ВВЕДЕНИЕ
Экологизация применения пестицидов заключается в приведении животноводства в соответствие с законами экологии, а именно к экологической норме. В настоящее время экологическое нормирование организуется в рамках Постановления Правительства Российской Федерации от 24 ноября 1993 г. № 1229 «О создании единой системы экологического мониторинга (ЕГ— СЭМ)», направленного на повышение эффективности работ по обеспечению экологической безопасности человека. Однако для экологического мониторинга по применению пестицидов нет пока методической основы. Тем не менее, достаточно ясно, что особое значение в этом отношении имеет, прежде всего, грамотное их применение.
В животноводстве сельского хозяйства России существует проблема, создаваемая насекомыми разных видов, вызывающих разнообразные заболевания как у людей, так и у животных, и наносящая огромный ущерб народному хозяйству. Среди паразитарных болезней широко распространены кожные заболевания, вызываемые вредными членистоногими, резко снижающие продуктивность животных и вызывающие даже их гибель. Так, при хориоп-тозе у коров снижается удой на 20 %, а при демодекозе в результате повреждения кожи полезная площадь ее уменьшается на 15—80 %. Демодекозом поражено 36,3—38,4 % животных. Это значит, что кожевенные предприятия несут большие убытки [57,61].
По данным ФАО ущерб от эктопаразитов составляет 7 млрд долл. ежегодно. [61]
Общую тенденцию мирового земледелия и животноводства характеризуют высокие темпы производства и применения минеральных удобрений, пестицидов, причем их использование заметно растет: в последнее время объем применения пестицидов вырос в 1,7 раза. [62, 64]
В настоящее время скрининг химических соединений на стимуляцию продуктивности биологических объектов ведут очень широко, в частности, в
7 мире ежегодно испытывают около 260 тыс. различных соединений (140 тыс.
только в США). Из этого огромного числа практический выход получают всего около 15 тыс. новых пестицидов. Детальный анализ показывает, что даже при подавляющем проценте как бы «бросовых» исследований суммарный экономический эффект оказывается исключительно высоким.[66]
Работы М.С. Соколова, В.П. Стрекозова (1982) показывают, что лишь небольшая часть применяемых пестицидов достигает цели — воздействует на организм вредителей. Наибольшая часть используемых токсикантов как бы бесполезна: они загрязняют экосистему в процессе обработки, а также вследствие смыва пестицидов с растений. [92]
В результате накопления стойких пестицидов в почве, воде и атмосфере нарушаются нормальные циклы биологического круговорота, а также понижается биопродуктивность природных систем. Так, для некоторых хло-рорганических инсектицидов и гербицидов «срок жизни» при обычных нормах использования исчисляется годами, поэтому они были запрещены к использованию.
По данным журнала «Сообщения по защите растений», издаваемом германской фирмой «Байер», в 14 развитых капиталистических странах отравления людей пестицидами от общего количества отравлений составляют отО,23%до5,1%.[62]
В связи с запрещением использования стойких и высокотоксичных химических соединений ощутимо снизилось санитарно-токсикологическое значение пестицидов, но их опасность для живых объектов природы еще достаточно высока (Г.А. Таланов, A.M. Смирнов, 1994), что пагубно отражается-на внешней среде и здоровье человека.
Анализ статистической информации показывает, что на долю отравлений пестицидами работников ветеринарно-санитарных служб приходится до 10% от всех профессиональных заболеваний этой категории рабочих. При этом по удельному весу хронических профессиональных заболеваний и от-
8 равлений работники ветеринарно-санитарных служб находятся на третьем
месте (4.4...5.8%) среди всех категорий рабочих АПК.
В животноводстве для защиты животных от насекомых используется очень широкий спектр пестицидов различных как по своему химическому составу, так и по направлению действия. Поскольку все применяемые пестициды обладают токсичностью для человека и приводят к существенным изменениям экологии окружающей среды, большое значение имеют средства, способы и техника применения этих веществ.
Существующие устройства для обработки животных инсектоакари-цидными препаратами (СДУ-800, ПДУ-3, УОЖ, ДОС, УДЦ и др.) ухудшают условия труда операторов по обработке животных и экологическую обстановку, так как не защищают от прямого попадания пестицидов на оператора и окружающую среду. Кроме того, при обработке не весь раствор попадает на животное (30-35% попадает в воздух рабочей зоны при обработке штанга-
«
ми типа ШРР). Испарения с животных, растений и почвы, превышают ПДК в несколько раз.
В связи с изложенным, проведение исследований по изучению и улучшению условий и охраны труда операторов по обработке животных, подвергающихся воздействию вредных и опасных факторов, представляет большую актуальность.
. Целью исследования является повышение безопасности операторов по обработке сельскохозяйственных животных инсектоакарицидными препаратами.
Общей задачей исследования является разработка инженерно-технических мероприятий по повышению безопасности операторов по обработке сельскохозяйственных животных инсектоакарицидными препаратами за счет снижения уровня концентрации в воздухе рабочей зоны применяемых препаратов.
Объектом исследования являются устройства для санитарной обра-ботки животных и работающие с ними операторы.
9 Методы исследования. Исследования проводились с применением
теории вероятности, математической статистики, теории эксперимента. В ходе исследования использованы следующие методы: анализа, моделирования - измерения и сравнения, эксперимента, формализации.
Научную новизну работы составляют: исследования возникновения и передачи опасной энергии в системе «человек-машина-животное-среда»; условия предотвращения передачи опасной энергии в системе ЧМЖС, основанные на разрыве обратных связей между человеком и машиной, человеком и животным, средой и машиной; модель массопереноса и разложения инсек-тоакарицидных препаратов при обработке животных; исследования факторов, влияющих на уровень концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны оператора по санитарной обработке животных; теоретическое обоснование снижения концентрации вредного вещества за счет изменения углов наклона распылителей в устройстве для санитарной обработки животных и применения защитного кожуха; модель изменения концентрации в зависимости от факторов: угла наклона верхних боковых распылителей, нижних боковых распылителей, расстояния от устройства до оператора и наличия защитного кожуха.
Практическую значимость работы составляют: результаты анализа профзаболеваемости и травматизма ветеринарно-санитарных работников; исследования условий труда операторов по обработке животных пестицидами; результаты экспериментальных исследований влияния угла наклона верхних боковых распылителей, нижних боковых распылителей, расстояния от устройства до оператора и наличия защитного кожуха на концентрацию вредного вещества в воздухе рабочей зоны оператора; разработанное устройство для санитарной обработки животных, обеспечивающее безопасность оператора в процессе обработки животных; лабораторная установка, позволяющая моделировать процесс обработки животных и исследовать факторы, влияющие на условия работы операторов.
10 На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Результаты анализа условий труда ветеринарно-санитарных рабочих;
2. Модель возникновения и передачи опасной энергии;
3. Модель массопереноса и разложения инсектоакарицидных препаратов при обработке животных;
4. Теоретические предпосылки снижения концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны оператора за счет применения защитного кожуха и изменения углов наклона распылителей;
5. Результаты экспериментальных исследований влияния угла наклона верхних боковых распылителей, нижних боковых распылителей, расстояния от устройства до оператора и наличия защитного кожуха на концентрацию вредного вещества в воздухе рабочей зоны оператора;
6. Разработанное устройство для санитарной обработки животных, обеспечивающее безопасность оператора в процессе обработки животных;
Основные материалы диссертации доложены и одобрены на научных конференциях Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2000-2003 годах, а также опубликованы в 6 работах и автореферате.
На уровне заявки на патент разработано устройство для санитарной обработки животных.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка используемой литературы из 149 наименований и 9 приложений. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 43 таблицы и 54 рисунка.
11
I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ условий и охраны труда операторов по обработке сельскохозяйственных животных пестицидами
1.1.1. Анализ профессиональной заболеваемости ветеринарно-
санитарных работников
Работа операторов по ветеринарно-санитарной обработке животных отличается тем, что 80-85 % рабочего времени они находятся в контакте с пестицидами и животными. При этом самым опасным фактором являются пестициды. Основные опасные ситуации возникают в момент приготовления рабочего раствора и в момент обработки животного. Темп работы быстрый: за смену обследуют или обрабатывают до 300 голов крупного рогатого скота или до тысячи голов овец. Плотность рабочего времени на всех операциях достигает 85-90 % [36, 51 ].
По классификации АМН РФ [37] труд рабочих ветеринарно-санитарных служб относят к умеренно - напряжённому, средней тяжести II, а по вредности и опасности к классу - 3.1.
Научно - обоснованный распорядок рабочего дня составляется на основе нормативов времени, необходимого для выполнения трудовых процессов, подготовительно - заключительных работ, для отдыха и личных надобностей с учётом обеспечения согласованности, непрерывности и ритмичности трудовых процессов, предусмотренных технологическими требованиями, а также полного использования рабочего времени исполнителей и сохранения их трудоспособности в течение нормальной продолжительности рабочего дня (табл. 1.1).
Проведённые ранее исследования показали, что оптимальное начало рабочего дня для работников ветеринарно-санитарных служб 8 — 9 ч. утра при часовом перерыве на обед через 4 ч. после начала работы [36].
12
Таблица 1.1
Распорядок дня ветеринарно-санитарных служб по обработке
животных против гнуса
Наименование рабочей операции Время, ч. — мин.
начало конец
Предварительный осмотр животных 8-00 8-20
Подготовка инструментов и оборудования к работе 8-20 8-35
Подготовка рабочего раствора 8-35 8-50
Обработка животных 8-50 10-20
Перерыв на отдых 10-20 10-30
Подготовка рабочего раствора 10-30 10-45
Обработка животных 10-45 12-00
Перерыв на обед 12-00 13-00
Подготовка рабочего раствора 13-00 13-15
Обработка животных 13-15 15-45
Техническое обслуживание оборудования 15-45 16-15
Перерыв на отдых 15-30 15-40
Техническое обслуживание оборудования 15-40 15-50
Заключительные работы 16-45 17-00
При разработке режимов труда надо иметь в виду, что с физиологической точки зрения обработку животных наилучшим образом следует проводить в утренние часы, пока нежарко и животные не возбуждены и не утомлены. 4-6 часов достаточно для обработки стада в 300 коров. В связи с этим рекомендуется односменный режим работы.
Ветеринарно-санитарные рабочие в зависимости от вида выполняемой операции, времени года и вида животных работают в различных санитарно-гигиенических условиях. От высоких температур и высокой скорости движения воздуха, при работе в полевых условиях, до работы в зимний период года в животноводческих помещениях. В условиях, которые зачастую не соответствуют санитарно-гигиеническим нормативам. К этому можно добавить еще и их постоянный контакт с животными и их биологическим материалом по-
13 тенциальными носителями антропозоонозных заболеваний и источником
травматологических ситуаций. Работа с лекарственными, дезинфекционными веществами, инсектоакарицидными препаратами ведет к увеличению профессионального риска.
Исследования санитарно-гигиенических условий работы в сельском хозяйстве России показывают, что процент исследованных проб воздуха рабочей зоны с превышением ПДК на пары и газы достигает 17,8 %, на пыль и аэрозоль - 22,9 %. Вызывает тревогу и то, что процент исследований с превышением ПДК веществ 1 и 2 группы опасности намного выше - пары и газы (69,7 %), пыль и аэрозоли (23,8 %). Все хозяйства испытывают трудности с обеспечением работающих средствами индивидуальной защиты и особенно спецодеждой [34, 72].
Обеспеченность бытовыми помещениями работающих с пестицидами в среднем не превышает 70%. Большинство из них не соответствует требованиям по набору помещений (отсутствуют гардеробные, душевые, комнаты отдыха). В целом по России только около 3,5% объектов с.-х. производства отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, такая же ситуация характерна и для операторов по обработке животных. Все это ведет к увеличению риска возникновения профессиональных заболеваний, вызванных воздействием вредных веществ на организм рабочего.
С учетом снижения объема и качества периодических медосмотров, роста цен на медикаменты и стоимость лечения, обострения неблагоприятной экологической обстановки в ряде регионов это существенно сказывается на здоровье работающих. Между тем, разработанные региональные комплексные программы "Здоровье" на 1987-1990 гг. и до 2000 г. не получили в полном объеме экономического подкрепления и, как правило, остались нереализованными. Не выполнен в полном объеме приказ Минздрава России № 130 от 23.06.94 г. о создании во всех регионах профпатологической службы. В результате охват периодическими медицинскими осмотрами по отдельным регионам колеблется в пределах 50...80 %. В ходе проведения пе-
14
риодических медицинских осмотров лабораторные и инструментальные исследования проводятся не в полном объеме, и, как правило, они проводятся в день осмотра. В заключительных актах отсутствуют записи о мероприятиях, направленных на улучшение условий труда и быта работающих. В результате профессиональный характер заболеваний более чем в 60% случаев в настоящее время устанавливается при обращении самого больного за медицинской помощью. Для сравнения это показатель в 1990г. был 34,9% [72].
Наиболее объективным критерием оценки состояния условий труда являются показатели профессиональной заболеваемости работающих, которая формируется под непосредственным влиянием (на них) неблагоприятных производственных факторов. Между тем, данные официальной статистики по ежегодной регистрации первичных случаев профессиональных поражений раскрывают лишь незначительную часть истинного положения о состоянии профессиональных заболеваний в России. Аналогичная ситуация, в частности, и у ветеринарных рабочих. Это связано с неполной выявляемостью первичных случаев, доказательством чего служит 5-10-кратный рост показателей профессиональной заболеваемости при целенаправленных медицинских осмотрах работающих специалистами профпатологнческих клиник медицинских НИИ и ВУЗов. Поэтому статистические данные о состоянии профзабо-леваемости в России несопоставимы с аналогичными показателями в США, Германии, Финляндии и других странах с передовыми производственными технологиями. В АЛЛ в целом ежегодно регистрируется около 10% всех случаев профессиональных заболеваний и отравлений, выявляемых в Российской Федерации. Абсолютная численность этой категории ежегодно выявляемых больных на предприятиях и в организациях системы Минсельхозпрода РФ составляет около 1000 человек, что сопоставимо с аналогичными показателями в отраслях с наиболее неблагоприятными условиями труда, как угольная, химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая, металлургическая промышленность. Но высокая численность работающих в агропромышленном секторе экономики (относительно других отраслей), «размы-
15 вает» интенсивный показатель частоты профессиональной заболеваемости,
рассчитываемый на 100000 работающих, который в 1,27...1,47 раза ниже, чем по стране в целом (табл. 1.2), что создает внешнюю картину относительного благополучия в отрасли.
В целом, наиболее подвержены риску профзаболеваний преимущественно в работоспособном возрасте механизаторы, доярки, животноводы и водители автомобилей, на долю которых приходится свыше 80 % всех ежегодно выявляемых случаев профпоражений.
Таблица 1.2
Динамика показателей профзаболеваемости в 1990-1998 гг. в с.-х. производстве по сравнению со среднероссийскими на 100000 работающих)
Годы Показатели профзаболеваемости Удельный вес профзаболева-
ний среди работниц сельского
по Российской по сельскому хозяйства, %
Федерации хозяйству
1990 1,96 0,79 35,2
1991 2,08 3,73 32,7
1992 1,88 1,86 30,4
1993 ' 1,85 1,43 28,8
1994 1,81 1,57 32,7
1995 1,89 1,56 27,3
1996 2,33 1,84 32,8
1997 2,32 1,59 36,2
1998 1,85 1,26 37,0
Однако сложившаяся ситуация с неудовлетворительными условиями труда в отрасли является причиной устойчивого роста выявляемых случаев профессиональных поражений (заболеваний и отравлений), частота которых в с.-х. производстве в 90-х годах увеличилась в 2,3 раза и составила в 1996 г. 1,84 случая на 100000 работающих с последующим некоторым снижением в 1997 и 1998 гг.
В России около 1/3 ежегодно выявляемых случаев профпатологий приходится на женщин [6, 15].
16
Среднегодовые показатели профессиональной заболеваемости работников с.-х. представлены в (табл. 1.3)
Таблица 1.3
Среднегодовые показатели профессиональной заболеваемости работников сельского хозяйства России
Показатели Годы
1971-1975 1976-1980 1981-1985 1986-1990 1991-1995 1996-1998
На 100000 работающих 0,28 0,35 0,55 0,68 1,62 1,58
Среднегодовой показатель 1971-1975 принят за 1,00 1,00 1,25 1,96 2,43 5,79 5,64
Определенно за последние годы среднегодовые показатели профессиональной заболеваемости работников сельского хозяйства России увеличились в пять с лишним раз по сравнению с периодом начала 70-х годов.
Структуру профессиональной патологии у работников с.-х. производства в основном формируют вибрационная болезнь и заболевания опорно-двигательного аппарата (58,0%), бруцеллез (13,6%) и патология органов дыхания (9,1%) (табл. 1.4).
Таблица 1.4
Структура профпоражений работников с.-х. производства России
за 1990-1998 годы
Диагноз Удельный вес, %
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
1 .Заболевания: 92,4 97,1 95,0 96,3 98,0 97,8 98,2 98,8 98,8
Бруцеллез 20,2 17,1 17,7 16,5 11,9 11,3 13,5 13,0 13,6
вибрационная болезнь 26,5 28,4 29,9 26,0 27,4 28,6 29,8 30,7 23,7
опорно-двигательного аппарата, 28,5 23,5 23.2 28,8 32,5 32,9 33.5 33,7 34,3
из них: а) периферической нервной системы и мышц 24,6 19,1 19,2 25,4 26,8 22,3 24,1 24,0 24,9
б) Суставно-связочного аппарата 3,9 4,4 4,0 3,4 5,7 10,6 9,4 9,7 9,4
кохлеарный неврит 5,2 4,6 3,6 4,4 6,0 7,9 5,0 6,2 6.3
органов дыхания 10,2 12,0 12,3 11,0 9,9 13,2 8,8 8,3 9,1
прочие заболевания 1,8 11,5 8,3 8,6 6,3 3,9 7,6 6,9 11,8
2. Отравления 7,6 2,9 5,0 3,7 2,0. 2,2 1,8 1,2 1,2
17
На заболевания органов дыхания в структуре пофпоражений ветеринарных работников приходится 52%, заболевания кожи 5%, на бруцеллез приходится 3-5%. Также отмечены заболевания органов пищеварения, злокачественные образования и иммунодефицит.
В течение 1991-1995гг. отмечалась устойчивая тенденция снижения удельного веса заболеваний бруцеллезом с 20,2 % в 1990 г. до 11,3 % в 1995 г. с последующей стабилизацией показателя в пределах 13,0,.. 13,6%.
Следует отметить особо, что заболевания органов дыхания за последние восемь лет колеблются от 8,3 до 12,3%. Причем на отравления в 1990 году пришлось 7,6% от общего числа заболеваний. Среди заболеваний периферической нервной системы и мышц увеличивается доля радикулита (с 7,5% в 1990 г. до 11,2% в последние годы). В 90-е годы продолжает снижаться доля интоксикаций (отравлений), среди которых преобладают отравления аммиаком, пестицидами и оксидом углерода.
В отрасли свыше 48,0-73,0 % всех случаев профессиональных заболеваний сопровождается временной утратой трудоспособности, в том числе при бронхитах - 69,6%, радикулите - 60,1%, вибрационной болезни - 44,3%, интоксикация -17,3%. Невропатии, полиневриты, поражения суставно-связочного аппарата, аллергические заболевания сопровождаются утратой трудоспособности в 100 % случаев.
Хронические профессиональные заболевания и отравления в основном выявляются у трактористов (45,3...53,9%), дояров (13,9...21,4%), работников ветеринарных служб (4,4...5,8%), животноводов (2,8...2,9%), водителей автомобилей (2,2...2,3%), зоотехников (0,6... 1,1%) и свиноводов
Среди обстоятельств и условий возникновения хронических профессиональных поражений органы Госсанэпиднадзора отмечают: конструктивные недостатки оборудования - 48,0 %; несовершенство технологических процессов -19,9 %; неисправность или отсутствие санитарно-технических |
