MPC za ugljikovodike: kemijski čimbenici radnog okoliša

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 13:56

Zagađenje zraka i vode raznim vrstama kemikalija izrazito nepovoljno utječe na stanje okoliša. U svakom modernom poduzeću, naravno, moraju se poštivati sve vrste ekoloških standarda. To će jamčiti sigurnost i radnika tvornice i ljudi koji žive pored nje.

Postoje mnoge kemikalije koje mogu štetno djelovati na ljudski organizam. Na primjer, trenutno su u Rusiji razvijeni određeni standardi za ugljikovodike MPC. Danas, nažalost, takvi spojevi čine oko 70% svih onečišćenja u atmosferi. Poštujte standarde za koncentracije ugljikovodika, na primjer, poduzeća kemijske industrije i prerade nafte.

Za koje su predviđene MPC norme

Šteta od raznih vrsta kemikalija, uključujući ugljikovodike, zapravo može uzrokovati vrlo ozbiljnu štetu osobi. Stoga standardi predviđaju i najveće dopuštene koncentracije (MPC) određenih spojeva. Takvi su dokumenti razvijeni tako da kemikalije sadržane uzraka, nije prvenstveno uzrokovao zdravstvene probleme ili bolesti ljudi. Također, pri izračunu takvih normi stručnjaci uzimaju u obzir faktor kao što je dugoročni utjecaj veza na sadašnju i sljedeće generacije.

Što su ugljikovodici

Ukupno, naša zemlja ima MPC standarde za više od 1200 različitih vrsta kemikalija. Zapravo, ugljikovodici se nazivaju organske tvari, koje se sastoje samo od atoma vodika i ugljika. U kemiji se takvi spojevi smatraju osnovnim. Sve ostale tvari u mnogim slučajevima smatraju se njihovim derivatima.

U prirodi se ugljikovodici nalaze u tekućem i čvrstom ili plinovitom stanju. Između ostalog, na našem planetu nalaze se koncentrirane naslage takvih tvari.

Vrste ugljikovodika

Sve takve tvari dijele se prvenstveno na otvorene ili acikličke i zatvorene (karbocikličke). Prva vrsta spojeva klasificirana je u:

• zasićeni - metan, alkani, parafini;
• nezasićene višestrukim vezama - olefinski ugljikovodici, acetilenska, dien.

Zasićeni spojevi metanske skupine glavni su dio nafte i naftnih derivata, kao i prirodnih zapaljivih plinova.

Ugljikociklički ugljikovodici se pak dijele na:

• aliciklički;
• aromatično.

Potonji tip spojeva također može biti prisutan u ulju. Međutim, tvari u ovoj skupini rijetkodominiraju u svom sastavu nad ostalim ugljikovodicima.

Također, svi ugljikovodici su razvrstani u:

• marginalni (S2-S5);
• neograničeno (S1-S10).

Koja poduzeća treba nadzirati

Sfera upotrebe spojeva skupina C2-C5 i C1-C10 u nacionalnom gospodarstvu trenutno je vrlo široka. Kontrolu usklađenosti s MPC mješavina ugljikovodika prije svega treba provoditi, naravno, u poduzećima za preradu nafte i plina. Također, takvi spojevi su prilično široko korišteni:

• u kemijskoj industriji;
• gorivo;
• lako;
• hrana;
• u poljoprivredi.

Ugljikovodici se proizvode istovremeno, pa tako i u našoj zemlji, na poljima:

• ulje;
• gas;
• ugljen;
• uljni škriljevac.

Najčešći ugljikovodici i srodne tvari

Oštećuju ljude i okoliš, pa svi spojevi u ovoj skupini mogu. Ali najčešće se osoba suočava s negativnim utjecajem sljedećih vrsta tvari:

• sumporovodik (sadržan u plinovima ugljikovodika);
• ugljični dioksid (proizveden spaljivanjem ugljikovodika);
• gorivo benzin i njegove pare (sadrže ugljikovodike);
• benzapiren;
• aceton (derivat ugljikovodika), itd.

Šteta ljudskom tijelu

Neke vrste C2-C5 i C1-C10 mogu djelovati na ljude čak i vrloozbiljan mutageni utjecaj. Zato poduzeća moraju strogo poštivati standarde za MPC u zraku radnog područja, ugljikovodike ulja itd. Prije svega, takvi spojevi štete ljudskom kardiovaskularnom sustavu. Također, dugim boravkom u okruženju s visokom koncentracijom ugljikovodika, ljudi obično mijenjaju krvnu sliku na gore. Prije svega, kod žrtava se smanjuje razina hemoglobina i eritrocita.

Također, kada se prekorači MPC u zraku, ugljikovodici mogu imati izrazito negativan učinak na jetru ljudi. Osim toga, takvi spojevi uzrokuju značajnu štetu endokrinom sustavu. Uz produljeno izlaganje osobi, rad endokrinih žlijezda je poremećen. Osim toga, takve tvari izrazito štetno djeluju na živčani sustav i pluća.

U gradskim razmjerima, ugljikovodici, između ostalog, mogu tvoriti takozvani fotokemijski smog. U procesu složenih transformacija u atmosferskom zraku iz spojeva ove vrste nastaju izrazito otrovne tvari. To mogu biti, na primjer, aldehidi ili ketoni.

Šteta sumporovodika i ugljičnog dioksida

Ove dvije tvari pod određenim uvjetima mogu postati vrlo opasne za ljudski organizam. Biti u okruženju zasićenom sumporovodikom u koncentraciji od 0,006 mg/dm3 tijekom 4 sata, na primjer, može dovesti do takvih negativnih posljedica kao što su:

• glavobolja;
• fotofobija;
• curenje iz nosa;
• suzenje.

Kadapovećanje koncentracije na 0,2-0,28 mg/dm³ kod osobe se javlja peckanje u očima, iritacija u nosu i grlu. Povećanje količine sumporovodika za 1 mg/dm^{3 dovodi do akutnog trovanja, praćenog konvulzijama, gubitkom svijesti i konačno završava smrću. Posebno se pažljivo u poduzećima moraju poštivati standardi u pogledu MPC mješavine sumporovodika s ugljikovodici. U kombinaciji, ove tvari mogu uzrokovati još više štete ljudima nego pojedinačno.}

Ugljični dioksid, koji nastaje tijekom izgaranja ugljikovodika, ima narkotički učinak na ljudski organizam. Također, ova tvar ima nadražujuće djelovanje na sluznicu ljudi. Kao rezultat njegove produljene izloženosti, kod žrtava se uočavaju sljedeći negativni simptomi:

• vrtoglavica;
• kašalj;
• visok krvni tlak.

Kada se udiše vrlo visoke doze ugljičnog dioksida, osoba može čak i umrijeti. Smrtonosni ishod, na primjer, dovodi do boravka u prostoriji u kojoj koncentracija ove tvari u zraku doseže 20%.

Šteta benzina

Ovo gorivo, koje je proizvod prerade nafte i sadrži veliku količinu ugljikovodika, može biti iznimno opasno i za ljude i za okoliš. Na primjer, samo 300 g benzina prolivenog tijekom točenja goriva zagađuje 200 tisuća m3 zraka.

Propisi koji se odnose na MPC naftnih ugljikovodika u zraku pri korištenju benzina stoga se moraju poštovati utočnost. Kada neko vrijeme udiše pare ovog goriva, osoba doživi:

• glavobolja;
• vrtoglavica;
• znojenje;
• osjećam se pijano;
• tromost;
• mučnina, povraćanje, itd.

Vjeruje se da do blagog trovanja benzinskim parama dolazi nakon 5-10 minuta boravka osobe u prostoriji s koncentracijom u rasponu od 900-3612 mg/m³. Istodobno, s povećanjem ovog pokazatelja na 5000-10000 mg/m^{3, dolazi do akutnog toksičnog oštećenja tijela. Tjelesna temperatura osobe pada, puls pada itd.}

Šteta benzapirena

Ova tvar pripada klasi aromatskih ugljikovodika. Benzopiren nastaje, na primjer, tijekom izgaranja tekućih i čvrstih organskih tvari (uključujući naftne derivate), drva, antropogenog otpada. Od prirodnih izvora ispuštanja ove tvari u zrak prije svega mogu se istaknuti šumski požari i vulkanske erupcije.

Pri pušenju se oslobađa puno benzapirena. Cestovni promet također je izvor onečišćenja zraka, vode i tla ovom tvari.

Kao i mnogi drugi ugljikovodici, čiji se MPC mora strogo kontrolirati, benzapiren pripada tvarima prve klase opasnosti. U ljudski organizam može ući udisanjem, preko kože, kao i hranom i vodom. U isto vrijeme, osim kancerogenog učinka, ovaj spoj može imati mutogene, hematotoksične, embriotoksične učinke na ljude.

Šteta od acetona

Ova tvar može imati štetne učinkena ljudsko tijelo pri koncentracijama u zraku iznad 500 dijelova na milijun. Glavni simptomi trovanja acetonskim parama su vrtoglavica i mučnina. Ako je zaposlenik poduzeća stalno izložen ovoj tvari, njegov imunitet će se sigurno smanjiti i u budućnosti će se razviti respiratorne bolesti.

Maksimalne dopuštene koncentracije u zraku radnog područja

Prema propisima, MPC ugljikovodika u radnom području ne smije prelaziti 300 mg/m³. Istodobno, za prosječno dnevno vremensko razdoblje, jednokratni maksimalni pokazatelj ne bi trebao prelaziti 900 mg/m^3.

Naravno, propisi također predviđaju maksimalnu učinkovitost za određene vrste ugljikovodika. Dakle, prema saveznom zakonu, MPC-i su predviđeni u radnom području za različite vrste ugljikovodika (i srodnih tvari):

• benzapiren - 0,00015 mg/m3;
• benzin - 300mg/m3;
• aceton - 0,9 mg/m3;
• sumporovodik - 10 mg/m³ (pomiješan s ugljikovodici - 3 mg/m^3);
• ulje - 10 mg/m3;
• ugljični dioksid - 27000 mg/m3 (jedna doza).

Maksimalne dopuštene koncentracije u vodi

MAC-ovi za ugljikovodike u vodi za piće, naravno, također su predviđeni propisima. Organizacije koje opskrbljuju stanovništvo HB i HB prije svega trebaju pratiti koncentraciju spojeva ove vrste aromatske skupine u njemu. Tako, na primjer, pitka voda ne bi trebala sadržavati više (prema ruskim standardima SanPiN):

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

Prirodna vodena tijela ne smiju sadržavati, na primjer, najviše:

• ulje - 0,3 mg/m3;
• benzin - 0,1 mg/m3.

Dopuštene koncentracije u tlu

Zemlja, naravno, ne bi trebala biti zagađena raznim vrstama ugljikovodika. Standardi u Rusiji reguliraju maksimalne koncentracije raznih kemikalija, uključujući ugljikovodike, u poljoprivrednim tlima, naseljima, zonama sanitarne zaštite izvora vode, odmaralištima i pojedinačnim poduzećima.

Prema standardima propisanim saveznim zakonom, na primjer, u zemlji su predviđeni sljedeći MPC za naftne ugljikovodike:

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

Zasićeni ugljikovodici

I ograničavajući i nezasićeni spojevi ove sorte mogu uzrokovati značajnu štetu ljudskom zdravlju. Naravno, norme, naravno, također reguliraju MPC zasićenih ugljikovodika. Takvi se spojevi, pak, dijele na:

• alkani;
• cikloalkani.

Primjeri zasićenih ugljikovodika su metan, butan, etan. U ovu skupinu spadaju i neke druge tvari. Standardi predviđaju MPC za zasićene ugljikovodike u radnom području, kao i za nezasićene spojeve, pri 300 mg/m3. Poštivanje ovih pravila jamči sigurnost radaosoblje poduzeća.

rusko zakonodavstvo

Kada se prekorači MPC ugljikovodika u radnom području poduzeća, zdravlje radnika, kako smo saznali, zapravo može biti značajno narušeno. Odgovornost za to, naravno, prvenstveno snosi poslodavac. Uprava je ta koja bi trebala provoditi najtemeljitiju kontrolu koncentracije štetnih tvari u zraku pogona tvornice.

Zakonodavstvo Rusije u pogledu MPC-a opasnih spojeva u poduzećima stalno se mijenja, i to u smjeru pooštravanja. Na primjer, 1968. godine, MPC nezasićenog ugljikovodika benzena u zraku bio je 20 mg po m³. U ovom trenutku, ova brojka ne bi trebala prelaziti 5 mg/m^3.

Što se mjeri

Štetu ljudskom tijelu izravno ili neizravno može uzrokovati, naravno, uključujući ugljikovodike sadržane u vodi i tlu. Ali takve tvari otopljene u zraku posebno su opasne. Kontrola sadržaja ugljikovodika u atmosferi radionica u našoj zemlji obično se provodi pomoću posebne opreme - plinskih analizatora.

Ovakvi uređaji, između ostalog, mogu kontinuirano mjeriti sadržaj štetnih spojeva u zraku. Sukladno tome, djelatnici zaduženi za sprječavanje prekoračenja GDP-a ugljikovodika mogu pravovremeno reagirati na određena utvrđena odstupanja u odnosu na sadržaj ugljikovodika u atmosferi. Također, moderni plinski analizatori mogu:

• snimanje i pohranjivanje podataka praćenja;
• povezivanje na zajednički sustav upozorenja i upravljanja.

Vrste plinskih analizatora

Oprema ove vrste može se koristiti za kontrolu MPC-a naftnih ugljikovodika i drugih štetnih tvari:

• postojan;
• prijenosni;
• pojedinac.

Stacionarni plinski analizatori su dizajnirani za kontinuirano praćenje sadržaja ugljikovodika u zraku, na primjer, u radionici poduzeća. Prijenosna oprema ove vrste koristi se za pojedinačna mjerenja koncentracije takvih spojeva. Za zaštitu od trovanja ugljikovodicima radnicima se izdaju pojedinačni plinski analizatori. Takvi moderni uređaji, između ostalog, mogu mjeriti ne samo postotak opasnih tvari ili zapaljivih plinova u zraku, već i kisik.

Koje plinske analizatore treba koristiti za ugljikovodike

U tu svrhu, u poduzećima plinske, naftne, kemijske industrije, standardi dopuštaju korištenje kontrolnih uređaja sljedećih tipova:

• fotoionizacija;
• s nedisperzivnim infracrvenim detektorima.

Danas se za kontrolu atmosferskog zraka u radionici najčešće koriste posebni IR detektori. U takvim uređajima koncentracija ugljikovodika mjeri se intenzitetom apsorpcije infracrvenog zračenja na jednoj valnoj duljini. Na primjer, sadržaj spojeva C₂-C_{10 u zraku određuje se apsorpcijom na duljini od 3,4 µm. To je prvenstveno zbog vibracija istezanja C-H veza alkilnih skupina.}

Identifikacija ugljikovodika korištenjem IR detektora moguća je samo ako se izmjeri puni apsorpcijski spektar u IR području. Također, takvi uređaji ne mogu omogućiti selektivno određivanje koncentracije alifatskih ugljikovodika S₂-S_{10. Takva se kontrola u postrojenju osigurava plinskom kromatografijom (odvajanje smjesa hlapljivih spojeva).}

Koncentracije u ambijentalnom zraku i kako izbjeći onečišćenje

Kontrolu MPC-a ugljikovodika u zraku radnog područja poduzeća treba provoditi, dakle, najtemeljitiju. Nepoštivanje standarda za sadržaj takvih spojeva u zraku radionica zasigurno će dovesti do bolesti djelatnika pogona ili tvornice.

Međutim, naravno, poduzeća koja rade s ugljikovodicima također moraju osigurati da te tvari ni na koji način ne zagađuju okoliš. Spojevi ove vrste dospiju u atmosferu, u vodu i tlo najčešće kada se transportuju cjevovodima. Istodobno, gubici takvih tvari kao rezultat isparavanja i curenja mogu nastati i duž cijele dužine cjevovoda i na crpnim stanicama.

Za zasićene i nezasićene ugljikovodike, MPC u atmosferskom zraku trenutno u Rusiji, nažalost, nije reguliran nikakvim saveznim dokumentima. Međutim, postoje higijenski propisi o koncentraciji nekih specifičnih spojeva ove sorte. Na primjer, MPC u atmosferi je:

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

Kako bi se spriječilo prekoračenje maksimalno dopuštene koncentracije u atmosferskom zraku zasićenih i nezasićenih ugljikovodika, pri polaganju cjevovoda koriste se različite vrste izolacijskih premaza. Poduzeća najčešće u tu svrhu koriste bitumenske mastike. Također, tvrtke mogu primijeniti elektrokemijske metode zaštite autocesta. Osim toga, kako bi spriječili onečišćenje atmosfere, tla i vode, stručnjaci provode sustavno praćenje stanja cjevovoda pomoću detektora curenja.

Kemijska i naftna poduzeća sigurno mogu zagađivati atmosferu ugljikovodicima. Kako bi se izbjeglo ispuštanje velikih količina ovih spojeva u okoliš, biljke ove specijalnosti često koriste modernu metodu hvatanja ugljikovodika. Pri visokim koncentracijama (170-250 g/m³) takvih spojeva za to se koristi rashladna kondenzacija, pri srednjim koncentracijama (140-175 g/m³ ) - apsorpcija, pri niskoj (50-140 g/m^{3) - također apsorpcija. U većini slučajeva, takve jednostavne tehnike omogućuju precizno promatranje MPC-a ugljikovodika koji se emitira u okoliš u industriji plina i nafte bez ikakvih posebnih troškova.}