medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2023-102-8-806-810xfbidfmedlit-3359Research ArticleМЕДИЦИНА ТРУДАOCCUPATIONAL HEALTHХарактеристика воздушной среды производственных помещений отделения экстракции кобальтовых солейCharacteristics of the air environment of the production premises of the cobalt salts extraction unithttps://orcid.org/0000-0003-3335-4721НикановАлександр НиколаевичNikanovAlexander N.

Канд. мед. наук, руководитель отд. клинических исследований, вед. науч. сотр. ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья», 191036, Санкт-Петербург.

e-mail: a.nikanov@s-znc.ru

 

Leading Researcher, North-West Scientific Center for Hygiene and Public Health. St. Petersburg, 191036, Russian Federation.

e-mail: a.nikanov@s-znc.ru

 

a.nikanov@s-znc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2600-0522ЧащинВалерий П.ChashchinValery P.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9583-0522УлановскаяЕкатерина В.UlanovskayaEkaterina V.noemail@neicon.ruЗаиченкоАндрей И.ZaichenkoAndrey I.noemail@neicon.ruШильниковскаяАлёна В.ShilnikovskayaAlena V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5923-0941ГудковАндрей Б.GudkovAndrey B.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0135-4594ПоповаОльга Н.PopovaOlga N.noemail@neicon.ruФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияNorth-West Public Health Research CenterRussian FederationФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Мурманской области в городе Мончегорске, городе Оленегорске и Ловозерском районе»РоссияCenter for Hygiene and Epidemiology in the Murmansk regionRussian FederationФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияNorthern State Medical University for the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation2023141020231028806810Copyright © Никанов А.Н., Чащин В.П., Улановская Е.В., Заиченко А.И., Шильниковская А.В., Гудков А.Б., Попова О.Н., 20232023Никанов А.Н., Чащин В.П., Улановская Е.В., Заиченко А.И., Шильниковская А.В., Гудков А.Б., Попова О.Н.Nikanov A.N., Chashchin V.P., Ulanovskaya E.V., Zaichenko A.I., Shilnikovskaya A.V., Gudkov A.B., Popova O.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/3359Введение

Введение. Внедрение новых методов извлечения металлов из руд полезных ископаемых в металлургической промышленности должно сопровождаться экспертной гигиенической оценкой условий труда.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследования проведены на одном из металлургических предприятий Мурманской области, осуществляющем переработку сульфидных медно-никелевых руд, производство электролитного никеля, меди, кобальта, кобальтового концентрата и концентратов драгоценных металлов. Характеристика воздушной среды в отделении экстракции кобальтовых солей проведена на рабочих местах аппаратчиков-гидрометаллургов по результатам анализа 50 проб. Пробы воздуха отбирались с помощью индивидуальных пробоотборников в течение 75% времени рабочей смены одновременно на всех трёх этапах (участках) экстракции кобальтовых солей. Измерение металлов выполнялось методом индуктивно связанной плазменной атомно-эмиссионной спектрометрии.

Результаты

Результаты. Установлено, что на организм аппаратчиков-гидрометаллургов воздействовал комплекс вредных веществ сложного состава, где наиболее значимыми являлись водорастворимые и водонерастворимые соединения никеля и кобальта. Содержание водорастворимых соединений никеля и кобальта на всех участках экстракции кобальтовых солей находилось в пределах 0,0066–0,0236 и 0,0147–0,303 мг/м3, а водонерастворимых — 0,0043–0,0150 и 0,002–0,0163 мг/м3. Концентрации соединений меди, свинца, кадмия в воздухе рабочей зоны не превышали ПДК во всех пробах.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследование ограничено изучением 50 проб воздуха рабочих зон аппаратчиков-металлургов отделения экстракции кобальтовых солей.

Заключение

Заключение. Современные способы получения кобальтовых солей методом экстракции могут создавать реальную угрозу здоровью работающих. Необходимость применения корректных моделей для оценки и управления рисками вредного воздействия водорастворимых и водонерастворимых соединений металлов (никель, кобальт) на здоровье человека требует разработки специальной методологии гигиенического нормирования их содержания во вдыхаемых аэрозольных фракциях воздуха на рабочих местах в закрытых производственных помещениях.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов

Участие авторов:Никанов А.Н. — концепция, редактирование и утверждение окончательного варианта статьи;Чащин В.П. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Улановская Е.В. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Заиченко А.И. — сбор и обработка материала, редактирование статьи;Шильниковская А.В. — сбор и обработка материала, статистический анализ, написание текста;Гудков А.Б. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Попова О.Н. — концепция и дизайн исследования, редактирование.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила

Поступила: 28.04.2023 / Принята к печати: 07.06.2023 / Опубликована: 09.10.2023

Introduction

Introduction. The introduction of new and modern methods of extracting metals from mineral ores in the metallurgical industry should be accompanied by an expert hygienic assessment of working conditions.

Materials and methods

Materials and methods. The research was carried out at one of the metallurgical enterprises of the Murmansk region, which processes sulfide copper-nickel ores, produces electrolyte nickel, copper, cobalt, cobalt concentrate and precious metal concentrates. The characteristics of the air environment in the cobalt salt extraction department were carried out at the workplaces of hydrometallurgists based on the results of the analysis of fifty samples. Air samples were taken using individual samplers during 75.0% of the time of the work shift simultaneously at all three stages (sections) of cobalt salt extraction. The measurement of metals was performed by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry.

Results

Results. Apparatchiks-hydrometallurgists body was estabished to be affected by a lot of harmful substances of complex composition, water-soluble and water-insoluble compounds of nickel and cobalt where the most significant. The content of water-soluble compounds of nickel and cobalt at all extraction sites of cobalt salts ranged from 0.0066–0.0236 mg/m3 and 0.0147–0.303 mg/m3, whereas water-insoluble — 0.0043–0.0150 mg/m3 and 0.002–0.0163 mg/m3. The concentrations of copper, lead, cadmium compounds in the air of the working area did not exceed the MPC in all samples.

Limitations

Limitations. The study is limited of 50 air samples of the working areas of the metallurgical operators of the cobalt salt extraction department.

Conclusion

Conclusion. Thus, modern methods of obtaining cobalt salts by extraction can pose a real threat to the health of workers in this production. The need to use correct models to assess and manage the risks of the harmful effects of water-soluble and water-insoluble metal compounds (nickel, cobalt) on human health requires the development of a special methodology for the implementation of hygienic regulation of their content in inhaled aerosol fractions of closed industrial premises.

Compliance with ethical standards. The study does not require submission of the opinion of the biomedical ethics committee and other documents.

Contribution

Contribution:Nikanov A.N. — concept, editing and approval of the final version of the article;Chashchin V.P. — the concept and design of the study, editing;Ulanovskaya E.V. — the concept and design of the study, editing;Zaichenko A.I. — collection and processing of material, editing of the article;Shilnikovskaya A.V. — collection and processing of material, statistical analysis, text writing;Gudkov A.B. — concept and design, editing;Popova O.V. — concept and design, editing.All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement

Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received

Received: April 28, 2023 / Accepted: June 7, 2023 / Published: October 9, 2023

горно-металлургические предприятияоценка условий трудаэкстракция кобальтовых солейmining and metallurgical enterprisesassessment of working conditionscobalt salt extractionReferencesОржоникидзе Э.К., Рощин А.В. Кобальт – токсичность, биологический контроль. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1991; (12): 1–4.Orzhonikidze E.K., Roshchin A.V. Cobalt – toxicity, biological control. Gigiena truda i professional’nye zabolevaniya. 1991; (12): 1–4. (in Russian)Измеров Н.Ф., ред. Кобальт. Серия «Научные обзоры советской литературы по токсичности и опасности химических веществ». М.: Центр международных проектов ГКНТ; 1986.Izmerov N.F., ed. Cobalt. Series «Scientific Reviews of Soviet Literature on the Toxicity and Hazards of Chemicals» [Kobal’t. Seriya «Nauchnye obzory sovetskoy literatury po toksichnosti i opasnosti khimicheskikh veshchestv»]. Moscow: Center for International Projects of the State Committee for Science and Technology; 1986. (in Russian)Москалев Ю.И. Минеральный обмен. М.: Медицина; 1985.Moskalev Yu.I. Mineral Metabolism [Mineral’nyy obmen]. Moscow: Meditsina; 1985. (in Russian)Суворов И.М., Чекунова М.П., Чекоданова Н.В. Кобальт и алкогольные кардиомиопатии (симптомы, дифференциальная диагностика, патогенез). Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1992; (9–10): 24–7.Suvorov I.M., Chekunova M.P., Chekodanova N.V. Cobalt and alcoholic cardiomyopathies (symptoms, differential diagnosis, pathogenesis). Gigiena truda i professional’nye zabolevaniya. 1992; (9–10): 24–7. (in Russian)Дуева Л.А. Аллергенность металлов. Гигиенические аспекты оценки и оздоровления окружающей среды. М.; 1983: 28–41.Dueva L.A. Allergenicity of Metals. Hygienic Aspects of Assessment and Improvement of the Environment [Allergennost’ metallov. Gigienicheskie aspekty otsenki i ozdorovleniya okruzhayushchey sredy]. Moscow; 1983: 28–41. (in Russian)Артюнина Г.П., Чащин В.П., Игнатькова С.А., Остапяк З.Н., Никанов А.Н., Талыкова Л.В. и др. Проблемы профессиональной патологии у рабочих в никель-кобальтовой промышленности. Гигиена и санитария. 1998; 77(1): 9–13. https://elibrary.ru/xvnblfArtyunina G.P., Chashchin V.P., Ignat’kova S.A., Ostapyak Z.N., Nikanov A.N., Talykova L.V., et al. Problems of occupational pathology in workers in the nickel-cobalt industry. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 1998; 77(1): 9–13. https://elibrary.ru/xvnblf (in Russian)Nieboer E., Thomassen Y., Chashchin V., Odland J.Ø. Occupational exposure assessment of metals. J. Environ. Monit. 2005; 7(5): 412–5.Nieboer E., Thomassen Y., Chashchin V., Odland J.Ø. Occupational exposure assessment of metals. J. Environ. Monit. 2005; 7(5): 412–5.Stefaniak A.B., Harvey C.J., Virji M.A., Day G.A. Dissolution of cemented carbide powders in artificial sweat: implications for cobalt sensitization and contact dermatitis. J. Environ. Monit. 2010; 12(10): 1815–22. https://doi.org/10.1039/c0em00269kStefaniak A.B., Harvey C.J., Virji M.A., Day G.A. Dissolution of cemented carbide powders in artificial sweat: implications for cobalt sensitization and contact dermatitis. J. Environ. Monit. 2010; 12(10): 1815–22. https://doi.org/10.1039/c0em00269kFowler B.A. Handbook on the Toxicology of the Metals. Volume 2. New York: Elsevier Press; 1988: 211–32.Fowler B.A. Handbook on the Toxicology of the Metals. Volume 2. New York: Elsevier Press; 1988: 211–32.Nieboer E., Thomassen Y., Romanova N., Nikonov A., Odland J.Ø., Chaschin V. Multi-component assessment of worker exposures in a copper refinery. Part 2. Biological exposure indices for copper, nickel and cobalt. J. Environ. Monit. 2007; 9(7): 695–700. https://doi.org/10.1039/b618400fNieboer E., Thomassen Y., Romanova N., Nikonov A., Odland J.Ø., Chaschin V. Multi-component assessment of worker exposures in a copper refinery. Part 2. Biological exposure indices for copper, nickel and cobalt. J. Environ. Monit. 2007; 9(7): 695–700. https://doi.org/10.1039/b618400fChashchin V.P., Gorbanev S., Thomassen Y., Nieboer E., Ellingsen D.G., Syurin S., et al. Occupational medicine and environmental health in the border areas of Euro-Arctic Barents region: A review of 30-year Russian-Norwegian research collaboration outcomes. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(11): 3879. https://doi.org/10.3390/ijerph17113879Chashchin V.P., Gorbanev S., Thomassen Y., Nieboer E., Ellingsen D.G., Syurin S., et al. Occupational medicine and environmental health in the border areas of Euro-Arctic Barents region: A review of 30-year Russian-Norwegian research collaboration outcomes. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(11): 3879. https://doi.org/10.3390/ijerph17113879Зайцева Н.В., Землянова М.А., Чащин В.П., Гудков А.Б. Научные принципы применения биомаркеров в медико-экологических исследованиях (обзор литературы). Экология человека. 2019; (9): 4–14. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-9-4-14 https://elibrary.ru/wswnqjZaytseva N.V., Zemlyanova M.A., Chashchin V.P., Gudkov A.B. Scientific principles of use of biomarkers in medico-ecological studies (review). Ekologiya cheloveka. 2019; (9): 4–14. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-9-4-14 https://elibrary.ru/wswnqj (in Russian)Никанов А.Н., Чащин В.П., Новикова Ю.А., Гудков А.Б., Попова О.Н. Производственнообусловленная заболеваемость среди рабочих цветной металлургии при пирометаллургическом способе получения никеля. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(5): 305–10. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-5-305-310 https://elibrary.ru/arabrrNikanov A.N., Chashchin V.P., Novikova Yu.A., Gudkov A.B., Popova O.N. Manufacturing-conditioned morbidity among non-ferrous workers in pyro-metallurgic way of nickel production. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2021; 61(5): 305–10. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-5-305-310 https://elibrary.ru/arabrr (in Russian)Никанов А.Н., Чащин В.П., Горбанев С.А., Дардынская И., Гудков А.Б., Лагхайн Б. и др. Риск-ориентированный подход к сохранению профессионального здоровья работников на предприятиях цветной металлургии в Арктической зоне Российской Федерации. Экология человека. 2019; (2): 12–20. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-11-10-17 https://elibrary.ru/zdmkctNikanov A.N., Chashchin V.P., Gorbanev S.A., Dardynskaya I., Gudkov A.B., Lagkhayn B., et al. Operation of evidence-based principles in assessment of causal link between health condition and environmental hazardous substance exposure. Ekologiya cheloveka. 2019; (2): 12–20. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-11-10-17 https://elibrary.ru/zskchh (in Russian)Сюрин С.А., Никанов А.Н. Профессиональные риски и заболевания при производстве никеля и меди в Кольском Заполярье. Санитарный врач. 2019; (8): 31–6. https://elibrary.ru/wpmraqSyurin S.A., Nikanov A.N. Occupational risks and diseases in the production of nickel and copper in the Arctic Kola Peninsula. Sanitarnyy vrach. 2019; (8): 31–6. https://elibrary.ru/wpmraq (in Russian)Никанов А.Н., Чащин В.П. Гигиеническая оценка экспозиции и определение ее величины при производстве никеля, меди и кобальта на горно-металлургическом комплексе Кольского Заполярья. Экология человека. 2008; (10): 9–14. https://elibrary.ru/juredvNikanov A.N., Chashchin V.P. Hygienic assessment of exposure and determination of its value in production of nickel, copper and cobalt at mining and smelting complex in Kola High North. Ekologiya cheloveka. 2008; (10): 9–14. https://elibrary.ru/juredv (in Russian)Дядик В.В., Дядик Н.В., Ключникова Е.М., Маслобоев В.А., Никанов А.Н., Чащин В.П. и др. Оценка влияния промышленного загрязнения атмосферного воздуха микрочастицами на здоровье населения Арктического региона (на примере Мурманской области). Апатиты; 2022. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.472.3Dyadik V.V., Dyadik N.V., Klyuchnikova E.M., Masloboev V.A., Nikanov A.N., Chashchin V.P., et al. Assessment of the Impact of Industrial Air Pollution with Microparticles on the Health of the Population of the Arctic Region (on the Example of the Murmansk Region) [Otsenka vliyaniya promyshlennogo zagryazneniya atmosfernogo vozdukha mikrochastitsami na zdorov’e naseleniya Arkticheskogo regiona (na primere Murmanskoy oblasti)]. Apatity; 2022. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.472.3 (in Russian)Sobolev N., Ellingsen D.G., Belova N., Aksenov A., Sorokina T., Trofimova A., et al. Essential and non-essential elements in biological samples of inhabitants residing in Nenets Autonomous Okrug of the Russian Arctic. Environ. Int. 2021; 152: 106510. https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106510Sobolev N., Ellingsen D.G., Belova N., Aksenov A., Sorokina T., Trofimova A., et al. Essential and non-essential elements in biological samples of inhabitants residing in Nenets Autonomous Okrug of the Russian Arctic. Environ. Int. 2021; 152: 106510. https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106510Odland J.Ø., Nieboer E. Human biomonitoring in the Arctic. Special challenges in a sparsely populated area. Int. J. Hyg. Environ. Health. 2012; 215(2): 159–67. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2011.10.002Odland J.Ø., Nieboer E. Human biomonitoring in the Arctic. Special challenges in a sparsely populated area. Int. J. Hyg. Environ. Health. 2012; 215(2): 159–67. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2011.10.002

The authors declare that there are no conflicts of interest present.