MPC voor koolwaterstoffen: chemische factoren van de werkomgeving

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 14:00

Vervuiling van lucht en water met verschillende soorten chemicaliën heeft een zeer nadelig effect op de toestand van het milieu. Bij elke moderne onderneming moeten natuurlijk allerlei milieunormen worden nageleefd. Dit garandeert de veiligheid van zowel de arbeiders van de fabriek als de mensen die ernaast wonen.

Er zijn veel chemicaliën die een schadelijk effect kunnen hebben op het menselijk lichaam. Zo zijn er op dit moment in Rusland bepaalde normen voor koolwaterstoffen MPC ontwikkeld. Tegenwoordig zijn dergelijke verbindingen helaas verantwoordelijk voor ongeveer 70% van alle vervuiling in de atmosfeer. Voldoen aan de normen voor koolwaterstofconcentraties, bijvoorbeeld bedrijven in de chemische industrie en olieraffinage.

Waarvoor worden MPC-normen gegeven

Schade door verschillende soorten chemicaliën, waaronder koolwaterstoffen, kan in feite zeer ernstige schade toebrengen aan een persoon. Daarom voorzien de normen ook in de maximaal toelaatbare concentraties (MPC) van bepaalde verbindingen. Dergelijke documenten zijn zo ontwikkeld dat de chemicaliën inlucht, veroorzaakte niet in de eerste plaats gezondheidsproblemen of ziekten bij de mens. Ook houden experts bij het berekenen van dergelijke normen onder meer rekening met de impact van aansluitingen op de lange termijn voor de huidige en volgende generaties.

Wat zijn koolwaterstoffen

In totaal heeft ons land MPC-normen voor meer dan 1200 verschillende soorten chemicaliën. Eigenlijk worden koolwaterstoffen organische stoffen genoemd, die alleen uit waterstof- en koolstofatomen bestaan. In de chemie worden dergelijke verbindingen als basisch beschouwd. Alle andere stoffen worden in veel gevallen als hun derivaten beschouwd.

In de natuur komen koolwaterstoffen zowel in vloeibare als in vaste of gasvormige toestand voor. Er zijn onder andere geconcentreerde afzettingen van dergelijke stoffen op onze planeet.

Soorten koolwaterstoffen

Al deze stoffen zijn voornamelijk onderverdeeld in open of acyclische en gesloten (carbocyclische). Het eerste type verbindingen wordt ingedeeld in:

• verzadigd - methaan, alkanen, paraffinen;
• onverzadigd met meervoudige bindingen - olefinekoolwaterstoffen, acetyleen, dieen.

Verzadigde verbindingen van de methaangroep vormen het hoofdbestanddeel van olie en olieproducten, evenals natuurlijke brandbare gassen.

Carbocyclische koolwaterstoffen zijn op hun beurt onderverdeeld in:

• alicyclisch;
• aromatisch.

Het laatste type verbindingen kan ook in olie aanwezig zijn. Stoffen in deze groep komen echter zeldendomineren in samenstelling over andere koolwaterstoffen.

Ook worden alle koolwaterstoffen ingedeeld in:

• marginaal (С2-С5);
• onbeperkt (С1-С10).

Welke ondernemingen moeten worden gecontroleerd

Het toepassingsgebied van verbindingen van de groepen C2-C5 en C1-C10 in de nationale economie is momenteel erg breed. Controle op de naleving van de MTR van mengsels van koolwaterstoffen moet natuurlijk in de eerste plaats worden uitgevoerd bij olie- en gasverwerkingsbedrijven. Dergelijke verbindingen worden ook vrij veel gebruikt:

• in de chemische industrie;
• brandstof;
• gemakkelijk;
• eten;
• in de landbouw.

Koolwaterstoffen worden tegelijkertijd geproduceerd, ook in ons land, op de velden:

• olie;
• gas;
• kolen;
• olieschalie.

Meest voorkomende koolwaterstoffen en aanverwante stoffen

Beschadig mens en milieu, dus alle verbindingen in deze groep kunnen dat. Maar meestal wordt een persoon geconfronteerd met de negatieve invloed van de volgende soorten stoffen:

• waterstofsulfide (aanwezig in koolwaterstofgassen);
• kooldioxide (geproduceerd door verbranding van koolwaterstoffen);
• brandstof benzine en zijn dampen (bevatten koolwaterstoffen);
• benzapyreen;
• aceton (afgeleide van koolwaterstoffen), enz.

Schade aan het menselijk lichaam

Sommige soorten C2-C5 en C1-C10 kunnen zelfs zeer op mensen worden uitgeoefendernstige mutagene invloed. Dat is de reden waarom bedrijven strikt moeten voldoen aan de normen voor MPC in de lucht van het werkgebied, oliekoolwaterstoffen, enz. Allereerst schaden dergelijke verbindingen het menselijke cardiovasculaire systeem. Ook bij een lang verblijf in een omgeving met een hoge concentratie aan koolwaterstoffen, veranderen mensen hun bloedbeeld meestal ten slechte. Allereerst neemt het niveau van hemoglobine en erytrocyten af bij de slachtoffers.

Ook wanneer de MTR in de lucht wordt overschreden, kunnen koolwaterstoffen een zeer negatief effect hebben op de lever van mensen. Bovendien veroorzaken dergelijke verbindingen aanzienlijke schade aan het endocriene systeem. Bij langdurige blootstelling aan een persoon wordt het werk van de endocriene klieren verstoord. Bovendien hebben dergelijke stoffen een uiterst schadelijk effect op het zenuwstelsel en de longen.

Op stadsschaal zijn onder meer koolwaterstoffen in staat om de zogenaamde fotochemische smog te vormen. In het proces van complexe transformaties in atmosferische lucht worden extreem giftige stoffen gevormd uit verbindingen van dit type. Dit kunnen bijvoorbeeld aldehyden of ketonen zijn.

De schade van waterstofsulfide en kooldioxide

Deze twee stoffen kunnen onder bepaalde omstandigheden zeer gevaarlijk worden voor het menselijk lichaam. Bijvoorbeeld gedurende 4 uur in een omgeving verzadigd zijn met waterstofsulfide in een concentratie van 0,006 mg/dm3 kan leiden tot zulke negatieve gevolgen als:

• hoofdpijn;
• fotofobie;
• loopneus;
• lacrimatie.

Wanneereen verhoging van de concentratie tot 0,2-0,28 mg/dm³ bij een persoon is er een branderig gevoel in de ogen, irritatie in de neus en keel. Een verhoging van de hoeveelheid waterstofsulfide met 1 mg/dm^{3 leidt tot acute vergiftiging, gepaard gaande met stuiptrekkingen, bewustzijnsverlies en uiteindelijk met de dood tot gevolg. Vooral zorgvuldig bij de bedrijven moeten de normen met betrekking tot de MPC van een mengsel van waterstofsulfide met koolwaterstoffen worden nageleefd. In combinatie kunnen deze stoffen mensen zelfs meer schade berokkenen dan afzonderlijk.}

Kooldioxide, gevormd bij de verbranding van koolwaterstoffen, heeft een verdovend effect op het menselijk lichaam. Ook heeft deze stof een irriterende werking op de slijmvliezen van mensen. Als gevolg van de langdurige blootstelling worden de volgende negatieve symptomen waargenomen bij slachtoffers:

• duizeligheid;
• hoest;
• hoge bloeddruk.

Bij het inademen van zeer hoge doses kooldioxide kan een persoon zelfs overlijden. Een dodelijke afloop leidt er bijvoorbeeld toe dat u in een kamer blijft waar de concentratie van deze stof in de lucht 20% bereikt.

Het kwaad van benzine

Deze brandstof, die een product is van olieraffinage en een grote hoeveelheid koolwaterstoffen bevat, kan extreem gevaarlijk zijn voor zowel mens als milieu. Bijvoorbeeld, slechts 300 g gemorste benzine tijdens het tanken vervuilt 200 duizend m3 lucht.

Regelgeving met betrekking tot MPC's van oliekoolwaterstoffen in de lucht bij het gebruik van benzine moeten daarom worden nageleefd innauwkeurigheid. Bij het gedurende enige tijd inademen van de dampen van deze brandstof ervaart een persoon:

• hoofdpijn;
• duizeligheid;
• zweten;
• zich dronken voelen;
• traagheid;
• misselijkheid, braken, enz.

Er wordt aangenomen dat milde vergiftiging met benzinedampen optreedt na 5-10 minuten verblijf van een persoon in een kamer met een concentratie in het bereik van 900-3612 mg/m³. Tegelijkertijd treedt bij een verhoging van deze indicator tot 5000-10000 mg/m^{3 acute toxische schade aan het lichaam op. De lichaamstemperatuur van een persoon da alt, hartslag da alt, enz.}

De schade van benzapyreen

Deze stof behoort tot de klasse van aromatische koolwaterstoffen. Benzopyreen ontstaat bijvoorbeeld bij de verbranding van vloeibare en vaste organische stoffen (waaronder aardolieproducten), hout, antropogeen afval. Van de natuurlijke bronnen van afgifte van deze stof in de lucht kunnen vooral bosbranden en vulkaanuitbarstingen worden opgemerkt.

Bij het roken komt veel benzapyreen vrij. Het wegvervoer is ook een bron van lucht-, water- en bodemverontreiniging met deze stof.

Net als veel andere koolwaterstoffen, waarvan de MTR strikt moet worden gecontroleerd, behoort benzapyreen tot stoffen van de eerste gevarenklasse. Het kan het menselijk lichaam binnendringen door inademing, via de huid, maar ook met voedsel en water. Tegelijkertijd is deze verbinding, naast het kankerverwekkende effect, in staat om mutogene, hematotoxische, embryotoxische effecten op mensen uit te oefenen.

Schade van aceton

Deze stof kan nadelige effecten hebbenop het menselijk lichaam bij concentraties in de lucht boven 500 delen per miljoen. De belangrijkste symptomen van vergiftiging door acetondamp zijn duizeligheid en misselijkheid. Als een werknemer van de onderneming voortdurend aan deze stof wordt blootgesteld, zal zijn immuniteit zeker afnemen en zullen zich in de toekomst luchtwegaandoeningen ontwikkelen.

Maximaal toelaatbare concentraties in de lucht van het werkgebied

Volgens de regelgeving mogen de MPC's van koolwaterstoffen in het werkgebied niet hoger zijn dan 300 mg/m³. Tegelijkertijd mag een eenmalige maximumindicator gedurende een gemiddelde dagelijkse periode niet hoger zijn dan 900 mg/m^3.

Natuurlijk zorgen de voorschriften ook voor maximale prestaties voor specifieke soorten koolwaterstoffen. Dus volgens de federale wet worden MTR's voorzien in het werkgebied voor verschillende soorten koolwaterstoffen (en aanverwante stoffen):

• benzapyreen - 0,00015 mg/m3;
• benzine - 300 mg/m3;
• aceton - 0,9 mg/m3;
• waterstofsulfide - 10 mg/m³ (gemengd met koolwaterstoffen - 3 mg/m^3);
• olie - 10 mg/m3;
• kooldioxide - 27000 mg/m3 (enkele dosis).

Maximaal toelaatbare concentraties in water

MAC's voor koolwaterstoffen in drinkwater zijn natuurlijk ook voorzien in de regelgeving. Organisaties die HB en HB aan de bevolking leveren, moeten allereerst de concentratie van verbindingen van dit type aromatische groep daarin controleren. Zo mag drinkwater bijvoorbeeld niet meer bevatten (volgens Russische SanPiN-normen):

• benzeen - 10 mcg/cm3;
• styreen - 100 mcg/cm3;
• benzapyreen - 5 mcg/cm3.

Natuurlijke waterlichamen mogen bijvoorbeeld niet meer bevatten dan:

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

Toegestane concentraties in de bodem

De aarde mag natuurlijk niet vervuild zijn met verschillende soorten koolwaterstoffen. Normen in Rusland regelen de maximale concentraties van verschillende chemicaliën, waaronder koolwaterstoffen, in landbouwgronden, nederzettingen, sanitaire beschermingszones van waterbronnen, resorts en individuele ondernemingen.

Volgens de normen bepaald door de federale wet zijn bijvoorbeeld de volgende MTR's voor oliekoolwaterstoffen voorzien in het land:

• voor benzapyreen - 0,02 mg/kg;
• voor benzine - 0,1 mg/kg.

Verzadigde koolwaterstoffen

Zowel beperkende als onverzadigde verbindingen van deze variëteit kunnen aanzienlijke schade toebrengen aan de menselijke gezondheid. Uiteraard regelen de normen natuurlijk ook de MTR van verzadigde koolwaterstoffen. Dergelijke verbindingen zijn op hun beurt onderverdeeld in:

• alkanen;
• cycloalkanen.

Voorbeelden van verzadigde koolwaterstoffen zijn methaan, butaan, ethaan. Ook enkele andere stoffen behoren tot deze groep. De normen voorzien in MPC voor verzadigde koolwaterstoffen in het werkgebied, evenals voor onverzadigde verbindingen, bij 300 mg/m3. Naleving van deze regels garandeert werkveiligheidpersoneel van de onderneming.

Russische wetgeving

Wanneer de MPC van koolwaterstoffen in het werkgebied van de onderneming wordt overschreden, kan de gezondheid van werknemers, zoals we ontdekten, zelfs aanzienlijk worden geschaad. De verantwoordelijkheid hiervoor ligt uiteraard primair bij de werkgever. Het is de administratie die de meest grondige controle moet uitoefenen op de concentratie van schadelijke stoffen in de lucht van de winkels van de fabriek.

De wetgeving van Rusland met betrekking tot de MPC van gevaarlijke stoffen bij bedrijven verandert voortdurend, en in de richting van verscherping. Zo was in 1968 de MTR van de onverzadigde koolwaterstofbenzeen in de lucht 20 mg per m³. Op dit moment mag dit cijfer niet hoger zijn dan 5 mg/m^3.

Wat wordt er gemeten

Schade aan het menselijk lichaam, direct of indirect, kan natuurlijk veroorzaken, inclusief koolwaterstoffen in water en bodem. Maar dergelijke stoffen die in de lucht zijn opgelost, zijn bijzonder gevaarlijk. Controle over het geh alte aan koolwaterstoffen in de atmosfeer van werkplaatsen in ons land wordt meestal uitgevoerd met behulp van speciale apparatuur - gasanalysatoren.

Dergelijke apparaten kunnen onder andere continu het geh alte aan schadelijke stoffen in de lucht meten. Dienovereenkomstig kunnen de medewerkers die verantwoordelijk zijn voor het voorkomen van de overmaat van de MTR van koolwaterstoffen snel reageren op bepaalde geconstateerde afwijkingen met betrekking tot het geh alte aan koolwaterstoffen in de atmosfeer. Moderne gasanalysatoren zijn ook in staat om:

• monitoringgegevens opnemen en opslaan;
• verbinding maken met een algemeen waarschuwings- en controlesysteem.

Soorten gasanalysatoren

Apparatuur van dit type kan worden gebruikt om de MPC van oliekoolwaterstoffen en andere schadelijke stoffen te controleren:

• stationair;
• draagbaar;
• individueel.

Stationaire gasanalysatoren zijn ontworpen voor continue monitoring van het geh alte aan koolwaterstoffen in de lucht, bijvoorbeeld in de werkplaats van een onderneming. Dergelijke draagbare apparatuur wordt gebruikt voor enkelvoudige metingen van de concentratie van dergelijke verbindingen. Individuele gasanalysatoren worden verstrekt aan werknemers om hen te beschermen tegen koolwaterstofvergiftiging. Dergelijke moderne apparaten zijn onder meer in staat om niet alleen het percentage gevaarlijke stoffen of brandbare gassen in de lucht te meten, maar ook zuurstof.

Welke gasanalysatoren moeten worden gebruikt voor koolwaterstoffen

Voor dit doel, bij de ondernemingen van de gas-, olie-, chemische industrie, staan de normen het gebruik van controleapparatuur van de volgende typen toe:

• foto-ionisatie;
• met niet-dispersieve infrarooddetectoren.

Tegenwoordig worden vooral speciale IR-detectoren gebruikt om de atmosferische lucht in de werkplaats te regelen. In dergelijke apparaten wordt de koolwaterstofconcentratie gemeten door de absorptie-intensiteit van infraroodstraling bij één golflengte. Zo wordt het geh alte aan C₂-C_{10 verbindingen in lucht bepaald door absorptie bij een lengte van 3,4 µm. Dit komt voornamelijk door de rektrillingen van de C-H-bindingen van alkylgroepen.}

Identificatie van koolwaterstoffen met behulp van IR-detectoren is alleen mogelijk als het volledige absorptiespectrum in het IR-gebied wordt gemeten. Dergelijke apparaten kunnen ook geen selectieve bepaling van de concentratie van alifatische koolwaterstoffen ₂-С_{10 bieden. Een dergelijke controle in de fabriek wordt geleverd door gaschromatografie (scheiding van mengsels van vluchtige stoffen).}

Concentratie in de omgevingslucht en hoe vervuiling te voorkomen

Controle over de MPC van koolwaterstoffen in de lucht van het werkgebied van bedrijven moet daarom de meest grondige worden uitgevoerd. Het niet voldoen aan de normen voor de inhoud van dergelijke verbindingen in de lucht van de werkplaatsen zal zeker leiden tot ziekten van de werknemers van de fabriek of fabriek.

Bedrijven die met koolwaterstoffen werken, moeten er natuurlijk ook voor zorgen dat deze stoffen het milieu op geen enkele manier vervuilen. Verbindingen van dit type komen meestal in de atmosfeer, in water en bodem terecht wanneer ze door pijpleidingen worden getransporteerd. Tegelijkertijd kunnen verliezen van dergelijke stoffen door verdamping en lekkage optreden zowel over de gehele lengte van de leiding als bij gemalen.

Voor verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen wordt MPC in de atmosferische lucht momenteel in Rusland helaas niet gereguleerd door federale documenten. Er zijn echter hygiënevoorschriften met betrekking tot de concentratie van enkele specifieke verbindingen van deze variëteit. MPC in de atmosfeer is bijvoorbeeld:

• voor methaan - 50 mg/m3;
• butaan - 200 mg/m3;
• pentaan - 100/25 mg/m3;
• hexaan - 60 mg/m3.

Om de overschrijding van de maximaal toelaatbare concentratie in de atmosferische lucht van verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen te voorkomen, worden verschillende soorten isolerende coatings gebruikt bij het leggen van pijpleidingen. Meestal gebruiken bedrijven voor dit doel bitumineuze mastiek. Ook kunnen bedrijven elektrochemische methoden toepassen om snelwegen te beschermen. Om vervuiling van de atmosfeer, de bodem en het water te voorkomen, voeren specialisten bovendien systematische monitoring van de toestand van pijpleidingen uit met behulp van lekdetectoren.

Chemische bedrijven en oliebedrijven kunnen zelf zeker de atmosfeer vervuilen met koolwaterstoffen. Om het vrijkomen van grote hoeveelheden van deze verbindingen in het milieu te voorkomen, gebruiken planten in deze specialiteit vaak een moderne methode om koolwaterstoffen af te vangen. Bij hoge concentraties (170-250 g/m³) van dergelijke verbindingen wordt hiervoor koelcondensatie toegepast, bij gemiddelde concentraties (140-175 g/m³ ) - absorptie, bij laag (50-140 g/m^{3) - ook absorptie. In de meeste gevallen maken dergelijke eenvoudige technieken het mogelijk om de MPC's van koolwaterstoffen die in de gas- en olie-industrie in het milieu worden uitgestoten nauwkeurig te observeren zonder speciale kosten.}