MPC ogļūdeņražiem: darba vides ķīmiskie faktori

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-02 13:59

Gaisa un ūdens piesārņojums ar dažāda veida ķīmiskām vielām ārkārtīgi nelabvēlīgi ietekmē vides stāvokli. Protams, jebkurā modernā uzņēmumā noteikti ir jāievēro visa veida vides standarti. Tas garantēs gan rūpnīcas strādnieku, gan blakus dzīvojošo cilvēku drošību.

Ir daudzas ķīmiskas vielas, kas var kaitīgi ietekmēt cilvēka ķermeni. Piemēram, šobrīd Krievijā ir izstrādāti noteikti ogļūdeņražu MPC standarti. Mūsdienās diemžēl šādi savienojumi veido aptuveni 70% no visa atmosfēras piesārņojuma. Ievērot ogļūdeņražu koncentrācijas standartus, piemēram, ķīmiskās rūpniecības un naftas pārstrādes uzņēmumi.

Kādām MPC normām ir paredzētas

Dažādu ķīmisko vielu, tostarp ogļūdeņražu, kaitējums patiesībā var radīt ļoti nopietnu kaitējumu personai. Tāpēc standarti paredz arī noteiktu savienojumu maksimālo pieļaujamo koncentrāciju (MPC). Šādi dokumenti ir izstrādāti tā, lai ķīmiskās vielas, kas atrodasgaiss, galvenokārt neradīja cilvēku veselības problēmas vai slimības. Tāpat, aprēķinot šādas normas, eksperti ņem vērā tādu faktoru kā pieslēgumu ietekme ilgtermiņā esošajām un nākamajām paaudzēm.

Kas ir ogļūdeņraži

Kopumā mūsu valstī ir MPC standarti vairāk nekā 1200 dažādu veidu ķīmiskajām vielām. Faktiski ogļūdeņražus sauc par organiskām vielām, kas sastāv tikai no ūdeņraža un oglekļa atomiem. Ķīmijā šādus savienojumus uzskata par pamata. Visas pārējās vielas daudzos gadījumos tiek uzskatītas par to atvasinājumiem.

Dabā ogļūdeņraži ir sastopami gan šķidrā, gan cietā vai gāzveida stāvoklī. Cita starpā uz mūsu planētas ir koncentrētas šādu vielu nogulsnes.

Ogļūdeņražu veidi

Visas šādas vielas galvenokārt iedala atvērtās vai acikliskās un slēgtās (karbocikliskās). Pirmā veida savienojumus klasificē šādi:

• piesātināts - metāns, alkāni, parafīni;
• nepiesātināts ar vairākām saitēm - olefīna ogļūdeņraži, acetilēns, diēns.

Piesātinātie metāna grupas savienojumi ir galvenā naftas un naftas produktu, kā arī dabisko degošu gāzu daļa.

Karbocikliskos ogļūdeņražus savukārt iedala:

• aliciklisks;
• aromātisks.

Pēdējā veida savienojumi var būt arī eļļā. Tomēr šīs grupas vielas retitā sastāvā dominē pār citiem ogļūdeņražiem.

Arī visi ogļūdeņraži tiek klasificēti:

• margināls (С2-С5);
• neierobežots (С1-С10).

Kuri uzņēmumi ir jāuzrauga

C2-C5 un C1-C10 grupu savienojumu izmantošanas sfēra tautsaimniecībā šobrīd ir ļoti plaša. Ogļūdeņražu maisījumu MPC ievērošanas kontrole, protams, vispirms jāveic naftas un gāzes pārstrādes uzņēmumos. Arī šādi savienojumi tiek izmantoti diezgan plaši:

• ķīmiskajā rūpniecībā;
• degviela;
• viegli;
• ēdiens;
• lauksaimniecībā.

Ogļūdeņraži tiek ražoti vienlaikus, arī mūsu valstī, laukos:

• eļļa;
• gāze;
• ogles;
• degslāneklis.

Visizplatītākie ogļūdeņraži un radniecīgās vielas

Nodarīt kaitējumu cilvēkiem un videi, tāpēc visi šīs grupas savienojumi var. Bet visbiežāk cilvēks saskaras ar šādu vielu veidu negatīvo ietekmi:

• sērūdeņradis (satur ogļūdeņražu gāzēs);
• oglekļa dioksīds (rodas, sadedzinot ogļūdeņražus);
• degvielas benzīns un tā tvaiki (satur ogļūdeņražus);
• benzapirēns;
• acetons (ogļūdeņražu atvasinājums) utt.

Kaitējums cilvēka ķermenim

Daži C2-C5 un C1-C10 veidi spēj iedarboties uz cilvēkiem pat ļotinopietna mutagēna ietekme. Tāpēc uzņēmumiem ir stingri jāievēro MPC standarti darba zonas gaisā, naftas ogļūdeņraži utt. Pirmkārt, šādi savienojumi kaitē cilvēka sirds un asinsvadu sistēmai. Tāpat, ilgstoši atrodoties vidē ar augstu ogļūdeņražu koncentrāciju, cilvēki parasti pasliktina asinsainu. Pirmkārt, cietušajiem pazeminās hemoglobīna un eritrocītu līmenis.

Tāpat, ja tiek pārsniegts MPC gaisā, ogļūdeņraži var ārkārtīgi negatīvi ietekmēt cilvēku aknas. Turklāt šādi savienojumi rada būtisku kaitējumu endokrīnajai sistēmai. Ilgstoši saskaroties ar cilvēku, tiek traucēta endokrīno dziedzeru darbība. Turklāt šādām vielām ir ārkārtīgi kaitīga ietekme uz nervu sistēmu un plaušām.

Pilsētas mērogā ogļūdeņraži, cita starpā, spēj veidot tā saukto fotoķīmisko smogu. Sarežģītu pārvērtību procesā atmosfēras gaisā no šāda veida savienojumiem veidojas ārkārtīgi toksiskas vielas. Tie var būt, piemēram, aldehīdi vai ketoni.

Sērūdeņraža un oglekļa dioksīda kaitējums

Šīs divas vielas noteiktos apstākļos var kļūt ļoti bīstamas cilvēka ķermenim. Piemēram, 4 stundas atrodoties vidē, kas piesātināta ar sērūdeņradi koncentrācijā 0,006 mg/dm3, var izraisīt tādas negatīvas sekas kā:

• galvassāpes;
• fotofobija;
• iesnas;
• asarošana.

Kadkoncentrācijas palielināšanās līdz 0,2-0,28 mg/dm³ cilvēkam ir dedzinoša sajūta acīs, deguna un rīkles kairinājums. Sērūdeņraža daudzuma palielināšanās par 1 mg/dm^{3 izraisa akūtu saindēšanos, ko pavada krampji, samaņas zudums un galu galā nāve. Īpaši rūpīgi uzņēmumos jāievēro standarti attiecībā uz sērūdeņraža un ogļūdeņražu maisījuma MPC. Kombinācijā šīs vielas var nodarīt cilvēkiem vēl lielāku kaitējumu nekā atsevišķi.}

Oglekļa dioksīdam, kas veidojas ogļūdeņražu sadegšanas laikā, ir narkotiska iedarbība uz cilvēka organismu. Arī šai vielai ir kairinoša iedarbība uz cilvēku gļotādām. Tā ilgstošas iedarbības rezultātā cietušajiem tiek novēroti šādi negatīvi simptomi:

• reibonis;
• klepus;
• augsts asinsspiediens.

Ieelpojot ļoti lielas oglekļa dioksīda devas, cilvēks var pat nomirt. Letāls iznākums, piemēram, noved pie uzturēšanās telpā, kur šīs vielas koncentrācija gaisā sasniedz 20%.

Benzīna kaitējums

Šī degviela, kas ir naftas pārstrādes produkts un satur lielu daudzumu ogļūdeņražu, var būt ārkārtīgi bīstama gan cilvēkiem, gan videi. Piemēram, tikai 300 g benzīna, kas izlijis degvielas uzpildes laikā, piesārņo 200 tūkstošus m3 gaisu.

Tādēļ noteikumi par naftas ogļūdeņražu MPC gaisā, lietojot benzīnu, ir jāievēroprecizitāte. Ieelpojot šīs degvielas tvaikus kādu laiku, cilvēks piedzīvo:

• galvassāpes;
• reibonis;
• svīšana;
• jūtos piedzēries;
• slinkums;
• slikta dūša, vemšana utt.

Tiek uzskatīts, ka viegla saindēšanās ar benzīna tvaikiem notiek pēc 5-10 minūšu ilgas uzturēšanās telpā, kuras koncentrācija ir robežās no 900-3612 mg/m³. Tajā pašā laikā, palielinoties šim rādītājam līdz 5000-10000 mg/m^{3, rodas akūts toksisks ķermeņa bojājums. Cilvēka ķermeņa temperatūra pazeminās, pulss utt.}

Benzapirēna kaitējums

Šī viela pieder aromātisko ogļūdeņražu klasei. Benzopirēns veidojas, piemēram, sadegot šķidrām un cietām organiskām vielām (tostarp naftas produktiem), koksnei, antropogēniem atkritumiem. No dabiskajiem šīs vielas izplūdes gaisā avotiem galvenokārt var atzīmēt mežu ugunsgrēkus un vulkānu izvirdumus.

Smēķējot izdalās daudz benzapirēna. Autotransports ir arī gaisa, ūdens un augsnes piesārņojuma avots ar šo vielu.

Tāpat kā daudzi citi ogļūdeņraži, kuru MPC ir stingri jākontrolē, benzapirēns pieder pie pirmās bīstamības klases vielām. Tas var iekļūt cilvēka organismā ieelpojot, caur ādu, kā arī ar pārtiku un ūdeni. Tajā pašā laikā, papildus kancerogēnajai iedarbībai, šis savienojums spēj radīt mutogēnu, hematotoksisku un embriotoksisku ietekmi uz cilvēkiem.

Acetona kaitējums

Šai vielai var būt nelabvēlīga ietekmeuz cilvēka ķermeni, ja koncentrācija gaisā pārsniedz 500 miljondaļas. Galvenie saindēšanās ar acetona tvaikiem simptomi ir reibonis un slikta dūša. Ja uzņēmuma darbinieks pastāvīgi tiek pakļauts šai vielai, viņa imunitāte noteikti samazināsies un turpmāk veidosies elpceļu slimības.

Maksimālā pieļaujamā koncentrācija darba zonas gaisā

Saskaņā ar noteikumiem ogļūdeņražu MPC darba zonā nedrīkst pārsniegt 300 mg/m³. Tajā pašā laikā vidējā dienas laika periodā vienreizējais maksimālais rādītājs nedrīkst pārsniegt 900 mg/m^3.

Protams, noteikumi paredz arī maksimālo veiktspēju konkrētiem ogļūdeņražu veidiem. Tātad saskaņā ar federālo likumu darba zonā tiek nodrošināti MPC dažāda veida ogļūdeņražiem (un radniecīgām vielām):

• benzapirēns - 0,00015 mg/m3;
• benzīns - 300mg/m3;
• acetons - 0,9 mg/m3;
• sērūdeņradis - 10 mg/m³ (sajaukumā ar ogļūdeņražiem - 3 mg/m^3);
• eļļa - 10 mg/m3;
• oglekļa dioksīds - 27000 mg/m3 (vienreizēja deva).

Maksimālā pieļaujamā koncentrācija ūdenī

Ogļūdeņražu MAC dzeramajā ūdenī, protams, arī paredz noteikumi. Organizācijām, kas iedzīvotājiem piegādā HB un HB, vispirms jāuzrauga šāda veida aromātisko grupu savienojumu koncentrācija tajā. Tātad, piemēram, dzeramajā ūdenī nedrīkst būt vairāk (saskaņā ar Krievijas SanPiN standartiem):

• benzols - 10 mkg/cm3;
• stirols - 100 mkg/cm3;
• benzapirēns - 5 mkg/cm3.

Dabiskajās ūdenstilpēs nedrīkst būt, piemēram, vairāk par:

• eļļa - 0,3 mg/m3;
• benzīns - 0,1 mg/m3.

Pieļaujamā koncentrācija augsnē

Zemi, protams, nevajadzētu piesārņot ar dažāda veida ogļūdeņražiem. Standarti Krievijā regulē dažādu ķīmisko vielu, tostarp ogļūdeņražu, maksimālās koncentrācijas lauksaimniecības augsnēs, apdzīvotās vietās, ūdens ieguves sanitārajās aizsargjoslās, kūrortos un individuālos uzņēmumos.

Saskaņā ar federālajā likumā noteiktajiem standartiem, piemēram, zemē ir paredzēti šādi naftas ogļūdeņražu MPC:

• benzapirēnam - 0,02 mg/kg;
• benzīnam - 0,1 mg/kg.

Piesātinātie ogļūdeņraži

Gan ierobežojošie, gan nepiesātinātie šīs šķirnes savienojumi var radīt būtisku kaitējumu cilvēka veselībai. Protams, standarti, protams, regulē arī piesātināto ogļūdeņražu MPC. Šādus savienojumus savukārt iedala:

• alkāni;
• cikloalkāni.

Piesātināto ogļūdeņražu piemēri ir metāns, butāns, etāns. Šajā grupā ietilpst arī dažas citas vielas. Standarti paredz MPC piesātinātajiem ogļūdeņražiem darba zonā, kā arī nepiesātinātiem savienojumiem pie 300 mg/m3. Šo noteikumu ievērošana garantēs darba drošībuuzņēmuma personāls.

Krievijas tiesību akti

Pārsniedzot ogļūdeņražu MPC uzņēmuma darba zonā, darbinieku veselībai, kā noskaidrojām, faktiski var tikt nodarīts būtisks kaitējums. Atbildība par to, protams, galvenokārt gulstas uz darba devēju. Tieši administrācijai būtu jāveic visrūpīgākā kontrole pār kaitīgo vielu koncentrāciju ražotnes veikalu gaisā.

Krievijas tiesību akti attiecībā uz bīstamo savienojumu MPC uzņēmumos pastāvīgi mainās un tiek pastiprināti. Piemēram, 1968. gadā nepiesātinātā benzola ogļūdeņraža MPC gaisā bija 20 mg uz m³. Šobrīd šis rādītājs nedrīkst pārsniegt 5 mg/m^3.

Kas tiek mērīts

Tiešs vai netiešs kaitējums cilvēka ķermenim, protams, var izraisīt arī ogļūdeņražus, kas atrodas ūdenī un augsnē. Bet šādas gaisā izšķīdušās vielas ir īpaši bīstamas. Kontrole pār ogļūdeņražu saturu darbnīcu atmosfērā mūsu valstī parasti tiek veikta, izmantojot īpašu aprīkojumu - gāzes analizatorus.

Šādas ierīces, cita starpā, var nepārtraukti izmērīt kaitīgo savienojumu saturu gaisā. Attiecīgi darbinieki, kas ir atbildīgi par ogļūdeņražu MPC pārsnieguma novēršanu, var nekavējoties reaģēt uz noteiktām novirzēm attiecībā uz ogļūdeņražu saturu atmosfērā. Turklāt mūsdienu gāzes analizatori spēj:

• reģistrēt un uzglabāt uzraudzības datus;
• pievienojieties kopējai brīdinājuma un kontroles sistēmai.

Gāzes analizatoru veidi

Šāda veida iekārtas var izmantot, lai kontrolētu naftas ogļūdeņražu un citu kaitīgu vielu MPC:

• stacionārs;
• portable;
• individuāli.

Stacionārie gāzes analizatori ir paredzēti nepārtrauktai ogļūdeņražu satura kontrolei gaisā, piemēram, uzņēmuma darbnīcā. Šāda veida pārnēsājamas iekārtas tiek izmantotas vienreizējiem šādu savienojumu koncentrācijas mērījumiem. Darbiniekiem tiek izsniegti individuāli gāzes analizatori, lai pasargātu viņus no saindēšanās ar ogļūdeņražiem. Šādas modernas ierīces cita starpā spēj izmērīt ne tikai bīstamo vielu vai degošu gāzu procentuālo daudzumu gaisā, bet arī skābekli.

Kuri gāzu analizatori būtu jāizmanto ogļūdeņražiem

Šim nolūkam gāzes, naftas, ķīmiskās rūpniecības uzņēmumos standarti atļauj izmantot šāda veida vadības ierīces:

• fotojonizācija;
• ar nedispersīviem infrasarkanajiem detektoriem.

Mūsdienās cehā atmosfēras gaisa kontrolei visbiežāk izmanto īpašus IR detektorus. Šādās ierīcēs ogļūdeņražu koncentrāciju mēra pēc infrasarkanā starojuma absorbcijas intensitātes vienā viļņa garumā. Piemēram, C₂-C_{10 savienojumu saturu gaisā nosaka ar absorbciju 3,4 µm garumā. Tas galvenokārt ir saistīts ar alkilgrupu C-H saišu stiepšanās vibrācijām.}

Ogļūdeņražu identificēšana, izmantojot IR detektorus, ir iespējama tikai tad, ja tiek mērīts pilns absorbcijas spektrs IR reģionā. Tāpat šādas ierīces nevar nodrošināt selektīvu alifātisko ogļūdeņražu koncentrācijas noteikšanu С₂-С_{10. Šādu kontroli rūpnīcā nodrošina gāzu hromatogrāfija (gaistošo savienojumu maisījumu atdalīšana).}

Apkārtējā gaisa koncentrācija un kā izvairīties no piesārņojuma

Ogļūdeņražu MPC kontrole uzņēmumu darba zonas gaisā jāveic pēc iespējas rūpīgāk. Standartu neievērošana attiecībā uz šādu savienojumu saturu darbnīcu gaisā noteikti izraisīs rūpnīcas vai rūpnīcas darbinieku saslimšanas.

Tomēr, protams, uzņēmumiem, kas strādā ar ogļūdeņražiem, ir arī jānodrošina, lai šīs vielas nekādā veidā nepiesārņotu vidi. Šāda veida savienojumi atmosfērā, ūdenī un augsnē nokļūst visbiežāk, kad tos transportē pa cauruļvadiem. Tajā pašā laikā šādu vielu zudumi iztvaikošanas un noplūdes rezultātā var rasties gan visā cauruļvada garumā, gan sūkņu stacijās.

Piesātinātajiem un nepiesātinātajiem ogļūdeņražiem MPC atmosfēras gaisā šobrīd Krievijā diemžēl neregulē nekādi federālie dokumenti. Tomēr ir higiēnas noteikumi attiecībā uz dažu specifisku šīs šķirnes savienojumu koncentrāciju. Piemēram, MPC atmosfērā ir:

• metānam - 50 mg/m3;
• butāns - 200 mg/m3;
• pentāns - 100/25 mg/m3;
• heksāns - 60 mg/m3.

Lai nepieļautu piesātināto un nepiesātināto ogļūdeņražu maksimāli pieļaujamās koncentrācijas pārsniegšanu atmosfēras gaisā, cauruļvadu ieguldīšanai tiek izmantoti dažāda veida izolācijas pārklājumi. Visbiežāk uzņēmumi šim nolūkam izmanto bitumena mastiku. Tāpat uzņēmumi var izmantot elektroķīmiskas metodes automaģistrāļu aizsardzībai. Turklāt, lai novērstu atmosfēras, augsnes un ūdens piesārņojumu, speciālisti veic sistemātisku cauruļvadu stāvokļa monitoringu, izmantojot noplūdes detektorus.

Ķīmijas un naftas uzņēmumi paši noteikti var piesārņot atmosfēru ar ogļūdeņražiem. Lai izvairītos no liela šo savienojumu daudzuma nokļūšanas vidē, šīs specialitātes augi bieži izmanto modernu ogļūdeņražu uztveršanas metodi. Augstās šādu savienojumu koncentrācijās (170-250 g/m³) šim nolūkam izmanto dzesēšanas kondensāciju, vidējās koncentrācijās (140-175 g/m^3). ) - absorbcija, zemā līmenī (50-140 g/m^{3) - arī absorbcija. Vairumā gadījumu šādas vienkāršas metodes ļauj precīzi novērot vidē emitēto ogļūdeņražu MPC gāzes un naftas rūpniecībā bez īpašiem izdevumiem.}