Przedmiot: Zagrożenia w środowisku pracy
Ocena zagrożeń w podstawowych procesach pracy, z uwzględnieniem prac – źródła
promieniowania podczerwonego, jonizującego i nadfioletowego
Nielaserowe promieniowanie optyczne powszechnie występuje w środowisku pracy. Pracownicy mogą być
narażeni zarówno na promieniowanie emitowane przez źródła naturalne (Słońce, nieboskłon, księżyc itp.) jak
i sztuczne. Wśród sztucznych źródeł tego promieniowania jest wiele takich, których emisja może stanowić
o szkodliwości dla zdrowia człowieka jak również wiele takich, które choć emitują to promieniowanie to ich
poziomy promieniowania nie stanowią o szkodliwości dla zdrowia pracownika. I tak każde źródło światła
stosowane do celów oświetleniowych, monitor ekranowy, wskaźnik czy sygnalizator świetlny w urządzeniach
i maszynach są źródłami promieniowania optycznego lecz jeśli są stosowane zgodnie z przeznaczeniem to nie
stanowią o szkodliwości dla zdrowia. Natomiast szereg procesów technologicznych wymaga stosowania
specjalistycznych źródeł promieniowania optycznego dużej mocy lub promieniowanie optyczne podczas tych
procesów jest produktem ubocznym (np. spawanie, piece hutnicze), i wówczas emitują promieniowanie, które
może powodować skutki szkodliwe dla zdrowia pracownika. Z tego względu liczba identyfikowanych zagrożeń
tym promieniowaniem na stanowiskach pracy odzwierciedla zaledwie część stanowisk pracy, na których to
promieniowanie występuje. Ponadto statystyki obejmują tylko ekspozycję na sztuczne źródła tego
promieniowania.
Do roku 2008 coroczne dane GUS o warunkach pracy przedstawiały osobno liczbę zatrudnionych w warunkach
zagrożenia (tzn. stwierdzone zostały przekroczenia wartości maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji) dla
sztucznego promieniowania podczerwonego (IR) i nadfioletowego (UV), natomiast od roku 2009 podawane są
tylko dane zbiorcze dla „promieniowania”, które obejmują sumę pracowników zagrożonych napromieniowanie
jonizujące, laserowe, nadfioletowe i podczerwone. W ten sposób aktualnie nie można precyzyjnie określić, jaka
liczba zatrudnionych pracowała w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne. Ponadto statystyki te nie
obejmowały i nie obejmują ekspozycji na promieniowanie widzialne, które może również stanowić
o szkodliwości dla zdrowia. Stąd dane te były i są nieoszacowane, a od 2009 r. liczba osób pracujących
w zagrożeniu na UV i IR może być tylko określana szacunkowo, na podstawie udziału procentowego
osobozagrożeń na to promieniowanie określonego z poprzednich lat. Zgodnie ze statystykami GUS w 2011 r.
w warunkach zagrożenia na promieniowanie (jonizujące, laserowe, podczerwone i nadfioletowe) czyli
pracowało 8459 osób. Natomiast procentowe udziały zatrudnionych w warunkach zagrożenia na
promieniowanie optyczne w stosunku do zatrudnionych w zagrożeniu na promieniowanie w poszczególnych
działach gospodarki w 2011 r. przedstawia wykres na rysunku 1. Można stwierdzić, że największy udział osób
zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne występuje w takich działach gospodarki
jak: transport i łączność, przemysł, budownictwo, usługi, natomiast najmniejszy udział w działach takich jak
obsługa nieruchomości i firm a następnie opieka zdrowotna i edukacja. Natomiast liczby zatrudnionych
w warunkach zagrożenia na ww. promieniowanie optyczne w poszczególnych działach przedstawia wykres na
rys. 2. Porównując oba wykresy można zauważyć , że największe udziały procentowe osobozagrożeń na
promieniowanie optyczne w liczbie osobozagrożeń na promieniowanie nie odpowiadają największej liczbie osób
zagrożonych na promieniowanie optyczne w poszczególnych działach gospodarki. I tak najwięcej osób
zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne występuje w sektorze przemysł a następnie
w budownictwie i opiece zdrowotnej.
Rys. 1. Procentowe udziały zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne (UV + IR)
w stosunku do zatrudnionych w zagrożeniu na promieniowanie (jonizujące + laserowe + UV+ IR)
w poszczególnych działach gospodarki w 2011 r.
Rys. 2. Liczba zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne w poszczególnych działach
gospodarki w 2011 r.
Według danych Głównego Urzędu Statystycznego w warunkach zagrożenia promieniowaniem pracowało 9070
osób w 2009 r. a 8311 osób w 2010 r. Poniżej na rys. 4 przedstawiono w formie graficznej dane statystyczne
obrazujące stan zagrożenia promieniowaniem w środowisku pracy w Polsce oraz w poszczególnych działach
gospodarki, opracowane na podstawie danych publikowanych przez Główny Urząd Statystyczny ("Warunki
pracy w 2009 r." i "Warunki pracy w 2010 r."). Można zauważyć, że największa liczba osób zagrożonych tym
czynnikiem występowała w działach: przemysł, opieka zdrowotna i budownictwo. Natomiast na rys. 5
przedstawiono rozkład tych osobozagrożeń w poszczególnych województwach, gdzie na pierwszym miejscu pod
względem liczby osób zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie występuje w województwie
śląskim, a następnie kolejno w dolnośląskim, podkarpackim, wielkopolskim i mazowieckim.
Rys. 3.Liczba zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie w poszczególnych województwach
i w 2011 r.
Rys. 4. Liczba zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie w poszczególnych działach
gospodarki w 2009 r. i 2010 r.
Przyjmując udziały procentowe zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne (UV + IR)
w stosunku do zatrudnionych w zagrożeniu na promieniowanie (jonizujące + laserowe + UV+ IR)
w poszczególnych działach gospodarki w 2008 r. przedstawione na rys. 1 oszacowano liczby osób zatrudnionych
w warunkach zagrożenia na promieniowanie optyczne w latach 2009 i 20010 w Polsce i w poszczególnych
działach, co obrazuje wykres na rys. 5.
Rys.5. Liczba zatrudnionych w warunkach zagrożenia na promieniowanie w poszczególnych województwach i
w 2009 r. i 2010 r.
Zagrożenie promieniowaniem optycznym, podobnie jak i innymi fizycznymi czynnikami szkodliwymi
w środowisku pracy w ciągu ostatnich lat systematycznie maleje jednak spadek liczby zagrożonych nie jest
duży. Należy dodać, że statystyki GUS obejmują jedynie zakłady pracy zatrudniające 10 i więcej pracowników
a zachodzące zmiany w strukturze zagrożeń mogą być częściowo spowodowane przeobrażeniami zachodzącymi
w gospodarce narodowej.
Szacuje się, że liczba pracowników zatrudnionych w warunkach narażenia na sztuczne promieniowaniem
optyczne w zakładach pracy wynosi ok. 100 tys. osób, a ekspozycja zawodowa na sztuczne promieniowanie
optyczne (nielaserowe i laserowe) występuje na ponad 120 000 stanowiskach pracy w Polsce, z czego tylko na
nadfiolet jest eksponowanych ok. 91 tys. pracowników [European Agency for Safety and Health AT Work,
Report of Project P-06-07 Emerging risks report on ultraviolet radiation, Bilbao,2006], Powyższe dane nie
obejmują statystyk dotyczących ekspozycji na promieniowanie widzialne. W szczególności są to osoby
zatrudnione w przemysłach: hutniczym, metalurgicznym, poligraficznym, meblowym, chemicznym,
elektronicznym, farmaceutycznym czy spożywczym, a także w budownictwie, handlu i naprawach, placówkach
opieki zdrowotnej i salonach kosmetycznych. Na wielu stanowiskach pracy w zakładach pracy, gdzie występuje
narażenie na promieniowanie optyczne nie wykonywano dotąd pomiarów poziomu ekspozycji stąd brak jest
danych o istniejącym tam zagrożeniu i dane te nie występują w zbieranych przez GUS statystykach. Do
najliczniejszych grup zawodowych zatrudnionych na tych stanowiskach można zaliczyć spawaczy, hutników,
operatorów maszyn poligraficznych (kopiorama, sitodruk itp.), fototerapeutów, kadrę naukową i techniczną
wykonującą doświadczenia i pomiary z wykorzystaniem tego promieniowania, a także pracowników
zatrudnionych w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym itp., gdzie wykorzystywane są lampy
bakteriobójcze.
WPŁYW PROMIENIOWANIA OPTYCZNEGO NA ORGANIZM CZŁOWIEKA
Promieniowanie optyczne jest czynnikiem środowiska niezbędnym do prawidłowego rozwoju i działalności
człowieka. Dzięki niemu widzimy otaczający nas świat, regulowany jest cykl okołodobowy, wspomagane są
procesy gojenia ran, leczenia infekcji i metabolizmu człowieka oraz wytwarzania witaminy D3 a także
wspomaga leczenie depresji, urazów, stłuczeń itp. Stąd pewna ilość tego promieniowania jest niezbędna dla
zdrowia człowieka. Jednak nadmierna ilość tego promieniowania może powodować skutki szkodliwe dla
zdrowia człowieka, które odnoszą się do oczu i skóry. Skutki nadmiernej ekspozycji na promieniowanie
optyczne zależą od zakresu widmowego promieniowania, poziomu promieniowania, rodzaju eksponowanej
tkanki, czasu ekspozycji i wielkości kątowej źródła promieniowani emitującego w zakresie 300-1400 nm.
Biologiczne działanie może wywołać jedynie promieniowanie pochłonięte. Rodzaj skutku szkodliwego dla skóry
i oka zależy od długości fali promieniowania zarówno ze względu na:
głębokość wnikania danej długości fali w skórę i gałkę oczną,
wielkość energii fotonów niesionej przez daną długość fali promieniowania, która wywołuje reakcje
fotochemiczne lub termiczne w eksponowanej tkance.
W zależności od długości fali promieniowanie optyczne wnika do tkanki skóry na różną głębokość i jest
absorbowane w różnych jej częściach. Po wniknięciu promieniowania do tkanki jest ono w niej absorbowane i
rozpraszane, a część jest także transmitowana do głębszych partii, w zależności od współczynnika absorpcji
zmienia się wartość głębokości wnikania promieniowania. Głębokość wnikania promieniowania w obszar skóry
zależy od współczynnika absorpcji tkanek, im współczynnik absorpcji wyższy tym głębokość wnikania niższa.
Na rys. 6 przedstawiono głębokość wnikania promieniowania w obszar skóry dla poszczególnych zakresów
promieniowania optycznego. Można zauważyć , że najgłębiej wnika w skórę promieniowanie z zakresu
widzialnego i bliskiej podczerwieni (IRA).
Rys. 5. Głębokość wnikania promieniowania w obszar skóry dla poszczególnych zakresów promieniowania
optycznego
Wnikanie poszczególnych zakresów promieniowanie optycznego w gałkę oczna również silnie zależy od
własności absorpcyjnych poszczególnych jej elementów.Daleki nadfiolet (UVC) z zakresu 200-215 nm i
podczerwień o długościach fal powyżej 1400 nm (IRB i IRC) są pochłaniane przez rogówkę. Bliski nadfiolet
(UVA) oraz średnia podczerwień (IRB) i częściowo bliska podczerwień (IRA) pochłaniane są przez soczewkę.
Natomiast promieniowanie widzialne oraz większość bliskiej podczerwieni (IRA) jest przepuszczane do
siatkówki [Wolska, Dybczyński, 2008]. Na rys. 6 przedstawiono wnikanie poszczególnych zakresów
promieniowania optycznego w gałkę oczną.
Rys. 6. Wnikanie promieniowanie optycznego w gałkę oczną
Rozróżnia się reakcję fotochemiczną oraz termiczną. Procesy fotochemiczne wiążą się z reakcją chemiczną
specyficzną dla stanu wzbudzonego. Reakcje te odpowiadają za uszkodzenia przy małych poziomach ekspozycji
oraz przy jednoczesnej, wysokiej absorpcji promieniowania przez tkankę. Tkanki takie jak soczewka oka,
siatkówka oka pod wpływem wydłużonych ekspozycji na promieniowanie UV lub widzialne o umiarkowanym
poziomie mogą ulec nieodwracalnym zmianom. Oddziaływanie fotochemiczne ma charakter sumacyjny przez co
zmiany chorobowe mogą występować w przypadku serii dawek promieniowaniem optycznym. Im wyższa
wartość energii fotonów niesionej przez promieniowanie tym większe prawdopodobieństwo wywołania reakcji
fotochemicznej w eksponowanej tkance. Mechanizmy fotochemiczne uszkodzeń tkanki dominują zatem w
obszarze nadfioletu, zwłaszcza poniżej 380 nm. Ze wzrostem długości fali prawdopodobieństwo, że energia
fotonu promieniowania będzie wystarczająca do wzbudzenia reakcji fotochemicznej maleje, osiągając
praktycznie zero dla fal powyżej 780 nm. Stąd działanie promieniowania optycznego z zakresu 180 – 380 nm ma
charakter wyłącznie fotochemiczny a jego skutek biologiczny zależy od ilości pochłoniętego promieniowania w
ciągu całej zmiany roboczej, stąd do oceny zagrożenia tym promieniowaniem przyjmuje się łączny czas
ekspozycji pracownika w ciągu zmiany roboczej. Natomiast działanie promieniowania optycznego z zakresu
powyżej 800 nm ma charakter wyłącznie termiczny a jego skutek biologiczny zależy od ilości pochłoniętego
promieniowania w ciągu jednorazowej ekspozycji, bez względu na liczbę tych ekspozycji powtarzanych w ciągu
zmiany roboczej. Promieniowanie optyczne dostarcza energię do tkanek, która po zaabsorbowaniu powoduje
zwiększenie energii kinetycznej (drgań) cząstek. Efektem makroskopowym tego zjawiska jest wzrost
temperatury tkanki. Po przekroczeniu przez eksponowany obszar temperatury 45°C następuje rozrywanie błon
komórkowych oraz spiekanie tkanek. Promieniowanie z zakresu 380- 780 nm może wywoływać zarówno reakcji
fotochemiczne jak i termiczne w eksponowanych tkankach. Rodzaj występującego zagrożenia oraz przykłady
szkodliwych skutków zdrowotnych dla poszczególnych zakresów promieniowania optycznego przedstawia
tabela 1. Skutkiostre oddziaływania promieniowania optycznego to takie, które występują czasie do 24 godzin
od ekspozycji na promieniowanie, natomiast skutki chroniczne, to takie które występują po wielokrotnej, często
wieloletniej ekspozycji na to promieniowanie.
Tabela 1. Przykłady zagrożeń i skutków szkodliwych dla poszczególnych zakresów promieniowania optycznego
Długość fali i zakres
promieniowania
Narząd
Rodzaj zagrożenia
Przykłady skutków szkodliwych
ostre
chroniczne
oko
180÷400
(UVA, UVB i UVC)
Fotochemiczne
zagrożenie oczu
promieniowaniem UV
Zapalenie rogówki,
zapalenie spojówki
Skrzydlik,
nowotwory, rak
skóra
Fotochemiczne
zagrożenie skóry
promieniowaniem UV
Erytema,
Oparzenia
fotodermatozy
Fotostarzenie,
Pigmentacja,
Fotoalergie,
Nowotwory
Rak skóry (w tym
czerniak)
315÷400
(UVA)
oko
Fotochemiczne
zagrożenie soczewki
oka promieniowaniem
UVA
------
Zaćma fotochemiczna
300÷700
(Światło niebieskie)
2)
oko
Fotochemiczne
zagrożenie siatkówki
oka światłem
niebieskim
stany zapalne
siatkówki
zwyrodnienia
siatkówki i
naczyniówki
380÷1 400
(VIS i IRA)
oko
Termiczne zagrożenie
siatkówki oka VIS i
IRA
oparzenia,
krwawienia siatkówki
zwyrodnienia
siatkówki i
naczyniówki
780÷3 000
(IRA i IRB)
oko
Termiczne zagrożenie
rogówki i soczewki
oka IRA i IRB
oparzenie rogówki
zaćma
podczerwienna,
wysuszenie rogówki,
stany zapalne
tęczówek i spojówek
380 nm -1 mm
(VIS I IR)
skóra
Termiczne zagrożenie
skóry
Zaczerwienienie,
oparzenia
Wysuszanie i stany
zapalne powiek
CHOROBY ZAWODOWE
Choroba zawodowa jest chorobą spowodowaną działaniem czynników szkodliwych dla zdrowia występujących
w środowisku pracy lub sposobem wykonywania pracy i znajdująca się w wykazie chorób zawodowych
rozporządzenia Rady Ministrów w sprawie wykazu chorób zawodowych, szczegółowych zasad postępowania w
sprawach zgłaszania podejrzenia, rozpoznawania i stwierdzania chorób zawodowych oraz podmiotów
właściwych w tych sprawach. [V]. Choroba zawodowa powstaje w wyniku stałego przebywania ciała
w niedogodnej pozycji, systematycznego wykonywania forsownych czynności i regularnego przebywania
w otoczeniu zawierającym czynniki szkodliwe dla zdrowia. O chorobach zawodowych związanych ze
szkodliwym oddziaływaniem promieniowania optycznego na organizm człowieka mówimy wtedy, gdy
występuje regularna ekspozycja na to promieniowanie o wartościach przekraczających maksymalne
dopuszczalne ekspozycje określone w rozporządzeniu MPiPS w sprawie najwyższych stężeń i natężeń czynników
szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [b]. Choć lista skutków szkodliwych dla zdrowia człowieka
związanych z ekspozycją na promieniowanie optyczne przedstawionych powyżej jest dość duża, to do chorób
zawodowych zalicza się tylko te, które występują w wykazie chorób zawodowych. Pozostałe, nie występujące w
tym wykazie, choroby zalicza się do chorób związanych z wykonywaniem pracy (ang. work-related diseases).
Do chorób zawodowych, które mogą wynikać z ekspozycji na promieniowanie optyczne zalicza się w Polsce:
Ostre zapalenie spojówek wywołane nadfioletem
Zaćmę wywołaną podczerwienią lub długofalowym nadfioletem
Centralne zmiany zwyrodnieniowe siatkówki i naczyniówki wywołane krótkofalową podczerwienią
i promieniowaniem widzialnym z obszaru widma niebieskiego
Fotodermatozy zawodowe (jednoczesne oddziaływanie nadfioletu i czynników fotouczulających lub
fototoksycznych występujących w środowisku pracy)
Nowotwór skóry (z rodzaju nieczerniakowatych i czerniak skóry)
Jak łatwo zauważyć w wykazie chorób zawodowych nie znajdują się takie skutki szkodliwe dla zdrowia jak
poparzenia skóry (tak nadfioletem jak i podczerwienią), uszkodzenia termiczne wywołane promieniowaniem
laserowym, skrzydlik, przednowotworowe zmiany skórne, zapalenie rogówki i stany zapalne siatkówki.
Dane dotyczące chorób zawodowych związanych z promieniowaniem optycznym nie są publikowane
w dostępnych opracowaniach zbiorczych opracowywanych przez Centralny Rejestr Chorób Zawodowych przy
Instytucie Medycyny Pracy. Natomiast dane te można uzyskać tylko na indywidualne zamówienie, co w
odniesieniu do ekspozycji zawodowej na nadfiolet było uzyskane w roku 2006 [European Agency for Safety and
Health AT Work, Report of Project P-06-07 Emerging risks report on ultraviolet radiation, Bilbao,2006].
W tabeli 2 przedstawiono liczby przypadków zachorowań m w okresie 15 lat od 1990 do 2005 r w Polsce.
Wykazano w tym okresie tylko 28 przypadków chorób zawodowych. W związku z faktem, że większość tych
chorób występowało u spawaczy, przedstawiono w tabeli 3 liczbę przypadków dla poszczególnych chorób w tej
grupie zawodowej wraz z określeniem procentowego ich udziału we wszystkich zarejestrowanych przypadkach.
Tabela 2. Liczba chorób zawodowych spowodowanych nadfioletem w Polsce w latach 1990-2005
Choroby zawodowe w latach 1990-2005
Choroba
Liczba przypadków
Mężczyźni
Kobiety
Razem
Zaćma
15
0
15
Foto dermatozy
2
3
5
Choroby siatkówki I
naczyniówki
4
0
4
Rak skóry
2
0
2
Zapalenie spojówki
1
0
1
Inne choroby skóry
1
0
1
Razem
25
3
28
Tabela 3. Wykaz chorób zawodowych spowodowanych nadfioletem u spawaczy
Choroby zawodowe wśród spawaczy
Choroba
Liczba przypadków wśród spawaczy
% wszystkich zarejestrowanych
przypadków
Zaćma
10
66%
Zapalenie spojówki
1
25%
Rak skóry
(w tym 1 przypadek czerniaka skóry
na uchu)
100%
Podsumowując należy stwierdzić, że wykazywane w rejestrze choroby zawodowe stanowią tylko część
rzeczywiście występujących u pracowników chorób powodowanych tym promieniowaniem. Wynika to zarówno
z częstego nie zgłaszania przez pracowników objawów chorobowych lekarzowi medycyny pracy wraz
z podaniem informacji o zawodowej ekspozycji (np. często pracownicy nie zgłaszają się do lekarza z zapaleniem
spojówek ) oraz choroby powodowane chroniczną ekspozycją często występują po wielu latach ekspozycji ,
często już po ustaniu narażenia wobec czego nie są kojarzone z wcześniejszym narażeniem lub skutek
przypisywany jest innym przyczynom (jak np. zaćma).