Введение

Несмотря на большой объем работ, проводимых на угольных теплоэлектростанциях по улучшению условий труда, они не отвечают гигиеническим требованиям и характеризуются наличием ряда неблагоприятных факторов производственной среды (нагревающий микроклимат, интенсивный шум, на отдельных рабочих местах – вибрация, загазованность, запыленность). Вследствие недостатков шумозащиты, вентиляции и аэрации зданий, особенно неблагоприятный микроклимат и повышенные уровни шума создаются в котельных и турбинных цехах [6, 7, 9]. Также в котельных и турбинных цехах установлено превышение ПДК оксида и диоксида углерода, оксида никеля, кремнийсодержащей угольной пыли [9]. В топливотранспортных цехах концентрация угольной пыли в десятки раз и более превышает ПДК. Особая запыленность отмечается при проведении таких работ, как чистка, ремонт котлов, пылепроводов.

При оценке условий труда в производственной сфере часто бывает трудно выбрать какой-то один фактор риска в качестве основания для группировки объектов, поэтому актуальным является использование метода многомерной группировки.

Материалы и методы исследования

Под фактором риска понимается любое влияние окружающей, в том числе и производственной, среды, способное оказать влияние на организм человека. Настоящая работа проведена с использованием таксонометрических методов, т.е. методов многомерного упорядочения и классификации [1]. Основным понятием, используемым в данных методах, является таксонометрическое расстояние между объектами многомерного пространства, позволяющее сохранить сложность описания групп и, вместе с тем, преодолеть недостатки комбинационной группировки. Простейшим вариантом многомерной классификации служит группировка на основе многомерных средних, являющихся средними величинами нескольких признаков для одной единицы совокупности [1, 2, 3].

Настоящее исследование проведено на предприятиях теплоэнергетического комплекса юга Кузбасса, в состав которого входят три угольных электростанции.

Результаты и их обсуждение

В течение ряда лет среднегодовые концентрации взвешенных веществ в производственных цехах теплоэнергетического техногенного комплекса находились в пределах от 0,69 мг/м3 (турбинное отделение Томь-Усинской ГРЭС) до 0,97 мг/м3 (котельное отделение Кузнецкой ТЭЦ); максимальные из месячных концентраций – от 1,1 мг/м3 до 1,69 мг/м3. Максимальные разовые концентрации превышали ПДК рабочей зоны по пыли на всех теплоэнергоцентралях промышленного узла. В воздухе рабочей зоны содержание сернистого ангидрида по среднегодовым показателям колебалось от 0,13 мг/м3 до 0,22 мг/м3; максимальные из месячных концентраций за рассматриваемый период находились в пределах от 0,27 до 0,4 мг/м3, причем превышение среднесменных ПДК имело место на всех объектах теплоэнергетического комплекса. Среднегодовые концентрации оксида углерода не превышали гигиенических нормативов, максимальные из месячных концентраций варьировали от 9,3 до 10,9 мг/м3, что составляет 0,465-0,545 ПДК. Наиболее загрязнен воздух производственной зоны котельного цеха Кузнецкой ТЭЦ. Среднегодовые показатели диоксида азота колебались от 0,095 до 0,24 мг/м3; максимальная из месячных концентраций составила 0,28 мг/м3, что не превышает среднесменные ПДК воздуха рабочей зоны. Максимальные из месячных показателей шума превышали предельно-допустимый уровень на 8-17 дБ; максимальные уровни вибрации находились в пределах предельно допустимого уровня.

Для осуществления комплексной эколого-гигиенической оценки риска производственной среды было проведено упорядочение числовых значений факторов, определено таксонометрическое расстояние между объектами (условиями труда рабочих различных специальностей) и составлена матрица этих расстояний. Изучаемые объекты были описаны набором из 6-ти признаков, из которых 4 первых характеризуют уровень химической опасности воздуха рабочей зоны, а остальные относятся к уровню опасности физических факторов производственной среды (шум и вибрация). Построенная на основе значений выбранных факторов матрица расстояний приведена в таблице 1.

Таблица 1

Таксонометрические расстояния между условиями труда рабочих ТЭЦ

Примечание: 1-12 – перечень профессий приведен в табл. 2.

Было определено критическое расстояние, значение которого оказалось равным 1,31. Использование критического значения привело к выделению следующих групп объектов профессий:

1. Машинист котлов Томь-Усинской ГРЭС (ТУ ГРЭС); машинист котлов Западно-Сибирской ТЭЦ (ЗС ТЭЦ); многомерная средняя для этого кластера составляла величину 0,525; евклидово расстояние до близлежащей группы № 2 равно 1,65, что превысило критическое значение.

2. Машинист котлов Кузнецкой ТЭЦ (КузТЭЦ); машинист-обходчик котельного оборудования ТУ ГРЭС; многомерная средняя величина определена как 0,406; кластер-расстояние до близлежащего класса № 3 составило 1,49 > 1,31.

3. Машинист-обходчик котельного оборудования ЗС ТЭЦ; машинист-обходчик котельного оборудования КузТЭЦ; многомерная средняя оказалась равной 1,31; величина расстояния между объектами внутри кластера составила 1,25 < 1,31.

4. Машинист турбин ТУ ГРЭС; машинист турбин ЗС ТЭЦ; машинист-обходчик турбинного оборудования КузТЭЦ; машинист-обходчик турбинного оборудования ЗС ТЭЦ; машинист турбин КузТЭЦ; многомерная средняя величина для этой группы составила 0,357; евклидово расстояние до ближайшего кластера № 5 определено как 1,82 > 1,31.

5. Машинист-обходчик турбинного оборудования ТУ ГРЭС; многомерная величина для этой специальности составила 0,591.

Для уточнения правомерности данной классификации нами была составлена упорядоченная диаграмма Чекановского [8]. Среди кластер-расстояний, имеющихся в матрице, выделено три класса. Первому классу, с наименьшими численными значениями, соответствует символ ×; второму классу, с большими численными значениями расстояний, а значит, с парами элементов, больше отличающихся друг от друга, присвоен знак *; наконец, третьему классу, в который входят наибольшие расстояния, т.е. пары единиц, наиболее разнящихся между собой, соответствует символ ڤ. Для линейного упорядочения была произведена перегруппировка значений таким образом, чтобы минимальные знаки оказались как можно ближе к главной диагонали диаграммы. Выполнение указанных преобразований привело к линейному упорядочению объектов. Очередность их записи соответствует результатам, представленным в таблице 2.

Таблица 2

Упорядоченная диаграмма профессий

Из диаграммы видно, что 12 элементов изучаемого множества образовали одну группу из шести специальностей (1-6); одну группу – из пяти профессий (6-9; 11-12) и одну группу – из одной профессии (10). Эти данные подтверждают правильность проведенной многомерной группировки, так как элементы 1-6 входят в кластеры №№ 1, 2, 3, а элементы 6-9; 11-12 – в кластер № 4.

Заключение

В заключение можно сделать вывод, что наиболее неблагоприятными условиями труда среди работников теплоэнергетического техногенного комплекса, а, следовательно, наибольшим средним многомерным значением, характеризуются профессии машиниста-обходчика котельного оборудования ЗС ТЭЦ и КузТЭЦ. В несколько лучших условиях, но все же превышающих средние показатели, работают машинисты котлов КузТЭЦ и машинисты-обходчики котельного оборудования ТУ ГРЭС.