You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Биологический фактор при производства биотоплива из отходов сельскохозяйственного сырья как гигиеническая проблема

Биологический фактор при производства биотоплива из отходов сельскохозяйственного сырья как гигиеническая проблема

DOI 10.33573/xxxxxxxxxxxx

Чудновец А. Я.1, Стеренбоген М. Ю.2

Биологический фактор при производства биотоплива из отходов сельскохозяйственного сырья как гигиеническая проблема

1 Государственное учреждение «Институт медицины труда Национальной академии медицинских наук Украины», г. Киев

2 Национальная медицинская академия последипломного образования имени П. Л. Шупика, г. Киев

Полная статья (PDF), UKR

Введение. Сегодня перед Украиной остро встал вопрос в обеспечении государства альтернативными источниками энергоресурсов. Украинская отрасль твердого биотоплива активно развивается в последние годы. Научные иссле-дования за рубежом по данной проблеме направлены, в основном, на усовершенствование технологии получения биотоплива и оценку его качества. Изучаются гигиенические аспекты условий труда рабочих при производстве биотоплива из отходов растительного сырья на всех технологических этапах, отмечается роль биологического фак¬тора, как фактора риска для здоровья работающих.
Материалы и методы исследований. Аналитической обзор научных публикаций проведен с использованием ино-странных профильных изданий, текстовой базы данных PUB MED, базы данных Национальной научной медицин¬ской библиотеки и Национальной библиотеки Украины имени В. И. Вернадского.
Результаты. При производстве биотоплива из отходов древесины и соломы работники подвергаются влиянию комби-нированного действия многокомпонентного аэрозоля, который состоит из органической растительной доли, неорга-нической части (почвы и песка) и химических соединений (алкалоидов, сапонинов, смол, эфирных масел, гликози- дов). Установлено, что общие уровни концентрации пыли на рабочих местах зависят от технологии производства, типов оборудования, вида и качества сырья, которое обрабатывается. При выполнении основных технологических операций, сопровождающихся значительным пылеобразованием, наблюдается превышение ПДК пыли. Приведенные факторы вызывают снижение функции легких, бронхиальной гиперчувствительности и респираторные заболевания, такие как органический пылевой токсический синдромом, аллергический альвеолит, астму, хронические обструкции дыхательных путей: хронический бронхит, синдром раздраженной слизистой оболочки и риниты. При переработке древесины — ели, сосны, липы, березы, клена, бука, дуба в рабочих возникают аллергические реакции, сопровождаю-щиеся кровотечением из носа, слабостью, потерей аппетита, рвотой, заболевания кожи и т. д. Особенно важным фак-тором, действующим на работников при производстве биотоплива из отходов растительного сырья, является микроб-ный фактор. Микробиологическая компонента состоит из широкого спектра бактерий, микроскопических грибов и продуктов их жизнедеятельности эндо- и микотоксинов. Было установлено, что образцы соломы были значительно больше контаминированные бактериями, чем опилки древесины, деревянные гранулы и брикеты, концентрации эндо-токсинов в соломе также были значительно выше, чем в других видах сырья. Превышение составляло от 2 до 50 раз, а иногда доходило и до 100 раз. Концентрации микроскопических грибов в соломе также были значительно выше, чем в другом сырье. Высокие концентрации грибов и эндотоксинов зафиксированы и при механической переработке соло¬мы. В пыли опилок дерева и соломы были также обнаружены микотоксины, продуцируемые грибами A.fumigatus, кото¬рые в производственной среде могут оказывать инфекционное, аллергенное и канцерогенное действия.
Выводы. При производстве биотоплива из отходов древесины и соломы работники подвергаются влиянию ком-бинированного действия многокомпонентного аэрозоля, который может состоять из органической раститель¬ной доли, неорганической части (частицы почвы и песка) и химических соединений (алкалоидов, сапонинов, смол, эфирных масел, гликозидов). Было обнаружено, что общие уровни концентрации пыли на рабочих местах зависят от технологии производства, типов оборудования, вида и качества сырья, которое обрабаты¬вается. При выполнении основных технологических операций, сопровождающихся значительным пылеобра¬зованием, наблюдается превышение ПДК пыли. Особенно важным фактором, действующим на работников при производстве биотоплива из отходов растительного сырья, является микробный фактор. Его составляю¬щая тесно связана с производственными факторами и зависит от общего уровня пыли, физических и химиче¬ских факторов. Микробиологическая компонента состоит из широкого спектра бактерий, микроскопических грибов и продуктов их жизнедеятельности эндо- и микотоксинов, которые в производственной среде могут оказывать инфекционное, аллергенное и канцерогенное действия. Наличие в производственной среде выше¬перечисленных факторов влияния можно считать потенциальным фактором риска в возникновении профес¬сионально обусловленных и профессиональных заболеваний для работников предприятий по производству биотоплива из растительного сырья.

Ключнвые слова: гигиена труда, биотопливо, солома, опилки древесины, органическая пыль, микроорганизмы, влияние на здоровье

Литература

  1. Dust exposures in the wood processing industry/ Alwis U. , Mandryk J., Hocking A. D. [et al.] // Am. Ind. Hyg. Assoc. J. - 1999.- V. 60 (5). - Р. 641-647.
  2. Symptoms, airway responsiveness, and exposure to dust in beech and oak wood workers / Bohadana A. B., Massin N., Wild P. [et al.] // Occup. Environ. Med.- 2000.- V. 57.- Р. 268-273.
  3. Brouwer D. H. Personal exposure in the workplace: exploring sampling techniques and strategies / D. H. Brou­wer J. H. Gijsberg, M. W. Lurvink //Ann. Jccup. Hyg. - 2004. - V.48, № 5. - P. 439-453.
  4. Carton M. Occupational exposure to wood dust. Health effects and exposure limit values /Carton M,, Goldberg M,, Luce D. // Rev Epidemiol. Sante Publique. - 2002. - V. 50 (2). - Р 159-178.
  5. Aktualne problemy higieny przyprodukcji biopaliw z surowcow rolniczych za pomoca nowoczesnych technologii / W. G Capko, M. Yu. Sterenbogen, A. J. Czudnowiec, W. W.Papacz // Praktyczne problemy zwiazane z ochrona pracy w rolnictwie.- Lublin, 2013. - P. 119-126.
  6. De Haar C. Ultrafine but not fine particulate matter causes airway inflammation and alleric airway sensiti­zation to co-administered antigen in mice / De Haar C // Clin. Exp. Allerg. - 2006. - V. 36, № 11. - P. 1469-1479.
  7. Delfino R. J. Potential role of ultrafine particles in assotiations between airborn particles mass and cardiovascular health / R. J. Delfino, C. Sioutas, S. Malik // Environ.Health Perspect. - 2005. - V. 113, № 8. - P. 934-946.
  8. De Zotti R. Asthma and rhinitis in wooding workers / De Zotti R., Gubian F. // Allergy Asthma Proc. - 1996.- V. 17. - Р 199-203.
  9. Dutkiewicz J. Bacteria and fungi in organic dust as a potential health hazard / Dutkiewicz J. // Ann. Agric. Environ. Med. - 1997. - № 4. - P. 11-16.
  10. Biological agents as occupational hazards - selected issues / Dutkiewicz J., Cisak E., Sroka J. [et al.] // Ann Agric Environ Med. - 2011. -V. 18 (2). - P 286-293.
  11. Eduard W. Exposure to non-infectious micro­organisms and endotoxins in agriculture/Eduard W. // Ann Agric. Environ. Med. - 1997.- V. 4. - Р 179-186.
  12. Fabianova E. Occupational cancer in central European countries. /Fabianova E. // Environmental Health Perspect. - 1999. - V. 107 (2). - Р 279-282.
  13. Gioffre,A. Airborne Microorganisms, Endotoxin, and Dust Concentration in Wood Factories in Italy / Gioffre A., Marramao,A. // Ann. Occup. Hyg. - 2012 .­V. 56 № 2. - Р 161-169.
  14. Gerberick G. F. Toxicity of T-2 toxin, a Fusarium mycotoxins, to alveolar macrophages in vitro / Gerbe­rick G. F., Sorenson W. G. // Environ. Research. - 2005.- V. 32. - P. 269-285.
  15. Gradon L. Deposition and retention of ultrafine aerosol particles in the human respiratory system. Normal and pathological cases / L. Gradon, D. Orlicki, A. Podgorski // Int. J. Occup. Saf. Ergon. - 2000. - V. 6, № 2. - P. 189-207.
  16. Heederik D. Dust-related decline in ling function among animal feed workers / Heederik D., Smid T., Houba R. // Am. J. Ind. Med. - 1994. - № 25. - P 117-121.
  17. Upper airway symptoms and function in wood surface coating industry workers / Holmstrom M., Granstrand P., Nylander-French L.A., Rosen G. //Am. J. Ind. Med. - 1995. - V. 28, № 2. -Р 207-209.
  18. Kozajda A. Knowledge and the ways of health pro­tection against occupational exposure to biological hazards / Kozajda A., Zielinska-Jankiewicz K., Szadkowska Stan- czyk I. // Part II. Med.Pr. - 2005. - V. 56 (3). - P. 205-211.
  19. Lacey J. Fungal and actinomycete spores as pollutans of the workplace and occupational allergens / Lacey J., Crook B. // Ann. Occup. Hyg. - 1998. - № 32. - P 515-533.
  20. Lopez-Rico R. Cereal alpha-amylase inhibitors cause occupational sensitization in the wood industry / Lopez-Rico R. // Clinical and Experimental Allergy. - 1998. - V. 28, № 10.- P 1286-1291.
  21. Madsen A. M. Exposure to airborne microbial components in autumn and spring during work at danish biofuel plants / Madsen A. M. // Annals of Occupational Hygiene. - 2006 .- V. 50, № 8. - P. 821-831 .
  22. Microbial dustiness and particle release of different biofuels / Madsen A. M., Martensson L., Schneider T., Larsson L. //Ann Occup. Hyg. - 2004.- V. 48. (4). - Р. 327-338.
  23. An environmental impact assessment of exported wood pellets from Canada to Europe / Magelli F., Boucher K., Bi H. [et al.] // Biomass and Bioenergy. - 2009. - V. 33, № 3.- Р 434-441.
  24. Malmros P. Occupational health problems due to garbage sorting / Malmros P, Sigsgaard T., Bach B. // Waste Manage Res. - 1992. - V. 10. - P 227-234.
  25. Markandya A. Energy and Health 2 Electricity generation and health / Markandya A., Willkinson P. // Lancet. - 2007 - V. 370. - P. 979-990.
  26. Mandryk J. Work-related symptoms and dose- response relationships for personal exposures and pulmonary function among woodworkers / Mandryk J., Alwis K. U., Hocking A. D. // Am. J .Ind .Med. - 1999. - V. 35, № 5. - P 481-490.
  27. Miscetti G. Exposure to wood dust in a group of carpentry craftsmen in secondary wood processing / Miscetti G. // Med. Lav. - 1998. - V.89, № 6.- P. 514-523.
  28. Presents of endotoxins in different agricultural environments / Olenchock S. A., May J. J., Pratt D. S. [et al.] // Am. J. Ind. Med. - 1990. - V. 18, № 3. - P. 279-284.
  29. Palmgren M. S. Separation of mycotoxins - containing sources in grain dust and determination of their mycotoxin potential / Palmgren M. S., Lee L. S. // Environ. Helth. Perspectives. - 1986. - № 66. - P. 106-108.
  30. Present and future trends in pellet markets, raw materials, and supply logistics in Sweden and Finland"/ Selkimaki M., Mola-Yudego, B., Roser D. [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews .- 2010.- V. 14, № 9.- Р 3068-3075.
  31. Simpson C. L. Wood-dust exposures and cancer of the colon / Simpson C. L. // Int. J. Occup. Environ. Health.- 1998.-N 4.- Р. 179-183.
  32. Sorenson W. G. Mycotoxins as potential occupa­tional hazards / Sorenson W. G. // Develop. In Ind. Microb. - 1990. - V. 31. - P 205-211.
  33. Teschke K. Exposures to wood dust in U. S. industries and occupations, 1979 to 1997 / Teschke K. // Am. J. Ind. Med. - 1999.- V. 35, № 6.- P 581-589.
  34. Exposure to bioaerosols in the selected agricultural facilities of the Ukraine and Poland / V. G. Tsapko, A. J. Chudnovets, M. J. Sterenbogen [et al.] // A review. - Ann. Agric Environ. Med. -2011.-V. 18. - Р 151-159.
  35. Whitehead L. W. Health effects of wood dust- relevance for an occupational standard / Whitehead L. W. // Am. Ind. Hyg. Assoc. J. - 1982.- V. 43, № 9. - Р. 674-680.
  36. Zielinska-Jankiewicz K. Knowledge of selected occupational groups about biological agents in the envirionmental and ways of health protection against occupational exposure to biological hazards / Zielinska- Jankiewicz K., Kozajda A. // Med.Pr. - 2003. - V. 54 (5). - P 399-406.
  37. Біологічні ресурси і технологія виробництва біо­палива: Монографія / Я. Б. Блюм, Г. Г. Гелетуха, І. П. Гри- горюк [та ін.]. - Київ : «Аграр Медіа Груп», 2010. - 408 с.
  38. Потенційний ризик мікроскопічних грибів для робітників виробництва біопалива / Цапко В. Г., Чуд- новець А. Я., Стеренбоген М. Ю. [та ін.] // Укр. журн. з пробл. медицини праці. - 2012. - № 1 (29). - С. 48-54.
  39. Вплив виробничого середовища на формуван­ня біологічного фактора в умовах сільськогоспо­дарського виробництва / Цапко В. Г., Чудновець А. Я , Стеренбоген М. Ю., Папач В. В. // Укр. журн. з пробл. медицини праці. - 2014 .- № 1. - С. 60-65.