64. Agricoltura e industrie basate sulle risorse naturali
Editor del capitolo: Melvin L.Myers
Profilo generale
Melvin L.Myers
Caso di studio: aziende agricole familiari
Ted Scharf, David E. Baker e Joyce Salg
piantagioni
Melvin L. Myers e IT Cabrera
Lavoratori agricoli migranti e stagionali
Marc B. Schenker
Agricoltura Urbana
Melvin L.Myers
Operazioni in serra e vivaio
Mark M. Methner e John A. Miglia
Floricoltura
Samuel H. Henao
Istruzione dei lavoratori agricoli sui pesticidi: un caso di studio
Merry Weinger
Operazioni di piantagione e coltivazione
Yuri Kundiev e VI Chernyuk
Operazioni di raccolta
William E. Campo
Operazioni di stoccaggio e trasporto
Thomas L. Fagiolo
Operazioni manuali in agricoltura
Pranab Kumar Nag
Meccanizzazione
Dennis Murphy
Caso di studio: macchine agricole
LW Knapp, Jr.
Riso
Malinee Wongphanich
Grani agricoli e semi oleosi
Charles Schwab
Coltivazione e lavorazione della canna da zucchero
RA Munoz, EA Suchman, JM Baztarrica e Carol J. Lehtola
Raccolta delle patate
Steven Johnson
Verdure e Meloni
BH Xu e Toshio Matsushita
Bacche e Uva
William E.Steinke
Colture di frutteto
Melvin L.Myers
Albero tropicale e colture di palme
Melvin L.Myers
Produzione di corteccia e linfa
Melvin L.Myers
Bambù e canna
Melvin L. Myers e YC Ko
Coltivazione del tabacco
Gerald F.Peedin
Ginseng, Menta e Altre Erbe
Larry J. Chapman
funghi
LJLD Van Griensven
Piante acquatiche
Melvin L. Myers e JWG Lund
Coltivazione del caffè
Jorge da Rocha Gomes e Bernardo Bedrikow
Coltivazione del tè
Fernando LVR
Luppolo
Thomas Karsky e William B. Symons
Problemi di salute e modelli di malattia in agricoltura
Melvin L.Myers
Caso di studio: agromedicina
Stanley H. Schuman e Jere A. Brittain
Problemi ambientali e di salute pubblica in agricoltura
Melvin L.Myers
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1. Fonti di nutrienti
2. Dieci passaggi per un'indagine sui rischi del lavoro nelle piantagioni
3. I sistemi agricoli nelle aree urbane
4. Consigli di sicurezza per attrezzature da prato e da giardino
5. Categorizzazione delle attività agricole
6. Pericoli comuni del trattore e come si verificano
7. Rischi comuni dei macchinari e dove si verificano
8. Precauzioni di sicurezza
9. Alberi tropicali e subtropicali, frutti e palme
10 Prodotti di palma
11 Prodotti e usi di corteccia e linfa
12 Rischi respiratori
13 Rischi dermatologici
14 Rischi tossici e neoplastici
15 Rischi di lesioni
16 Ferite da tempo perso, Stati Uniti, 1993
17 Rischi di stress meccanico e termico
18 Rischi comportamentali
19 Confronto di due programmi di agromedicina
20 Colture geneticamente modificate
21 Coltivazione di droghe illecite, 1987, 1991 e 1995
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65. Industria delle bevande
Editor del capitolo: Lance A. Ward
Profilo generale
Davide Fransone
Produzione di concentrati per bevande analcoliche
Zaida Colón
Imbottigliamento e inscatolamento di bevande analcoliche
Matteo Hirsheimer
Industria del caffè
Jorge da Rocha Gomes e Bernardo Bedrikow
Industria del tè
Lou Piombino
Industria dei distillati
RG Aldi e Rita Seguin
Industria del vino
Álvaro Durao
Industria della birra
JF Eustachio
Preoccupazioni per la salute e l'ambiente
Lance A. Ward
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1. Importatori selezionati di caffè (in tonnellate)
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66. pesca
Redattori del capitolo: Hulda Ólafsdóttir e Vilhjálmur Rafnsson
Profilo generale
Ragnar Arnason
Caso di studio: subacquei indigeni
David Gold
Principali settori e processi
Hjálmar R. Bardarson
Caratteristiche psicosociali della forza lavoro in mare
Eva Munk-Madsen
Caso di studio: donne che pescano
Caratteristiche psicosociali della forza lavoro nella lavorazione del pesce a terra
Marit Husmo
Effetti sociali dei villaggi di pescatori a settore unico
Barbara Nei
Problemi di salute e modelli di malattia
Vilhjálmur Rafnsson
Disturbi muscoloscheletrici tra pescatori e lavoratori nell'industria della lavorazione del pesce
Hulda Ólafsdottir
Pesca commerciale: questioni ambientali e di salute pubblica
Bruce McKay e Kieran Mulvaney
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1. Dati sulla mortalità per infortuni mortali tra i pescatori
2. I lavori o i luoghi più importanti correlati al rischio di infortuni
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67. Industria alimentare
Editor del capitolo: Deborah E. Berkowitz
Processi dell'industria alimentare
M. Malagié, G. Jensen, JC Graham e Donald L. Smith
Effetti sulla salute e modelli di malattia
John J.Svagr
Tutela dell'ambiente e problemi di salute pubblica
Jerry Spiegel
Confezionamento/lavorazione della carne
Deborah E. Berkowitz e Michael J. Fagel
Lavorazione del pollame
Tony Ashdown
Industria dei prodotti lattiero-caseari
Marianne Smukowski e Norman Brusk
La produzione di cacao e l'industria del cioccolato
Anaide Vilasboas de Andrade
Grano, macinazione del grano e prodotti di consumo a base di grano
Thomas E. Hawkinson, James J. Collins e Gary W. Olmstead
panetterie
RF Villard
Industria della barbabietola da zucchero
Carol J. Lehtola
Olio e Grasso
Pantalone NM
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1. Le industrie alimentari, le loro materie prime e processi
2. Malattie professionali comuni nell'industria alimentare e delle bevande
3. Tipi di infezioni segnalate nelle industrie alimentari e delle bevande
4. Esempi di utilizzo di sottoprodotti dell'industria alimentare
5. Rapporti tipici di riutilizzo dell'acqua per diversi sottosettori industriali
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68. Silvicoltura
Editor del capitolo: Peter Poschen
Profilo generale
Pietro Poschen
Raccolta del legno
Dennis Dykstra e Peter Poschen
Trasporto di legname
Olli Eeronheimo
Raccolta di prodotti forestali non legnosi
Rodolfo Heinrich
Piantagione di alberi
Denis Giguere
Gestione e controllo degli incendi boschivi
Mike Jurvelius
Rischi per la sicurezza fisica
Bengt Pontén
Carico fisico
Bengt Pontén
Fattori psicosociali
Peter Poschen e Marja-Liisa Juntunen
Rischi chimici
Juhani Kanga
Rischi biologici tra i lavoratori forestali
Jörg Augusta
Norme, legislazione, regolamenti e codici di pratiche forestali
Othmar Wettmann
Equipaggiamento per la protezione personale
Eero Korhonen
Condizioni di lavoro e sicurezza nei lavori forestali
Lucie Laflamme e Esther Cloutier
Competenze e Formazione
Pietro Poschen
Condizioni di vita
Elias Apud
Problemi di salute ambientale
Shane mcmahon
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1. Superficie forestale per regione (1990)
2. Categorie ed esempi di prodotti forestali non legnosi
3. Pericoli ed esempi di raccolta non legnosa
4. Carico tipico trasportato durante la semina
5. Raggruppamento degli incidenti di piantagione di alberi per parti del corpo colpite
6. Dispendio energetico nel lavoro forestale
7. Prodotti chimici utilizzati nella silvicoltura in Europa e Nord America negli anni '1980
8. Selezione di infezioni comuni in silvicoltura
9. Dispositivi di protezione individuale idonei per le operazioni forestali
10 Potenziali benefici per la salute ambientale
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69. A caccia
Editor del capitolo: George A. Conway
Un profilo di caccia e cattura negli anni '1990
Giovanni N. Trento
Malattie associate alla caccia e alla cattura
Maria E. Marrone
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1. Esempi di malattie potenzialmente significative per cacciatori e trapper
70. Allevamento di bestiame
Editor del capitolo: Melvin L.Myers
Allevamento di bestiame: la sua estensione e gli effetti sulla salute
Melvin L.Myers
Problemi di salute e modelli di malattia
Kendall Thu, Craig Zwerling e Kelley Donham
Caso di studio: problemi di salute sul lavoro correlati agli artopodi
Donald Barnardo
Colture foraggere
Lorann Stallones
Confinamento del bestiame
Kelly Donham
Zootecnia
Dean T. Stueland e Paul D. Gunderson
Caso di studio: comportamento animale
David L. Duro
Gestione del letame e dei rifiuti
Guglielmo Popendorf
Una lista di controllo per le pratiche di sicurezza dell'allevamento del bestiame
Melvin L.Myers
Prodotti lattiero-caseari
Giovanni maggio
Bovini, ovini e caprini
Melvin L.Myers
Pigs
Melvin L.Myers
Pollame e produzione di uova
Steven W. Lenhart
Caso di studio: cattura, trasporto e lavorazione di pollame vivo
Tony Ashdown
Cavalli e altri equini
Lynn Barroby
Caso di studio: elefanti
Melvin L.Myers
Animali da tiro in Asia
DD Gioshi
Alzare il Toro
David L. Duro
Produzione di animali da compagnia, da pelliccia e da laboratorio
Christian E. Nuovo arrivato
Piscicoltura e acquacoltura
George A. Conway e Ray RaLonde
Apicoltura, allevamento di insetti e produzione di seta
Melvin L. Myers e Donald Barnard
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1. Usi zootecnici
2. Produzione zootecnica internazionale (1,000 tonnellate)
3. Produzione annuale di feci di bestiame e urina negli Stati Uniti
4. Tipi di problemi di salute umana associati al bestiame
5. Zoonosi primarie per regione del mondo
6. Occupazioni diverse e salute e sicurezza
7. Potenziali rischi di artropodi sul posto di lavoro
8. Reazioni normali e allergiche alla puntura di insetto
9. Composti identificati nel confinamento dei suini
10 Livelli ambientali di vari gas nel confinamento dei suini
11 Malattie respiratorie associate alla produzione suina
12 Malattie zoonotiche degli allevatori di bestiame
13 Proprietà fisiche del letame
14 Alcuni importanti benchmark tossicologici per l'idrogeno solforato
15 Alcune procedure di sicurezza relative agli spandiletame
16 Tipi di ruminanti addomesticati come bestiame
17 Processi di allevamento del bestiame e potenziali pericoli
18 Malattie respiratorie da esposizioni in allevamenti
19 Zoonosi associate ai cavalli
20 Potenza di tiraggio normale di vari animali
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71. Legname
Redattori di capitoli: Paul Demers e Kay Teschke
Profilo generale
Paolo Demers
Principali settori e processi: rischi e controlli sul lavoro
Hugh Davies, Paul Demers, Timo Kauppinen e Kay Teschke
Modelli di malattia e infortunio
Paolo Demers
Problemi ambientali e di salute pubblica
Kay Teschke e Anya Keefe
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1. Produzione di legno stimata nel 1990
2. Produzione stimata di legname per i 10 maggiori produttori mondiali
3. Rischi OHS per area di processo dell'industria del legname
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72. Industria della carta e della cellulosa
Redattori di capitoli: Kay Teschke e Paul Demers
Profilo generale
Kay Teschke
Fonti di fibre per pasta di legno e carta
Anya Keefe e Kay Teschke
Manipolazione del legno
Anya Keefe e Kay Teschke
Spappolando
Anya Keefe, George Astrakianakis e Judith Anderson
sbiancante
George Astrakianakis e Judith Anderson
Operazioni con carta riciclata
Dick Heederik
Produzione e trasformazione di lastre: cellulosa, carta, cartone
George Astrakianakis e Judith Anderson
Generazione di energia e trattamento delle acque
George Astrakianakis e Judith Anderson
Produzione di prodotti chimici e sottoprodotti
George Astrakianakis e Judith Anderson
Rischi e controlli sul lavoro
Kay Teschke, George Astrakianakis, Judith Anderson, Anya Keefe e Dick Heederik
Lesioni e malattie non maligne
Susan Kennedy e Kjell Torén
Cancro
Kjell Torén e Kay Teschke
Problemi ambientali e di salute pubblica
Anya Keefe e Kay Teschke
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1. Occupazione e produzione in paesi selezionati (1994)
2. Costituenti chimici delle fonti di cellulosa e fibre di carta
3. Agenti sbiancanti e loro condizioni d'uso
4. Additivi per la fabbricazione della carta
5. Potenziali rischi per la salute e la sicurezza per area di processo
6. Studi su cancro del polmone e dello stomaco, linfoma e leucemia
7. Sospensioni e domanda biologica di ossigeno nel macero
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Panoramica
Dodici millenni fa, l'umanità entrò nell'era neolitica e scoprì che cibo, mangimi e fibre potevano essere prodotti dalla coltivazione delle piante. Questa scoperta ha portato alla fornitura di cibo e fibre che nutre e veste oggi più di 5 miliardi di persone.
Questo profilo generale del settore agricolo comprende la sua evoluzione e struttura, l'importanza economica delle diverse derrate alimentari e le caratteristiche del settore e della forza lavoro. I sistemi di forza lavoro agricola coinvolgono tre tipi di attività principali:
Il sistema agricolo è mostrato come quattro processi principali. Questi processi rappresentano fasi sequenziali nella produzione agricola. Il sistema agricolo produce alimenti, mangimi e fibre nonché conseguenze per la salute sul lavoro e, più in generale, per la salute pubblica e per l'ambiente.
I principali prodotti di base, come il grano o lo zucchero, sono i prodotti dell'agricoltura utilizzati come cibo, mangime per animali o fibre. Sono rappresentati in questo capitolo da una serie di articoli che affrontano i processi, i rischi professionali e le azioni preventive specifici per ciascun settore merceologico. L'alimentazione animale e il foraggio sono discussi nel capitolo Allevamento di bestiame.
Evoluzione e struttura del settore
La rivoluzione neolitica, il passaggio dalla caccia e raccolta all'agricoltura, ebbe inizio in tre diversi luoghi del mondo. Uno era a ovest e sud-ovest del Mar Caspio, un altro era in America centrale e un terzo era in Thailandia vicino al confine birmano. L'agricoltura iniziò intorno al 9750 aC in quest'ultima località, dove sono stati trovati semi di piselli, fagioli, cetrioli e castagne d'acqua. Questo avvenne 2,000 anni prima che la vera agricoltura fosse scoperta nelle altre due regioni. L'essenza della rivoluzione neolitica e, quindi, dell'agricoltura è la raccolta dei semi delle piante, la loro reintroduzione nel suolo e la coltivazione per un altro raccolto.
Nella zona del Caspio inferiore, il grano era il primo raccolto preferito. Man mano che i contadini migravano, portando con sé i semi di grano, si scoprì che anche le erbacce di altre regioni erano commestibili. Questi includevano segale e avena. In America centrale, dove mais e fagioli erano gli alimenti di base, si scoprì che l'erba del pomodoro produceva cibo nutriente.
L'agricoltura ha portato con sé diversi problemi:
Le soluzioni a questi problemi hanno portato a nuove industrie. I modi per controllare erbacce, insetti e roditori si sono evoluti nell'industria dei pesticidi e la necessità di ricostituire il suolo ha portato all'industria dei fertilizzanti. La necessità di fornire acqua per l'irrigazione ha generato sistemi di serbatoi e reti di condotte, canali e fossi.
L'agricoltura nei paesi in via di sviluppo è costituita principalmente da appezzamenti di proprietà familiare. Molte di queste trame sono state tramandate di generazione in generazione. I contadini costituiscono la metà dei poveri rurali del mondo, ma producono i quattro quinti dell'approvvigionamento alimentare dei paesi in via di sviluppo. Al contrario, le aziende agricole stanno aumentando di dimensioni nei paesi sviluppati, trasformando l'agricoltura in operazioni commerciali su larga scala, in cui la produzione è integrata con la trasformazione, la commercializzazione e la distribuzione in un sistema agroalimentare (Loftas 1995).
L'agricoltura ha fornito la sussistenza per i contadini e le loro famiglie per secoli, e recentemente si è trasformata in un sistema di agricoltura di produzione. Una serie di “rivoluzioni” ha contribuito all'aumento della produzione agricola. Il primo di questi fu la meccanizzazione dell'agricoltura, per cui le macchine nei campi sostituirono il lavoro manuale. La seconda fu la rivoluzione chimica che, dopo la seconda guerra mondiale, contribuì al controllo dei parassiti in agricoltura, ma con conseguenze ambientali. Un terzo è stata la rivoluzione verde, che ha contribuito alla crescita della produttività nordamericana e asiatica attraverso i progressi genetici nelle nuove varietà di colture.
Importanza economica
La popolazione umana è passata da 2.5 miliardi nel 1950 a 5.6 miliardi nel 1994 e le Nazioni Unite stimano che continuerà a crescere fino a 7.9 miliardi entro il 2025. Il continuo aumento della popolazione umana aumenterà la domanda di cibo, energia e nutrienti, sia a causa dell'aumento del numero di persone che della spinta globale a combattere la malnutrizione (Brown, Lenssen e Kane 1995). Un elenco di sostanze nutritive derivate dal cibo è mostrato nella tabella 1.
Tabella 1. Fonti di nutrienti
Nutrient |
Fonti vegetali |
Fonti animali |
Carboidrati (zuccheri e amido) |
Frutta, cereali, ortaggi a radice, legumi |
Miele, latte |
Grassi dietetici |
Semi oleosi, noci e legumi |
Carne, pollame, burro, burro chiarificato, pesce |
Proteine |
Legumi, noci e cereali |
Carne, pesce, latticini |
Vitamine |
Caroteni: carote, mango, papaya |
Vitamina A: fegato, uova, latte |
Minerali |
Calcio: piselli, fagioli |
Calcio: latte, carne, formaggio |
Fonte: Loftas 1995.
L'agricoltura oggi può essere intesa come un'impresa per fornire sussistenza a coloro che svolgono il lavoro, alimenti di base per la comunità in cui viene coltivato il cibo e reddito dalla vendita di merci a un mercato esterno. Un alimento di base è quello che fornisce la maggior parte del fabbisogno energetico e nutritivo e costituisce una parte dominante della dieta. Escludendo i prodotti animali, la maggior parte delle persone vive di uno o due dei seguenti alimenti: riso, frumento, mais (mais), miglio, sorgo e radici e tuberi (patate, manioca, patate dolci e taro). Sebbene ci siano 50,000 specie di piante commestibili nel mondo, solo 15 forniscono il 90% dell'apporto energetico alimentare mondiale.
I cereali costituiscono la principale categoria di merci da cui il mondo dipende per i suoi generi di prima necessità. I cereali includono grano e riso, i principali alimenti di base, e cereali secondari, che vengono utilizzati per l'alimentazione animale. Tre — riso, mais e grano — sono alimenti di base per oltre 4.0 miliardi di persone. Il riso nutre circa la metà della popolazione mondiale (Loftas 1995).
Un'altra coltura alimentare di base è il amidaceo alimenti: manioca, patate dolci, patate, patate dolci, taro e piantaggine. Più di 1 miliardo di persone nei paesi in via di sviluppo usano radici e tuberi come alimento base. La manioca viene coltivata come alimento base nei paesi in via di sviluppo per 500 milioni di persone. Per alcuni di questi prodotti, gran parte della produzione e del consumo rimane al livello di sussistenza.
Un'ulteriore coltura alimentare di base sono i legumi, che comprendono una serie di fagioli secchi: piselli, ceci e lenticchie; sono tutti legumi. Sono importanti per il loro amido e proteine.
Altri legumi sono usati come colture oleaginose; includono semi di soia e arachidi. Ulteriori colture oleaginose, utilizzate per produrre olio vegetale, includono noci di cocco, sesamo, semi di cotone, palma da olio e olive. Inoltre, un po' di mais e crusca di riso vengono utilizzati per produrre olio vegetale. Le colture oleaginose hanno anche usi diversi da quelli alimentari, come nella produzione di vernici e detergenti (Alexandratos 1995).
I piccoli proprietari terrieri coltivano molte delle stesse colture delle piantagioni. I raccolti delle piantagioni, tipicamente considerati prodotti di esportazione tropicali, includono gomma naturale, olio di palma, zucchero di canna, bevande tropicali (caffè, cacao, tè), cotone, tabacco e banane. Possono includere colture coltivate sia per il consumo locale che per l'esportazione, come il caffè e la canna da zucchero (ILO 1994).
L'agricoltura urbana è ad alta intensità di manodopera, avviene su piccoli appezzamenti ed è presente sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo. Negli Stati Uniti, più di un terzo del valore in dollari dei raccolti agricoli viene prodotto nelle aree urbane e l'agricoltura può impiegare fino al 10% della popolazione urbana. Al contrario, fino all'80% della popolazione nelle piccole città siberiane e asiatiche può essere impiegata nella produzione e trasformazione agricola. I prodotti di un agricoltore urbano possono anche essere usati per il baratto, come il pagamento di un proprietario terriero (UNDP 1996).
Caratteristiche del settore e forza lavoro
La popolazione mondiale del 1994 ammontava a 5,623,500,000, e 2,735,021,000 (49%) di questa popolazione era impegnata nell'agricoltura, come mostrato nella figura 1 . La componente più grande di questa forza lavoro è nelle nazioni in via di sviluppo e nelle economie di transizione. Meno di 100 milioni si trovano nelle nazioni sviluppate, dove la meccanizzazione ha aumentato la loro produttività.
Figura 1. Milioni di persone impegnate in agricoltura per regione del mondo (1994)
L'agricoltura dà lavoro a uomini e donne, giovani e anziani. I loro ruoli variano; ad esempio, le donne dell'Africa subsahariana producono e commercializzano il 90% del cibo coltivato localmente. Alle donne è anche affidato il compito di accrescere la dieta di sussistenza per le loro famiglie (Loftas 1995).
I bambini diventano braccianti agricoli in tutto il mondo in tenera età (figura 2 ), lavorando in genere 45 ore settimanali durante le operazioni di raccolta. Il lavoro minorile ha fatto parte dell'agricoltura delle piantagioni nel corso della sua storia e un uso prevalente del lavoro a contratto basato sulla compensazione per i compiti completati aggrava il problema del lavoro minorile. Intere famiglie lavorano per aumentare il completamento dei compiti al fine di sostenere o aumentare il proprio reddito.
Figura 2. Ragazzo che lavora in agricoltura in India
I dati sull'occupazione nelle piantagioni mostrano generalmente che la più alta incidenza di povertà è tra i lavoratori salariati agricoli che lavorano nell'agricoltura commerciale. Le piantagioni si trovano nelle regioni tropicali e subtropicali del mondo e le condizioni di vita e di lavoro possono aggravare i problemi di salute che accompagnano la povertà (ILO 1994).
L'agricoltura nelle aree urbane è un'altra componente importante dell'industria. Si stima che 200 milioni di agricoltori lavorino part-time, equivalenti a 150 milioni di lavoratori a tempo pieno, nell'agricoltura urbana per produrre cibo e altri prodotti agricoli per il mercato. Includendo l'agricoltura di sussistenza nelle aree urbane, il totale raggiunge gli 800 milioni (UNDP 1996).
La figura 1 mostra l'occupazione agricola totale per le principali regioni del mondo. Sia negli Stati Uniti che in Canada, una piccola parte della popolazione è impiegata nell'agricoltura e le aziende agricole stanno diminuendo man mano che le operazioni si consolidano. Nell'Europa occidentale, l'agricoltura è stata caratterizzata da piccoli poderi, reliquia dell'equa ripartizione del precedente podere tra i figli. Tuttavia, con la migrazione dall'agricoltura, le aziende agricole in Europa sono aumentate di dimensioni. L'agricoltura dell'Europa orientale ha una storia di agricoltura socializzata. La dimensione media delle aziende agricole nell'ex Unione Sovietica era di oltre 10,000 ettari, mentre in altri paesi dell'Europa orientale era circa un terzo di quella dimensione. Questo sta cambiando mentre questi paesi si muovono verso le economie di mercato. Molti paesi asiatici hanno modernizzato le loro operazioni agricole, con alcuni paesi che hanno ottenuto eccedenze di riso. Più di 2 miliardi di persone rimangono impegnate nell'agricoltura in questa regione e gran parte dell'aumento della produzione è attribuito a specie di colture ad alta produzione come il riso. L'America Latina è una regione diversificata in cui l'agricoltura svolge un ruolo economico importante. Ha vaste risorse per uso agricolo, che sono in aumento, ma a scapito delle foreste tropicali. Sia in Medio Oriente che in Africa, la produzione alimentare pro capite ha registrato un calo. In Medio Oriente, il principale fattore limitante per l'agricoltura è la disponibilità di acqua. In Africa, l'agricoltura tradizionale dipende da piccoli appezzamenti da 3 a 5 ettari, che sono gestiti da donne mentre gli uomini sono impiegati altrove, alcuni in altri paesi per guadagnare denaro. Alcuni paesi stanno sviluppando operazioni agricole più grandi.
Adattato dalla 3a edizione, "Encyclopaedia of Occupational Health and Safety".
Il termine piantagione è ampiamente utilizzato per descrivere unità su larga scala in cui i metodi industriali vengono applicati a determinate imprese agricole. Queste imprese si trovano principalmente nelle regioni tropicali dell'Asia, dell'Africa e dell'America centrale e meridionale, ma si trovano anche in alcune aree subtropicali dove il clima e il suolo sono adatti alla crescita di frutti e vegetazione tropicali.
L'agricoltura delle piantagioni comprende colture a rotazione breve, come ananas e canna da zucchero, nonché colture arboree, come banane e gomma. Inoltre, le seguenti colture tropicali e subtropicali sono generalmente considerate colture da piantagione: tè, caffè, cacao, noci di cocco, mango, sisal e noci di palma. Tuttavia, la coltivazione su larga scala di alcune altre colture, come riso, tabacco, cotone, mais, agrumi, semi di ricino, arachidi, iuta, canapa e bambù, viene anche definita coltivazione di piantagioni. Le colture delle piantagioni hanno diverse caratteristiche:
Sebbene la coltivazione delle varie colture di piantagione richieda condizioni geografiche, geologiche e climatiche molto diverse, praticamente tutte prosperano meglio nelle aree in cui le condizioni climatiche e ambientali sono difficili. Inoltre, la natura estensiva delle piantagioni, e nella maggior parte dei casi il loro isolamento, ha dato origine a nuovi insediamenti che differiscono notevolmente dagli insediamenti indigeni (NRC 1993).
Lavoro di piantagione
L'attività principale in una piantagione è la coltivazione di uno dei due tipi di colture. Ciò comporta i seguenti tipi di lavoro: preparazione del terreno, semina, coltivazione, diserbo, trattamento delle colture, raccolta, trasporto e stoccaggio dei prodotti. Queste operazioni comportano l'uso di una varietà di strumenti, macchine e prodotti chimici per l'agricoltura. Dove si deve coltivare terra vergine, può essere necessario disboscare il terreno forestale abbattendo alberi, sradicando ceppi e bruciando il sottobosco, seguito dallo scavo di fossati e canali di irrigazione. Oltre al lavoro di coltivazione di base, in una piantagione possono essere svolte anche altre attività: allevamento di bestiame, lavorazione dei raccolti e manutenzione e riparazione di edifici, impianti, macchinari, attrezzi, strade e binari ferroviari. Potrebbe essere necessario generare elettricità, scavare pozzi, mantenere trincee di irrigazione, gestire officine di ingegneria o falegnameria e trasportare prodotti al mercato.
Il lavoro minorile è impiegato nelle piantagioni di tutto il mondo. I bambini lavorano con i loro genitori come parte di una squadra per una retribuzione basata sulle attività, oppure sono impiegati direttamente per lavori speciali nelle piantagioni. In genere hanno orari di lavoro lunghi e faticosi, poca sicurezza e protezione della salute e alimentazione, riposo e istruzione inadeguati. Piuttosto che un impiego diretto, molti bambini vengono reclutati come manodopera tramite appaltatori, cosa comune per compiti occasionali e stagionali. L'assunzione di manodopera tramite intermediari a contratto è una pratica di lunga data nelle piantagioni. La direzione della piantagione quindi non ha un rapporto di lavoro dipendente con i lavoratori della piantagione. Piuttosto, stipulano un contratto con l'intermediario per fornire la manodopera. In generale, le condizioni di lavoro per il lavoro a contratto sono inferiori a quelle dei lavoratori assunti direttamente.
Molti lavoratori delle piantagioni sono pagati in base ai compiti svolti piuttosto che alle ore lavorate. Ad esempio, queste attività possono includere linee di canna da zucchero tagliate e caricate, numero di alberi della gomma sfruttati, file diserbati, staia di sisal tagliati, chilogrammi di tè raccolti o ettari di fertilizzante applicato. Condizioni come il clima e il terreno possono influenzare il tempo per completare questi compiti e intere famiglie possono lavorare dall'alba al tramonto senza prendersi una pausa. La maggior parte dei paesi in cui vengono coltivate le materie prime delle piantagioni riferisce che i dipendenti delle piantagioni lavorano più di 40 ore a settimana. Inoltre, la maggior parte dei lavoratori delle piantagioni si sposta a piedi verso il luogo di lavoro e, poiché le piantagioni sono grandi, molto tempo e sforzi vengono spesi per viaggiare da e verso il lavoro. Questo viaggio può richiedere ore in ogni direzione (ILO 1994).
Pericoli e loro prevenzione
Il lavoro nelle piantagioni comporta numerosi rischi legati all'ambiente di lavoro, agli strumenti e alle attrezzature utilizzate e alla natura stessa del lavoro. Uno dei primi passi verso il miglioramento della sicurezza e della salute nelle piantagioni è la nomina di un responsabile della sicurezza e la formazione di un comitato congiunto per la sicurezza e la salute. I responsabili della sicurezza devono garantire che gli edifici e le attrezzature siano tenuti al sicuro e che il lavoro sia svolto in sicurezza. I comitati per la sicurezza riuniscono la direzione e il lavoro in un'impresa comune e consentono ai lavoratori di partecipare direttamente al miglioramento della sicurezza. Le funzioni del comitato per la sicurezza includono lo sviluppo di regole di lavoro per la sicurezza, la partecipazione a indagini su infortuni e malattie e l'identificazione di luoghi che mettono in pericolo i lavoratori e le loro famiglie.
Dovrebbero essere forniti servizi medici e materiale di pronto soccorso con istruzioni adeguate. I medici dovrebbero essere formati nel riconoscimento delle malattie professionali legate al lavoro nelle piantagioni, inclusi l'avvelenamento da pesticidi e lo stress da caldo. Un'indagine sui rischi dovrebbe essere implementata nella piantagione. Lo scopo dell'indagine è comprendere le circostanze di rischio in modo da poter intraprendere azioni preventive. Il comitato per la sicurezza e la salute può essere coinvolto nell'indagine insieme a esperti tra cui il responsabile della sicurezza, il supervisore medico e gli ispettori. Tabella 1 mostra i passaggi coinvolti in un sondaggio. L'indagine dovrebbe tradursi in un'azione che includa il controllo dei pericoli potenziali e dei pericoli che hanno provocato lesioni o malattie (Partanen 1996). Segue una descrizione di alcuni pericoli potenziali e il loro controllo.
Tabella 1. Dieci passaggi per un'indagine sui rischi legati al lavoro nelle piantagioni
Fonte: Partenen 1996.
Fatica e rischi legati al clima
Le lunghe ore e il lavoro impegnativo rendono la fatica una delle principali preoccupazioni. I lavoratori affaticati potrebbero non essere in grado di esprimere giudizi sicuri; questo può portare a incidenti che possono provocare lesioni o altre esposizioni involontarie. Periodi di riposo e giornate lavorative più brevi possono ridurre l'affaticamento.
Lo stress fisico è aumentato dal calore e dall'umidità relativa. Il consumo frequente di acqua e le pause di riposo aiutano a evitare problemi di stress da caldo.
Lesioni correlate a strumenti e attrezzature
Strumenti progettati in modo inadeguato si tradurranno spesso in una postura di lavoro scorretta e strumenti scarsamente affilati richiederanno uno sforzo fisico maggiore per completare le attività. Lavorare in posizione piegata o curva e sollevare carichi pesanti impone uno sforzo alla schiena. Lavorare con le braccia sopra la spalla può causare disturbi muscoloscheletrici agli arti superiori (figura 1). Gli strumenti adeguati dovrebbero essere selezionati per eliminare una cattiva postura e dovrebbero essere ben mantenuti. Il sollevamento di carichi pesanti può essere ridotto diminuendo il peso del carico o coinvolgendo più lavoratori per sollevare il carico.
Figura 1. Tagliabanane al lavoro nella piantagione "La Julia" in Ecuador
Gli infortuni possono derivare da un uso improprio di utensili manuali come machete, falci, asce e altri strumenti affilati o appuntiti, o di utensili elettrici portatili come motoseghe; cattivo posizionamento e deterioramento delle scale; o sostituzioni inadeguate di funi e catene rotte. I lavoratori dovrebbero essere addestrati all'uso corretto e alla manutenzione delle attrezzature e degli strumenti. Dovrebbero essere fornite sostituzioni appropriate per strumenti e attrezzature rotti o danneggiati.
I macchinari non protetti possono impigliare indumenti o capelli e possono schiacciare i lavoratori e provocare lesioni gravi o morte. Tutte le macchine dovrebbero avere la sicurezza integrata e la possibilità di un contatto pericoloso con le parti in movimento dovrebbe essere eliminata. Dovrebbe essere attivo un programma di lockout/tagout per tutte le operazioni di manutenzione e riparazione.
Anche i macchinari e le attrezzature sono fonti di rumore eccessivo, con conseguente perdita dell'udito tra i lavoratori delle piantagioni. La protezione dell'udito deve essere utilizzata con macchinari con livelli elevati di rumore. I bassi livelli di rumorosità dovrebbero essere un fattore nella scelta delle attrezzature.
Lesioni legate al veicolo
Le strade e i sentieri delle piantagioni possono essere stretti, presentando così il rischio di scontri frontali tra veicoli o ribaltamenti dal lato della strada. Dovrebbe essere garantito l'imbarco sicuro dei veicoli di trasporto, inclusi camion, rimorchi trainati da trattori o animali e ferrovie. Dove vengono utilizzate strade a doppio senso, dovrebbero essere previsti passaggi più ampi a intervalli adeguati per consentire il passaggio dei veicoli. Sui ponti e lungo precipizi e burroni dovrebbe essere prevista una ringhiera adeguata.
I trattori e gli altri veicoli rappresentano due pericoli principali per i lavoratori. Uno è il ribaltamento del trattore, che di solito provoca lo schiacciamento mortale dell'operatore. I datori di lavoro dovrebbero garantire che le strutture di protezione in caso di ribaltamento siano montate sui trattori. Le cinture di sicurezza devono essere indossate anche durante il funzionamento del trattore. L'altro grosso problema sono i veicoli investiti; i lavoratori dovrebbero rimanere lontani dai percorsi di viaggio dei veicoli e non dovrebbero essere ammessi passeggeri in più sui trattori a meno che non siano disponibili posti a sedere sicuri.
Impianti elettrici
L'elettricità viene utilizzata nelle piantagioni nei negozi e per la lavorazione dei raccolti e l'illuminazione di edifici e terreni. L'uso improprio di impianti o apparecchiature elettriche può esporre i lavoratori a gravi scosse, ustioni o folgorazione. Il pericolo è maggiore in luoghi umidi o quando si lavora con mani o indumenti bagnati. Ovunque sia presente acqua o per prese elettriche all'aperto, è necessario installare circuiti di interruzione di guasto a terra. Ovunque i temporali siano frequenti o violenti, dovrebbe essere fornita protezione contro i fulmini per tutti gli edifici delle piantagioni e i lavoratori dovrebbero essere addestrati in modo da ridurre al minimo il rischio di essere colpiti e individuare rifugi sicuri.
Incendi
L'elettricità così come le fiamme libere o le sigarette fumanti possono fornire la fonte di accensione per esplosioni di carburante o polvere organica. I carburanti (kerosene, benzina o gasolio) possono provocare incendi o esplosioni se maneggiati o immagazzinati in modo improprio. I rifiuti grassi e combustibili presentano un rischio di incendio nei negozi. I combustibili devono essere tenuti lontani da qualsiasi fonte di ignizione. I dispositivi e gli apparecchi elettrici a prova di fiamma devono essere utilizzati ovunque siano presenti sostanze infiammabili o esplosive. Nei circuiti elettrici devono essere utilizzati anche fusibili o interruttori elettrici.
Pesticidi
L'uso di prodotti chimici per l'agricoltura tossici è una delle principali preoccupazioni, in particolare durante l'uso intensivo di pesticidi, inclusi erbicidi, fungicidi e insetticidi. L'esposizione può avvenire durante la produzione agricola, l'imballaggio, lo stoccaggio, il trasporto, la vendita al dettaglio, l'applicazione (spesso a mano oa spruzzo aereo), il riciclaggio o lo smaltimento. Il rischio di esposizione ai pesticidi può essere aggravato da analfabetismo, etichettatura scarsa o difettosa, contenitori che perdono, equipaggiamento protettivo scadente o assente, riformulazioni pericolose, ignoranza del pericolo, inosservanza delle regole e mancanza di supervisione o formazione tecnica. I lavoratori che applicano i pesticidi dovrebbero essere addestrati all'uso dei pesticidi e dovrebbero indossare indumenti e protezioni respiratorie adeguati, un comportamento particolarmente difficile da imporre nelle aree tropicali dove i dispositivi di protezione possono aumentare lo stress da calore di chi li indossa (figura 2 ). Le alternative all'uso dei pesticidi dovrebbero essere una priorità, oppure dovrebbero essere usati pesticidi meno tossici.
Figura 2. Indumenti protettivi indossati durante l'applicazione di pesticidi
Ferite e malattie causate da animali
In alcune piantagioni, gli animali da tiro vengono utilizzati per trascinare o trasportare carichi. Questi animali includono cavalli, asini, muli e buoi. Questi tipi di animali hanno ferito i lavoratori con calci o morsi. Inoltre, potenzialmente espongono i lavoratori a malattie zoonotiche tra cui antrace, brucellosi, rabbia, febbre Q o tularemia. Gli animali dovrebbero essere ben addestrati e quelli che mostrano comportamenti pericolosi non dovrebbero essere utilizzati per il lavoro. Briglie, finimenti, selle e così via devono essere utilizzate e mantenute in buone condizioni e regolate correttamente. Gli animali malati devono essere identificati e trattati o eliminati.
I serpenti velenosi possono essere presenti sul terreno o alcune specie possono cadere dagli alberi sui lavoratori. Ai lavoratori dovrebbero essere forniti kit per morsi di serpente e dovrebbero essere predisposte procedure di emergenza per ottenere assistenza medica e dovrebbero essere disponibili i farmaci antiveleno appropriati. Cappelli speciali realizzati con materiali duri in grado di deviare i serpenti dovrebbero essere forniti e indossati nei luoghi in cui i serpenti cadono sulle loro vittime dagli alberi.
Imalattie infettive
Le malattie infettive possono essere trasmesse ai lavoratori delle piantagioni dai ratti che infestano gli edifici o bevendo acqua o cibo. L'acqua non igienica porta alla dissenteria, un problema comune tra i lavoratori delle piantagioni. Gli impianti sanitari e di lavaggio dovrebbero essere installati e mantenuti in conformità con la legislazione nazionale e dovrebbe essere fornita ai lavoratori e alle loro famiglie acqua potabile sicura conforme ai requisiti nazionali.
Spazi confinati
Gli spazi ristretti, come i silos, possono porre problemi di gas tossici o carenza di ossigeno. Prima dell'ingresso deve essere assicurata una buona ventilazione degli spazi confinati o devono essere indossati dispositivi di protezione respiratoria adeguati.
Questo articolo è un adattamento degli articoli della 3a edizione dell'“Encyclopaedia of Occupational Health” “Food Industries”, di M Malagié; “Industria dei surgelati”, di G. Jenson; e “Conservazione e conservazione degli alimenti”, di JC Graham, rivisti da Donald L. Smith.
Il termine industrie alimentari comprende una serie di attività industriali finalizzate alla trasformazione, trasformazione, preparazione, conservazione e confezionamento di derrate alimentari (vedi tabella 1). Le materie prime utilizzate sono generalmente di origine vegetale o animale e prodotte dall'agricoltura, dall'allevamento, dall'allevamento e dalla pesca. Questo articolo fornisce una panoramica del complesso delle industrie alimentari. Altri articoli in questo capitolo e Enciclopedia affrontare particolari settori dell'industria alimentare e rischi particolari.
Tabella 1. Le industrie alimentari, le loro materie prime e processi
Industria |
Materiali lavorati |
Requisiti di archiviazione |
Tecniche di lavorazione |
Tecniche di conservazione |
Imballaggio dei prodotti finiti |
Lavorazione e conservazione della carne |
Manzo, agnello, maiale, pollame |
Celle frigorifere |
Macellare, sezionare, disossare, sminuzzare, cuocere |
Salatura, affumicatura, refrigerazione, surgelazione, sterilizzazione |
Sfuso o in barattoli, cartone |
Lavorazione del pesce |
Tutti i tipi di pesce |
Celle frigorifere o salate sfuse o in fusti |
Detestare, eviscerare, sfilettare, cuocere |
Surgelazione, essiccazione, affumicatura, sterilizzazione |
Sfuso in contenitori refrigerati o in lattina |
Conservazione di frutta e verdura |
Frutta e verdura fresca |
Elaborato immediatamente; i frutti possono essere stabilizzati con anidride solforosa |
Scottatura o cottura, macinazione, concentrazione sottovuoto dei succhi |
Sterilizzazione, pastorizzazione, essiccazione, disidratazione, liofilizzazione (liofilizzazione) |
Borse, lattine o bottiglie di vetro o di plastica |
Fresatura |
Grani |
I silos possono essere sottoposti a fumigazione durante lo stoccaggio |
Macinare, setacciare, macinare, rullare |
Essiccazione cottura o cottura al forno |
Silos (trasporto pneumatico), sacchi o sacchi per altre lavorazioni, oppure inscatolati per il commercio al dettaglio |
Cottura |
Farine e altri prodotti secchi, acqua, oli |
Silos, super sacchi e sacchi |
Gramolazione, fermentazione, laminazione trattamenti superficiali di stagionatura |
Cottura, trattamenti superficiali di taglio e confezionamento |
Confezionato per commercio all'ingrosso, ristoranti e mercati al dettaglio |
Produzione di biscotti |
Farina, panna, burro, zucchero, frutta e condimento |
Silos, super sacchi e sacchi |
Mescolare, impastare, modellare laminando |
Cottura, trattamenti superficiali di taglio e confezionamento |
Borse, scatole per il commercio istituzionale e al dettaglio |
Produzione pasta |
Farina, uova |
Silos |
Impastare, macinare, tagliare, estrudere o modellare |
essiccazione |
Borse, pacchetti |
Lavorazione e raffinazione dello zucchero |
Barbabietola da zucchero, canna da zucchero |
Silos |
Pigiatura, macerazione, concentrazione sottovuoto, centrifugazione, essiccamento |
Cottura sottovuoto |
Borse, pacchetti |
Cioccolateria e pasticceria |
Zucchero di fave di cacao, grassi |
Silos, sacchi, camere condizionate |
Arrostire, macinare, impastare, concaggio, modellare |
- |
pacchetti |
Brewing |
Orzo, luppolo |
Silos, serbatoi, cantine condizionate |
Macinazione del grano, maltazione, fermentazione, filtrazione, fermentazione |
Pastorizzazione |
Bottiglie, lattine, barili |
Distillazione e produzione di altre bevande |
Frutta, grano, acqua gassata |
Silos, serbatoi, vasche |
Distillazione, miscelazione, aerazione |
Pastorizzazione |
Botti, bottiglie, lattine |
Lavorazione latte e derivati |
Latte, zucchero, altri componenti |
Elaborazione immediata; successivamente in tini di maturazione, tini condizionati, celle frigorifere |
Scrematura, zangolatura (burro), coagulazione (formaggio), stagionatura |
Pastorizzazione, sterilizzazione o concentrazione, essiccazione |
Bottiglie, involucri di plastica, scatole (formaggio) o non imballate |
Lavorazione di oli e grassi |
Arachidi, olive, datteri, altra frutta e cereali, grassi animali o vegetali |
Silos, serbatoi, celle frigorifere |
Macinazione, estrazione con solvente o vapore, filtropressatura |
Pastorizzazione dove necessario |
Bottiglie, pacchetti, lattine |
L'industria alimentare oggi è diventata molto diversificata, con una produzione che va da piccole attività tradizionali a conduzione familiare ad alta intensità di manodopera, a grandi processi industriali ad alta intensità di capitale e altamente meccanizzati. Molte industrie alimentari dipendono quasi interamente dall'agricoltura o dalla pesca locali. In passato ciò significava produzione stagionale e assunzione di lavoratori stagionali. I miglioramenti nelle tecnologie di lavorazione e conservazione degli alimenti hanno tolto parte della pressione ai lavoratori affinché lavorassero rapidamente gli alimenti per prevenirne il deterioramento. Ciò ha comportato una diminuzione delle fluttuazioni stagionali dell'occupazione. Tuttavia, alcune industrie hanno ancora attività stagionali, come la lavorazione di frutta e verdura fresca e l'aumento della produzione di prodotti da forno, cioccolato e così via per le festività natalizie. I lavoratori stagionali sono spesso donne e lavoratori stranieri.
La produzione mondiale di prodotti alimentari è in aumento. Le esportazioni mondiali di prodotti alimentari nel 1989 ammontavano a 290 miliardi di dollari USA, un aumento del 30% rispetto al 1981. I paesi ad economia di mercato industrializzata detenevano una quota del 67% di questa esportazione. Gran parte di questo aumento può essere attribuito a un aumento della domanda di alimenti e bevande trasformati, soprattutto nei paesi in via di sviluppo dove il mercato non è stato ancora saturo.
Questo aumento della produzione di prodotti alimentari e bevande, tuttavia, non si è tradotto in un aumento dell'occupazione a causa dell'intensificarsi della concorrenza, che ha portato a una diminuzione dell'occupazione in molte industrie alimentari, specialmente nei paesi industrializzati. Ciò è dovuto all'aumento della produttività e della meccanizzazione in molti di questi settori.
La pressione demografica, la distribuzione ineguale delle risorse agricole e la necessità di assicurare la conservazione dei prodotti alimentari per facilitarne la migliore distribuzione spiegano la rapida evoluzione tecnica delle industrie alimentari. Le continue pressioni economiche e di marketing spingono l'industria a fornire prodotti nuovi e diversi per il mercato, mentre altre operazioni possono realizzare lo stesso prodotto nello stesso modo per decenni. Anche le strutture altamente industrializzate ricorrono spesso a tecniche apparentemente arcaiche quando iniziano nuovi prodotti o processi. In pratica, per soddisfare il fabbisogno della popolazione, occorre non solo una sufficiente quantità di derrate alimentari, che presuppone un aumento della produzione, ma anche un rigoroso controllo igienico-sanitario per ottenere la qualità indispensabile al mantenimento della salute della comunità. Solo la modernizzazione delle tecniche giustificata dai volumi di produzione in un ambiente di produzione stabile eliminerà i rischi di movimentazione manuale. Nonostante l'estrema diversità delle industrie alimentari, i processi di preparazione possono essere suddivisi in manipolazione e stoccaggio delle materie prime, estrazione, trasformazione, conservazione e confezionamento.
Manipolazione e stoccaggio
La manipolazione delle materie prime, degli ingredienti durante la lavorazione e dei prodotti finiti è varia e diversificata. La tendenza attuale è quella di ridurre al minimo la movimentazione manuale mediante la meccanizzazione, attraverso la "lavorazione continua" e l'automazione. La movimentazione meccanica può comportare: trasporto semovente all'interno dello stabilimento con o senza pallettizzazione o sacchi super o sfusi (spesso contenenti diverse migliaia di libbre di materiale secco in polvere); nastri trasportatori (ad es. con barbabietole, grano e frutta); elevatori a tazze (p. es., con grano e pesce); trasportatori a spirale (ad esempio, con dolciumi e farina); flussaggio ad aria (es. per lo scarico di cereali, zucchero o noci e per il trasporto di farine).
Lo stoccaggio delle materie prime è molto importante in un'industria stagionale (ad esempio, la raffinazione dello zucchero, la produzione di birra, la lavorazione del grano e l'inscatolamento). Di solito è fatto in silos, serbatoi, cantine, cassonetti o celle frigorifere. Lo stoccaggio dei prodotti finiti varia a seconda della loro natura (liquido o solido), del metodo di conservazione e del metodo di confezionamento (sfuso, in sacco o supersacco, in fardelli, scatole o bottiglie); ei relativi locali devono essere progettati in modo da soddisfare le condizioni di manipolazione e conservazione (corridoi di transito, facilità di accesso, temperatura e umidità adeguate al prodotto, impianti di celle frigorifere). Le merci possono essere conservate in atmosfere carenti di ossigeno o sottoposte a fumigazione durante lo stoccaggio o appena prima della spedizione.
Estrazione
Per estrarre un prodotto alimentare specifico da frutta, cereali o liquidi, può essere utilizzato uno dei seguenti metodi: frantumazione, frantumazione o macinazione, estrazione mediante calore (diretto o indiretto), estrazione mediante solventi, essiccazione e filtrazione.
Frantumare, pestare e macinare sono solitamente operazioni preparatorie, ad esempio la frantumazione delle fave di cacao e l'affettatura della barbabietola da zucchero. In altri casi può trattarsi del vero e proprio processo di estrazione, come nella macinazione della farina.
Il calore può essere utilizzato direttamente come mezzo di preparazione per estrazione, come nella torrefazione (es. cacao, caffè e cicoria); nella produzione viene solitamente utilizzato direttamente o indirettamente sotto forma di vapore (ad esempio, estrazione di oli commestibili o estrazione di succo dolce da fette sottili di barbabietola nell'industria dello zucchero).
Gli oli possono essere estratti altrettanto bene unendo e mescolando la frutta frantumata con solventi che vengono successivamente eliminati mediante filtraggio e riscaldamento. La separazione dei prodotti liquidi viene effettuata per centrifugazione (turbine in uno zuccherificio) o per filtrazione tramite filtropressa nei birrifici e nella produzione di oli e grassi.
Processi di produzione
Le operazioni nella lavorazione dei prodotti alimentari sono estremamente varie e possono essere descritte solo dopo uno studio individuale di ogni industria, ma vengono utilizzate le seguenti procedure generali: fermentazione, cottura, disidratazione e distillazione.
La fermentazione, ottenuta solitamente per aggiunta di un microrganismo al prodotto precedentemente preparato, è praticata nei panifici, nei birrifici, nell'industria enologica e dei liquori e nell'industria dei prodotti caseari. (Vedi anche il cap Industria delle bevande.)
La cottura avviene in molte operazioni di lavorazione: inscatolamento e conservazione di carne, pesce, verdura e frutta; impianti di lavorazione della carne pronti da servire (ad es. bocconcini di pollo); in panetterie, biscottifici, birrifici; e così via. In altri casi la cottura avviene in un contenitore sottovuoto e produce una concentrazione del prodotto (es. raffinazione dello zucchero e produzione di concentrato di pomodoro).
Oltre all'essiccazione dei prodotti al sole, come per molti frutti tropicali, la disidratazione può essere effettuata ad aria calda (essiccatoi fissi o tunnel di essiccazione), per contatto (su tamburo essiccatore riscaldato a vapore, come nell'industria del caffè solubile e l'industria del tè), l'essiccazione sotto vuoto (spesso combinata con il filtraggio) e la liofilizzazione (liofilizzazione), in cui il prodotto viene prima congelato solido e poi essiccato sotto vuoto in una camera riscaldata.
La distillazione è utilizzata nella produzione di alcolici. Il liquido fermentato, trattato per separare grano o frutta, viene vaporizzato in un alambicco; il vapore condensato viene quindi raccolto come alcool etilico liquido.
Processi di conservazione
È importante prevenire qualsiasi deterioramento dei prodotti alimentari, tanto per la qualità dei prodotti quanto per il più grave rischio di contaminazione o minaccia per la salute dei consumatori.
Esistono sei metodi di base per la conservazione degli alimenti:
In breve, i primi tre metodi distruggono la vita microbica; questi ultimi semplicemente inibiscono la crescita. Ingredienti crudi come pesce e carne, frutta o verdura vengono prelevati freschi e conservati con uno dei metodi di cui sopra, oppure una miscela di alimenti diversi viene lavorata per formare un prodotto o un piatto, che viene poi conservato. Tali prodotti includono zuppe, piatti di carne e budini.
La conservazione del cibo risale all'ultima era glaciale, circa 15,000 aC, quando gli uomini di Cro-Magnon scoprirono per la prima volta un modo per conservare il cibo affumicandolo. La prova di ciò si trova nelle grotte di Les Eyzies nella Dordogna in Francia, dove questo stile di vita è ben rappresentato in sculture, incisioni e dipinti. Da allora ad oggi, sebbene molti metodi siano stati utilizzati e lo siano tuttora, il calore rimane uno dei principali capisaldi della conservazione degli alimenti.
I processi ad alta temperatura possono distruggere i batteri, a seconda della temperatura e della durata della cottura. La sterilizzazione (utilizzata principalmente nei conservifici) consiste nel sottoporre all'azione del vapore il prodotto già inscatolato, generalmente in un contenitore chiuso come un'autoclave o un cuocitore continuo. La pastorizzazione - il termine è particolarmente riservato a liquidi come succhi di frutta, birra, latte o panna - viene effettuata a una temperatura più bassa e per un breve periodo. L'affumicatura viene effettuata principalmente su pesce, prosciutto e pancetta, assicurandone la disidratazione e conferendo un sapore caratteristico.
La sterilizzazione con radiazioni ionizzanti è ampiamente utilizzata sulle spezie in alcuni paesi per ridurre gli sprechi e il deterioramento. La “pastorizzazione per radiazione” con dosi molto più basse consente di prolungare notevolmente la durata di conservazione in frigorifero di molti alimenti. Tuttavia, la sterilizzazione di cibi in scatola con radiazioni richiede un dosaggio così elevato da provocare sapori e odori inaccettabili.
Le radiazioni ionizzanti hanno altri due usi ben noti nell'industria alimentare: lo screening delle confezioni di alimenti per la presenza di corpi estranei e il monitoraggio per rilevare il riempimento insufficiente.
La sterilizzazione a microonde è un altro tipo di emissione elettromagnetica che attualmente trova impiego nell'industria alimentare. Viene utilizzato per scongelare rapidamente ingredienti congelati crudi prima di un'ulteriore lavorazione, nonché per riscaldare cibi cotti congelati in 2 o 3 minuti. Tale metodo, con la sua bassa perdita di contenuto di umidità, preserva l'aspetto e il sapore del cibo.
L'essiccazione è un processo di conservazione comune. L'essiccazione al sole è il metodo più antico e diffuso per la conservazione degli alimenti. Oggi gli alimenti possono essere essiccati all'aria, al vapore surriscaldato, al vuoto, al gas inerte e per applicazione diretta del calore. Esistono molti tipi di essiccatoi, il tipo particolare dipende dalla natura del materiale, dalla forma desiderata del prodotto finito e così via. La disidratazione è un processo in cui il calore viene trasferito nell'acqua del cibo, che viene vaporizzata. Il vapore acqueo viene quindi rimosso.
I processi a bassa temperatura prevedono lo stoccaggio in cella frigorifera (temperatura determinata dalla natura dei prodotti), il congelamento e la surgelazione, che consentono di conservare gli alimenti allo stato naturalmente fresco, mediante vari metodi di congelamento lento o rapido.
Con la liofilizzazione, il materiale da essiccare viene congelato e posto in una camera sigillata. La pressione della camera viene ridotta e mantenuta ad un valore inferiore a 1 mm Hg. Il calore viene applicato al materiale, il ghiaccio superficiale si riscalda e il vapore acqueo risultante viene aspirato dal sistema del vuoto. Man mano che il confine del ghiaccio si ritira nel materiale, il ghiaccio sublima on-site e l'acqua filtra in superficie attraverso la struttura dei pori del materiale.
Gli alimenti a umidità intermedia sono alimenti che contengono quantità relativamente elevate di acqua (dal 5 al 30%) e tuttavia non supportano la crescita microbica. La tecnologia, che è difficile, è uno spin-off dei viaggi nello spazio. La stabilità a scaffale aperto si ottiene mediante un adeguato controllo dell'acidità, del potenziale redox, degli umettanti e dei conservanti. La maggior parte degli sviluppi fino ad oggi sono stati negli alimenti per animali da compagnia.
Qualunque sia il processo di conservazione, il cibo da conservare deve essere prima preparato. La conservazione della carne coinvolge un reparto di macelleria; il pesce ha bisogno di essere pulito e sventrato, sfilettato, stagionato e così via. Frutta e verdura prima di poter essere conservate devono essere lavate, pulite, sbollentate, magari calibrate, sbucciate, picciolate, sgusciate e snocciolate. Molti degli ingredienti devono essere tritati, affettati, tritati o pressati.
Packaging
Esistono molti metodi di confezionamento degli alimenti, tra cui l'inscatolamento, l'imballaggio asettico e l'imballaggio congelato.
Canning
Il metodo convenzionale di inscatolamento si basa sul lavoro originale di Appert in Francia, per il quale nel 1810 il governo francese gli assegnò un premio di 12,000 franchi. Conservava il cibo in contenitori di vetro. A Dartford, in Inghilterra, nel 1812, Donkin e Hall fondarono il primo conservificio utilizzando contenitori di ferro stagnato.
Oggi il mondo utilizza ogni anno diversi milioni di tonnellate di banda stagnata per l'industria conserviera e una notevole quantità di alimenti conservati viene confezionata in barattoli di vetro. Il processo di inscatolamento consiste nel prendere cibo pulito, crudo o parzialmente cotto ma non intenzionalmente sterilizzato, e confezionarlo in un barattolo sigillato con un coperchio. La lattina viene quindi riscaldata, solitamente mediante vapore sotto pressione, ad una certa temperatura per un periodo di tempo per consentire la penetrazione del calore al centro della lattina, distruggendo la vita microbica. La lattina viene quindi raffreddata in aria o acqua clorata, dopodiché viene etichettata e imballata.
Nel corso degli anni si sono verificati cambiamenti nella lavorazione. Gli sterilizzatori continui causano meno danni alle lattine per impatto e consentono il raffreddamento e l'asciugatura in atmosfera chiusa. Gli alimenti possono anche essere conservati a caldo in buste sterilizzabili. Si tratta di sacchetti di piccola sezione trasversale realizzati con laminati di alluminio e plastica termosaldabile. Il processo è lo stesso dell'inscatolamento convenzionale, ma si rivendicano proprietà gustative migliori per i prodotti perché i tempi di sterilizzazione possono essere ridotti. Un controllo molto accurato del processo di sterilizzazione è essenziale per evitare danni alle termosaldature con conseguente deterioramento batterico.
Imballaggio asettico
Ci sono stati recenti sviluppi nel confezionamento asettico degli alimenti. Il processo è fondamentalmente diverso dall'inscatolamento convenzionale. Nel metodo asettico il contenitore per alimenti e la chiusura vengono sterilizzati separatamente e il riempimento e la chiusura avvengono in atmosfera sterile. La qualità del prodotto è ottimale perché il trattamento termico dell'alimento può essere controllato con precisione ed è indipendente dalle dimensioni o dal materiale del contenitore. Di preoccupazione è l'esposizione dei dipendenti agli agenti sterilizzanti. È probabile che il metodo diventi più diffuso perché nel complesso dovrebbe comportare un risparmio energetico. Ad oggi la maggior parte dei progressi è stata fatta con liquidi e puree sterilizzati con il cosiddetto processo HTST, in cui il prodotto viene riscaldato ad alta temperatura per pochi secondi. Seguiranno sviluppi sui prodotti alimentari particolati. Un probabile vantaggio nelle fabbriche alimentari sarà la riduzione del rumore se i contenitori metallici rigidi vengono sostituiti. Tali contenitori possono anche causare problemi contaminando i cibi conservati con piombo e stagno. Questi sono ridotti al minimo da contenitori in due pezzi di nuovo tipo ricavati da banda stagnata laccata e contenitori in tre pezzi con cuciture laterali saldate anziché saldate.
Imballaggio congelato
L'industria dei surgelati utilizza tutti i metodi di surgelazione degli alimenti freschi a temperature inferiori al loro punto di congelamento, formando così cristalli di ghiaccio nei tessuti acquosi. Gli alimenti possono essere congelati crudi o parzialmente cotti (p. es., carcasse di animali o piatti di carne preparati, pesce o prodotti a base di pesce, verdure, frutta, pollame, uova, piatti pronti, pane e dolci). I prodotti deperibili congelati possono essere trasportati su lunghe distanze e stoccati per la lavorazione e/o la vendita in caso di domanda, mentre i prodotti stagionali possono essere sempre disponibili.
Gli alimenti da congelare devono essere in ottime condizioni e preparati sotto stretto controllo igienico. I materiali di imballaggio devono essere resistenti al vapore e agli aromi e resistenti alle basse temperature. La qualità del prodotto dipende dalla velocità di congelamento: se troppo lenta, la struttura dell'alimento può essere danneggiata da grossi cristalli di ghiaccio e le proprietà enzimatiche e microbiologiche distrutte. Piccoli oggetti, come gamberi e piselli, possono essere congelati rapidamente, il che migliora la qualità.
I vari metodi di congelamento includono: congelamento ad aria, congelamento rapido, congelamento a letto fluido, congelamento a fluido, congelamento a contatto, congelamento liquido e congelamento deidro.
Il congelamento ad aria nella sua forma più semplice consiste nel disporre gli alimenti in vaschette su scaffali in una cella frigorifera a circa –30 ºC per un tempo variabile da poche ore a 3 giorni, a seconda delle dimensioni. La surgelazione rapida, tecnica più complicata, utilizza un flusso di aria fredda in rapida circolazione, talvolta combinato con spirali fredde, che asporta calore per irraggiamento. Le temperature variano tra -40 e -50 ºC e la velocità massima dell'aria è di 5 m/s. La surgelazione rapida può essere effettuata in congelatori a tunnel, spesso dotati di nastri trasportatori per trasportare gli alimenti nelle celle frigorifere. Quando il congelatore è adiacente alla cella frigorifera, il tunnel è spesso chiuso con una cortina d'aria invece che con le porte.
La surgelazione a letto fluido viene utilizzata per verdure tritate o affettate, piselli e così via, che vengono posizionate su un nastro forato attraverso il quale viene soffiato un flusso d'aria. Ogni oggetto è ricoperto di ghiaccio e quindi mantiene la sua forma e la sua separazione. Le verdure surgelate possono essere conservate in grandi contenitori e riconfezionate quando necessario in piccole unità. Nel congelamento fluido (uno dei metodi più antichi conosciuti) il cibo, solitamente pesce, viene immerso in una forte soluzione di salamoia. Il sale può penetrare nei prodotti non confezionati e persino negli involucri, alterandone il sapore e accelerando l'irrancidimento. Questo metodo era diminuito in uso, ma ora sta guadagnando terreno di nuovo con lo sviluppo di materiali di imballaggio in plastica più efficaci. Il pollame viene congelato mediante una combinazione dei metodi di congelamento fluido e aria. Ogni uccello, imballato in polietilene o materiale simile, viene prima spruzzato o immerso in un fluido per congelare il suo strato esterno; l'interno viene poi congelato in abbattitore.
Il congelamento per contatto è il metodo comune per i prodotti alimentari confezionati in cartoni, che vengono posti tra ripiani cavi attraverso i quali viene fatto circolare un fluido refrigerante; i ripiani vengono premuti in piano contro i cartoni, solitamente mediante pressione idraulica.
Nel congelamento liquido, il prodotto viene posto su un nastro trasportatore che viene fatto passare attraverso un serbatoio di azoto liquido (o occasionalmente anidride carbonica liquida) o attraverso un tunnel dove viene spruzzato azoto liquido. Il congelamento avviene a temperature fino a –196 ºC e non tutti i tipi di prodotti o confezioni possono resistere a questo freddo. Il deidro-congelamento, che rimuove parte dell'acqua prima del congelamento, viene utilizzato per alcune verdure e frutta. Si ottiene una notevole riduzione di peso, con minori costi di trasporto, stoccaggio e confezionamento.
Durante la conservazione a freddo, il prodotto deve essere mantenuto a una temperatura compresa tra –25 e –30 ºC e deve essere mantenuta una buona circolazione dell'aria. Il trasporto di merci congelate deve avvenire in vagoni refrigerati, camion, navi e così via, e durante il carico e lo scarico, le merci devono essere esposte il meno possibile al calore. Solitamente le aziende produttrici di alimenti surgelati preparano anche la materia prima, ma a volte questo trattamento viene effettuato in stabilimenti separati. Nelle operazioni di carne bovina e pollame, l'anidride carbonica viene spesso utilizzata per raffreddare e conservare il prodotto durante la spedizione.
Pericoli e loro prevenzione
Rischi di lesioni
Le cause più comuni di lesioni nell'industria alimentare sono gli utensili manuali, in particolare i coltelli; funzionamento di macchinari; collisioni con oggetti in movimento o fermi; cadute o scivolate; e ustioni.
Gli infortuni causati dai coltelli nella preparazione di carne e pesce possono essere ridotti al minimo mediante progettazione e manutenzione, aree di lavoro adeguate, selezione del coltello giusto per il lavoro, fornitura di guanti e grembiuli protettivi resistenti e corretta formazione dei lavoratori sia sull'affilatura che sull'uso di il coltello. Anche i dispositivi di taglio meccanici rappresentano un pericolo e una buona manutenzione e un'adeguata formazione dei lavoratori sono fondamentali per prevenire gli infortuni (vedere figura 1).
Figura 1. Taglio di carne di balena congelata su una sega a nastro senza un'adeguata protezione della macchina e precauzioni elettriche, Giappone, 1989
L.Manderson
Sebbene gli incidenti che coinvolgono i macchinari di trasmissione siano relativamente rari, è probabile che siano gravi. I rischi relativi alle macchine e ai sistemi di movimentazione devono essere studiati individualmente in ogni settore. I problemi di movimentazione possono essere affrontati esaminando attentamente la storia degli infortuni per ogni particolare processo e utilizzando un'adeguata protezione personale, come protezione per piedi e gambe, protezione per mani e braccia e protezione per occhi e viso. I rischi derivanti dai macchinari possono essere prevenuti mediante protezioni sicure dei macchinari. Le apparecchiature di movimentazione meccanica, in particolare i nastri trasportatori, sono ampiamente utilizzate e si dovrebbe prestare particolare attenzione alle linee di contatto in corsa su tali apparecchiature. Le macchine di riempimento e chiusura devono essere completamente chiuse ad eccezione delle aperture di aspirazione e scarico. Le prese dei nastri trasportatori e dei tamburi, così come le pulegge e gli ingranaggi, devono essere protette in modo sicuro. Per evitare tagli nelle conserve, ad esempio, sono necessarie disposizioni efficaci per ripulire lo stagno tagliente o il vetro rotto. Lesioni gravi dovute all'avvio involontario dei macchinari di trasmissione durante la pulizia o la manutenzione possono essere evitate mediante rigorose procedure di lockout/tagout.
Gli incidenti da caduta sono spesso causati da:
Sono comuni ustioni e scottature da liquori caldi e attrezzature da cucina; lesioni simili derivano dal vapore e dall'acqua calda utilizzati nella pulizia delle attrezzature. Incidenti ancora più gravi possono verificarsi a causa dell'esplosione di caldaie o autoclavi a causa della mancanza di controlli regolari, scarsa formazione dei dipendenti, procedure inadeguate o scarsa manutenzione. Tutte le apparecchiature a vapore necessitano di una manutenzione regolare e attenta per evitare grandi esplosioni o piccole perdite.
Le installazioni elettriche, specialmente in luoghi bagnati o umidi, richiedono un'adeguata messa a terra e una buona manutenzione per controllare il rischio comune di scosse elettriche. Oltre alle messe a terra adeguate, le prese protette con interruttori di guasto a terra (GFI) sono efficaci nella protezione dalle scosse elettriche. La corretta classificazione elettrica per ambienti pericolosi è fondamentale. Spesso aromi, estratti e polveri polverose infiammabili come polvere di grano, amido di mais o zucchero (considerati prodotti alimentari piuttosto che sostanze chimiche pericolose) possono richiedere apparecchiature elettriche classificate per eliminare l'accensione durante i disturbi o le escursioni del processo. Possono verificarsi incendi anche se la saldatura viene eseguita attorno a polveri organiche esplosive/combustibili in silos e mulini per cereali. Le esplosioni possono verificarsi anche nei forni o nei processi di cottura alimentati a gas o olio se non sono installati, utilizzati o mantenuti correttamente; provvisti dei dispositivi di sicurezza essenziali; o se non vengono seguite le corrette procedure di sicurezza (soprattutto nelle operazioni a fiamma libera).
Il rigoroso controllo dell'igiene del prodotto è fondamentale in tutte le fasi della lavorazione degli alimenti, compresi i macelli. Le pratiche di igiene personale e industriale sono molto importanti per la protezione contro l'infezione o la contaminazione dei prodotti. I locali e le attrezzature dovrebbero essere progettati per incoraggiare l'igiene personale attraverso impianti di lavaggio sani, in posizione comoda e igienico-sanitaria, docce ove necessario, fornitura e lavaggio di indumenti protettivi adeguati e fornitura di creme e lozioni protettive, se del caso.
Anche la rigorosa sanificazione delle attrezzature è vitale per tutte le fasi della lavorazione degli alimenti. Durante il normale funzionamento della maggior parte delle strutture, gli standard di sicurezza sono efficaci per controllare i pericoli delle apparecchiature. Durante il ciclo di sanificazione, le apparecchiature devono essere aperte, le protezioni rimosse e i sistemi di interblocco disattivati. Una frustrazione è che l'attrezzatura è progettata per funzionare, ma la pulizia è spesso un ripensamento. Una quota sproporzionata degli infortuni più gravi si verifica durante questa parte del processo. Le lesioni sono comunemente causate dall'esposizione a punti di presa in movimento, acqua calda, sostanze chimiche e schizzi di acido o base o dalla pulizia di attrezzature in movimento. Anche i tubi flessibili ad alta pressione pericolosi che trasportano acqua calda rappresentano un pericolo. La mancanza di procedure specifiche per le attrezzature, la mancanza di formazione e il basso livello di esperienza del tipico nuovo impiegato costretto a un lavoro di pulizia possono aggravare il problema. Il pericolo aumenta quando l'attrezzatura da pulire si trova in aree non facilmente accessibili. Un efficace programma di lockout/tagout è essenziale. La migliore pratica attuale per aiutare a controllare il problema è la progettazione di strutture clean-in-place. Alcune attrezzature sono progettate per essere autopulenti mediante l'uso di sfere spray ad alta pressione e sistemi di autolavaggio, ma troppo spesso è necessario il lavoro manuale per affrontare i punti problematici. Nelle industrie della carne e del pollame, ad esempio, tutta la pulizia è manuale.
Rischi per la salute
Le infezioni e le malattie infettive o parassitarie trasmesse dagli animali oi prodotti di scarto degli animali utilizzati nella produzione sono problemi occupazionali comuni nell'industria alimentare. Queste zoonosi includono antrace, brucellosi, leptospirosi, tularemia, tubercolosi bovina, morva, erisipeloide, febbre Q, afta epizootica, rabbia e così via. Alcuni manipolatori di alimenti possono essere soggetti a un'ampia varietà di infezioni della pelle, tra cui antrace, actinomicosi ed erisipeloide. Alcuni frutti secchi sono infestati da acari; ciò può influire sui lavoratori nelle operazioni di smistamento.
Oltre alla specifica vaccinazione profilattica contro le malattie infettive, guanti adeguati, una buona igiene personale e le strutture sanitarie per consentire ciò (che sono un prerequisito di qualsiasi industria alimentare come protezione del prodotto) sono le misure preventive più preziose. Sono essenziali buone strutture per lavarsi, comprese le docce, e indumenti protettivi adeguati. Un'assistenza medica efficiente, in particolare per il trattamento di lesioni minori, è un requisito altrettanto importante.
Sono comuni anche dermatiti da contatto e allergie della pelle o delle vie respiratorie causate da prodotti biologici, animali o vegetali. La dermatite primaria può essere causata da sostanze irritanti come acidi, alcali, detergenti e acqua utilizzata per la pulizia; attrito dovuto alla raccolta e all'imballaggio della frutta; e la manipolazione dello zucchero, molto utilizzato nella produzione alimentare. La sensibilizzazione secondaria deriva dalla manipolazione di molti tipi di frutta e verdura. Anche le polveri organiche di grano o farina possono causare malattie respiratorie (ad es. “l'asma del fornaio”) e devono essere controllate. Troppo spesso l'industria alimentare considera gli ingredienti utilizzati come semplici ingredienti, piuttosto che sostanze chimiche che possono avere effetti sulla salute quando i dipendenti sono esposti a forze industriali oa quantità industriali di "normali" ingredienti per la cucina domestica.
Disturbi cumulativi da trauma
Molti degli impianti di lavorazione della carne, del pollame, del pesce e degli alimenti comportano un lavoro altamente ripetitivo e forzato. La natura stessa dei prodotti è tale che spesso è necessario il lavoro manuale per manipolare il prodotto durante l'ispezione o il caricamento di prodotti fragili nell'imballaggio o durante lo scale-up di un prodotto prima dell'acquisto o dell'installazione di apparecchiature ad alto volume. Inoltre, la manipolazione delle scatole per la spedizione può causare lesioni alla schiena. Tre cose a cui prestare attenzione sono i compiti che comportano posture estreme, forze elevate o alti livelli di ripetizione. Combinazioni di più di un fattore rendono il problema più critico. È auspicabile la diagnosi precoce e il trattamento dei lavoratori interessati. La riprogettazione ergonomica delle apparecchiature e altri cambiamenti discussi in articoli specifici in questo capitolo ridurranno l'incidenza di questi pericoli.
I refrigeranti come l'ammoniaca anidra, il cloruro di metile e altri idrocarburi alifatici alogenati utilizzati nel congelamento e nelle celle frigorifere comportano rischi di avvelenamento e ustioni chimiche. La pianificazione dell'emergenza oltre alla normale pianificazione antincendio è importante. È inoltre necessaria la formazione dei lavoratori nelle procedure di evacuazione. Durante l'evacuazione da alcune aree della struttura può essere necessaria una protezione respiratoria del tipo di fuga. Per alcuni prodotti chimici, i sensori nell'edificio vengono utilizzati per avvisare tempestivamente tutti i dipendenti attraverso un sistema di allarme centrale per segnalare la necessità di evacuare. Le reazioni dei lavoratori all'aumento dei livelli di ammoniaca devono essere prese sul serio e i lavoratori interessati devono essere evacuati e curati. Le perdite di ammoniaca richiedono un'attenzione rigorosa e un monitoraggio continuo. L'evacuazione può essere necessaria se i livelli iniziano a salire, prima che vengano raggiunti livelli pericolosi. È necessario selezionare un punto di raccolta centrale in modo che coloro che vengono evacuati non corrano il rischio di trovarsi sottovento rispetto alla perdita di refrigerante. Saranno necessari indumenti di protezione chimica per avvicinarsi in modo aggressivo alla perdita del sistema per contenere il rilascio. Sono infiammabili ed esplosivi anche l'ammoniaca anidra ei refrigeranti usati meno di frequente, come propano, butano, etano ed etilene. Le perdite dai tubi sono generalmente dovute a una manutenzione inadeguata e possono essere prevenute con adeguata attenzione. Devono essere prese misure adeguate per la prevenzione delle esplosioni e antincendio.
Pesticidi, fumiganti e altri materiali pericolosi devono essere tenuti sotto stretto controllo e utilizzati solo secondo le indicazioni del produttore. I pesticidi organofosfati devono essere utilizzati solo se accompagnati da monitoraggio biologico per assicurare il controllo dell'esposizione.
La tradizionale saldatura stagno/piombo della giunzione laterale di una lattina per alimenti e la consapevolezza del problema dei livelli di piombo nei prodotti alimentari hanno portato a studi sui livelli ambientali di piombo nelle unità di produzione delle lattine e sui livelli di piombo nel sangue dei lavoratori. Le prove hanno dimostrato che entrambi sono aumentati, ma né il valore limite di soglia ambientale (TLV) né i livelli di piombo nel sangue attualmente accettabili sono mai stati superati. Pertanto, i risultati sono coerenti con un processo di lead "a basso rischio".
Anche l'anidride carbonica, utilizzata per raffreddare i prodotti refrigerati destinati alla spedizione, deve essere tenuta sotto stretto controllo. È necessario fornire un'adeguata ventilazione sui contenitori del ghiaccio secco per evitare che il gas provochi effetti negativi.
L'esposizione al freddo può variare dalla manipolazione e stoccaggio delle materie prime in inverno o in locali di lavorazione e stoccaggio raffreddati con "aria ferma", a temperature estreme nella refrigerazione ad aria delle materie prime, come nell'industria dei gelati e dei surgelati. I lavoratori delle celle frigorifere possono subire danni alla salute a causa dell'esposizione al freddo se non vengono forniti indumenti protettivi adeguati. L'esposizione al freddo è più critica per i dipendenti con lavori sedentari in ambienti molto freddi. Le barriere dovrebbero essere utilizzate per deviare le brezze fredde dai lavoratori in piedi vicino ai ventilatori utilizzati per far circolare l'aria. È consigliabile la rotazione del lavoro in luoghi più attivi o più caldi. Nei grandi impianti di congelamento a tunnel, può essere fatale per i lavoratori rimanere nel flusso d'aria in rapido movimento, anche se indossano indumenti polari. È particolarmente importante vietare l'ingresso in un congelatore a tunnel in funzione e predisporre efficaci dispositivi di interblocco o utilizzare il protocollo di ingresso in spazi ristretti per garantire che i congelatori non possano essere avviati mentre i lavoratori si trovano ancora all'interno. Mense calde e la fornitura di bevande calde mitigheranno gli effetti del lavoro a freddo.
Il calore, spesso combinato con un'elevata umidità durante la cottura e la sterilizzazione, può produrre un ambiente fisico altrettanto intollerabile, in cui il colpo di calore e l'esaurimento da calore sono un problema. Queste condizioni si riscontrano soprattutto nelle lavorazioni che comportano l'evaporazione di soluzioni, come la produzione di concentrato di pomodoro, spesso in paesi dove prevalgono già condizioni di caldo. È anche prevalente sui piani di macellazione dei macelli. Sono essenziali sistemi di ventilazione efficaci, con particolare attenzione ai problemi di condensa. L'aria condizionata potrebbe essere necessaria in alcune zone.
Un grave pericolo per la salute nella maggior parte degli impianti moderni, specialmente con l'inscatolamento, è l'esposizione al rumore. L'inserimento di ulteriori macchine ad alta velocità in uno spazio limitato continua a far aumentare i livelli di rumorosità, nonostante i migliori sforzi per mantenerli al di sotto degli 85 dBA. La produzione, il trasporto e il riempimento di lattine a velocità fino a 1,000 al minuto comporta l'esposizione degli operatori a un livello di rumore fino a 100 dBA a frequenze comprese tra 500 e 4,000 Hz, una dose equivalente di circa 96 dBA, che se incontrollata porterà in molti casi alla sordità indotta dal rumore per tutta la vita lavorativa. Alcune tecniche ingegneristiche possono portare a una certa riduzione del rumore; questi includono supporti fonoassorbenti, elevatori magnetici, cavi rivestiti in nylon e adattamento della velocità nei sistemi di trasporto delle lattine. Tuttavia, alcuni cambiamenti radicali nel settore, come l'uso di contenitori di plastica, sono l'unica speranza per il futuro di produrre un ambiente ragionevolmente privo di rumore. Allo stato attuale, dovrebbe essere istituito un programma di conservazione dell'udito basato su esami audiometrici, dispositivi di protezione dell'udito e istruzione. Dovrebbero essere forniti rifugi antirumore e protezioni per le orecchie personali.
Laddove vengono utilizzate radiazioni ionizzanti, sono necessarie tutte le precauzioni applicabili a tale lavoro (ad esempio, protezione dalle radiazioni, monitoraggio dei rischi, screening sanitario e visite mediche periodiche).
È auspicabile la supervisione medica dei lavoratori; molte fabbriche alimentari sono piccole e l'appartenenza a un servizio medico di gruppo può essere il modo più efficace per garantirlo.
I comitati per la salute e la sicurezza che coinvolgono efficacemente l'intera organizzazione, inclusi gli operatori di produzione, nello sviluppo dei programmi dell'impianto sono la chiave per un funzionamento sicuro. Troppo spesso l'industria alimentare non è considerata particolarmente pericolosa e si sviluppa un senso di autocompiacimento. Spesso i materiali utilizzati sono quelli con cui le persone hanno familiarità e quindi le persone potrebbero non comprendere i pericoli che possono sorgere quando vengono impiegate forze o quantità industriali. I dipendenti dell'impianto che comprendono che le regole e le procedure di sicurezza sono in atto per proteggere la loro salute e sicurezza e non semplicemente per soddisfare i requisiti governativi sono fondamentali per lo sviluppo di un programma di sicurezza di qualità. La direzione deve stabilire pratiche e politiche che consentano ai dipendenti di sviluppare tali convinzioni.
La struttura di base dei fogli di cellulosa e carta è un feltro di fibre di cellulosa tenuto insieme da legami idrogeno. La cellulosa è un polisaccaride con da 600 a 1,500 unità di zucchero ripetute. Le fibre hanno un'elevata resistenza alla trazione, assorbono gli additivi utilizzati per modificare la polpa nei prodotti di carta e cartone, e sono elastiche, chimicamente stabili e bianche. Lo scopo della spappolatura è separare le fibre di cellulosa dagli altri componenti della fonte di fibre. Nel caso del legno, questi includono emicellulose (con 15-90 unità zuccherine ripetute), lignine (unità altamente polimerizzate e complesse, principalmente fenilpropano; agiscono come la "colla" che cementa insieme le fibre), estrattivi (grassi, cere , alcoli, fenoli, acidi aromatici, oli essenziali, oleoresine, stearols, alcaloidi e pigmenti), e minerali e altre sostanze inorganiche. Come mostrato nella tabella 1, le proporzioni relative di questi componenti variano a seconda della fonte di fibre.
Tabella 1. Costituenti chimici delle fonti di cellulosa e fibre di carta (%)
Conifere |
Hardwoods |
Cannuccia |
Bambù |
Cotone |
|
carboidrati |
|||||
a-cellulosa |
38-46 |
38-49 |
28-42 |
26-43 |
80-85 |
emicellulosa |
23-31 |
20-40 |
23-38 |
15-26 |
nd |
La lignina |
22-34 |
16-30 |
12-21 |
20-32 |
nd |
Estratti |
1-5 |
2-8 |
1-2 |
0.2-5 |
nd |
Minerali e altro |
|
|
|
|
|
nd = nessun dato disponibile.
Le conifere e le latifoglie sono le principali fonti di fibre per la cellulosa e la carta. Le fonti secondarie includono cannucce di grano, segale e riso; canne, come la bagassa; steli legnosi di bambù, lino e canapa; e fibre di semi, foglie o rafia, come cotone, abaca e sisal. La maggior parte della pasta di cellulosa è ricavata da fibre vergini, ma la carta riciclata rappresenta una quota crescente della produzione, passando dal 20% nel 1970 al 33% nel 1991. tonnellate, figura 88); pertanto, la descrizione dei processi di cellulosa e carta nel seguente articolo si concentra sulla produzione a base di legno. I principi di base si applicano anche ad altre fibre.
Figura 1. Capacità mondiali di cellulosa, per tipo di cellulosa
Si pensa che la parola Caffè deriva da Kaffa, villaggio dell'Etiopia dove si pensa abbia origine la pianta. Alcuni, tuttavia, ritengono che la parola derivi da qahwa, significa vino in arabo. La coltivazione del caffè si è diffusa in tutto il mondo, a partire dall'Arabia (una specie si chiama Coffea arabica, e una varietà è Moca, prende il nome da un villaggio arabo), passando per molti paesi, come Ceylon, Giava, India, Filippine, Hawaii e Vietnam, tra gli altri, alcuni dei quali sono ancora oggi importanti produttori. In America il caffè è stato introdotto da piante precedentemente adattate al clima di Amsterdam e Parigi, piantate in Martinica, Suriname e Guyana francese, da dove è stato portato in Brasile, il più grande paese produttore al mondo.
La produzione mondiale può essere stimata dalla figura 1. Il raccolto del 1995-96 ha generato una ricchezza stimata in circa 27 milioni di dollari USA, indicando l'importanza economica di questo prodotto a livello mondiale.
Figura 1. Produzione mondiale di caffè per il 1995 - 96
La tendenza verso un'economia globale, la crescente concorrenza e la ricerca di tecnologie a maggiore produttività hanno effetti anche sulla coltivazione del caffè. La meccanizzazione viene diffusa e aggiornata. Inoltre, vengono introdotti nuovi metodi di coltivazione, tra cui la coltivazione ad alta densità, in cui la distanza tra le piante viene ridotta. Questo metodo moderno porta il numero di piante di caffè da 3,000 o 4,000 a 100,000 piante per ettaro, con un aumento della produttività di circa il 50% rispetto al metodo tradizionale. Questa procedura è importante per la salute dei lavoratori, poiché comporta minori rischi e viene applicato meno erbicida, soprattutto dopo il terzo anno. D'altra parte, c'è un aumento della frequenza del taglio degli alberi e una maggiore richiesta di controllo delle malattie fungine nelle piante.
Il caffè è molto sensibile alle fluttuazioni del commercio internazionale; molti paesi tendono a sostituire il caffè con altre colture in cui il ritorno economico è più prevedibile. In Brasile, ad esempio, il caffè rappresentava il 68% del volume totale delle esportazioni nel 1920; negli anni '1990 è solo del 4%. Il caffè viene sostituito da semi di soia, agrumi, mais, lattice e soprattutto canna da zucchero.
È estremamente difficile ottenere una stima attendibile della forza lavoro totale coinvolta nella coltivazione del caffè perché il numero di lavoratori occupati è piuttosto variabile. Durante la raccolta viene assunto un gran numero di lavoratori stagionali, che vengono licenziati subito dopo la fine del raccolto. Inoltre, nelle piccole proprietà, molto spesso i lavoratori non sono registrati legalmente, e quindi non compaiono nei rapporti ufficiali. In Brasile nel 1993, per una produzione di 28.5 milioni di sacchi di caffè, il numero di lavoratori era stimato in 1.1 milioni di posti di lavoro diretti e da 4 a 5 milioni di posti di lavoro indiretti. Applicando gli stessi parametri alla produzione mondiale dello stesso anno, i lavoratori del caffè nel mondo potrebbero essere stimati in circa 3.6 milioni.
Altrettanto difficile è conoscere il dato medio di addetti per proprietà rurale. In generale predominano le proprietà di piccole o medie dimensioni. La distribuzione per sesso ed età della popolazione attiva è ugualmente sconosciuta, anche se la popolazione femminile tra i lavoratori è in aumento e si sa che i bambini sono impiegati nelle piantagioni di caffè. Le cifre relative ai lavoratori iscritti al sindacato variano a seconda delle politiche del lavoro in ciascun paese, ma si sa che sono generalmente scarse.
Operazioni
La coltivazione e il trattamento del caffè prevedono le seguenti fasi: abbattimento degli alberi; preparazione del terreno; piantumazione (di solito le piantine vengono coltivate in vivai nelle stesse o in proprietà esterne); trattamento (correzione del terreno, concimazione, disinfestazione e pulizia del terreno manualmente o con erbicidi); raccolta della frutta (la frutta matura è solitamente rossa e quindi chiamata bacca - vedi figura 2; setacciatura per eliminare le impurità; trasporto; lavaggio per rimuovere polpa e membrane; essiccazione al sole, rotazione dei chicchi con un rastrello o essiccazione meccanica mediante getto d'aria calda ; separazione manuale dei chicchi; stoccaggio in silos; e insaccamento.
Figura 2. Coltivazione di caffè ad alta densità con frutti di bosco
[Mancante]
Potenziali rischi
I fattori di rischio che possono influire sulla salute dei lavoratori nella coltivazione del caffè sono gli stessi dei lavoratori agricoli in generale.
Dall'abbattimento degli alberi e dalla preparazione del terreno allo stoccaggio finale dei sacchi di caffè, ogni passaggio può comportare diversi fattori di rischio per la salute e la sicurezza dei lavoratori. I rischi di infortunio sono presenti principalmente nelle lavorazioni meccanizzate, nell'abbattimento degli alberi, nella preparazione del terreno, nella raccolta meccanica, nel trasporto del caffè e anche dei lavoratori, nel trattamento della frutta (compreso il rischio di esplosione della caldaia) e nell'uso di utensili manuali (molto spesso improvvisati o privi di manutenzione).
I potenziali rischi di malattie professionali dovuti alle condizioni fisiche sono correlati all'esposizione al calore nelle operazioni di essiccazione, alla radiazione solare, al rumore delle macchine, ai problemi ergonomici degli utensili manuali, alle vibrazioni dei macchinari e dei trattori e al freddo e all'umidità dovuti all'esposizione all'aperto.
I principali agenti chimici presenti come potenziali rischi per la salute dei lavoratori sono i pesticidi e gli erbicidi. Quelli più usati sono il glifosato come erbicida, i sali di rame come fungicidi e composti organofosforici per altri parassiti che si trovano comunemente sulle piante di caffè. Il numero di applicazioni di pesticidi varia a seconda dell'età degli alberi, della composizione del suolo, delle condizioni climatiche, delle specie o varietà di vegetazione, del sistema di coltivazione (ad esempio, alta o bassa densità) e di altri fattori. La spruzzatura viene solitamente eseguita individualmente con attrezzature a zaino o da trattori. Di solito sono necessarie grandi quantità e si dice che "senza irrorazione non è disponibile alcun raccolto".
Anche i fertilizzanti chimici possono presentare un rischio per la salute. Spesso vengono utilizzati composti derivati da boro, zinco, azoto, sodio, potassio, calcio, magnesio e zolfo. Il rilascio di particelle dalla manipolazione del fertilizzante dovrebbe essere tenuto sotto controllo.
Gli agenti biologici possono rappresentare rischi importanti per la salute dei lavoratori. Possono includere, ad esempio, morsi o punture di serpenti, ragni, api, zanzare e acaridi, alcuni dei quali importanti come vettori di malattie. In alcune aree, le malattie endemiche possono rappresentare un serio rischio per i lavoratori del caffè.
I fattori ergonomici, psicosociali e organizzativi sono discussi di seguito.
Effetti sulla salute
Esempi di lesioni legate al lavoro sono tagli da utensili manuali, distorsioni e fratture da macchine e lesioni da trattori. Infortuni mortali, anche se insoliti, si sono verificati a seguito di ribaltamento di trattori o mezzi inadeguati adibiti al trasporto dei lavoratori. Quando si utilizza l'essiccazione artificiale, le fonti di calore possono causare ustioni ed esplosioni.
Le malattie professionali possono derivare dall'esposizione alla radiazione solare ultravioletta; le condizioni cutanee possono variare da un semplice eritema al cancro della pelle. Perdita dell'udito tra gli operatori della macchina, condizioni allergiche polmonari, avvelenamento da erbicidi e pesticidi, callosità, malattie polmonari, condizioni ossee e circolatorie dovute a vibrazioni e disturbi muscolari e scheletrici dovuti a posizioni ergonomiche inadeguate o peso eccessivo (una bustina di caffè può pesare 60 kg ) sono altre condizioni occupazionali che possono verificarsi tra i lavoratori della coltivazione del caffè. Sebbene sia principalmente un problema tra i lavoratori che lavorano i chicchi di caffè, i gestori di fagiolini si sono lamentati di problemi respiratori e agli occhi. La polvere di chicchi di caffè è stata associata a malattie professionali da polvere.
Malattie tropicali come la malaria, la febbre gialla, la filariosi, la tripanossomiasi, la leishmaniosi e l'oncocercosi sono prevalenti in alcune zone di coltivazione. Il tetano è ancora diffuso in molte zone rurali.
Problemi di salute più complessi legati a fattori psicosociali e organizzativi possono colpire anche i lavoratori del caffè. Poiché durante la vendemmia è richiesto un numero elevato di lavoratori, e pochissimi durante il resto dell'anno, vengono solitamente praticati contratti stagionali, spesso con gravi problemi di salute.
In molti casi, i lavoratori lasciano le loro famiglie e rimangono durante la stagione del raccolto in alloggi precari in condizioni igienico-sanitarie inadeguate. Se l'area di semina è vicina alla città, l'agricoltore assumerà un solo uomo in famiglia. Tuttavia, per aumentare il profitto, il lavoratore stesso può portare in aiuto tutta la sua famiglia, comprese donne e bambini. In alcune zone, il numero di bambini al lavoro è così alto che le scuole rimarranno chiuse durante l'intera stagione del raccolto.
In questo tipo di attività stagionale, i lavoratori passeranno da un tipo di coltivazione all'altro, a seconda del periodo di raccolta. Poiché gli uomini lasciano le loro famiglie, le donne sono chiamate "vedove con mariti viventi". Molto spesso un uomo crescerà un'altra famiglia, lontano dalla sua città d'origine.
Il corretto rispetto della legislazione del lavoro e della previdenza sociale è solitamente limitato alle grandi piantagioni e l'ispezione del lavoro nelle zone rurali è generalmente inefficace. L'assistenza sanitaria è solitamente molto limitata. La durata del lavoro è estesa a molte ore al giorno; i fine settimana e le ferie normali sono raramente rispettati.
Questi fattori psicosociali e organizzativi determinano un marcato deterioramento della salute dei lavoratori, che si manifesta con l'invecchiamento precoce, la bassa aspettativa di vita, l'aumento della prevalenza e della maggiore durata delle malattie, la malnutrizione (mangiare il cibo portato al campo in lattine senza riscaldamento ha portato i lavoratori ricevere un soprannome—boias frias in portoghese), anemia e ipovitaminosi che portano alla perdita di disponibilità al lavoro, disturbi mentali e altre manifestazioni.
Frodi
Le misure preventive riguardanti il caffè sono le stesse che si applicano al lavoro rurale in generale. La protezione collettiva comprende la protezione delle macchine, la cura nell'applicazione di pesticidi ed erbicidi, le operazioni di meccanizzazione che richiedono uno sforzo e un consumo di energia indebiti e un adeguato trasporto dei lavoratori. Nelle piantagioni ad alta densità, il taglio regolare non consentirà agli alberi di crescere, il che eliminerà l'uso di pericolose e scomode scale per la raccolta manuale. Quando l'asciugatura richiede l'utilizzo di caldaie, è di fondamentale importanza un'accurata manutenzione preventiva periodica. Il controllo biologico dei parassiti e un'adeguata selezione di specie resistenti alle pestilenze sono importanti misure preventive riguardanti i pesticidi, evitando le malattie dei lavoratori e anche la protezione dell'ambiente.
L'attuazione dell'uso dei DPI raccomandati è difficile perché tali attrezzature di solito non sono adattate alle condizioni climatiche o al biotipo dei lavoratori. Inoltre, di solito non esiste un orientamento educativo per facilitare l'uso e la selezione delle attrezzature non è sempre corretta. L'attrezzatura di uso generale è limitata a stivali, cappelli e indumenti per proteggersi dalle intemperie, anche se possono essere necessarie protezioni per mani, polmoni, occhi e orecchie.
La prevenzione per controllare i fattori psicosociali e organizzativi può portare a molte difficoltà. La consapevolezza dei lavoratori dovrebbe essere aumentata attraverso attività educative, specialmente nei sindacati e in altre organizzazioni dei lavoratori, aumentando la percezione dei diritti dei lavoratori a migliori condizioni di vita e di lavoro; inoltre, i datori di lavoro dovrebbero sviluppare le proprie percezioni riguardo alle proprie responsabilità sociali nei confronti della forza lavoro. Lo Stato dovrebbe esercitare un efficace e costante orientamento e applicazione ovunque sia richiesta un'azione legale. Alcuni paesi hanno sviluppato norme e regolamenti specificamente applicabili ai lavoratori rurali. In Brasile, ad esempio, gli standard normativi rurali stabiliscono direttive generali riguardanti la sicurezza nelle attività rurali, l'organizzazione dei servizi di salute sul lavoro e dei comitati per la sicurezza nelle piantagioni, l'uso di dispositivi di protezione individuale e la manipolazione di prodotti chimici (pesticidi, fertilizzanti e prodotti per la correzione del terreno).
Il controllo sanitario attraverso la medicina del lavoro dovrebbe coprire la valutazione degli effetti sulla salute dovuti all'esposizione a pesticidi, radiazioni ultraviolette, rumore eccessivo e molti altri pericoli. In molte circostanze può essere più necessario controllare le malattie da vermi, anemia, ipertensione, problemi comportamentali, difetti oculari e problemi simili, a causa della loro elevata prevalenza nelle zone rurali. Va sottolineata l'educazione sanitaria, così come l'immunizzazione contro il tetano, anche per le lavoratrici gestanti per prevenire il tetano neonatale. In alcune regioni è necessaria l'immunizzazione contro la febbre gialla. La chemioprofilassi è raccomandata nelle aree in cui la malaria è endemica, insieme all'uso di repellenti e ad un orientamento preventivo contro le zanzare, fino a quando l'igiene non sarà adeguata a controllare o sopprimere i vettori dell'agente eziologico. Dovrebbe essere disponibile un siero contro il veleno di serpente.
Riconoscimento: Gli autori si ringraziano per la collaborazione ricevuta dal Professor Nelson Batista Martin, dell'Istituto di Economia Rurale, Segretario di Stato per l'Agricoltura, San Paolo; Andre Nasser e Ricardo Luiz Zucas, della Società rurale brasiliana; e Monica Levy Costa, del School Health Center, School of Public Health, Sao Paulo University.
I lavoratori agricoli migranti e stagionali rappresentano una vasta popolazione globale con il doppio rischio di rischi per la salute sul lavoro dell'agricoltura sovrapposti a una base di povertà e migrazione, con i relativi problemi di salute e sicurezza. Negli Stati Uniti, ad esempio, ci sono ben 5 milioni di lavoratori agricoli migranti e stagionali, anche se non si conoscono numeri precisi. Poiché la popolazione agricola totale è diminuita negli Stati Uniti, la percentuale di lavoratori agricoli assunti è aumentata. A livello globale, i lavoratori migrano in ogni regione del mondo per lavoro, spostandosi generalmente dai paesi più poveri a quelli più ricchi. In generale, ai migranti vengono affidati lavori più pericolosi e difficili e hanno tassi più elevati di malattie e infortuni. La povertà e la mancanza di un'adeguata protezione legale esacerbano i rischi di malattie professionali e non professionali.
Gli studi sulle esposizioni pericolose e sui problemi di salute in questa popolazione sono stati limitati a causa della generale scarsità di studi sulla salute sul lavoro in agricoltura e delle difficoltà specifiche nello studio dei lavoratori agricoli, a causa dei loro modelli di residenza migratoria, delle barriere linguistiche e culturali e delle limitate risorse economiche e politiche .
I lavoratori agricoli migranti e stagionali negli Stati Uniti sono prevalentemente giovani maschi ispanici, sebbene i lavoratori agricoli includano anche bianchi, neri, sud-est asiatici e altri gruppi etnici. Quasi due terzi sono nati all'estero; la maggior parte ha bassi livelli di istruzione e non parla o legge l'inglese. La povertà è un segno distintivo dei lavoratori agricoli, con oltre la metà dei quali ha un reddito familiare inferiore al livello di povertà. Prevalgono condizioni di lavoro scadenti, i salari sono bassi e ci sono pochi benefici. Ad esempio, meno di un quarto ha un'assicurazione sanitaria. I lavoratori agricoli stagionali e migranti negli Stati Uniti lavorano circa metà dell'anno nella fattoria. La maggior parte del lavoro è in colture ad alta intensità di manodopera come la raccolta di frutta, noci o verdure.
Lo stato di salute generale dei lavoratori agricoli deriva direttamente dalle loro condizioni di lavoro e dal basso reddito. Esistono carenze nella nutrizione, negli alloggi, nei servizi igienico-sanitari, nell'istruzione e nell'accesso alle cure mediche. Anche le condizioni di vita affollate e un'alimentazione inadeguata possono contribuire all'aumento del rischio di malattie acute e infettive. I lavoratori agricoli vedono un medico meno spesso rispetto alle popolazioni non agricole e le loro visite sono prevalentemente per il trattamento di malattie acute e lesioni. L'assistenza preventiva è carente nelle popolazioni di lavoratori agricoli e le indagini sulle comunità di lavoratori agricoli rilevano un'alta prevalenza di individui con problemi di salute che richiedono attenzione. I servizi preventivi come la vista e le cure dentistiche sono gravemente carenti e altri servizi preventivi come le vaccinazioni sono al di sotto della media della popolazione. L'anemia è comune, probabilmente riflettendo un cattivo stato nutrizionale.
La povertà e altri ostacoli per i lavoratori agricoli migranti e stagionali generalmente si traducono in condizioni di vita e di lavoro inferiori agli standard. Molti lavoratori non hanno ancora accesso ai servizi igienici di base in cantiere. Le condizioni di vita variano da alloggi adeguati mantenuti dal governo a baracche scadenti e campi utilizzati mentre esiste il lavoro in una particolare area. La scarsa igiene e l'affollamento possono essere problemi particolari, aumentando i rischi di malattie infettive nella popolazione. Questi problemi sono esacerbati tra i lavoratori che migrano per seguire il lavoro agricolo, riducendo le risorse e le interazioni della comunità in ogni luogo di vita.
Vari studi hanno evidenziato un maggior carico di malattie infettive sulla morbilità e sulla mortalità in questa popolazione. Le malattie parassitarie sono notevolmente aumentate tra i lavoratori migranti. È stato riscontrato un aumento dei decessi per tubercolosi, così come per molte altre malattie croniche come quelle del tratto cardiovascolare, respiratorio e urinario. Il maggiore aumento dei tassi di mortalità è per le lesioni traumatiche, simile all'aumento osservato per questa causa tra gli agricoltori.
Desta particolare preoccupazione lo stato di salute dei figli dei lavoratori agricoli. Oltre allo stress della povertà, della cattiva alimentazione e delle cattive condizioni di vita, la relativa carenza di servizi sanitari preventivi ha un impatto particolarmente grave sui bambini. Inoltre sono esposti ai rischi dell'agricoltura in giovane età, sia vivendo nell'ambiente agricolo che svolgendo lavori agricoli. I bambini di età inferiore a 5 anni sono maggiormente a rischio di lesioni non intenzionali dovute a rischi agricoli come macchinari e animali da fattoria. Al di sopra dei 10 anni, molti bambini iniziano a lavorare, in particolare nei momenti di forte necessità di manodopera, come durante la mietitura. I bambini che lavorano possono non avere la forza fisica e la coordinazione necessarie per il lavoro agricolo, né hanno un giudizio adeguato per molte situazioni. L'esposizione ai prodotti chimici per l'agricoltura è un problema particolare, poiché i bambini potrebbero non essere a conoscenza della recente applicazione sul campo o essere in grado di leggere le avvertenze sui contenitori dei prodotti chimici.
I lavoratori agricoli corrono un rischio maggiore di contrarre malattie da pesticidi durante il lavoro nei campi. Le esposizioni si verificano più comunemente per contatto diretto con lo spray dell'attrezzatura di applicazione, per contatto prolungato con fogliame irrorato di recente o per dispersione di pesticidi applicati da aeroplani o altre attrezzature di spruzzatura. In alcuni paesi esistono intervalli di rientro per prevenire il contatto fogliare mentre il pesticida sul fogliame è ancora tossico, ma molti luoghi non hanno intervalli di rientro o potrebbero non essere rispettati per accelerare il raccolto. Gli avvelenamenti di massa dovuti all'esposizione ai pesticidi continuano a verificarsi tra i lavoratori agricoli.
Il maggior rischio sul posto di lavoro per i lavoratori agricoli è rappresentato da distorsioni, stiramenti e lesioni traumatiche. Il rischio di questi risultati è aumentato dalla natura ripetitiva di gran parte del lavoro agricolo ad alta intensità di manodopera, che spesso comporta che i lavoratori si pieghino o si chinino per raggiungere i raccolti. Alcune attività di raccolta possono richiedere al lavoratore di trasportare sacchi pesanti pieni della merce raccolta, spesso mentre si tiene in equilibrio su una scala. In questa situazione esiste un rischio sostanziale di lesioni traumatiche e stiramenti muscoloscheletrici.
Negli Stati Uniti, una delle cause più gravi di lesioni mortali ai lavoratori agricoli è rappresentata dagli incidenti automobilistici. Questi si verificano spesso quando i lavoratori agricoli guidano o vengono guidati da o verso i campi molto presto o tardi durante la giornata su strade rurali non sicure. Le collisioni possono verificarsi anche con attrezzature agricole che si muovono lentamente.
L'esposizione alla polvere e alle sostanze chimiche comporta un aumento del rischio di sintomi respiratori e malattie nei lavoratori agricoli. Il rischio specifico varierà con le condizioni locali e le merci. Ad esempio, nell'agricoltura in clima secco, l'esposizione alla polvere inorganica può provocare bronchiti croniche e malattie polmonari trasmesse dalla polvere.
Le malattie della pelle sono il problema di salute legato al lavoro più comune tra i lavoratori agricoli. Ci sono numerose cause di malattie della pelle in questa popolazione, inclusi traumi dovuti all'uso di attrezzature manuali come forbici, sostanze irritanti e allergeni in prodotti chimici per l'agricoltura, materiali vegetali e animali allergenici (tra cui edera velenosa e quercia velenosa), ortiche e altre piante irritanti, infezioni della pelle causate o esacerbato dal calore o dal contatto prolungato con l'acqua e dall'esposizione al sole (che può causare il cancro della pelle).
Molte altre malattie croniche possono essere più comuni tra i lavoratori agricoli migranti e stagionali, ma i dati sui rischi effettivi sono limitati. Questi includono il cancro; esiti riproduttivi avversi, inclusi aborto spontaneo, infertilità e difetti alla nascita; e disturbi neurologici cronici. Tutti questi risultati sono stati osservati in altre popolazioni agricole, o in quelle con un'esposizione di alto livello a varie tossine agricole, ma si sa poco sul rischio effettivo nei lavoratori agricoli.
Gli effetti sulla salute riscontrati nella lavorazione degli alimenti sono simili a quelli riscontrati in altre operazioni di produzione. Disturbi respiratori, malattie della pelle e allergie da contatto, problemi di udito e disturbi muscoloscheletrici sono tra i più comuni problemi di salute sul lavoro nell'industria alimentare e delle bevande (Tomoda 1993; BLS 1991; Caisse nationale d'assurance maladie des travailleurs salariés 1990). Anche gli estremi termici sono una preoccupazione. La tabella 1 mostra le classifiche delle tre malattie professionali più comuni in questo settore in paesi selezionati.
Tabella 1. Malattie professionali più comuni nelle industrie alimentari e delle bevande in paesi selezionati
Paese |
Anno |
Malattie professionali |
|||
Il più comune |
Secondo più comune |
Terzo più comune |
Altro |
||
Austria |
1989 |
Bronchite, asma |
Problema uditivo |
Malattie della pelle |
Infezioni trasmesse dagli animali |
Belgio (cibo) |
1988 |
Malattie indotte da inalazione di sostanze |
Malattie indotte da agenti fisici |
Malattie della pelle |
Infezioni o parassiti da animali |
Belgio (bere) |
1988 |
Malattie indotte da agenti fisici |
Malattie indotte da agenti chimici |
Malattie indotte da inalazione di sostanze |
- |
Colombia |
1989 |
Problema uditivo |
Disturbi respiratori (asma) |
Disordini muscolo-scheletrici |
Malattie della pelle |
Cecoslovacchia |
1988 |
Disturbi respiratori |
Disordini muscolo-scheletrici |
Disturbi digestivi |
Disturbi circolatori, malattie della pelle |
Danmark |
1988 |
Disturbi della coordinazione fisica |
Malattie della pelle |
Problema uditivo |
Infezioni, allergie |
Francia |
1988 |
Asma e altri disturbi respiratori |
Stiramenti in varie parti del corpo (ginocchia, gomiti) |
Setticemia (avvelenamento del sangue) e altre infezioni |
Problema uditivo |
Polonia |
1989 |
Disturbi respiratori |
Malattie della pelle |
infezioni |
Problema uditivo |
Svezia |
1989 |
Disordini muscolo-scheletrici |
Allergie (contatto con agenti chimici) |
Problema uditivo |
infezioni |
Stati Uniti |
1989 |
Disturbi associati a traumi ripetuti |
Malattie della pelle |
Malattie da agenti fisici |
Condizioni respiratorie associate ad agenti tossici |
Fonte: Tomoda 1993.
Apparato respiratorio
I problemi respiratori possono essere in gran parte classificati come rinite, che colpisce i passaggi nasali; broncocostrizione delle principali vie aeree; e polmonite, che consiste in danni alle strutture fini del polmone. L'esposizione alla polvere aerodispersa di vari prodotti alimentari, nonché a sostanze chimiche, può portare a enfisema e asma. Uno studio finlandese ha rilevato rinite cronica comune tra i lavoratori dei macelli e dei cibi precotti (30%), i lavoratori dei mulini e dei panifici (26%) e i lavoratori della trasformazione alimentare (23%). Inoltre, gli addetti alla lavorazione degli alimenti (14%) e gli addetti ai macelli/alimenti precotti (11%) soffrivano di tosse cronica. L'agente eziologico è la polvere di farina nei lavoratori della panetteria, mentre si ritiene che le variazioni di temperatura e vari tipi di polvere (spezie) causino malattie in altri rami.
Due studi nell'ex Jugoslavia hanno riscontrato una prevalenza molto più elevata di sintomi respiratori cronici rispetto a un gruppo di controllo. In uno studio sui lavoratori delle spezie il disturbo più comune (57.6%) era la dispnea o difficoltà respiratorie, seguita da catarro nasale (37.0%), sinusite (27.2%), tosse cronica (22.8%) e catarro cronico e bronchite (19.6%) . Uno studio sui lavoratori della lavorazione degli alimenti per animali ha rilevato che oltre agli ingredienti per la lavorazione degli alimenti per animali, l'esposizione includeva coriandolo in polvere, polvere di aglio, polvere di cannella, polvere di paprika rossa e polvere di altre spezie. I non fumatori studiati hanno mostrato una prevalenza significativamente più alta di catarro cronico e costrizione toracica. I fumatori avevano una prevalenza significativamente più alta di tosse cronica; sono stati osservati anche catarro cronico, bronchite cronica e oppressione toracica. La frequenza dei sintomi respiratori acuti associati alla giornata lavorativa era elevata per il gruppo esposto e la capacità ventilatoria respiratoria dei fumatori era significativamente inferiore al previsto. Lo studio ha quindi concluso che esiste un'associazione tra l'esposizione alla polvere di alimenti per animali e lo sviluppo di disturbi respiratori.
Il risarcimento per infortuni sul lavoro nel Regno Unito riconosce l'asma professionale dalla manipolazione di enzimi, animali, cereali e farina. L'esposizione all'aldeide cinnamica dalla corteccia degli alberi e all'anidride solforosa, un agente sbiancante e fumigante, causa un'elevata prevalenza di asma nei lavoratori della cannella nello Sri Lanka. L'esposizione alla polvere è minima per i lavoratori che sbucciano la corteccia, ma i lavoratori nei negozi degli acquirenti locali sono esposti a livelli elevati di polvere e anidride solforosa. Uno studio ha rilevato che 35 lavoratori della cannella su 40 si lamentavano di tosse cronica (37.5%) o soffrivano di asma (22.5%). Altre anomalie includevano perdita di peso (65%), irritazione cutanea (50%), perdita di capelli (37.5%), irritazione oculare (22.5%) ed eruzioni cutanee (12.5%). Per i lavoratori che lavorano con concentrazioni simili di polvere nell'aria di origine vegetale, l'asma è più alta nei lavoratori della cannella (22.5%, rispetto al 6.4% nei lavoratori del tè e al 2.5% nei lavoratori del kapok). Non si ritiene che il fumo sia direttamente correlato alla tosse, poiché sintomi simili si sono verificati in 8 donne non fumatrici e 5 uomini che fumavano circa 7 sigarette al giorno. L'irritazione della mucosa respiratoria causata dalla polvere di cannella provoca la tosse.
Altri studi hanno esaminato la relazione tra i disturbi respiratori e gli allergeni e antigeni originari di alimenti, come proteine dell'uovo e prodotti ittici. Sebbene nessuna polvere specifica sul posto di lavoro possa essere collegata ai vari disturbi respiratori acuti e cronici tra i lavoratori esposti, i risultati degli studi indicano una forte associazione tra i disturbi e l'ambiente di lavoro.
L'uso della microbiologia è stato a lungo una parte della produzione alimentare. In generale, la maggior parte dei microrganismi utilizzati nell'industria alimentare e delle bevande è considerata innocua. Vino, formaggio, yogurt e pasta acida utilizzano tutti un processo microbico per ottenere un prodotto utilizzabile. La produzione di proteine ed enzimi utilizza sempre più tecniche biotecnologiche. Alcune specie di aspergillus e bacillus producono amilasi che convertono gli amidi in zucchero. I lieviti trasformano l'amido in acetone. Trichoderma ed Penicillium produrre cellulasi che scompongono la cellulosa. Di conseguenza, le spore di funghi e actinomiceti si trovano ampiamente nella lavorazione degli alimenti. Aspergillus ed Penicillium sono frequentemente presenti nell'aria nelle panetterie. Penicillium si trova anche nei caseifici e negli impianti di lavorazione della carne; durante la stagionatura di formaggi e insaccati si può avere un'abbondante crescita superficiale. Le fasi di pulizia, prima della vendita, li disperdono nell'aria e i lavoratori possono sviluppare alveolite allergica. I casi di asma professionale sono associati a molti di questi organismi, mentre alcuni sono sospettati di causare infezioni o trasportare micotossine. Gli enzimi tripsina, chimotripsina e proteasi sono associati a ipersensibilità e malattie respiratorie, in particolare tra gli operatori di laboratorio.
Oltre al particolato aerodisperso proveniente da alimenti e agenti microbici, l'inalazione di sostanze chimiche pericolose utilizzate come reagenti, refrigeranti, fumiganti e disinfettanti può causare disturbi respiratori e di altra natura. Queste sostanze si trovano in forma solida, liquida o gassosa. L'esposizione pari o superiore ai limiti riconosciuti spesso provoca irritazione della pelle o degli occhi e disturbi respiratori. Mal di testa, salivazione, bruciore alla gola, sudorazione, nausea e vomito sono sintomi di intossicazione da sovraesposizione.
L'ammoniaca è un gas refrigerante incolore, detergente e fumigante per alimenti. L'esposizione all'ammoniaca può provocare ustioni corrosive o formazione di vesciche sulla pelle. Un'esposizione eccessiva e prolungata può produrre bronchite e polmonite.
Tricloroetilene, esano, benzene, monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO2) e il cloruro di polivinile (PVC) si trovano frequentemente negli impianti di alimenti e bevande. Il tricloroetilene e l'esano sono usati per l'estrazione dell'olio d'oliva.
Il CO, un gas incolore e inodore, è difficile da rilevare. L'esposizione avviene in affumicatoi scarsamente ventilati o mentre si lavora in silos di grano, cantine di fermentazione del vino o dove si conserva il pesce. Congelamento o raffreddamento con ghiaccio secco, CO2-i tunnel di congelamento e i processi di combustione espongono i lavoratori alla CO2. Sintomi di intossicazione da sovraesposizione a CO e CO2 includono mal di testa, vertigini, sonnolenza, nausea, vomito e, in casi estremi, anche la morte. Il CO può anche aggravare i sintomi cardiaci e respiratori. I limiti di esposizione accettabili, fissati da diversi governi, consentono un'esposizione 100 volte maggiore alla CO2 rispetto a CO per attivare la stessa risposta.
Il PVC viene utilizzato per imballaggi e materiali per il confezionamento di alimenti. Quando il film in PVC viene riscaldato, i prodotti di degradazione termica provocano irritazione agli occhi, al naso e alla gola. I lavoratori riferiscono anche sintomi di respiro sibilante, dolori al petto, difficoltà respiratorie, nausea, dolori muscolari, brividi e febbre.
Ipocloriti, acidi (fosforici, nitrici e solforici), sostanze caustiche e composti di ammonio quaternario sono frequentemente utilizzati nella pulizia a umido. I laboratori di microbiologia utilizzano composti di mercurio e formaldeide (gas e soluzione di formalina). La disinfezione in laboratorio utilizza composti fenolici, ipocloriti e glutaraldeide. Irritazione e corrosione di occhi, pelle e polmoni si verificano in caso di esposizione e contatto eccessivi. Una manipolazione impropria può rilasciare sostanze altamente tossiche, come cloro e ossidi di zolfo.
L'Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) negli Stati Uniti ha segnalato difficoltà respiratorie dei lavoratori durante il lavaggio del pollame con acqua superclorata. I sintomi includevano mal di testa, mal di gola, senso di oppressione al petto e difficoltà respiratorie. La cloramina è l'agente sospettato. Le cloromine possono formarsi quando l'acqua trattata con ammoniaca o l'acqua di caldaia trattata con ammina viene a contatto con soluzioni di ipoclorito utilizzate nei servizi igienico-sanitari. Le città hanno aggiunto ammoniaca all'acqua per prevenire la formazione di alometani. I metodi di campionamento dell'aria non sono disponibili per le clorammine. I livelli di cloro e ammoniaca non sono predittivi come indicatori di esposizione, poiché i test hanno rilevato che i loro livelli erano ben al di sotto dei loro limiti.
I fumiganti prevengono l'infestazione durante lo stoccaggio e il trasporto di materie prime alimentari. Alcuni fumiganti includono ammoniaca anidra, fotossina (fosfina) e bromuro di metile. La breve durata di questo processo rende la protezione delle vie respiratorie la strategia conveniente. Quando si maneggiano questi articoli, è necessario osservare adeguate pratiche di protezione respiratoria fino a quando le misurazioni dell'aria dell'area non sono inferiori ai limiti applicabili.
I datori di lavoro dovrebbero adottare misure per valutare il livello di contaminazione tossica sul posto di lavoro e garantire che i livelli di esposizione non superino i limiti stabiliti nei codici di sicurezza e salute. I livelli di contaminazione dovrebbero essere misurati frequentemente, soprattutto in seguito a cambiamenti nei metodi di lavorazione o nelle sostanze chimiche utilizzate.
I controlli ingegneristici per ridurre al minimo il rischio di intossicazione o infezione hanno due approcci. In primo luogo, eliminare l'uso di tali materiali o sostituirli con un materiale meno pericoloso. Ciò può comportare la sostituzione di una sostanza in polvere con un liquido o un impasto liquido. In secondo luogo, controllare l'esposizione riducendo il livello di contaminazione dell'aria. I progetti del posto di lavoro includono quanto segue: chiusura totale o parziale del processo, sistemi di ventilazione adeguati e accesso limitato (per ridurre la popolazione esposta). Un adeguato sistema di ventilazione è determinante per prevenire la dispersione di spore o aerosol nell'ambiente di lavoro. La sostituzione dell'aspirazione o della pulizia a umido per il soffiaggio di aria compressa delle apparecchiature è fondamentale per i materiali asciutti che potrebbero disperdersi nell'aria durante la pulizia.
I controlli amministrativi includono la rotazione dei lavoratori (per ridurre il periodo di esposizione) e il lavoro pericoloso fuori turno/fine settimana (per ridurre la popolazione esposta). I dispositivi di protezione individuale (DPI) sono il metodo di controllo dell'esposizione meno favorito a causa dell'elevata manutenzione, dei problemi di disponibilità nei paesi in via di sviluppo e del fatto che il lavoratore deve ricordarsi di indossarli.
I DPI sono costituiti da occhiali antispruzzo, schermi facciali e respiratori per i lavoratori che mescolano sostanze chimiche pericolose. La formazione dei lavoratori sull'uso e sui limiti, oltre all'installazione dell'attrezzatura, deve avvenire affinché l'attrezzatura serva adeguatamente al suo scopo. Diversi tipi di respiratori (maschere) vengono indossati a seconda della natura del lavoro e del livello di pericolo. Questi respiratori vanno dal semplice mezzo facciale per polvere e nebbia, attraverso la purificazione chimica dell'aria di vari tipi di facciale, fino all'autorespiratore (SCBA). Una corretta selezione (basata su rischio, adattamento al viso e manutenzione) e la formazione assicurano l'efficacia del respiratore nel ridurre l'esposizione e l'incidenza di disturbi respiratori.
Pelle
I problemi della pelle riscontrati nell'industria alimentare e delle bevande sono malattie della pelle (dermatiti) e allergie da contatto (p. es., eczema). A causa dei requisiti igienico-sanitari, i lavoratori si lavano costantemente le mani con sapone e utilizzano stazioni di immersione delle mani che contengono soluzioni di ammonio quaternario. Questa costante bagnatura delle mani può ridurre il contenuto lipidico della pelle e portare a dermatiti. La dermatite è un'infiammazione della pelle dovuta al contatto-esposizione a sostanze chimiche e additivi alimentari. Lavorare con grassi e oli può ostruire i pori della pelle e portare a sintomi simili all'acne. Questi irritanti primari rappresentano l'80% di tutte le dermatiti professionali osservate.
C'è una crescente preoccupazione che i lavoratori possano diventare altamente sensibilizzati alle proteine microbiche e ai peptidi generati dalla fermentazione e dall'estrazione, che possono portare a eczema e altre allergie. Un'allergia è una risposta ipersensibile di qualsiasi tipo che è maggiore di quella che si verifica normalmente in risposta agli antigeni (non self) nell'ambiente. La dermatite allergica da contatto si osserva raramente prima del quinto o settimo giorno dopo l'inizio dell'esposizione. La dermatite professionale da ipersensibilità è segnalata anche per il lavoro con enzimi, come la tripsina, la chimotripsina e la proteasi.
I solventi clorurati (vedere la sezione "Sistema respiratorio" sopra) stimolano le cellule epidermiche a intraprendere schemi di crescita peculiari. Questa stimolazione della cheratina può portare alla formazione di tumori. Altri composti clorurati presenti nei saponi a scopo antibatterico possono portare a dermatiti da fotosensibilità.
La riduzione dell'esposizione agli agenti causali è il principale metodo di prevenzione delle dermatiti e delle allergie da contatto. Un'adeguata essiccazione degli alimenti prima della conservazione e la conservazione in condizioni pulite possono controllare le spore disperse nell'aria. I DPI come guanti, mascherine e uniformi impediscono ai lavoratori il contatto diretto e riducono al minimo il rischio di dermatiti e altre allergie. I materiali dei guanti in lattice possono causare reazioni cutanee allergiche e devono essere evitati. La corretta applicazione di creme barriera, ove consentito, può anche ridurre al minimo il contatto con l'irritante della pelle.
Le malattie infettive e parassitarie di origine animale sono le malattie professionali più specifiche dell'industria alimentare e delle bevande. Le malattie sono più comuni tra i macellai e i lavoratori lattiero-caseari a causa del contatto diretto con animali infetti. Anche i lavoratori agricoli e altri sono a rischio a causa del loro contatto con questi animali. La prevenzione è particolarmente difficile poiché gli animali potrebbero non dare segni evidenti di malattia. La tabella 2 elenca i tipi di infezioni segnalate.
Tabella 2. Tipi di infezioni segnalate nelle industrie alimentari e delle bevande
infezioni |
Esposizione |
Sintomi |
brucellosi (brucellosi ovi-caprini) |
Contatto con bovini, caprini e ovini infetti (Nord e Centro Europa e Nord America) |
Febbre costante e ricorrente, mal di testa, debolezza, dolori articolari, sudorazione notturna e perdita di appetito; può anche dar luogo a sintomi di artrite, influenza, astenia e spondilite |
Erisipeloide |
Contatto di ferite aperte con suini e pesci infetti (Cecoslovacchia) |
Arrossamento localizzato, irritazione, sensazione di bruciore, dolore nella zona infetta. Può diffondersi nel flusso sanguigno e nei linfonodi. |
Leptospirosi |
Contatto diretto con animali infetti o con le loro urine |
Mal di testa, dolori muscolari, infezioni agli occhi, febbre, vomito e brividi; nei casi più gravi, danni renali ed epatici, oltre a complicanze cardiovascolari e neurologiche |
Epidermicosi |
Causato da un fungo parassita sulla pelle degli animali |
Eritema e formazione di vesciche sulla pelle |
Dematofitosi (tigna) |
Malattia fungina attraverso il contatto con la pelle e il pelo di animali infetti |
Perdita di capelli localizzata e piccole croste sul cuoio capelluto |
Toxoplasmosi |
Contatto con pecore, capre, bovini, suini e pollame infetti |
Fase acuta: febbre, dolori muscolari, mal di gola, mal di testa, linfonodi ingrossati e milza ingrossata. L'infezione cronica porta allo sviluppo di cisti nel cervello e nelle cellule muscolari. La trasmissione fetale causa parti morti e prematuri. I neonati a termine possono avere difetti cerebrali e cardiaci e possono morire. |
Tumori polmonari papilloma virali |
Contatto regolare con animali vivi o carne animale associato all'esposizione a idrocarburi policiclici aromatici e nitriti |
I tumori polmonari nei macellai e nei lavoratori dei macelli hanno studiato in Inghilterra, Galles, Danimarca e Svezia |
Il principio fondamentale per prevenire la contrazione e la diffusione delle malattie infettive e parassitarie della pelle è l'igiene personale. Dovrebbero essere forniti servizi igienici, servizi igienici e docce puliti. Uniformi, DPI e asciugamani devono essere lavati e in alcuni casi sterilizzati frequentemente. Tutte le ferite devono essere sterilizzate e medicate, indipendentemente da quanto lievi, e coperte con indumenti protettivi fino alla guarigione. Mantenere il posto di lavoro pulito e sano è altrettanto importante. Ciò include il lavaggio accurato di tutte le attrezzature e le superfici che entrano in contatto con la carne animale dopo ogni giornata lavorativa, il controllo e lo sterminio dei roditori e l'esclusione di cani, gatti e altri animali dal posto di lavoro.
La vaccinazione degli animali e l'inoculazione dei lavoratori sono misure adottate da molti paesi per prevenire malattie infettive e parassitarie. La diagnosi precoce e il trattamento delle malattie con farmaci antibatterici/antiparassitari è essenziale per contenerle e persino debellarle. I lavoratori dovrebbero essere esaminati non appena compaiono sintomi quali tosse ricorrente, febbre, mal di testa, mal di gola e disturbi intestinali. In ogni caso, i lavoratori dovrebbero sottoporsi a visite mediche con cadenza stabilita, inclusi gli esami di riferimento pre-inserimento/post-offerta. In alcuni paesi, le autorità devono essere informate quando l'esame rileva un'infezione correlata al lavoro nei lavoratori.
Rumore e udito
La compromissione dell'udito si verifica a seguito di un'esposizione continua e prolungata al rumore al di sopra dei livelli di soglia riconosciuti. Questa menomazione è una malattia incurabile che causa disturbi della comunicazione ed è stressante se il lavoro richiede concentrazione. Di conseguenza, le prestazioni psicologiche e fisiologiche possono deteriorarsi. Esiste anche un'associazione tra l'esposizione a livelli elevati di rumore e pressione sanguigna anomala, battito cardiaco, frequenza/volume respiratorio, spasmi gastrici e intestinali e disturbi nervosi. La suscettibilità individuale, la durata dell'esposizione e la frequenza del rumore più l'intensità sono fattori che determinano il rischio di esposizione.
I codici di sicurezza e salute variano da paese a paese, ma l'esposizione dei lavoratori al rumore è generalmente limitata a 85-90 dBA per 8 ore continue, seguite da un tempo di recupero di 16 ore al di sotto di 80 dBA. La protezione dell'udito dovrebbe essere resa disponibile a 85 dBA ed è richiesta per i lavoratori con una perdita confermata e per esposizioni di 8 ore pari o superiori a 90 dBA. Il test audiometrico annuale è raccomandato, e in alcuni paesi richiesto, per questa popolazione esposta. Le misurazioni del rumore con un fonometro come il fonometro di tipo II dell'American National Standards Institute (ANSI) dovrebbero essere effettuate almeno ogni 2 anni. Le letture dovrebbero essere ripetute ogni volta che le modifiche alle apparecchiature o al processo potrebbero aumentare i livelli di rumore ambientale.
Garantire che i livelli di esposizione al rumore non siano pericolosi è la strategia principale per i controlli del rumore. Le buone pratiche di fabbricazione (GMP) impongono che i dispositivi di controllo e le loro superfici esposte siano pulibili, non ospitino parassiti e abbiano le approvazioni necessarie per entrare in contatto con gli alimenti o essere accessori alla produzione alimentare. I metodi adottati dipendono anche dalla disponibilità di risorse finanziarie, attrezzature, materiali e personale qualificato. Uno dei fattori più importanti nella riduzione del rumore è la progettazione del posto di lavoro. L'attrezzatura dovrebbe essere progettata per un basso livello di rumore e basse vibrazioni. La sostituzione delle parti metalliche con materiali più morbidi, come la gomma, può ridurre il rumore.
Quando si acquista un'apparecchiatura nuova o sostitutiva, è necessario selezionare un tipo a bassa rumorosità. I silenziatori devono essere installati sulle valvole dell'aria e sui tubi di scarico. Macchine e processi che producono rumore dovrebbero essere chiusi per ridurre al minimo il numero di lavoratori esposti a livelli elevati di rumore. Ove consentito, devono essere installate pareti divisorie insonorizzate e controsoffitti fonoassorbenti. La rimozione e la pulizia di queste pareti divisorie e pannelli del controsoffitto devono essere incluse nei costi di manutenzione. La soluzione ottimale è solitamente una combinazione di queste misure, adattate alle esigenze di ogni posto di lavoro.
Quando i controlli tecnici non sono fattibili o quando è impossibile ridurre il rumore al di sotto dei livelli nocivi, è necessario utilizzare DPI per proteggere le orecchie. La disponibilità di dispositivi di protezione e la consapevolezza dei lavoratori è importante per prevenire danni all'udito. In generale, una selezione di tappi e cuffie porterà a una maggiore accettazione e usura.
Sistema muscoloscheletrico
Nei dati del 1988-89 sono stati riportati anche disturbi muscoloscheletrici (vedi tabella 1]). I dati dei primi anni '1990 hanno rilevato che sempre più lavoratori riferivano disturbi muscoloscheletrici professionali. L'automazione degli impianti e il lavoro il cui ritmo è regolato da una macchina o da un nastro trasportatore si verificano oggi per più lavoratori dell'industria alimentare che mai. I compiti negli impianti automatizzati tendono ad essere monotoni, con i lavoratori che eseguono lo stesso movimento tutto il giorno.
Uno studio finlandese ha rilevato che quasi il 40% dei partecipanti al sondaggio ha riferito di svolgere lavori ripetitivi tutto il giorno. Di coloro che svolgono lavori ripetitivi, il 60% ha usato le mani, il 37% ha usato più di una parte del corpo e il 3% ha usato i piedi. I lavoratori dei seguenti gruppi professionali svolgono lavori ripetitivi per due terzi o più del loro orario di lavoro: 70% degli addetti alle pulizie; il 67% degli addetti ai macelli, ai cibi precotti e al confezionamento; il 56% dei magazzinieri e addetti ai trasporti; e il 54% dei lavoratori lattiero-caseari.
Gli stress ergonomici sorgono perché la maggior parte dei prodotti alimentari proviene da fonti naturali e non è uniforme. La manipolazione della carne richiede che i lavoratori maneggino carcasse di varie dimensioni. Con l'introduzione del pollame venduto in parti negli anni '1960, più uccelli (40%, rispetto a meno del 20%) sono stati tagliati in parti. I lavoratori devono eseguire molti tagli utilizzando strumenti affilati. I cambiamenti nelle procedure di ispezione del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) consentono ora di aumentare la velocità media della linea da 56 a 90 capi al minuto. Le operazioni di imballaggio possono comportare movimenti ripetitivi della mano e del polso per posizionare gli articoli finiti integri in vassoi o pacchi. Ciò è particolarmente vero per i nuovi prodotti, in quanto il mercato potrebbe non giustificare operazioni ad alto volume. Promozioni speciali, incluse ricette e coupon, possono richiedere l'inserimento manuale di un articolo nella confezione. L'imballaggio degli ingredienti e la disposizione del luogo di lavoro possono richiedere il sollevamento oltre i limiti di azione raccomandati dalle agenzie di medicina del lavoro.
Le lesioni da sforzo ripetitivo (RSI) comprendono l'infiammazione del tendine (tendinite) e l'infiammazione della guaina del tendine (tenosinovite). Questi sono prevalenti tra i lavoratori i cui lavori richiedono movimenti ripetitivi delle mani, come i lavoratori del confezionamento della carne. Attività che combinano ripetutamente la flessione del polso con movimenti di presa, compressione e torsione possono causare la sindrome del tunnel carpale (CTS). La CTS, caratterizzata da una sensazione di formicolio nel pollice e nei primi tre indici, è causata dall'infiammazione dell'articolazione del polso che crea pressione sul sistema nervoso del polso. Una diagnosi errata di CTS come artrite può provocare intorpidimento permanente e forte dolore alle mani, ai gomiti e alle spalle.
I disturbi delle vibrazioni accompagnano anche un aumento del livello di meccanizzazione. I lavoratori del settore alimentare non fanno eccezione, anche se il problema potrebbe non essere così grave come per alcuni altri settori. I lavoratori del settore alimentare che utilizzano macchine come seghe a nastro, impastatrici e taglierine sono esposti a vibrazioni. Le basse temperature aumentano anche la probabilità di disturbi da vibrazione alle dita della mano. Il cinque percento dei partecipanti allo studio finlandese sopra citato è stato esposto a un livello piuttosto elevato di vibrazioni, mentre il 9% è stato esposto a un certo livello di vibrazione.
L'eccessiva esposizione alle vibrazioni porta, tra gli altri problemi, a disturbi muscoloscheletrici di polsi, gomiti e spalle. Il tipo e il grado di disturbo dipendono dal tipo di macchina, da come viene utilizzata e dal livello di oscillazione coinvolto. Elevati livelli di esposizione possono provocare la crescita di una protuberanza sull'osso o la graduale distruzione dell'osso nell'articolazione, con conseguente dolore intenso e/o mobilità limitata.
La rotazione dei lavoratori al fine di evitare movimenti ripetitivi può ridurre il rischio condividendo il compito critico all'interno del team. Il lavoro di squadra mediante la rotazione delle attività o la gestione da parte di due persone di sacchi di ingredienti scomodi/pesanti può ridurre lo stress su un singolo lavoratore nella movimentazione dei materiali. Anche la manutenzione degli utensili, in particolare l'affilatura dei coltelli, gioca un ruolo importante. Un team ergonomico di addetti alla gestione e alla produzione può affrontare al meglio questi problemi non appena si presentano.
I controlli tecnici si concentrano sulla riduzione o eliminazione delle 3 cause primarie dei problemi muscoloscheletrici: forza, posizione e ripetizione. Il posto di lavoro dovrebbe essere analizzato per identificare i cambiamenti necessari, tra cui il design della postazione di lavoro (favorendo l'adattabilità), i metodi di lavoro, l'automazione delle attività/assistiti meccanici e strumenti manuali ergonomici.
Ai lavoratori che utilizzano coltelli dovrebbe essere fornita una formazione adeguata su come mantenerli affilati per ridurre al minimo la forza. Inoltre, le piante devono fornire adeguate strutture per l'affilatura dei coltelli ed evitare il taglio della carne congelata. La formazione incoraggia i lavoratori a comprendere la causa e la prevenzione dei disturbi muscoloscheletrici. Rafforza la necessità di utilizzare correttamente gli strumenti e le macchine specificate per l'attività. Dovrebbe inoltre incoraggiare i lavoratori a segnalare i sintomi medici il prima possibile. L'eliminazione dell'intervento medico più invasivo mediante la restrizione dei compiti e altre cure conservative è un trattamento efficace di questi disturbi.
Caldo e freddo
Esistono estremi termici nell'area di lavoro alimentare. Le persone devono lavorare in congelatori con temperature di –18 °C o inferiori. Gli indumenti per il congelatore aiutano a isolare il lavoratore dal freddo, ma devono essere fornite stanze calde per le pause con accesso a liquidi caldi. Gli impianti di lavorazione della carne devono essere mantenuti a una temperatura compresa tra 7 e 10 °C. Questo è al di sotto della zona di comfort e i lavoratori potrebbero aver bisogno di indossare strati di abbigliamento aggiuntivi.
I forni e le cucine a vapore hanno un calore radiante e umido. Lo stress da calore può verificarsi durante i cambi di stagione e le ondate di calore. Abbondanti quantità di liquidi e salatura degli alimenti possono alleviare i sintomi fino a quando il lavoratore non riesce ad acclimatarsi, di solito dopo 5-10 giorni. Le pastiglie di sale non sono raccomandate a causa di complicazioni di ipertensione o disturbi gastrointestinali.
Il legno può arrivare a un deposito di segheria sotto forma di tronchi grezzi o come trucioli da una segheria. Alcune operazioni di cartiera hanno segherie in loco (spesso chiamate "woodrooms") che producono sia legname commerciabile che scorte per la cartiera. La segheria è discussa in dettaglio nel capitolo Legname. Questo articolo discute quegli elementi della preparazione del legno che sono specifici delle operazioni di produzione della pasta per carta.
L'area di preparazione del legno di una cartiera ha diverse funzioni di base: ricevere e dosare la fornitura di legno per il processo di spappolatura alla velocità richiesta dalla cartiera; preparare il legno in modo che soddisfi le specifiche di alimentazione del molino per specie, pulizia e dimensioni; e di raccogliere l'eventuale materiale scartato dalle precedenti operazioni ed avviarlo allo smaltimento finale. Il legno viene trasformato in trucioli o tronchi adatti alla spappolatura in una serie di passaggi che possono includere la scortecciatura, la segatura, la scheggiatura e la vagliatura.
I tronchi vengono scortecciati perché la corteccia contiene poca fibra, ha un alto contenuto di estrattivi, è scura e spesso porta grandi quantità di sabbia. La scortecciatura può essere effettuata idraulicamente con getti d'acqua ad alta pressione, oppure meccanicamente sfregando i tronchi l'uno contro l'altro o con utensili da taglio metallici. Scortecciatrici idrauliche possono essere utilizzate nelle zone costiere; tuttavia, l'effluente generato è difficile da trattare e contribuisce all'inquinamento delle acque.
I tronchi scortecciati possono essere segati in lunghezze corte (da 1 a 6 metri) per la spappolatura del legno macinato a pietra o scheggiati per metodi di spappolatura meccanica o chimica della raffinatrice. I cippatori tendono a produrre trucioli con una gamma di dimensioni considerevole, ma la produzione di pasta richiede trucioli di dimensioni molto specifiche per garantire un flusso costante attraverso i raffinatori e una cottura uniforme nei digestori. I trucioli vengono quindi passati su una serie di vagli che hanno la funzione di separare i trucioli in base alla lunghezza o allo spessore. I trucioli di grandi dimensioni vengono rigenerati, mentre i trucioli di dimensioni inferiori vengono utilizzati come combustibile di scarto o reimmessi nel flusso di trucioli.
I requisiti del particolare processo di spappolatura e le condizioni dei trucioli determineranno la durata dello stoccaggio dei trucioli (figura 1; notare i diversi tipi di trucioli disponibili per la spappolatura). A seconda dell'offerta di fibre e della domanda della cartiera, una cartiera manterrà un inventario di trucioli non vagliati da 2 a 6 settimane, di solito in grandi pile di trucioli all'aperto. I trucioli possono degradarsi a causa di reazioni di autossidazione e idrolisi o di attacchi fungini dei componenti del legno. Per evitare la contaminazione, gli inventari a breve termine (da ore a giorni) di trucioli vagliati vengono immagazzinati in silos o contenitori per trucioli. I trucioli per la spappolatura al solfito possono essere conservati all'aperto per diversi mesi per consentire la volatilizzazione degli estrattivi che potrebbero causare problemi nelle operazioni successive. I trucioli utilizzati nei mulini kraft dove la trementina e il tallolio vengono recuperati come prodotti commerciali in genere procedono direttamente alla spappolatura.
Figura 1. Area di stoccaggio dei trucioli con caricatori frontali
Giorgio Astrakianakis
L'azienda agricola di famiglia è un'impresa e una fattoria in cui è probabile che siano presenti sia bambini che anziani. In alcune parti del mondo, le famiglie contadine vivono in villaggi circondati dai loro terreni agricoli. L'azienda agricola di famiglia combina i rapporti familiari e l'educazione dei figli con la produzione di cibo e altre materie prime. Le aziende agricole a conduzione familiare vanno da piccole attività di sussistenza o part-time lavorate con animali da tiro e utensili manuali a società molto grandi a conduzione familiare con numerosi dipendenti a tempo pieno. I tipi di aziende agricole familiari si distinguono per fattori nazionali, regionali, culturali, storici, economici, religiosi e molti altri. La dimensione e la tipologia delle operazioni determinano la domanda di lavoro da parte dei familiari e la necessità di lavoratori assunti a tempo pieno oa tempo parziale. Una tipica operazione agricola può combinare i compiti di movimentazione del bestiame, smaltimento del letame, stoccaggio del grano, funzionamento di attrezzature pesanti, applicazione di pesticidi, manutenzione di macchinari, costruzione e molti altri lavori.
L'Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE 1994) riporta diverse tendenze in agricoltura, tra cui:
La concentrazione delle attività agricole e la riduzione del numero di aziende agricole a conduzione familiare è stata riconosciuta per decenni. Queste forze economiche influenzano i processi di lavoro, il carico di lavoro e la sicurezza e la salute dell'azienda agricola familiare. Diversi cambiamenti chiave si stanno verificando nell'agricoltura familiare come risultato diretto di queste forze economiche, tra cui l'aumento dei carichi di lavoro, la crescente dipendenza dal lavoro salariato, l'uso di nuove tecniche, gli adolescenti senza supervisione e la lotta per mantenere la redditività economica.
I bambini che si avvicinano all'adolescenza contribuiscono alla produttività agricola familiare. È probabile che le aziende agricole familiari di piccole e medie dimensioni facciano affidamento su questa manodopera, soprattutto quando i membri adulti della famiglia lavorano fuori dall'azienda agricola. Il risultato potrebbe essere un lavoro senza supervisione da parte dei bambini della fattoria.
Pericoli
La fattoria di famiglia è un ambiente di lavoro pericoloso. È uno dei pochi luoghi di lavoro pericolosi in cui più generazioni di membri della famiglia possono vivere, lavorare e giocare. Una fattoria può essere la fonte di molti e diversi pericoli mortali. L'indicatore più importante per la sicurezza e la salute è il carico di lavoro per lavoratore, sia il lavoro fisico che il carico di lavoro decisionale o mentale. Molti infortuni gravi accadono ad agricoltori esperti, che lavorano con attrezzature familiari in campi familiari, mentre svolgono compiti che svolgono da anni e persino decenni.
I materiali agricoli pericolosi inclusi pesticidi, fertilizzanti, liquidi infiammabili, solventi e altri detergenti sono responsabili di malattie acute e croniche nei lavoratori agricoli e nei familiari. Trattori, coclee e altre attrezzature meccanizzate hanno consentito a drammatico aumento della terra e del bestiame che possono essere lavorati da un singolo agricoltore, ma la meccanizzazione ha contribuito a gravi lesioni in agricoltura. L'impigliamento di macchinari o il ribaltamento del trattore, il bestiame, l'utilizzo di attrezzature su strade pubbliche, la caduta o l'essere colpiti da oggetti in caduta, la movimentazione di materiali, gli spazi confinati e l'esposizione a tossine, polvere, muffe, gas, sostanze chimiche, vibrazioni e rumore sono tra i principali rischi di malattia e infortuni negli allevamenti. Anche il clima e la topografia (ad es. tempo, acqua, pendii, doline e altri ostacoli) contribuiscono ai pericoli.
Nel complesso, le occupazioni agricole producono alcuni dei più alti tassi di morte e infortuni di tutti i tipi di lavoro. Sfortunatamente, i bambini della fattoria corrono un grande rischio insieme ai loro genitori. Poiché le famiglie di agricoltori cercano di rimanere redditizie man mano che si espandono, i membri della famiglia possono assumere un carico di lavoro troppo elevato e esporsi a un rischio notevolmente maggiore di affaticamento, stress e lesioni. È in queste condizioni che è più probabile che i bambini della fattoria cerchino di dare una mano, spesso lavorando senza sorveglianza. Inoltre, gli inesorabili fattori di stress associati all'agricoltura possono portare a depressione, disgregazione familiare e suicidio. Ad esempio, i principali proprietari-operatori nelle fattorie unifamiliari sembrano essere particolarmente a rischio di suicidio rispetto ad altri residenti rurali (Gunderson 1995). Inoltre, i costi delle malattie e degli infortuni sono molto spesso sostenuti dai membri della famiglia e dall'impresa familiare, sia come costi medici diretti che come riduzione del lavoro necessario per mantenere l'operazione.
Frodi
I classici programmi di sicurezza e salute in agricoltura enfatizzano il miglioramento della progettazione ingegneristica, dell'istruzione e delle buone pratiche. Un'attenzione particolare in queste fattorie deve essere posta su compiti adeguati all'età per bambini e adulti più anziani. Ai bambini piccoli non dovrebbe essere consentito avvicinarsi alle attrezzature agricole in funzione né mai salire su trattori e altre attrezzature agricole. Dovrebbero anche essere esclusi dagli edifici delle cascine che presentano pericoli tra cui elettricità, spazi ristretti, aree di stoccaggio di sostanze chimiche e attrezzature operative (Comitato nazionale per la prevenzione degli infortuni agricoli infantili 1996). Le etichette di avvertenza dovrebbero essere mantenute sulle attrezzature e sui prodotti chimici in modo che gli adulti siano informati dei pericoli e possano quindi proteggere meglio le loro famiglie. La disponibilità di lavoratori esperti a tempo parziale oa tempo pieno riduce il carico sulla famiglia durante i periodi di carichi di lavoro elevati. Le capacità degli anziani dovrebbero essere un fattore nei compiti che svolgono.
Gli agricoltori autosufficienti, determinati a completare le attività indipendentemente dai rischi, possono ignorare le pratiche di lavoro sicure se percepiscono che interferiscono con la produttività agricola. Migliorare la sicurezza e la salute nelle aziende agricole a conduzione familiare richiede la partecipazione attiva degli agricoltori e dei lavoratori agricoli; migliorare gli atteggiamenti, le intenzioni comportamentali e le pratiche lavorative; riconoscere l'economia e la produttività agricola come potenti determinanti nel plasmare la struttura e l'organizzazione dell'impresa; e includendo specialisti agricoli, rivenditori di attrezzature, agenti assicurativi, banchieri, media locali, giovani e altri membri della comunità nel generare e sostenere un ampio clima di sicurezza agricola e comunitaria.
L'agricoltura condotta nelle aree urbane è un importante contributo alla produzione di cibo, carburante e fibre nel mondo ed esiste in gran parte per le esigenze quotidiane dei consumatori all'interno di città e paesi. L'agricoltura urbana utilizza e riutilizza le risorse naturali e i rifiuti urbani per produrre colture e bestiame. La tabella 1 riassume la varietà dei sistemi agricoli nelle aree urbane. L'agricoltura urbana è una fonte di reddito per circa 100 milioni di persone e una fonte di cibo per 500 milioni. È orientato ai mercati urbani piuttosto che ai mercati nazionali o globali, ed è costituito da molte aziende agricole su piccola scala e alcune aziende agroalimentari su larga scala. Gli agricoltori urbani vanno da un orto domestico a 20 m2 o meno, a un piccolo agricoltore che vive di 200 m2, a un operatore di grandi dimensioni che può affittare 10 ettari in una zona industriale (UNDP 1996).
Tabella 1. Sistemi agricoli nelle aree urbane
Sistemi di allevamento |
Servizio |
Posizione o tecnica |
Acquacoltura |
Pesce e frutti di mare, rane, verdure, alghe e foraggi |
Stagni, ruscelli, gabbie, estuari, liquami, lagune, zone umide |
Orticoltura |
Ortaggi, frutta, erbe aromatiche, bevande, compost |
Siti domestici, parchi, diritti di passaggio, container, tetti, coltura idroponica, zone umide, serre, tecniche di letti poco profondi, orticoltura a strati |
Floricoltura |
Fiori, insetticidi, piante da appartamento |
Orticoltura ornamentale, tetti, contenitori, serre, diritti di passaggio |
agricoltura |
Latte, uova, carne, letame, pelli e pellicce |
Zero pascolo, diritti di passaggio, pendii, cooperative, recinti, spazi aperti |
Agroforestry |
Carburante, frutta e noci, compost, materiale da costruzione |
Alberi stradali, homesite, pendii ripidi, vigneti, cinture verdi, zone umide, frutteti, parchi forestali, siepi |
Micocoltura |
Funghi, compost |
Capannoni, cantine |
Vermacultura |
Compost, vermi per l'alimentazione di animali e pesci |
Capannoni, vassoi |
Sericoltura |
Silk |
Homesites, vassoi |
Apicoltura |
Miele, impollinazione, cera |
Alveari, diritti di passaggio |
Giardinaggio paesaggistico, arboricoltura |
Progettazione e manutenzione di terreni, ornamenti, prati, giardini |
Cortili, parchi, campi da gioco, facciate commerciali, bordi stradali, attrezzature per prati e giardini |
Coltivazione di colture da bevande |
Uva (vino), ibisco, tè di palma, caffè, zucchero di canna, qat (sostituto del tè), matte (tè alle erbe), banana (birra) |
Pendii ripidi, lavorazione delle bevande |
Fonti: UNDP 1996; Rowntree 1987.
Il paesaggio, una propaggine dell'architettura, è emerso come un'altra impresa di agricoltura urbana. Il giardinaggio paesaggistico è la cura delle piante per il loro aspetto ornamentale in parchi e giardini pubblici, cortili e giardini privati e piantagioni di edifici industriali e commerciali. Il giardinaggio paesaggistico comprende la cura del prato, la semina di piante annuali (piante da aiuola) e la semina e la cura di piante perenni, arbusti e alberi. Legato al giardinaggio paesaggistico è la cura dei terreni, in cui vengono curati campi da gioco, campi da golf, parchi municipali e così via (Franck e Brownstone 1987).
Panoramica del processo
L'agricoltura urbana è vista come un metodo per stabilire la sostenibilità ecologica per le città del futuro. L'agricoltura urbana di solito impiega colture di mercato a ciclo più breve e di maggior valore e utilizza tecniche di agricoltura multi-coltura e integrata situate dove lo spazio e l'acqua sono scarsi. Utilizza sia lo spazio verticale che quello orizzontale a suo vantaggio. La caratteristica principale dell'agricoltura urbana è il riutilizzo dei rifiuti. I processi sono tipici dell'agricoltura con input e passaggi simili, ma il progetto prevede l'utilizzo di rifiuti umani e animali come fertilizzanti e fonti d'acqua per la crescita della vegetazione. In questo modello quasi idealizzato, tuttavia, esistono ancora input esterni, come i pesticidi (UNDP 1996).
Nel caso particolare del paesaggio, l'aspetto è il prodotto. La cura dei prati e degli alberi ornamentali, arbusti e fiori sono il fulcro dell'intervento paesaggistico. In generale, il paesaggista acquista piantine da un vivaio o da un'azienda agricola, pianta il ceppo e se ne prende cura regolarmente e frequentemente. In genere è ad alta intensità di manodopera e sostanze chimiche ed è comune anche l'uso di utensili manuali ed elettrici e attrezzature per prati e giardini. La falciatura dell'erba è un lavoro di routine nel paesaggio.
Pericoli e loro controllo
L'agricoltura urbana è tipicamente di piccola scala, vicina alle abitazioni, esposta agli inquinanti urbani, impegnata nel riutilizzo dei rifiuti ed esposta a potenziali furti di prodotti e alla relativa violenza. I pericoli correlati a vari tipi di agricoltura, pesticidi e compostaggio discussi altrove in questo volume sono simili (UNDP 1996).
Nei paesi sviluppati, le fattorie suburbane e le imprese paesaggistiche fanno uso di attrezzature per prati e giardini. Questa attrezzatura comprende piccoli trattori (accessori per trattori come falciatrici, caricatori frontali e lame) e dumper utilitari (simili ai veicoli fuoristrada). Altri accessori per trattori includono motozappe, carrelli, spazzaneve e trimmer. Questi trattori sono tutti dotati di motore, utilizzano carburante, hanno parti mobili, trasportano un operatore e sono spesso utilizzati con attrezzature trainate o portate. Sono sostanzialmente più piccoli del tipico trattore agricolo, ma possono essere ribaltati e causare gravi lesioni. Il carburante utilizzato su questi trattori rappresenta un pericolo di incendio (Deere & Co. 1994).
Molti degli accessori del trattore hanno i loro rischi peculiari. Bambini che viaggiano con adulti sono caduti dal trattore e sono stati schiacciati sotto le ruote o tranciati dalle lame della falciatrice. I tosaerba presentano due tipi di pericoli: uno è il potenziale contatto con le lame rotanti e l'altro viene colpito da oggetti lanciati dalle lame. Sia i caricatori frontali che le lame sono azionati idraulicamente e, se lasciati incustoditi e sollevati, presentano il rischio di cadere su chiunque metta una parte del corpo sotto l'accessorio. I trasportatori multiuso sono poco costosi rispetto al costo di un piccolo camion. Possono ribaltarsi su terreni ripidi, specialmente quando si gira. Sono pericolosi se utilizzati su strade pubbliche a causa della possibilità di collisione. (Vedere la tabella 2 per diversi consigli di sicurezza per l'utilizzo di alcuni tipi di attrezzature per prati e giardini.)
Tabella 2. Consigli di sicurezza per l'uso di attrezzature meccaniche per prati e giardini
Trattori (più piccolo delle normali attrezzature agricole)
Prevenire i rollover:
Non consentire mai ciclisti in più.
Mantenere gli interblocchi di sicurezza; garantiscono il disinserimento delle apparecchiature alimentate
quando l'operatore non è seduto o quando si avvia il trattore.
Tosaerba rotanti (tipo montato su trattore o con guida da terra)
Mantenere gli interblocchi di sicurezza.
Utilizzare lame e protezioni adeguate.
Mantenere tutte le lame e le protezioni di sicurezza in posizione e in buone condizioni.
Indossa scarpe robuste a punta chiusa per evitare scivolamenti e proteggerti da lesioni.
Non permettere a nessuno di mettere le mani o i piedi vicino al piatto di taglio o allo scivolo di scarico
mentre la macchina è in funzione; fermare il tosaerba se ci sono bambini nelle vicinanze.
Quando si lascia la macchina, spegnerla.
Per prevenire lesioni da oggetti lanciati:
Quando si lavora sul tosaerba (su tosaerba a spinta o con guida da terra), scollegare la candela
per impedire l'avviamento del motore.
Evitare gli incendi non versando carburante su superfici calde né maneggiando carburante vicino a scintille o fiamme;
evitare l'accumulo di carburante, olio e rifiuti intorno alle superfici calde.
Caricatori frontali (attaccato a trattorini e trattorini)
Evitare il sovraccarico.
Arretrare lungo le rampe e le pendenze ripide con la benna del caricatore abbassata.
Guarda il percorso di guida piuttosto che guardare il secchio.
Azionare i comandi del caricatore idraulico solo dal sedile del trattore.
Utilizzare il caricatore solo per materiali per i quali è stato progettato.
Abbassare la benna a terra quando si lascia la macchina.
Trasportatori di utilità (simile ai veicoli fuoristrada ma progettato per il lavoro fuoristrada)
Evita i ribaltamenti:
Non consentire mai ciclisti in più.
Evitare il ribaltamento distribuendo il carico del cassone in modo che non sia troppo alto o troppo indietro.
Evita di ribaltarti quando sollevi il cassone rimanendo lontano dal bordo delle banchine di carico
o argini.
Quando si trainano carichi, posizionare il peso nel cassone per garantire la trazione.
Evitare di guidare su strade pubbliche.
I bambini non dovrebbero utilizzare queste macchine.
Si consiglia un casco come protezione per la testa.
Fonte: adattato da Deere & Co. 1994.
Panoramica
L'industria alimentare dipende direttamente dall'ambiente naturale per la fornitura di materie prime per la produzione di prodotti privi di contaminanti per il consumo umano. A causa dell'estesa lavorazione di un grande volume di materiali, il potenziale impatto sull'ambiente è considerevole. Questo vale anche per l'industria delle bevande.
La preoccupazione ambientale per quanto riguarda l'industria alimentare si concentra più sui carichi di inquinanti organici che sull'impatto delle sostanze tossiche. Se i carichi inquinanti non vengono prevenuti o controllati in modo inadeguato, metteranno a dura prova le infrastrutture di controllo dell'inquinamento della comunità o produrranno impatti negativi sugli ecosistemi locali. Le tecniche di produzione che controllano le perdite di prodotto hanno la doppia funzione di migliorare la resa e l'efficienza, riducendo allo stesso tempo potenziali problemi di spreco e inquinamento.
Sebbene la disponibilità di acqua potabile sia essenziale, l'industria di trasformazione alimentare richiede anche volumi molto elevati di acqua per un'ampia varietà di usi non di consumo, come la pulizia iniziale delle materie prime, la flussaggio, la scottatura, la pastorizzazione, la pulizia delle apparecchiature di lavorazione e raffreddamento del prodotto finito. Gli usi dell'acqua sono identificati da criteri di qualità per diverse applicazioni, con gli usi di massima qualità che spesso richiedono un trattamento separato per assicurare la completa assenza di odore e sapore e per garantire condizioni uniformi.
La lavorazione di volumi molto grandi di materiale introduce un problema di rifiuti solidi potenzialmente grande nella fase di produzione. I rifiuti di imballaggio sono stati oggetto di crescente preoccupazione per quanto riguarda la fase post-consumo del ciclo di vita di un prodotto. In alcuni settori dell'industria alimentare, le attività di trasformazione sono anche associate a potenziali problemi di emissioni atmosferiche e di controllo degli odori.
Nonostante le notevoli differenze tra specifici sottosettori industriali, gli approcci alla prevenzione e al controllo dell'inquinamento condividono molte caratteristiche generali.
Controllo dell'inquinamento idrico
L'industria alimentare ha un effluente di rifiuti grezzi prima del trattamento che è estremamente ricco di materia organica solubile. È probabile che anche piccoli impianti stagionali abbiano carichi di rifiuti paragonabili a quelli di popolazioni da 15,000 a 25,000, con grandi impianti che si avvicinano al carico di rifiuti equivalente alla popolazione di un quarto di milione di persone. Se un corso d'acqua o un corso d'acqua che riceve gli effluenti è troppo piccolo e i rifiuti organici hanno un volume troppo grande, i rifiuti organici utilizzeranno l'ossigeno disciolto nel processo di stabilizzazione e inquineranno o degraderanno il corpo idrico riducendo il valore di ossigeno disciolto al di sotto di quello richiesto da normali organismi acquatici. Nella maggior parte dei casi i rifiuti degli impianti di trasformazione alimentare sono suscettibili di trattamento biologico.
La forza delle acque reflue varia notevolmente a seconda dell'impianto, del processo specifico e delle caratteristiche del prodotto grezzo. Da un punto di vista economico, è normalmente meno costoso trattare un rifiuto ad alta resistenza e basso volume rispetto a un rifiuto diluito di grande volume. Per questo motivo, gli effluenti con un'elevata domanda biologica di ossigeno (BOD), come il sangue dei polli o della carne, dovrebbero essere tenuti fuori dalle fognature degli impianti di confezionamento della carne e del pollame per ridurre il carico inquinante e conservati in contenitori per lo smaltimento separato in un prodotti o impianto di rendering.
I flussi di rifiuti con valori estremi di pH (acidità) devono essere attentamente considerati a causa del loro effetto sul trattamento biologico. La combinazione di flussi di rifiuti acidi e basici può portare alla neutralizzazione e, ove possibile, la cooperazione con industrie adiacenti può essere molto vantaggiosa.
La parte liquida degli scarti di lavorazione degli alimenti viene normalmente vagliata o separata dopo la sedimentazione, come fase preliminare in qualsiasi processo di trattamento, in modo che questi scarti possano essere smaltiti come rifiuti o combinati con altri solidi in un programma di recupero dei sottoprodotti.
Il trattamento delle acque reflue può essere realizzato con una varietà di metodi fisici, chimici e biologici. Poiché i processi secondari sono più costosi, l'uso massimo del trattamento primario è fondamentale per ridurre i carichi. Il trattamento primario include processi come sedimentazione o sedimentazione semplice, filtrazione (singola, doppia e multistrato), flocculazione, flottazione, scambio ionico di centrifugazione, osmosi inversa, assorbimento di carbonio e precipitazione chimica. Gli impianti di decantazione vanno da semplici bacini di decantazione a sofisticati chiarificatori progettati specificamente per le particolari caratteristiche del flusso di rifiuti.
L'uso del trattamento secondario biologico per seguire il trattamento primario è spesso una necessità per raggiungere gli standard degli effluenti delle acque reflue. Poiché la maggior parte delle acque reflue dell'industria alimentare e delle bevande contiene principalmente inquinanti organici biodegradabili, i processi biologici utilizzati come trattamento secondario cercano di ridurre il BOD del flusso di rifiuti miscelando concentrazioni più elevate di organismi e ossigeno nel flusso di rifiuti per fornire una rapida ossidazione e stabilizzazione del flusso di rifiuti prima del loro rilascio nell'ambiente.
Tecniche e combinazioni di tecniche possono essere adattate per far fronte a specifiche situazioni di rifiuti. Ad esempio, per i reflui caseari, il trattamento anaerobico per rimuovere la maggior parte del carico inquinante, con post-trattamento aerobico per ridurre ulteriormente il BOD residuo e la domanda chimica di ossigeno (COD) fino a valori bassi e rimuovere biologicamente i nutrienti, si è dimostrato efficace efficace. La miscela di biogas di metano (CH4) e CO2 prodotto dal trattamento anaerobico può essere catturato e utilizzato come alternativa ai combustibili fossili o come fonte per la generazione di energia elettrica (tipicamente 0.30 m3 biogas per kg di COD rimosso).
Altri metodi secondari ampiamente utilizzati includono il processo a fanghi attivi, i filtri percolatori aerobici, l'irrigazione a spruzzo e l'uso di una varietà di stagni e lagune. Disturbi olfattivi sono stati associati a stagni di profondità inadeguata. Gli odori dei processi anaerobici possono essere rimossi mediante l'uso di filtri del suolo che possono ossidare gas polari discutibili.
Controllo dell'inquinamento atmosferico
L'inquinamento atmosferico causato dall'industria alimentare generalmente ruota attorno alla questione degli odori sgradevoli piuttosto che alle emissioni tossiche nell'aria, con poche eccezioni. Per questo motivo, ad esempio, molte città hanno regolamentato l'ubicazione dei macelli in base ai propri codici sanitari. L'isolamento è un modo ovvio per ridurre le lamentele della comunità sugli odori. Tuttavia, questo non rimuove l'odore. A volte possono essere necessarie misure di controllo degli odori come assorbitori o scrubber.
Una delle principali preoccupazioni per la salute nelle industrie alimentari è rappresentata dalle perdite di gas di ammoniaca dalle unità di refrigerazione. L'ammoniaca è un grave irritante per gli occhi e le vie respiratorie e una grave perdita nell'ambiente potrebbe richiedere l'evacuazione dei residenti locali. Sono necessari un piano di controllo delle perdite e procedure di emergenza.
I processi alimentari che utilizzano solventi (ad es. la lavorazione dell'olio commestibile) possono emettere vapori di solvente nell'atmosfera. I sistemi chiusi e il riciclo dei solventi sono il miglior metodo di controllo. Industrie come la raffinazione della canna da zucchero, che utilizzano acido solforico e altri acidi, possono rilasciare nell'atmosfera ossidi di zolfo e altri contaminanti. Devono essere utilizzati controlli come gli scrubber.
Gestione dei rifiuti solidi
I rifiuti solidi possono essere piuttosto considerevoli. Lo scarto di pomodoro per conserve, ad esempio, può rappresentare dal 15 al 30% della quantità totale di prodotto lavorato; con piselli e mais lo spreco supera il 75%. Isolando i rifiuti solidi, la concentrazione di sostanze organiche solubili nelle acque reflue può essere ridotta e i rifiuti solidi più secchi possono essere utilizzati più facilmente come sottoprodotto o alimentazione e come combustibile.
L'utilizzo dei sottoprodotti di processo in un modo che fornisce reddito ridurrà il costo totale del trattamento dei rifiuti e, infine, il costo del prodotto finale. I solidi di scarto dovrebbero essere valutati come fonti di cibo per piante e animali. Una crescente enfasi è stata dedicata allo sviluppo di mercati per i sottoprodotti o per il compost prodotto convertendo i materiali organici di scarto in un innocuo humus. La tabella 1 fornisce esempi di utilizzo di sottoprodotti dell'industria alimentare.
Tabella 1. Esempi di utilizzo di sottoprodotti dell'industria alimentare
metodo |
Esempi |
Digestione anaerobica |
Digestione da parte di una popolazione di batteri misti per produrre metano e CO2 |
Cibo per animali |
Direttamente, dopo la pressatura o l'essiccamento, come insilamento dei foraggi o come integrazione |
Compostaggio |
Processo microbiologico naturale in cui i componenti organici si decompongono in condizioni aerobiche controllate |
Fibra commestibile |
Metodo per l'utilizzo di solidi organici mediante filtrazione e idratazione |
Fermentazione |
Combinazione di amido, zucchero e sostanze alcoliche |
Incenerimento |
Combustione di biomassa come combustibile |
Pirolisi |
Trasformazione di gusci di noci e noccioli di frutta in bricchette di carbone |
Emendamento del suolo |
Concimazione di terreni con scarso contenuto di elementi nutritivi e sostanza organica |
Fonte: adattato da Merlo e Rose 1992.
Riutilizzo dell'acqua e riduzione degli effluenti
L'ampia dipendenza dall'acqua da parte delle industrie di trasformazione alimentare ha incoraggiato lo sviluppo di programmi di conservazione e riutilizzo, specialmente in luoghi con scarsità d'acqua. Il riutilizzo dell'acqua di processo può fornire riduzioni sostanziali sia del consumo di acqua che del carico di rifiuti, con il riutilizzo in molte applicazioni di qualità inferiore che non richiedono un trattamento biologico. Tuttavia, qualsiasi potenziale fermentazione anaerobica di solidi organici deve essere evitato in modo che i prodotti di decomposizione corrosivi e odorosi non influiscano sull'attrezzatura, sull'ambiente di lavoro o sulla qualità del prodotto. La crescita batterica può essere controllata mediante disinfezione e modificando fattori ambientali quali pH e temperatura.
La tabella 2 presenta i rapporti tipici di riutilizzo dell'acqua. Fattori come la posizione degli spruzzi, la temperatura e la pressione dell'acqua sono fattori chiave che influenzano il volume d'acqua necessario per le operazioni di lavorazione. Ad esempio, l'acqua utilizzata come mezzo di raffreddamento per raffreddare i barattoli e per il condizionamento dell'aria può essere successivamente utilizzata per il lavaggio primario di verdure e altri prodotti. La stessa acqua in seguito può essere utilizzata per fluire il materiale di scarto, e infine una parte di essa può essere utilizzata per raffreddare le ceneri nella centrale elettrica.
Tabella 2. Rapporti tipici di riutilizzo dell'acqua per diversi sottosettori industriali
Sottosettori |
Rapporti di riutilizzo |
Zucchero di barbabietola |
1.48 |
Zucchero di canna |
1.26 |
Macinazione del mais e del grano |
1.22 |
distillazione |
1.51 |
Alimentare |
1.19 |
La carne |
4.03 |
Lavorazione del pollame |
7.56 |
Le tecniche di conservazione dell'acqua e le tecniche di prevenzione dei rifiuti includono l'uso di spruzzi ad alta pressione per la pulizia, l'eliminazione dell'eccessivo trabocco dalle vasche di lavaggio e ammollo, la sostituzione di convogliatori meccanici per i canali dell'acqua, l'uso di valvole di intercettazione automatiche sui tubi dell'acqua, la separazione di acqua di raffreddamento delle lattine dal flusso di rifiuti compositi e ricircolo dell'acqua di raffreddamento delle lattine.
I carichi di inquinamento negli impianti di lavorazione possono essere ridotti attraverso metodi di lavorazione modificati. Ad esempio, la maggior parte del carico inquinante generato dalla lavorazione di frutta e verdura ha origine nelle operazioni di pelatura e scottatura. Passando dalla tradizionale scottatura ad acqua o vapore a un processo di scottatura a gas caldo, i carichi inquinanti possono essere ridotti fino al 99.9%. Allo stesso modo, il peeling caustico a secco può ridurre il BOD di oltre il 90% rispetto ai processi di peeling convenzionali.
Energy Conservation
Il fabbisogno energetico è aumentato con la crescente sofisticazione dell'industria alimentare. L'energia è necessaria per un'ampia varietà di apparecchiature come i forni a gas; asciugatrici; caldaie a vapore; motori elettrici; unità di refrigerazione; e impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento.
Poiché il costo dell'energia è aumentato, c'è stata la tendenza a installare apparecchiature di recupero del calore per risparmiare energia e per studiare la fattibilità di fonti energetiche alternative in varie situazioni di trasformazione alimentare come la lavorazione del formaggio, la disidratazione degli alimenti e il riscaldamento dell'acqua. Il risparmio energetico, la minimizzazione dei rifiuti e la conservazione dell'acqua sono tutte strategie che si supportano a vicenda.
Problemi di salute dei consumatori
La crescente separazione del consumatore dal settore della produzione alimentare che ha accompagnato l'urbanizzazione a livello globale ha comportato una perdita dei mezzi tradizionali utilizzati dal consumatore per garantire la qualità e la sicurezza del cibo, rendendo il consumatore dipendente da un'alimentazione funzionale e responsabile. industria di trasformazione. La crescente dipendenza dalla lavorazione degli alimenti ha creato la possibilità di esposizione ad alimenti contaminati da agenti patogeni da un singolo impianto di produzione. Per fornire protezione da questa minaccia, sono state istituite ampie strutture normative, soprattutto nei paesi industrializzati, per proteggere la salute pubblica e regolamentare l'uso di additivi e altri prodotti chimici. L'armonizzazione delle normative e degli standard transfrontalieri sta emergendo come una questione per garantire il libero flusso di cibo tra tutti i paesi del mondo.
Trattamento delle acque reflue dell'industria lattiero-casearia
L'industria lattiero-casearia è costituita da un gran numero di stabilimenti relativamente piccoli che forniscono prodotti come latte, formaggio, fiocchi di latte, panna acida, gelato, siero di latte e lattosio.
L'industria lattiero-casearia è da tempo sostenitrice del trattamento aerobico biologico delle acque reflue. Molti stabilimenti lattiero-caseari hanno investito molto in fanghi attivi, biotorri, reattori batch di sequenziamento e sistemi di trattamento delle confezioni. L'interesse per il risparmio idrico ed energetico ha portato molti stabilimenti lattiero-caseari a ridurre il consumo di acqua. Questa tendenza, con la presenza di flussi di acque reflue normalmente ad alta resistenza negli impianti lattiero-caseari, ha portato alla progettazione e realizzazione di numerosi sistemi di trattamento anaerobico delle acque reflue.
La spappolatura è il processo mediante il quale i legami all'interno della struttura del legno vengono rotti meccanicamente o chimicamente. Le paste chimiche possono essere prodotte mediante processi alcalini (cioè solfati o kraft) o acidi (cioè solfiti). La percentuale più alta di polpa è prodotta con il metodo al solfato, seguito dai metodi meccanici (inclusi semichimici, termomeccanici e meccanici) e dai metodi al solfito (figura 1). I processi di spappolamento si differenziano per la resa e la qualità del prodotto, e per i metodi chimici, per le sostanze chimiche utilizzate e la percentuale che può essere recuperata per il riutilizzo.
Figura 1. Capacità mondiali di cellulosa, per tipo di cellulosa
Spappolamento meccanico
Le paste meccaniche vengono prodotte macinando il legno contro una pietra o tra lastre di metallo, separando così il legno in singole fibre. L'azione di taglio rompe le fibre di cellulosa, in modo che la polpa risultante sia più debole delle polpe separate chimicamente. La lignina che collega la cellulosa all'emicellulosa non è dissolta; si ammorbidisce semplicemente, consentendo alle fibre di essere macinate dalla matrice del legno. La resa (percentuale di legno originale nella polpa) è generalmente superiore all'85%. Alcuni metodi di spappolatura meccanica utilizzano anche sostanze chimiche (cioè le paste chimico-meccaniche); le loro rese sono inferiori poiché rimuovono più materiali non cellulosici.
Nella spappolatura del legno macinato a pietra (SGW), il metodo meccanico più antico e storicamente più comune, le fibre vengono rimosse dai tronchi corti premendole contro un cilindro abrasivo rotante. Nella raffinazione meccanica della polpa (RMP, figura 2), che ha guadagnato popolarità dopo essere diventata commercialmente praticabile negli anni '1960, i trucioli di legno o la segatura vengono alimentati attraverso il centro di un raffinatore a disco, dove vengono sminuzzati in pezzi più fini mentre vengono espulsi attraverso barre e scanalature progressivamente più strette. (Nella figura 2, le raffinerie sono racchiuse al centro dell'immagine e i loro grandi motori sono sulla sinistra. I trucioli vengono alimentati attraverso i tubi di grande diametro e la polpa esce da quelli più piccoli.) Una modifica di RMP è la spappolatura termomeccanica (TMP ), in cui i trucioli vengono cotti a vapore prima e durante la raffinazione, generalmente sotto pressione.
Figura 2. Spappolatura meccanica del raffinatore
Uno dei primi metodi di produzione di paste chimico-meccaniche prevedeva la pre-vaporizzazione dei tronchi prima di farli bollire in liquori chimici per la pasta, quindi macinarli in macine di pietra per produrre paste "chemi-macinate". La moderna spappolatura chimico-meccanica utilizza raffinatrici a disco con trattamento chimico (ad es. bisolfito di sodio, idrossido di sodio) prima, durante o dopo la raffinazione. Le paste prodotte in questo modo sono denominate paste chimico-meccaniche (CMP) o paste chimico-termomeccaniche (CTMP), a seconda che la raffinazione sia stata effettuata a pressione atmosferica o elevata. Variazioni specializzate di CTMP sono state sviluppate e brevettate da numerose organizzazioni.
Polpa chimica e recupero
Le paste chimiche sono prodotte dissolvendo chimicamente la lignina tra le fibre di legno, consentendo così alle fibre di separarsi relativamente intatte. Poiché la maggior parte dei componenti del legno non fibroso viene rimossa in questi processi, le rese sono generalmente dell'ordine del 40-55%.
Nella pasta chimica, trucioli e prodotti chimici in soluzione acquosa vengono cotti insieme in un recipiente a pressione (digestore, figura 3) che può funzionare su base discontinua o continua. Nella cottura discontinua, il digestore viene riempito di trucioli attraverso un'apertura superiore, vengono aggiunti i prodotti chimici di digestione e il contenuto viene cotto a temperatura e pressione elevate. Una volta completata la cottura, la pressione viene rilasciata, "soffiando" la polpa delignificata fuori dal digestore e in un serbatoio di contenimento. La sequenza viene quindi ripetuta. Nella digestione continua, i trucioli pre-vaporizzati vengono immessi nel digestore a velocità continua. I trucioli e i prodotti chimici vengono miscelati insieme nella zona di impregnazione nella parte superiore del digestore e quindi procedono attraverso la zona di cottura superiore, la zona di cottura inferiore e la zona di lavaggio prima di essere soffiati nella vasca di soffiaggio.
Figura 3. Digestore continuo di kraft, con convogliatore di trucioli in costruzione
Biblioteca Canfor
I prodotti chimici per la digestione vengono oggi recuperati nella maggior parte delle operazioni di spappolatura chimica. Gli obiettivi principali sono recuperare e ricostituire i prodotti chimici della digestione dal liquido di cottura esaurito e recuperare energia termica bruciando il materiale organico disciolto dal legno. Il vapore e l'elettricità risultanti forniscono parte, se non tutto, il fabbisogno energetico del mulino.
Polpa e recupero del solfato
Il processo al solfato produce una polpa più forte e più scura rispetto ad altri metodi e richiede il recupero chimico per competere economicamente. Il metodo si è evoluto dalla polpa di soda (che utilizza solo idrossido di sodio per la digestione) e ha iniziato a guadagnare importanza nel settore dagli anni '1930 agli anni '1950 con lo sviluppo dei processi di sbiancamento con biossido di cloro e recupero chimico, che producevano anche vapore ed energia per il mulino. Anche lo sviluppo di metalli resistenti alla corrosione, come l'acciaio inossidabile, per gestire gli ambienti acidi e alcalini della cartiera ha avuto un ruolo.
La miscela di cottura (liquore bianco) è idrossido di sodio (NaOH, "caustico") e solfuro di sodio (Na2S). La moderna spappolatura del kraft viene solitamente eseguita in digestori continui spesso rivestiti in acciaio inossidabile (figura 3). La temperatura del digestore viene aumentata lentamente fino a circa 170°C e mantenuta a tale livello per circa 3-4 ore. La polpa (chiamata brodo bruno per il suo colore) viene vagliata per rimuovere il legno crudo, lavata per rimuovere la miscela di cottura esaurita (ora liquore nero) e inviata all'impianto di sbianca o alla sala macchine per la pasta. La legna cruda viene restituita al digestore o inviata alla caldaia elettrica per essere bruciata.
Il liquore nero raccolto dal digestore e dalle rondelle marroni contiene materiale organico disciolto la cui esatta composizione chimica dipende dalle specie legnose macerate e dalle condizioni di cottura. Il liquore viene concentrato negli evaporatori fino a contenere meno del 40% di acqua, quindi spruzzato nella caldaia di recupero. La componente organica viene consumata come combustibile generando calore che viene recuperato nella parte superiore del forno sotto forma di vapore ad alta temperatura. Il componente inorganico incombusto si raccoglie sul fondo della caldaia come un fuso fuso. Il fuso fuoriesce dalla fornace e si dissolve in una soluzione caustica debole, producendo "liquore verde" contenente principalmente Na disciolto2S e carbonato di sodio (Na2CO3). Questo liquido viene pompato in un impianto di ricausificazione, dove viene chiarificato, quindi fatto reagire con calce spenta
(Ca(OH)2), formando NaOH e carbonato di calcio (CaCO3). Il liquido bianco viene filtrato e conservato per un uso successivo. CaCO3 viene inviato ad un forno da calce, dove viene riscaldato per rigenerare la calce (CaO).
Solfito spappolamento e recupero
La spappolatura al solfito ha dominato l'industria dalla fine del 1800 alla metà del 1900, ma il metodo utilizzato in quest'epoca era limitato dai tipi di legno che potevano essere spappolati e dall'inquinamento creato dallo scarico di liquori di cottura di scarto non trattati nei corsi d'acqua. Metodi più recenti hanno superato molti di questi problemi, ma la pasta al solfito è ora un piccolo segmento del mercato della pasta di cellulosa. Sebbene la polpa al solfito di solito utilizzi la digestione acida, esistono variazioni sia neutre che basiche.
Il liquore di cottura dell'acido solforoso (H2SO3) e ione bisolfito (HSO3-) è preparato in loco. Lo zolfo elementare viene bruciato per produrre anidride solforosa (SO2), che viene fatto passare attraverso una torre di assorbimento che contiene acqua e una delle quattro basi alcaline (CaCO3, la base solfito originale, Na2CO3, idrossido di magnesio (Mg(OH)2) o idrossido di ammonio (NH4OH)) che producono l'acido e lo ione e ne controllano le proporzioni. La spappolatura al solfito viene solitamente eseguita in digestori discontinui rivestiti in mattoni. Per evitare reazioni indesiderate, il digestore viene riscaldato lentamente fino a una temperatura massima di 130-140°C e le patatine vengono cotte a lungo (da 6 a 8 ore). All'aumentare della pressione del digestore, l'anidride solforosa gassosa (SO2) viene dissanguato e rimescolato con l'acido di cottura grezzo. Quando rimane circa da 1 a 1.5 ore di tempo di cottura, il riscaldamento viene interrotto e la pressione viene ridotta facendo fuoriuscire gas e vapore. La polpa viene soffiata in un serbatoio di contenimento, quindi lavata e vagliata.
La miscela di digestione esaurita, chiamata liquore rosso, può essere utilizzata per il recupero di calore e sostanze chimiche per tutte le operazioni tranne che a base di bisolfito di calcio. Per la polpa di solfito a base di ammoniaca, il liscivio rosso diluito viene prima rimosso per rimuovere l'SOXNUMX residuo2, poi concentrato e bruciato. I fumi contenenti SO2 viene raffreddato e fatto passare attraverso una torre di assorbimento dove l'ammoniaca fresca si combina con essa per rigenerare il liquido di cottura. Infine il liquore viene filtrato, fortificato con SO fresca2 e immagazzinato. L'ammoniaca non può essere recuperata perché viene convertita in azoto e acqua nella caldaia di recupero.
Nella spappolatura al solfito a base di magnesio, la combustione del liquido di spappolamento concentrato fornisce ossido di magnesio (MgO) e SO2, facilmente recuperabili. Nessun odore viene prodotto in questo processo; piuttosto MgO viene raccolto dai fumi e spento con acqua per produrre idrossido di magnesio (Mg(OH)2). COSÌ2 viene raffreddato e combinato con il Mg(OH)2 in una torre di assorbimento per ricostituire il liquido di cottura. Il bisolfito di magnesio (Mg(HSO3)2) viene quindi fortificato con SO fresco2 e immagazzinato. È possibile recuperare dall'80 al 90% dei prodotti chimici di cottura.
Il recupero del liquore di cottura al solfito di sodio è più complicato. Il liquor esaurito concentrato viene incenerito e circa il 50% dello zolfo viene convertito in SO2. Il resto del sodio e dello zolfo viene raccolto sul fondo della caldaia di recupero come odore di Na2S e Na2CO3. L'odore viene sciolto per produrre liquore verde, che viene convertito in bisolfito di sodio (NaHSO3) in più fasi. Il NaHSO3 è fortificato e conservato. Il processo di rigenerazione produce gas di zolfo ridotto, in particolare idrogeno solforato (H2S).
L'industria vivaistica coltiva piante per il mercato del reimpianto (vedi figura 1). Le piante rustiche vengono coltivate all'esterno e le piante meno resistenti vengono propagate e allevate all'interno, tipicamente in serra, per proteggerle dal freddo o dall'eccessiva radiazione solare o dal vento. Molte piante coltivate all'interno durante condizioni di crescita difficili vengono coltivate all'aperto in condizioni meteorologiche favorevoli. Le tipiche colture da vivaio sono alberi e arbusti, mentre le tipiche colture in serra includono fiori, verdure ed erbe aromatiche. L'industria vivaistica coltiva piante per il mercato del reimpianto, ma le serre vengono utilizzate anche per coltivare colture per i mercati stagionali, come i pomodori durante i gelidi mesi invernali.
Figura 1. Messa a dimora di piante di caffè in un vivaio in Costa d'Avorio
L'industria vivaistica costituisce un settore dell'agricoltura ampio e in crescita. In California, dove ci sono più di 3,000 vivai commerciali, le colture vivaistiche sono un prodotto di alto valore per acro, al quinto posto nel reddito agricolo statale. Come per gran parte dell'agricoltura degli Stati Uniti occidentali, la popolazione occupata è dominata da lavoratori provenienti dal Messico o da altri paesi dell'America centrale. La maggior parte di questi lavoratori non sono migranti, ma si sono stabiliti nelle comunità locali con le loro famiglie (Mines e Martin 1986). La maggior parte parla solo spagnolo o come lingua principale e ha poca o nessuna istruzione formale. I salari sono bassi per la maggior parte dei lavori e c'è un surplus di manodopera. Situazioni simili esistono in tutto il mondo.
Il lavoro negli asili nido è considerato un lavoro relativamente buono dalla maggior parte dei lavoratori agricoli perché è tutto l'anno, relativamente ben retribuito e spesso include l'assicurazione contro gli infortuni dei lavoratori e le prestazioni sanitarie dei dipendenti. Pochi lavoratori appartengono a organizzazioni sindacali in questo settore e la maggior parte dei lavoratori è impiegata direttamente dall'impresa piuttosto che da appaltatori di manodopera agricola.
Le serre forniscono un ambiente controllato per le piante e sono utilizzate per una varietà di scopi, tra cui la coltivazione di piante rare ed esotiche, la protezione delle piante in produzione (come fiori, pomodori e peperoni) dal clima invernale e l'avvio delle piantine. L'ambiente controllato all'interno di una serra è vantaggioso per coloro che desiderano coltivare tutto l'anno, indipendentemente dalle condizioni stagionali all'aperto. Le operazioni in serra si sono espanse nei climi temperati. Ad esempio, in Ucraina, l'area totale delle serre è passata da 3,070 ettari (ha) nel 1985 a 3,200 ha nel 1990 a circa 3,400 ha nel 1995 (Viten, Krashyyuh e Ilyna 1994).
Tipica è la serra a capanna (tetto spiovente uguale). Fornisce una buona esposizione alla luce solare invernale, drenaggio e protezione dal vento. I materiali per l'intelaiatura delle serre includono legno, alluminio o una combinazione di tubo d'acciaio e legno. Le pareti laterali o i rivestimenti possono essere realizzati con una varietà di materiali tra cui compensato, alluminio, legno o vinile. In Ucraina, il 60% delle serre ha pareti in blocchi di muratura. Le coperture includono vetro o plastica e in alcune parti del mondo la casa coperta di vetro è chiamata serra. La plastica può essere rigida o una pellicola flessibile. Le plastiche rigide utilizzate come coperture includono fibra di vetro, acrilico e policarbonato. Le coperture in plastica flessibile includono polietilene, cloruro di polivinile e poliestere. Il policarbonato, che resiste alla rottura da oggetti lanciati, e le plastiche flessibili richiedono frequenti sostituzioni. Le copertine possono variare da trasparenti a opache e hanno tre scopi. Uno è far entrare la luce del sole per le piante. Un altro è per il riscaldamento all'interno di un recinto. L'ultimo è proteggere le piante dagli stress ambientali, tra cui neve, pioggia, grandine, forti venti, uccelli, piccoli animali e insetti.
Il funzionamento della serra richiede il controllo della temperatura, dell'umidità e della ventilazione, utilizzando fonti di calore artificiali, ventole di scarico e aspirazione, ombreggiamento (ad esempio con lamelle mobili o reti), apparecchiature di raffreddamento (ad esempio wet-pad o raffreddamento evaporativo), umidificazione e climatizzazione -apparecchiatura di controllo (Jones 1978).
I lavoratori dei vivai e delle serre sono esposti a una varietà di pericoli, tra cui sostanze irritanti per la pelle, polvere, rumore, stress da calore, disturbi muscoloscheletrici (distorsioni e stiramenti), pesticidi e lesioni legate a veicoli, macchinari, scivolamenti e cadute ed elettricità. I pericoli discussi di seguito sono limitati ai rischi ergonomici nel lavoro in vivaio e ai rischi di pesticidi nel lavoro in serra. Molti di questi pericoli sono comuni per le due operazioni.
Operazioni di vivaio
Le operazioni tipiche in un grande vivaio all'ingrosso specializzato in aiuole da esterno coltivate in container e piante ornamentali consistono in quattro fasi:
Rischi ergonomici
Il lavoro in vivaio, come con altri prodotti agricoli, ha un modello di alti tassi di distorsioni e lesioni da stiramento. I dati AgSafe (1992) suggeriscono che il 38.9% di tutti gli infortuni segnalati nelle specialità orticole (compresi i vivai) erano distorsioni e stiramenti, leggermente al di sopra della percentuale per l'agricoltura nel suo complesso. Lo sforzo eccessivo come causa di lesioni per quest'area è stato citato per il 30.2% degli infortuni segnalati, anche al di sopra della percentuale per l'industria nel suo complesso.
I fattori di rischio più comuni per lo sviluppo di problemi muscoloscheletrici correlati al lavoro sono stati identificati come presenti nelle seguenti mansioni lavorative:
Durante la propagazione, il lavoratore si alza o si siede a un tavolo da lavoro, svuota un cesto di talee di piante e usa le cesoie manuali per tagliarle in pezzi più piccoli. Le cesoie sono tenute nella mano dominante; il materiale vegetale viene afferrato con l'altra mano. Dopo che ogni pezzo di materiale vegetale è stato tagliato, le cesoie devono essere disinfettate immergendole in una soluzione in un piccolo contenitore nel banco di lavoro.
Durante il taglio, una mano è impegnata in una presa molto ripetitiva, con una media di 50-60 tagli al minuto. Flessione del polso da lieve a moderata e deviazione ulnare si verificano durante tutto il ciclo di taglio. L'altra mano viene utilizzata per tenere le talee, orientarle per il taglio e scartare i resti in un cestino. Durante questo ciclo si verificano anche un'estensione moderata del polso e una deviazione ulnare.
I lavoratori in questo lavoro specializzato sono altamente qualificati e lavorano praticamente a tempo pieno tutto l'anno senza rotazione in altri lavori. I lavoratori riferiscono dolore e intorpidimento alla mano, al polso e al braccio. Dopo un periodo di anni in questo lavoro, dimostrano un'elevata incidenza della sindrome del tunnel carpale.
Nel trasporto delle piante da un nastro trasportatore a un rimorchio, l'operatore afferra 3 o 4 contenitori da 3.8 litri in ciascuna mano e li posiziona su un rimorchio situato a lato o dietro di lui o dietro di lui. Questo ciclo di lavoro viene ripetuto da 13 a 20 volte al minuto. I fattori di rischio includono prese altamente ripetitive, elevate forze di presa e posture scomode, inclusa la flessione del tronco, della zona lombare e della spalla.
Nel trasporto delle piante da un rimorchio ad un'aiuola, l'operatore afferra 3 o 4 contenitori da 3.8 l in ciascuna mano, li trasporta fino a 17 m e li depone a terra lungo una fila prestabilita. Questo ciclo di lavoro viene ripetuto da 3 a 5 volte al minuto. La manipolazione delle lattine è un lavoro quasi a tempo pieno e per tutto l'anno per molti lavoratori. È associato a dolore alle dita e alle mani, agli arti superiori e alla parte bassa della schiena. Poiché i lavoratori sul campo tendono ad essere più giovani, l'alto tasso previsto di lesioni croniche alla schiena non è documentato in questo momento.
Il potatore funziona con varie cesoie per tagliare parti indesiderate o morte dalle cime e dai lati delle piante. Il lavoratore è solitamente in piedi o piegato per raggiungere le piante. La mano dominante tiene le cesoie ed è impegnata in prese molto ripetitive, con una media di 40-50 tagli al minuto. Le dita della stessa mano vengono utilizzate anche per staccare piccoli ramoscelli o altre parti di piante. La mano non dominante afferra la lattina per un rapido prelievo e posizionamento e tiene anche i tagli in una presa statica con una moderata flessione del polso e deviazione ulnare presenti durante tutto il ciclo di taglio. Poiché la potatura è un'attività part-time per la maggior parte dei lavoratori sul campo, si ottiene un certo sollievo e recupero a causa della variazione delle attività. Tuttavia, è associato a dolore alle dita e alla mano, al polso, agli arti superiori e alla parte bassa della schiena.
Per consentire alle piante uno spazio adeguato per crescere ed espandersi, la spaziatura deve essere eseguita periodicamente. Ciò comporta afferrare e sollevare da 3 a 4 piante in ciascuna mano, trasportarle per un breve tratto e posizionarle a terra in file. Questo ciclo si ripete da 3 a 5 volte al minuto. Come la potatura, la spaziatura è un'attività part-time per la maggior parte dei lavoratori sul campo, che offre opportunità di sollievo e recupero. È anche associato a dolore alle dita e alle mani, ai polsi, agli arti superiori e alla parte bassa della schiena.
La maggior parte dei lavori in asilo nido richiede molta energia umana e questo, insieme alla natura ripetitiva di molti compiti, comporta un rischio sostanziale di lesioni da movimento ripetitivo. Strumenti per assistere i lavoratori migliorando la postura del corpo e riducendo il fabbisogno energetico di compiti particolari hanno appena iniziato a essere sviluppati.
Operazioni in serra
Le operazioni tipiche in serra variano a seconda che lo scopo sia quello di coltivare piante rare ed esotiche, piante di produzione o piantine. La coltivazione di piante rare o esotiche è un'impresa che dura tutto l'anno. Le piante di produzione sono tipicamente coltivate all'interno della serra per proteggerle dalle intemperie; quindi, le serre possono essere utilizzate stagionalmente. La crescita delle piantine è simile alle operazioni di vivaio, ma il mercato è costituito da piante per il reimpianto primaverile dopo l'ultima gelata. I compiti coinvolti nella coltivazione in serra includono mettere il terreno in piccoli contenitori, piantare il seme in ciascuno dei contenitori, annaffiare e fertilizzare le piante, tagliare o sfoltire le piante secondo necessità (vedi figura 2), applicare fumiganti o pesticidi e trasportare le piante o prodotto dalla serra. Il riempimento e la semina del terreno sono diventati un'operazione meccanizzata nella serra di produzione. La composizione del terriccio può essere un mix di torba, perlite e vermiculite. Il taglio può essere meccanizzato, a seconda del raccolto. L'irrigazione può avvenire direttamente con un tubo flessibile o tramite un irrigatore automatico o un sistema di tubazioni. I nutrienti vengono aggiunti all'acqua per fertilizzare le piante. L'applicazione di pesticidi mediante spruzzatore manuale è tipica. La sterilizzazione del suolo viene effettuata tramite vapore o sostanze chimiche, incluso il dibromocloropropano (DBCP). Il trasporto di piante o prodotti è tipicamente un esercizio manuale.
Figura 2. Trapianti di tabacco in una serra nella Carolina del Nord
Pesticidi utilizzati nelle serre
Le malattie e gli insetti che attaccano le piante possono causare grossi problemi agli operatori delle serre. Spesso, prevenire tali danni è più facile che cercare di sradicare i parassiti in seguito. Alcuni parassiti comuni che infliggono i maggiori danni alle colture in serra sono insetti, funghi, virus, batteri e nematodi. Per combattere questi organismi indesiderati, sulle piante vengono applicati speciali prodotti chimici (pesticidi) per uccidere i parassiti.
Esistono molti modi per applicare i pesticidi in modo che siano efficaci. I metodi di applicazione più comuni sono: spray liquidi, nebbie, polveri, nebbie, fumi, bombolette aerosol e granuli. Gli spray antiparassitari comportano l'uso di una miscela acqua/pesticidi contenuta in un serbatoio a cui è collegato un tubo con un ugello spruzzatore. Sotto pressione, la miscela viene diretta sulle piante sotto forma di goccioline liquide. Le nebbie sono generate con una tecnica simile alla tecnica spray, ma le goccioline risultanti sono più piccole. Le polveri di pesticidi vengono spesso rilasciate nell'aria e lasciate depositare sulla superficie della pianta. I nebulizzatori utilizzano dispositivi di riscaldamento per generare goccioline molto piccole dirette alle piante. I fumi dei pesticidi vengono generati accendendo una scintilla e posizionandola in un contenitore che contiene la sostanza chimica.
Le bombolette aerosol sono contenitori metallici pressurizzati che rilasciano il pesticida nell'aria quando viene aperta una valvola. Infine, i pesticidi granulari vengono posti sopra il terreno e poi annaffiati. L'irrigazione dissolve i granuli e trasporta la sostanza chimica alle radici della pianta, dove può uccidere gli organismi nel terreno o essere assorbita dalla pianta e uccidere gli organismi che si nutrono di essa.
Con ogni diverso metodo di applicazione di un pesticida arriva il rischio di essere esposti alla sostanza chimica. Le due vie di esposizione più comuni sono attraverso la pelle (cutanea) e attraverso i polmoni (respiratorio). Un'altra via di esposizione, ma meno comune, è l'ingestione di cibi o bevande contaminati da pesticidi. I lavoratori delle serre che maneggiano i prodotti chimici o le piante trattate possono essere avvelenati se non vengono seguite le adeguate precauzioni di sicurezza.
I modi per evitare l'avvelenamento includono l'uso corretto dei sistemi di ventilazione della serra, l'uso e la manutenzione dei DPI appropriati (tute, guanti, respiratori, stivali, vedere la figura 3), il rispetto dei tempi di rientro raccomandati e il rispetto delle istruzioni sull'etichetta del pesticida. Alcune ulteriori precauzioni di sicurezza sono: stoccaggio di tutti i pesticidi all'interno di un'area chiusa e ben ventilata; affissione di cartelli nelle aree in cui le piante sono state trattate; e una formazione completa sui pesticidi che include tecniche di applicazione e manipolazione adeguate. Infine, tutti gli applicatori di pesticidi dovrebbero essere addestrati alle tecniche di smaltimento appropriate per vecchi pesticidi e contenitori vuoti di pesticidi.
Figura 3. Lavoratore in equipaggiamento protettivo completo applica pesticidi in una serra.
Lo sbiancamento è un processo in più fasi che raffina e illumina la polpa grezza. L'obiettivo è dissolvere (paste chimiche) o modificare (paste meccaniche) la lignina di colore bruno che non è stata rimossa durante la spappolatura, mantenendo l'integrità delle fibre della pasta. Un mulino produce pasta personalizzata variando l'ordine, la concentrazione e il tempo di reazione degli agenti sbiancanti.
Ogni fase di sbianca è definita dal suo agente sbiancante, pH (acidità), temperatura e durata (tabella 1). Dopo ogni fase di sbiancamento, la polpa può essere lavata con caustico per rimuovere i prodotti chimici di sbiancamento esauriti e la lignina disciolta prima che passi alla fase successiva. Dopo l'ultima fase, la polpa viene pompata attraverso una serie di filtri e detergenti per rimuovere eventuali contaminanti come sporco o plastica. Viene quindi concentrato e convogliato allo stoccaggio.
Tabella 1. Agenti sbiancanti e loro condizioni d'uso
Simbolo |
Concentrazione |
pH |
Consistenza* |
Temperatura |
Tempo (ore) |
|
Cloro (cl2) |
C |
2.5-8 |
2 |
3 |
20-60 |
0.5-1.5 |
Idrossido di sodio (NaOH) |
E |
1.5-4.2 |
11 |
10-12 |
<80 |
1-2 |
Biossido di cloro (ClO2) |
D |
~1 |
0-6 |
10-12 |
60-75 |
2-5 |
Ipoclorito di sodio (NaOCl) |
H |
1-2 |
9-11 |
10-12 |
30-50 |
0.5-3 |
Ossigeno (O2) |
O |
1.2-1.9 |
7-8 |
25-33 |
90-130 |
0.3-1 |
Il perossido di idrogeno (H.2O2) |
P |
0.25 |
10 |
12 |
35-80 |
4 |
Ozono (O3) |
Z |
0.5-3.5 |
2-3 |
35-55 |
20-40 |
<0.1 |
lavaggio acido (SO2) |
A |
4-6 |
1.8-5 |
1.5 |
30-50 |
0.25 |
Ditionito di sodio (NaS2O4) |
Y |
1-2 |
5.5-8 |
4-8 |
60-65 |
1-2 |
* Concentrazione di fibra in soluzione acquosa.
Storicamente, la sequenza di sbiancamento più comune utilizzata per produrre pasta kraft sbiancata di qualità commerciale si basa sul processo CEDED in cinque fasi (vedere la tabella 1 per la definizione dei simboli). Le prime due fasi di sbiancamento completano il processo di delignificazione e sono considerate estensioni del macero. A causa delle preoccupazioni ambientali relative ai composti organici clorurati negli effluenti della cartiera, molte cartiere sostituiscono il biossido di cloro (ClO2) per una parte del cloro (Cl2) utilizzato nella prima fase di sbiancamento (CDEDED) e utilizzare ossigeno (O2) pretrattamento durante la prima estrazione caustica (CDEODED). La tendenza attuale in Europa e Nord America è verso la completa sostituzione con ClO2 (es. DEDED) o l'eliminazione di entrambi i Cl2 e ClO2. Dove ClO2 viene utilizzato, anidride solforosa (SO2) viene aggiunto durante la fase finale di lavaggio come “anticloro” per arrestare il ClO2 reazione e per controllare il pH. Sequenze di sbiancamento senza cloro recentemente sviluppate (ad es. OAZQP, OQPZP, dove Q = chelazione) utilizzano enzimi, O2, ozono (O3), perossido di idrogeno (H2O2), peracidi e agenti chelanti come l'acido etilendiamminotetracetico (EDTA). Lo sbiancamento totalmente privo di cloro era stato adottato in otto mulini in tutto il mondo nel 1993. Poiché questi metodi più recenti eliminano le fasi di sbiancamento acido, il lavaggio con acido è un'aggiunta necessaria alle fasi iniziali dello sbiancamento kraft per consentire la rimozione dei metalli legati alla cellulosa.
Le paste al solfito sono generalmente più facili da sbiancare rispetto alle paste kraft a causa del loro contenuto di lignina inferiore. Brevi sequenze di sbiancamento (ad es. CEH, DCEHD, P, HP, EPOP) possono essere utilizzate per la maggior parte dei tipi di carta. Per le paste al solfito di grado dissolvibile utilizzate nella produzione di rayon, cellophane e così via, vengono rimosse sia l'emicellulosa che la lignina, richiedendo sequenze di sbiancamento più complesse (ad esempio, C1C2ECHDA). Il lavaggio acido finale serve sia per il controllo dei metalli che per l'anticloro. Il carico di effluenti per le paste al solfito di grado dissolvibile è molto maggiore perché viene consumata una grande quantità di legno grezzo (resa tipica 50%) e viene utilizzata più acqua.
Il termine schiarimento è usato per descrivere lo sbiancamento di paste meccaniche e altre paste ad alto rendimento, perché vengono sbiancate distruggendo i gruppi cromofori senza dissolvere la lignina. Gli agenti schiarenti includono H2O2 e/o idrosolfito di sodio (NaS2O4). Storicamente, idrosolfito di zinco (ZnS2O4) era comunemente usato, ma è stato ampiamente eliminato a causa della sua tossicità negli effluenti. Gli agenti chelanti vengono aggiunti prima dello sbiancamento per neutralizzare eventuali ioni metallici, prevenendo così la formazione di sali colorati o la decomposizione di H2O2. L'efficacia dello sbiancamento meccanico della polpa dipende dalla specie di legno. I legni duri (ad es. pioppo e pioppo) e legni teneri (ad es. abete rosso e balsamo) a basso contenuto di lignina ed estrattivi possono essere sbiancati a un livello di luminosità più elevato rispetto al pino e al cedro più resinosi.
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