период трудоспособности на 5 лет, то потери по этим показателям на данном этапе составят 26 чел-лет.
Для сравнения укажем- что по результатам изучения в США смертности среди 66З шахтеров за период о 1938 по 1971 г. всех дополнительных случаев смерти связанных с работой (кроме аварий), было 1,7 на 1 млн. т добытого угля [8], или 6,8 случая на 4 млн. т, необходимых в год для номинальной ТЭС- против 5,3, полученных выше по отечественным данным. На 1000 занятых рабочих разница еще существеннее, если учесть, что производительность труда шахтеров в США — одна из наиболее высоких в мире (от 450 до 750 чел-лет на 1 млн. т угля). На основе анализа смертности среди 23 000 шахтеров угольных шахт США с 1959 по 1971 г. дополнительное число смертей от профессиональных факторов (преимущественно от заболеваний органов дыхания) составляет 0,22--0,37 на 1 млн. т добытого угля, или 49 · 10-6 в среднем по наблюдаемому контингенту [8]. Полученное значение соответствует 0,5 случая смерти на 1000 чел-лет работы- т. е. почти на Порядок ниже, чем по другому угольному бассейну США. Показательны в связи с этик данные Аппалачской лаборатории, профессиональных заболеваний, расположенной в крупнейшем угольном бассейне США. Обобщая наблюдения по этому бассейну за ряд лет, она обнаружила, что у 900—1800 рабочих ежегодно возникают профессиональные респираторные заболевания (при производстве ими 360 млн. т угля), что соответствует 2,6—5,1 случая дополнительных заболеваний на 1 млн. т добытого угля, или 3,5-11,3 случая на 1000 чел-лет. Это в несколько раз больше значения, полученного для угольных бассейнов Советского Союза и приведенного выше. Указанная разница закономерно отражает достигнутые в СССР успехи по оздоровлению труда шахтеров. Прогнозируя будущую заболеваемость в шахтах США, с учетом нового, более строгого стандарта на запыленность, а также при условии возрастания вдвое производительности труда, дополнительную смертность у шахтёров-угольщиков определили на уровне 0,015—0,3 и дополнительное число легочных заболеваний 0,4—0,8 на 1 млн. т угля [2, 8]. Согласно другим оценкам в США от легочных профессиональных заболеваний на 1000 чел-лет работы приходится 1 случай смерти в шахтах и 0,5 в разрезах. В Великобритании число смертей от пневмокониоза у шахтеров почти в 5 раз превышает число смертей от несчастных случаев (828 пневмокониозов на 160 смертей от несчастных случаев) (см. [2] в гл. 13), что соответствует примерно 5 случаям пневмокониоза на 1000 работающих.
Разнообразие в оценках профессиональной патологии у шахтеров обусловлено, очевидно, как субъективными причинами, так и объективными. Это объясняется прежде всего уровнем запыленности на рабочих местах, эффективностью применения средств индивидуальной защиты дыхательных путей. Например, в одном из бассейнов страны 20 лет назад в горных выработках различных шахт запыленность 10— 100 мг/м3 обнаруживалась в 58,2% проб, 100—-500 мг/м3 — в 36%, 500 мг/м3 и выше — в 6,2% [9]. Значительную роль в профессиональной патологии играют также другие факторы производственной среды и состав пыли, поскольку имеются наблюдения, что в разных шахтах с одинаковой запыленностью заболеваемость существенно отличается. Вследствие всех этих причин выбирать значения для расчетов и прогнозов следует с осторожностью, особенно при использовании зарубежных данных. Вместе с тем анализ данных по другим странам с наиболее развитой и «благополучной» угольной промышленностью позволяет заключить, что принятые выше оценки для расчетов ущерба не завышены, а характеризуют средние данные, типичные для угледобывающих стран с эффективной системой охраны труда и передовой технологией добычи. Они отражают положение в угледобывающей промышленности СССР и существенно благополучнее показателей по многим капиталистическим и развивающимся странам.
Существует также уже использовавшийся выше ориентировочный метод проверки достоверности принятых параметров ущерба, основанный на сопоставлении масс урановой руды и угля, которые нужно извлечь на поверхность для обеспечения топливом номинальной электростанции мощностью 1 ГВт (эл.) в течение года. Это соотношение равно 40. Ущерб здоровью персонала в уранодобывающей промышленности от профессиональных заболеваний за год работы номинальной АЭС был определен по показателю сокращения продолжительности жизни равным 0,6 чел-лет (см. табл. 13.4), а в угольной промышленности — 26 чел-лет. Таким образом, имеется достаточно хорошее соответствие, подтверждающее правомерность сделанных расчетов. Некоторые расхождения, по-видимому, обусловлены тем, что сравнительно большая доля угля извлекается их шахт, а не из разрезов, путем открытых разработок. Возможно, определенное значение имеет также то обстоятельство, что в расчет взяты отечественные данные по производительности труда рабочего в угольной промышленности, а в урандобывающей промышленности — средние по всему миру. В целом же следует отметить вполне удовлетворительное соответствие данных.
Помимо респираторных заболеваний среди шахтеров, как и среди других горнорабочих, могут встречаться иные профессиональные болезни, из которых наибольший вклад в потерю трудоспособности дают бурситы и вибрационная болезнь. По аналогии с данными по горнорудной промышленности можно принять, что потери трудоспособности от указанных двух заболеваний в сумме примерно равны потерям от патологии органов дыхания, т. е. при работе номинальной ТЭС в течение года они составляют 26 чел-лет.
Видео: MVI 5663
Обработка угля (углеобогатительные фабрики).
Видео: Сине-зеленые водоросли AFA (АФА)
Значительная часть угля (в разных странах неодинаковая) подвергается обработке перед доставкой на электростанции. Первый этап и цель этой операции — освободить уголь от остатков породы. Более глубокая обработка на последующих этапах, которые осуществляются не всегда, — снижение содержания серы и золы в угле и брикетирование угля. Обработка угля также сопровождается существенным пылеобразованием. Часто концентрация пыли превышает ПДК [10], вследствие чего пневмокониозы наблюдаются и у персонала углеобогатительных фабрик (см. [3] в гл. 13). Однако концентрация пыли в производственных помещениях углеобогатительных фабрик, как правило, ниже, чем в шахтах, а число рабочих, занятых на фабриках, существенно меньше числа шахтеров. Это позволяет при расчетах ущерба не принимать во внимание этап обработки угля иди же принять ориентировочный показатель ущерба от профессиональной патологии равным 5% ущерба на этапе угледобычи, т. е. число случаев дополнительных смертей за год работы номинальной ТЭС составляет 0,26, потери по показателю продолжительности жизни и трудоспособности — по 1,3 чел-года.
Суммарный ущерб здоровью рабочих угольного топливного цикла от профессиональных заболеваний нерадиационной этиологии представлен в табл. 14.5. Сопоставление данных табл. 12.3 и 14.5 позволяет заключить, что ущерб в угольном топливном цикле при выработке единицы электрической энергии больше, чем в ядерном топливном цикле, по показателям числа случаев преждевременной смерти и сокращения продолжительности жизни — в 40 раз, по показателю потери трудоспособности — в 90 раз. Значение этой разницы определяется важным вкладом рассматриваемого вида патологии в общий ущерб здоровью, связанный с получением энергии.
