Expozice zaměstnanců koksoven genotoxickým látkám

Souhrn

Práce se zabývá hodnocením expozice chemickým karcinogenům u jednotlivých profesí na koksovnách na území města Ostravy, dále zařazováním prací do kategorie na základě hodnocení expozice. Rovněž popisuje výskyt nemocí z povolání na koksovnách za posledních 10 let (od roku 1995), a to jak z hlediska orgánového postižení při expozici chemickým karcinogenům, tak z hlediska délky expozice a vykonávané profese.

Práce má poukázat na to, že riziko vzniku nádorového onemocnění v koksovnách reálně existuje (za posledních 10 let bylo přiznáno 14 nádorových profesionálních onemocnění), a proto hygienik práce má věnovat expozici genotoxickým látkám zaměstnanců koksoven zvýšenou pozornost, zaměřenou zejména na technická a organizační opatření ke snižování této expozice.

Klíčová slova:
genotoxické látky, benzen, benzo(a)pyren, karcinogenní polycyklické uhlovodíky, koksovna, expozice chemickým látkám, nemoci z povolání

Úvod

Zaměstnanci koksoven jsou exponováni genotoxickým látkám – benzenu a karcinogenním polycyklickým aromatickým uhlovodíkům (PAU) při práci na koksárenské baterii a v chemické části koksovny. Cílem práce bylo zhodnotit expozici těmto genotoxickým látkám a zjistit nepříznivou odezvu expozice na zdraví ve formě výskytu profesionálních karcinomů u těchto zaměstnanců.

Výroba koksu

Hlavním výrobním programem koksovny je výroba koksu, zejména pro slévárenskou a hutní výrobu, pro speciální metalurgii a pro vytápění. Vedle toho produkuje koksovna koksochemické výrobky jako koksárenský plyn, dehet, benzol (obsahuje benzen a jeho homology), síran amonný a síru.

Na Ostravsku jsou v současné době provozovány tři koksovny, a to koksovna společnosti Mittal Steel Ostrava, a. s., a koksovny Jan Šverma a Svoboda, které jsou organizačně začleněny ve společnosti OKD, OKK, a. s., Ostrava. Koksovna společnosti Vítkovice, a. s., Ostrava, byla v roce 1998 zrušena.

Koks se vyrábí z vhodných druhů mletého černého uhlí pyrolýzou za vysokých teplot (vysokotepelná karbonizace). Při teplotách přes 1000 °C za nepřístupu vzduchu vzniká v koksovacích komorách koks a jako vedlejší produkt surový koksárenský plyn, který je pak následně zpracováván v chemické části koksovny.

Koksárenská baterie

Proces vysokotepelné karbonizace probíhá v koksovacích komorách (délka cca 14 m, výška cca 3,5 m a šířka cca 0,5 m) na obou stranách uzavřených pecními dveřmi. Koksovací komory (používá se i název koksovací pece) mají po stranách otopné kanály. Koksovací komory se v množství cca 60 sdružují do koksárenské baterie, která je vybavena obslužným zařízením.

Jedná se o výtlačný stroj, který zajišťuje v případě pěchovaného provozu plnění koksovacích komor upěchovaným uhelným kvádrem a vytlačování koksu. V případě sypného provozu se jedná o plnicí vůz, který zajišťuje vypouštění uhlí do komor ze zásobníku. Dále se na provozu koksárenské baterie podílí stropní obslužný stroj, který převádí koksárenský plyn při obsazování z komory obsazované do komory vedlejší, vodicí vůz slouží pro přesypání koksu do hasicího vozu, který zajíždí pod hasicí věž, kde dochází ke zkrápění koksu vodou. Odtud je koks sypán na koksovou rampu a dopravními pásy je dopravován do třídíren a na expedici nebo na skládky koksu. Vznikající koksárenský plyn je odváděn stoupačkami do předlohy na stropě baterie a dále do chemické části koksovny k dalšímu zpracování.

Pracoviště na koksárenské baterii jsou v podstatě venkovní pracoviště, pouze obsluha strojů a vozů část pracovní doby pobývá uvnitř kabin, z nichž většina je klimatizována a vybavena filtrací vzduchu.

Chemická část koksovny

Surový koksárenský plyn je již v předloze ochlazován, při tom se částečně odděluje dehet a voda. Plynná část je nasávána do primárních chladičů a kondenzace, kde je oddělován dehet, čpavkárny (vypírání amoniaku kyselinou sírovou za vzniku síranu amonného), odsíření (odlučování sirnatých sloučenin za vzniku síry) a benzolky (vypírání benzolu pracím olejem). Vyčištěný koksárenský plyn je jímán do plynojemu.

Čistý koksárenský plyn je z velké části využit k vytápění koksárenské baterie, benzol a dehet se odesílá jako surovina do chemického závodu k dalšímu zpracování, síran amonný se využívá jako dusíkaté hnojivo. Síra ee prodává jako chemická surovina.

Chemická část koksovny je většinou obsluhována z velínu. Délka pochůzkové činnosti (venkovní pracoviště nebo strojovny) je odvislá od technologického zařízení, někdy však představuje až polovinu pracovní doby.

Expozice zaměstnanců genotoxickým látkám a kategorizace prací

Zaměstnanci koksárenské baterie jsou z hlediska genotoxických látek exponováni surovému koksárenskému plynu, který obsahuje karcinogenní polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU), a dále v menší míře benzenu. Rovněž zde probíhá manipulace s vysokoteplotním černouhelným dehtem, který také obsahuje značné množství karcinogenních PAU i benzen.

Zaměstnanci chemické části koksovny jsou rovněž exponováni surovému koksárenskému plynu s obsahem karcinogenních PAU a benzenu, míra expozice se snižuje s postupem procesu čištění surového koksárenského plynu v jednotlivých technologických celcích. Významná expozice benzenu bývá při absorpci a destilaci benzolu, některé profese rovněž manipulují s dehtem.

V koksovnách byla po mnoho let prováděna periodická měření chemických škodlivin. Situace byla komplikovaná tím, že neexistoval v právních předpisech limit pro benzo(a)pyren. V devadesátých letech minulého století byl orientačně používán limit, který byl později zakotven v nařízení vlády č. 178/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci, ve znění pozdějších předpisů.

Limity pro benzen byly v osmdesátých letech 20. století poměrně vysoké: PEL 50 mg . m^-3, NPK-P 80 mg . m^-3. Tyto limity se postupně se snižovaly až na současné hodnoty (tab. 1).

Pro zařazení prací do kategorií na základě zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů, a zejména vzhledem k rozsáhlým technickým opatřením provedeným v koksovnách ke snížení emisí z technologického zařízení, bylo vyžadováno nové hodnocení expozice u jednotlivých prací.

Expozice genotoxickým látkám zaměstnanců byla stanovována takřka výlučně na základě inhalační expozice. Osobními odběry se měřily koncentrace benzenu a benzo(a)pyrenu (indikátor výskytu karcinogenních PAU). U každé profese bylo provedeno 6 celosměnových odběrů, pokud to bylo možné ve směnách po sobě následujících a za nejnepříznivějších podmínek (v letním období roku). Měření bylo prováděno v souladu s ČSN EN 689 „Ovzduší na pracovišti – Pokyny pro stanovení inhalační expozice chemickým látkám pro porovnání s limitními hodnotami a strategie měření“ a podle přílohy č. 2 k nařízení vlády č. 178/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci, ve znění pozdějších předpisů.

U zaměstnanců pracujících při obsluze koksárenské baterie jsou nejvýznamnější škodlivinou polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU). Těmto škodlivinám je na ostravských koksovnách exponováno v současnosti celkem 555 zaměstnanců – tabulka 2, graf 1.

V OKD, OKK, a. s., Ostrava, je na koksárenských bateriích exponováno celkem 325 zaměstnanců, z toho 162 zaměstnanců koksovny Svoboda a 163 zaměstnanců koksovny Jan Šverma. Na koksovně Mittal Steel Ostrava, a. s., je exponováno celkem 230 zaměstnanců, z toho 118 zaměstnanců na koksárenských bateriích KB 1 a 2 a 112 zaměstnanců na velkoprostorové koksárenské baterii VKB 11.

Na jednotlivých koksovnách jsou sice náměry koncentrací benzo(a)pyrenu u sledovaných profesí mírně odlišné, lze však zobecnit následující:

1. Naměřené hodnoty se pohybují kolem hodnoty PEL, v některých směnách hodnoty PEL překračují, hodnota NPK-P je vesměs dodržena:

• a) snímač pecních dveří, smolař, zedník horkých oprav (pracují přímo na KB);
• b) strojník plnicího vozu a plnič KB u sypaného provozu (větší část pracovní doby pracují přímo na stropě KB);
• c) mistr KB a operátor KB – podstatnou část pracovní doby pracují přímo na KB při řešení provozu a odstraňovaní běžných poruch.

2. Naměřené hodnoty těsně nepřekračují hodnoty PEL: strojník výtlačného stroje, stropního obsazovacího stroje, vodicího vozu, hasicího vozu, regulace pecních dveří (část pracovní doby pracují mimo klimatizované kabiny strojů).

3. Naměřené hodnoty jsou o 1–2 řády nižší než hodnoty PEL: měnič plynu a topenář, obsluha rampy, strojník hasicí věže (pracoviště není situováno přímo na KB).

U zaměstnanců pracujících na chemické části koksovny je nejvýznamnější škodlivinou benzen, méně pak polycyklické aromatické uhlovodíky. Těmto škodlivinám je v současné době exponováno na ostravských koksovnách celkem 231 zaměstnanců – tabulka 3, graf 2.

V OKD, OKK, a. s., Ostrava, je v chemickém provozu exponováno celkem 155 zaměstnanců, z toho 67 zaměstnanců koksovny Svoboda a 88 zaměstnanců koksovny Jan Šverma. Na koksovně Mittal Steel Ostrava, a. s., je v chemickém provozu exponováno celkem 76 zaměstnanců.

Na jednotlivých koksovnách jsou sice naměřené koncentrace chemických škodlivin u jednotlivých profesí mírně odlišné, lze však zobecnit následující:

Koncentrace benzenu

1. Naměřené hodnoty se pohybují kolem hodnoty PEL, v některých směnách hodnoty PEL překračují:

• a) strojník benzolky (absorpce a destilace benzenu),
• b) strojník turbovny (obsluha turbokompresorů zajišťujících nasávání surového koksárenského plynu z KB do potrubního rozvodu chemického provozu),
• c) strojník kondenzace, čistič chemických armatur.

2. Naměřené hodnoty se pohybují hluboko pod hodnotami PEL až do hodnoty 0,2 násobku PEL:

• a) strojník retenčních nádrží, rozvodu plynu, čpavkárny, odsíření, obsluha plynojemu;
• b) předák, mistr.

Koncentrace benzo(a)pyrenu

U všech profesí jsou naměřené hodnoty o 2–3 řády nižší než hodnoty PEL.

Jednotlivé práce byly zařazovány do kategorie podle vyhlášky č. 432/2003 Sb., kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií, limitní hodnoty ukazatelů biologických expozičních testů, podmínky odběru biologického materiálu pro provádění biologických expozičních testů a náležitosti hlášení prací s azbestem a biologickými činiteli. Při expozici benzenu bylo přihlíženo k naměřeným celosměnovým průměrným koncentracím, některé práce byly proto zařazeny do kategorie 3 a některé do kategorie 2. Práce, kde je prokázána expozice plynům a parám PAU, byly zařazovány přímo do kategorie 3 ve smyslu kritérií uvedených ve výše citované vyhlášce.

Expozice zaměstnanců na koksárenských bateriích byla v minulosti podstatně vyšší než je dnes, a to zhruba do začátku 90. let minulého století. Například měřením koncentrací benzo(a)pyrenu v roce 1982 bylo zjištěno, že tyto hodnoty vesměs překračovaly současnou hodnotu NPK-P, a to až o 1 řád. Byly též zaznamenávány koncentrace benzenu, které překračovaly současnou hodnotu PEL.

Koncentrace benzenu na chemické části koksovny (benzolka, fenolka) se pohybovaly v rozmezí 40–50 mg . m^-3, koncentrace benzo(a)pyrenu vesměs nepřekračovaly současnou hodnotu PEL, pohybovaly se kolem 0,005 mg . m^-3.

Výskyt nemocí z povolání – profesionálních karcinomů

Na všech čtyřech zmíněných koksovnách (včetně již zlikvidované koksovny společnosti Vítkovice, a. s., Ostrava) bylo za posledních 10 let přiznáno celkem 14 nemocí z povolání – profesionálních karcinomů. Dlužno dodat, že některým zaměstnancům tento typ nemoci z povolání nemohl být přiznán z důvodu jejich předčasného úmrtí, takže počet nemocí z povolání by byl zřejmě ještě o něco vyšší – tabulky 4, 5.

Z celkového počtu 14 přiznaných nemocí z povolání – profesionálních karcinomů se jich 12 vyskytlo u zaměstnanců koksárenské baterie, pouze v jednom případě u zaměstnance chemické části koksovny a v jednom případě u zaměstnance, který pracoval na koksárenské baterii i v chemické části.

Rovněž lokalizace karcinomů je typická pro expozici PAU – 8krát karcinom plic, 3krát karcinom močového měchýře a 1krát karcinom ledvin. Leukémie se vyskytla pouze v jednom případě, a to ještě u pracovníka koksárenské baterie nikoliv na pracovištích chemické části koksovny.

Závěr

Z uvedených skutečností je zřejmé, že riziko vzniku karcinomu u zaměstnanců koksoven je zcela reálné. Za 10 let se vyskytlo celkem 14 profesionálních onemocnění. Nelze uvést přesný počet exponovaných zaměstnanců, protože na koksovnách došlo k výraznému poklesu počtu zaměstnanců a navíc koksovna společnosti Vítkovice, a. s., Ostrava, byla zrušena.

Dominantní genotoxickou škodlivinou na koksovnách jsou polycyklické aromatické uhlovodíky. Svědčí o tom i 13 ze 14 profesionálních onemocnění, které se vyskytly u zaměstnanců pracujících přímo na koksárenské baterii. Koncentrace benzo(a)pyrenu na pracovištích koksárenské baterie v minulosti několikanásobně překračovaly dnes platné hodnoty NPK-P, v současné době koncentrace u některých prací překračují hodnoty PEL pouze v některých směnách.

Méně závažnou genotoxickou škodlivinou na koksovnách je benzen. I když v minulosti jeho koncentrace, zejména na pracovištích benzolky a fenolky v chemické části, rovněž významně překračovaly dnes platné hodnoty NPK-P, nevyskytlo se zde opakovaně žádné profesionální onemocnění ve vztahu k expozici benzenu.

Přípustný expoziční limit (PEL) jak u benzenu, tak i benzo(a)pyrenu není ani v současné době u všech vykonávaných prací dodržen, proto jsou po zaměstnavateli požadována další technická opatření ke snížení koncentrací škodlivin v pracovním ovzduší na koksovnách. Tato opatření se požadují i u těch prací, kde je hodnota PEL dodržena, a to vzhledem k tomu, že se jedná o expozici chemickým karcinogenům s bezprahovým účinkem, kdy ani dodržení přípustného expozičního limitu nezaručuje plnou ochranu exponovaných osob, a tudíž je nutné snižovat tyto expozice až na co nejnižší rozumně dosažitelnou míru.

Došlo dne 9. 5. 2007.

Přijato do tisku dne 29. 6. 2007.

Kontaktní adresa:

MUDr. Anna Hrnčířová

Krajská hygienická stanice Moravskoslezského kraje

se sídlem v Ostravě

Na Bělidle 7

702 00 Ostrava

e-mail: anna.hrncirova@khsova.cz