MPC a szénhidrogénekhez: a munkakörnyezet kémiai tényezői

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 13:56

A levegő és a víz különféle vegyszerekkel történő szennyezése rendkívül kedvezőtlenül befolyásolja a környezet állapotát. Természetesen minden modern vállalkozásnál mindenféle környezetvédelmi szabványt feltétlenül be kell tartani. Ez garantálja mind az üzem dolgozóinak, mind a mellette lakók biztonságát.

Számos vegyi anyag van, amely káros hatással lehet az emberi szervezetre. Például Oroszországban jelenleg bizonyos szabványokat dolgoztak ki az MPC szénhidrogénekre. Ma sajnos ezek a vegyületek a légkör összes szennyezésének mintegy 70%-át teszik ki. Tartsa be a szénhidrogén-koncentrációra vonatkozó szabványokat, például a vegyipari és olajfinomító vállalkozások.

Mire vonatkoznak az MPC-normák

A különféle vegyi anyagok, köztük a szénhidrogének károsodása valójában nagyon súlyos károkat okozhat az emberben. Ezért a szabványok bizonyos vegyületek maximális megengedett koncentrációit (MPC) is előírják. Az ilyen dokumentumokat úgy alakítják ki, hogy a benne lévő vegyi anyagokatlevegő, elsősorban nem okozott emberi egészségügyi problémákat vagy betegségeket. Az ilyen normák kiszámításakor a szakértők olyan tényezőt is figyelembe vesznek, mint a kapcsolatok hosszú távú hatása a jelenlegi és a következő generációkra.

Mik azok a szénhidrogének

Összesen országunkban több mint 1200 különféle vegyszerre vonatkoznak MPC-szabványok. Valójában a szénhidrogéneket szerves anyagoknak nevezzük, amelyek csak hidrogénből és szénatomokból állnak. A kémiában az ilyen vegyületeket bázikusnak tekintik. Az összes többi anyagot sok esetben származékának tekintik.

A természetben a szénhidrogének folyékony és szilárd vagy gáz halmazállapotban egyaránt megtalálhatók. Többek között ilyen anyagok koncentráltan találhatók bolygónkon.

Szénhidrogéntípusok

Minden ilyen anyag elsősorban nyitott vagy aciklikus és zárt (karbociklusos) anyagokra osztható. Az első típusú vegyületek a következők:

• telített - metán, alkánok, paraffinok;
• többszörös kötéssel telítetlen - olefin szénhidrogének, acetilén, dién.

A metáncsoport telített vegyületei alkotják az olaj és az olajtermékek, valamint a természetes éghető gázok fő részét.

A karbociklusos szénhidrogének a következőkre oszlanak:

• aliciklikus;
• aromás.

Az utóbbi típusú vegyületek az olajban is jelen lehetnek. Az ebbe a csoportba tartozó anyagok azonban ritkánösszetételében dominál más szénhidrogénekkel szemben.

Ezenkívül minden szénhidrogén a következő kategóriába sorolható:

• marginális (С2-С5);
• korlátlan (С1-С10).

Mely vállalkozásokat kell ellenőrizni

A C2-C5 és C1-C10 csoportba tartozó vegyületek nemzetgazdasági felhasználási köre jelenleg igen széles. A szénhidrogén-keverékek MPC betartásának ellenőrzését elsősorban természetesen az olaj- és gázfeldolgozó vállalkozásoknál kell elvégezni. Ezenkívül az ilyen vegyületeket meglehetősen széles körben használják:

• a vegyiparban;
• üzemanyag;
• könnyű;
• étel;
• a mezőgazdaságban.

A szénhidrogéneket egyidejűleg állítják elő, hazánkban is, a következő mezőkön:

• olaj;
• gáz;
• szén;
• olajpala.

Leggyakoribb szénhidrogének és rokon anyagok

Károsíthatja az embereket és a környezetet, tehát az ebbe a csoportba tartozó összes vegyület. De leggyakrabban egy személy a következő típusú anyagok negatív hatásával szembesül:

• hidrogén-szulfid (szénhidrogéngázokban található);
• szén-dioxid (szénhidrogének elégetésével keletkezik);
• üzemanyagbenzin és gőzei (szénhidrogéneket tartalmaznak);
• benzapirén;
• aceton (szénhidrogén-származék), stb.

Az emberi szervezetet érő ártalom

Bizonyos C2-C5 és C1-C10 típusok még nagyon is képesek az emberekresúlyos mutagén hatás. Ezért a vállalkozásoknak szigorúan be kell tartaniuk az MPC-re vonatkozó szabványokat a munkaterület levegőjében, az olajszénhidrogénekben stb. Mindenekelőtt az ilyen vegyületek károsítják az emberi szív- és érrendszert. Ezenkívül, ha hosszú ideig tartózkodnak magas szénhidrogén-koncentrációjú környezetben, az emberek általában rosszabbra változtatják a vérképüket. Először is a hemoglobin és az eritrociták szintje csökken az áldozatokban.

A levegőben lévő MPC túllépése esetén a szénhidrogének rendkívül negatív hatással lehetnek az emberek májára. Ezenkívül az ilyen vegyületek jelentős károkat okoznak az endokrin rendszerben. A személynek való hosszan tartó expozíció esetén az endokrin mirigyek működése megszakad. Ezenkívül az ilyen anyagok rendkívül káros hatással vannak az idegrendszerre és a tüdőre.

Városi léptékben a szénhidrogének többek között képesek úgynevezett fotokémiai szmog kialakítására. A légköri levegőben végbemenő összetett átalakulások során rendkívül mérgező anyagok keletkeznek az ilyen típusú vegyületekből. Ezek lehetnek például aldehidek vagy ketonok.

A hidrogén-szulfid és a szén-dioxid káros hatásai

Ez a két anyag bizonyos körülmények között nagyon veszélyessé válhat az emberi szervezetre. Ha például 4 órán keresztül 0,006 mg/dm koncentrációjú hidrogén-szulfiddal 3 telített környezetben tartózkodik, az olyan negatív következményekhez vezethet, mint:

• fejfájás;
• fotofóbia;
• orrfolyás;
• könnyezés.

Mikora koncentráció növekedése 0,2-0,28 mg/dm³ személynél égő érzés jelentkezik a szemében, irritáció az orrban és a torokban. A hidrogén-szulfid mennyiségének 1 mg/dm^{3 növekedése akut mérgezéshez vezet, görcsökkel, eszméletvesztéssel és végül halállal. A vállalkozásoknál különösen gondosan be kell tartani a hidrogén-szulfid és szénhidrogén keverék MPC-jére vonatkozó szabványokat. Ezek az anyagok kombinálva még több kárt okozhatnak az emberekben, mint külön-külön.}

A szénhidrogének égése során keletkező szén-dioxid kábító hatású az emberi szervezetre. Ezenkívül ez az anyag irritáló hatással van az emberek nyálkahártyájára. Hosszabb ideig tartó expozíció eredményeként a következő negatív tünetek figyelhetők meg az áldozatoknál:

• szédülés;
• köhögés;
• magas vérnyomás.

Nagyon nagy dózisú szén-dioxid belélegzése esetén az ember akár meghalhat. A halálos kimenetelű következménye például egy olyan helyiségben való tartózkodáshoz vezet, ahol ennek az anyagnak a koncentrációja a levegőben eléri a 20%-ot.

A benzin káros hatásai

Ez az olajfinomításból származó, nagy mennyiségű szénhidrogént tartalmazó üzemanyag rendkívül veszélyes lehet az emberre és a környezetre egyaránt. Például a tankolás közben kiömlött mindössze 300 g benzin 200 ezer m3 levegőt szennyez.

A benzin használatakor a levegőben lévő olajszénhidrogének MPC-jére vonatkozó előírásokat ezért be kell tartanipontosság. Amikor egy ideig belélegzi ennek az üzemanyagnak a gőzeit, az alábbiakat tapasztalja:

• fejfájás;
• szédülés;
• izzadt;
• részeg érzés;
• lomhaság;
• hányinger, hányás stb.

Úgy tartják, hogy a benzingőzök enyhe mérgezése 5-10 perccel egy személy olyan helyiségben való tartózkodása után következik be, amelynek koncentrációja 900-3612 mg/m³. Ugyanakkor ennek a mutatónak az 5000-10 000 mg/m^{3 értékre való növelésével a szervezet akut toxikus károsodása következik be. Egy személy testhőmérséklete, pulzusa csökken stb.}

A benzapirén káros hatásai

Ez az anyag az aromás szénhidrogének osztályába tartozik. A benzopirén például folyékony és szilárd szerves anyagok (beleértve a kőolajtermékeket), fa, antropogén hulladékok égésekor keletkezik. Ennek az anyagnak a levegőbe kerülésének természetes forrásai közül mindenekelőtt az erdőtüzek és a vulkánkitörések figyelhetők meg.

A dohányzás során sok benzapirén szabadul fel. A közúti közlekedés is levegő-, víz- és talajszennyezés forrása ezzel az anyaggal.

Sok más szénhidrogénhez hasonlóan, amelyek MPC-jét szigorúan ellenőrizni kell, a benzapirén az első veszélyességi osztályba tartozó anyagok közé tartozik. Belélegezve, a bőrön keresztül, valamint táplálékkal és vízzel bejuthat az emberi szervezetbe. Ugyanakkor ez a vegyület a rákkeltő hatáson túl mutagén, hematotoxikus, embriotoxikus hatást is kifejthet az embereken.

Az aceton káros hatásai

Ennek az anyagnak káros hatásai lehetnekaz emberi szervezetre 500 ppm feletti koncentrációban. Az acetongőz-mérgezés fő tünetei a szédülés és a hányinger. Ha a vállalkozás alkalmazottja folyamatosan ki van téve ennek az anyagnak, az immunitása biztosan csökken, és a jövőben légúti megbetegedések alakulnak ki.

Maximális megengedett koncentrációk a munkaterület levegőjében

Az előírásoknak megfelelően a szénhidrogének MPC-je a munkaterületen nem haladhatja meg a 300 mg/m³. Ugyanakkor egy átlagos napi időtartamra az egyszeri maximális mutató nem haladhatja meg a 900 mg/m^3.

Természetesen az előírások a maximális teljesítményt is előírják bizonyos típusú szénhidrogéneknél. Tehát a szövetségi törvény szerint a munkaterületen MPC-ket biztosítanak különféle típusú szénhidrogénekhez (és kapcsolódó anyagokhoz):

• benzapirén - 0,00015 mg/m3;
• benzin - 300mg/m3;
• aceton - 0,9 mg/m3;
• hidrogén-szulfid - 10 mg/m³ (szénhidrogénekkel keverve - 3 mg/m^3);
• olaj - 10 mg/m3;
• szén-dioxid - 27000 mg/m3 (egyszeri adag).

Maximálisan megengedett koncentrációk a vízben

Az ivóvízben lévő szénhidrogénekre vonatkozó MAC-értékeket természetesen szintén előírják az előírások. A lakosságot HB-vel és HB-vel ellátó szervezeteknek elsősorban az ilyen típusú aromás csoportok vegyületeinek koncentrációját kell ellenőrizniük. Tehát például az ivóvíz nem tartalmazhat többet (az orosz SanPiN szabványok szerint):

• benzol - 10 mcg/cm3;
• sztirol - 100 mcg/cm3;
• benzapirén - 5 mcg/cm3.

A természetes víztestekben például legfeljebb:

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

Megengedett koncentrációk a talajban

A földet természetesen nem szabad különféle szénhidrogénekkel szennyezni. Az oroszországi szabványok szabályozzák a különböző vegyszerek, köztük a szénhidrogének maximális koncentrációját a mezőgazdasági talajokban, településeken, vízforrások egészségügyi védőövezeteiben, üdülőhelyeken és egyéni vállalkozásokban.

A szövetségi törvény által előírt szabványoknak megfelelően például az olajszénhidrogénekre a következő MPC-k vannak előírva a területen:

• a benzapirén esetében – 0,02 mg/kg;
• benzin esetén - 0,1 mg/kg.

Telített szénhidrogének

Mind a korlátozó, mind a telítetlen vegyületei jelentős károkat okozhatnak az emberi egészségben. A szabványok természetesen a telített szénhidrogének MPC-jét is szabályozzák. Az ilyen vegyületek viszont a következőkre oszlanak:

• alkánok;
• cikloalkánok.

Telített szénhidrogénekre példa a metán, bután, etán. Néhány más anyag is ebbe a csoportba tartozik. A szabványok MPC-t írnak elő a munkaterületen lévő telített szénhidrogénekre, valamint a telítetlen vegyületekre 300 mg/m3. Ezen szabályok betartása garantálja a munkabiztonságotvállalati személyzet.

orosz törvényhozás

Ha a vállalat munkaterületén túllépik a szénhidrogének MPC-jét, a munkavállalók egészsége, amint megtudtuk, valójában jelentősen károsodhat. Ennek felelőssége természetesen elsősorban a munkáltatót terheli. Az adminisztrációnak kell a legpontosabban ellenőriznie az üzem üzleteinek levegőjében lévő káros anyagok koncentrációját.

Oroszország jogszabályai a vállalatok veszélyes vegyületek MPC-jére vonatkozóan folyamatosan változnak, és a szigorítás irányába mutatnak. Például 1968-ban a levegőben lévő telítetlen szénhidrogén benzol MPC-je 20 mg/m³ volt. Jelenleg ez a szám nem haladhatja meg az 5 mg/m^3.

Mit mérnek

Közvetlenül vagy közvetve károsíthatja az emberi szervezetet, beleértve a vízben és a talajban található szénhidrogéneket is. De az ilyen, a levegőben oldott anyagok különösen veszélyesek. Hazánkban a műhelyek légkörében lévő szénhidrogén-tartalom szabályozását általában speciális berendezésekkel - gázelemzőkkel - végzik.

Az ilyen eszközök egyebek mellett folyamatosan képesek mérni a levegőben lévő káros vegyületek tartalmát. Ennek megfelelően a szénhidrogének MPC-többletének megakadályozásáért felelős munkatársak azonnal tudnak reagálni a légkör szénhidrogén-tartalmával kapcsolatos egyes azonosított eltérésekre. A modern gázelemzők a következőkre is képesek:

• figyelési adatok rögzítése és tárolása;
• csatlakozzon egy közös figyelmeztető és vezérlőrendszerhez.

Gázelemzők típusai

Az ilyen típusú berendezések az olajszénhidrogének és más káros anyagok MPC-jének szabályozására használhatók:

• helyhez kötött;
• hordozható;
• egyéni.

A helyhez kötött gázelemző készülékeket a levegő szénhidrogén-tartalmának folyamatos monitorozására tervezték, például egy vállalat műhelyében. Az ilyen típusú hordozható berendezéseket az ilyen vegyületek koncentrációjának egyszeri mérésére használják. Egyedi gázelemző készülékeket adnak ki a dolgozóknak, hogy megvédjék őket a szénhidrogén-mérgezéstől. Az ilyen modern eszközök többek között nemcsak a veszélyes anyagok vagy éghető gázok százalékos arányát képesek mérni a levegőben, hanem az oxigént is.

Mely gázelemzőket kell használni szénhidrogénekhez

E célból a gáz-, olaj-, vegyipari vállalkozásoknál a szabványok a következő típusú vezérlőberendezések használatát teszik lehetővé:

• fényképezés;
• nem diszperzív infravörös detektorokkal.

Napjainkban leggyakrabban speciális infravörös érzékelőket használnak a műhelyben a légköri levegő szabályozására. Az ilyen eszközökben a szénhidrogének koncentrációját az infravörös sugárzás abszorpciójának intenzitásával mérik egy hullámhosszon. Például a levegőben lévő C₂-C_{10 vegyületek tartalmát a 3,4 µm-es abszorpció határozza meg. Ez elsősorban az alkilcsoportok C-H kötéseinek nyújtó rezgésének köszönhető.}

A szénhidrogének azonosítása infravörös detektorokkal csak akkor lehetséges, ha az infravörös tartományban a teljes abszorpciós spektrumot megmérik. Ezenkívül az ilyen eszközök nem képesek szelektíven meghatározni az alifás szénhidrogének koncentrációját С₂-С_{10. Az ilyen szabályozást az üzemben gázkromatográfiával (illékony vegyületek keverékeinek szétválasztása) biztosítják.}

A környezeti levegő koncentrációja és a szennyezés elkerülése

A vállalkozások munkaterületének levegőjében lévő szénhidrogének MPC-jének ellenőrzését ezért a legalaposabb módon kell elvégezni. A műhelyek levegőjében lévő ilyen vegyületekre vonatkozó előírások be nem tartása minden bizonnyal az üzem vagy a gyár alkalmazottainak megbetegedéséhez vezet.

Azonban természetesen a szénhidrogénekkel foglalkozó vállalkozásoknak is gondoskodniuk kell arról, hogy ezek az anyagok semmilyen módon ne szennyezzék a környezetet. Az ilyen típusú vegyületek leggyakrabban csővezetéken történő szállításkor kerülnek a légkörbe, vízbe és talajba. Ugyanakkor az ilyen anyagok párolgás és szivárgás következtében veszteségei előfordulhatnak mind a csővezeték teljes hosszában, mind a szivattyútelepeken.

A telített és telítetlen szénhidrogének esetében az oroszországi légköri levegőben jelen lévő MPC-t sajnos semmilyen szövetségi dokumentum nem szabályozza. Vannak azonban higiéniai előírások a fajtához tartozó egyes vegyületek koncentrációjára vonatkozóan. Például az MPC a légkörben:

• metánhoz - 50 mg/m3;
• bután - 200 mg/m3;
• pentán - 100/25 mg/m3;
• hexán - 60 mg/m3.

A légköri levegőben a telített és telítetlen szénhidrogének maximális megengedett koncentrációjának túllépésének megakadályozása érdekében a csővezetékek fektetésekor különféle szigetelőbevonatokat használnak. Leggyakrabban a vállalkozások bitumenes masztixet használnak erre a célra. Ezenkívül a vállalatok elektrokémiai módszereket alkalmazhatnak az autópályák védelmére. Ezenkívül a légkör, a talaj és a víz szennyezésének megelőzése érdekében a szakemberek szisztematikusan ellenőrzik a csővezetékek állapotát szivárgásérzékelőkkel.

Maguk a vegyipari és olajipari vállalatok is biztosan szennyezhetik a légkört szénhidrogénekkel. Annak érdekében, hogy elkerüljék ezeknek a vegyületeknek a nagy mennyiségben történő kibocsátását a környezetbe, az e szakterülethez tartozó növények gyakran modern módszert alkalmaznak a szénhidrogének megkötésére. Az ilyen vegyületek nagy koncentrációinál (170-250 g/m³) hűtőkondenzációt alkalmaznak, közepes koncentrációban (140-175 g/m^3). ) - abszorpció, alacsony (50-140 g/m^{3) - felszívódás is. A legtöbb esetben az ilyen egyszerű technikák lehetővé teszik a gáz- és olajiparban a környezetbe kibocsátott szénhidrogének MPC-k pontos megfigyelését különösebb ráfordítás nélkül.}