MPC hiilivedyille: työympäristön kemialliset tekijät

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Ilman ja veden saastuminen erilaisilla kemikaaleilla vaikuttaa erittäin haitallisesti ympäristön tilaan. Kaikissa nykyaikaisissa yrityksissä on tietysti ehdottomasti noudatettava kaikenlaisia ympäristöstandardeja. Näin taataan sekä tehtaan työntekijöiden että sen vieressä asuvien ihmisten turvallisuus.

On monia kemikaaleja, joilla voi olla haitallisia vaikutuksia ihmiskehoon. Esimerkiksi Venäjällä on tällä hetkellä kehitetty tiettyjä standardeja hiilivetyjen MPC:lle. Valitettavasti tällaiset yhdisteet aiheuttavat nykyään noin 70 % kaikesta ilmansaasteesta. Noudata hiilivetypitoisuuksia koskevia standardeja, esimerkiksi kemianteollisuuden ja öljynjalostuksen yritykset.

Mihin MPC-normit tarjotaan

Erilaisten kemikaalien, mukaan lukien hiilivedyt, haitat voivat itse asiassa aiheuttaa erittäin vakavaa haittaa henkilölle. Siksi standardeissa määrätään myös tiettyjen yhdisteiden suurimmat sallitut pitoisuudet (MPC). Tällaiset asiakirjat on kehitetty siten, että niiden sisältämät kemikaalitilmaan, ei ensisijaisesti aiheuttanut ihmisten terveysongelmia tai sairauksia. Tällaisia normeja laskeessaan asiantuntijat ottavat huomioon myös sellaisen tekijän kuin yhteyksien vaikutuksen pitkällä aikavälillä nykyisille ja tuleville sukupolville.

Mitä ovat hiilivedyt

Maallamme on MPC-standardit yhteensä yli 1 200 erilaiselle kemikaalille. Itse asiassa hiilivetyjä kutsutaan orgaanisiksi aineiksi, jotka koostuvat vain vedystä ja hiiliatomeista. Kemiassa tällaisia yhdisteitä pidetään emäksisinä. Kaikkia muita aineita pidetään monissa tapauksissa niiden johdannaisina.

Luonnossa hiilivetyjä löytyy sekä nestemäisissä että kiinteässä tai kaasumaisessa tilassa. Planeetallamme on muun muassa tällaisten aineiden kerääntymiä.

Hiilivetytyypit

Kaikki tällaiset aineet jaetaan ensisijaisesti avoimiin tai asyklisiin ja suljettuihin (karbosyklisiin). Ensimmäisen tyyppiset yhdisteet luokitellaan:

• kyllästetty - metaani, alkaanit, parafiinit;
• tyydyttymätön useilla sidoksilla - olefiinihiilivedyt, asetyleeni, dieeni.

Metaaniryhmän tyydyttyneet yhdisteet ovat pääosa öljystä ja öljytuotteista sekä palavista luonnonkaasuista.

Karbosykliset hiilivedyt puolestaan jaetaan:

• alisyklinen;
• aromaattinen.

Jälkimmäisen tyyppisiä yhdisteitä voi olla myös öljyssä. Kuitenkin tämän ryhmän aineet harvoinhallitsevat koostumuksessaan muita hiilivetyjä.

Lisäksi kaikki hiilivedyt luokitellaan:

• marginaali (С2-С5);
• rajaton (С1-С10).

Mitä yrityksiä tulisi valvoa

Ryhmien C2-C5 ja C1-C10 yhdisteiden käyttöalue kansantaloudessa on tällä hetkellä hyvin laaja. Hiilivetyjen seosten MPC-vaatimusten noudattamisen valvonta olisi suoritettava ensisijaisesti tietysti öljyn ja kaasun käsittelyyrityksissä. Myös tällaisia yhdisteitä käytetään melko laajasti:

• kemianteollisuudessa;
• polttoaine;
• helppoa;
• ruoka;
• maataloudessa.

Hiilivetyjä tuotetaan samaan aikaan, myös maassamme, kentillä:

• öljy;
• kaasu;
• hiili;
• öljyliuske.

Yleisimmät hiilivedyt ja niihin liittyvät aineet

Haitata ihmisiä ja ympäristöä, joten kaikki tämän ryhmän yhdisteet voivat. Mutta useimmiten henkilö kohtaa seuraavan tyyppisten aineiden negatiivisen vaikutuksen:

• rikkivety (sisältyy hiilivetykaasuissa);
• hiilidioksidi (jota syntyy polttamalla hiilivetyjä);
• polttoainebensiini ja sen höyryt (sisältävät hiilivetyjä);
• benzapyreeni;
• asetoni (hiilivetyjen johdannainen) jne.

Haitata ihmiskeholle

Jotkin tyypit C2-C5 ja C1-C10 pystyvät rasittamaan ihmisiä jopa erittäinvakava mutageeninen vaikutus. Siksi yritysten on noudatettava tiukasti MPC-standardeja työalueen ilmassa, öljyn hiilivedyissä jne. Ensinnäkin tällaiset yhdisteet vahingoittavat ihmisen sydän- ja verisuonijärjestelmää. Lisäksi, kun ihmiset viipyvät pitkään ympäristössä, jossa on korkea hiilivetypitoisuus, ihmiset yleensä muuttavat verenkuvaansa huonompaan suuntaan. Ensinnäkin uhrien hemoglobiini- ja punasolujen taso laskee.

Myös kun ilman MPC-arvo ylittyy, hiilivedyillä voi olla erittäin kielteinen vaikutus ihmisten maksaan. Lisäksi tällaiset yhdisteet aiheuttavat merkittävää haittaa endokriiniselle järjestelmälle. Pitkäaikainen altistuminen henkilölle häiritsee endokriinisten rauhasten toimintaa. Lisäksi tällaisilla aineilla on erittäin haitallinen vaikutus hermostoon ja keuhkoihin.

Kaupungin mittakaavassa hiilivedyt voivat muun muassa muodostaa niin sanotun valokemiallisen savusumun. Ilmakehän ilmassa tapahtuvien monimutkaisten muutosten prosessissa tämän tyyppisistä yhdisteistä muodostuu erittäin myrkyllisiä aineita. Nämä voivat olla esimerkiksi aldehydejä tai ketoneja.

Rikkivedyn ja hiilidioksidin haitat

Näistä kahdesta aineesta voi tietyissä olosuhteissa tulla erittäin vaarallisia ihmiskeholle. Esimerkiksi 4 tunnin oleskelu ympäristössä, joka on kyllästetty rikkivetypitoisuudella 0,006 mg/dm3, voi johtaa sellaisiin negatiivisiin seurauksiin kuin:

• päänsärky;
• valovastaisuus;
• nuha;
• kyyneleet.

Milloinpitoisuuden nousu arvoon 0,2-0,28 mg/dm³ ihmisellä on polttavaa tunnetta silmissä, ärsytystä nenässä ja kurkussa. Rikkivedyn määrän lisääntyminen 1 mg/dm^{3 johtaa akuuttiin myrkytykseen, johon liittyy kouristuksia, tajunnan menetys ja lopulta kuolema. Erityisen tarkasti yrityksissä on noudatettava rikkivedyn ja hiilivetyjen seoksen MPC-standardeja. Yhdessä nämä aineet voivat aiheuttaa jopa enemmän haittaa ihmisille kuin yksittäin.}

Hiilidioksidilla, joka muodostuu hiilivetyjen palaessa, on huumevaikutus ihmiskehoon. Tällä aineella on myös ärsyttävä vaikutus ihmisten limakalvoihin. Sen pitkäaikaisen altistuksen seurauksena uhreilla havaitaan seuraavat negatiiviset oireet:

• huimaus;
• yskä;
• korkea verenpaine.

Kun hengitetään erittäin suuria hiilidioksidiannoksia, ihminen voi jopa kuolla. Tappava lopputulos johtaa esimerkiksi oleskeluun huoneessa, jossa tämän aineen pitoisuus ilmassa saavuttaa 20%.

bensiinin haitat

Tämä polttoaine, joka on öljynjalostuksen tuote ja sisältää suuren määrän hiilivetyjä, voi olla erittäin vaarallinen sekä ihmisille että ympäristölle. Esimerkiksi vain 300 g bensiiniä, joka roiskui tankkauksen aikana, saastuttaa 200 tuhatta m3 ilmaa.

Säännöksiä, jotka koskevat öljyn hiilivetyjen MPC-arvoja ilmassa käytettäessä bensiiniä, on siksi noudatettavatarkkuus. Hengittäessään tämän polttoaineen höyryjä jonkin aikaa, henkilö kokee:

• päänsärky;
• huimaus;
• hikoilu;
• humalassa;
• hiljaisuus;
• pahoinvointi, oksentelu jne.

Lievä myrkytys bensiinihöyryillä uskotaan tapahtuvan 5–10 minuutin oleskelun jälkeen huoneessa, jonka pitoisuus on välillä 900–3612 mg/m³. Samanaikaisesti tämän indikaattorin noustessa arvoon 5000-10000 mg/m^{3, keholle tapahtuu akuutti toksinen vaurio. Ihmisen ruumiinlämpö laskee, pulssi laskee jne.}

Bentsapyreenin haitat

Tämä aine kuuluu aromaattisten hiilivetyjen luokkaan. Bentsopyreeniä muodostuu esimerkiksi nestemäisten ja kiinteiden orgaanisten aineiden (mukaan lukien öljytuotteet), puun ja ihmisperäisten jätteiden palaessa. Tämän aineen luonnollisista ilmaan vapautumisen lähteistä voidaan mainita ennen kaikkea metsäpalot ja tulivuorenpurkaukset.

Tupakoinnin yhteydessä vapautuu paljon bentsapyreeniä. Tieliikenne on myös ilman, veden ja maaperän saastumisen lähde tämän aineen avulla.

Kuten monet muut hiilivedyt, joiden MPC-arvoa on valvottava tarkasti, bentsapyreeni kuuluu ensimmäisen vaaraluokan aineisiin. Se voi päästä ihmiskehoon hengitettynä, ihon kautta sekä ruoan ja veden kanssa. Samaan aikaan, syöpää aiheuttavan vaikutuksen lisäksi, tämä yhdiste voi aiheuttaa ihmisiin mutageenisia, hematotoksisia ja alkiotoksisia vaikutuksia.

Asetonin haitat

Tällä aineella voi olla haitallisia vaikutuksiaihmiskehoon pitoisuuksina ilmassa yli 500 miljoonasosaa. Asetonihöyrymyrkytyksen tärkeimmät oireet ovat huimaus ja pahoinvointi. Jos yrityksen työntekijä altistuu jatkuvasti tälle aineelle, hänen vastustuskykynsä heikkenee varmasti ja hengityselinsairauksia kehittyy tulevaisuudessa.

Suurimmat sallitut pitoisuudet työalueen ilmassa

Säännösten mukaan hiilivetyjen MPC-arvot työalueella eivät saa ylittää 300 mg/m³. Samaan aikaan keskimääräisen päivittäisen ajanjakson aikana kertaluonteinen enimmäisindikaattori ei saa ylittää arvoa 900 mg/m^3.

Tietenkin määräykset takaavat myös tietyntyyppisten hiilivetyjen maksimaalisen suorituskyvyn. Joten liittov altion lain mukaan MPC:t tarjotaan työalueella erityyppisille hiilivedyille (ja vastaaville aineille):

• bentsapyreeni - 0,00015 mg/m3;
• bensiini - 300mg/m3;
• asetoni - 0,9 mg/m3;
• rikkivety - 10 mg/m³ (sekoitettu hiilivetyjen kanssa - 3 mg/m^3);
• öljy - 10 mg/m3;
• hiilidioksidi - 27000 mg/m3 (kerta-annos).

Suurimmat sallitut pitoisuudet vedessä

Juomaveden hiilivetyjen MAC-arvot ovat tietysti myös säädetyt määräyksissä. Organisaatioiden, jotka toimittavat HB:tä ja HB:tä väestölle, tulee ensin seurata tämän tyyppisten aromaattisten ryhmien yhdisteiden pitoisuutta siinä. Joten esimerkiksi juomavesi ei saa sisältää enempää (venäläisten SanPiN-standardien mukaan):

• bentseeni - 10 mcg/cm3;
• styreeni - 100 mcg/cm3;
• bentsapyreeni - 5 mcg/cm3.

Luonnonvesistöissä saa olla esimerkiksi enintään:

• öljy - 0,3 mg/m3;
• bensiini - 0,1 mg/m3.

Sallitut pitoisuudet maaperässä

Maapalloa ei tietenkään pidä saastuttaa erilaisilla hiilivedyillä. Venäjän standardit säätelevät erilaisten kemikaalien, mukaan lukien hiilivedyt, enimmäispitoisuuksia maatalousmailla, asutusalueilla, vesilähteiden terveyssuojavyöhykkeillä, lomakohteissa ja yksittäisissä yrityksissä.

Liittov altion laissa säädettyjen standardien mukaisesti maalla on esimerkiksi seuraavat öljyn hiilivetyjen MPC-arvot:

• bentsapyreenille - 0,02 mg/kg;
• bensiinille - 0,1 mg/kg.

Tyllättyneet hiilivedyt

Tämän lajikkeen sekä rajoittavat että tyydyttymättömät yhdisteet voivat aiheuttaa merkittävää haittaa ihmisten terveydelle. Tietenkin standardit säätelevät tietysti myös tyydyttyneiden hiilivetyjen MPC-arvoa. Tällaiset yhdisteet puolestaan jaetaan:

• alkaanit;
• sykloalkaanit.

Esimerkkejä tyydyttyneistä hiilivedyistä ovat metaani, butaani, etaani. Myös jotkut muut aineet kuuluvat tähän ryhmään. Standardit tarjoavat MPC:n työalueen tyydyttyneille hiilivedyille sekä tyydyttymättömille yhdisteille 300 mg/m3. Näiden sääntöjen noudattaminen takaa työturvallisuudenyrityksen henkilöstö.

Venäjän lainsäädäntö

Kun yrityksen työalueella hiilivetyjen MPC-arvo ylittyy, työntekijöiden terveydelle, kuten havaitsimme, voi aiheutua itse asiassa merkittäviä vahinkoja. Vastuu tästä on tietysti ensisijaisesti työnantajalla. Hallinnon tulee valvoa mahdollisimman perusteellisesti laitoksen myymälöiden ilman haitallisten aineiden pitoisuutta.

Venäjän lainsäädäntö yritysten vaarallisten yhdisteiden MPC:stä muuttuu jatkuvasti ja kiristymisen suuntaan. Esimerkiksi vuonna 1968 tyydyttymättömän bentseenin MPC ilmassa oli 20 mg per m³. Tällä hetkellä tämä luku ei saa ylittää 5 mg/m^3.

Mitä mitataan

Haitat ihmiskeholle suoraan tai epäsuorasti voivat tietysti aiheuttaa, mukaan lukien vedessä ja maaperässä olevat hiilivedyt. Mutta tällaiset ilmaan liuenneet aineet ovat erityisen vaarallisia. Hiilivetypitoisuuden valvonta työpajojen ilmakehässä maassamme suoritetaan yleensä erikoislaitteilla - kaasuanalysaattoreilla.

Tällaisilla laitteilla voidaan mm. jatkuvasti mitata haitallisten yhdisteiden pitoisuutta ilmassa. Näin ollen työntekijät, jotka ovat vastuussa hiilivetyjen MPC-ylimäärän estämisestä, voivat reagoida nopeasti tiettyihin havaittuihin poikkeamiin ilmakehän hiilivetypitoisuudessa. Lisäksi nykyaikaiset kaasuanalysaattorit pystyvät:

• tallenna ja tallenna seurantatiedot;
• liitä yhteiseen varoitus- ja ohjausjärjestelmään.

Kaasuanalysaattorityypit

Tämän tyyppisiä laitteita voidaan käyttää öljyn hiilivetyjen ja muiden haitallisten aineiden MPC:n säätelyyn:

• kiinteä;
• kannettava;
• yksityishenkilö.

Kiinteät kaasuanalysaattorit on suunniteltu ilman hiilivetypitoisuuden jatkuvaan seurantaan esimerkiksi yrityksen konepajassa. Tämän tyyppisiä kannettavia laitteita käytetään tällaisten yhdisteiden pitoisuuden yksittäisiin mittauksiin. Henkilökohtaiset kaasuanalysaattorit myönnetään työntekijöille suojaamaan heitä hiilivetymyrkytykseltä. Tällaiset nykyaikaiset laitteet pystyvät muun muassa mittaamaan ilmassa olevien vaarallisten aineiden tai palavien kaasujen prosenttiosuuden lisäksi myös hapen.

Mitä kaasuanalysaattoreita tulisi käyttää hiilivedyille

Tätä tarkoitusta varten kaasu-, öljy- ja kemianteollisuuden yrityksissä standardit sallivat seuraavan tyyppisten ohjauslaitteiden käytön:

• valokuvaus;
• hajoamattomilla infrapunatunnistimilla.

Nykyään käytetään useimmiten erityisiä IR-ilmaisimia ohjaamaan ilmakehän ilmaa työpajassa. Tällaisissa laitteissa hiilivetyjen pitoisuutta mitataan infrapunasäteilyn absorption intensiteetillä yhdellä aallonpituudella. Esimerkiksi C₂-C_{10-yhdisteiden pitoisuus ilmassa määritetään absorptiolla 3,4 µm:n pituudella. Tämä johtuu ensisijaisesti alkyyliryhmien C-H-sidosten venytysvärähtelyistä.}

Hiilivetyjen tunnistaminen IR-ilmaisimilla on mahdollista vain, jos IR-alueen koko absorptiospektri mitataan. Tällaiset laitteet eivät myöskään pysty määrittämään valikoivasti alifaattisten hiilivetyjen pitoisuutta С₂-С_{10. Tällainen valvonta laitoksella saadaan aikaan kaasukromatografialla (haihtuvien yhdisteiden seosten erottaminen).}

Ilman pitoisuudet ja pilaantumisen välttäminen

Yritysten työskentelyalueen ilmassa olevien hiilivetyjen MPC-arvon valvonta on siksi suoritettava perusteellisin. Jos tällaisten yhdisteiden pitoisuuksia työpajojen ilmassa ei noudateta, seurauksena on varmasti tehtaan tai tehtaan työntekijöiden sairauksia.

Hiilivetyjä käsittelevien yritysten on kuitenkin tietysti myös varmistettava, etteivät nämä aineet saastuta ympäristöä millään tavalla. Tämän tyyppiset yhdisteet päätyvät ilmakehään, veteen ja maaperään useimmiten kuljetettaessa niitä putkistojen kautta. Samanaikaisesti tällaisten aineiden hävikkiä haihtumisen ja vuotojen seurauksena voi esiintyä sekä putkilinjan koko pituudella että pumppuasemilla.

Tyllättyneiden ja tyydyttymättömien hiilivetyjen MPC-arvoa ilmakehän ilmassa Venäjällä ei valitettavasti säännellä millään liittov altion asiakirjoilla. Joidenkin tämän lajikkeen tiettyjen yhdisteiden pitoisuutta koskevia hygieniamääräyksiä on kuitenkin olemassa. Esimerkiksi MPC ilmakehässä on:

• metaanille - 50 mg/m3;
• butaani - 200 mg/m3;
• pentaani - 100/25 mg/m3;
• heksaani - 60 mg/m3.

Jotta vältytään tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien hiilivetyjen suurimman sallitun pitoisuuden ylityksestä ilmakehän ilmassa, putkistoja laskettaessa käytetään erilaisia eristäviä pinnoitteita. Useimmiten yritykset käyttävät tähän tarkoitukseen bitumisista mastiksia. Yritykset voivat myös soveltaa sähkökemiallisia menetelmiä v altateiden suojaamiseen. Lisäksi ilmakehän, maaperän ja veden saastumisen estämiseksi asiantuntijat valvovat järjestelmällisesti putkistojen kuntoa vuodonilmaisimien avulla.

Kemian- ja öljyyritykset voivat itsekin saastuttaa ilmakehän hiilivedyillä. Tämän erikoisalan kasvit käyttävät usein nykyaikaista menetelmää hiilivetyjen sieppaamiseen, jotta vältetään suurien määrien näiden yhdisteiden vapautuminen ympäristöön. Tällaisten yhdisteiden korkeilla pitoisuuksilla (170-250 g/m³) käytetään tähän jäähdytyskondensaatiota keskisuurilla pitoisuuksilla (140-175 g/m^3). ) - absorptio, matalalla (50-140 g/m^{3) - myös absorptio. Useimmissa tapauksissa tällaiset yksinkertaiset tekniikat mahdollistavat kaasu- ja öljyteollisuuden ympäristöön päästettyjen hiilivetyjen MPC-arvojen tarkan havainnoinnin ilman erityiskustannuksia.}