автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Улучшение условий и охраны труда работников промышленного птицеводства разработкой устройства контроля запылённости воздуха и прогнозированием заболеваемости

На правах рукогшси

ВЕДЕНЁВА Александра Александровна 4

УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИИ И ОХРАНЫ ТРУДА РАБОТНИКОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПТИЦЕВОДСТВА РАЗРАБОТКОЙ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ЗАПЫЛЁННОСТИ ВОЗДУХА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕМ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ

Специальность - 05.26.01 - Охрана труда

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург-Пушкин 2000

Работа выполнена на кафедре « Безопасность технологических процессов и производств» Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Научные руководители: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор В. С. Шкрабак

Кандидат технических наук, доценг И. Т. Агапов

Официальные оппоиенты: доктор медицинских наук, профессор

В.И. Барабаш

Кандидат технических наук, доцент Н.Г. Закько

Ведущая организация: Птицефабрика «Русско-Выеоцкая»

Защита состоится «28» июля 2000 г. в 11 часов на заседании, диссертационного совета Д 120.37.07 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, г.Санкт-Пегербург-Пушыш, Петербургское шоссе, 2, ауд. 2529.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкг-Петербурго.ом государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «27» июня 2000 I.

Учёный секретарь диссертационного совета, .

кандидат технических наук, доцент ^^ ^ '' Майоров

/76 ¿V < ^

¡О /.? // С — Л А /1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Птицеводство - важная отрасль животноводства, призванная удовлетворять потребности населения в высокоценных пищевых продуктах.

Переработка птицепродуктов, производимая на ограниченных площадях, требует использования сложной технологии, которая предусматривает одномоментную инкубацию цыплят, откорм большого количества особей и поэтапную их переработку на закрытых площадях в зданиях типового проектирования. В связи с этим на рабочих местах скапливается большое количество пыли смешанного характера, в которой содержатся частицы пуха и перьев птицы, компоненты комбикормов с входящими в их состав биологически активными веществами, а также бактериальная и грибковая флора. 'Запылённость воздушной среды превышает на отдельных участках в 10-12 раз ПДК, что способствует развитию у работников заболеваний органов дыхания (до 50 % в структуре). Эта нозологическая форма занимает третье место среди заболеваний, приводящих к первичной инвалидности.

Социально-экономическая значимость профессиональной патологии велика в силу тою, что она поражает, как правило, лиц трудоспособного возраста. Так, средний возраст и стаж работы в неблагоприятных условиях больных с впервые установленным диагнозом «пылевой бронхит» составляет 46,4 и 21,6 года.

Часто профессиональная заболеваемость вообще не выявляется, либо диагностируются только выраженные её формы, нередко приводящие к инвалидности. Это происходит оттого, что предварительные и периодические медицинские осмотры проводятся не всегда качественно. Прогнозирование же заболеваемости на производстве не осуществляется в силу того, что нет соответствующего программного обеспечения.

Контроль источников пылеобразования на птицефабриках, как правило, практически не ведётся, или для этой цели используются устаревшие приборы, которые имеют существенные недостатки по техническим характеристикам, и метрологическому обеспечению. Современное приборное обеспечение является мед.ченноокупаемым и не подходит для внедрения в производство.

Таким образом, возникает необходимость в разработке вспомогательных 1ехннческих средств контроля запылённости воздуха птицеводческих помещений, работающих совместно с вентиляционными системами, а также программного и информационного обеспечения прогнозирования заболеваемости работников птицеводства на производстве.

Вышеизложенное послужило основанием для выбора темы диссертационной работы и обусловило её актуальность.

Работ выполнена в соответствии с Федеральной целевой научно-|е\1Шческой программой «Охрана труда» на 1496-2000 гг. (дог. № 20280293 К огО!- (11.03).

Цель исследования заключается в улучшении условий и охраны ф\да работников промышленного птицеводства путём разработки и внедрения устройства контроля запылённости воздуха рабочей зоны, программною п информационного обеспечения прогнозирования влияния условий фуда па здоровье работников птицеводства и относительною риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

Задача исследования - теоретическое обоснование положении по улучшению условий и охраны труда работников промышленного птицеводе 1ва, включая алгоритм прогнозирования, с целью обработки информации о заболеваемости на предприятии и принятии своевременных решений о проведении профилактических мероприятий.

Объект исследования. В качестве объекта исследования приняты условия труда работников основных профессий промышленной) птицеводе 1ва па предмет запылённости и наличия в воздухе производственных помещений бактериальной и грибковой флоры.

Методы исследования. Исследования проводились е применением 1еорип случайных процессов, вероятности и математической стати шки. Использованы математическое моделирование, корреляционпо-ре! рессионнын анализ. Теоретические исследования и обработка экспериментальных данных осуществлялись с использованием ЭВМ.

Научная новизна диссертации. В диссертационной рабо|е сформулированы и обоснованы следующие результаты, обладающие научной новизной:

• модель влияния санитарно-гигиенических факторов условий фуда на здоровье работников птицеводства с обоснованием предельно допустимых конценфацпй пыли, бактерии и спор грибов в воздухе рабочей зоны; •

• алгоритм прогнозирования влияния условий фуда на здоровье работников птицеводства и относшелыюю риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

Практическая значимость. Практическую значимость н.меии: разработанное устройство контроля запылённосш воздуха емкое!ною шна, рабошющее совместно с вентиляционной установкой (патент на изобрек-ние № 2147739 от 20 апреля 2000 г), программное и информационное обеспечение для прогнозирования влияния условий труда па здоровье рабошиков ппщеводетва и относительного риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

Апробация результатов исследовании Производственные неиьнания и внедрение предлагаемого устройства, программного и информационною обеспечения проводились на АОЗТ «Птицефабрика Лаголово» Ломоносовскою района Ленинградской области в 1998 г.

Основные материалы диссер1ацнонной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательскою состава и аепнранюв СГ16ГАУ в 1998-2000 гг.

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены и

4 публикациях, патенте на изобретение и автореферате.

Структура работы. Сформулированные выше задачи исследования обусловили структуру диссертационной работы, состоящей из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, списка литературы из 124 источников, в т.ч.

5 на иностранном языке, н-6 приложений. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков и 32 таблицы.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты анализа производственного травматизма и заболеваемости работников промышленного птицеводства.

2. Устройство контроля запылённости воздуха рабочей зоны на основе емкостного метода (патент на изобретение № 2147739).

3. Результаты экспериментальных исследований по определению концентрации пыли (с изучением её дисперсного состава), бактерий и спор грибов в воздушной среде производственных помещений птицефабрики;

4. Итоги моделирования влияния санитарно-гигиенических факторов условий труда на здоровье работников птицеводства с обоснованием предельно допустимых концентраций пыли, бактерий и спор грибов в воздухе рабочей зоны;

5. Алгоритм прогнозирования влияния условий труда на здоровье работников птицеводства и относительного риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность проблемы улучшения условий и охраны труда работников птицеводства. Поставлены цель и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость диссертационной работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. «Современное состояние вопроса и задачи исследования» посвящена анализу состояния условий и охраны труда работников птицеводства в РФ и Ленинградской области. Рассмотрены результаты влияния на организм работающих запылённости, загрязнённости воздуха рабочей зоны бактериями и спорами 1рибов.

Анализу условии труда, производственного травматизма и заболеваемости работников птицеводства посвящены работы А.А.Версмия, Д.П.Дербенёва. В.Н.Зобнина, Н.А.Катунцевой, А.П.Карапаты, А.И.Олефир, A.A. Ильященко и др.

На основании проведенного обзора научно'- технической литсра1уры и анализа структуры и причин заболеваемости в промышленном птицеводстве яичного направления, установлено, что ведущими заболеваниями янляюгея болезни органон дыхания, которые н сфуктуре заболевании работников сч.\н.с1,'п\о!яГ|сп«енн010 производства РФ занимают третье место и очпан.тякч

9,1 % (преобладают бронхиты и бронхиальная астма).

По данным санэпиднадзора (1995 - 1999 гг.) г. Санкт - !leiepoypra, средний возраст и стаж работы операторов - птицеводов предприятий Ленинградской области с установленными профессиональными заболеваниями но нозологической форме «болезни органов дыхания» составляют 46,8 лег и 22,3 года. Основными заболеваниями по данной форме явились хронический бронхит и бронхиальная астма.

Гигиенисты считают, что органические пыли при многолетнем влиянии на органы дыхания работающих даже в концентрациях 12 - 17 мг/м3 в воздушной среде способствуют более высокой выявляемое™ хронического бронхита, а наличие в их составе других загрязнителей (плесневелых грибов и бактерий) приводит к формированию у них бронхиальной астмы.

В связи с вышесказанным проблема контроля концентраций ныли, бактерий и спор грибов в воздухе рабочей зоны становится одним из приоритетных направлений улучшения условий труда работников птицеводства.

Глава 2 «Теоретические исследования» посвящена рассмотрению концепций безопасности биотехнических систем животноводства, моделированию влияния санитарно-гигиенических факторов производственной среды на здоровье работников птицеводства, теоретическим основа1.' осаждения аэрозолей в дыхательной системе, анализу современных концепций профессионального риска, обоснованию и разработке алгоритма оценки влияния условий труда на здоровье работающих и относительного риска возникновения новых заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания», а также отправным теоретическим положениям расчёта устройств контроля запылённости воздуха на основе емкостного метода.

Под биотехническими системами животноводства понимается технологическая схема, образованная из совокупности элементов, среди которых имеются не только технические (машины, оборудование, сооружения), но и биологические (животные, растения и т.д.) объекты.

Ввиду того, что биотехническая система является сложной системой, работающей в условиях случайных возмущающих воздействий, то построение математических моделей теоретическими методами представляет большую трудность и практически невозможно. Поэтому для получения моделей влияния санитарно - гигиенических факторов на здоровье работающих, нами использовались экспериментальные методы. Данные методы получения эмпирических уравнений основаны на идентификации моделей по результатам обработки информации о входных и выходных процессах, полученных в условиях нормального функционирования исследуемого объекта. При этом у исследуемых моделей устанавливали оптимальные оценки операторов из заданною класса операторов но типовым вероятностным характеристикам реализаций случайных входных и выходных процессов.

Анализ литературных источников по санитарно - гигиеническим факторам

производственной среды работников птицеводства показал, что основными составляющими вектора входных переменных условий труда, влияющих па здоровье работников по нозологической форме «болезни органов дыхания», являются С - концентрация пыли, Э - дисперсность пылевых частиц, в - споры грибов, В - бактерии.

Х = {С,0,5,В) (1)

Вектор выходных переменных У включает сезонные компоненты уровня заболеваемости Z, и Ъ ь (рис. 1.).

Рис. I. Информационная схема биотехнической системы человек - машина — птица — среда'

При определении операторов частных моделей влияния санитарно -гигиенических факторов на заболеваемость использовался метод идентификации по паре синхронных реализаций входных и выходных переменных па конечном интервале наблюдения 1 0< I < Т (рис. 2).

Ш

УМ

Рис. 2. Частная модель с одним входом и одним выходом

В результате для моделей влияния санитарно - гигиенических факторов на здоровье работающих в тёплый и холодный периоды получим:

2(0 =-- т7/с = тх + ргс ЩС - тс)

Г\

(2)

2(0 = т//п = т7 + р7П -Цй - т„)

? >

2«)-= тгв = тг + р2П -¿-(В- тв) 2(0 = /н/Л =¡11,+ р/у (5 - т у)

При поороенми м.пема пиеской модели возникает задача оценки

адекватности модели объекту - оригиналу, так как в модели учитываются не все входные воздействия, влияющие на выходной процесс.

Одним из критериев оценки оператора модели является дисперсионная мера идентичности.

Общая дисперсия выходной переменной может быть представлена в виде суммы дисперсий регрессии, вызванной влиянием входной переменной X(t) и дисперсии, вызванной влиянием помех

Dy(t) = D{M{y(t)/x(t))} + M{Dy/x ), (3)

где D{M{y(i)/x(i))} - дисперсия регрессии;

М{ру/Х ) - математическое ожидание условной дисперсии.

Степень идентичности 0 математической модели объекту - оригиналу

определялась по вкладу дисперсии регрессии в общую дисперсию выходной переменной

__ D{M(y(t)/x(t))} } D

ï<0

Для линейной регрессии

Оу=р2ух (5)

Тогда для моделей влияния санитарно - гигиенических факторов на здоровье работающих в тёплый (Z,) и холодный (Zh) периоды имеем:

02 = р\с -

о г = pId [ (6j

0Z = Pu

0Z = Pis ,

Математическую модель можно признать идентичной объекту - оригиналу при 0 у > 0,5, так как связь между входным Х(1) и выходным Y(i) процессами считается значимой при рух >0,7.

Численные оценки параметров модели могут быть получены на основании обработки и анализа результатов экспериментальных исследований и моделирования.

Оценка степени линейности моделей проводилась с использованием дисперсионного анализа, согласно которому величина степени нелинейности л(г) определялась по выражению:

4т)^(ьЛт)У-(руЛт)У (7)

где 1])Х (х) - коэффициент дисперсионной функции лежит в пределах 0<п,х(т)<1.

Гипотеза о линейности регрессии принималась по критерию F - Фишера:

. N (ьЛг)У-(р,Лг)У

Эмпирическое значение Р - критерия сравнивалось с теоретическим Р т при V / = N - К, V} = К - 2. Если /•" < Рт, гипотеза о линейности рефессии принимается, в противном случае - связь нелинейная.

Изучение теоретических основ осаждения аэрозолей в дыхательной системе было проведено с целью установления связи между дисперсностью пыли и заболеваемостью по нозологической форме «болезни органов дыхания». Классифицируя токсичность воздействия аэрозолей на органы дыхания, гигиенисты выделяют несколько участков:

1. Альвеолы (как при вдыхании носом, так и ртом).

2. Трахеобронхиальный путь (как при вдыхании носом, так и ртом).

3. а) Полость рта, зев и гортань (при вдыхании ртом), б) Носоглотка, зев и гортань (при вдыхании носом).

4. Полости ноздрей, опушенные ресничками (при вдыхании носом).

5. Передние части ноздрей без ресничного покрова (при вдыхании носом).

В зависимости от того, в каком из участков органов дыхания осели

токсичные аэрозоли, определяется их воздействие на организм человека. Более полному выяснению степени воздействия аэрозолей на организм помогает знание дисперсного состава аэрозолей.

При широких обследованиях условий труда в запылённой атмосфере была сделана попытка разделить аэрозоли на две фракции - осаждаемую и неосаждаемую в альвеолярной зоне лёгких.

Фракция аэрозоля, осаждаемая в альвеолах лёгких, получила название «вдыхаемая пыль» («респирабельная пыль»).

Совет медицинских исследований Великобритании (СМИВ), комиссия по атомной энергии (КАЭ) США к вдыхаемой пыли отнесли аэрозоли следующих размеров: Аэродинамический диаметр, мк 10 5 3,5 2,5 2

Доля вдыхаемых частиц, % 0 25 30 75 100

В 1968 г. Американская конференция правительственных промышленных гигиенистов (АКППГ) следующим образом классифицировала «вдыхаемую пыль»: Аэродинамический диаметр, мк 10 5 3,5 2,5 2

Проникающая часть, % 0 25 30 75 90

Эта градация «вдыхаемой пыли» практически идентична предложенной КАЭ. Есть отличие только для частиц с аэродинамическим диаметром 2 мкм (по методике КАЭ доля вдыхаемых частиц 100 %, а по АКППГ - 90 %). '

При анализе научных работ, посвящённых концепции профессионального риска, установлено, что основным критерием, количественно характеризующим меру воздействия вредных производственных факторов на смертность и среднюю продолжительность жизни работающих, является «относительный риск» (отношение значений риска при наличии и отсутствии вредного воздействия). Исходя из этого, нами был разработан алгоритм оценки влияния

условий труда на здоровье работающих и относительного риска возникновения у работающих новых заболеваний (блок-схема представлена на рис. 3).

Рис. 3. Блок-схема оценки влиишш условий труда на здоровье работающих

Для оценки влияния условий труда на здоровье работающих использовались 14 показателей, значения которых были взя1ы из статистической отчётности - о причинах временной нсфудоснособносш (форма № 16-вн) и больничных листов.

В результате были получены следующие выходные данные:

• группа нозологической формы «болезни органов дыхания»:

- по основной группе работников;

- по контрольной группе работников;

• результаты расчётов:

- по основной группе работников;

- по контрольной группе работников;

• оценка достоверности различий показателей основной и контрольной групп;

• х2 11 величина относительного риска (ОИ).

При разработке устройства контроля запылённости воздуха использовались отправные теоретические положения расчёта устройств контроля запылённости воздуха на основе емкостного метода.

При большом, но не бесконечном значении электрического сопротивления частицы, необходимо учитывать диэлектрические потери в частице, меняющие добротность конденсатора, а, следовательно, и контура. К измерительному конденсатору параллельно подключен элемент цепи с активным сопротивлением Я и дополнительная ёмкость С. Полное комплексное сопротивление Z(„ между точками подключения конденсатора равно:

/ + /соСЛ

,й"«[/(С;+С)-й)С/СЯ]; (9)

где ю - частота колебаний кошура.

При шСЯ «1 уравнение (9) можно представить в виде:

/ яс2

—;-с +-гг (10)

ио(С0+С) (с0+С)2

Эквивалентная ёмкость цепи (С„ + С) увеличивается за счёт дополнительной ёмкости, обусловленной частицей пыли. При этом также увеличивается активное сопротивление:

Л„ «С1

М = -----(11)

(с0+с)2

Энергетические потери в частице пыли тем ниже, чем меньше ёмкость. Кроме того, эти потери имеют место не во всём пространстве между пластинами конденсатора, а лишь в месте нахождения частицы. При (оСЯ » 1 уравнение (9) можно представить в виде:

/ 1

-+ —;—

шС0 со2 С „Л

В этом случае резонансная частота колебательного контура меняется незначительно, а увеличивается в основном активное сопротивление, внося ¡нергетичеекие потери и ухудшая добротность конденсатора. Потери тем больше, чем лучшей проводимостью обладает частица пыли. При наличии внутри конденсатора нескольких частиц пыли необходимо учитывать взаимодействие между ними.

Для диэлектрической пыли эквивалентная схема колебательного контура состой г из двух параллельно включенных емкостей С0 и С.

В этом случае полное комплексное сопротивление конденсатора

глв -Т-7Г + —Г^Т (12)

является чисто мнимым, т.е. наличие частицы пыли из диэлектрика приводит только к смещению резонансной частоты Д ы = шС/(2С^.

Таким образом, при использовании емкостного метода следует учитывать электрические свойства пыли, так как проводящая пыль не только изменяет ёмкость конденсатора, но и вызывает изменения ■ других параметров колебательного контура: непроводящая пыль меняет только частоту, а проводящая - частоту и добротность контура.

Глава 3 «Методика экспериментальных исследований» отражает постановку задач исследования с обоснованием системы исходных показателей для оценки условий труда работников птицеводства, основные виды и этапы исследования.

Необходимость строгого соблюдения ПДК требует систематического контроля за фактическим содержанием пыли в производственных помещениях. Такой контроль позволит оценить эффективность работы пылеочистного оборудования, предусмотреть необходимую степень очистки и совершенствовать технологию производства с целью снижения концентрации пыли.

Для осуществления данной задачи нами разработано устройство контроля запылённости воздуха на основе емкостного метода (патент на изобретение № 2147739). Устройство контроля запылённости воздуха, содержащее входной патрубок, камеру, фильтр, регистрирующую аппаратуру, дополнительно снабжено установленным внутри камеры чувствительным элементом датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединён с соответствующим входом микропроцессорного блока контроля, при этом между камерой и двухсторонней задвижкой с укрепленным на ней фильтром и входным патрубком, подсоединённым к ней, расположен ротаметр, а с другой стороны входного патрубка подсоединена воздуходувка.

Технический результат, заключающийся в повышении качества оперативного контроля запылённости воздуха рабочей зоны, достигался за счёт измерения разницы диэлектрической проницаемости среды чистого и запылённого воздуха датчиком диэлектрической проницаемости среды, статистической обработки данных и сравнения их с ПДК пыли в воздухе данной рабочей зоны при помощи микропроцессорного блока контроля непрерывно.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где представлено его схематическое изображение (рис. 4).

Воздуходувка 1 соединяется с ротаметром 2 посредством входного патрубка 3, причём между входным патрубком 3 и ротаметром 2 расположена двухсторонняя задвижка 4, с одной стороны которой укреплён фильтр 5. Ротаметр 2 сообщается с камерой б, внутри которой установлен чувствительный элемент 7 датчика диэлектрической проницаемости среды 8 в

виде пластин конденсатора, причём датчик диэлектрической проницаемости среды своим электрическим выходом соединён с соответствующим входом микропроцессорного блока контроля 9, который включает в себя микропроцессор 10, к входу которого подключена цепь начальной установки 11, а его выходы соединены с системной магистралью 12 посредством буфера 13 и схемы формирования управляющих сигналов 14, кроме того, к системной магистрали 12 подключен блок оперативной памяти 15 и блок постоянной памяти 16, дешифратор устройств 17, программируемый таймер 18 и порт ввода-вывода информации 19. Л индикатор 20, динамическая головка 21 и клавиатура 22 соединены с системной магистралью 12 через контроллер индикации 23, контроллер звуковой сигнализации 24 и контроллер клавиатуры 25 соответственно. Камера 6 на выходе имеет редукционный клапан 26. Воздуходувка 1 работает от электродвигателя 27, который подключен к блоку питания 28.

Рис. 5. Схема устройства контроля запылённости воздуха

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы вводятся значения ПДК пыли,' соответствующие данной рабочей зоне в микропроцессорный блок контроля 9 с клавиатуры 22 и дублируются на индикаторе 20, С помощью программируемого таймера 18 устанавливается временной режим работы устройства. Затем производится настройка устройства. На двухстороннюю -задвижку 4 устанавливается фильтр 5. С помощью клавиатуры 22 микропроцессорный блок контроля 9 переводится в режим настройки, при этом на индикаторе 20 появляется соответствующая надпись.

Воздух, нагнетаемый воздуходувкой 1, очищается фильтром 5 от пыли и поступает в ротаметр 2. Ротаметром 2 измеряется расход чистого воздуха (в л/мин.). Воздух проходит в камеру 6 между пластинами конденсатора чувствительного элемента 7 датчика диэлектрической проницаемости среды 8 и выходит через редукционный клапан 26 в атмосферу. При пропускании очищенного воздуха между пластинами конденсатора чувствительного элемента 7 измерение диэлектрической проницаемости среды соответствует влажности и температуре воздуха в данный момент времени. При изменении диэлектрических свойств среды сигнал от датчика диэлектрической проницаемости среды 8 поступает через порт ввода-вывода информации 19 в блок оперативной памяти 15. Далее по программе, хранящейся в блоке постоянной памяти 16 и сигналу, поступающему от датчика диэлектрической проницаемости среды 8, измеряемому с шагом дискретизации Д1, микропроцессором 10 вычисляется среднее значение диэлектрической проницаемости чистого воздуха, которое принимается за нулевую концентрацию пыли в воздухе и заносится в блок постоянной памяти 16.

После настройки устройство автоматически переводится в режим контроля, при этом на индикаторе 20 появляется соответствующая надпись. С двухсторонней задвижки 4 снимается фильтр 5. При помощи двухсторонней задвижки 4 и ротаметра 2 устанавливается расход запылённого воздуха, соответствующий расходу, измеренному при настройке. Запылённый воздух поступает в камеру 6, проходит между пластинами конденсатора чувствительного элемента 7. Частицы пыли, находящиеся в потоке воздуха, изменяют диэлектрические свойства среды. При этом сигнал от чувствительного элемента 7 датчика диэлектрической проницаемости среды 8 поступает через порт ввода-вывода информации 19 в блок оперативной памяти 15. Далее по программе, хранящейся в блоке постоянной памяти 16 и сигналам, поступающим отдатчика диэлектрической проницаемости среды 8, микропроцессором 10 вычисляется разница текущего значения сигнала и среднего значения, полученного в режиме настройки. По разнице данных сигналов определяется запылённость воздуха согласно таблице соответствия, находящейся в блоке постоянной памяти 16. Микропроцессором 10 каждое полученное значение концентрации пыли (С) сравнивается с С и

подсчитываегся число выходов за границу ПДК После формирования массива из А'точек микропроцессором 10 протводигея оценка запылённое!и

воздуха на раоочем месте:

(И)

где РЛ - средняя относительная длительность нахождения контролируемого параметра и поле заданного допуска; п - число выбросов за поле допуска в течение определённого интервала времени; /V- число измерений.

При получении оценки ниже требуемого уровня (РЛдип = 0,9) на индикаторе 20 появляется соответствующая надпись, сопровождаемая звуковым сш патом, предупреждающим о превышении ПДК по запылённости воздуха. Па основании данного сигнала должны приниматься меры, направленные на снижение запылённости воздуха.

Кон 1 роль запылённости воздуха производится непрерывно в течение определённого промежутка времени, заданного программируемым таймером 18, после чего происходит перенастройка устройства из-за возможного изменения влажности и температуры атмосферного воздуха.

Испытание разработанного устройства контроля запылённости воздуха проводилось в лабораторных (в пылевой камере) и производственных условиях (в 12 птичниках птицефабрики) в соответствии с разработанной методикой. Для экспериментальною исследования по определению бактерий и спор грибов н воздухе рабочей зоны и изучения дисперсного состава пыли использовался прибор 10.Л. Кротона и другое вспомогательное оборудование.

Методика обработки эксперимешальных данных на ЭВМ включала опенку корреляционной функции и аппроксимацию экспериментальных характеристик аналитическими выражениями.

13 основу алгоритма оценки корреляционной функции положена гипотеза о стационарности процессов по дисперсии и нестационарности по математическому ожиданию. Для приведения к стационарному виду первичную информацию фплыруюг. Фильтрация заключается в центрировании ординат реализации относительно текущего математического ожидания, вычисляемой) непрерывно за время фильтрации.

.Аппроксимация экспериментальных характеристик аналитическими выражениями, полученных при моделировании влияния санитарно -гш иенических факторов па заболеваемость работников птицеводства, производилась аналитическим выражением:

Аппроксимацию проводили методом наименьших квадратов.

Глава 4 «Анализ результатов исследований» посвящена анализу резулыаюв про!позирования заболеваемости работников основных профессий АОЗТ «Птицефабрика Лаголово» по нозологической форме «болезни органов дыхания», результатов лабораторных и экспериментальных исследований устройства контроля запылённости воздуха, статистическому анализу санитарно - гигиенических факторов производственных помещений и идентификации их влияния на здоровье работников птицеводства,

(15)

моделированию входных процессов математической модели влияния саннтарно - гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства.

В результате прогнозирования доказана достоверность влияния условии труда на заболеваемость по нозологической форме «болезни органов дыхания» (Р < 0,01). Полученные данные свидетельствуют о том, что у лиц, работающих в изучаемых условиях труда (основная группа), относшельный риск (ОК) развития заболеваний органов дыхания составил 3,2 %.

Для устройства контроля запылённости воздуха емкостного типа по результатам исследований получены оценочные данные но основным метрологическим характеристикам, которые предполагают, что устройство может быть использовано для контроля запылённости воздуха рабочей зоны производственных помещений. Погрешность измерений устройства не превышает 0,03 ± 0,0021.

В результате статистической идентификации частных моделей влияния санитарно-гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства полученных для тёплого и холодного периодов, определены следующие линейные регрессионные модели первого порядка:

□ по каналу связи С(0—>2(0 (концентрация пыли - сезонная компонента заболеваемости): Zc — -2,63 + 1,24с (в тёплый период); Ъс = 1,76 + 0,77с (в холодный период);

□ по каналу связи О1(0->2(0 (пыль дисперсностью .до 2 мк - сезонная компонента заболеваемости): 7,0 =2,65 + 0,13с1| (в тёплый период); Ъу, = 3,69 + 0,14ё| (в холодный период);

и по каналу связи Б] (0 Z(0 (пыль дисперсностью 2-5 мк - сезонная компонента заболеваемости): Zв = 3,79 + 0,23 (12 (в тёплый период); ZD = 2,36 + 0,09с12 (в холодный период);

□ по каналу связи (0 -+2(0 (пыль дисперсностью 5-7 мк - сезонная компонента заболеваемости): = 4,57 + 0,35 (^ (в теплый период): ZD = 1,29 + 0,10(1з (в холодный период);

□ по каналу связи О<(0 —> Z(7^ (пыль дисперсностью 7-10 мк - сезонная компонента заболеваемости): ZD = 6,01 + 0,50114 (в тёплый период); ZD = 6,47 + 0,34(1.4 (в холодный период);

и по каналу связи Бг(0 —>2(0 (пыль дисперсностью 10 и более мк - сезонная компонента заболеваемости): Ъ» - 6,83 + 0,53с15 (в тёплый период): Ъ0 - 6,98 + 0,39(15 (в холодный период); и по каналу связи В (0 —>2(0 ( количество бактерий в 1 м* воздуха - сезонная компонента заболеваемости): Хв = 3,22 + 1,87Ь (в тёплый период): Zв = 3,30 + 1,34Ь (в холодный период); и но каналу связи 3(0 —>2(0 (содержание спор грибов в 1 м' во пуха сезонная компонента заболеваемости): Z б = 2,84 + 0,03 N (в тёплый период), Zs = 4,97 + 0,05 8 (в холодный период).

Коэффициент взаимной корреляции р„ моделей влияния санигарнп-гигпенических факторов на здоровье работников в тёплый Л' и голодный

периоды Л по каналу связи: концентрация пыли - С (рг с = 0,75; рг- 0,72),

дисперсность ныли - 1)| (до 2 мк) -(р21] = 0,77; р^и;=0,72) н 02(2-5мк) -(р, 0,73 - тёплый период), бактерии - В (рг ь - 0,72; ь = 0,84) и споры трибой - в (рг ь = 0,72 - холодный период) является высоким (рх у > 0,7), что говорит о достаточной степени идентичности математических моделей (0 , > 0.5). (Лтедовак'лыю, высокая степень идентичности моделей позволяет пспо п.чоьа! ь полученные результаты для моделирования санитарно-11Н иенических (факторов производственной среды с целыо выбора рапнопальных параметров условий труда.

При обработке полученной информации на ЭВМ кроме уравнений первою порядка были определены нормированные корреляционные функции входных процессов модели. В результате аппроксимации были получены коэффициенты а и /I для процессов СО), й^О), ВО) и . Полученные результаты

свнде1ельствуют о достаточно высокой степени совпадения заданных и смоделированных функций.

Для обоснования предельно доп>стимых концентрации пыли, бактерий и спор грибов, исходили из того, что максимальная безопасность работников пшцеводства обеспечивается при условии у ~ 0. В результате были получены кналрашчпые уравнения для каждого сочетания факторов.

При решении уравнений величина ПДК концентрации пыли как в тёплый, так и в .холодный периоды была равна 2 мг/м3, что в 2 раза меньше ПДК сушес1ву10ших санитарпо-гнгнеиических норм (ПДК = 4 мг/м3).

Величина рассчшаипон ПДК бактерий для тёплого, периода соошетствуст ПДК нормированной (2,5 тыс. в 1 м3), ПДК для холодного периода сое твила 1,7 тыс. в 1 м\

Значение ПДК, рассчитанное для спор грибов, составило 94,67 в 1 м3 для |ёилого периода и 99,40 и 1 м! для холодного периода.

Счёшая концентрация пыли не контролируется санитарно-гигиеническими нормами, поэтому для сравнения были рассмотрены полученные жеперпмешальные данные дисперсности пыли (процентное соотношение) и рассчитанные значения (процентное соотношение). Количество мелкодисперсной пыли (до 2 мк) по рассчитанным данным для условия = 0 уменьшилось в процентном соотношении по сравнению с экспериментальными данными к среднем в 2 раза. Рассчитанные значения пыли дисперсностью 2-5 мк, 5-7 мк и экспериментальные данные существенно не отличаются. Допускается увеличение процентного содержания крупнодисперсной пыли (7-10 мк, 10 мк и более) в 4,5 раза.

Глава 5 «Внедрение и социально-экономическая эффективность устройства контроля запылённости воздуха и программного обеспечения прогнозирования заболеваемости» посвящена определению экономической эффективности повышения производительности труда за счёт улучшения условий труда путём внедрения инженерно-технических мероприятий. Общая годовая экономия от внедрения устройства контроля запылённости воздуха

Il)

рабочей зоны птицеводческого помещения и программного обеспечения прогнозирования заболеваемости работников основных профессий птицефабрики составила 198,8 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Па основании теоретических и экспериментальных исследований по влиянию санитарно-гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства можно сделать следующие выводы:

1. Результаты исследований позволяют утверждать, что биотехническую систему «человек-машина-итица-среда» можно рассматривать как-многомерную систему с входными возмущениями : концентрация пыли С(1), дисперсность пыли D(t), содержание бактерий B(t) и спор грибов S(t) в воздухе рабочей зоны, выходным показателем - сезонной компонентой заболеваемости работников основных профессий птицеводства по нозологической форме "болезни органов дыхания" в тёплый Z,(t) и холодный Zh(t) периоды.

2. В результате статистической идентификации частных моделей влияния санитарно-гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства получены 16 линейных регрессионных моделей первого порядка но каналу связи C(t)-Z(l') (концентрация пыли - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи Di(t)-Z(l) (пыль дисперсностью до 2 мк - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи Dj(t)- (t) (пыль дисперсностью 2-5 мк - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи D, (t)-Z(t) (пыль дисперсностью 5-7 мк - сезонная компонента заболеваемости), D<(t)-Z(t) (пыль дисперсностью 7-10 мк - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи D^(t)-Z(t) (пыль дисперсностью 10 мк и более - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи В (t)-Z(t) (количество бактерий в I м3 воздуха - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи S(l)-Zfl) (содержание спор грибов в 1 м1 воздуха - сезонная компонента заболеваемости).

3. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны ПДК санитарно-гигиенических факторов, которые составляют: ПДК концентрации пыли - 2,0 мг/м' для тёплою и

' холодного периодов, ПДК бактерий - 1,7 тыс. в 1 м3 для тёплого и 2.5 тыс. в 1 м3 для холодного периодов, ПДК спор грибов - 94,6 в 1 м3 для тёплою и 99,4 в 1 м3 для холодного периодов при условии минимальном заболеваемости работников птицеводства (у = 0).

4. Путём моделирования экспериментальных данных определено рациональное процентное содержание пыли различной дисперсности (при условии г - (!) в воздухе рабочей зоны птицефабрики. Подтверждены теоретически' положения о негативном влиянии мелкодисперсной пыли (до 2 мк) па органы дыхания.

5. Доказана достоверность влияния изучаемых условий труда на

■заболеваемость работников птицеводства по нозологической форме «болезни органов дыхания» путём прогнозирования п расчёта опшсигельного риска возникновения новых заболеваний по данной форме (величина относительного риска OR - 3,2 %). Для прогнозирования заболеваемости было разработано программное и информационное обеспечение, позволяющее оперативно и достоверно обрабатывать информацию.

(). Для нормализации запылённости воздуха рабочей зоны птицефабрики рекомендуется применять устройство контроля запылённости воздуха емкостного типа, погрешность измерения которого не превышает 0,03 ± 0,002 Г

7. Экспериментальная проверка показала, что при использовании разработанного устройства контроля запылённости воздуха, программного и информационного обеспечения прогнозирования заболеваемости обеспечивается поддержание заданной ПДК запылённости воздуха, а также осуществляется профилактика заболеваемости по нозологической форме «болезни органов дыхания». При этом расчётный годовой экономический эффект составил 198,8 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Шкрабак B.C., Веденёва A.A. Анализ и прогнозирование заболеваемости работников АОЗТ «Птицефабрика Лаголово» по нозологической форме «болезни органов дыхания» // Сб. науч. трудов СПГАУ «Проблемы охраны труда в АПК и пути их решения». - СПб., 1999.-С. 148-152.

2. Шкрабак B.C., Веденёва A.A. Устройство контроля запылённости воздуха // Сб. науч. трудов СПГАУ «Проблемы охраны труда в АПК и пути их решения».-СПб., 1999.-С. 198-202.

3. Веденёва A.A. Разработка алгоритмического и программного обеспечения для расчёта показателей, оценивающих влияние условий труда на здоровье работающих // Сб. науч. трудов СПГАУ «Проблемы охраны труда в АПК и пути их решения». -СПб., 1999. -С. 162-163.

4. Шкрабак B.C., В5денёва A.A. Результаты моделирования влияния санитарно-гигиенических параметров производственной среды на здоровье работников птицеводства // Сб. науч. трудов СПГАУ «Пути профилактики травматизма в АПК». - СПб., 2000. - С. 193-200.

5. Патент на изобретение № 2147739. Устройство контроля запылённости воздуха. Шкрабак B.C., Веденёва А.А:, Калинин А.Б., Скоробогатов В.В., Митрофанов П.Г. Заявл. 07.12.1998, опубл. в Б.И. 20.04. 2000.

Типография СПГАУ. ЗакР/^э.п. 1 п.л. Тираж 70. Подписано к печати 16.06.2000

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ состояния условий и охраны труда работников Птицефабрик.

1.1.1. Характеристика развития птицеводства на современном этапе.

1.1.2. Анализ травматизма в птицеводстве.

1.1.3. Гигиеническая характеристика факторов производственной среды, тяжести и напряжённости трудового процесса.

1.1.4. Влияние запылённости воздушной среды на организм работников птицеводства./.

1.2. Анализ выполненных исследований по контролю запылённости атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны производственных помещений.

1.2.1. Методы для измерения концентрации пыли.

1.2.1.1. Методы для измерения концентрации пыли, основанные на предварительном её осаждении.

1.2.1.2. Методы для измерения концентрации пыли предварительного её осаждения.

1.2.2. Приборы для измерения концентрации пыли в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе.

1.2.3. Аспирационные устройства для отбора проб воздуха производственных помещений.

1.3. Выводы и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Анализ концепций безопасности биотехнических систем животноводства.

2.2. Идентификация моделей влияния санитарно - гигиенических факторов производственной среды на здоровье работников птицеводства.

2.3. Теоретические основы осаждения аэрозолей в дыхательной системе

2.4. Анализ современных концепций профессионального риска.

2.5. Обоснование и разработка алгоритма оценки влияния условий труда на здоровье работающих и относительного риска возникновения новых заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

2.6. Отправные теоретические положения расчёта устройств контроля запылённости воздуха на основе емкостного метода.

2.7. Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,

ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ

3.1. Программа исследований.

3.2. Приборы и аппаратура, используемые в экспериментальных исследованиях.

3.3. Методика лабораторных испытаний устройства контроля запылённости воздуха рабочей зоны на основе емкостного метода.

3.4. Методика экспериментальных исследований.

3.4.1. Методика измерения запылённости воздуха птицеводческих помещений.

3.4.2. Анализ методов и методик микробиологического исследования воздуха производственных помещений.

3.4.3. Методика микробиологического исследования воздуха и дисперсного состава пыли производственных помещений АОЗТ «Птицефабрика Лаголово».

3.5. Методика обработки экспериментальных данных на ЭВМ.

3.5.1. Оценка корреляционной функции.

3.5.2. Аппроксимация экспериментальных характеристик аналитическими выражениями.

3.6. Методика моделирования влияния санитарно-гигиенических факторов на здоровье работающих.

3.7. Методика работы программы sandra по оценке влияния условий труда на здоровье работающих.

3.8. Выводы.

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты прогнозирования заболеваемости работников основных профессий АОЗТ «Птицефабрика Лаголово» по нозологической форме «болезни органов дыхания».

4.2. Результаты лабораторных и экспериментальных исследований устройства контроля запылённости воздуха.

4.3. Статистический анализ санитарно - гигиенических факторов производственных помещений и идентификация их влияния на здоровье работников птицеводства.

4.3.1. Статистический анализ санитарно - гигиенических факторов производственных помещений.

4.3.2. Результаты идентификации влияния санитарно-гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства.

4.4. Моделирование входных процессов математической модели влияния санитарно - гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства.

4.5. Выводы.

5. ВНЕДРЕНИЕ И СОЦИАЛЬНО- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ЗАПЫЛЁННОСТИ ВОЗДУХА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ.

Актуальность темы исследования. Птицеводство - важная отрасль животноводства, призванная удовлетворять потребности населения в высокоценных пищевых продуктах.

Переработка птицепродуктов, производимая на ограниченных площадях, требует использования сложной технологии, которая предусматривает одномоментную инкубацию цыплят, откорм большого количества особей и поэтапную их переработку на закрытых площадях в зданиях типового проектирования. В связи с этим на рабочих местах скапливается большое количество пыли смешанного характера, в которой содержатся частицы пуха и перьев птицы, компоненты комбикормов с входящими в их состав биологически активными веществами, а также бактериальная и грибковая флора. Запылённость воздушной среды превышает на отдельных участках в 10-12 раз ПДК, что способствует развитию у работников заболеваний органов дыхания (до 50 % в структуре). Эта нозологическая форма занимает третье место среди заболеваний, приводящих к первичной инвалидности.

Социально-экономическая значимость профессиональной патологии велика в силу того, что она поражает, как правило, лиц трудоспособного возраста. Так, средний возраст и стаж работы в неблагоприятных условиях больных с впервые установленным диагнозом «пылевой бронхит» составляет 46,4 и 21,6 года.

Часто профессиональная заболеваемость вообще не выявляется, либо диагностируются только выраженные её формы, нередко приводящие к инвалидности. Это происходит оттого, что предварительные и периодические медицинские осмотры проводятся не всегда качественно. Прогнозирование же заболеваемости на производстве не осуществляется в силу того, что нет соответствующего программного обеспечения.

Контроль источников пылеобразования на птицефабриках, как правило, практически не ведётся, или для этой цели используются устаревшие приборы, которые имеют существенные недостатки по техническим характеристикам и метрологическому обеспечению. Современное приборное обеспечение является медленноокупаемым и не подходит для внедрения в производство.

Таким образом, возникает необходимость в разработке вспомогательных технических средств контроля запылённости воздуха птицеводческих помещений, работающих совместно с вентиляционными системами, а также программного и информационного обеспечения прогнозирования заболеваемости работников птицеводства на производстве.

Вышеизложенное послужило основанием для выбора темы диссертационной работы и обусловило её актуальность.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой научно-технической программой «Охрана труда» на 1996-2000 гг. (дог. № 29280293 Б от 08.01.93).

Цель исследования заключается в улучшении условий и охраны труда работников промышленного птицеводства путём разработки и внедрения устройства контроля запылённости воздуха рабочей зоны, программного и информационного обеспечения прогнозирования влияния условий труда на здоровье работников птицеводства и относительного риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

Задача исследования - теоретическое обоснование положений по улучшению условий и охраны труда работников промышленного птицеводства, включая алгоритм прогнозирования, с целью обработки информации о заболеваемости на предприятии и принятии своевременных решений о проведении профилактических мероприятий.

Объект исследования. В качестве объекта исследования приняты условия труда работников основных профессий промышленного птицеводства на предмет запылённости и наличия в воздухе производственных помещений ба1сгериальной и грибковой микрофлоры.

Методы исследования. Исследования проводились с применением теории случайных процессов, вероятности и математической статистики. Использованы математическое моделирование, корреляционно-регрессионный анализ. Теоретические исследования и обработка экспериментальных данных осуществлялись с использованием ЭВМ.

Научная новизна диссертации. В диссертационной работе сформулированы и обоснованы следующие результаты, обладающие научной новизной:

• модель влияния санитарно-гигиенических факторов условий труда на здоровье работников птицеводства с обоснованием предельно допустимых концентраций пыли, бактерий и спор грибов в воздухе рабочей зоны;

• алгоритм прогнозирования влияния условий труда на здоровье работников птицеводства и относительного риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

Практическая значимость. Практическую значимость имеют: разработанное устройство контроля запылённости воздуха емкостного типа, работающее совместно с вентиляционной установкой (патент на изобретение № 2147739 от 20 апреля 2000 г), программное и информационное обеспечение для прогнозирования влияния условий труда на здоровье работников птицеводства и относительного риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

Апробация результатов исследования Производственные испытания и внедрение предлагаемого устройства, программного и информационного обеспечения проводились на АОЗТ «Птицефабрика Лаголово» Ломоносовского района Ленинградской области в 1998 г.

Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАУ в 1998-2000 гг.

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в

4 публикациях, патенте на изобретение и автореферате.

Структура работы. Сформулированные выше задачи исследования обусловили структуру диссертационной работы, состоящей из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, списка литературы из 124 источников, в т.ч.

5 на иностранном языке, и 6 приложений. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок и 36 таблиц.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты анализа производственного травматизма и заболеваемости работников промышленного птицеводства.

2. Устройство контроля запылённости воздуха рабочей зоны на основе емкостного метода (патент на изобретение № 2147739).

3. Результаты экспериментальных исследований по определению концентрации пыли (с изучением её дисперсного состава), бактерий и спор грибов в воздушной среде производственных помещений птицефабрики;

4. Итоги моделирования влияния санитарно-гигиенических факторов условий труда на здоровье работников птицеводства с обоснованием предельно допустимых концентраций пыли, бактерий и спор грибов в воздухе рабочей зоны;

5. Алгоритм прогнозирования влияния условий труда на здоровье работников птицеводства и относительного риска возникновения заболеваний по нозологической форме «болезни органов дыхания».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании теоретических и экспериментальных исследований по влиянию санитарно-гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства можно сделать следующие выводы:

1. Результаты исследований позволяют утверждать, что биотехническую систему «человек-машина-птица-среда» можно рассматривать как многомерную систему с входными возмущениями : концентрация пыли C(t), дисперсность пыли D(t), содержание бактерий B(t) и спор грибов S(t) в воздухе рабочей зоны, выходным показателем - сезонной компонентой заболеваемости работников основных профессий птицеводства по нозологической форме "болезни органов дыхания" в тёплый Zt (t) и холодный Zh (t) периоды.

2. В результате статистической идентификации частных моделей влияния санитарно-гигиенических факторов на здоровье работников птицеводства получены 16 линейных регрессионных моделей первого порядка по каналу связи C(t)-Z(t) (концентрация пыли - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи Di(t)-Z(t) (пыль дисперсностью до 2 мк - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи D2(t)- (t) (пыль дисперсностью 2-5 мк - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи D3 (t)-Z(t) (пыль дисперсностью 5-7 мк - сезонная компонента заболеваемости), D4(t)-Z(t) (пыль дисперсностью 7-10 мк - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи D5(t)-Z(t) (пыль дисперсностью 10 мк и более - сезонная компонента заболеваемости), по каналу связи В (t)-Z(t) (количество бактерий в 1 м воздуха - сезонная компонента заболеваемости), о по каналу связи S(t)-Z(t) (содержание спор грибов в 1 м воздуха - сезонная компонента заболеваемости).

3. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны ПДК санитарно-гигиенических факторов, которые составляют: ПДК концентрации пыли - 2,0 мг/м3 для тёплого и холодного периодов, ПДК бактерий - 1,7 тыс. в 1 м3 для тёплого и 2,5 тыс. в

3 3

1 м для холодного периодов, ПДК спор грибов - 94,6 в 1 м для тёплого и 99,4 в 1 м3 для холодного периодов при условии минимальной заболеваемости (у=0).

4. Путём моделирования экспериментальных данных определено рациональное процентное содержание пыли различной дисперсности (при условии у = 0) в воздухе рабочей зоны птицефабрики. Подтверждены теоретические положения о негативном влиянии мелкодисперсной пыли на органы дыхания.

5. Доказана достоверность влияния изучаемых условий труда на заболеваемость работников птицеводства по нозологической форме «болезни органов дыхания» путём прогнозирования и расчёта относительного риска возникновения новых заболеваний по данной форме (величина относительного риска - 3,2 %). Для прогнозирования заболеваемости было разработано программное и информационное обеспечение, позволяющее оперативно и достоверно обработать информацию.

6. Для нормализации запылённости воздуха рабочей зоны птицефабрики рекомендуется применять устройство контроля запылённости воздуха емкостного типа, которое по результатам экспериментальных исследований выражается уравнением регрессии, связывающим выходную переменную (напряжение, частоту) с входной (концентрацией пыли). Данное уравнение можно использовать для градуировочных характеристик прибора.

7. Экспериментальная проверка показала, что при использовании устройства контроля запылённости воздуха, программного и информационного обеспечения прогнозирования заболеваемости обеспечивается поддержание заданной ПДК запылённости воздуха, а также осуществляется профилактика заболеваемости по нозологической форме «болезни органов дыхания». При этом расчётный годовой экономический эффект составляет 198,8 тыс. руб.

171

1. Александров Н.Н., Гуния Г.С. Метеорологические аспекты радиоактивного загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - С. 314-320.

2. Адаптация, идентификация, распределённый контроль / Под ред. В.П. Живоглядова. Фрунзе, 1970. - 114 с.

3. А.С. 1627924. Устройство для определения запылённости газов. В.Г. Куринной, И.А. Куринная. Заявл. 15.08.88; опубл. в Б.И. 1991.

4. Бейли Н. Математика в биологии и медицине. М.: Мир, 1970. - С. 102-110.

5. Беляева Л.С. Основные формы производственно-обусловленных заболеваний и их профилактика у работников промышленного птицеводства: Автореф. дис. На соиск. уч. Степ. к. м. н. Саратов, 1996.-21 с.

6. Бендат Д., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Изд-во «Мир», 1971. - 408 с.

7. Берталанфи Л. Общая теория систем критический обзор. - М.: Прогресс, 1969.-С. 23-41.

8. Благова В.И. Итоги и прогнозы // Птицеводство. 1999, № 1. - С. 38-39.

9. Божко П.Е. Производство яиц и мяса на промышленной основе. М.: Колос, 1984.-366 с.

10. Ю.Борисенко Л.В. Диагностика экзогенного аллергического альвеолита у работников птицефабрики и выявление факторов риска: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. к. м. н. Л., 1986. - 17 с.

11. П.Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Советское радио, 1971. - 328 с.

12. Василенко П. М. Методика построения расчётных моделей функционирования механических систем. Киев, 1980. - 173 с.

13. Веремий А.А. Условия труда и состояние здоровья работников в современном птицеводстве: Автореф. на соиск. уч. степ. к. м. н. Киев,1981.-23 с.

14. Воробьёв В.А., Дегтярёв Г.П. Машины и оборудование птицефабрик и птицеферм. М.: Колос, 1984. - 285 с.

15. Востриков И.Я., Петрова А.Ю. Технические средства контроля загрязнений окружающей среды: Номенклатурный каталог ЦНИИТЭИ приборостроения. -М., 1984.-93 с.

16. Вучков И., Бояджиева JL, Солаков Е. Прикладной линейный регрессионный анализ. М.: Финансы и статистика, 1987. - 239 с.

17. Гальянов И.В., Шкрабак B.C. и др. Простейшие свойства средо-человеко-машинно-животных систем // Сб. науч. тр. СПГАУ «Проблемы охраны труда в АПК и пути их решения». СПб., 1999. - С. 136-145.

18. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряжённости трудового процесса: Руководство. М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1994. - 44 с.

19. Гигиеническая подготовка работников птицефабрик: Методические рекомендации. Душанбе, 1978. - 15 с.

20. Голенко B.C., Туркова Н.И. Гигиеническая оценка воздушной среды производственных помещений птицефабрик // Гигиена труда. 1981, вып. 17.-С. 43-46.

21. Головтеев В.В. и др. Прогнозирование в здравоохранении: Научный обзор. -М.: ВНИИМИ, 1983.-64 с.

22. ГОСТ 12.1.008 76 ССБТ. Биологическая безопасность. Общие требования.

23. ГОСТ 12.0.003 74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

24. ГОСТ 12.1.005 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

25. Григорьев С.Г., Перфилов A.M. и др. STATGRAPHICS на персональном компьютере: Практическое пособие по обработке результатов медикобиологических исследований. СПб., 1992. - 104 с.

26. Дапкунас И.В. Совершенствование условий и охрана труда на плавучих механизированных комплексах путём нормализации санитарно-гигиенических параметров: Автореф. на соиск. уч. степ. к. т. н. -Л, 1990,- 16 с.

27. Измеров Н.Ф., Лебедева Н.В. Профессиональная заболеваемость. М., 1993. -С. 42-52.

28. Ильященко А.А. Повышение безопасности операторов промышленного птицеводства совершенствованием методов и технических средств охраны труда: Автореф. дис. на соиск. уч. Степ, к.т.н. СПб-Пушкин, 1992. - 16 с.

29. Иванов А.И., Куликов А.А., Третьяков Б.С. Контрольно-измерительные приборы в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1984. - С. 56.

30. Карапата А.П. Респираторные заболевания у птицеводов // Сов. медицина.1975, № 12.-С. 130-131.

31. Катунцева Н.А. Заболеваемость с временной утратой трудоспособности у рабочих и служащих птицефабрик // Сов. медицина. 1984, № 1. - С. 72-76.

32. Кергаль И. Методы программирования на бейсике. М.: Мир, 1991. - 287 с.

33. Кирий В.Г., Васильев Г.П., Еськин П.И. К разработке прогнозных моделей заболеваемости // Вестник охраны труда. 1998, № 4. - С. 48-51.

34. Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. М.: Химия, 1978.-208 с.

35. Ключининкас А.Ю., Балтренас П.Б. Защита атмосферы от загрязнений. Вып. 2. Методы определения загрязнения атмосферы. Вильнюс, 1974. -С. 143-148.

36. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды / Под ред Л.К. Исаева. СПб: Союз, 1998. - 896 с.

37. Кротов А.Ю. Заболевания верхних дыхательных путей у работников птицеводческих комплексов, методы их профилактики и лечения: Автореф. дис. На соиск. уч. Степ к. м. н. Д., 1990. - 16 с.

38. Кузьмина Л.П. Полиморфизм белковых систем и индивидуальная предрасположенность к бронхо-легочным заболеваниям профессиональной патологии // Медицина труда. 1999, № 5. - С. 28-31.

39. Кундиев Ю.И., Чернюк В.И., Витте П.Н. Изучение профессионального риска на Украине // Медицина труда. 1999, № 4. - С. 6-8.

40. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. - 193 с.

41. Лисенков А.Н. Математические методы планирования многофакторных медико-биологических экспериментов. М.: Медицина, 1979. - 276 с.

42. Лукьянов В.А. Проблемы механизации птицеводства в рыночных условиях //

43. Птицеводство. 1999, № 1. - С. 28.

44. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970.-376 с.

45. Мардиа К., Земроч П. Таблицы F-pacnpeделений. М.: Наука, 1984. - 255 с.

46. Матвеев B.C., Клюев Р.П. Современные средства отбора проб атмосферного воздуха для контроля загрязнений // Обзорная информация ЦНИИТ приборостроения. -М., 1981. 54 с.

47. Матвеев В.Н. Безопасность человека в производственной системе // Безопасность труда в промышленности. 1995, № 7. - С. 45-46.

48. Махонько Н.И. Гигиеническая оценка воздушной среды в районах размещения птицеводческих фабрик: Автореф. дис. на соиск. уч. степ, к. м. н.,М., 1984,- 19 с.

49. Медико-экологическая экспертиза здоровья населения: Практикум для врачей -гигиенистов / Под ред. А.П. Щербо. СПб, 1996. - 53 с.5 5. Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Методические указания. М.: Минздрав СССР, 1985. - 17 с.

50. Мисников О.П., Москаленко В.И. и др. Актуальные методические задачи ингаляционных аэрозольных технологий // Аэрозоли. 1997, № 12. -С. 56-57.

51. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления / Под ред. А.Б. Лурье. Л.: Колос, 1979. - 312 с.

52. Молодкина Н.Н., Попова Т.Б. и др. Проблемы профессионального риска и некоторые подходы к его оценке // Медицина труда и промышленная экология. 1997, № 9. - С. 6-9.

53. Москаленко В.И., Мисников О.П., Куценко С.А. Анализ погрешностей определения ингалируемых доз // Аэрозоли. 1997, № 12. - С. 53-54.

54. Муравьёва С.И., Казнина Н.И., Прохорова Е.К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. М.: Химия, 1988. - 319 с.

55. Общесоюзные нормы технологического проектирования птицеводческихпредприятий ОН ТП 4-79.

56. Основные показатели состояния животноводства в сельскохозяйственных предприятиях Ленинградской области в 1997-1998 гг.: Статистический бюллетень. СПб: Петербургкомстат, 1988. - 29 с.

57. Оценка социально-экономической эффективности от внедрения достижений и организации труда: Методические рекомендации. М., 1980. - 76 с.

58. Оценка и прогнозирование функциональных состояний в физиологии // Тезисы докл. всес. симп. Фрунзе, 1980. - 95 с.

59. Патент США № 3744297 // Изобретения за рубежом. 1973, № 13.

60. Перегуд Е.А., Горелик Д.О. Инструментальные методы контроля загрязнения атмосферы. Л.: Химия, 1981. - С. 52-58.

61. Пигарев Н.В. Клеточное содержание птицы. -М.: Колос, 1975. 324 с.

62. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. М., 1974. - С. 159.

63. Платонов В.В. Принципы безопасности биотехнических систем животноводства // Сб. науч. тр. «Безопасность труда при производстве ипереработке продукции животноводства». Орёл.: ВНИИОТ, 1989. -С. 3-12.

64. Плохинский Н.А. Математические методы в биологии. М.: Изд-во МГУ, 1978.-256 с.

65. Правила по охране труда в птицеводстве ПОТ РО 97300-13-97. - Орёл, 1998.-59 с.

66. Приборы, разработанные предприятиями НПО «Химавтоматика»: Номенклатурный каталог 1986-1987 гг. Черкассы, 1986. - 185 с.

67. Приказ о порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентах допуска к профессии от 14. 03. 96 г. № 90. М., 1996. - 78 с.

68. Проблемы оздоровления условий труда в ведущих отраслях народного хозяйства: Тезисы докладов. Киев, 1978. - 93 с.

69. Прогнозирование воздействия смешанной пыли переменного состава на организм рабочих: Методические рекомендации. Караганда, 1987. -21 с.

70. Прохорова Е.К., Гребенникова JI.A. Современные средства отбора проб воздуха // Обзорная информация ВЦНИИОТ ВЦСПС. 1984, вып. 4. - 48 с.

71. Раздобудько М.А., Лалина Д.М. Влияние пыли на аллергическую реактивность организма // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1974, №6.-С. 100-101.

72. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. -М.: Энергия, 1975.-376 с.

73. Райбман Н.С., Анисимов С. А. Типовая идентификация линейных объектов // Приборы и системы управления. 1970, № 3. - С. 1-9.

74. Райбман Н.С. Что такое идентификация? М.: Наука, 1970. - 119 с.

75. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. М.: Мир, 1987. - 280 с.

76. Раннамяэ P.P. О вредном воздействии перьев птиц // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1975, № 9. - С. 51-52.

77. Родионов М.С., Дюева Л.В. К вопросу определения социальноэкономической эффективности мероприятий по улучшению условий и охрана труда в сельском хозяйстве // Сб. науч. тр. ВНИИОТ. Орёл, 1979. - С. 11.

78. Саакадзе В.П. профессиональная бронхиальная астма от аллергенов животного и растительного происхождения // Профессиональные аллергозы. Рига, 1976.-С. 134-138.

79. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий СН 245-71.

80. Саранчук В.И., Журавлёв В.П. и др. Системы борьбы с пылью на промышленных предприятиях. Киев: Наукова думка, 1994. - 190 с.

81. Селивохин П.И. О работе электрических аспираторов для отбора проб воздуха, выпускаемых ленинградским заводом «Красногвардеец» // Тезисы докл. IY Всесоюзной научно-практической конференции по промышленно-санитарной химии. -М., 1975. С. 70-71.

82. Селянский В.М. Микроклимат в птичниках. -М., 1975. С. 304.

83. Скепьян Н.А. Лечение хронического бронхита от воздействия минеральной и органической пыли // Медицина труда и промышленная экология. 1999, № 8. - С. 40.

84. Сметнев С.И. Птицеводство. М.: Колос, 1978. - 304.

85. Справочник по санитарной микробиологии / Под ред. Л.В. Григорьевой. -Кишинёв, 1981.-206 с.

86. Технические средства контроля загрязнения окружающей среды // Номенклатурный каталог ЦНИИТЭИ приборостроения. М., 1984. - 104 с.

87. Технология производства яиц на промышленной основе: Справочнаякнига. М.: Колос, 1978. - 239 с.

88. Технологическое оборудование животноводческих и птицеводческих ферм. -М., 1970.-С. 179.

89. Трусов А.А., Яковлев С.А. Средства автоматического отбора проб воздуха при экологическом контроле жилых зданий // Измерительная техника.1998, № 11.-С. 44.

90. Техника защиты окружающей среды / Н.С. Торочешников, А.И. Родионов, Н.В. Кельцев, В.Н. Клушин. М.: Химия, 1981.-368 с.

91. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М.: Медицина, 1975. - 323 с.

92. Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Федерации» // Финансовая газета. 1999, № 32. - С. 3-5.

93. Фисинин В.И., Тардатьян Т.А. Промышленное птицеводство. М., 1985. -479 с.

94. Фисинин В.И. Птицеводство на рубеже нового столетия // Птицеводство.1999, №2.-С. 4.

95. Франс Д., Торнли Д. Математические модели в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1987. -400 с.

96. Фукс Н.А. Успехи механики аэрозолей. М.: Изд-во академии наук СССР. - 1961.- 159 с.

97. Хоменко А.Г., Ильина И.Н., Киреева Т.А. Выявление и профилактика экзогенных аллергических альвеолитов у сельских жителей // Неспецифические заболевания лёгких у работающих на промышленных производствах и в сельском хозяйстве. JL, 1985. - С.62-73.

98. Ш.Цыркунов Л.П. О заболеваемости кожи у рабочих сельского хозяйства различного производственного профиля // Вестник дерматолога. 1980, № 1. - С. 46-50.

99. Шелманова Т.Н. Основные направления профилактики инвалидности и социально-трудовой реабилитации инвалидов на предприятияхпромышленного птицеводства: Автореф. дне. на соиск. уч. степ, к.м.н. -СПб, 1992.- 16 с.

100. Шкрабак B.C., Митрофанов П.Г., Алмазов О.В., Митрофанов С.П. Моделирование состояния эргатической системы «оператор-агрегат-среда». Курган, 1999. - 69 с.

101. Шкрабак B.C., Казлаускас Г.К. Охрана труда: Уч. пособие. М.: Агропромиздат, 1989. - С. 480.

102. Эглите М.Э. Распространение и этиология аллергических заболеваний птицеводов //Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1983, № 7. - С. 4-7.

103. Эглите М.Э. Аллергические заболевания у птицеводов. Рига, 1990.-С. 170.

104. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.- 683 с.

105. Экономика промышленного птицеводства / Под ред. К.И. Карюкиной. -М.: Колос, 1983. 270 с.

106. Aerosol Technology Committee // A. I. Н. A. J. 1970, № 33. - P. 133.

107. Andersen P., Schonheyder H. Antibodies to hen and duck antigens in poulty // Clin. Allergy. 1984. - vol. 14, № 5. - P. 421-428.

108. King T.P. Immunochemical properties of some atopic allergens //Tj. Allergy. -1979. vol. 64, № 3. - P. 159-163.

109. Lippman. M. //A. I. H. A. J. 1970, № 31. - P. 138.

110. Warren C.P., Cherniack R.M. Extrinsic allergic alvoolitis from bird exposure. Studies on the immediate hypersensitivity reactions // Clin. Allergy. 1977. -vol. 7, №4. -P. 303-304.

111. Wu Ming, Lung J.T. Environ. Lett., 1974, v. 6, № 2, p. 77-94.