MPC pro uhlovodíky: chemické faktory pracovního prostředí

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

Znečištění vzduchu a vody různými druhy chemikálií má extrémně nepříznivý vliv na stav životního prostředí. V každém moderním podniku musí být samozřejmě bezpodmínečně dodržovány všechny druhy ekologických norem. To zaručí bezpečnost jak pracovníků elektrárny, tak lidí žijících vedle ní.

Existuje mnoho chemikálií, které mohou mít škodlivý účinek na lidské tělo. Například v současné době byly v Rusku vyvinuty určité normy pro uhlovodíky MPC. Dnes bohužel takové sloučeniny tvoří asi 70 % veškerého znečištění atmosféry. Dodržujte normy pro koncentrace uhlovodíků, například podniky chemického průmyslu a rafinace ropy.

Pro jaké jsou poskytovány normy MPC

Škody způsobené různými druhy chemikálií, včetně uhlovodíků, mohou ve skutečnosti člověku způsobit velmi vážnou újmu. Proto normy také stanoví maximální přípustné koncentrace (MPC) určitých sloučenin. Takové dokumenty jsou vyvinuty tak, aby chemikálie obsažené vvzduchu, nezpůsobovaly primárně lidské zdravotní problémy nebo nemoci. Při výpočtu takových norem odborníci také berou v úvahu takový faktor, jako je dopad připojení v dlouhodobém horizontu pro současnou a následující generaci.

Co jsou uhlovodíky

Celkově má naše země standardy MPC pro více než 1200 různých druhů chemikálií. Ve skutečnosti se uhlovodíky nazývají organické látky, které se skládají pouze z atomů vodíku a uhlíku. V chemii jsou takové sloučeniny považovány za základní. Všechny ostatní látky jsou v mnoha případech považovány za jejich deriváty.

V přírodě se uhlovodíky vyskytují jak v kapalném, tak v pevném nebo plynném stavu. Mimo jiné jsou na naší planetě koncentrovaná ložiska takových látek.

Druhy uhlovodíků

Všechny takové látky se dělí především na otevřené nebo acyklické a uzavřené (karbocyklické). První typ sloučenin je klasifikován do:

• nasycené - metan, alkany, parafíny;
• nenasycené s násobnými vazbami - olefinové uhlovodíky, acetylenické, dien.

Nasycené sloučeniny skupiny metanu jsou hlavní součástí ropy a ropných produktů a také přírodních hořlavých plynů.

Karbocyklické uhlovodíky se zase dělí na:

• alicyclic;
• aromatické.

Poslední typ sloučenin může být také přítomen v oleji. Látky v této skupině však zřídkadominují svým složením nad ostatními uhlovodíky.

Všechny uhlovodíky jsou také klasifikovány do:

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

Které podniky by měly být sledovány

Sféra použití sloučenin skupin C2-C5 a C1-C10 v národním hospodářství je v současnosti velmi široká. Kontrola dodržování MPC směsí uhlovodíků by měla být samozřejmě prováděna především v podnicích na zpracování ropy a plynu. Také takové sloučeniny jsou poměrně široce používány:

• v chemickém průmyslu;
• fuel;
• easy;
• jídlo;
• v zemědělství.

Uhlovodíky se současně vyrábějí, a to i u nás, na polích:

• olej;
• plyn;
• uhlí;
• ropná břidlice.

Nejběžnější uhlovodíky a příbuzné látky

Poškozovat lidi a životní prostředí, takže všechny sloučeniny v této skupině mohou. Nejčastěji se však člověk potýká s negativním vlivem následujících typů látek:

• sirovodík (obsažený v uhlovodíkových plynech);
• oxid uhličitý (vyrábí se spalováním uhlovodíků);
• benzín a jeho páry (obsahují uhlovodíky);
• benzapyren;
• aceton (derivát uhlovodíků) atd.

Škoda pro lidské tělo

Některé typy C2-C5 a C1-C10 jsou schopny zatěžovat lidi i velmivážný mutagenní vliv. To je důvod, proč podniky musí přísně dodržovat normy pro MPC ve vzduchu pracovní oblasti, ropné uhlovodíky atd. Za prvé, takové sloučeniny poškozují lidský kardiovaskulární systém. Také dlouhodobým pobytem v prostředí s vysokou koncentrací uhlovodíků se lidem obvykle mění krevní obraz k horšímu. Za prvé, u obětí klesá hladina hemoglobinu a erytrocytů.

Při překročení MPC ve vzduchu mohou mít uhlovodíky extrémně negativní vliv na játra lidí. Kromě toho takové sloučeniny způsobují značné poškození endokrinního systému. Při dlouhodobé expozici osobě je narušena práce endokrinních žláz. Kromě toho mají takové látky extrémně škodlivý účinek na nervový systém a plíce.

V městském měřítku jsou uhlovodíky mimo jiné schopny tvořit tzv. fotochemický smog. V procesu složitých přeměn v atmosférickém vzduchu vznikají ze sloučenin tohoto typu extrémně toxické látky. Mohou to být například aldehydy nebo ketony.

Poškození sirovodíku a oxidu uhličitého

Tyto dvě látky se mohou za určitých podmínek stát pro lidské tělo velmi nebezpečnými. Pobyt v prostředí nasyceném sirovodíkem v koncentraci 0,006 mg/dm3 například po dobu 4 hodin může vést k takovým negativním důsledkům jako:

• bolest hlavy;
• fotofobie;
• rýma;
• slzení.

Kdyzvýšení koncentrace na 0,2-0,28 mg / dm³ u osoby je pocit pálení v očích, podráždění v nose a krku. Zvýšení množství sirovodíku o 1 mg / dm^{3 vede k akutní otravě, doprovázené křečemi, ztrátou vědomí a končící nakonec smrtí. Zvláště pečlivě v podnicích musí být dodržovány normy týkající se MPC směsi sirovodíku s uhlovodíky. V kombinaci mohou tyto látky způsobit lidem ještě větší škody než jednotlivě.}

Oxid uhličitý, vznikající při spalování uhlovodíků, má na lidský organismus narkotický účinek. Tato látka má také dráždivý účinek na sliznice lidí. V důsledku dlouhodobé expozice jsou u obětí pozorovány následující negativní příznaky:

• závratě;
• kašel;
• vysoký krevní tlak.

Při vdechování velmi vysokých dávek oxidu uhličitého může člověk i zemřít. Smrtelný výsledek například vede k pobytu v místnosti, kde koncentrace této látky ve vzduchu dosahuje 20 %.

Škoda benzinu

Toto palivo, které je produktem rafinace ropy a obsahuje velké množství uhlovodíků, může být extrémně nebezpečné jak pro člověka, tak pro životní prostředí. Například pouhých 300 g benzínu rozlitého při tankování znečišťuje 200 tisíc m3 vzduchu.

Předpisy týkající se MPC ropných uhlovodíků ve vzduchu při používání benzínu je proto nutné dodržovat vpřesnost. Při vdechování výparů tohoto paliva po určitou dobu člověk zažívá:

• bolest hlavy;
• závratě;
• pocení;
• cítím se opilý;
• pomalost;
• nevolnost, zvracení atd.

Předpokládá se, že k mírné otravě benzínovými výpary dochází po 5-10 minutách pobytu osoby v místnosti s jejich koncentrací v rozmezí 900-3612 mg/m³. Zároveň se zvýšením tohoto ukazatele na 5000-10000 mg/m^{3 dochází k akutnímu toxickému poškození organismu. Člověku klesá tělesná teplota, klesá tep atd.}

Škodlivost benzapyrenu

Tato látka patří do třídy aromatických uhlovodíků. Benzopyren vzniká např. při spalování kapalných a pevných organických látek (včetně ropných produktů), dřeva, antropogenních odpadů. Z přirozených zdrojů uvolňování této látky do ovzduší lze zaznamenat především lesní požáry a sopečné erupce.

Při kouření se uvolňuje velké množství benzapyrenu. Silniční doprava je také zdrojem znečištění ovzduší, vody a půdy touto látkou.

Stejně jako mnoho jiných uhlovodíků, jejichž MPC musí být přísně kontrolovány, patří benzapyren k látkám první třídy nebezpečnosti. Do lidského těla se může dostat vdechováním, kůží a také potravou a vodou. Současně, kromě karcinogenního účinku, je tato sloučenina schopna vykazovat na lidi mutogenní, hematotoxické, embryotoxické účinky.

Škodlivost acetonu

Tato látka může mít nepříznivé účinkyna lidském těle při koncentracích ve vzduchu nad 500 ppm. Hlavními příznaky otravy acetonovými výpary jsou závratě a nevolnost. Pokud je zaměstnanec podniku neustále vystaven této látce, jeho imunita se určitě sníží a v budoucnu se rozvinou respirační onemocnění.

Maximální přípustné koncentrace ve vzduchu v pracovní oblasti

Podle předpisů by MPC uhlovodíků v pracovní oblasti neměly překročit 300 mg/m³. Zároveň by za průměrné denní časové období neměl jednorázový maximální ukazatel překročit 900 mg/m^3.

Samozřejmě předpisy také stanoví maximální výkon pro konkrétní typy uhlovodíků. Takže podle federálního zákona jsou MPC poskytovány v pracovní oblasti pro různé typy uhlovodíků (a příbuzných látek):

• benzapyren – 0,00015 mg/m3;
• benzín – 300 mg/m3;
• aceton – 0,9 mg/m3;
• sirovodík - 10 mg/m³ (smíšený s uhlovodíky - 3 mg/m^3);
• olej – 10 mg/m3;
• oxid uhličitý - 27000 mg/m3 (jednotlivá dávka).

Maximální přípustné koncentrace ve vodě

MAC pro uhlovodíky v pitné vodě jsou samozřejmě také stanoveny předpisy. Organizace dodávající HB a HB obyvatelstvu by měly především sledovat koncentraci sloučenin tohoto typu aromatických skupin v něm. Takže například pitná voda by neměla obsahovat více (podle ruských norem SanPiN):

• benzen – 10 mcg/cm3;
• styren – 100 mcg/cm3;
• benzapyren – 5 mcg/cm3.

Přírodní vodní útvary by například neměly obsahovat více než:

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

Přípustné koncentrace v půdě

Země by samozřejmě neměla být znečištěna různými druhy uhlovodíků. Normy v Rusku upravují maximální koncentrace různých chemikálií, včetně uhlovodíků, v zemědělské půdě, osadách, pásmech hygienické ochrany vodních zdrojů, letoviscích a jednotlivých podnicích.

Podle standardů stanovených federálním zákonem jsou například v zemi stanoveny následující MPC pro ropné uhlovodíky:

• pro benzapyren – 0,02 mg/kg;
• pro benzín – 0,1 mg/kg.

Nasycené uhlovodíky

Omezující i nenasycené sloučeniny této odrůdy mohou způsobit značné poškození lidského zdraví. Normy samozřejmě upravují i MPC nasycených uhlovodíků. Takové sloučeniny se zase dělí na:

• alkanes;
• cykloalkany.

Příklady nasycených uhlovodíků jsou metan, butan, ethan. Do této skupiny patří i některé další látky. Normy stanoví MPC pro nasycené uhlovodíky v pracovní oblasti, stejně jako pro nenasycené sloučeniny, na 300 mg/m3. Dodržování těchto pravidel zaručí bezpečnost prácepodnikový personál.

Ruská legislativa

Když je překročena MPC uhlovodíků v pracovní oblasti podniku, může, jak jsme zjistili, skutečně významně poškodit zdraví pracovníků. Odpovědnost za to samozřejmě nese především zaměstnavatel. Je to správa, která by měla provádět nejdůkladnější kontrolu koncentrace škodlivých látek v ovzduší obchodů závodu.

Legislativa Ruska, pokud jde o MPC nebezpečných sloučenin v podnicích, se neustále mění a zpřísňují se. Například v roce 1968 byla MPC nenasyceného uhlovodíku benzenu ve vzduchu 20 mg na m³. V současné době by toto číslo nemělo překročit 5 mg/m^3.

Co se měří

Škody na lidském těle přímo či nepřímo mohou způsobit, samozřejmě včetně uhlovodíků obsažených ve vodě a půdě. Ale takové látky rozpuštěné ve vzduchu jsou obzvláště nebezpečné. Kontrola obsahu uhlovodíků v atmosféře dílen se u nás obvykle provádí pomocí speciálních zařízení - analyzátorů plynů.

Taková zařízení dokážou mimo jiné průběžně měřit obsah škodlivých látek ve vzduchu. V souladu s tím mohou pracovníci odpovědní za zabránění překročení MPC uhlovodíků rychle reagovat na určité zjištěné odchylky ve vztahu k obsahu uhlovodíků v atmosféře. Moderní analyzátory plynů jsou také schopny:

• zaznamenejte a uložte monitorovací data;
• připojit ke společnému varovnému a kontrolnímu systému.

Typy analyzátorů plynů

Zařízení tohoto typu lze použít ke kontrole MPC ropných uhlovodíků a jiných škodlivých látek:

• stacionární;
• portable;
• individuální.

Stacionární analyzátory plynů jsou určeny pro nepřetržité sledování obsahu uhlovodíků ve vzduchu např. v dílně podniku. Přenosné zařízení tohoto typu se používá pro jednotlivá měření koncentrace těchto sloučenin. K ochraně před otravou uhlovodíky jsou pracovníkům vydávány jednotlivé analyzátory plynů. Takové moderní přístroje jsou mimo jiné schopny měřit nejen procento nebezpečných látek či hořlavých plynů ve vzduchu, ale také kyslík.

Jaké analyzátory plynů by se měly používat pro uhlovodíky

Pro tento účel v podnicích plynárenského, ropného a chemického průmyslu normy umožňují použití řídicích zařízení následujících typů:

• fotoionizace;
• s nedisperzivními infračervenými detektory.

V dnešní době se pro kontrolu atmosférického vzduchu v dílně nejčastěji používají speciální IR detektory. V takových zařízeních se koncentrace uhlovodíků měří intenzitou absorpce infračerveného záření na jedné vlnové délce. Například obsah sloučenin C₂-C_{10 sloučenin ve vzduchu je určen absorpcí v délce 3,4 µm. To je primárně způsobeno natahovacími vibracemi C-H vazeb alkylových skupin.}

Identifikace uhlovodíků pomocí IR detektorů je možná pouze v případě, že je měřeno celé absorpční spektrum v IR oblasti. Taková zařízení rovněž nemohou poskytovat selektivní stanovení koncentrace alifatických uhlovodíků С₂-С_{10. Takovou kontrolu v závodě zajišťuje plynová chromatografie (separace směsí těkavých látek).}

Koncentrace okolního vzduchu a jak se vyhnout znečištění

Kontrola nad MPC uhlovodíků ve vzduchu pracovní oblasti podniků by měla být prováděna co nejdůkladněji. Nedodržení norem pro obsah takových sloučenin v ovzduší dílen jistě povede k onemocněním zaměstnanců závodu nebo továrny.

Podniky pracující s uhlovodíky však musí samozřejmě také zajistit, aby tyto látky žádným způsobem neznečišťovaly životní prostředí. Sloučeniny tohoto typu se do atmosféry, do vody a půdy dostávají nejčastěji při přepravě potrubím. Zároveň může docházet ke ztrátám těchto látek v důsledku odpařování a úniků jak po celé délce potrubí, tak na čerpacích stanicích.

Pro nasycené a nenasycené uhlovodíky není MPC v atmosférickém vzduchu v současnosti v Rusku bohužel regulován žádnými federálními dokumenty. Existují však hygienické předpisy týkající se koncentrace některých specifických sloučenin této odrůdy. Například MPC v atmosféře je:

• pro metan - 50 mg/m3;
• butan – 200 mg/m3;
• pentan – 100/25 mg/m3;
• hexan – 60 mg/m3.

Aby se zabránilo překročení maximální povolené koncentrace nasycených a nenasycených uhlovodíků v atmosférickém vzduchu, používají se při pokládání potrubí různé druhy izolačních povlaků. K tomuto účelu podniky nejčastěji používají bitumenový tmel. Společnosti mohou také použít elektrochemické metody ochrany dálnic. Kromě toho, aby se zabránilo znečištění atmosféry, půdy a vody, provádějí specialisté systematické monitorování stavu potrubí pomocí detektorů netěsností.

Chemické a ropné podniky samy mohou zcela jistě znečišťovat atmosféru uhlovodíky. Aby se zabránilo uvolňování velkého množství těchto sloučenin do životního prostředí, rostliny v této specialitě často používají moderní metodu zachycování uhlovodíků. Při vysokých koncentracích (170-250 g/m³) těchto sloučenin se k tomu používá chladicí kondenzace, při středních koncentracích (140-175 g/m³ ) - absorpce, při nízké (50-140 g/m^{3) - také absorpce. Ve většině případů tyto jednoduché techniky umožňují přesně pozorovat MPC uhlovodíků vypouštěných do životního prostředí v plynárenském a ropném průmyslu bez jakýchkoli zvláštních nákladů.}