автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Повышение безопасности жизнедеятельности трудящихся при освоении топливно-энергетических ресурсов Севера вахтовым методом

< ■чи.''

Министерство высшего и профессионального образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт _ (технический университет)_

На правах рукописи

БУРЛАКОВ Сергей Дмитриевич

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ТРУДЯЩИХСЯ ПРИ ОСВОЕНИИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ СЕВЕРА ВАХТОВЫМ МЕТОДОМ

Специальность 05.26.01 - Охрана труда

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Ю.В.Шувалов

Санкт-Петербург 1999 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОПЫТ ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ СЕВЕРА

1.1. Минерально-сырьевые ресурсы северных регионов России

1.2. Природные условия горно-промышленных регионов Севера 24

1.3. Этапы и методы освоения ресурсов российского Севера 36

1.4. Опыт освоения ресурсов американского и канадского Севера 53

Глава 2 УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ТРУДЯЩИХСЯ ПРИ ОСВОЕНИИ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ И ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ СЕВЕРА 68

2.1. Жилищно-бытовые условия проживания трудящихся при освоении МС и ТЭР Севера 68

2.2. Эколого-гигиенические условия жизни трудящихся горных предприятий 77

2.3. Санитарно-гигиенические условия труда работников горных предприятий 87

2.4. Проблемы адаптации и несовместимости человека с окружающей средой на Севере 98

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ

УСЛОВИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА 105

3.1. Климатические факторы и теплообмен человека с окружающей средой 105

3.2. Влияние экстремальных условий на организм населения и горнорабочих при постоянном проживании в условиях Севера 117

3.3. Оценка суммарного эффекта воздействия экологических факторов на биосистемы и организм 136

Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ВАХТОВОМ МЕТОДЕ ОСВОЕНИЯ РЕСУРСОВ СЕВЕРА 150

4.1. Социальные и медико-биологические проблемы организации

работ при вахтовом методе освоения ресурсов 150

4.2. Процессы адаптации организма к условиям Севера 160

4.3. Программа и методика исследования влияния внешней среды на нервную и иммунную системы человеческого организма 169

4.4. Результаты исследований иммунологических характеристик обследованных вахтовиков 179

4.5. Корреляционные связи в иммунной системе и влияние на них вахты и приема иммуномодуляторов 191

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 213

ЛИТЕРАТУРА 215

В ВЕДЕНИЕ

«Но я, я с вами распростился -Я вновь на Север увлечен... Вновь надо мною опустился Его свинцовый небосклон... Здесь воздух колет. Снег обильный На высотах и в глубине -И холод, чародей всесильный, Один здесь царствует вполне».

Ф.И.Тютчев. 1837 г.

Россия географически относится к сравнительно небольшому числу стран, основная территория которых находится в северных широтах, а наиболее ценные минерально-сырьевые и топливно-энергетические ресурсы сосредоточены в месторождениях, тяготеющих к границам Полярного круга и регионам с суровыми климатическими условиями.

Если на территории СССР области с среднегодовой температурой воздуха ниже 0°С занимали около 50%, то в России они занимают более 64%. Уже сегодня из общего количества добываемой нефти Север дает около 80%, природного газа - 90%, никеля и золота - 90%, минеральных удобрений - 60%, алмазов - 95% и т.д.

Длительный путь освоения Севера во многих странах мира не дает четкого ответа на вопрос о рациональности соотношения получаемой от его эксплуатации прибыли и ущерба территориально-ресурсному и территориально-экологическому резерву, включая в последний и безопасность жизнедеятельности человека. В 70-е годы в США и Канаде бурно обсуждался вопрос о запрещении, или строгом ограничении хозяйственной деятельности в северных районах, что привело к значительному расширению количества и площади особо охраняемых природных территорий. Уместно напомнить, что Север дает планете 20% кислорода и является одним из последних её резервов жизни.

Развитие России^без освоения ресурсов Севера^практически невозможно, хотя путь, которым это происходило, является «уникальным» в отношении к природе и человеку. Преодоление последствий этого негативного отношения дается сегодня с большими потерями}как для природной среды Севера, так и для самого человека, часто являющегося заложником своего отношения к природе.

В последнее десятилетие получила широкое распространение концепция устойчивого развития Севера, признанная на Конференции ООН по охране окружающей среды и развитию в Рио-де-Жанейро (июнь 1992 г.). Она базируется на ограниче-

нии эксплуатации невозобновляемых и расширении использования возобновляемых ресурсов с учетом интересов природы, аборигенов и будущих поколений.

Осуществление этой концепции на практике в настоящий период развития общества и господства рыночной экономики практически не реально. Хотя борьба мнений на этот счет продолжается и имеют место самые крайние - от отказа в приоритетности Севера в экономической политике России,за счет развития наукоемких и обрабатывающих отраслей промышленности в центральных и освоенных регионах, до ожидания планетарного потепления климата в ближайшие 30-40 лет и интенсивного освоения Севера.

Вероятно, истина находится где-то посредине и для российского Севера нет альтернативы, он будет продолжать давать стране минеральное и топливно-энергетическое сырье, хотя тенденции его освоения должны приобрести научно-обоснованный и территориально-дифференцированный характер. Этим проблемам посвящено много работ и серьезных исследований таких известных ученых как В.М.Котляков, Г.А.Агранат, В.В.Крючков, Е.Е.Сыроечковский, С.В.Славин, П.С.Сапожников, А.Д.Чудновский, М.Е.Николаев, Ю.П.Сорокин, С.Г.Симонов, А.Н.Силин, Р.М.Кёрнер, Д.Фишер, Д.Штромайер и др.

На фоне сложных социально-экономических проблем освоения Севера одна является безусловно актуальной во все периоды его освоения, а с течением времени жизненно важной. Эта проблема связана с безопасностью жизнедеятельности населения, участвующего в освоении природных богатств Севера, мигрирующего из южных регионов и проживающего часть времени жизни, или всю жизнь в условиях агрессивной среды Арктики.

Здесь также имеют место самые крайние тенденции - от невозможности проживания мигрантов на Севере и ориентации на аборигенов - коренное население, до полной безопасности проживания,в силу высокой приспособляемости и выживания человека (его неуничтожимости) в любых условиях.

Широкие исследования медиков, экологов и наблюдения ученых, занимающихся охраной труда, привели к выводам о том, что негативные тенденции изменения природной среды под влиянием человека и состояния здоровья самого человека, проявляющиеся особенно остро на Севере при извлечении ресурсов недр и работе в сложных санитарно-гигиенических условиях, требуют принятия решений на всех уровнях - от государственно-политического до личностно-гигиенического.

Исследования Г.А.Аграната, В.В.Крючкова, Е.Е.Сыроечковского, Ф.Я.Шипунова, А.М.Степанова, А.Н.Силина, С.Г.Симонова, Ю.В.Шувалова,

А.И.Потапова, Б.В.Устюпшна, Т.С.Шушкова, В.С.Новикова, В.Т.Манчука, С.Г.Кривощекова и др. свидетельствуют о негативном влиянии агрессивной природной среды Арктики и техногенной обстановки рабочего пространства на здоровье и безопасность жизнедеятельности человека при любых формах его участия в освоении богатств Севера.

Один из наиболее значимых факторов природной и техногенной среды, негативно действующих на человека в условиях Севера - температурный, способен вызвать при кратковременном переохлаждении организма на 5-7°С необратимые физиологические сдвиги и даже смерть, при охлаждении конечностей на 10°С снизить производительность на 20-30% и при охлаждении на 20°С снизить её на 60-80%, при длительном воздействии способствовать возникновению иммунодефицита и, как следствие, интенсификации простудных заболеваний в количественном (на 50-100%) и временном отношении, преждевременному старению организма и снижению продолжительности жизни, проявлению сердечно-сосудистых, онкологических и других заболеваний на 30-70% чаще, чем при работе в комфортных условиях.

Особую тревогу вызывает у отечественных и зарубежных исследователей наиболее экономически эффективный метод освоения ресурсов Севера - вахтовый. Именно он позволяет сократить время пребывания человека на Севере и воздействие его на окружающую среду при минимуме затрат на производственную и социально-бытовую сферу. Так, из общего числа проживающих на Севере России аборигенов и мигрантов 7-8 млн. человек (5% населения на 50% территории страны)^вахтовым методом работают около 250 тыс. человек, но их доля в освоении таких ресурсов, как нефть, газ, золото, олово и др. составляет более 70-80%. Длительность работы на Севере вахтовиков, в общем случае, не превышает 5-10 лет, поэтому за относительно короткий срок, общее число людей, осваивающих Север этим методом., может быть сопоставимо с постоянно проживающим, особенно работающего населения.

Целью работы является повышение безопасности труда работников добывающих отраслей и сохранение их здоровья при циклическом и длительном пребывании в условиях сурового климата северных регионов России.

Идея работы заключается в установлении тенденций изменения объективных показателей функций организма при работе в условиях сурового климата и влияние на них медико-биологических и социальных способов для обеспечения безопасности труда и жизнедеятельности людей.

Методы исследования включали комплексный анализ результатов натурных и лабораторных данных о влиянии негативных факторов горного производ-

ства на состояние здоровья и результаты труда рабочих, аналитические исследования и оценки воздействия климатических факторов на человека, эмпирические наблюдения и обработку статистических данных косвенных показателей состояния человека в зависимости от агрессивности среды, приборные и амбулаторные обследования состояния здоровья вахтовиков в процессе их трудовой деятельности при отсутствии и воздействии профилактических средств.

Основные защищаемые положения

1. Уникальный в мировой практике опыт освоения минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов Севера России, с значительными массами населения, мигрировавшего из центральных регионов, а также участвующего в их освоении вахтовыми методами, требует решения комплекса взаимосвязанных социально-экономических, экологических и медико-биологических проблем, определяющих безопасность труда и жизнедеятельности людей на Севере.

2. Взаимодействие человека с окружающей средой на Севере в форме цикличного, сезонного, срочного и стабильного пребывания при освоении MCP И ТЭР Севера, в условиях стабильно ухудшающегося экологического состояния среды и действия негативных производственных факторов, ведет к снижению защитных функций организма, иммунодефициту и развитию, на этой основе, профессиональных заболеваний и патологических нарушений.

3. Климатические и, в частности тепловой, факторы являются одними из наиболее значимых в формировании структуры профзаболеваний и снижении иммунологических защитных функций организма, приводя, в зависимости от потенциала и времени его действия на организм, к необратимым физиологическим сдвигам и травмам (вплоть до летального исхода), простудным заболеваниям, преждевременному старению организма и патологии.

4. Адаптация работников,в условиях охлаждающего климата и агрессивной среды рабочих зон,включает ряд временных интервалов, как для стационарного, так и вахтового метода труда и без принятия комплекса профилактических организационных, социально-бытовых и медицинских мер неизбежно ведет к снижению безопасности труда и деградации людей при освоении MCP и ТЭР Севера.

Научная новизна работы заключается в установлении закономерностей изменения во времени объективных (медицинских) и косвенных (технологических) показателей состояния организма при выполнении горных работ в условиях сурового климата вахтовым и стационарным методом, с учетом социально-бытовых, производственных и природных факторов, а также критических параметров изменений функ-

ций и состояния иммунной системы организма при суммировании негативных факторов.

Практическая значимость результатов работы заключается: в количественной оценке многочисленных данных наблюдений за изменением окружающей среды и состояния здоровья трудящихся при освоении минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов Севера; разработке методик оценки влияния параметров окружающей среды на физиологические и технологические показатели труда горнорабочих; в определении критических и безопасных значений температуры и климата рабочих зон; в разработке метода учета суммарного влияния негативных факторов окружающей среды на человека; в разработке методики исследований влияния внешней среды на нервную и иммунную системы человека; в разработке средств профилактики иммунодефицита и повышения безопасности труда вахтовиков.

Реализация работы включает: внедрение методических положений в инструктивные материалы, связанные с исследованиями поведения организма человека в экстремальных условиях Севера; принятие производственными организациями и отраслевыми институтами рекомендаций по профилактике профзаболеваний и параметрам среды на рабочих местах; использованию в практике работы вахтовых бригад (Надым) профилактических средств для профилактики иммунодефицита и профзаболеваний; использование результатов исследований в учебном процессе и учебных пособиях курса «Безопасность жизнедеятельности» для горных специальностей СПГГИ(ТУ).

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме «Горное дело в Арктике» (Санкт-Петербург, 1994 г.), Международном симпозиуме «Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ» (Санкт-Петербург, 1995 г.), V Международном горно-геологическом форуме (Санкт-Петербург, 1997 г.), «Неделе горняка'7(МГГУ, 1999 г.) и др.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 2-х статьях и актовой лекции общим объемом около 1,5 печ. листов, а также изложены в рукописном отчете по теме объемом 3 печ. листа.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и изложена ваЛ&Х страницах. Список литературы включает 102 наименования.

1. ОПЫТ ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ СЕВЕРА

1.1. Минерально-сырьевые ресурсы северных регионов России

К северным регионам России относятся территории, расположенные к северу от Полярного 1фуга (Крайний Север), а также прилегающие к нему с юга территории с суровым климатом (среднегодовая температура воздуха ниже 0°С, наличие многолетней мерзлоты). В масштабах России они занимают площадь более 64% территории [1].

На этой территории сосредоточены крупнейшие месторождения нефти, газа, угля, полиметаллических руд, апатито-нефелиновых руд, золота, алмазов, олова и т.д. (рис. 1.1), из которых уже сегодня добывается около 80% нефти, более 90% природного газа, 90% никеля и золота, 60% минеральных удобрений и других полезных ископаемых.

В трех из шести нефтегазоносных и газонефтеносных провинций: ЗападноСибирской, Баренцево-Карской и Охотской,выявлены месторождения, относящиеся к категории уникальных (извлекаемые запасы нефти - более 300 млн.т, балансовые запасы газа - более 500 млрд.м3) [2].

Из 39 уникальных месторождений 29 находятся в пределах Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, к которой относится и значительная часть крупных месторождений (извлекаемые запасы нефти - от 30 до 300 млн.т, балансовые запасы газа - 30-50 млрд.м3).

Наиболее перспективными для открытия новых уникальных и крупных месторождений являются Прикаспийская провинция, Амударьинская, Баренцево-Карская и северная часть Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Более 85% общих ресурсов нефти и газа российского шельфа, соизмеримых с запасами крупнейших нефтегазоносных провинций мира,геологи связывают с Баренцевым и Карским морями [3]. Суммарные начальные ресурсы нефти на шельфах Баренцева и Печорского морей составляют 23-25% от общих ресурсов континентального шельфа, а средние запасы на одно из 8 уже открытых месторождений почти в 50 раз превышают средние запасы на одно месторождение, открытое за последние годы на суше. И хотя прогнозные ресурсы нефти акваторий составляют лишь 16% от общих, перспективность их освоения весьма велика.

£ 5 -л Едов н , 0 0 г * пш У .С NъГп^Мгыг^ «-¡Я^ > В «а ^ Хгяаы/ а? ц&ж Г . ............К^^Уу м Пвмшм «схотишк у . .. Г...... »У^мУ"' Уг?*1 " ♦ нимпипди V. \ /исдгеи, Л . О кмомм ^уди V . ДКУ* — ним »ДМ «¿¿«¿..А А.-.- \ • мо..шш1пдн /" \ О ртутии* руды О гра^жт ■ \ О > С щщ в мшн *) к 1 У^Т1**^ В сюда О *с*орпы С"' ■»"чрв^У-ч ) + асЬл * шш Ч Л -----