A hegesztés egészségügyi hatásai – tények, kutatások, célok

Kővágó Csaba PhD Állatorvostudományi Egyetem, Gyógyszertani és Méregtani Tanszék, Budapest

KL-SYSTEM Kft., Cegléd

A hegesztés a világon talán legszélesebb körben alkalmazott ipari fém munkadarab egyesítési eljárás. Számos technológia létezik vas- és nem-vas fémek összekapcsolására, melyek meglehetősen különbözhetnek egymástól. A hegesztési eljárások egy jelentős része az elektromos ívfény energiáját és hőhatását hasznosítja a munkadarabok egyesítéséhez. Ezek közül talán legfontosabbak a védőgázos huzalelektródás ívhegesztés (Gas Metal Arc welding; GMA vagy másként MIG/MAG), az argon védőgázos volfrámelektródás ívhegesztés (Tungsten Inert Gas welding; TIG) és a bevont elektródás kézi ívhegesztés (Manual Metal Arc welding; MMA). Bár ezen a területen is jelentős fejlesztéseket hajtottak végre az automatizálás érdekében, mégis a hegesztés jelentős részét közvetlen emberi munkával végzik napjainkban is az egész világon. Így sok százezer munkás érintett a teljes- vagy részmunkaidőben, ezáltal elszenvedi a hegesztés kémiai-, termikus-, sugárzó energia és egyéb emisszióinak esetleges káros hatásait. Mivel ezek az eljárások magas képzettséget igényelnek, így a hegesztők igen értékes munkaerőt képviselnek a munkáltatók számára, melyből manapság számos helyen hiány mutatkozik mind Európában, mind pedig hazánkban. Ebből a szempontból levonhatjuk azt a következtetést, hogy a hegesztés összesítve jelentős gazdasági- és egészségügyi befolyással bír. A hegesztők, akik a munka során felszabaduló füstöt és gázokat lélegeznek be, gyakran szenvednek közepes vagy súlyos légzésfunkció-csökkenéstől, tüdőfibrózistól, vas és egyéb részecske lerakódásoktól, esetenként a tüdő rosszindulatú daganatos elváltozásaitól is. Meg kell azonban említeni, hogy ezen kórformák kialakulását sok faktor befolyásolhatja, így a hegesztés mellett a dohányzás, az egyéb forrásból származó por és füstterhelés szintén szerepet játszanak a kórfejlődésben. Mindazonáltal fontos leszögezni, hogy minden részecske, amely 5 µm vagy ennél kisebb átmérőjű, akadálytalanul eljut a tüdő léghólyagocskáiba, a kémiai tulajdonságaitól függetlenül.

Az eddigi vizsgálatok alapján a hegesztők körében a következő megbetegedések fordultak elő nagyobb számban:

• Krónikus orrfolyás

• Krónikus hörgőgyulladás

• Különböző súlyosságú vitálkapacitás csökkenés

• Tüdőfibrózis

• Súlyos fokú nehezített légzés / Asztma

• Tüdő- és légúti daganatos elváltozások

A felsorolt betegségek a légző szervrendszerre korlátozottak, de számos kutatás rámutatott arra, hogy a tüdőbe kerülő, hegesztésből származó füst és gáz komponenseinek egy része képes felszívódni, és a szervezet más területein káros hatást kifejteni esetleg mérgezést okozni. Erre a legjobb példa talán az „öntőláznak” nevezett tünetegyüttes, amely cinket feldolgozó öntödei-, illetve horganyzott alkatrészek hegesztésével foglalkozó munkások körében jelentkezik. Ezekben az esetekben bizonyos időközönként lázas, influenza-szerű megbetegedés figyelhető meg, melynek egyik feltételezhető oka a cink-oxid mikrorészecskék belégzése és a tüdőből való felszívódása. A betegség pontos mechanizmusa jelenleg még ismeretlen.

Azért, hogy megértsük és kiküszöböljük a hegesztés különböző veszélyeit és kockázatait, számos kísérletet végeztek már korábban. A vizsgálatoknak alapvetően három fajtáját végzik, ezek:

• Beteg és/vagy egészséges hegesztők orvosi vizsgálata

• A hegesztési füst vagy gyakrabban annak egyes komponensei hatásainak vizsgálata laboratóriumban kémiai módszerekkel vagy szövettenyészeten (ún. in vitro vizsgálatok)

• A hegesztési füst vagy gyakrabban annak egyes komponensei hatásainak vizsgálata állatkísérletben (ún. in vivo vizsgálat).

Utóbbi esetben általában valamelyik laboratóriumban alkalmazott rágcsáló állatfajon, általában egéren vagy patkányon tesztelik a kérdéses alkotóelemet vagy teljes összetételű füstöt. Mindegyik kutatási eljárásnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. A hegesztők vizsgálata elvileg pontos adatokkal szolgálna, de az egészségi állapotukat a munkán kívül az egyéb élet- és munkakörülmények is erősen befolyásolják, és ezeket a hatásokat már nem lehet elválasztani a hegesztés káros hatásaitól. A laboratóriumi módszerek a vizsgált komponens viszonylatában pontosabb képet adnak, viszont az expozíció összetettsége messze távol áll a való életben elszenvedettől, így a különböző káros vagy akár az önmagukban ártalmatlannak látszó anyagok együttes káros hatásairól nem kaphatunk megfelelő adatokat. Ezeken a módszereken belül az állatkísérletes kutatások sajnos ritkábbak részben erőforrás- és költségigényük, részben az egyre szigorodóbb állatvédelmi előírások miatt, pedig különösen ilyen típusú toxikológiai kérdések megválaszolására még mindig az állatkísérlet a legoptimálisabb és leginformatívabb eljárás.

A kutatások eddig a GMA és MMA eljárásokra koncentráltak, mivel ezek során keletkezik a legtöbb füst-emisszió és ezek a legelterjedtebbek a gyártásban. Ezek a vizsgálatok aláhúzták a hegesztési füstben található bizonyos fémek jelentőségét (különösen erősen ötvözött acélok esetén) melyek ingerlőek a légzőrendszerre nézve, csökkentik a légzésfunkciókat, túlérzékenységet, bronchitist vagy akár tüdőrákot is kiválthatnak. Ezek közé a fémek közé tartozik a króm, alumínium, nikkel, mangán és magnézium. Néhány fém képes a tüdőből felszívódva egész testben hatást kifejteni, ezek általában az idegrendszert vagy a veséket támadják meg. A TIG eljárás az említett vizsgálatokban meglehetősen alárendelt szerepet játszik, valószínűleg azért, mert talán kevésbé elterjedt, és alkalmazása során kevés szabad szemmel látható füst keletkezik. Ez az eljárás számos különböző fém hegesztését lehetővé teszi, ilyenek például az erősen ötvözött acélok, az alumínium- és magnézium ötvözetek, a titán és a réz. Van azonban néhány közlemény, mely rámutat arra, hogy a TIG hegesztés közben is keletkezik finom, de leginkább ultrafinom mérettartományba tartozó, fémtartalmú részecskéket tartalmazó füst, mely alapanyagtól függően tartalmaz fémrészecskéket (Cr, Ti, Mo, Ni, Al, Mn, stb.). Ez a füst, a benne található részecskék méretéből adódóan, szemmel szinte láthatatlan, és akadálytalanul eljut a tüdő léghólyagocskáiba. Néhány kísérlet tanulsága szerint az asztma illetve a krónikus hörgőgyulladás előfordulása a TIG hegesztők körében megközelítőleg azonos, mint az MMA hegesztők esetében, pedig szabad szemmel nézve a két eljárás gyökeresen más füst-emisszióval jár. Ezek az adatok is aláhúzzák, hogy ha nem is látszik, de a szennyezők a TIG eljárás esetén is jelen vannak, kárt okoznak, emiatt ezeket a hatásokat is kutatni-elemezni szükséges, másrészről pedig ennél az eljárásnál is nagyon fontos a megfelelő légzésvédelem és elszívás-légtisztítás alkalmazása!

A tanulságok a következőkben foglalhatók össze:

• A hegesztés során keletkező füst- és gázemisszió bizonyítottan egészségkárosító hatású, habár a károsítás mikéntje sok esetben nem ismert. Ennek következményeként a hegesztést végző dolgozók egészségének védelme érdekében a lehető legnagyobb mértékben mérsékelni kell az őket elérő füst és gáz mennyiségét. Ez a feladat a munkahelyen telepített elszívó és légtisztító berendezések alkalmazásával hajtható végre, hegesztés esetén ezeken belül talán a legoptimálisabb helyi elszívás alkalmazása.

• Az említett egészségkárosító hatások eddig még fel nem derített hatásmechanizmusainak megismeréséhez további kóroktani toxikológiai-biológiai kutatásokat kell indítani. Ezek eredményeinek segítségével lehetőség nyílhat a hegesztési technológiák, alapanyagok, illetve munkafolyamatok módosítására, ezáltal a legtoxikusabb összetevők emissziójának mérséklésére.

Nem utolsó szempont az, hogy manapság egyre inkább előtérbe kerül a munkavédelmi szabványok és törvényi előírások szigorítása a dolgozók egészségének megvédése érdekében. Ez a törekvés természetesen támogatandó, de fontos, hogy ezek a szabályok ne hozzák lehetetlen helyzetbe a munkaadókat és a szükségesnél jobban ne drágítsák a termelést. Ezáltal a hegesztési technológiákat napi szinten alkalmazó vállalatoknak elemi érdekük, hogy a fent említett kutatásokat támogassák mind anyagilag, mind személyi- és technológiai információkkal. Az így nyerhető tudományos eredmények alapján az ipar tehet javaslatot a törvényalkotóknak és a szabványok kidolgozóinak, olyat, amely kielégíti a dolgozók egészséges munkahelyhez és munkakörülményekhez való jogát, de emellett eleget tesz a vállalatok hatékonysági- és profitérdekeinek is.

A jelen cikkhez felhasznált nemzetközi publikációk jegyzéke elérhető a szerzőnél.