MPC for kulbrinter: kemiske faktorer i arbejdsmiljøet

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 13:52

Forurening af luft og vand med forskellige slags kemikalier har en ekstrem negativ indvirkning på miljøets tilstand. På enhver moderne virksomhed skal alle mulige miljøstandarder naturligvis overholdes uden fejl. Dette vil garantere sikkerheden for både arbejderne på anlægget og de mennesker, der bor ved siden af det.

Der er mange kemikalier, der kan have en skadelig virkning på den menneskelige krop. For eksempel er der i Rusland i øjeblikket udviklet visse standarder for kulbrinter MPC. I dag tegner sådanne forbindelser sig desværre for omkring 70 % af al forurening i atmosfæren. Overhold standarderne for kulbrintekoncentrationer, f.eks. virksomheder i den kemiske industri og olieraffinering.

For hvilke MPC-normer leveres

Skader af forskellige slags kemikalier, inklusive kulbrinter, kan faktisk forårsage meget alvorlig skade på en person. Derfor giver standarderne også de maksim alt tilladte koncentrationer (MPC) af visse forbindelser. Sådanne dokumenter er udviklet således, at kemikalierne indeholdt iluft, forårsagede ikke primært menneskers helbredsproblemer eller sygdomme. Når de beregner sådanne normer, tager eksperter også højde for en faktor som virkningen af forbindelser på lang sigt for de nuværende og efterfølgende generationer.

Hvad er kulbrinter

I alt har vores land MPC-standarder for mere end 1.200 forskellige slags kemikalier. Faktisk kaldes kulbrinter for organiske stoffer, der kun består af brint og kulstofatomer. I kemi betragtes sådanne forbindelser som basiske. Alle andre stoffer betragtes i mange tilfælde som deres derivater.

I naturen findes kulbrinter både i flydende og i fast eller gasform. Blandt andet er der koncentrerede forekomster af sådanne stoffer på vores planet.

Typer af kulbrinter

Alle sådanne stoffer er primært opdelt i åbne eller acykliske og lukkede (carbocykliske). Den første type forbindelser er klassificeret i:

• mættet - metan, alkaner, paraffiner;
• umættet med multiple bindinger - olefinkulbrinter, acetylenisk, dien.

Mættede forbindelser af metangruppen er hoveddelen af olie og olieprodukter samt naturlige brændbare gasser.

Carbocykliske kulbrinter er til gengæld opdelt i:

• alicyklisk;
• aromatisk.

Sidstnævnte type forbindelser kan også være til stede i olie. Stoffer i denne gruppe er dog sjældentdominerer i sin sammensætning over andre kulbrinter.

Alle kulbrinter er også klassificeret i:

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

Hvilke virksomheder skal overvåges

Anvendelsesområdet for forbindelser af grupperne C2-C5 og C1-C10 i den nationale økonomi er i øjeblikket meget bredt. Kontrol med overholdelse af MPC for blandinger af kulbrinter bør naturligvis først og fremmest udføres hos olie- og gasforarbejdningsvirksomheder. Sådanne forbindelser er også meget udbredte:

• i den kemiske industri;
• brændstof;
• nemt;
• mad;
• i landbruget.

Hydrocarboner produceres på samme tid, også i vores land, på markerne:

• olie;
• gas;
• kul;
• olieskifer.

De mest almindelige kulbrinter og relaterede stoffer

Skade mennesker og miljøet, så alle forbindelser i denne gruppe kan. Men oftest står en person over for den negative indflydelse af følgende typer stoffer:

• hydrogensulfid (indeholdt i kulbrintegasser);
• kuldioxid (fremstillet ved afbrænding af kulbrinter);
• brændstofbenzin og dens dampe (indeholder kulbrinter);
• benzapyren;
• acetone (derivat af carbonhydrider) osv.

Skade på den menneskelige krop

Nogle typer af C2-C5 og C1-C10 er i stand til at belaste mennesker, selv megetalvorlig mutagen påvirkning. Derfor skal virksomheder strengt overholde standarderne for MPC i luften i arbejdsområdet, oliekulbrinter osv. Først og fremmest skader sådanne forbindelser det menneskelige kardiovaskulære system. Også med et længere ophold i et miljø med en høj koncentration af kulbrinter ændrer folk norm alt deres blodtal til det værre. Først og fremmest falder niveauet af hæmoglobin og erytrocytter hos ofrene.

Også, når MPC i luften overskrides, kan kulbrinter have en ekstrem negativ effekt på leveren hos mennesker. Derudover forårsager sådanne forbindelser betydelig skade på det endokrine system. Ved langvarig eksponering for en person forstyrres de endokrine kirtlers arbejde. Derudover har sådanne stoffer en yderst skadelig virkning på nervesystemet og lungerne.

På storbyskala er kulbrinter blandt andet i stand til at danne den såkaldte fotokemiske smog. I processen med komplekse transformationer i atmosfærisk luft dannes ekstremt giftige stoffer fra forbindelser af denne type. Disse kan for eksempel være aldehyder eller ketoner.

Skaden ved hydrogensulfid og kuldioxid

Disse to stoffer kan blive meget farlige for den menneskelige krop under visse forhold. At være i et miljø mættet med svovlbrinte i en koncentration på 0,006 mg/dm3 i f.eks. 4 timer kan føre til sådanne negative konsekvenser som:

• hovedpine;
• fotofobi;
• løbende næse;
• lacrimation.

Hvornåren stigning i koncentrationen til 0,2-0,28 mg/dm³ hos en person er der en brændende fornemmelse i øjnene, irritation i næse og svælg. En stigning i mængden af svovlbrinte med 1 mg/dm^{3 fører til akut forgiftning, ledsaget af kramper, bevidsthedstab og i sidste ende ender med døden. Særligt omhyggeligt hos virksomhederne skal standarderne for MPC af en blanding af hydrogensulfid med kulbrinter overholdes. I kombination kan disse stoffer forårsage endnu mere skade på mennesker end individuelt.}

Kuldioxid, dannet under forbrænding af kulbrinter, har en narkotisk effekt på den menneskelige krop. Dette stof har også en irriterende virkning på menneskers slimhinder. Som et resultat af dets langvarige eksponering observeres følgende negative symptomer hos ofre:

• svimmelhed;
• hoste;
• højt blodtryk.

Når man inhalerer meget høje doser kuldioxid, kan en person endda dø. Dødeligt udfald fører for eksempel til ophold i et rum, hvor koncentrationen af dette stof i luften når 20%.

Skaden ved benzin

Dette brændstof, som er et produkt fra olieraffinering og indeholder en stor mængde kulbrinter, kan være ekstremt farligt for både mennesker og miljøet. For eksempel forurener kun 300 g benzin, der er spildt under tankning, 200 tusind m3 luften.

Regler vedrørende MPC'er for oliekulbrinter i luften ved brug af benzin skal derfor overholdes inøjagtighed. Når en person indånder dampene fra dette brændstof i nogen tid, oplever en person:

• hovedpine;
• svimmelhed;
• svedende;
• føler sig fuld;
• træghed;
• kvalme, opkastning osv.

Det menes, at mild forgiftning med benzindampe opstår efter 5-10 minutters ophold i et rum med en koncentration i området 900-3612 mg/m³. På samme tid, med en stigning i denne indikator til 5000-10000 mg/m^{3, opstår der en akut giftig skade på kroppen. En persons kropstemperatur falder, puls falder osv.}

Skaden ved benzapyren

Dette stof tilhører klassen af aromatiske kulbrinter. Benzopyren dannes for eksempel ved forbrænding af flydende og faste organiske stoffer (herunder petroleumsprodukter), træ, menneskeskabt affald. Af de naturlige kilder til frigivelse af dette stof til luften kan man først og fremmest bemærke skovbrande og vulkanudbrud.

Der frigives meget benzapyren ved rygning. Vejtransport er også en kilde til luft-, vand- og jordforurening med dette stof.

Som mange andre kulbrinter, hvis MPC skal kontrolleres strengt, tilhører benzapyren stoffer i den første fareklasse. Det kan trænge ind i menneskekroppen ved indånding, gennem huden samt med mad og vand. Samtidig er denne forbindelse, ud over den kræftfremkaldende effekt, i stand til at udøve mutogene, hæmatotoksiske, embryotoksiske virkninger på mennesker.

Skader af acetone

Dette stof kan have negative virkningerpå den menneskelige krop ved koncentrationer i luften over 500 ppm. De vigtigste symptomer på acetonedampforgiftning er svimmelhed og kvalme. Hvis en ansat i virksomheden konstant udsættes for dette stof, vil hans immunitet helt sikkert falde, og luftvejssygdomme vil udvikle sig i fremtiden.

Maksim alt tilladte koncentrationer i luften i arbejdsområdet

I henhold til regler bør MPC'er for kulbrinter i arbejdsområdet ikke overstige 300 mg/m³. Samtidig bør en maksimal engangsindikator i en gennemsnitlig daglig periode ikke overstige 900 mg/m^3.

Selvfølgelig giver reglerne også maksimal ydeevne for specifikke typer kulbrinter. Så ifølge den føderale lovgivning er MPC'er tilvejebragt i arbejdsområdet for forskellige typer kulbrinter (og relaterede stoffer):

• benzapyren - 0,00015 mg/m3;
• benzin - 300mg/m3;
• acetone - 0,9 mg/m3;
• hydrogensulfid - 10 mg/m³ (blandet med kulbrinter - 3 mg/m^3);
• olie - 10 mg/m3;
• kuldioxid - 27000 mg/m3 (enkeltdosis).

Maksim alt tilladte koncentrationer i vand

MAC'er for kulbrinter i drikkevand er selvfølgelig også omfattet af reglerne. Organisationer, der leverer HB og HB til befolkningen, bør først og fremmest overvåge koncentrationen af forbindelser af denne type aromatiske grupper i den. Så for eksempel bør drikkevand ikke indeholde mere (ifølge russiske SanPiN-standarder):

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

Naturlige vandområder bør f.eks. ikke indeholde mere end:

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

Tilladede koncentrationer i jord

Jorden skal selvfølgelig ikke forurenes med forskellige slags kulbrinter. Standarder i Rusland regulerer de maksimale koncentrationer af forskellige kemikalier, herunder kulbrinter, i landbrugsjorde, bebyggelser, sanitære beskyttelseszoner i vandkilder, feriesteder og individuelle virksomheder.

I henhold til de standarder, der er fastsat af den føderale lovgivning, er følgende MPC'er for oliecarbonhydrider for eksempel fastsat i landet:

• for benzapyren - 0,02 mg/kg;
• for benzin - 0,1 mg/kg.

Mættede kulbrinter

Både begrænsende og umættede forbindelser af denne sort kan forårsage betydelig skade på menneskers sundhed. Standarderne regulerer selvfølgelig også MPC for mættede kulbrinter. Sådanne forbindelser er til gengæld opdelt i:

• alkaner;
• cycloalkaner.

Eksempler på mættede kulbrinter er metan, butan, ethan. Nogle andre stoffer tilhører også denne gruppe. Standarderne sørger for MPC for mættede kulbrinter i arbejdsområdet samt for umættede forbindelser ved 300 mg/m3. Overholdelse af disse regler garanterer arbejdssikkerhedvirksomhedspersonale.

russisk lovgivning

Når MPC for kulbrinter i virksomhedens arbejdsområde overskrides, kan arbejdernes sundhed, som vi fandt ud af, faktisk blive væsentligt skadet. Ansvaret herfor ligger naturligvis primært hos arbejdsgiveren. Det er administrationen, der skal føre den grundigste kontrol med koncentrationen af skadelige stoffer i luften i anlæggets butikker.

Ruslands lovgivning med hensyn til MPC for farlige forbindelser på virksomheder ændrer sig konstant og i retning af stramninger. For eksempel, tilbage i 1968, var MPC for den umættede carbonhydridbenzen i luften 20 mg pr. m³. I øjeblikket bør dette tal ikke overstige 5 mg/m^3.

Hvad måles

Skader på den menneskelige krop direkte eller indirekte kan forårsage, selvfølgelig, herunder kulbrinter indeholdt i vand og jord. Men sådanne stoffer opløst i luften er særligt farlige. Kontrol over indholdet af kulbrinter i atmosfæren på værksteder i vores land udføres norm alt ved hjælp af specialudstyr - gasanalysatorer.

Sådanne apparater kan blandt andet løbende måle indholdet af skadelige stoffer i luften. Derfor kan de medarbejdere, der er ansvarlige for at forhindre overskridelse af MPC for kulbrinter, omgående reagere på visse identificerede afvigelser i forhold til indholdet af kulbrinter i atmosfæren. Moderne gasanalysatorer er også i stand til:

• optag og gem overvågningsdata;
• tilslut til et fælles advarsels- og kontrolsystem.

Typer af gasanalysatorer

Udstyr af denne type kan bruges til at kontrollere MPC for oliekulbrinter og andre skadelige stoffer:

• stationær;
• bærbar;
• individ.

Stationære gasanalysatorer er designet til kontinuerlig overvågning af indholdet af kulbrinter i luften, for eksempel i en virksomheds værksted. Bærbart udstyr af denne type bruges til enkeltmålinger af koncentrationen af sådanne forbindelser. Individuelle gasanalysatorer udstedes til arbejdere for at beskytte dem mod kulbrinteforgiftning. Sådanne moderne enheder er blandt andet i stand til at måle ikke kun procentdelen af farlige stoffer eller brændbare gasser i luften, men også ilt.

Hvilke gasanalysatorer skal bruges til kulbrinter

Til dette formål tillader standarderne i virksomheder inden for gas-, olie- og kemisk industri brug af kontrolanordninger af følgende typer:

• fotoionisering;
• med ikke-spredende infrarøde detektorer.

I dag bruges specielle IR-detektorer oftest til at styre den atmosfæriske luft i værkstedet. I sådanne enheder måles koncentrationen af kulbrinter ved intensiteten af absorption af infrarød stråling ved en bølgelængde. For eksempel bestemmes indholdet af C₂-C_{10 forbindelser i luft ved absorption ved en længde på 3,4 µm. Dette skyldes primært udstrækningsvibrationerne af alkylgruppernes C-H-bindinger.}

Identifikation af kulbrinter ved hjælp af IR-detektorer er kun mulig, hvis det fulde absorptionsspektrum i IR-området måles. Sådanne anordninger kan heller ikke give selektiv bestemmelse af koncentrationen af alifatiske carbonhydrider С₂-С_{10. Sådan kontrol på anlægget tilvejebringes ved gaskromatografi (separering af blandinger af flygtige forbindelser).}

Omgivende luftkoncentrationer og hvordan man undgår forurening

Kontrol over MPC for kulbrinter i luften i virksomhedernes arbejdsområde bør derfor udføres mest grundigt. Manglende overholdelse af standarderne for indholdet af sådanne forbindelser i luften på værkstederne vil helt sikkert føre til sygdom hos de ansatte på fabrikken eller fabrikken.

Men virksomheder, der arbejder med kulbrinter, skal selvfølgelig også sikre, at disse stoffer ikke forurener miljøet på nogen måde. Forbindelser af denne type kommer oftest ud i atmosfæren, i vand og jord, når de transporteres gennem rørledninger. Samtidig kan der opstå tab af sådanne stoffer som følge af fordampning og utætheder både i hele rørledningens længde og ved pumpestationer.

For mættede og umættede kulbrinter er MPC i den atmosfæriske luft i øjeblikket i Rusland desværre ikke reguleret af nogen føderale dokumenter. Der er dog hygiejnebestemmelser vedrørende koncentrationen af nogle specifikke forbindelser af denne sort. For eksempel er MPC i atmosfæren:

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

For at forhindre overskridelse af den maksim alt tilladte koncentration i den atmosfæriske luft af mættede og umættede kulbrinter, anvendes forskellige former for isolerende belægninger ved lægning af rørledninger. Oftest bruger virksomheder bituminøs mastik til dette formål. Virksomheder kan også anvende elektrokemiske metoder til at beskytte motorveje. For at forhindre forurening af atmosfæren, jord og vand udfører specialister desuden systematisk overvågning af tilstanden af rørledninger ved hjælp af lækagedetektorer.

Kemi- og olievirksomheder kan helt sikkert selv forurene atmosfæren med kulbrinter. For at undgå frigivelse af store mængder af disse forbindelser til miljøet bruger planter i denne specialitet ofte en moderne metode til at opfange kulbrinter. Ved høje koncentrationer (170-250 g/m³) af sådanne forbindelser anvendes kølekondensering til dette, ved middel koncentrationer (140-175 g/m³ ) - absorption, ved lav (50-140 g/m^{3) - også absorption. I de fleste tilfælde gør sådanne enkle teknikker det muligt nøjagtigt at observere MPC'erne for kulbrinter, der udledes til miljøet i gas- og olieindustrien uden særlige udgifter.}