Arbeitshygiene: Risikobewertung, Kontrolle und Grenzwerte

Arbeitshygiene: Definition und Ziele

Die Arbeitshygiene befasst sich mit der Studie der Risiken am Arbeitsplatz, die entstehen können. Die American Industrial Hygiene Association (AIHA) definiert Arbeitshygiene als die Anerkennung, Bewertung und Kontrolle von Umweltfaktoren oder Belastungen am Arbeitsplatz, die Krankheiten, Gesundheitsschäden oder Beeinträchtigungen des Wohlbefindens verursachen können.

Ziele und Grundsätze

• Erkennung von Risiken, die durch physikalische, chemische oder biologische Faktoren verursacht werden.
• Beurteilung und Kontrolle quantifizierbarer Risiken am Arbeitsplatz.

Arbeitsstoffe und Gefahren

Chemische Arbeitsstoffe

Chemische Arbeitsstoffe sind Substanzen, die in jeder Phase eines Produktionsprozesses entstehen können:

• Feste Stoffe: Stäube und Aerosole (organische und anorganische), z.B. aus Prozessen wie Bergbau, Bau, Holzverarbeitung, Textilindustrie. Dämpfe (metallische und nichtmetallische).
• Flüssige Stoffe: Sprays und Nebel.
• Gase und Dämpfe: Echte Gase und Dämpfe.

Physikalische Arbeitsstoffe

Physikalische Arbeitsstoffe übertragen Energie auf den Menschen, z.B. Lärm, Licht, Vibrationen, extreme Temperaturen, Strahlung, abnormaler Druck.

Biologische Arbeitsstoffe

Biologische Arbeitsstoffe haben ein Eigenleben oder stammen von Lebewesen ab. Beispiele: Viren, Bakterien, Parasiten, Pilze, Einzeller.

Grundlegende Konzepte der Arbeitshygiene

Gesundheit: Eine Definition

Gesundheit ist das perfekte Gleichgewicht von Körper, Geist und Seele (physisch, psychisch und sozial). Nach Angaben der WHO ist es ein Zustand des vollständigen körperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefindens und nicht nur das Fehlen von Krankheit.

Arbeitsmedizin

Die Arbeitsmedizin misst und bewertet die von einem Arbeiter absorbierten Schadstoffe anhand biologischer Proben wie Blut und Urin.

Ergonomie

Die Ergonomie ist die Lehre von der optimalen Anpassung der Arbeitsbedingungen an den Menschen.

Wege des Schadstoffeintrags in den Körper

Atemwege

Der wichtigste Aufnahmeweg. Ohne Sauerstoff überlebt man nur ca. 4 Minuten. Die Atmung ist konstant über 24 Stunden, wobei 10 bis 20 kg Luft pro Tag eingeatmet werden.

Haut (Dermal)

Die Hautoberfläche, Haut und Fett wirken als Barriere. Verunreinigungen können mit der Haut reagieren oder in sie eindringen (z.B. bei empfindlicher Haut oder systemisch toxischen Substanzen).

Verdauungstrakt

Ein sekundärer Weg, z.B. durch Rauchen, Essen mit schmutzigen Händen oder die Aufnahme von Staub oder Rauch.

Arten von Vergiftungen

Akute Vergiftung

Eine Person ist hohen Konzentrationen von Schadstoffen für einen kurzen Zeitraum ausgesetzt.

Chronische Vergiftung

Arbeiter sind geringen Dosen über einen längeren Zeitraum ausgesetzt.

Chemische Gefahren und Toxizität

Chemikalien sind organische und anorganische, natürliche oder synthetische Substanzen, die während der Herstellung, Handhabung, des Transports, der Lagerung oder des Gebrauchs in die Umwelt gelangen können (z.B. als Staub, Rauch, Gas oder Dampf) und nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen haben, die mit ihnen in Kontakt kommen.

Toxizität

• Ein Gift ist jede Substanz, die bei Einführung in den Körper Störungen und sogar den Tod verursachen kann.
• Die Toxizität ist die Fähigkeit einer Substanz, Lebewesen zu schädigen; je höher die Dosis, desto höher die Toxizität.
• Phasen der Wirkung des Giftes:
  • Wirkung des Schadstoffs auf den Organismus (Absorption, Verteilung, Stoffwechsel, Ausscheidung).
  • Wirkung des Schadstoffs auf den Körper, charakteristisch für die Toxizität.

Stadien eines Toxins im Körper

Sobald Toxine in den Körper eingedrungen sind, durchlaufen sie latente Prozesse:

• Absorption
• Verteilung und Transport
• Akkumulation
• Stoffwechsel
• Elimination

Absorption von Toxinen

Die Absorption ist der Übergang des Giftes in den Blutkreislauf. Dieser Schritt erfolgt über Membranen durch verschiedene Mechanismen, z.B. durch Inhalation, über die Haut oder den Verdauungstrakt.

Resorption über die Atemwege

Die Resorption über die Atemwege ist der wichtigste Aufnahmeweg am Arbeitsplatz. Die Substanzen gelangen direkt zu den spezifischen Organen, wo sie wirken oder verstoffwechselt werden, ohne die Leber zu umgehen. Giftige Substanzen, die löslich, d.h. fettlöslich sind, werden mit Leichtigkeit aufgenommen.

Die Geschwindigkeit der Aufnahme über die Atemwege durch die alveolokapilläre Membran hängt ab von:

• Konzentrationsgrad
• Expositionszeit
• Resorbierter Fraktion
• Lungenventilation
• Blutfluss in den Lungenkapillaren

Partikuläre Substanzen

Die Absorption von Partikeln durch den Körper hängt von ihrer Größe ab. Größere Partikel werden durch Husten ausgestoßen.

Aufnahme über die Haut (Dermal)

Über die Haut werden fettlösliche Verbindungen aufgenommen. Die Penetration durch die Haut hängt ab von:

• Partikelgröße
• Hautdicke
• Falten und Vaskularisation

Aufnahme über den Verdauungstrakt

Bei der Aufnahme über den Verdauungstrakt ist es wichtig, hygienische Gewohnheiten beim Umgang mit gefährlichen Produkten zu beachten.

Verteilung und Transport

Wenn das Toxin in die Blutbahn gelangt, verteilt es sich im ganzen Körper und reichert sich in Organen an, zu denen es eine höhere Affinität hat.

Akkumulation

Bei Akkumulation verlängern sich die Auswirkungen nach Beendigung der toxischen Exposition durch eine allmähliche Freisetzung des akkumulierten Produkts. Organe mit der größten Fähigkeit zur Akkumulation von Toxinen sind Leber und Nieren, gefolgt von Fett und Knochen.

Stoffwechsel

Beim Stoffwechsel entstehen toxische Metaboliten, die im Allgemeinen weniger toxisch sind als die Ausgangsstoffe. Die Leber ist in der Regel das aktivste Organ des Stoffwechsels.

Elimination

Dem Organismus stehen im Wesentlichen drei Eliminationswege zur Verfügung:

• Die Nieren: Über sie werden die meisten Toxine ausgeschieden.
• Biliär (Galle): Oral aufgenommene Toxine durchlaufen in der Leber Transformationsprozesse.
• Pulmonaler Weg (Lunge): Durch die Ausatmung der eingeatmeten Luft. Produkte werden in der Regel als Gase und Flüssigkeiten in der Gasphase eliminiert.

Es gibt weitere Wege: Muttermilch, Schweiß und Speichel.

Toxische Wirkungen

Wirkung mehrerer Toxine gleichzeitig

• Einzelne toxische Wirkungen: Jeder einzelne toxische Stoff wirkt auf ein anderes Organ.
• Additive Effekte: Toxine, die dasselbe Organ beeinflussen.
• Potenzierende Wirkung: Ein toxischer Stoff vervielfacht die Wirkung eines anderen.

Klassifizierung von Toxinen

• Reversibel: Wenn die Schadstoffbelastung aufhört, bilden sich die durch das Gift verursachten biologischen Veränderungen zurück, und der normale Zustand vor der Exposition wird wiederhergestellt.
• Irreversibel: Eine Erholung in den normalen Zustand tritt nicht ein; die Veränderungen bilden sich nicht zurück und bleiben bestehen.
• Klassifizierung der Auswirkungen nach Reaktionszeit:
  • Akut: Erscheinen kurz nach der Exposition.
  • Chronisch: Erscheinen lange nach wiederholter Exposition gegenüber geringen Dosen des Giftes.
• Nach den möglichen Veränderungen:
  • Ätzend: Zerstören Gewebe (z.B. Säuren, Basen, Phenole, Brom...).
  • Reizstoffe: Verursachen Veränderungen an Haut oder Schleimhäuten (z.B. Lösungsmittel, Ammoniak...).
  • Pneumokoniotisch: Feste Stoffe, die sich in der Lunge ansammeln (z.B. Kohlenstaub, Asbest, Baumwolle...).
  • Erstickend: Behindern die Sauerstoffzufuhr zu den Geweben (z.B. Stickstoff, CO₂, CO...).
  • Narkotisch: Führen zu Bewusstlosigkeit (z.B. Chloroform, Ether, Alkohole, Ketone...).
  • Sensibilisierend: Allergen, erfordern eine physiologische Prädisposition des Individuums (z.B. Nickel, Chrom, pflanzliche oder synthetische Fasern...).
  • Karzinogen: Verursachen bösartige Tumore (z.B. Asbest, Benzol, Cadmium, Chrom...).
  • Mutagen: Verursachen erbliche Veränderungen (z.B. Glykolether, Blei...).
  • Teratogen: Verursachen fötale Missbildungen (z.B. ionisierende Strahlung...).
  • Systemisch: Wirken selektiv auf ein Organ (z.B. Methylalkohol, DMAc, Uran...).

Elemente eines Arbeitshygieneprogramms

Erkennung von Risiken

Das Wissen über die Umwelteinflüsse am Arbeitsplatz, wofür Produkte, Prozesse, Anlagen und Arbeitsmethoden studiert werden müssen.

Bewertung von Risiken

Messung von Umweltfaktoren. Ein Vergleich der Ergebnisse mit festgelegten Grenzwerten.

Kontrolle von Risiken

Korrektive Maßnahmen zur Beseitigung oder Verringerung der Exposition auf ein akzeptables Niveau.

Messung der Konzentration von Toxinen (Probenahmeprogramm)

• Produktbeispiele
• Wo Proben entnommen werden
• Wann Proben entnommen werden
• Dauer einer Probe
• Probenahmemethoden
• Probenahmestrategie

Risikobewertung

• Messung der Konzentration von Giftstoffen.
• Vergleich der Ergebnisse mit den Werten.

Allgemeine Kontrollmethoden

An der Quelle

• Auswahl geeigneter Ausrüstung und Designs
• Produktsubstitution
• Prozessänderung
• Prozesskapselung
• Prozessisolation
• Nassverfahren
• Lokale Absaugung
• Wartung

Im Medium

• Reinigung
• Allgemeine Belüftung
• Vergrößerung des Abstands zwischen Sender und Empfänger
• Alarmanlagen

Am Empfänger (Arbeiter)

• Schulung und Information
• Expositionszeitreduktion (Rotation)
• Persönliche Schutzausrüstung
• Persönliche Hygiene

Zweige der Arbeitshygiene

• Theoretische Hygiene: Untersuchung von Schadstoffen und ihrer Beziehung zum Menschen (Körper).
• Analytische Hygiene: Erforscht qualitative und quantitative Aspekte.
• Feldhygiene: Untersuchung der Arbeitshygiene, Probenahme und Tests am Arbeitsplatz.
• Operative Hygiene: Auswahl und Empfehlung von Methoden zur Risikokontrolle, die für den Arbeitsplatz geeignet sind.

Berufskrankheiten

Berufskrankheiten messen, bewerten und beurteilen das Vorhandensein ungünstiger Arbeitsbedingungen und prognostizieren die damit verbundenen Risiken. Sie sind das Ergebnis einer Kausalkette verschiedener bekannter Tatsachen und Umstände, die eine Analyse zur Prävention ermöglichen. Es gibt verschiedene Toleranzstufen gegenüber toxischen Substanzen am Arbeitsplatz, die eine Berufskrankheit verursachen können, wenn sie in ausreichender Menge in den Körper gelangen. Berufskrankheiten werden durch eine Kombination aus der Konzentration von Schadstoffen in der Umgebung (die zulässige Grenzwerte überschreiten kann) und einer langen Expositionsdauer der Arbeitnehmer verursacht, wobei dies auch von der Empfindlichkeit der Person abhängt. Es gibt technische Maßnahmen zur Steuerung der Arbeitsumgebung, um zu verhindern, dass toxische Konzentrationen die zulässigen Grenzwerte überschreiten.

Die Anerkennung, Bewertung und Kontrolle wird durch MFD (Management von Arbeitsrisiken) adressiert.

Ziele eines Arbeitshygieneprogramms

• Ermittlung und Bekämpfung aller chemischen, physikalischen, mechanischen, biologischen und psychosozialen Risiken am Arbeitsplatz.
• Sicherstellung, dass die physischen und psychischen Anforderungen an jeden Arbeitnehmer seinen Fähigkeiten, Bedürfnissen und anatomischen, physiologischen und psychologischen Gegebenheiten entsprechen.
• Maßnahmen ergreifen, um Personen zu schützen, die anfällig für widrige Umgebungsbedingungen am Arbeitsplatz sind, und ihre Widerstandsfähigkeit zu stärken.
• Arbeitsbedingungen erkennen und korrigieren, die die Gesundheit der Arbeitnehmer beeinträchtigen können.
• Die Unternehmensleitung und die Belegschaft informieren.
• Aktionsprogramme für das Gesundheitswesen im Unternehmen anwenden, die alle Aspekte der Gesundheit umfassen.

Wirkungsarten von Schadstoffen

Akute Wirkung

Kurze Exposition gegenüber einem Schadstoff; eine hohe Dosis in kurzer Zeit führt zu einem irreversiblen Zustand oder zum Tod. Symptome: Kopfschmerzen, Erbrechen, Krämpfe, Atemnot, Blutungen.

Subakute Wirkung

Die Dosis ist geringer als bei einer akuten Vergiftung; die Wirkungen manifestieren sich erst nach einiger Zeit. Es handelt sich um wiederholte, aber nicht kontinuierliche toxische Expositionen in häufigen Dosen.

Chronische Wirkung

Dies geschieht, wenn der toxische Stoff wiederholt in kleinen Dosen über einen langen Zeitraum, möglicherweise über das gesamte Arbeitsleben des Arbeiters, kontinuierlich aufgenommen wird.

Zulässige Grenzwerte am Arbeitsplatz

Supreme Dekret Nr. 594

Genehmigt Vorschriften für die medizinische Grundversorgung und die Umweltbedingungen an Arbeitsplätzen.

Artikel 56

Die zulässigen Grenzwerte für chemische Stoffe und physikalische Einwirkungen sind Referenzwerte für Risiken am Arbeitsplatz.

Artikel 57

Falls eine repräsentative Messung der Schadstoffkonzentrationen in der Arbeitsumgebung oder der Exposition gegenüber physikalischen Einwirkungen die festgelegten zulässigen Grenzwerte überschreitet, muss der Arbeitgeber sofortige Maßnahmen zur Risikokontrolle an der Quelle oder zum angemessenen Schutz der exponierten Arbeitnehmer einleiten. In jedem Fall ist der Arbeitgeber verpflichtet, zu verhindern, dass Arbeitnehmer an Arbeitsplätzen arbeiten, die ihre Gesundheit gefährden.

Artikel 59

1. Gewichteter zulässiger Grenzwert (LPP): Maximalwert für die gewichtete durchschnittliche Konzentration chemischer Verunreinigungen am Arbeitsplatz, der während der normalen Arbeitszeit von 8 Stunden pro Tag und insgesamt 48 Stunden pro Woche zulässig ist.
2. Temporärer zulässiger Grenzwert (LPT): Maximalwert für die gewichtete durchschnittliche Konzentration chemischer Schadstoffe am Arbeitsplatz, gemessen über einen Zeitraum von 15 Minuten während eines kontinuierlichen Arbeitstages.
3. Absoluter zulässiger Grenzwert (LPA): Maximal zulässige Konzentration chemischer Verunreinigungen, die zu jedem Zeitpunkt des Arbeitstages bewertet wird.

Artikel 60

Die gewichteten zulässigen Grenzwerte (LPP) dürfen die in Artikel 66 dieser Vorschriften festgelegten Werte nicht überschreiten. Es ist zulässig, diese Grenzwerte vorübergehend zu überschreiten, jedoch in keinem Fall mehr als das Fünffache ihres Wertes. Für Stoffe, für die ein temporärer zulässiger Grenzwert (LPT) festgelegt ist, darf diese Überschreitung diesen Grenzwert nicht überschreiten. Sowohl die Überschreitungen der zulässigen Grenzwerte als auch die zeitlich gewichteten zulässigen Expositionsgrenzwerte dürfen im Laufe des Arbeitstages nicht mehr als viermal oder mehr als einmal pro Stunde wiederholt werden.

Artikel 61

Die Konzentrationen von Substanzen, die schnell eine betäubende, ätzende oder schwerwiegende bis tödliche toxische Wirkung hervorrufen können, dürfen die absoluten zulässigen Grenzwerte niemals überschreiten.

Artikel 62

Der Effekt, wenn die übliche Arbeitszeit 48 Stunden pro Woche überschreitet: Die höchste Dosis eines Gifts, die der Arbeitnehmer erhält, wird zusammen mit der Verkürzung der Erholungsphase in Ruhe durch Multiplikation der zulässigen Grenzwerte gemäß Artikel 66 mit dem Reduktionsfaktor "FJ" ausgeglichen, der sich aus der Anwendung der Formel ergibt:

FJ = (48 / h) * ((168 - h) / 120)

Wo:

• h = Anzahl der Arbeitsstunden pro Woche.
• 48 = Anzahl der Arbeitsstunden pro Woche (Referenz).
• 168 = Anzahl der Stunden pro Woche.
• 120 = Anzahl der Ruhestunden pro Woche.

Artikel 63

Wenn Arbeitsplätze sich in einer Höhe von über 1.000 Metern über dem Meeresspiegel befinden, müssen die absoluten, gewichteten und zeitlich zulässigen Grenzwerte in mg/m³ oder Fasern/cm³ gemäß den Artikeln 61 und 66 dieser Vorschriften mit dem Faktor "Fa" multipliziert werden, der sich aus der Anwendung der Formel ergibt:

Fa = P / 760

Wo:

• P = Lokaler atmosphärischer Druck in Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg).
• 760 = Luftdruck auf Meereshöhe.

Methoden zur Risikokontrolle

An der Quelle

• Produktsubstitution
• Prozessänderung
• Prozesskapselung
• Prozessisolation
• Nassverfahren
• Ordnungsgemäße Wartung
• Lokale Absaugung

In der Umgebung

• Reinigung
• Allgemeine Belüftung
• Vergrößerung des Abstands zwischen Sender und Empfänger
• Alarmanlagen

Am Arbeiter

• Schulung und Information
• Reduktion der Expositionszeit
• Persönliche Schutzausrüstung
• Persönliche Hygiene