MPC pre uhľovodíky: chemické faktory pracovného prostredia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

Znečistenie ovzdušia a vody rôznymi druhmi chemikálií má mimoriadne nepriaznivý vplyv na stav životného prostredia. V každom modernom podniku sa samozrejme musia bezpodmienečne dodržiavať všetky druhy environmentálnych noriem. To zaručí bezpečnosť pracovníkov závodu aj ľudí žijúcich vedľa neho.

Existuje veľa chemikálií, ktoré môžu mať škodlivý vplyv na ľudské telo. Napríklad v súčasnosti boli v Rusku vyvinuté určité normy pre uhľovodíky MPC. Dnes, žiaľ, takéto zlúčeniny tvoria asi 70 % všetkého znečistenia v atmosfére. Dodržiavajte normy pre koncentrácie uhľovodíkov, napríklad podniky chemického priemyslu a rafinácie ropy.

Na čo sú poskytované normy MPC

Škody spôsobené rôznymi druhmi chemikálií, vrátane uhľovodíkov, môžu skutočne spôsobiť veľmi vážne poškodenie človeka. Preto normy stanovujú aj maximálne prípustné koncentrácie (MPC) určitých zlúčenín. Takéto dokumenty sú vyvinuté tak, aby chemikálie obsiahnuté vovzdušia, nespôsobovala primárne ľudské zdravotné problémy či choroby. Pri výpočte takýchto noriem odborníci zohľadňujú aj taký faktor, akým je dlhodobý vplyv pripojení na súčasnú a nasledujúce generácie.

Čo sú to uhľovodíky

Celkovo má naša krajina štandardy MPC pre viac ako 1200 rôznych druhov chemikálií. V skutočnosti sa uhľovodíky nazývajú organické látky, ktoré pozostávajú iba z atómov vodíka a uhlíka. V chémii sa takéto zlúčeniny považujú za základné. Všetky ostatné látky sa v mnohých prípadoch považujú za ich deriváty.

V prírode sa uhľovodíky nachádzajú v kvapalnom aj v pevnom alebo plynnom stave. Okrem iného sú na našej planéte koncentrované ložiská takýchto látok.

Druhy uhľovodíkov

Všetky takéto látky sa primárne delia na otvorené alebo acyklické a uzavreté (karbocyklické). Prvý typ zlúčenín je klasifikovaný ako:

• nasýtené - metán, alkány, parafíny;
• nenasýtené s násobnými väzbami - olefínové uhľovodíky, acetylén, dién.

Nasýtené zlúčeniny zo skupiny metánu sú hlavnou súčasťou ropy a ropných produktov, ako aj prírodných horľavých plynov.

Karbocyklické uhľovodíky sa zase delia na:

• alicyclic;
• aromatické.

Posledný typ zlúčenín môže byť prítomný aj v oleji. Avšak látky v tejto skupine zriedkadominujú svojim zložením nad ostatnými uhľovodíkmi.

Všetky uhľovodíky sú tiež klasifikované do:

• marginal (С2-С5);
• neobmedzené (С1-С10).

Ktoré podniky by sa mali monitorovať

Sféra použitia zlúčenín skupín C2-C5 a C1-C10 v národnom hospodárstve je v súčasnosti veľmi široká. Kontrola dodržiavania MPC zmesí uhľovodíkov by sa mala, samozrejme, vykonávať predovšetkým v podnikoch na spracovanie ropy a plynu. Takéto zlúčeniny sú tiež pomerne široko používané:

• v chemickom priemysle;
• fuel;
• easy;
• jedlo;
• v poľnohospodárstve.

Uhľovodíky sa súčasne vyrábajú aj u nás na poliach:

• olej;
• gas;
• uhlie;
• ropná bridlica.

Najčastejšie uhľovodíky a súvisiace látky

Poškodzovať ľudí a životné prostredie, takže všetky zlúčeniny v tejto skupine môžu. Najčastejšie sa však človek stretáva s negatívnym vplyvom nasledujúcich typov látok:

• sírovodík (obsiahnutý v uhľovodíkových plynoch);
• oxid uhličitý (produkovaný spaľovaním uhľovodíkov);
• benzín a jeho výpary (obsahujú uhľovodíky);
• benzapyrén;
• acetón (derivát uhľovodíkov) atď.

Škoda pre ľudské telo

Niektoré typy C2-C5 a C1-C10 dokážu na ľudí pôsobiť aj veľmizávažný mutagénny vplyv. Preto musia podniky prísne dodržiavať normy pre MPC vo vzduchu pracovnej oblasti, ropné uhľovodíky atď. Takéto zlúčeniny poškodzujú predovšetkým ľudský kardiovaskulárny systém. Taktiež pri dlhodobom pobyte v prostredí s vysokou koncentráciou uhľovodíkov sa ľuďom zvyčajne mení krvný obraz k horšiemu. V prvom rade u obetí klesá hladina hemoglobínu a erytrocytov.

Pri prekročení MPC vo vzduchu môžu mať uhľovodíky mimoriadne negatívny vplyv na pečeň ľudí. Okrem toho takéto zlúčeniny spôsobujú značné poškodenie endokrinného systému. Pri dlhšom vystavení osobe je narušená práca endokrinných žliaz. Okrem toho majú takéto látky mimoriadne škodlivý účinok na nervový systém a pľúca.

V mestskom meradle sú uhľovodíky okrem iného schopné vytvárať takzvaný fotochemický smog. V procese zložitých premien v atmosférickom vzduchu vznikajú zo zlúčenín tohto typu mimoriadne toxické látky. Môžu to byť napríklad aldehydy alebo ketóny.

Poškodenie sírovodíka a oxidu uhličitého

Tieto dve látky sa môžu za určitých podmienok stať pre ľudské telo veľmi nebezpečnými. Napríklad pobyt v prostredí nasýtenom sírovodíkom v koncentrácii 0,006 mg/dm3 počas 4 hodín môže viesť k takým negatívnym dôsledkom ako:

• bolesť hlavy;
• fotofóbia;
• tekajúci nos;
• slzenie.

Kedyzvýšenie koncentrácie na 0,2-0,28 mg / dm³ u osoby je pocit pálenia v očiach, podráždenie v nose a hrdle. Zvýšenie množstva sírovodíka o 1 mg / dm^{3 vedie k akútnej otrave, sprevádzanej kŕčmi, stratou vedomia a v konečnom dôsledku končiacou smrťou. Najmä v podnikoch sa musia dodržiavať normy týkajúce sa MPC zmesi sírovodíka s uhľovodíkmi. V kombinácii môžu tieto látky spôsobiť ľuďom ešte väčšie škody ako jednotlivo.}

Oxid uhličitý, ktorý vzniká pri spaľovaní uhľovodíkov, pôsobí na ľudský organizmus narkoticky. Táto látka má tiež dráždivý účinok na sliznice ľudí. V dôsledku dlhodobej expozície sa u obetí pozorujú tieto negatívne symptómy:

• závrat;
• kašeľ;
• vysoký krvný tlak.

Pri vdychovaní veľmi vysokých dávok oxidu uhličitého môže človek dokonca zomrieť. Smrteľný výsledok napríklad vedie k pobytu v miestnosti, kde koncentrácia tejto látky vo vzduchu dosahuje 20 %.

Škoda benzínu

Toto palivo, ktoré je produktom rafinácie ropy a obsahuje veľké množstvo uhľovodíkov, môže byť mimoriadne nebezpečné pre ľudí aj pre životné prostredie. Napríklad len 300 g benzínu rozliateho počas tankovania znečisťuje 200 tisíc m3 vzduchu.

Predpisy týkajúce sa MPC ropných uhľovodíkov vo vzduchu pri používaní benzínu sa preto musia dodržiavať vpresnosť. Pri vdychovaní pár tohto paliva po určitú dobu človek zažije:

• bolesť hlavy;
• závrat;
• potenie;
• cítim sa opitý;
• lenivosť;
• nevoľnosť, vracanie atď.

Predpokladá sa, že mierna otrava benzínovými výparmi nastáva po 5-10 minútach pobytu osoby v miestnosti s ich koncentráciou v rozmedzí 900-3612 mg/m³. Súčasne so zvýšením tohto ukazovateľa na 5000-10000 mg/m^{3 dochádza k akútnemu toxickému poškodeniu organizmu. Telesná teplota človeka klesá, pulz klesá atď.}

Poškodenie benzapyrénu

Táto látka patrí do triedy aromatických uhľovodíkov. Benzopyrén vzniká napríklad pri spaľovaní kvapalných a pevných organických látok (vrátane ropných produktov), dreva, antropogénneho odpadu. Z prirodzených zdrojov uvoľňovania tejto látky do ovzdušia možno zaznamenať predovšetkým lesné požiare a sopečné erupcie.

Pri fajčení sa uvoľňuje veľa benzapyrénu. Cestná doprava je tiež zdrojom znečistenia ovzdušia, vody a pôdy touto látkou.

Ako mnohé iné uhľovodíky, ktorých MPC sa musí prísne kontrolovať, aj benzapyrén patrí k látkam prvej triedy nebezpečnosti. Do ľudského tela sa môže dostať vdýchnutím, cez kožu, ako aj s jedlom a vodou. Zároveň, okrem karcinogénneho účinku, je táto zlúčenina schopná vyvolať u ľudí mutogénne, hematotoxické, embryotoxické účinky.

Škodlivosť acetónu

Táto látka môže mať nepriaznivé účinkyna ľudskom tele pri koncentráciách vo vzduchu nad 500 častíc na milión. Hlavnými príznakmi otravy acetónovými parami sú závraty a nevoľnosť. Ak je zamestnanec podniku neustále vystavený tejto látke, jeho imunita sa určite zníži a v budúcnosti sa rozvinú respiračné ochorenia.

Maximálne prípustné koncentrácie vo vzduchu v pracovnej oblasti

Podľa predpisov by MPC uhľovodíkov v pracovnej oblasti nemali prekročiť 300 mg/m³. Zároveň by za priemerný denný časový úsek nemal jednorazový maximálny ukazovateľ presiahnuť 900 mg/m^3.

Samozrejme, predpisy zabezpečujú aj maximálny výkon pre špecifické typy uhľovodíkov. Takže podľa federálneho zákona sa MPC poskytujú v pracovnej oblasti pre rôzne typy uhľovodíkov (a súvisiace látky):

• benzapyrén – 0,00015 mg/m3;
• benzín – 300 mg/m3;
• acetón – 0,9 mg/m3;
• sírovodík - 10 mg/m³ (zmiešaný s uhľovodíkmi - 3 mg/m^3);
• olej – 10 mg/m3;
• oxid uhličitý - 27000 mg/m3 (jednotlivá dávka).

Maximálne prípustné koncentrácie vo vode

MAC pre uhľovodíky v pitnej vode, samozrejme, sú tiež stanovené v predpisoch. Organizácie dodávajúce obyvateľstvu HB a HB by mali v prvom rade monitorovať koncentráciu zlúčenín tohto typu aromatickej skupiny v ňom. Takže napríklad pitná voda by nemala obsahovať viac (podľa ruských noriem SanPiN):

• benzén – 10 mcg/cm3;
• styrén – 100 mcg/cm3;
• benzapyrén – 5 mcg/cm3.

Prírodné vodné útvary by napríklad nemali obsahovať viac ako:

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

Prípustné koncentrácie v pôde

Zem by samozrejme nemala byť znečistená rôznymi druhmi uhľovodíkov. Normy v Rusku regulujú maximálne koncentrácie rôznych chemikálií, vrátane uhľovodíkov, v poľnohospodárskych pôdach, osadách, pásmach sanitárnej ochrany vodných zdrojov, letoviskách a jednotlivých podnikoch.

Podľa noriem stanovených federálnym zákonom sú napríklad v krajine stanovené nasledujúce MPC pre ropné uhľovodíky:

• pre benzapyrén – 0,02 mg/kg;
• pre benzín – 0,1 mg/kg.

Nasýtené uhľovodíky

Obidve limitujúce aj nenasýtené zlúčeniny tejto odrody môžu spôsobiť značné poškodenie ľudského zdravia. Samozrejme, normy samozrejme upravujú aj MPC nasýtených uhľovodíkov. Takéto zlúčeniny sa zase delia na:

• alkány;
• cykloalkány.

Príklady nasýtených uhľovodíkov sú metán, bután, etán. Do tejto skupiny patria aj niektoré ďalšie látky. Normy stanovujú MPC pre nasýtené uhľovodíky v pracovnej oblasti, ako aj pre nenasýtené zlúčeniny, na 300 mg/m3. Dodržiavanie týchto pravidiel zaručí bezpečnosť prácepodnikový personál.

Ruská legislatíva

Keď sa prekročí MPC uhľovodíkov v pracovnej oblasti podniku, zdravie pracovníkov, ako sme zistili, môže byť skutočne výrazne poškodené. Zodpovednosť za to samozrejme nesie predovšetkým zamestnávateľ. Práve administratíva by mala vykonávať najdôkladnejšiu kontrolu koncentrácie škodlivých látok v ovzduší obchodov závodu.

Legislatíva Ruska, pokiaľ ide o MPC nebezpečných zlúčenín v podnikoch, sa neustále mení av smere sprísnenia. Napríklad v roku 1968 bola MPC nenasýteného uhľovodíka benzénu vo vzduchu 20 mg na m³. V súčasnosti by toto číslo nemalo prekročiť 5 mg/m^3.

Čo sa meria

Škody na ľudskom tele priamo alebo nepriamo môžu spôsobiť, samozrejme, aj uhľovodíky obsiahnuté vo vode a pôde. Ale takéto látky rozpustené vo vzduchu sú obzvlášť nebezpečné. Kontrola obsahu uhľovodíkov v atmosfére dielní sa u nás zvyčajne vykonáva pomocou špeciálnych zariadení - analyzátorov plynov.

Takéto zariadenia okrem iného dokážu nepretržite merať obsah škodlivých zlúčenín vo vzduchu. V súlade s tým môžu zamestnanci zodpovední za zabránenie prekročenia MPC uhľovodíkov promptne reagovať na určité zistené odchýlky vo vzťahu k obsahu uhľovodíkov v atmosfére. Moderné analyzátory plynu sú tiež schopné:

• zaznamenajte a uložte monitorovacie údaje;
• pripojte sa k spoločnému varovnému a kontrolnému systému.

Typy analyzátorov plynov

Zariadenie tohto typu možno použiť na kontrolu MPC ropných uhľovodíkov a iných škodlivých látok:

• stacionárne;
• portable;
• individuálna.

Stacionárne analyzátory plynov sú určené na nepretržité monitorovanie obsahu uhľovodíkov vo vzduchu, napríklad v dielni podniku. Prenosné zariadenie tohto typu sa používa na jednorazové merania koncentrácie takýchto zlúčenín. Na ochranu pred otravou uhľovodíkmi sa pracovníkom vydávajú jednotlivé analyzátory plynov. Takéto moderné prístroje sú okrem iného schopné merať nielen percento nebezpečných látok či horľavých plynov vo vzduchu, ale aj kyslík.

Aké analyzátory plynov by sa mali použiť na uhľovodíky

Na tento účel v podnikoch plynárenského, ropného a chemického priemyslu štandardy umožňujú použitie ovládacích zariadení nasledujúcich typov:

• fotoionizácia;
• s nedisperznými infračervenými detektormi.

V súčasnosti sa na kontrolu atmosférického vzduchu v dielni najčastejšie používajú špeciálne IR detektory. V takýchto zariadeniach sa koncentrácia uhľovodíkov meria intenzitou absorpcie infračerveného žiarenia pri jednej vlnovej dĺžke. Napríklad obsah zlúčenín C₂-C_{10 zlúčenín vo vzduchu sa určuje absorpciou pri dĺžke 3,4 µm. Toto je primárne spôsobené napínajúcimi sa vibráciami C-H väzieb alkylových skupín.}

Identifikácia uhľovodíkov pomocou IR detektorov je možná len vtedy, ak sa meria celé absorpčné spektrum v IR oblasti. Takéto zariadenia tiež nemôžu poskytovať selektívne stanovenie koncentrácie alifatických uhľovodíkov С₂-С_{10. Takáto kontrola v závode je zabezpečená plynovou chromatografiou (separácia zmesí prchavých zlúčenín).}

Koncentrácie okolitého vzduchu a ako sa vyhnúť znečisteniu

Kontrola MPC uhľovodíkov vo vzduchu pracovnej oblasti podnikov by sa preto mala vykonávať čo najdôkladnejšie. Nedodržanie noriem pre obsah takýchto zlúčenín vo vzduchu v dielňach určite povedie k chorobám zamestnancov závodu alebo závodu.

Podniky pracujúce s uhľovodíkmi však musia, samozrejme, zabezpečiť aj to, aby tieto látky žiadnym spôsobom neznečisťovali životné prostredie. Do atmosféry, vody a pôdy sa zlúčeniny tohto typu dostávajú najčastejšie pri preprave potrubím. Zároveň môže dôjsť k stratám takýchto látok v dôsledku vyparovania a netesností tak po celej dĺžke potrubia, ako aj na čerpacích staniciach.

Pre nasýtené a nenasýtené uhľovodíky, MPC v atmosférickom vzduchu v súčasnosti v Rusku, žiaľ, nie je regulované žiadnymi federálnymi dokumentmi. Existujú však hygienické predpisy týkajúce sa koncentrácie niektorých špecifických zlúčenín tejto odrody. Napríklad MPC v atmosfére je:

• pre metán - 50 mg/m3;
• bután – 200 mg/m3;
• pentán - 100/25 mg/m3;
• hexán - 60 mg/m3.

Aby sa predišlo prekročeniu maximálnej povolenej koncentrácie nasýtených a nenasýtených uhľovodíkov v atmosférickom vzduchu, pri kladení potrubí sa používajú rôzne druhy izolačných náterov. Na tento účel podniky najčastejšie používajú bitúmenový tmel. Spoločnosti môžu tiež použiť elektrochemické metódy ochrany diaľnic. Okrem toho, aby sa zabránilo znečisteniu atmosféry, pôdy a vody, špecialisti vykonávajú systematické monitorovanie stavu potrubí pomocou detektorov netesností.

Samotné chemické a ropné podniky môžu určite znečisťovať ovzdušie uhľovodíkmi. Aby sa zabránilo uvoľňovaniu veľkého množstva týchto zlúčenín do životného prostredia, rastliny v tejto špecializácii často používajú moderný spôsob zachytávania uhľovodíkov. Pri vysokých koncentráciách (170-250 g/m³) takýchto zlúčenín sa na to používa chladiaca kondenzácia, pri stredných koncentráciách (140-175 g/m³ ) - absorpcia, pri nízkej (50-140 g/m^{3) - tiež absorpcia. Vo väčšine prípadov takéto jednoduché techniky umožňujú presne sledovať MPC uhľovodíkov vypúšťaných do životného prostredia v plynárenskom a ropnom priemysle bez akýchkoľvek zvláštnych nákladov.}