MPC za ugljovodonike: hemijski faktori radnog okruženja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 13:51

Zagađenje vazduha i vode raznim vrstama hemikalija ima izuzetno negativan uticaj na stanje životne sredine. U svakom modernom preduzeću, naravno, moraju se poštovati sve vrste ekoloških standarda. Ovo će garantovati sigurnost i radnika fabrike i ljudi koji žive pored nje.

Postoje mnoge hemikalije koje mogu imati štetan uticaj na ljudski organizam. Na primjer, u ovom trenutku u Rusiji su razvijeni određeni standardi za ugljovodonike MPC. Danas, nažalost, takva jedinjenja čine oko 70% svih zagađenja u atmosferi. Poštujte standarde za koncentraciju ugljikovodika, na primjer, preduzeća hemijske industrije i prerade nafte.

Za koje su predviđene MPC norme

Šteta od raznih vrsta hemikalija, uključujući ugljovodonike, zapravo može uzrokovati vrlo ozbiljnu štetu osobi. Stoga standardi predviđaju i maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC) određenih jedinjenja. Takvi dokumenti su razvijeni tako da hemikalije sadržane uzraka, nisu prvenstveno uzrokovali zdravstvene probleme ili bolesti ljudi. Takođe, prilikom izračunavanja ovakvih normi, stručnjaci uzimaju u obzir faktor kao što je dugoročni uticaj veza na sadašnju i naredne generacije.

Šta su ugljovodonici

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

U prirodi se ugljovodonici nalaze u tečnom i čvrstom ili gasovitom stanju. Između ostalog, na našoj planeti postoje koncentrisane naslage takvih supstanci.

Vrste ugljovodonika

Sve takve supstance dijele se prvenstveno na otvorene ili aciklične i zatvorene (karbociklične). Prva vrsta jedinjenja je klasifikovana u:

• zasićeni - metan, alkani, parafini;
• nezasićeni sa višestrukim vezama - olefinski ugljovodonici, acetilenska kiselina, dien.

Zasićena jedinjenja metanske grupe su glavni deo nafte i naftnih derivata, kao i prirodnih zapaljivih gasova.

Ugljikociklički ugljovodonici se, pak, dijele na:

• alicyclic;
• aromatično.

Potonji tip jedinjenja može takođe biti prisutan u ulju. Međutim, tvari u ovoj skupini rijetkodominiraju u svom sastavu nad ostalim ugljovodonicima.

Takođe, svi ugljovodonici su klasifikovani u:

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

Koja preduzeća treba pratiti

Sfera upotrebe jedinjenja grupa C2-C5 i C1-C10 u nacionalnoj ekonomiji trenutno je veoma široka. Kontrolu usklađenosti sa MPC mješavina ugljovodonika prije svega treba provoditi, naravno, u preduzećima za preradu nafte i plina. Također, ovakva jedinjenja se dosta koriste:

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

Ugljovodonici se proizvode istovremeno, uključujući iu našoj zemlji, na poljima:

• ulje;
• gas;
• ugalj;
• uljni škriljci.

Najčešći ugljovodonici i srodne supstance

Oštećuju ljude i okolinu, tako da svi spojevi u ovoj grupi mogu. Ali najčešće se osoba suočava s negativnim utjecajem sljedećih vrsta supstanci:

• sulfid vodonik (sadržan u ugljovodoničnim gasovima);
• ugljični dioksid (proizveden sagorijevanjem ugljovodonika);
• gorivo benzin i njegove pare (sadrže ugljovodonike);
• benzapiren;
• aceton (derivat ugljovodonika), itd.

Šteta ljudskom tijelu

Neke vrste C2-C5 i C1-C10 su sposobne djelovati na ljude čak i vrloozbiljnog mutagenog uticaja. Zbog toga preduzeća moraju striktno poštovati standarde za MPC u vazduhu radnog prostora, naftne ugljovodonike itd. Pre svega, ovakva jedinjenja štete ljudskom kardiovaskularnom sistemu. Takođe, dugim boravkom u okruženju sa visokom koncentracijom ugljovodonika, ljudi obično menjaju krvnu sliku na gore. Prije svega, kod žrtava se smanjuje nivo hemoglobina i eritrocita.

Takođe, kada se prekorači MPC u vazduhu, ugljovodonici mogu imati izuzetno negativan uticaj na jetru ljudi. Osim toga, takva jedinjenja uzrokuju značajnu štetu endokrinom sistemu. Uz produženo izlaganje osobi, rad endokrinih žlijezda je poremećen. Osim toga, takve supstance imaju izuzetno štetan uticaj na nervni sistem i pluća.

U gradskim razmerama, ugljovodonici su, između ostalog, sposobni da formiraju takozvani fotohemijski smog. U procesu složenih transformacija u atmosferskom zraku iz spojeva ovog tipa nastaju izuzetno toksične tvari. To mogu biti, na primjer, aldehidi ili ketoni.

Šteta vodonik sulfida i ugljičnog dioksida

Ove dvije supstance mogu postati veoma opasne za ljudski organizam pod određenim uslovima. Boravak u okruženju zasićenom sumporovodikom u koncentraciji od 0,006 mg/dm3 tokom 4 sata, na primjer, može dovesti do takvih negativnih posljedica kao što su:

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

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

Ugljen-dioksid, koji nastaje pri sagorevanju ugljovodonika, ima narkotički efekat na ljudski organizam. Također, ova supstanca ima iritirajući učinak na mukozne membrane ljudi. Kao rezultat njegovog produženog izlaganja, kod žrtava se uočavaju sljedeći negativni simptomi:

• vrtoglavica;
• kašalj;
• visok krvni pritisak.

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 supstance u zraku dostiže 20%.

Šteta benzina

Ovo gorivo, koje je proizvod prerade nafte i sadrži veliku količinu ugljovodonika, može biti izuzetno opasno i za ljude i za životnu sredinu. Na primjer, samo 300 g benzina prosutog tokom točenja goriva zagađuje 200 hiljada m3 vazduha.

Propisi koji se odnose na MPC naftnih ugljovodonika u vazduhu pri upotrebi benzina se stoga moraju poštovati utačnost. Kada neko vrijeme udiše pare ovog goriva, osoba doživljava:

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

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

Šteta benzapirena

Ova supstanca pripada klasi aromatičnih ugljovodonika. Benzopiren nastaje, na primjer, tokom sagorijevanja tekućih i čvrstih organskih tvari (uključujući naftne derivate), drva, antropogenog otpada. Od prirodnih izvora ispuštanja ove supstance u vazduh, pre svega se mogu izdvojiti šumski požari i vulkanske erupcije.

Mnogo benzapirena se oslobađa prilikom pušenja. Drumski transport je također izvor zagađenja zraka, vode i tla ovom supstancom.

Kao i mnogi drugi ugljovodonici, čiji se MPC mora strogo kontrolisati, benzapiren spada u supstance prve klase opasnosti. U ljudski organizam može ući udisanjem, preko kože, kao i hranom i vodom. Istovremeno, pored kancerogenog dejstva, ovo jedinjenje je sposobno da ispoljava mutogene, hematotoksične, embriotoksične efekte na ljude.

Šteta od acetona

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

Maksimalne dozvoljene koncentracije u vazduhu radnog prostora

Prema propisima, MPC ugljovodonika u radnom području ne bi trebalo da pređu 300 mg/m³. Istovremeno, za prosječni dnevni period, jednokratni maksimalni indikator ne bi trebao prelaziti 900 mg/m^3.

Naravno, propisi takođe predviđaju maksimalne performanse za specifične vrste ugljovodonika. Dakle, prema saveznom zakonu, MPC su predviđeni u radnom prostoru za različite vrste ugljovodonika (i srodnih supstanci):

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

Maksimalno dozvoljene koncentracije u vodi

MAC-ovi za ugljovodonike u vodi za piće, naravno, takođe su predviđeni propisima. Organizacije koje snabdevaju stanovništvo HB i HB treba da pre svega prate koncentraciju jedinjenja ove vrste aromatične grupe u njoj. Tako, na primjer, voda za piće ne bi trebala sadržavati više (prema ruskim standardima SanPiN):

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

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

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

Dozvoljene koncentracije u zemljištu

Zemlja, naravno, ne bi trebalo da bude zagađena raznim vrstama ugljovodonika. Standardi u Rusiji regulišu maksimalne koncentracije raznih hemikalija, uključujući ugljovodonike, u poljoprivrednim zemljištima, naseljima, zonama sanitarne zaštite izvora vode, odmaralištima i pojedinačnim preduzećima.

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

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

Zasićeni ugljovodonici

I ograničavajuća i nezasićena jedinjenja ove sorte mogu uzrokovati značajnu štetu ljudskom zdravlju. Naravno, standardi, naravno, regulišu i MPC zasićenih ugljovodonika. Takva se jedinjenja, pak, dijele na:

• alkanes;
• cikloalkani.

Primjeri zasićenih ugljovodonika su metan, butan, etan. U ovu grupu spadaju i neke druge supstance. Standardi predviđaju MPC za zasićene ugljovodonike u radnom području, kao i za nezasićena jedinjenja, na 300 mg/m3. Poštivanje ovih pravila garantuje sigurnost na raduosoblje preduzeća.

rusko zakonodavstvo

Kada se prekorači MPC ugljovodonika u radnom prostoru preduzeća, zdravlje radnika, kako smo saznali, zapravo može biti značajno narušeno. Odgovornost za to, naravno, snosi prvenstveno poslodavac. Uprava je ta koja treba da izvrši najtemeljitiju kontrolu koncentracije štetnih materija u vazduhu pogona fabrike.

Zakonodavstvo Rusije u pogledu MPC opasnih jedinjenja u preduzećima se stalno menja, i to u pravcu pooštravanja. Na primjer, još 1968. godine, MPC nezasićenog ugljovodonika benzena u zraku bio je 20 mg po m³. U ovom trenutku, ova brojka ne bi trebala prelaziti 5 mg/m^3.

Šta se mjeri

Štetu ljudskom tijelu direktno ili indirektno može uzrokovati, naravno, uključujući ugljovodonike sadržane u vodi i zemljištu. Ali takve tvari otopljene u zraku su posebno opasne. Kontrola sadržaja ugljovodonika u atmosferi radionica u našoj zemlji najčešće se vrši pomoću posebne opreme - gasnih analizatora.

Ovakvi uređaji, između ostalog, mogu kontinuirano mjeriti sadržaj štetnih jedinjenja u zraku. U skladu s tim, zaposleni zaduženi za sprječavanje prekoračenja MPC ugljovodonika mogu pravovremeno reagirati na određena utvrđena odstupanja u odnosu na sadržaj ugljovodonika u atmosferi. Takođe, savremeni gasni analizatori su sposobni za:

• snimite i pohranite podatke praćenja;
• povezivanje na zajednički sistem upozorenja i kontrole.

Vrste gasnih analizatora

Oprema ovog tipa može se koristiti za kontrolu MPC naftnih ugljovodonika i drugih štetnih materija:

• stacionarni;
• prijenosni;
• pojedinac.

Stacionarni gasni analizatori su dizajnirani za kontinuirano praćenje sadržaja ugljovodonika u vazduhu, na primer, u radionici preduzeća. Prijenosna oprema ovog tipa koristi se za pojedinačna mjerenja koncentracije takvih spojeva. Za zaštitu od trovanja ugljovodonicima radnicima se izdaju individualni gasni analizatori. Ovakvi savremeni uređaji, između ostalog, u stanju su da mere ne samo procenat opasnih materija ili zapaljivih gasova u vazduhu, već i kiseonik.

Koje gasne analizatore treba koristiti za ugljovodonike

U tu svrhu, u preduzećima gasne, naftne, hemijske industrije, standardi dozvoljavaju upotrebu kontrolnih uređaja sledećih tipova:

• fotojonizacija;
• sa nedisperzivnim infracrvenim detektorima.

Danas se za kontrolu atmosferskog vazduha u radionici najčešće koriste specijalni IR detektori. U takvim uređajima koncentracija ugljikovodika mjeri se intenzitetom apsorpcije infracrvenog zračenja na jednoj talasnoj dužini. Na primjer, sadržaj C₂-C_{10 jedinjenja u zraku se određuje apsorpcijom na dužini od 3,4 µm. Ovo je prvenstveno zbog vibracija istezanja C-H veza alkil grupa.}

Identifikacija ugljovodonika pomoću IR detektora je moguća samo ako se izmeri puni apsorpcioni spektar u IR regionu. Takođe, takvi uređaji ne mogu omogućiti selektivno određivanje koncentracije alifatskih ugljovodonika S₂-S_{10. Takva kontrola u postrojenju je omogućena gasnom hromatografijom (odvajanje smeša isparljivih jedinjenja).}

Koncentracije u ambijentalnom zraku i kako izbjeći zagađenje

Kontrolu MPC-a ugljovodonika u vazduhu radnog prostora preduzeća treba sprovoditi, dakle, najtemeljnije. Nepoštovanje standarda za sadržaj ovakvih jedinjenja u vazduhu radionica sigurno će dovesti do bolesti zaposlenih u fabrici ili fabrici.

Međutim, naravno, preduzeća koja rade sa ugljovodonicima takođe moraju osigurati da ove supstance ni na koji način ne zagađuju životnu sredinu. Jedinjenja ove vrste dospiju u atmosferu, u vodu i tlo najčešće kada se transportuju kroz cjevovode. Istovremeno, gubici takvih supstanci kao rezultat isparavanja i curenja mogu nastati kako duž cijele dužine cjevovoda tako i na crpnim stanicama.

Za zasićene i nezasićene ugljovodonike, MPC u atmosferskom vazduhu trenutno u Rusiji, nažalost, nije regulisan nikakvim saveznim dokumentima. Međutim, postoje higijenski propisi koji se tiču koncentracije 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.

U cilju sprečavanja prekoračenja maksimalno dozvoljene koncentracije u atmosferskom vazduhu zasićenih i nezasićenih ugljovodonika, pri polaganju cevovoda koriste se različite vrste izolacionih premaza. Poduzeća najčešće koriste bitumenske mastike u tu svrhu. Takođe, kompanije mogu da primenjuju elektrohemijske metode zaštite autoputeva. Osim toga, kako bi spriječili zagađenje atmosfere, tla i vode, stručnjaci sprovode sistematsko praćenje stanja cjevovoda pomoću detektora curenja.

Kemijska i naftna preduzeća svakako mogu zagaditi atmosferu ugljovodonicima. Kako bi se izbjeglo oslobađanje velikih količina ovih spojeva u okoliš, biljke ove specijalnosti često koriste moderne metode hvatanja ugljikovodika. Pri visokim koncentracijama (170-250 g/m³) takvih jedinjenja za to se koristi rashladna kondenzacija, pri srednjim koncentracijama (140-175 g/m³ ) - apsorpcija, pri niskoj (50-140 g/m^{3) - takođe apsorpcija. U većini slučajeva, takve jednostavne tehnike omogućavaju precizno posmatranje MPC-a ugljovodonika koji se emituju u životnu sredinu u industriji gasa i nafte bez ikakvih posebnih troškova.}