S rozvojem technologií dochází i ke zvyšování požadavku na úroveň BOZP a objevují se nové oblasti především v průmyslu, kde nejsou doposud zajištěny dostatečná bezpečnostní a preventivní opatření. Jedním z těchto odvětví jsou průmyslové provozy, které zpracovávají nebo využívají v rámci své činnosti jemné a ultrajemné částice (JUJC), nebo kde tyto částice vznikají nezáměrně jako vedlejší produkt použitých výrobních procesů [6]. V případě hodnocení rizik JUJC se přitom nejedná pouze o problematiku zdravotních rizik spojených s přímou expozicí těmto částicím. Práce v prostředí s výskytem JUJC s sebou může přinášet také negativní dopady na psychické zdraví zaměstnance. Tyto psychologické dopady jsou spojeny zejména se subjektivním vnímáním úrovně bezpečnosti ze strany zaměstnance v pracovním prostředí s výskytem jemných a ultrajemných částic. Pokud není tato úroveň z pohledu zaměstnance adekvátní, může u něj tento stav vést ke stresu, zvýšenému psychickému diskomfortu, snížené pozornosti, výkonnosti i motivaci k práci. V rámci BOZP by však měly být posuzovány rovněž sekundární rizika, jakými mohou být např. dopady na chod podniku a jeho ekonomickou stránku spojené s nižší efektivitou práce zaměstnanců v důsledku zavedených bezpečnostních opatření, zvýšená četnost onemocnění pracovníků apod.
Výše uvedenou skutečnost navíc umocňuje fakt, že v současné době neexistuje metodika, která řeší systém managementu BOZP na pracovištích zatížených jemnými a ultrajemnými částicemi. Výzkumným ústavem bezpečnosti práce byla vytvořena certifikované metodika pro poskytování osobních ochranných prostředků v prostředí s rizikem výskytu nanočástic [7], která řeší, jak vyplývá z názvu, jen přidělování osobních ochranných pracovních prostředků pro ochranu dýchadel.
Příspěvek uvádí vzorový příklad metodiky „Zvyšování úrovně managementu BOZP v provozech s výskytem jemných a ultrajemných částic“, který je vytvořen na základě fiktivního pracoviště. Naměřené hodnoty početních koncentrací částic jsou založeny na realizovaném měření a jsou upraveny pro potřeby tohoto příkladu. Cílem vzorového příkladu je přímo ukázat možné využití metodiky v praxi.

Metodika pro zvyšování úrovně managementu BOZP
Navrhovaná metodika se zaměřuje na hodnocení systému managementu BOZP, zvýšení jeho úrovně a efektivity v provozech zatížených částicemi s aerodynamickým průměrem < 2,5 μm. Metodika obsahuje jak hodnocení rizik spojených s expozicí pracovníků JUJC, tak míru vnímání rizik ze strany zaměstnanců v oblasti informovanosti o rizicích spojených s JUJC a oblasti vnímání adekvátnosti stávajících bezpečnostních opatření pro snížení expozice pracovníků JUJUC na pracovišti. Součástí metody je také návrh základních opatření ke snížení expozice zaměstnanců.
Metodika se skládá z několika kapitol (viz obr. 1), z nichž první kapitola se zaměřuje na charakteristiku pracoviště a stanovení priority rizik na základě poznatků získaných z dokumentace pracoviště. Další dvě části se zabývají základním a pokročilým hodnocením expozice dle metodiky OECD. V následující kapitole je hodnocena míra vnímání rizik ze strany zaměstnanců a je vytvořeno souhrnné hodnocení rizik. V poslední části jsou popsány návrhy opatření ke snížení expozice zaměstnanců směřujících ke zvýšení úrovně managementu BOZP. Jedná se o obecný postup založený na postupech OECD zaměřených na nanobezpečnost [8].

Obr. 1: Schéma postupu metodiky

Vzorový příklad metodiky
Vzorový příklad je vytvořen na základě fiktivního pracoviště, avšak naměřené hodnoty koncentraci částic jsou založené na realizovaném měření. Postup v příkladu odpovídá schématu v metodice (viz obr. 1).

Charakteristika pracoviště
Na základě doložené dokumentace a osobní inspekce na pracovišti byla zjištěna základní charakteristika pracoviště za cílem posoudit, zda lze vyloučit únik JUJC do pracovního prostředí. Zkoumaný podnik je strojírna zabývající se zakázkovou výrobou a kompletací strojních sestav pro těžební a stavební stroje. Objem produkce je závislý na množství zakázek, průměrně se jedná o 360 strojních sestav za rok. Pracoviště je rozděleno do tří výrobních hal o celkové rozloze cca 7 500 m2. První hala obsahuje stanoviště sváření a obrábění, druhá hala obsahuje stanoviště pískování a lakování, třetí hala obsahuje sklad a montovnu.
Na tomto pracovišti byli identifikovány procesy, při nichž mohou JUJC vznikat jako vedlejší produkt, jako svařování, obrábění, tváření, lakování, pískování. Dále byl určen přehled procesů na pracovišti, které mohou ovlivnit měření koncentrací JUJC v pracovním prostředí a musí být zváženy při tvorbě strategie měření. Pracovníci jsou vybavení osobními ochrannými pomůckami (OOP), které zajišťuje zaměstnavatel ve formě pracovní obuvi, pláště, rukavic. Svářečské masky a ventilátory si zajišťují zaměstnanci sami. Lakovna má zajištěno zaměstnavatelem respirátory třídy FFP2 a ochranné brýle.
Dle dostupných informací lze soudit, že dochází ke vzniku JUJC na pracovišti jako vedlejší produkt procesů (zejména svařování). Ventilace svařovny je zajištěna pouze centrálním odsáváním u stropu haly, OOP pro ochranu JUJC nejsou zaměstnavatelem poskytovány. Z těchto důvodů se předpokládá největší hodnota rizika ve svařovně a dále se tedy bude řešit jen svařovna. Ze zjištěných informací vyplývá, že se v provozu vyskytují procesy, u kterých se předpokládá vznik JUJC při jejich nezáměrné výrobě a hodnota priority rizika je tedy dle metodiky stanovena na hodnotu 3. S touto hodnotou se bude dále pracovat u hodnocení rizik.

Základní hodnocení expozice
Prvotní měření JUJC v pracovním prostředí svařovny bylo provedeno za následujících podmínek:
- měření probíhalo u jednosměnného provozu,
- měření bylo kontinuální,
- měření bylo zahájeno nejméně 30 minut před zahájením výrobních procesů a dalších činností na pracovišti,
- před zahájením měření neprobíhaly na pracovišti žádné výrobní procesy po dobu nejméně 4 hodin.
Během měření byly zaznamenávány veškeré výrobní procesy a další činnosti realizované v průběhu měření včetně využití OOP pracovníky. Sledován byl také pohyb zaměstnanců na pracovišti. Veškeré aktivity byly zapsány do záznamového archu.

Obr. 2 Základní schéma zkoumaného pracoviště

Měření bylo provedeno přístrojem s platnou certifikovanou kalibrací, který je schopný kontinuálně zaznamenávat početní koncentrace JUJC (kondenzačním čítačem částic TSI CPC 3007). Měření proběhlo u jednoho vybraného stanoviště, přibližně 1,5 metrů od místa svařování ve výšce přibližně 1 metr (viz obr. 2).
Zaznamenávané hodnoty naměřených početních koncentrací JUJC v pracovním prostředí jsou uvedené v tab. 1. Ze zaznamenávaných hodnot průměrná početní koncentrace na pozadí MC₀, průměrná početní koncentrace během výrobního procesu MC₁ a směrodatná odchylka početních koncentrací na pozadí SD₀. MC₀ byla vypočítaná jako průměrná početní koncentrace JUJC naměřená před zahájením výrobního procesu. MC₁ vypočítaná jako průměrná početní koncentrace JUJC během výrobního procesu, tj. v časových intervalech s přestávkami. SD0 byla vypočítaná jako směrodatná odchylka početních koncentrací JUJC před zahájením výrobního procesu.

Tab. 1: Naměřené koncentrace JUJC ve svařovně

Na základě naměřených hodnot bylo posouzeno, zda identifikované koncentrace JUJC jsou nad rámec pozadí, nebo ne. Základní hodnocení bylo ukončeno výpočtem dle rovnice (1) metodiky:

MC₁ − MC₀ > 3xSD₀                          (1)
117 836 − 33 584 > 3x18 919
84 253 > 56 740

Ze splnění výše uvedené podmínky vyplývá, že je nutné přistoupit k pokročilému hodnocení expozice.

Pokročilé hodnocení expozice
Cílem pokročilého měření je identifikovat zdroj jemných a ultrajemných částic na pracovišti a provést charakterizaci těchto částic. K tomuto účelu bylo využito následujících přístrojů:
a) kondenzační čítač částic TSI CPC 3007 se vzorkovací frekvencí 1 Hz;
b) 2x odběrové čerpadlo SKC AirChek Touch s polykarbonátovými filtry (37 mm průměr, 0,4 μm porozita).

Obr. 3 Koncentrace částic naměřená přístrojem CPC

Kontinuální měření koncentrací bylo zajištěno kondenzačním čítačem částic umístěným v nehořlavém krytu cca 1,5 metru od místa svařování. Na sací vstup přístroje byla připevněna chemicky odolná hadice Tygon vedena do blízkosti místa svařování (cca 30 cm). Hadice byla použita z důvodu ochrany měřícího přístroje před roztaveným kovem. Celková délka kontinuálního měření byla 8 hodin a 22 minut. Pro charakterizaci částic byla využita dvě odběrová čerpadla s polykarbonátovými filtry. Jedno čerpadlo bylo umístěno do blízkosti kondenzačního čítače částic, druhé čerpadlo bylo umístěno na pracovníka a kazeta s filtrem byla připnuta do dýchací zóny pracovníka na pracovní plášť. Z důvodu zanešení filtrů byla provedena během obědové pauzy výměna filtrů za nové předem připravené kazety. Doba expozice prvních filtrů byla přibližně 5 hodin, doba expozice druhých filtrů byla přibližně 3 hodiny a 20 minut.
Naměřená data jsou znázorněna na obr. 3. Jedná se o spojnicový graf koncentrace JUJC (počet částic/cm3) v závislosti na čase. Při začátku měření je možné pozorovat vysoký nárůst koncentrace způsobený broušením svarku. Další oblasti s vysokými hodnotami se objevují v časech, kdy docházelo k broušení nebo čištění svarku stlačeným vzduchem. Při svařování jsou hodnoty téměř konstantní, a to přibližně 150 000 částic/cm3. Z grafu jsou patrné pauzy pracovníků. Po obědové pauze se především svářelo, tudíž naměřené hodnoty nenabývají výrazně vysokých hodnot. Ke konci směny, kdy probíhal úklid pracovního místa, se hodnoty zmenšily na původní hodnotu (před pracovní směnou) přibližně 50 000 částic/cm3.
Částice zachycené na filtru odběrového čerpadla AirChek z blízkosti dýchacích cest zaměstnance a z pracovního prostředí byly dále analyzovány metodou SEM (skenovací elektronová mikroskopie). Pomocí této metody byly zachycené částice charakterizované z hlediska jejich morfologie a složení. Tyto dva parametry byly vybrané z důvodu velkého vlivu na cestu vstupu do organismu a na toxicitu.

Obr. 4 Morfologie častíc zachycených na filtrech AirChek. Obrázek a) filtr v blízkosti dýchacích cest svářeče b) filtr z pracovního prostředí.

Na obr. 4 jsou znázorněny vybrané částice zachycené na filtrech umístěných do blízkosti dýchací zóny pracovníka (a) a v pracovním prostoru (b). Některé částice na záznamu jsou zřejmě biologického původu, což je způsobeno skutečností, že trubička se nacházela právě v blízkosti úst. Zachycené částice z procesu svařování jsou válcovitého charakteru. Tyto částice mají ostré hrany, které při penetraci do hlubších částí dýchacího traktu mohou způsobit narušení membrány buněk v těle, což může vyvolat další nežádoucí negativní účinky. Velikost odebraných agregovaných částic je okolo 50 μm a více. Pro charakterizaci morfologie zachycených částic byla provedena jejich prvková analýza. Výsledky prvkové analýzy ve svařovně ukázali výskyt především částic železa (Fe), manganu (Mn) a křemíku (Si), co je v souladu s typem svařování a složením svařovaného materiálu. Přítomnost těchto částic svědčí o schopnosti přetrvat v daném prostředí i v případě, že je zapnuté odsávání.

Hodnocení míry vnímání rizik ze strany zaměstnanců
V tomto kroku byla nejprve pomocí vzorového dotazníku přiloženého k metodice zjišťována míra vnímání rizik spojených s inhalovanými JUJC ze strany zaměstnanců a míra vnímání adekvátnosti stávajících bezpečnostních opatření pro snížení expozice pracovníků JUJC na pracovišti. Dotazník byl vyplněn pracovníkem na zkoumaném pracovišti. Z dotazníku vyplývá, že míra informovanosti zaměstnanců o rizicích expozice JUJC na pracovišti stanovená při hodnocení míry vnímání rizik ze strany zaměstnanců (I1-I5) nabývá hodnoty I2. A míra vnímání adekvátnosti stávajících bezpečnostních opatření pro snížení expozice pracovníků JUJC na pracovišti stanovená při hodnocení míry vnímání rizik ze strany zaměstnanců (A1-A5) nabývá hodnoty A2.
V dalším kroku je provedeno souhrnné hodnocení rizik expozice JUJC na pracovišti dle tab. 2. Na základě zjištěných informací byla určena hodnota priority 3. Dle výsledků z dotazníkového průzkumu jsou zjištěny hodnoty I2 a A2. Dle tab. 2 metodiky je poté určena hodnota rizika 3 – nepřijatelné riziko (viz tab. 2).

Tab. 2 Souhrnné hodnocení rizik expozice jemným a ultrajemným částicím na pracovišti

Opatření ke snížení expozice a kontrola
Na základě výsledků získaných v rámci předchozích kroků bylo doporučeno implementovat tato opatření, jako pravidelné školení zaměstnanců v oblasti zdravotních rizik spojených s JUJC a provozní opatření, jako snížení počtu pracovníků ve svařovně, zkrátit přítomnost svářečů ve svařovně, nastavit a dodržovat pravidelný režim větrání prostor svařovny.
Po implementaci doporučených opatření bylo znovu provedeno základní měření expozice. V důsledku těchto opatření došlo ke snížení doby expozice u nejvíce exponovaného pracovníka na přibližně 6 hodin. Po dosazení do rovnice 1 bylo zjištěno, že míra expozice nejvíce exponovaného pracovníka na hodnoceném pracovišti nepřekračuje stanovenou mezní hodnotu expozice.
Vzhledem k výše uvedenému bylo následně přistoupeno k dokumentaci a archivaci informací získaných v rámci jednotlivých kroků metodiky. Dále se doporučuje opakování celého postupu jednou za dva roky nebo v případě změny výrobních procesů na pracovišti.

Záver
Metodika se zaměřuje na zvyšovaní úrovně BOZP v provozech s výskytem JUJC. Je potřebné se zaobírat s touto tematikou, aby bylo možné vytvořit bezpečné pracovní prostředí pro zaměstnance. Cílem této příspěvku bylo ukázat na jednoduchou aplikovatelnost této metodiky v praxi.

TEXT/FOTO
Ing. et Ing. Klaudia Köbölová; Ing. Michal Urbánek; prof. Ing. Vladimír Adamec, CSc.; doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D.; prof. Dr. Ing. Jiří Marek, Ph.D., DBA; Ing. Jana Victoria Martincová, Ph.D.; Ing. Barbora Popelová, Ph.D. (všetci Vysoké učení technické v Brně); Mgr. Tomáš Zeman, Ph.D. (Univerzita obrany v Brně)

Příspěvek byl vypracován za finanční podpory projektu TL02000241 „Zvyšování úrovně managementu BOZP v provozech s výskytem jemných a ultra jemných částic“.

Literatúra
[1] T. Aven, “Risk assessment and risk management: Review of recent advances on their foundation,” European Journal of Operational Research, vol. 253, no. 1. 2016, pp. 1–13.
[2] ČSN ISO 45001 Systémy managementu bezpečnosti a ochrany zdraví při práci – Požadavky s návodem k použití. 2018.
[3] T. Aven and M. Ylönen, “A risk interpretation of sociotechnical safety perspectives,” Reliab. Eng. Syst. Saf., vol. 175, 2018, pp. 13–18.
[4] T. Aven, “How some types of risk assessments can support resilience analysis and management,” Reliab. Eng. Syst. Saf., vol. 167, 2017, pp. 536–543.
[5] P. Carayon, P. Hancock, N. Leveson, I. Noy, L. Sznelwar, and G. van Hootegem, “Advancing a sociotechnical systems approach to workplace safety – developing the conceptual framework,” Ergonomics, vol. 58, no. 4, 2015, pp. 548–564.
[6] VAN BROEKHUIZEN, Pieter, Fleur VAN BROEKHUIZEN, Ralf CORNELISSEN a Lucas REIJNDERS. Workplace exposure to nanoparticles and the application of provisional nanoreference values in times of uncertain risks. Journal of Nanoparticle Research [online]. 2012, 14(4). DOI: 10.1007/s11051-012-0770-3. ISSN 1388-0764.
[7] Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i. Metodika pro poskytování osobních ochranných prostředků v prostředí s rizikem výskytu nanočástic. Praha, 2016, 23 stran. Certifikovaná metodika. Dostupné z: https://www.mpsv.cz/documents/20142/225499/Metodika_pro_poskytovani_OOP_v_prostredi_s_rizikem_vyskytu_nanocastic.pdf/260c679b-9a39-4734-12cd-79736892d095
[8] OECD, “Harmonized tiered approach to measure and assess the potential exposure to airborne emissions of engineered nano-objects and their agglomerates and aggregates at workplaces,” 2015.