zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2025-65-5-326-332gwqwzrzurniimtpe-3828Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESТоксиколого-гигиеническая характеристика воздуха рабочей зоны производства цветных металловToxicological and hygienic characteristics of air in the working zone of non-ferrous metals productionhttps://orcid.org/0000-0003-3256-2609ШиловВиктор ВасильевичShilovViktor V.

Заведующий кафедрой токсикологии и медицинской защиты в чрезвычайных ситуациях ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Минздрава России; доктор мед. наук, профессор

e-mail: vshilov@inbox.ru

Head of the Department of Toxicology and Medical Protection in Emergency Situations North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov, Dr. of Sci. (Med.), Professor

e-mail: vshilov@inbox.ru

vshilov@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3335-4721НикановАлександр НиколаевичNikanovAleksandr N.

Заведующий научным отделением профпатологии ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора, ст. науч. сотр., канд. мед. наук

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

Head of Scientific Department of Occupational Pathology, North-West Public Health Research Center, Cand. of Sci. (Med.)

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

a.nikanov@s-znc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9453-8431КовшовАлександр АлександровичKovshovAleksandr A.

Заведующий отделом гигиены ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора, канд. мед. наук

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

Head of Hygiene Department, North-West Public Health Research Center, Cand. of Sci. (Med.)

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

a.kovshov@s-znc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3276-8036БариновВладимир АлександровичBarinovVladimir A.

Главный научный сотрудник ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства», д-р мед. наук, профессор

e-mail: vladbar.57@yandex.ru

Chief Researcher, Scientific and Clinical Center of Toxicology named after Academician S.N. Golikov, Dr. of Sci. (Med.), Professor

e-mail: vladbar.57@yandex.ru

vladbar.57@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5923-0941ГудковАндрей БорисовичGudkovAndrei B.

Заведующий кафедрой гигиены и медицинской экологии ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России, д-р мед. наук, проф.

e-mail: gudkovab@nsmu.ru

Head of the Department of Hygiene and Medical Ecology, Northern State Medical University, Dr. of Sci. (Med.), Professor

e-mail: gudkovab@nsmu.ru

gudkovab@nsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5061-759XЕрмолинСергей ПетровичErmolinSergey P.

Доцент кафедры гигиены и медицинской экологии ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России, канд. мед. наук

e-mail: ermolinsergey@mail.ru

Docent of Department of Hygiene and Medical Ecology, Northern State Medical University, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: ermolinsergey@mail.ru

ermolinsergey@mail.ruФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России; ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова» ФМБА РоссииРоссияNorth-West Scientific Center of Hygiene and Public Health; North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov; Golikov Research Center of ToxicologyRussian FederationФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» РоспотребнадзораРоссияNorth-West Scientific Center of Hygiene and Public HealthRussian FederationФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава РоссииРоссияNorth-West Scientific Center of Hygiene and Public Health; North-West State Medical University named after I.I. MechnikovRussian FederationФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России; ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова» ФМБА РоссииРоссияNorth-West State Medical University named after I.I. Mechnikov; Golikov Research Center of ToxicologyRussian FederationФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияNorthern State Medical UniversityRussian Federation202509072025655326332Copyright © Шилов В.В., Никанов А.Н., Ковшов А.А., Баринов В.А., Гудков А.Б., Ермолин С.П., 20252025Шилов В.В., Никанов А.Н., Ковшов А.А., Баринов В.А., Гудков А.Б., Ермолин С.П.Shilov V.V., Nikanov A.N., Kovshov A.A., Barinov V.A., Gudkov A.B., Ermolin S.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/3828Введение

Введение. Обогащение полиметаллических руд на современном этапе требует внедрение новых технологий по более полному извлечению металлов из полезных ископаемых, что может сопровождаться поступлением в воздушную среду производственных помещений концентраций химических веществ, превышающих допустимые уровни.

Цель исследования — гигиеническая оценка воздуха производственных помещений при рафинировании кобальта.

Материалы и методы

Материалы и методы. Характеристика воздушной среды проведена на рабочих местах металлургов, осуществляющих пирометаллургическое и гидрометаллургическое рафинирование кобальта на одном из металлургических предприятий Мурманской области. Исследования по гигиенической оценке воздуха рабочих помещений проводились стандартным способом и с помощью индивидуальных пробоотборников в течение 75,0% времени рабочей смены. Измерение металлов выполнялось методом индуктивно связанной плазменной атомно-эмиссионной спектрометрии.

Результаты

Результаты. На всех этапах пирометаллургической и гидрометаллургической переработки полиметаллической руды установлено наличие комплекса вредных веществ сложного состава, где наиболее значимыми являются водорастворимые и водонерастворимые соединения кобальта и никеля. Водорастворимые соединения кобальта и никеля в воздухе производственных помещений отделения экстракции определялись в концентрациях 0,110 и 0,011 мг/м3, превышая ПДК в 11,0 и 2,3 раза. В воздухе производственных помещений отделения электроэкстракции — 0,029 и 0,005 мг/м3, превышая ПДК в 2,9 и 1,03 раза. Обнаруженные соединения меди, свинца, кадмия, железа, магния, марганца, молибдена и цинка в воздухе производственных помещений на всех этапах переработки медно-никелевой руды не превышали ПДК.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследование ограничено 342 пробами воздуха производственных помещений.

Заключение

Заключение. Производство кобальта при переходе на современную технологию может создавать реальную угрозу здоровью работников данного производства. Необходимость разработки специальной методологии для осуществления гигиенического нормирования соединений токсичных металлов (никель, кобальт, медь) во вдыхаемых аэрозольных фракциях воздуха рабочих мест закрытых производственных помещений обусловливает применение корректных моделей для оценки и управления рисками их вредного воздействия.

Этика

Этика. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов

Участие авторов:Шилов В.В. — концепция, редактирование и утверждение окончательного варианта статьи;Никанов А.Н. — сбор и статистическая обработка материала, редактирование статьи;Ковшов А.А. — статистическая обработка материала и редактирование статьи;Баринов В.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование;Гудков А.Б. — редактирование статьи;Ермолин С.П. — статистическая обработка материала, редактирование статьи.Все соавторы — ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 24.04.2025 / Дата принятия к печати: 30.05.2025 / Дата публикации: 05.07.2025

Introduction

Introduction. The enrichment of polymetallic ores at the present stage requires the introduction of new technologies for more complete extraction of metals from minerals, which may be accompanied by the release of concentrations of chemicals exceeding permissible levels into the air environment of industrial premises.

The study aims to carry out a hygienic assessment of the air of industrial premises during cobalt refining.

Materials and methods

Materials and methods. The air environment was characterized at the workplaces of metallurgists engaged in pyrometallurgical and hydrometallurgical refining of cobalt at one of the metallurgical enterprises of the Murmansk region. The authors have conducted studies on the hygienic assessment of workplace air in a standard way using individual samplers during 75.0% of the work shift time. The metals were measured using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry.

Results

Results. At all stages of pyrometallurgical and hydrometallurgical processing of polymetallic ore, the presence of a complex of harmful substances of complex composition has been established, where the most significant are water-soluble and water-insoluble compounds of cobalt and nickel. Water-soluble cobalt and nickel compounds in the air of the production rooms of the extraction department were determined at concentrations of 0.110 and 0.011 mg/m3, exceeding the MPC by 11.0 and 2.3 times. In the air of the industrial premises of the department of electrical extraction — 0.029 and 0.005 mg/m3, exceeding the maximum permissible concentration by 2.9 and 1.03 times. The detected compounds of copper, lead, cadmium, iron, magnesium, manganese, molybdenum and zinc in the air of industrial premises at all stages of processing copper-nickel ore did not exceed the maximum permissible concentration.

Limitations

Limitations. The study is limited to 342 samples of industrial premises air.

Conclusion

Conclusion. Cobalt production, when switching to modern technology, can pose a real threat to the health of workers in this production. The need to develop a special methodology for the hygienic rationing of toxic metal compounds (nickel, cobalt, copper) in inhaled aerosol fractions of workplace air in enclosed industrial premises requires the use of correct models to assess and manage the risks of their harmful effects.

Ethics

Ethics. The study does not require the submission of a conclusion from the biomedical Ethics Committee or other documents.

Contributions

Contributions:Shilov V.V. — concept, editing and approval of the final version of the article;Nikanov A.N. — collection and statistical processing of the material, editing of the article;Kovshov A.A. — statistical processing of the material and editing of the article;Barinov V.A. — research concept and design, editing;Gudkov A.B. — editing the article;Ermolin S.P. — statistical processing of the material, editing of the article;All co-authors — are responsible for the integrity of all parts of the article.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interest

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

Received

Received: 24.04.2025 / Accepted: 30.05.2025 / Published: 05.07.2025

горнометаллургические предприятияусловия трудацветные металлыmining and metallurgical enterprisesworking conditionsnon-ferrous metalsReferencesОржоникидзе Э.К., Рощин А.В. Кобальт — токсичность, биологический контроль. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1991; 12: 1–4. https://elibrary.ru/ksfuzlOrzhonikidze E.K., Roshchin A.V. Cobalt – toxicity, biological control. Gigiena truda i professional`nie zabolevaniya. 1991; 12: 1–4 (in Russian). https://elibrary.ru/ksfuzlCasarett and Doull`s toxicology: the basic science of poisons. Ed. Curtis D. Klaassen. New York: McGraw-Hill Medical Pub. Division (6th Edition); 2001.Casarett and Doull`s toxicology: the basic science of poisons. Ed. Curtis D. Klaassen. New York: McGraw-Hill Medical Pub. Division (6th Edition); 2001.Nieboer E., Thomassen Y., Chashchin V., Odland J. Occupational exposure assessment of metals. Journal of Environmental Monitoring. 2005; 7(5): 412–415. https://elibrary.ru/ljaetlNieboer E., Thomassen Y., Chashchin V., Odland J. Occupational exposure assessment of metals. Journal of Environmental Monitoring. 2005; 7(5): 412–415. https://elibrary.ru/ljaetlElinder C.-G.L. Handbook on the Toxicology of the metals. Eds. L. Friberg et al. Amsterdam etc.: Elsevier, 1988; 2: 211–232.Elinder C.-G.L. Handbook on the Toxicology of the metals. Eds. L. Friberg et al. Amsterdam etc.: Elsevier, 1988; 2: 211–232.Бузинов Р.В., Сюрин С.А., Кизеев А.Н. Профессиональные риски здоровью при переработке медно-никелевой руды. Здоровье населения и среда обитания. 2023; 31(5): 60–69. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2023-31-5-60-69Buzinov R.V., Syurin S.A., Kizeev A.N. Occupational Health Risks for Workers Engaged in Copper-Nickel Ore Processing. Zdorov’e naseleniya i sreda obitaniya. 2023; 31(5): 60–69 https://doi.org/10.35627/2219-5238/2023-31-5-60-69 (in Russian).Каримова Л.К., Серебряков П.В., Шайхлисламова Э.Р., Яцына И.В. Профессиональные риски нарушения здоровья работников занятых добычей и переработкой полиметаллических руд. Уфа-Москва, Изд-во: ООО «Принт-2». 2016. https://elibrary.ru/xvuckxKarimova L.K., Serebryakov P.V., Shaykhlislamova E.R., Yatsyna I.V. Professional risks of health disorders of workers engaged in the extraction and processing of polymetallic ores. Ufa-Moscow: OOO Print-2; 2016. https://elibrary.ru/xvuckx (in Russian).Сюрин С.А., Талыкова Л.В., Быков В.Р., Кизеев А.Н., Полякова Е.М. Профессиональная и производственно-обусловленная патология в никелевой промышленности: причины развития, структура, риск, риск-ориентированная профилактика. Монография – Санкт-Петербург. Издательство: Издательство «РА Полиграфычъ; 2023. https://elibrary.ru/nbrqfoSyurin S., Talykova L.V., Bykov V.R., Kizeev A.N., Polyakova E.M. Occupational and Work-Related Pathology in the Nickel Industry: Causes of Development, Structure, Risk, Risk-Based Prevention. SPb: RA Polygrafych; 2023. https://elibrary.ru/nbrqfo (in Russian).Шур П.З., Редько С.В., Фадеев А.Г., и др. Оценка условий труда и состояния здоровья работников предприятий цветной металлургии. Медицина труда и промышленная экология. 2023; 63(8): 537–544. https://doi.org/10.10.31089/1026-9428-2023-63-8-537-544Shur P.Z., Redko S.V., Fadeev A.G., Goryaev D.V., Fokin V.A. Assessment of working conditions and health conditions of employees of non-ferrous metallurgy enterprises. Med. truda i prom. ekol. 2023; 63(8): 537–544. https://doi.org/10.10.31089/1026-9428-2023-63-8-537-544 (in Russian).Ластовский Д.А. Профессиональнообусловленная заболеваемость у работников обжигового отделения цеха пирометаллургического рафинирования никеля. Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Аспирантские чтения – 2023: молодые учёные – медицине. Приоритетные направления науки в достижении технологического суверенитета». Самара; 2024: 286–289. https://elibrary.ru/phueicLastovsky D.A. Occupational morbidity in workers of the roasting department of the pyrometallurgical refining shop of nickel. Proceedings of the All-Russian scientific and practical conference with international participation «Graduate Readings – 2023: Young Scientists – Medicine. Priority Areas of Science in Achieving Technological Sovereignty». Samara; 2024: 286–289 https://elibrary.ru/PHUEIC (in Russian).Сюрин С.А., Чащин В.П., Фролова Н.М. Риск развития и особенности профессиональной патологии у работников цветной металлургии Кольского Заполярья. Медицина труда и промышленная экология. 2015; 2: 22–26. https://elibrary.ru/trllgfSiurin S.A., Chashchin V.P., Frolova N.M. Risk and features of occupational diseases in nonferrous metallurgy workers of Kolsky Transpolar area. Med. truda i prom. ekol. 2015; 2: 22–26. https://elibrary.ru/trllgf (in Russian).Nieboer E., Øyvind Odland J., Thomassen Y., Romanova N., Chaschin V., Nikanov A. Multi-component of worker exposures in a copper refinery: part 2. Biological exposure indices for copper, nickel and cobalt. Journal of Environmental Monitoring. 2007; 9(7): 695–700. https://doi.org/10.10.1039/b618400fNieboer E., Øyvind Odland J., Thomassen Y., Romanova N., Chaschin V., Nikanov A. Multi-component of worker exposures in a copper refinery: part 2. Biological exposure indices for copper, nickel and cobalt. Journal of Environmental Monitoring. 2007; 9(7): 695–700. https://doi.org/10.10.1039/b618400fИстомин А.В., Сааркоппель Л.М., Яцына И.В. Гигиенические проблемы коррекции фактора питания у работающих во вредных условиях. Под ред. академика РАН, профессора В.Н. Ракитского. М.: Издательство: «Дашков и Кo»; 2015. https://elibrary.ru/thigbnIstomin A.V., Saarkoppel L.M., Yatsyna I.V. Hygienic problems of correction of the nutritional factor in workers in harmful conditions. Moscow: Izd-vo «Dashkov i Ko», 2015 https://elibrary.ru/thigbn (in Russian).Сюрин С.А., Ковшов А.А., Кирьянова М.Н. Сравнительная оценка профессиональной патологии при добыче и переработке медно-никелевой руды на предприятиях Кольского полуострова. Санитарный врач. 2025; 22(3(254)): 204–217. https://doi.org/10.33920/med-08-2503-04 https://elibrary.ru/ayreabSyurin S.A., Kovshov A.A., Kiryanova M.N. Comparative assessment of occupational pathology in the extraction and processing of copper-nickel ore at enterprises of the Kola peninsula. Sanitarnyl vrach. 2025; 22(3(254)): 204–217. https://doi.org/10.10.33920/med-08-2503-04 (in Russian).Stefaniak A.B., Harvey C.H., Virji M.A., Day G.A. Dissolution of cemented carbide powders in artificial sweat: implications for cobalt sensitization and contact dermatitis. Journal of Environmental Monitoring. 2010; 10(12): 1815–1822. https://doi.org/10.1039/C0EM00269KStefaniak A.B., Harvey C.H., Virji M.A., Day G.A. Dissolution of cemented carbide powders in artificial sweat: implications for cobalt sensitization and contact dermatitis. Journal of Environmental Monitoring. 2010; 10(12): 1815–1822. https://doi.org/10.1039/C0EM00269KСуворов И.М., Чекунова М.П., Чекоданова Н.В. Кобальт и алкогольные кардиомиопатии (симптомы, дифференциальная диагностика, патогенез). Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1992; 9–10: 24–27. https://elibrary.ru/kspklzSuvorov I.M., Chekunova M.P., Chekodanova N.V. Cobalt and alcoholic cardiomyopathies (symptoms, differential diagnosis, pathogenesis). Gigiena truda i professional`nie zabolevaniya. 1992; 9–10: 24–27 https://elibrary.ru/kspklz (in Russian).Chashchin V.P., Gorbanev S., Syurin S., Nikanov A., Chashchin M., Thomassen Y., Ellingsen D.G., Nieboer E., Odland J.Ø. Occupational medicine and environmental health in the border areas of Euro-Arctic Barents region: A review of 30-year Russian-Norwegian research collaboration outcomes. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17(11): 3879. https://doi.org/10.10.3390/ijerph17113879Chashchin V.P., Gorbanev S., Syurin S., Nikanov A., Chashchin M., Thomassen Y., Ellingsen D.G., Nieboer E., Odland J.Ø. Occupational medicine and environmental health in the border areas of Euro-Arctic Barents region: A review of 30-year Russian-Norwegian research collaboration outcomes. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17(11): 3879. https://doi.org/10.10.3390/ijerph17113879Никанов А.Н., Чащин В.П., Улановская Е.В., Заиченко А.И., Шильниковская А.В., Гудков А.Б., Попова О.Н. Характеристика воздушной среды производственных помещений отделения экстракции кобальтовых солей. Гигиена и санитария. 2023; 102(8): 806–810. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-8-806-810 https://elibrary.ru/xfbidfNikanov A.N., Chashchin V.P., Ulanovskaya E.V., Zaichenko A.I., Shilnikovskaya A.V., Gudkov A.B., Popova O.V. Characteristics of the air environment of the production premises of the cobalt salts extraction unit. Gigiena i sanitariya. 2023; 102(8): 806–810 https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-8-806-810 (in Russian).Газимова В.Г., Бухтияров И.В., Гурвич В.Б., Сутункова М.П., Шастин А.С., Алещенкова Н.Н., Сафрыгин А.В., Созонова Т.В., Мажаева Т.В., Ярушин С.В. Социально-экономическая эффективность сотрудничества медицинского научного центра и металлургического предприятия по сохранению здоровья работающих. Мед. труда и пром. экол. 2024; 64(12): 774–781. https://elibrary.ru/ebyape https://doi.org/10.31089/1026-9428-2024-64-12-774-781Gazimova V.G., Bukhtiyarov I.V., Gurvich V.B., Sutunkova M.P., Shastin A.S., Aleshenkova N.N., Safrygin A.V., Sozonova T.V., Mazhaeva T.V., Yarushin S.V. Socio-economic efficiency of cooperation between the medical research center and the metallurgical enterprise to preserve the health of workers. Med. truda i prom. ekol. 2024; 64(12): 774–781 https://doi.org/10.31089/1026-9428-2024-64-12-774-781 (in Russian).Koch W., Dunkhorst W., Lödding H., Thomassen Y., Skaugset N.P., Nikanov A., Vincent J. Evaluation of the Respicon® as a personal inhalable sampler in industrial environments. Journal of Environmental Monitoring. 2002; 4(5): 657–662. https://doi.org/10.1039/B204985FKoch W., Dunkhorst W., Lödding H., Thomassen Y., Skaugset N.P., Nikanov A., Vincent J. Evaluation of the Respicon® as a personal inhalable sampler in industrial environments. Journal of Environmental Monitoring. 2002; 4(5): 657–662. https://doi.org/10.1039/B204985FThomassen Y., Nieboer E., Romanova N., Hetland S., VanSpronsen E.P., Odland J.O. Chashchin V., Nikanov A. Multi-component assessment of worker exposures in a copper refinery: Part 1. Environmental monitoring. Journal of Environmental Monitoring. 2004; 6(12): 985–991. https://doi.org/10.1039/B408464KThomassen Y., Nieboer E., Romanova N., Hetland S., VanSpronsen E.P., Odland J.O. Chashchin V., Nikanov A. Multi-component assessment of worker exposures in a copper refinery: Part 1. Environmental monitoring. Journal of Environmental Monitoring. 2004; 6(12): 985–991. https://doi.org/10.1039/B408464K

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