MPC za ogljikovodike: kemični dejavniki delovnega okolja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-02 14:02

Onasnaževanje zraka in vode z različnimi vrstami kemikalij izjemno negativno vpliva na stanje okolja. V vsakem sodobnem podjetju je seveda treba nujno upoštevati vse vrste okoljskih standardov. To bo zagotovilo varnost tako delavcev v elektrarni kot tudi ljudi, ki živijo v bližini.

Obstaja veliko kemikalij, ki lahko škodljivo vplivajo na človeško telo. Na primer, trenutno so v Rusiji razviti določeni standardi MPC za ogljikovodike. Danes na žalost takšne spojine predstavljajo približno 70 % vsega onesnaženja v ozračju. Upoštevajte standarde za koncentracije ogljikovodikov, na primer podjetja kemične industrije in rafiniranja nafte.

Za katere norme MPC so na voljo

Škoda različnih vrst kemikalij, vključno z ogljikovodiki, lahko dejansko povzroči zelo resno škodo človeku. Zato standardi predvidevajo tudi največje dovoljene koncentracije (MPC) nekaterih spojin. Takšni dokumenti so razviti tako, da kemikalije, ki jih vsebujejozraka, ni povzročal predvsem zdravstvenih težav ali bolezni ljudi. Prav tako strokovnjaki pri izračunu takšnih normativov upoštevajo dejavnik, kot je dolgoročni vpliv povezav na sedanjo in naslednje generacije.

Kaj so ogljikovodiki

Skupaj ima naša država standarde MPC za več kot 1200 različnih vrst kemikalij. Pravzaprav se ogljikovodiki imenujejo organske snovi, sestavljene samo iz vodikovih in ogljikovih atomov. V kemiji se takšne spojine štejejo za osnovne. Vse druge snovi v mnogih primerih veljajo za njihove derivate.

V naravi najdemo ogljikovodike tako v tekočem kot v trdnem ali plinastem stanju. Med drugim so na našem planetu koncentrirana nahajališča takšnih snovi.

Vrste ogljikovodikov

Vse take snovi delimo predvsem na odprte ali aciklične in zaprte (karbociklične). Prva vrsta spojin je razvrščena v:

• nasičene - metan, alkani, parafini;
• nenasičen z več vezmi - olefinski ogljikovodiki, acetilenski, dienski.

Nasičene spojine metanske skupine so glavni del nafte in naftnih derivatov ter naravnih gorljivih plinov.

karbociklični ogljikovodiki so po drugi strani razdeljeni na:

• aliciklični;
• aromatično.

Zadnja vrsta spojin je lahko prisotna tudi v olju. Vendar pa snovi v tej skupini redkoprevladujejo v svoji sestavi nad drugimi ogljikovodiki.

Prav tako so vsi ogljikovodiki razvrščeni v:

• mejno (С2-С5);
• neomejeno (С1-С10).

Katera podjetja je treba spremljati

Področje uporabe spojin skupin C2-C5 in C1-C10 v nacionalnem gospodarstvu je trenutno zelo široko. Nadzor nad skladnostjo z MPC mešanic ogljikovodikov je treba najprej izvajati, seveda, v podjetjih za predelavo nafte in plina. Tudi takšne spojine se precej pogosto uporabljajo:

• v kemični industriji;
• gorivo;
• enostavno;
• hrana;
• v kmetijstvu.

Ogljikovodiki se proizvajajo hkrati, tudi pri nas, na poljih:

• olje;
• plin;
• premog;
• oljni skrilavec.

Najpogostejši ogljikovodiki in sorodne snovi

Škodujejo ljudem in okolju, zato lahko vse spojine v tej skupini. Toda najpogosteje se človek sooča z negativnim vplivom naslednjih vrst snovi:

• vodikov sulfid (vsebuje ga ogljikovodiki);
• ogljikov dioksid (proizveden s sežiganjem ogljikovodikov);
• gorivo bencin in njegovi hlapi (vsebujejo ogljikovodike);
• benzapiren;
• aceton (derivat ogljikovodikov) itd.

Škoda za človeško telo

Nekatere vrste C2-C5 in C1-C10 so sposobne vplivati na ljudi celo zeloresen mutageni vpliv. Zato morajo podjetja strogo upoštevati standarde za MPC v zraku delovnega območja, oljne ogljikovodike itd. Najprej takšne spojine škodujejo človeškemu srčno-žilnemu sistemu. Prav tako ljudje ob daljšem bivanju v okolju z visoko koncentracijo ogljikovodikov običajno spremenijo svojo krvno sliko na slabše. Najprej se pri žrtev zmanjša raven hemoglobina in eritrocitov.

Prav tako, ko je MPC v zraku presežena, lahko ogljikovodiki izjemno negativno vplivajo na jetra ljudi. Poleg tega takšne spojine povzročajo znatno škodo endokrinemu sistemu. Pri dolgotrajni izpostavljenosti človeku je moteno delo endokrinih žlez. Poleg tega imajo takšne snovi izjemno škodljiv učinek na živčni sistem in pljuča.

V mestnem merilu so ogljikovodiki med drugim sposobni tvoriti tako imenovani fotokemični smog. V procesu zapletenih transformacij v atmosferskem zraku se iz spojin te vrste tvorijo izjemno strupene snovi. To so lahko na primer aldehidi ali ketoni.

Škoda vodikovega sulfida in ogljikovega dioksida

Ti dve snovi lahko pod določenimi pogoji postaneta zelo nevarni za človeško telo. Bivanje v okolju, nasičenem z vodikovim sulfidom v koncentraciji 0,006 mg/dm3 4 ure, na primer, lahko povzroči takšne negativne posledice, kot so:

• glavobol;
• fotofobija;
• izcedek iz nosu;
• solzenje.

Kopovečanje koncentracije na 0,2-0,28 mg / dm³ pri osebi se pojavi pekoč občutek v očeh, draženje v nosu in grlu. Povečanje količine vodikovega sulfida za 1 mg / dm^{3 vodi v akutno zastrupitev, ki jo spremljajo krči, izguba zavesti in se na koncu konča s smrtjo. V podjetjih je treba še posebej skrbno upoštevati standarde glede MPC mešanice vodikovega sulfida z ogljikovodiki. V kombinaciji lahko te snovi ljudem povzročijo še več škode kot posamezno.}

Ogljikov dioksid, ki nastane pri zgorevanju ogljikovodikov, ima na človeško telo narkotični učinek. Prav tako ima ta snov dražilni učinek na sluznice ljudi. Zaradi dolgotrajne izpostavljenosti se pri žrtvah opazijo naslednji negativni simptomi:

• vrtoglavica;
• kašelj;
• visok krvni tlak.

Pri vdihavanju zelo velikih odmerkov ogljikovega dioksida lahko človek celo umre. Smrtonosni izid na primer vodi do bivanja v prostoru, kjer koncentracija te snovi v zraku doseže 20%.

Škoda bencina

To gorivo, ki je produkt rafiniranja nafte in vsebuje veliko količino ogljikovodikov, je lahko izjemno nevarno tako za ljudi kot za okolje. Na primer, samo 300 g bencina, razlitega med točenjem goriva, onesnaži 200 tisoč m3 zraka.

Predpise glede MPC naftnih ogljikovodikov v zraku pri uporabi bencina je zato treba upoštevati vnatančnost. Ko človek nekaj časa vdihuje hlape tega goriva, doživi:

• glavobol;
• vrtoglavica;
• potenje;
• počutim se pijan;
• počasnost;
• slabost, bruhanje itd.

Meni je, da do blage zastrupitve s hlapi bencina pride po 5-10 minutah bivanja osebe v prostoru s koncentracijo v območju 900-3612 mg/m³. Hkrati s povečanjem tega indikatorja na 5000-10000 mg/m^{3 pride do akutne toksične poškodbe telesa. Osebi se telesna temperatura zniža, pulz itd.}

Škoda benzapirena

Ta snov spada v razred aromatskih ogljikovodikov. Benzopiren nastane, na primer, pri zgorevanju tekočih in trdnih organskih snovi (vključno z naftnimi derivati), lesa, antropogenih odpadkov. Od naravnih virov sproščanja te snovi v zrak lahko izpostavimo predvsem gozdne požare in vulkanske izbruhe.

Pri kajenju se sprosti veliko benzapirena. Cestni promet je tudi vir onesnaženja zraka, vode in tal s to snovjo.

Kot mnogi drugi ogljikovodiki, katerih MPC je treba strogo nadzorovati, tudi benzapiren spada v snovi prvega razreda nevarnosti. V človeško telo lahko vstopi z vdihavanjem, skozi kožo, pa tudi s hrano in vodo. Hkrati ima ta spojina poleg kancerogenega učinka tudi mutogene, hematotoksične, embriotoksične učinke na ljudi.

Škoda acetona

Ta snov ima lahko škodljive učinkena človeško telo pri koncentracijah v zraku nad 500 delov na milijon. Glavna simptoma zastrupitve z acetonom sta omotica in slabost. Če je zaposleni v podjetju nenehno izpostavljen tej snovi, se bo njegova imuniteta zagotovo zmanjšala in v prihodnosti se bodo razvile bolezni dihal.

Največje dovoljene koncentracije v zraku delovnega območja

V skladu s predpisi naj MPC ogljikovodikov v delovnem območju ne sme presegati 300 mg/m³. Hkrati za povprečno dnevno časovno obdobje enkratni najvišji kazalnik ne sme preseči 900 mg/m^3.

Seveda predpisi zagotavljajo tudi največjo zmogljivost za posebne vrste ogljikovodikov. Torej, v skladu z zveznim zakonom so MPC na voljo v delovnem območju za različne vrste ogljikovodikov (in sorodnih snovi):

• benzapiren - 0,00015 mg/m3;
• bencin - 300mg/m3;
• aceton - 0,9 mg/m3;
• vodikov sulfid - 10 mg/m³ (zmešan z ogljikovodiki - 3 mg/m^3);
• olje - 10 mg/m3;
• ogljikov dioksid - 27000 mg/m3 (enkratni odmerek).

največje dovoljene koncentracije v vodi

MAC za ogljikovodike v pitni vodi seveda predvidevajo tudi predpisi. Organizacije, ki oskrbujejo prebivalstvo s HB in HB, bi morale najprej spremljati koncentracijo spojin te vrste aromatične skupine v njej. Tako na primer pitna voda ne sme vsebovati več (po ruskih standardih SanPiN):

• benzen - 10 mcg/cm3;
• stiren - 100 mcg/cm3;
• benzapiren - 5 mcg/cm3.

Naravna vodna telesa ne smejo vsebovati, na primer, največ:

• olje - 0,3 mg/m3;
• bencin - 0,1 mg/m3.

Dovoljene koncentracije v tleh

Zemlja seveda ne bi smela biti onesnažena z različnimi vrstami ogljikovodikov. Standardi v Rusiji urejajo največje koncentracije različnih kemikalij, vključno z ogljikovodiki, v kmetijskih tleh, naseljih, sanitarno varstvenih območjih vodnih virov, letoviščih in posameznih podjetjih.

V skladu s standardi, ki jih določa zvezni zakon, so na primer v deželi predvideni naslednji MPC za naftne ogljikovodike:

• za benzapiren - 0,02 mg/kg;
• za bencin - 0,1 mg/kg.

Nasičeni ogljikovodiki

Tako omejujoče kot nenasičene spojine te sorte lahko povzročijo znatno škodo zdravju ljudi. Seveda standardi seveda urejajo tudi MPC nasičenih ogljikovodikov. Takšne spojine pa so razdeljene na:

• alkani;
• cikloalkani.

Primeri nasičenih ogljikovodikov so metan, butan, etan. V to skupino spadajo tudi nekatere druge snovi. Standardi predvidevajo MPC za nasičene ogljikovodike v delovnem območju, kot tudi za nenasičene spojine, pri 300 mg/m3. Skladnost s temi pravili bo zagotovila varnost pri deluosebje podjetja.

ruska zakonodaja

Ko se preseže MPC ogljikovodikov v delovnem območju podjetja, je zdravje delavcev, kot smo ugotovili, dejansko lahko močno oškodovano. Odgovornost za to seveda nosi predvsem delodajalec. Uprava bi morala izvajati najbolj temeljit nadzor nad koncentracijo škodljivih snovi v zraku obratov.

Zakonodaja Rusije glede MPC nevarnih spojin v podjetjih se nenehno spreminja in v smeri zaostrovanja. Na primer, leta 1968 je bila MPC nenasičenega ogljikovodikovega benzena v zraku 20 mg na m³. Trenutno ta številka ne sme presegati 5 mg/m^3.

Kaj se meri

Neposredno ali posredno lahko povzročijo škodo človeškemu telesu, seveda tudi ogljikovodiki v vodi in zemlji. Toda takšne snovi, raztopljene v zraku, so še posebej nevarne. Nadzor nad vsebnostjo ogljikovodikov v ozračju delavnic pri nas običajno izvajamo s posebno opremo - plinskimi analizatorji.

Takšne naprave lahko med drugim neprekinjeno merijo vsebnost škodljivih spojin v zraku. V skladu s tem se lahko zaposleni, ki so odgovorni za preprečevanje presežka MPC ogljikovodikov, sproti odzovejo na določena ugotovljena odstopanja glede vsebnosti ogljikovodikov v ozračju. Prav tako so sodobni plinski analizatorji zmožni:

• zapis in shranjevanje podatkov spremljanja;
• poveži se na skupni sistem za opozarjanje in nadzor.

Vrste plinskih analizatorjev

Opremo te vrste je mogoče uporabiti za nadzor MPC naftnih ogljikovodikov in drugih škodljivih snovi:

• nepremično;
• prenosni;
• posameznik.

Stacionarni plinski analizatorji so zasnovani za stalno spremljanje vsebnosti ogljikovodikov v zraku, na primer v delavnici podjetja. Prenosna oprema te vrste se uporablja za posamezne meritve koncentracije takšnih spojin. Za zaščito pred zastrupitvijo z ogljikovodiki se delavcem izdajo individualni plinski analizatorji. Takšne sodobne naprave med drugim zmorejo meriti ne le odstotek nevarnih snovi ali gorljivih plinov v zraku, ampak tudi kisik.

Katere plinske analizatorje je treba uporabiti za ogljikovodike

Za ta namen v podjetjih plinske, naftne, kemične industrije standardi dovoljujejo uporabo kontrolnih naprav naslednjih vrst:

• fotoionizacija;
• z nedisperzivnimi infrardečimi detektorji.

Dandanes se za nadzor atmosferskega zraka v delavnici najpogosteje uporabljajo posebni IR detektorji. V takšnih napravah se koncentracija ogljikovodikov meri z intenzivnostjo absorpcije infrardečega sevanja pri eni valovni dolžini. Na primer, vsebnost spojin C₂-C_{10 v zraku se določi z absorpcijo pri dolžini 3,4 µm. To je predvsem posledica razteznih vibracij C-H vezi alkilnih skupin.}

Identifikacija ogljikovodikov z uporabo IR detektorjev je možna le, če se izmeri celoten absorpcijski spekter v IR območju. Prav tako takšne naprave ne morejo zagotoviti selektivnega določanja koncentracije alifatskih ogljikovodikov С₂-С_{10. Tak nadzor v obratu zagotavlja plinska kromatografija (ločevanje mešanic hlapnih spojin).}

Koncentracije v zunanjem zraku in kako se izogniti onesnaževanju

Nadzor nad MPC ogljikovodikov v zraku delovnega območja podjetij je zato treba izvajati najbolj temeljit. Neupoštevanje standardov za vsebnost tovrstnih spojin v zraku delavnic bo zagotovo povzročilo bolezni zaposlenih v obratu ali tovarni.

Seveda pa morajo podjetja, ki delajo z ogljikovodiki, zagotoviti tudi, da te snovi na kakršen koli način ne onesnažujejo okolja. Te spojine najpogosteje pridejo v ozračje, v vodo in tla, ko se prevažajo po cevovodih. Hkrati lahko pride do izgube takšnih snovi zaradi izhlapevanja in puščanja tako vzdolž celotne dolžine cevovoda kot na črpališčih.

Za nasičene in nenasičene ogljikovodike MPC v atmosferskem zraku trenutno v Rusiji, na žalost, ni urejen z nobenim zveznim dokumentom. Vendar pa obstajajo higienski predpisi glede koncentracije nekaterih specifičnih spojin te sorte. Na primer, MPC v ozračju je:

• za metan - 50 mg/m3;
• butan - 200 mg/m3;
• pentan - 100/25 mg/m3;
• heksan - 60 mg/m3.

Da bi preprečili presežek največje dovoljene koncentracije nasičenih in nenasičenih ogljikovodikov v atmosferskem zraku, se pri polaganju cevovodov uporabljajo različne vrste izolacijskih premazov. Najpogosteje podjetja v ta namen uporabljajo bitumensko mastiko. Podjetja lahko uporabljajo tudi elektrokemične metode zaščite avtocest. Poleg tega strokovnjaki za preprečevanje onesnaževanja ozračja, tal in vode sistematično spremljajo stanje cevovodov z detektorji puščanja.

Kemična in naftna podjetja lahko zagotovo onesnažijo ozračje z ogljikovodiki. Da bi se izognili sproščanju velikih količin teh spojin v okolje, rastline te specialnosti pogosto uporabljajo sodobno metodo zajemanja ogljikovodikov. Pri visokih koncentracijah (170-250 g/m³) takšnih spojin se za to uporablja hladilna kondenzacija, pri srednjih koncentracijah (140-175 g/m³⁾ ) - absorpcija, pri nizki (50-140 g/m^{3) - tudi absorpcija. V večini primerov tako preproste tehnike omogočajo natančno opazovanje MPC ogljikovodikov, ki se izpustijo v okolje v plinski in naftni industriji brez posebnih stroškov.}