MPC dla węglowodorów: czynniki chemiczne środowiska pracy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 14:01

Zanieczyszczenie powietrza i wody różnego rodzaju chemikaliami ma niezwykle niekorzystny wpływ na stan środowiska. Oczywiście w każdym nowoczesnym przedsiębiorstwie należy bezwzględnie przestrzegać wszelkiego rodzaju norm środowiskowych. Zagwarantuje to bezpieczeństwo zarówno pracownikom zakładu, jak i osobom mieszkającym w jego sąsiedztwie.

Istnieje wiele substancji chemicznych, które mogą mieć szkodliwy wpływ na organizm ludzki. Na przykład, w chwili obecnej w Rosji zostały opracowane pewne standardy dla węglowodorów MPC. Dziś niestety związki te stanowią około 70% wszystkich zanieczyszczeń w atmosferze. Przestrzegaj norm dotyczących stężeń węglowodorów, na przykład przedsiębiorstw przemysłu chemicznego i rafinacji ropy naftowej.

Jakie są przewidziane normy MPC

Szkoda różnych rodzajów chemikaliów, w tym węglowodorów, może w rzeczywistości spowodować bardzo poważne szkody dla osoby. Dlatego normy określają również maksymalne dopuszczalne stężenia (MPC) niektórych związków. Takie dokumenty są opracowane tak, aby chemikalia zawarte wpowietrze, nie powodowało przede wszystkim problemów zdrowotnych ani chorób człowieka. Również przy obliczaniu takich norm eksperci biorą pod uwagę taki czynnik, jak wpływ połączeń w długim okresie na obecne i kolejne pokolenia.

Co to są węglowodory

W sumie nasz kraj posiada standardy MPC dla ponad 1200 różnych rodzajów chemikaliów. Właściwie węglowodory nazywane są substancjami organicznymi, składającymi się tylko z atomów wodoru i węgla. W chemii takie związki są uważane za podstawowe. Wszystkie inne substancje w wielu przypadkach są uważane za ich pochodne.

W naturze węglowodory występują zarówno w stanie ciekłym, jak i stałym lub gazowym. Między innymi na naszej planecie znajdują się skoncentrowane złoża takich substancji.

Rodzaje węglowodorów

Wszystkie takie substancje dzielą się przede wszystkim na otwarte lub acykliczne i zamknięte (karbocykliczne). Pierwszy rodzaj związków dzieli się na:

• nasycone - metan, alkany, parafiny;
• nienasycone wiązaniami wielokrotnymi - węglowodory olefinowe, acetylen, dien.

Nasycone związki z grupy metanu są głównym składnikiem ropy naftowej i produktów ropopochodnych, a także naturalnych gazów palnych.

Węglowodory karbocykliczne z kolei dzielą się na:

• alicykliczny;
• aromatyczne.

Ten ostatni rodzaj związków może również występować w oleju. Jednak substancje z tej grupy rzadkodominują w swoim składzie nad innymi węglowodorami.

Ponadto wszystkie węglowodory są klasyfikowane jako:

• marginesowy (С2-С5);
• nieograniczony (С1-С10).

Które przedsiębiorstwa powinny być monitorowane

Sfera wykorzystania związków z grup C2-C5 i C1-C10 w gospodarce narodowej jest obecnie bardzo szeroka. Kontrolę zgodności z MPC mieszanin węglowodorów należy przeprowadzać przede wszystkim oczywiście w zakładach przetwórstwa ropy i gazu. Również takie związki są dość szeroko stosowane:

• w przemyśle chemicznym;
• paliwo;
• łatwe;
• jedzenie;
• w rolnictwie.

Węglowodory są produkowane w tym samym czasie, również w naszym kraju, na polach:

• olej;
• gaz;
• węgiel;
• łupki naftowe.

Najczęściej spotykane węglowodory i substancje pokrewne

Zaszkodzić ludziom i środowisku, więc wszystkie związki w tej grupie mogą. Ale najczęściej dana osoba ma do czynienia z negatywnym wpływem następujących rodzajów substancji:

• siarkowodór (zawarty w gazach węglowodorowych);
• dwutlenek węgla (produkowany przez spalanie węglowodorów);
• paliwo benzyna i jej opary (zawierają węglowodory);
• benzapiren;
• aceton (pochodna węglowodorów) itp.

Szkoda ludzkiego ciała

Niektóre typy C2-C5 i C1-C10 mogą wywierać na ludzi nawet bardzo silny wpływpoważny wpływ mutagenny. Dlatego przedsiębiorstwa muszą ściśle przestrzegać norm MPC w powietrzu obszaru roboczego, węglowodorów olejowych itp. Przede wszystkim takie związki szkodzą ludzkiemu układowi sercowo-naczyniowemu. Ponadto, przy długim przebywaniu w środowisku o wysokim stężeniu węglowodorów, ludzie zwykle zmieniają morfologię krwi na gorsze. Przede wszystkim u ofiar spada poziom hemoglobiny i erytrocytów.

Ponadto, gdy MPC w powietrzu jest przekroczony, węglowodory mogą mieć wyjątkowo negatywny wpływ na wątrobę ludzi. Ponadto takie związki powodują znaczne uszkodzenie układu hormonalnego. Przy długotrwałej ekspozycji na osobę praca gruczołów dokrewnych zostaje zakłócona. Ponadto takie substancje mają niezwykle szkodliwy wpływ na układ nerwowy i płuca.

W skali miasta węglowodory, między innymi, mogą tworzyć tak zwany smog fotochemiczny. W procesie złożonych przemian w powietrzu atmosferycznym z tego typu związków powstają niezwykle toksyczne substancje. Mogą to być na przykład aldehydy lub ketony.

Szkoda siarkowodoru i dwutlenku węgla

Te dwie substancje mogą w pewnych warunkach stać się bardzo niebezpieczne dla ludzkiego organizmu. Na przykład przebywanie w środowisku nasyconym siarkowodorem o stężeniu 0,006 mg/dm3 przez 4 godziny może prowadzić do takich negatywnych konsekwencji jak:

• ból głowy;
• fotofobia;
• katar;
• łzawienie.

Kiedywzrost stężenia do 0,2-0,28 mg / dm³ u osoby pojawia się uczucie pieczenia w oczach, podrażnienie nosa i gardła. Wzrost ilości siarkowodoru o 1 mg/dm^{3 prowadzi do ostrego zatrucia, któremu towarzyszą drgawki, utrata przytomności i ostatecznie śmierć. Szczególnie uważnie w przedsiębiorstwach należy przestrzegać norm dotyczących MPC mieszaniny siarkowodoru z węglowodorami. W połączeniu te substancje mogą wyrządzić jeszcze więcej szkód ludziom niż pojedynczo.}

Dwutlenek węgla, powstający podczas spalania węglowodorów, działa narkotycznie na organizm człowieka. Ponadto substancja ta działa drażniąco na błony śluzowe ludzi. W wyniku jego długotrwałego narażenia u ofiar obserwuje się następujące negatywne objawy:

• zawroty głowy;
• kaszel;
• wysokie ciśnienie krwi.

Wdychając bardzo duże dawki dwutlenku węgla, człowiek może nawet umrzeć. Skutek śmiertelny prowadzi na przykład do przebywania w pomieszczeniu, w którym stężenie tej substancji w powietrzu sięga 20%.

Szkoda benzyny

To paliwo, które jest produktem rafinacji ropy naftowej i zawiera dużą ilość węglowodorów, może być niezwykle niebezpieczne zarówno dla ludzi, jak i środowiska. Na przykład, zaledwie 300 g benzyny rozlane podczas tankowania zanieczyszcza 200 tys. m3 powietrza.

Przepisy dotyczące MPC węglowodorów olejowych w powietrzu podczas używania benzyny muszą być zatem przestrzegane wprecyzja. Wdychając przez jakiś czas opary tego paliwa, osoba doświadcza:

• ból głowy;
• zawroty głowy;
• pocenie się;
• uczucie pijaństwa;
• ospałość;
• nudności, wymioty itp.

Uważa się, że łagodne zatrucie oparami benzyny następuje po 5-10 minutach przebywania osoby w pomieszczeniu o stężeniu w zakresie 900-3612 mg/m³. Jednocześnie wraz ze wzrostem tego wskaźnika do 5000-10000 mg/m^{3 następuje ostre toksyczne uszkodzenie organizmu. Temperatura ciała człowieka spada, spada puls itp.}

Szkoda benzapirenu

Ta substancja należy do klasy węglowodorów aromatycznych. Benzopiren powstaje np. podczas spalania ciekłych i stałych substancji organicznych (w tym produktów naftowych), drewna, odpadów antropogenicznych. Z naturalnych źródeł uwalniania tej substancji do powietrza można przede wszystkim zauważyć pożary lasów i erupcje wulkanów.

Dużo benzapirenu jest uwalniane podczas palenia. Transport drogowy jest również źródłem zanieczyszczenia powietrza, wody i gleby tą substancją.

Podobnie jak wiele innych węglowodorów, których MPC musi być ściśle kontrolowane, benzapyren należy do substancji pierwszej klasy zagrożenia. Do organizmu człowieka może dostać się drogą oddechową, przez skórę, a także z pokarmem i wodą. Jednocześnie, oprócz działania rakotwórczego, związek ten może wywierać na ludzi mutogenne, hematotoksyczne, embriotoksyczne działanie.

Szkoda acetonu

Ta substancja może mieć negatywne skutkina organizm ludzki w stężeniach w powietrzu powyżej 500 części na milion. Głównymi objawami zatrucia oparami acetonu są zawroty głowy i nudności. Jeżeli pracownik przedsiębiorstwa będzie stale narażony na działanie tej substancji, jego odporność na pewno zmniejszy się, a w przyszłości rozwiną się choroby układu oddechowego.

Maksymalne dopuszczalne stężenia w powietrzu obszaru roboczego

Zgodnie z przepisami MPC węglowodorów w obszarze roboczym nie powinny przekraczać 300 mg/m³. Jednocześnie, przez przeciętny dzienny okres czasu, jednorazowy maksymalny wskaźnik nie powinien przekraczać 900 mg/m^3.

Oczywiście przepisy przewidują również maksymalne osiągi dla określonych rodzajów węglowodorów. Tak więc, zgodnie z prawem federalnym, MPC znajdują się w obszarze roboczym dla różnych rodzajów węglowodorów (i substancji pokrewnych):

• benzapiren - 0,00015 mg/m3;
• benzyna - 300mg/m3;
• aceton - 0,9 mg/m3;
• siarkowodór - 10 mg/m³ (zmieszany z węglowodorami - 3 mg/m^3);
• olej - 10 mg/m3;
• dwutlenek węgla - 27000 mg/m3 (pojedyncza dawka).

Maksymalne dopuszczalne stężenia w wodzie

MAC dla węglowodorów w wodzie pitnej są oczywiście również przewidziane w przepisach. Organizacje dostarczające HB i HB do populacji powinny przede wszystkim monitorować w niej stężenie związków tego typu grup aromatycznych. Czyli np. woda pitna nie powinna zawierać więcej (zgodnie z rosyjskimi normami SanPiN):

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

Naturalne zbiorniki wodne powinny zawierać na przykład nie więcej niż:

• olej - 0,3 mg/m3;
• benzyna - 0,1 mg/m3.

Dopuszczalne stężenia w glebie

Ziemia nie powinna być oczywiście zanieczyszczona różnymi rodzajami węglowodorów. Normy w Rosji regulują maksymalne stężenia różnych chemikaliów, w tym węglowodorów, w glebach rolniczych, osadach, strefach ochrony sanitarnej źródeł wody, kurortach i poszczególnych przedsiębiorstwach.

Zgodnie ze standardami określonymi przez prawo federalne, na przykład, następujące MPC dla węglowodorów ropopochodnych są przewidziane w kraju:

• dla benzapirenu - 0,02 mg/kg;
• dla benzyny - 0,1 mg/kg.

Węglowodory nasycone

Zarówno ograniczające, jak i nienasycone związki tej odmiany mogą powodować znaczne szkody dla zdrowia ludzkiego. Oczywiście normy oczywiście regulują również MPC węglowodorów nasyconych. Takie związki z kolei dzielą się na:

• alkany;
• cykloalkany.

Przykłady węglowodorów nasyconych to metan, butan, etan. Niektóre inne substancje również należą do tej grupy. Normy przewidują MPC dla węglowodorów nasyconych w obszarze roboczym, a także dla związków nienasyconych przy 300 mg/m3. Przestrzeganie tych zasad gwarantuje bezpieczeństwo pracypersonel przedsiębiorstwa.

Rosyjskie ustawodawstwo

Kiedy MPC węglowodorów w obszarze roboczym przedsiębiorstwa zostanie przekroczona, zdrowie pracowników, jak się dowiedzieliśmy, może w rzeczywistości znacznie ucierpieć. Odpowiedzialność za to oczywiście spoczywa przede wszystkim na pracodawcy. To właśnie administracja powinna przeprowadzić jak najdokładniejszą kontrolę nad stężeniem szkodliwych substancji w powietrzu sklepów zakładu.

Ustawodawstwo Rosji w zakresie MPC związków niebezpiecznych w przedsiębiorstwach stale się zmienia i zmierza w kierunku zaostrzenia. Na przykład w 1968 r. MPC nienasyconego węglowodoru benzenu w powietrzu wynosiła 20 mg na m³. W tej chwili liczba ta nie powinna przekraczać 5 mg/m^3.

Co jest mierzone

Szkody dla ludzkiego ciała bezpośrednio lub pośrednio mogą powodować, oczywiście, w tym węglowodory zawarte w wodzie i glebie. Ale takie substancje rozpuszczone w powietrzu są szczególnie niebezpieczne. Kontrola zawartości węglowodorów w atmosferze warsztatów w naszym kraju odbywa się zwykle przy użyciu specjalnego sprzętu - analizatorów gazów.

Takie urządzenia, między innymi, mogą w sposób ciągły mierzyć zawartość szkodliwych związków w powietrzu. Dzięki temu pracownicy odpowiedzialni za zapobieganie przekroczeniu MPC węglowodorów mogą szybko reagować na pewne stwierdzone odchylenia w stosunku do zawartości węglowodorów w atmosferze. Ponadto nowoczesne analizatory gazów są w stanie:

• rejestruj i przechowuj dane monitoringu;
• podłącz się do wspólnego systemu ostrzegania i kontroli.

Typy analizatorów gazów

Urządzenia tego typu mogą być używane do kontroli MPC węglowodorów ropopochodnych i innych szkodliwych substancji:

• stacjonarne;
• przenośny;
• indywidualne.

Stacjonarne analizatory gazów przeznaczone są do ciągłego monitorowania zawartości węglowodorów w powietrzu np. w warsztacie przedsiębiorstwa. Przenośny sprzęt tego typu służy do jednorazowych pomiarów stężenia takich związków. Indywidualne analizatory gazów są wydawane pracownikom, aby chronić ich przed zatruciem węglowodorami. Takie nowoczesne urządzenia, między innymi, są w stanie mierzyć nie tylko procent niebezpiecznych substancji czy gazów palnych w powietrzu, ale także tlen.

Które analizatory gazów powinny być używane do węglowodorów

W tym celu w przedsiębiorstwach przemysłu gazowniczego, naftowego, chemicznego normy dopuszczają stosowanie urządzeń sterujących następujących typów:

• fotojonizacja;
• z niedyspersyjnymi detektorami podczerwieni.

Obecnie do kontroli powietrza atmosferycznego w warsztacie najczęściej stosuje się specjalne detektory IR. W takich urządzeniach stężenie węglowodorów mierzy się intensywnością pochłaniania promieniowania podczerwonego przy jednej długości fali. Na przykład zawartość związków C₂-C_{10 w powietrzu jest określana przez absorpcję na długości 3,4 µm. Wynika to przede wszystkim z drgań rozciągających wiązań C-H grup alkilowych.}

Identyfikacja węglowodorów za pomocą detektorów IR jest możliwa tylko wtedy, gdy mierzone jest pełne widmo absorpcji w obszarze IR. Ponadto takie urządzenia nie mogą zapewnić selektywnego oznaczania stężenia węglowodorów alifatycznych С₂-С_{10. Taką kontrolę w zakładzie zapewnia chromatografia gazowa (rozdzielanie mieszanin związków lotnych).}

Stężenia w powietrzu i jak unikać zanieczyszczeń

Kontrola nad MPC węglowodorów w powietrzu obszaru roboczego przedsiębiorstw powinna być zatem przeprowadzana jak najdokładniej. Nieprzestrzeganie norm dotyczących zawartości takich związków w powietrzu warsztatów z pewnością doprowadzi do zachorowań pracowników zakładu lub fabryki.

Jednak oczywiście przedsiębiorstwa pracujące z węglowodorami muszą również zapewnić, że substancje te w żaden sposób nie zanieczyszczają środowiska. Tego typu związki przedostają się do atmosfery, do wód i gleby najczęściej podczas transportu rurociągami. Jednocześnie straty tych substancji w wyniku parowania i nieszczelności mogą wystąpić zarówno na całej długości rurociągu, jak i na przepompowniach.

W przypadku węglowodorów nasyconych i nienasyconych MPC w powietrzu atmosferycznym w chwili obecnej w Rosji nie jest niestety uregulowane żadnymi dokumentami federalnymi. Istnieją jednak przepisy higieniczne dotyczące stężenia niektórych specyficznych związków tej odmiany. Na przykład RPP w atmosferze to:

• dla metanu - 50 mg/m3;
• butan - 200 mg/m3;
• pentan - 100/25 mg/m3;
• heksan - 60 mg/m3.

Aby zapobiec przekroczeniu maksymalnego dopuszczalnego stężenia w powietrzu atmosferycznym węglowodorów nasyconych i nienasyconych, podczas układania rurociągów stosuje się różnego rodzaju powłoki izolacyjne. Najczęściej przedsiębiorstwa używają do tego celu bitumicznego mastyksu. Firmy mogą również stosować elektrochemiczne metody zabezpieczania autostrad. Dodatkowo, aby zapobiec zanieczyszczeniu atmosfery, gleby i wody, specjaliści prowadzą systematyczny monitoring stanu rurociągów za pomocą detektorów nieszczelności.

Same przedsiębiorstwa chemiczne i naftowe mogą z pewnością zanieczyszczać atmosferę węglowodorami. Aby uniknąć uwalniania się dużych ilości tych związków do środowiska, zakłady tej specjalności często stosują nowoczesną metodę wychwytywania węglowodorów. Przy wysokich stężeniach (170-250 g/m) takich związków stosuje się do tego kondensację chłodzącą, przy średnich stężeniach (140-175 g/m³ ) - absorpcja, przy niskiej (50-140 g/m^{3) - również absorpcja. W większości przypadków tak proste techniki pozwalają na dokładną obserwację MPC węglowodorów emitowanych do środowiska w przemyśle gazowniczym i naftowym bez żadnych specjalnych kosztów.}