Työterveyslääkäri

KVARTSIPÖLY – edelleen ajankohtainen ongelma työelämässä

Työterveyslääkäri
2008;26(2):105-111
Hannele Oikarinen, Riitta Sauni, Markku Linnainmaa ja Panu Oksa

Piidioksidi on yksi maankuoren yleisimmistä aineista ja sen tavallisin muoto on kiderakenteinen kvartsi. Kvartsituotteita käytetään paljon rakentamisessa ja monilla muilla teollisuuden aloilla. Kvartsipölyn tunnetuin terveyshaitta on kivipölykeuhko eli silikoosi, mutta nykykäsityksen mukaan merkittäviä terveyshaittoja ovat myös keuhkosyöpä ja keuhkoahtaumatauti. Euroopan neuvosto sekä eri maiden työnantaja- ja työntekijäjärjestöt ovat laatineet sopimuksen altistumisen vähentämiseksi. Sopimus ja sen liitteet löytyvät osoitteesta www.nepsi.eu. Viime vuonna uusittiin Suomessa HTP-arvo kvartsipölylle, 8 tunnin HTP-arvo on nyt 0,05 mg/m3 (alveolijae).

Yleistä piidioksidista

Piidioksidi (SiO2) on maankuoren yleisimpiä yhdisteitä. Sitä esiintyy luonnossa kiteisenä ja amorfisena. Terveydelle erityisen haitallisina pidetään piidioksidin kiteisiä muotoja kvartsia, tridymiittiä ja kristobaliittia. Maaperässä kvartsi on näistä yleisin. Tridymiittiä ja kristobaliittia voi muodostua kvartsista korkeissa lämpötiloissa esimerkiksi valimoissa. Piidioksidin amorfisia muotoja on mm. lasissa ja piilevän sedimentissä eli piimaassa. Amorfista muotoa ei pidetä terveydelle erityisen vaarallisena. Kvartsi on pääaineosana monissa kivi-, hiekka- ja savilajeissa. Kvartsipitoisuus vaihtelee eri maa-aineksissa paljon; hiekassa ja hiekkakivessä sitä saattaa olla yli 90 %, graniitissa 20-40 % ja savessa 5-50 %. Rakennusmateriaaleista sementtipölyssä kvartsia on alle 1 %, valmiissa betonimassassa kiviaineksesta riippuen noin 30–40 %.

Kvartsipölyssä vaarallisimpia ovat pienet, aerodynaamiselta halkaisijaltaan alle 4 µm:n kokoiset hiukkaset. Suuremmat hiukkaset eivät pääse alveolitasolle lainkaan, vaan jäävät joko ylähengitysteihin tai keuhkoputkiin. HTP-arvo on määritelty juuri ns. alveolijakeelle. Pieni hiukkaskoko tekee pölystä näkymätöntä ja hitaasti laskeutuvaa. Pöly pysyy työpaikan sisäilmassa hyvin pitkään, jollei ilmanvaihto ole tehokas. Fyysinen rasitus työssä lisää altistumista pölylle hengitysfrekvenssin ja hengitetyn ilmamäärän lisääntyessä. Fyysisessä rasituksessa myös nenän ilmaa puhdistava vaikutus jää pois työntekijän hengittäessä suun kautta. Kvartsipölyn terveydellisten haittojen ilmaantumiseen vaikuttavat myös henkilökohtaiset ominaisuudet ja tupakointi.

Kvartsille altistuminen työelämässä

On arvioitu, että Suomessa noin 70 000 työntekijää altistuu työssään kvartsipölylle. Tällaisia töitä ovat kaivos-, louhinta-, kivi- ja rakennustyö sekä teollisuuden toimialoista valimotyö sekä lasin, posliinin, sementin, laastin, tiilien, betonin sekä muiden savi- ja kivituotteiden valmistus. Hiekkapuhalluksessa käytetään edelleen osittain kvartsipitoisia materiaaleja. Suurimmille kvartsipölypitoisuuksille altistuvat erityisesti kivityöntekijät ja rakennustuoteteollisuuden työntekijät. Rakennusalalla altistuvia työntekijöitä on määrällisesti eniten, yhteensä noin 26 000 työntekijää. Heistä eniten altistuvat betonityöntekijät, muurarit, rapparit, apumiehet ja siivoojat (kuva « »1). Erityisesti korjausrakentamisessa on paljon kvartsipölylle altistavia työvaiheita kuten betonin piikkausta ja rakenteiden purkamista. Uudisrakentamisessa altistavia työvaiheita ovat seinien ja lattioiden kuivahionta ja siivoustyö. Keväisin katujen puhdistustyössä voi myös altistua kvartsipölylle. 2000-luvun alussa on vielä yli 10 000 työntekijän arvioitu altistuvan työssään HTP-tason ylittäville kvartsipitoisuuksille. Arviot altistumisesta ja altistuvien lukumäärästä on tehty heinäkuuhun 2007 voimassa olleeseen HTP-arvon 0,2 mg/m3 perustuen. Myös mittausmenetelmät ovat viime vuoden jälkeen muuttuneet ja eri menetelmien antamien tulosten vastaavuutta vielä selvitellään.

Kuva 1.

Silikoosi – tunnetuin kvartsipölyn aiheuttama sairaus

Tunnetuin kvartsipölyn aiheuttama sairaus on silikoosi, joka on vanhin tunnettu ammattitauti. Silikoosille tyypillisiä kuvauksia on kirjallisuudessa jo 1500-luvulla. Tarkkaa taudin patogeneesiä ei vieläkään tunneta. Kiderakenteinen piidioksidi on kuitenkin toksinen makrofageille ja käynnistää kollageenikuitujen muodostumisen, niiden hyalinisoitumisen ja sitä kautta keuhkokudoksen fibrotisoitumisen. Silikoosi on aluksi oireeton. Ensimmäisenä sairaus näkyy keuhkokuvassa, johon muodostuu nodulaarisia 1–2 mm:n kokoisia pesäkkeitä. Rasitushengenahdistusoireet alkavat vasta, kun pesäkkeet sulautuvat yhteen laajemmiksi varjostumiksi. Komplisoitumattomassa silikoosissa keuhkojen toimintakokeet ovat yleensä viitearvojen rajoissa. Pidemmälle edenneessä taudissa muutokset ovat lähinnä restriktiivisiä.

Klassinen eli krooninen silikoosi vaatii kehittyäkseen keskimäärin 20 vuoden altistumisen kvartsipölylle. On kuitenkin kuvattu ns. akuuttia, nopeasti etenevää sairausmuotoa ja silikoproteinoosia massiivisten lyhytaikaisten altistumisten jälkeen. Nämä sairauden muodot ovat hyvin harvinaisia. Silikoosin ennuste voi vaihdella suuresti yksilöllisistä tekijöistä ja silikoosimuodosta riippuen. Tärkeintä on saada altistuminen loppumaan, kuitenkin siitä huolimatta osa silikooseista etenee. Silikoosi huonontaa vastustuskykyä, erityisesti tuberkuloosiriski suurenee ja tuberkuloosi korvataankin silikoosin yhteydessä ammattitautina. Pitkälle edenneenä silikoosi voi aiheuttaa cor pulmonale -oireiston. Silikoosiriski on tutkimusten mukaan 30 altistumisvuoden jälkeen nykyisen HTP-arvon mukaisella kvartsipitoisuudella 0,05 mg/m3 alle 5 %. Riski ei ole lineaarinen, vaan kasvaa potentiaalisesti altistumistason noustessa. Vielä 60-luvulla silikooseja esiintyi Suomessa 20–30 tapausta vuosittain. 90-luvulla niiden määrä on vähentynyt merkittävästi ja ilmaantuvuus on ollut 2000-luvun alun jälkeen alle 10 tapausta vuodessa. Tosin vuonna 2005 ilmoitettiin 14 tapausta. Kaivostoiminnan vähentyminen Suomessa 60-luvun jälkeen sekä parantuneet pölyntorjuntakeinot ja työhygienia ovat ilmeiset syyt sairastuvuuden laskuun.

Keuhkosyöpäriski

Kiteisen piidioksidin on pitkään arveltu olevan syöpävaarallista, mutta vasta vuonna 1997 kansainvälinen syöväntutkimuslaitos IARC on määritellyt sen luokkaan 1 eli ihmiselle karsinogeeniseksi. Useimmiten keuhkosyöpä näyttää kehittyvän silikoottiseen keuhkoon, mutta kvartsin aiheuttama keuhkosyöpä on mahdollinen myös ilman silikoosia. Epidemiologisissa tutkimuksissa altistuminen kvartsipölylle 0,1 mg/m3 tasolla on aiheuttanut noin 30 % lisäriskin keuhkosyöpään (Steenland et al. 2001). Suomalaistutkijat ovat arvioineet, että kvartsipöly aiheuttaisi noin 45–50 keuhkosyöpätapausta Suomessa vuosittain (Nurminen & Karjalainen 2001). Arvion mukaan kvartsipöly olisi asbestin jälkeen seuraavaksi tärkein ammattikeuhkosyövän aiheuttaja. Ammattitautina kvartsipölylle altistuneiden keuhkosyöpää on alettu korvata vuoden 2003 ammattitautiasetusmuutoksen jälkeen ja tapauksia on kertynyt jo muutamia.

Keuhkoahtaumatauti ja muut terveyshaitat

Kvartsipölyn sekä muiden teollisuuden pölyjen, kaasujen ja huurujen on osoitettu olevan yhteydessä krooniseen keuhkoputkentulehdukseen ja keuhkoahtaumatautiin. Epidemiologisten tutkimuksien perusteella noin 15 % keuhkoahtaumatautitapauksista on arvioitu liittyvän työhön. Etiologinen selvittely voi yksilötasolla olla kuitenkin vaikeaa; useimmiten tupakka on suurin sairautta selittävä tekijä. Tupakalla ja kvartsipölyllä on osoitettu synergistinen keuhkofunktiota heikentävä vaikutus. Ammattitautia kannattaa epäillä kvartsipölylle altistuneella keuhkoahtaumatautipotilaalla, jos tupakointihistoria on alle 10 askivuotta.

Kvartsipölyaltistumisella on epäilty olevan yhteyksiä myös joihinkin autoimmuunisairauksiin, kuten sklerodermaan, sarkoidoosiin ja reumaan sekä munuaissairauksiin. Näistä on rajoitettua epidemiologista tutkimusnäyttöä ja patogeneesi on edelleen epäselvä.

Työhygieeniset raja-arvot, mittaukset ja torjuntasuositukset

Suomessa on aiemmin ollut hienojakoisen kvartsipölyn HTP-arvona 0,2 mg/m3. On ollut kuitenkin tiedossa, että jo pitoisuudella 0,05–0,1 mg/m3 on voinut kehittyä silikoosi pitkän altistumisajan jälkeen. Myös tieto kvartsipölyn karsinogeenisistä vaikutuksista on lisännyt tarvetta alentaa HTP-arvoa. Amerikassa ja useissa Euroopankin maissa on altistumisen raja-arvona ollut jo pitkään 0,05 mg/m3. Viime vuonna HTP-arvo laskettiin Suomessakin tasolle 0,05 mg/m3 (alveolijae). EU:n alueella ei ole edelleenkään yhtenäisiä raja-arvoja, vaan ne perustuvat kansallisiin suosituksiin, raja-arvot vaihtelevat välillä 0,3–0,05 mg/m3. Myös mittausmenetelmissä on ollut eri maiden välillä eroja. Työterveyslaitos on kehittänyt kvartsipölyn näytteenotto- ja analyysimenetelmiä aiempaa herkemmiksi ja paremmin henkilökohtaisen altistumisen arviointiin sopiviksi. Uusi menetelmä on otettu käyttöön vuoden 2007 lopulla.

Kvartsipölyn torjuntaan suositellaan ensisijaisesti korvaavia menetelmiä ja pölyämistä vähentäviä teknisiä ratkaisuja (märkäprosessit, pölynpoistojärjestelmät, suljetut prosessit yms.). Yksittäisen työntekijän altistumista voidaan vähentää myös työnkierrolla, koulutuksella ja työtapoja muuttamalla. Mikäli altistumista ei muuten saada riittävästi alennettua, suositellaan P2–3-tason hengityssuojaimen käyttöä. Jos pölyssä joudutaan työskentelemään pitkiä aikoja kerrallaan (yli 2 tuntia päivässä), on suositeltavaa käyttää moottoroitua suojainta varustettuna P3-luokan suodattimella.

Altistumisen arviointi käytännössä

Altistumisen arviointi yksilötasolla perustuu työpaikkaselvityksiin ja tutkittavan työtehtävien kartoitukseen koko työhistorian ajalta. Työilman pitoisuusmittaukset antavat konkreettisen kuvan altistumistasoista erityisesti teollisuuden prosesseissa. Altistumisen määrä kannattaa arvioida suhteessa HTP-arvoon (keskimääräinen pitoisuus x työvuodet / HTP-arvo). Pitkäaikainen (usean vuoden) altistuminen HTP-tasolla viittaa jo merkittävään altistumiseen. Erityisen haasteellista on arvioida altistumistasoa rakennustyöntekijöiltä, joiden työolosuhteet ja työtehtävät ovat hyvin vaihtelevia. Rakennusalalla altistutaan kvartsin lisäksi myös monille muille pölyille kuten asbestille ja puupölylle, liuottimille jne. Tehtyjen mittausten mukaan talonrakennuksen purkutöissä kvartsipölypitoisuudet ovat olleet jopa 10-kertaisia aiempiin HTP-arvoihin verrattuna. Betoniseinien ja lattioiden hionnassa pitoisuudet ovat olleet noin 6–7-kertaisia, mutta hyvin toimivia kohdepoistoja käytettäessä on päästy alle HTP-tason. Myös lyhytaikaisella toistuvalla hyvin korkealla kvartsipölypitoisuudella on merkitystä; joskus pitoisuudet ovat hetkellisesti jopa 100-kertaisia esim. kiviainesta työstäessä. Taulukossa « Esimerkkejä rakennustyön kvartsipölypitoisuuksis»2 on joitain esimerkkejä kvartsipölymäärityksistä rakennustyössä, pitoisuudet ovat kuitenkin hyvin vaihtelevia olosuhteista riippuen.

Kuva 2.

Esimerkkejä rakennustyön kvartsipölypitoisuuksista verrattuna nykyiuseen HTP-arvoon 0.05 mg/m3. (R.Riala)

Terveystarkastukset kvartsipölylle altistuville

Kvartsi on määritelty erityistä sairastumisen vaaraa aiheuttavaksi aineeksi. Sinisen kirjan ohjeiden mukaisesti kvartsipölylle altistuville on tarpeen tehdä tarkastukset, jos työstä aiheutuu silikooriski eli pitoisuudet ovat tasolla yli 0,05 mg/m3 pitkäaikaisesti. Tarkastukset tehdään työtä aloitettaessa ja sitten kolmivuosittain. Tarkastukseen kuuluu anamneesin ja statuksen lisäksi keuhkojen röntgenkuvaus ja spirometria. Määräaikaistarkastuksissa riittää keuhkojen ap-kuva. Tarkastuksien jatkamista suositellaan myös työpaikan vaihdon tai työelämästä poisjäännin jälkeen. Työntekijää on syytä informoida näissä tilanteissa jatkotoimista ja antaa niistä kirjalliset ohjeet (ohjeet Sinisestä kirjasta). Kvartsi ei ole ASA-rekisteriin ilmoitettavien aineiden luettelossa, joten työnantajalla ei ole siitä ilmoitusvelvollisuutta.

Teollisuusalojen sopimus kvartsialtistumisen vähentämiseksi

Teollisuus hyödyntää prosesseissaan monipuolisesti suuria määriä kvartsia. Euroopan Unionissa on tehty vuonna 2006 "Sopimus työntekijöiden työterveyden suojelusta kiteisen piidioksidin ja sitä sisältävien tuotteiden oikean käsittelyn ja käytön avulla" (="kvartsipölysopimus"). Sopimuksen ovat allekirjoittaneet useat työnantaja- ja työntekijäliittojen eurooppalaiset keskusjärjestöt. Suomessa tämän sopimuksen koordinoija ja maakohtaisten seurantatietojen raportoija on Teknologiateollisuus ry. Sopimuksessa sitoudutaan kartoittamaan kvartsipölyn aiheuttamat terveysriskit koko työpaikan ja yksittäisten työntekijöiden kannalta. Ainoa tapa selvittää altistumisen todellista tasoa on kvartsipölyn pitoisuusmääritykset työntekijän hengitysilmasta. Kvartsipölymääritykset tulevat sopimuksen myötä lisääntymään. Altistumisen vähentämiseksi on sopimuksen liitteeseen laadittu tarkat ohjeet eri työvaiheita varten ( = "Hyvät käytännöt -opas"). Työnantajan edellytetään myös antavan riittävää koulutusta ja ohjausta työntekijöille terveysvaaroista, toimintatavoista ja suojautumisesta. Näiden tehtävien toteutuksessa työterveyshuollolla on merkittävä rooli. Sopimuksen toteutumista seurataan EU:n tasolla ns. kvartsipölyneuvostossa, jolle maat raportoivat toimialojensa työpaikkojen toimenpiteistä kahden vuoden välein. Ensimmäinen raportointi toteutetaan vuonna 2008. Terveystarkastuksista on annettu myös yksityiskohtaiset ohjeet, jotka pääosin vastaavat Suomen terveystarkastuskäytäntöä (vrt. Sininen kirja). Ohjeissa korostetaan työuran aikana tapahtuneen kumulatiivisen altistumisen arviointia terveystarkastuksen yhteydessä.

Tulevaisuuden haasteita

Kvartsipölyn aiheuttamat keuhkosairaudet ovat edelleen merkittävä terveysriski työelämässä, vaikkakin silikoosien esiintyvyys on ammattitautitilastojen perusteella vuosien saatossa laskenut. Kvartsipölyn aiheuttamat keuhkosyövät ja keuhkoahtaumataudit ovat usein monitekijäisiä ja erityisesti niiden esiintyvyyttä ammattitautitilastot aliarvioivat. Kaivosteollisuus on taas Suomessa selkeässä kasvussa ja tästä johtuen kvartsipölyn aiheuttamat terveysongelmat voivat olla tulevaisuudessa uudessa nousussa. Terveyshaittojen latenssiaika on hyvin pitkä, joten tämän päivän altistumistasojen muutokset näkyvät sairastumisissa pitkällä kymmenien vuosien aikajänteellä. Altistumistason arviointi yksilötasolla ei ole kovin helppoa, jollei vuosien varrella työpaikalla ole tehty pitoisuusmittauksia. Pölymittauksia kannattaakin suositella riskinarviointiprosessien yhteydessä. Epäsuhta altistuneiden määrän, mitattujen kvartsipölytasojen ja diagnosoitujen sairauksien välillä on herättänyt epäilyn silikoosin alidiagnostiikasta. Altistuneiden seuranta keuhkokuvien avulla ei aina johda diagnoosiin; alkavat ja vähäoireiset fibroosimuutokset näkyvät aluksi vasta HRCT-tutkimuksessa (=ohutleiketietokonetomografia). Työterveyslaitoksella onkin suunnitteilla tutkimushanke diagnostisten menetelmien herkkyyden selvittämiseksi.

Hannele Oikarinen
työterveyslääkäri
Suomen Terveystalo
hannele.oikarinen@terveystalo.com
Riitta Sauni
LT, apulaisylilääkäri
Työterveyslaitos
Markku Linnainmaa
dosentti, laboratoriopäällikkö
Työterveyslaitos
Panu Oksa
dosentti
ylilääkäri
Työterveyslaitos

Kirjallisuutta

  1. Eurooppalainen sopimus työntekijöiden työterveyden suojelusta kiteisen piidioksidin ja sitä sisältävien tuotteiden oikean käsittelyn ja käytön avulla,
  2. Hyvät käytännöt -opas, www.nepsi.eu.
  3. Terveystarkastukset työterveyshuollossa, Työterveyslaitos 2006, s. 347–350.
  4. HTP-arvot 2007
  5. Kemikaalit ja työ - Selvitys työympäristön kemikaaliriskeistä 2005, s. 43–45.
  6. Työperäiset sairaudet, Työterveyslaitos 1993
  7. Kinnula, V., Brander, P. & Tukiainen, P. (toim.). Keuhkosairaudet, 3. painos. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim 2005.
  8. Ammattitaudit ja ammattitautiepäilyt 2005, Työterveyslaitos 2007
  9. www.ttl.fi, Rakennusterveys-aihesivut