MPC süsivesinike jaoks: töökeskkonna keemilised tegurid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 13:53

Õhu ja vee saastamine erinevate kemikaalidega avaldab keskkonnaseisundile äärmiselt ebasoodsat mõju. Igas kaasaegses ettevõttes tuleb loomulikult järgida igasuguseid keskkonnastandardeid. See tagab nii tehase töötajate kui ka selle läheduses elavate inimeste ohutuse.

On palju kemikaale, millel võib olla inimkehale kahjulik mõju. Näiteks praegu on Venemaal välja töötatud teatud standardid süsivesinike MPC jaoks. Tänapäeval moodustavad sellised ühendid kahjuks umbes 70% kogu atmosfääri saastatusest. Järgige süsivesinike kontsentratsiooni standardeid, näiteks keemiatööstuse ja nafta rafineerimise ettevõtted.

Milliste MPC normide jaoks on ette nähtud

Erinevat tüüpi kemikaalide, sealhulgas süsivesinike kahjustused võivad tegelikult põhjustada inimesele väga tõsist kahju. Seetõttu näevad standardid ette ka teatud ühendite maksimaalsed lubatud kontsentratsioonid (MPC). Sellised dokumendid töötatakse välja nii, et selles sisalduvad kemikaalidõhku, ei põhjustanud eelkõige inimeste terviseprobleeme ega haigusi. Samuti võtavad eksperdid selliste normide arvutamisel arvesse sellist tegurit nagu ühenduste pikaajaline mõju praegusele ja järgnevatele põlvkondadele.

Mis on süsivesinikud

Kokku on meie riigis MPC standardid enam kui 1200 erinevat tüüpi kemikaali jaoks. Tegelikult nimetatakse süsivesinikke orgaanilisteks aineteks, mis koosnevad ainult vesiniku- ja süsinikuaatomitest. Keemias peetakse selliseid ühendeid aluselisteks. Kõiki teisi aineid peetakse paljudel juhtudel nende derivaatideks.

Looduses leidub süsivesinikke nii vedelas kui ka tahkes või gaasilises olekus. Muuhulgas on meie planeedil selliste ainete kontsentreeritud ladestusi.

Süsivesinike tüübid

Kõik sellised ained jagunevad peamiselt avatud või atsüklilisteks ja suletud (karbotsüklilisteks). Esimest tüüpi ühendid klassifitseeritakse:

• küllastunud - metaan, alkaanid, parafiinid;
• küllastumata mitme sidemega – olefiinsüsivesinikud, atsetüleen, dieen.

Metaanrühma küllastunud ühendid moodustavad põhiosa naftast ja naftatoodetest, aga ka looduslikest põlevgaasidest.

Karbotsüklilised süsivesinikud jagunevad omakorda:

• alitsükliline;
• aromaatne.

Viimast tüüpi ühendeid võib esineda ka õlis. Sellesse rühma kuuluvad ained aga harvadomineerivad oma koostiselt teiste süsivesinike üle.

Samuti klassifitseeritakse kõik süsivesinikud:

• marginaalne (С2-С5);
• piiramatu (С1–С10).

Milliseid ettevõtteid tuleks jälgida

Rühmade C2-C5 ja C1-C10 ühendite kasutussfäär rahvamajanduses on praegu väga lai. Süsivesinike segude MPC-le vastavuse kontroll tuleks läbi viia ennekõike muidugi nafta- ja gaasitöötlemisettevõtetes. Samuti kasutatakse selliseid ühendeid üsna laialdaselt:

• keemiatööstuses;
• kütus;
• lihtne;
• toit;
• põllumajanduses.

Süsivesinikke toodetakse samal ajal, sealhulgas meie riigis, järgmistel põldudel:

• õli;
• gaas;
• kivisüsi;
• põlevkivi.

Enimlevinud süsivesinikud ja nendega seotud ained

Kahjustada inimesi ja keskkonda, seega võivad kõik selle rühma ühendid. Kuid enamasti seisab inimene silmitsi järgmist tüüpi ainete negatiivse mõjuga:

• vesiniksulfiid (sisaldub süsivesinikgaasides);
• süsinikdioksiid (toodetakse süsivesinike põletamisel);
• bensiin ja selle aurud (sisaldavad süsivesinikke);
• bensapüreen;
• atsetoon (süsivesinike derivaat) jne

Kahju inimkehale

Mõnda tüüpi C2-C5 ja C1-C10 on võimelised inimestele isegi väga tugev alt mõjumatõsine mutageenne mõju. Seetõttu peavad ettevõtted rangelt järgima tööpiirkonna õhu, õli süsivesinike jne MPC standardeid. Esiteks kahjustavad sellised ühendid inimese südame-veresoonkonna süsteemi. Samuti muudavad inimesed pikaajaliselt kõrge süsivesinike kontsentratsiooniga keskkonnas oma verepildi halvemaks. Esiteks langeb kannatanutel hemoglobiini ja erütrotsüütide tase.

Samuti võivad süsivesinikud, kui õhu MPC ületatakse, avaldada inimeste maksale äärmiselt negatiivset mõju. Lisaks põhjustavad sellised ühendid olulist kahju endokriinsüsteemile. Pikaajalisel kokkupuutel inimesega on endokriinsete näärmete töö häiritud. Lisaks on sellistel ainetel äärmiselt kahjulik mõju närvisüsteemile ja kopsudele.

Linna mastaabis on süsivesinikud muu hulgas võimelised moodustama nn fotokeemilist sudu. Atmosfääriõhu keeruliste muundumiste käigus moodustuvad seda tüüpi ühenditest äärmiselt mürgised ained. Need võivad olla näiteks aldehüüdid või ketoonid.

Vesiniksulfiidi ja süsinikdioksiidi kahjustus

Need kaks ainet võivad teatud tingimustel muutuda inimorganismile väga ohtlikuks. Näiteks 4 tunni jooksul vesiniksulfiidiga küllastunud keskkonnas kontsentratsiooniga 0,006 mg/dm3 võib tekkida järgmised negatiivsed tagajärjed:

• peavalu;
• fotofoobia;
• nohu;
• pisaravool.

Millalkontsentratsiooni tõus 0,2-0,28 mg / dm³ inimesel on silmades põletustunne, nina ja kurgu ärritus. Vesiniksulfiidi koguse suurenemine 1 mg/dm^{3 põhjustab ägedat mürgistust, millega kaasnevad krambid, teadvusekaotus ja lõppkokkuvõttes surmaga lõppev. Eriti hoolik alt tuleb ettevõtetes järgida vesiniksulfiidi ja süsivesinike segu MPC standardeid. Kombineeritult võivad need ained põhjustada inimestele isegi rohkem kahju kui eraldi.}

Süsinikdioksiidil, mis tekib süsivesinike põlemisel, on inimorganismile narkootiline toime. Samuti on sellel ainel ärritav toime inimeste limaskestadele. Selle pikaajalise kokkupuute tulemusena täheldatakse ohvritel järgmisi negatiivseid sümptomeid:

• pearinglus;
• köha;
• kõrge vererõhk.

Süsinikdioksiidi väga suurte annuste sissehingamisel võib inimene isegi surra. Surmav tulemus viib näiteks viibimiseni ruumis, kus selle aine kontsentratsioon õhus ulatub 20%ni.

Bensiini kahjustus

See kütus, mis on nafta rafineerimise saadus ja sisaldab suures koguses süsivesinikke, võib olla äärmiselt ohtlik nii inimestele kui ka keskkonnale. Näiteks ainult 300 g bensiini, mis tankimise ajal maha voolab, saastab 200 tuhat m3 õhku.

Seetõttu tuleb bensiini kasutamisel järgida eeskirju, mis käsitlevad õli süsivesinike MPC-sid õhustäpsust. Mõnda aega selle kütuse aurude sissehingamisel kogeb inimene:

• peavalu;
• pearinglus;
• higistamine;
• joobes tunne;
• loidus;
• iiveldus, oksendamine jne

Arvatakse, et kerge mürgistus bensiiniaurudega tekib pärast 5–10-minutilist viibimist ruumis, mille kontsentratsioon on vahemikus 900–3612 mg/m³. Samal ajal, kui see indikaator tõuseb 5000-10000 mg/m^{3, tekib kehale äge toksiline kahjustus. Inimese kehatemperatuur langeb, pulss langeb jne.}

Bensapüreeni kahjustus

See aine kuulub aromaatsete süsivesinike klassi. Bensopüreen tekib näiteks vedelate ja tahkete orgaaniliste ainete (sh naftasaaduste), puidu, inimtekkeliste jäätmete põlemisel. Selle aine õhku paiskamise looduslikest allikatest võib esile tõsta eelkõige metsatulekahjusid ja vulkaanipurskeid.

Suitsetamisel eraldub palju bensapüreeni. Maanteetransport on ka selle ainega õhu-, vee- ja pinnasereostuse allikas.

Nagu paljud teised süsivesinikud, mille MPC-d tuleb rangelt kontrollida, kuulub bensapüreen esimese ohuklassi ainetesse. Inimkehasse võib sattuda nii sissehingamise, naha kaudu kui ka toidu ja veega. Samal ajal on see ühend lisaks kantserogeensele toimele võimeline avaldama inimestele mutageenset, hematotoksilist ja embrüotoksilist toimet.

Atsetooni kahjustus

Sellel ainel võib olla kahjulik mõjuinimkehale, kui kontsentratsioon õhus on üle 500 miljondikosa. Atsetooniaurude mürgistuse peamised sümptomid on pearinglus ja iiveldus. Kui ettevõtte töötaja puutub selle ainega pidev alt kokku, siis tema immuunsus kindlasti langeb ja tulevikus tekivad hingamisteede haigused.

Maksimaalne lubatud kontsentratsioon tööpiirkonna õhus

Vastav alt eeskirjadele ei tohi süsivesinike MPC-d tööpiirkonnas ületada 300 mg/m³. Samal ajal ei tohiks ühekordne maksimaalne indikaator keskmise päevaperioodi jooksul ületada 900 mg/m^3.

Muidugi näevad eeskirjad ette ka teatud tüüpi süsivesinike maksimaalse jõudluse. Seega on vastav alt föderaalseadusele tööpiirkonnas ette nähtud MPC-d erinevat tüüpi süsivesinike (ja nendega seotud ainete) jaoks:

• bensapüreen – 0,00015 mg/m3;
• bensiin – 300mg/m3;
• atsetoon – 0,9 mg/m3;
• vesiniksulfiid - 10 mg/m³ (segatud süsivesinikega - 3 mg/m^3);
• õli – 10 mg/m3;
• süsinikdioksiid – 27000 mg/m3 (ühekordne annus).

Maksimaalne lubatud kontsentratsioon vees

Joogivees sisalduvate süsivesinike MAC-d on loomulikult ette nähtud ka eeskirjadega. Elanikkonda HB-d ja HB-d varustavad organisatsioonid peaksid kõigepe alt jälgima seda tüüpi aromaatsete rühmade ühendite kontsentratsiooni selles. Näiteks ei tohiks joogivesi sisaldada rohkem (vastav alt Venemaa SanPiN standarditele):

• benseen – 10 mcg/cm3;
• stüreen – 100 mcg/cm3;
• bensapüreen – 5 mcg/cm3.

Looduslikud veekogud ei tohiks sisaldada näiteks rohkem kui:

• õli – 0,3 mg/m3;
• bensiin – 0,1 mg/m3.

Lubatud kontsentratsioonid pinnases

Maad ei tohiks loomulikult saastada mitmesuguste süsivesinikega. Venemaal kehtivad standardid reguleerivad erinevate kemikaalide, sealhulgas süsivesinike, maksimaalseid kontsentratsioone põllumajandusmuldades, asulates, veeallikate sanitaarkaitsevööndites, kuurortides ja üksikettevõtetes.

Vastav alt föderaalseaduses sätestatud standarditele on maal ette nähtud näiteks järgmised naftasüsivesinike MPC-d:

• bensapüreeni puhul – 0,02 mg/kg;
• bensiini puhul – 0,1 mg/kg.

Küllastunud süsivesinikud

Selle sordi nii piiravad kui ka küllastumata ühendid võivad inimeste tervist oluliselt kahjustada. Muidugi reguleerivad standardid loomulikult ka küllastunud süsivesinike MPC-d. Sellised ühendid jagunevad omakorda:

• alkaanid;
• tsükloalkaanid.

Küllastunud süsivesinike näited on metaan, butaan, etaan. Sellesse rühma kuuluvad ka mõned teised ained. Standardid näevad ette tööpiirkonna küllastunud süsivesinike ja ka küllastumata ühendite MPC väärtuse 300 mg/m3. Nende reeglite järgimine tagab tööohutuseettevõtte personal.

Venemaa õigusaktid

Kui ettevõtte tööpiirkonna süsivesinike MPC ületatakse, võib töötajate tervis, nagu me teada saime, oluliselt kahjustada. Vastutus selle eest lasub loomulikult eelkõige tööandjal. Just administratsioon peaks teostama kõige põhjalikumat kontrolli tehase kaupluste õhus leiduvate kahjulike ainete kontsentratsiooni üle.

Venemaa õigusaktid ettevõtete ohtlike ühendite MPC osas muutuvad pidev alt ja karmistamise suunas. Näiteks 1968. aastal oli küllastumata süsivesiniku benseeni MPC õhus 20 mg/m³. Praegu ei tohiks see näitaja ületada 5 mg/m^3.

Mida mõõdetakse

Kahju inimkehale võib otseselt või kaudselt põhjustada, sealhulgas vees ja pinnases sisalduvaid süsivesinikke. Kuid sellised õhus lahustunud ained on eriti ohtlikud. Meie riigi töökodade atmosfääri süsivesinike sisalduse kontroll toimub tavaliselt spetsiaalse varustuse - gaasianalüsaatorite abil.

Sellised seadmed suudavad muuhulgas pidev alt mõõta kahjulike ühendite sisaldust õhus. Sellest tulenev alt saavad süsivesinike MPC ülemäärase vältimise eest vastutavad töötajad kiiresti reageerida teatud tuvastatud kõrvalekalletele seoses süsivesinike sisaldusega atmosfääris. Kaasaegsed gaasianalüsaatorid on võimelised:

• salvestage ja salvestage seireandmed;
• ühendage ühise hoiatus- ja juhtimissüsteemiga.

Gaasianalüsaatorite tüübid

Seda tüüpi seadmeid saab kasutada nafta süsivesinike ja muude kahjulike ainete MPC kontrollimiseks:

• statsionaarne;
• portable;
• individuaalne.

Statsionaarsed gaasianalüsaatorid on mõeldud süsivesinike sisalduse pidevaks jälgimiseks õhus, näiteks ettevõtte töökojas. Seda tüüpi kaasaskantavaid seadmeid kasutatakse selliste ühendite kontsentratsiooni ühekordseks mõõtmiseks. Töötajatele väljastatakse individuaalsed gaasianalüsaatorid, et kaitsta neid süsivesinike mürgistuse eest. Sellised kaasaegsed seadmed suudavad muuhulgas mõõta mitte ainult ohtlike ainete või põlevate gaaside protsenti õhus, vaid ka hapnikku.

Milliseid gaasianalüsaatoreid tuleks süsivesinike jaoks kasutada

Selleks lubavad standardid gaasi-, nafta- ja keemiatööstuse ettevõtetes kasutada järgmist tüüpi juhtimisseadmeid:

• fotoioniseerimine;
• mittedispersiivsete infrapunadetektoritega.

Tänapäeval kasutatakse töökojas õhuõhu juhtimiseks kõige sagedamini spetsiaalseid IR-detektoreid. Sellistes seadmetes mõõdetakse süsivesinike kontsentratsiooni infrapunakiirguse neeldumise intensiivsusega ühel lainepikkusel. Näiteks C₂-C_{10 ühendite sisaldus õhus määratakse neeldumise teel 3,4 µm pikkusel. See on peamiselt tingitud alküülrühmade C-H sidemete venivast vibratsioonist.}

Süsivesinike identifitseerimine IR-detektorite abil on võimalik ainult siis, kui mõõdetakse infrapunapiirkonna kogu neeldumisspekter. Samuti ei saa sellised seadmed võimaldada alifaatsete süsivesinike kontsentratsiooni selektiivset määramist С₂-С_{10. Sellise kontrolli tehases tagab gaasikromatograafia (lenduvate ühendite segude eraldamine).}

Välisõhu kontsentratsioon ja kuidas vältida saastumist

Ettevõtete tööpiirkonna õhus leiduvate süsivesinike MPC-de kontroll tuleks läbi viia kõige põhjalikum alt. Selliste ühendite sisalduse normide mittejärgimine töökodade õhus põhjustab kindlasti tehase või tehase töötajate haigusi.

Siiski peavad loomulikult ka süsivesinikega töötavad ettevõtted tagama, et need ained ei saastaks kuidagi keskkonda. Seda tüüpi ühendid satuvad atmosfääri, vette ja pinnasesse kõige sagedamini torujuhtmete kaudu transportimisel. Samal ajal võivad selliste ainete kadud aurustumisest ja leketest tekkida nii kogu torujuhtme pikkuses kui ka pumbajaamades.

Küllastunud ja küllastumata süsivesinike puhul ei ole praegu Venemaal õhus leiduv MPC kahjuks ühegi föderaaldokumendiga reguleeritud. Siiski kehtivad hügieenieeskirjad selle sordi mõne konkreetse ühendi kontsentratsiooni kohta. Näiteks MPC atmosfääris on:

• metaani jaoks – 50 mg/m3;
• butaan – 200 mg/m3;
• pentaan – 100/25 mg/m3;
• heksaan – 60 mg/m3.

Küllastunud ja küllastumata süsivesinike maksimaalse lubatud kontsentratsiooni ületamise vältimiseks atmosfääriõhus kasutatakse torustike paigaldamisel mitmesuguseid isolatsioonikatteid. Enamasti kasutavad ettevõtted selleks bituumenmastiksit. Samuti saavad ettevõtted kiirteede kaitsmiseks kasutada elektrokeemilisi meetodeid. Lisaks teostavad spetsialistid õhu-, pinnase- ja veereostuse vältimiseks süstemaatilist torustike seisukorra jälgimist lekkedetektorite abil.

Keemia- ja naftaettevõtted võivad ise kindlasti atmosfääri süsivesinikega saastada. Nende ühendite suurte koguste keskkonda sattumise vältimiseks kasutavad selle eriala taimed sageli kaasaegset süsivesinike püüdmise meetodit. Selliste ühendite kõrgete kontsentratsioonide korral (170-250 g/m³) kasutatakse selleks jahutuskondensatsiooni, keskmise kontsentratsiooni korral (140-175 g/m^3). ) - imendumine, madalal (50-140 g/m^{3) - ka neeldumine. Enamikul juhtudel võimaldavad sellised lihtsad tehnikad täpselt jälgida gaasi- ja naftatööstuses keskkonda paisatavate süsivesinike MPC-sid ilma eriliste kulutusteta.}