MPC đối với hydrocacbon: các yếu tố hóa học của môi trường làm việc

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-02 14:05

Ô nhiễm không khí và nước với các loại hóa chất có ảnh hưởng cực kỳ xấu đến tình trạng của môi trường. Tất nhiên, tại bất kỳ doanh nghiệp hiện đại nào, tất cả các loại tiêu chuẩn môi trường phải được tuân thủ. Điều này sẽ đảm bảo an toàn cho cả công nhân của nhà máy và những người sống bên cạnh nó.

Có nhiều chất hóa học có thể gây hại cho cơ thể con người. Ví dụ, hiện tại ở Nga, một số tiêu chuẩn nhất định về hydrocacbon MPC đã được phát triển. Ngày nay, thật không may, những hợp chất như vậy chiếm khoảng 70% tổng số ô nhiễm trong bầu khí quyển. Tuân thủ các tiêu chuẩn về nồng độ hydrocacbon, chẳng hạn như các doanh nghiệp thuộc ngành công nghiệp hóa chất và lọc dầu.

Đối với những định mức MPC được cung cấp

Tác hại của nhiều loại hóa chất, bao gồm cả hydrocacbon, thực sự có thể gây hại rất nghiêm trọng cho con người. Do đó, các tiêu chuẩn cũng cung cấp nồng độ tối đa cho phép (MPC) của một số hợp chất nhất định. Các tài liệu này được phát triển để các hóa chất có trongkhông khí, chủ yếu không gây ra các vấn đề sức khỏe hoặc bệnh tật cho con người. Ngoài ra, khi tính toán các định mức như vậy, các chuyên gia tính đến một yếu tố như tác động của các kết nối trong dài hạn đối với các thế hệ hiện tại và tiếp theo.

Hydrocacbon là gì

Tổng cộng, nước ta có tiêu chuẩn MPC cho hơn 1.200 loại hóa chất khác nhau. Thực ra hiđrocacbon được gọi là chất hữu cơ, chỉ gồm nguyên tử hiđro và cacbon. Trong hóa học, những hợp chất như vậy được coi là cơ bản. Tất cả các chất khác trong nhiều trường hợp được coi là dẫn xuất của chúng.

Trong tự nhiên, hydrocacbon được tìm thấy ở cả trạng thái lỏng và rắn hoặc khí. Trong số những thứ khác, có những chất lắng đọng tập trung của những chất như vậy trên hành tinh của chúng ta.

Các loại hydrocacbon

Tất cả các chất như vậy được chia chủ yếu thành mạch hở hoặc mạch hở và chất đóng (cacbocyclic). Loại hợp chất đầu tiên được phân loại thành:

• bão hòa - metan, ankan, parafin;
• không bão hòa với nhiều liên kết - hydrocacbon olefin, axetylen, đien.

Các hợp chất bão hòa của nhóm mêtan là thành phần chính của dầu và các sản phẩm dầu, cũng như các khí dễ cháy tự nhiên.

Các hydrocacbon mạch vòng lần lượt được chia thành:

• alicyclic;
• thơm.

Loại hợp chất thứ hai cũng có thể có trong dầu. Tuy nhiên, các chất trong nhóm này hiếm khichiếm ưu thế trong thành phần của nó so với các hydrocacbon khác.

Ngoài ra, tất cả các hydrocacbon được phân loại thành:

• biên (С2-С5);
• không giới hạn (С1-С10).

Doanh nghiệp nào cần được giám sát

Phạm vi sử dụng các hợp chất thuộc nhóm C2-C5 và C1-C10 trong nền kinh tế quốc dân hiện nay rất rộng. Tất nhiên, việc kiểm soát việc tuân thủ MPC đối với hỗn hợp hydrocacbon trước hết phải được thực hiện tại các doanh nghiệp chế biến dầu khí. Ngoài ra, các hợp chất như vậy được sử dụng khá rộng rãi:

• trong ngành công nghiệp hóa chất;
• nhiên liệu;
• dễ;
• thức ăn;
• trong nông nghiệp.

Hydrocacbon được sản xuất cùng lúc, kể cả ở nước ta, tại các cánh đồng:

• dầu;
• khí;
• than;
• đá phiến dầu.

Hydrocacbon phổ biến nhất và các chất liên quan

Gây hại cho con người và môi trường nên tất cả các hợp chất trong nhóm này đều có thể. Nhưng hầu hết một người thường phải đối mặt với ảnh hưởng tiêu cực của các loại chất sau:

• hydro sunfua (chứa trong khí hydrocacbon);
• carbon dioxide (được tạo ra bằng cách đốt cháy hydrocacbon);
• xăng và hơi của nó (chứa hydrocacbon);
• benzapyrene;
• axeton (dẫn xuất của hydrocacbon), v.v.

Tác hại đối với cơ thể con người

Một số loại C2-C5 và C1-C10 có khả năng tác động lên người thậm chí rấtảnh hưởng gây đột biến nghiêm trọng. Đó là lý do tại sao các doanh nghiệp phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn về MPC trong không khí của khu vực làm việc, hydrocacbon dầu, … Trước hết, các hợp chất này gây hại cho hệ tim mạch của con người. Ngoài ra, khi ở lâu trong môi trường có nồng độ hydrocacbon cao, mọi người thường thay đổi công thức máu của họ để có được kết quả xấu hơn. Trước hết, mức độ hemoglobin và hồng cầu giảm ở nạn nhân.

Ngoài ra, khi vượt quá MPC trong không khí, các hydrocacbon có thể gây ảnh hưởng cực kỳ tiêu cực đến gan của con người. Ngoài ra, các hợp chất như vậy gây hại đáng kể cho hệ thống nội tiết. Khi tiếp xúc lâu với một người, công việc của các tuyến nội tiết bị gián đoạn. Ngoài ra, những chất như vậy có tác hại cực kỳ lớn đến hệ thần kinh và phổi.

Ở quy mô thành phố, hydrocacbon, trong số những thứ khác, có khả năng hình thành cái gọi là sương mù quang hóa. Trong quá trình biến đổi phức tạp trong không khí khí quyển, các chất cực độc được hình thành từ các hợp chất dạng này. Ví dụ, chúng có thể là andehit hoặc xeton.

Tác hại của hydrogen sulfide và carbon dioxide

Hai chất này có thể trở nên rất nguy hiểm đối với cơ thể con người trong những điều kiện nhất định. Ví dụ, ở trong môi trường bão hòa với hydrogen sulfide ở nồng độ 0,006 mg / dm3trong 4 giờ, có thể dẫn đến những hậu quả tiêu cực như:

• nhức đầu;
• sợ ánh sáng;
• sổ mũi;
• chảy nước mắt.

Khităng nồng độ lên 0,2-0,28 mg / dm³ở người có cảm giác nóng rát ở mắt, ngứa rát ở mũi và cổ họng. Sự gia tăng lượng hydrogen sulfide thêm 1 mg / dm^{3dẫn đến ngộ độc cấp tính, kèm theo co giật, mất ý thức và cuối cùng là tử vong. Đặc biệt cẩn thận tại các doanh nghiệp, các tiêu chuẩn về MPC của hỗn hợp hydro sunfua với hydrocacbon phải được tuân thủ. Kết hợp với nhau, những chất này có thể gây hại cho con người thậm chí nhiều hơn so với từng cá nhân.}

Carbon dioxide, được hình thành trong quá trình đốt cháy hydrocacbon, có tác dụng gây mê đối với cơ thể con người. Ngoài ra, chất này có tác dụng kích thích màng nhầy của con người. Kết quả của việc phơi nhiễm kéo dài, các triệu chứng tiêu cực sau đây được quan sát thấy ở nạn nhân:

• chóng mặt;
• ho;
• huyết áp cao.

Khi hít phải lượng carbon dioxide rất cao, một người thậm chí có thể tử vong. Ví dụ, kết quả gây chết người dẫn đến việc ở trong một căn phòng mà nồng độ của chất này trong không khí lên tới 20%.

Tác hại của xăng dầu

Nhiên liệu này, là sản phẩm của quá trình lọc dầu và chứa một lượng lớn hydrocacbon, có thể cực kỳ nguy hiểm cho cả con người và môi trường. Ví dụ, chỉ 300 g xăng đổ trong quá trình tiếp nhiên liệu đã gây ô nhiễm 200 nghìn m3không khí.

Các quy định liên quan đến MPC của hydrocacbon dầu trong không khí khi sử dụng xăng do đó phải được tuân thủ trongsự chính xác. Khi hít phải hơi của nhiên liệu này trong một thời gian, một người sẽ gặp phải:

• nhức đầu;
• chóng mặt;
• đổ mồ hôi;
• say;
• uể oải;
• buồn nôn, nôn, v.v.

Người ta tin rằng ngộ độc nhẹ với hơi xăng xảy ra sau 5-10 phút ở trong phòng với nồng độ của họ trong khoảng 900-3612 mg / m³. Đồng thời, với sự gia tăng chỉ số này lên 5000-10000 mg / m^{3, một tổn thương độc hại cấp tính cho cơ thể sẽ xảy ra. Nhiệt độ cơ thể của một người giảm, mạch giảm, v.v.}

Tác hại của benzapyrene

Chất này thuộc phân lớp hiđrocacbon thơm. Benzopyrene được hình thành, ví dụ, trong quá trình đốt cháy các chất hữu cơ lỏng và rắn (bao gồm cả các sản phẩm dầu mỏ), gỗ, chất thải do con người gây ra. Trong số các nguồn tự nhiên giải phóng chất này vào không khí, có thể kể đến cháy rừng và phun trào núi lửa.

Rất nhiều benzapyrene được giải phóng khi hút thuốc. Giao thông đường bộ cũng là nguồn gây ô nhiễm không khí, nước và đất với chất này.

Giống như nhiều hydrocacbon khác, MPC phải được kiểm soát chặt chẽ, benzapyrene thuộc về các chất thuộc loại nguy hiểm đầu tiên. Nó có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô hấp, qua da, cũng như qua thức ăn và nước uống. Đồng thời, ngoài tác dụng gây ung thư, hợp chất này còn có khả năng gây độc cho người, gây độc huyết, gây độc cho phôi thai.

Tác hại của axeton

Chất này có thể có tác dụng phụtrên cơ thể người ở nồng độ trong không khí trên 500 phần triệu. Các triệu chứng chính của ngộ độc hơi aceton là chóng mặt và buồn nôn. Nếu nhân viên của doanh nghiệp thường xuyên tiếp xúc với chất này, khả năng miễn dịch của người đó chắc chắn sẽ giảm sút và các bệnh về đường hô hấp sẽ phát triển trong tương lai.

Nồng độ tối đa cho phép trong không khí của khu vực làm việc

Theo quy định, MPC của hydrocacbon trong khu vực làm việc không được vượt quá 300 mg / m³. Đồng thời, trong khoảng thời gian trung bình hàng ngày, chỉ số tối đa dùng một lần không được vượt quá 900 mg / m^3.

Tất nhiên, các quy định cũng cung cấp hiệu suất tối đa cho các loại hydrocacbon cụ thể. Vì vậy, theo luật liên bang, MPC được cung cấp trong khu vực làm việc cho các loại hydrocacbon (và các chất liên quan):

• benzapyrene - 0,00015 mg / m3;
• xăng - 300mg / m3;
• axeton - 0,9 mg / m3;
• hydro sunfua - 10 mg / m³(trộn với hydrocacbon - 3 mg / m^3);
• dầu - 10 mg / m3;
• carbon dioxide - 27000 mg / m3(liều duy nhất).

Nồng độ tối đa cho phép trong nước

MACs cho hydrocacbon trong nước uống, tất nhiên, cũng được cung cấp theo quy định. Các tổ chức cung cấp HB và HB cho quần thể trước hết cần theo dõi nồng độ của các hợp chất thuộc loại nhóm thơm này trong đó. Vì vậy, ví dụ, nước uống không được chứa nhiều hơn (theo tiêu chuẩn SanPiN của Nga):

• benzen - 10 mcg / cm3;
• styrene - 100 mcg / cm3;
• benzapyrene - 5 mcg / cm3.

Các vùng nước tự nhiên không nên chứa nhiều hơn:

• dầu - 0,3 mg / m3;
• xăng - 0,1 mg / m3.

Nồng độ cho phép trong đất

Trái đất, tất nhiên, không nên bị ô nhiễm bởi các loại hydrocacbon khác nhau. Các tiêu chuẩn ở Nga quy định nồng độ tối đa của các hóa chất khác nhau, bao gồm hydrocacbon, trong đất nông nghiệp, khu định cư, khu bảo vệ vệ sinh của nguồn nước, khu nghỉ dưỡng và doanh nghiệp cá nhân.

Theo các tiêu chuẩn do luật liên bang quy định, ví dụ, các MPC sau đây cho hydrocacbon dầu được cung cấp trong đất:

• đối với benzapyrene - 0,02 mg / kg;
• đối với xăng - 0,1 mg / kg.

Hydrocacbon bão hòa

Cả hợp chất hạn chế và không bão hòa của giống này đều có thể gây hại đáng kể cho sức khỏe con người. Tất nhiên, các tiêu chuẩn, tất nhiên, cũng quy định MPC của hydrocacbon bão hòa. Các hợp chất như vậy, lần lượt, được chia thành:

• ankan;
• cycloalkanes.

Ví dụ về hiđrocacbon no là metan, butan, etan. Một số chất khác cũng thuộc nhóm này. Các tiêu chuẩn cung cấp cho MPC đối với hydrocacbon bão hòa trong khu vực làm việc, cũng như các hợp chất không bão hòa, ở 300 mg / m3. Tuân thủ các quy tắc này sẽ đảm bảo an toàn lao độngnhân sự doanh nghiệp.

Pháp chế Nga

Khi MPC của hydrocacbon trong khu vực làm việc của doanh nghiệp bị vượt quá, sức khỏe của người lao động, như chúng tôi đã tìm hiểu, thực sự có thể bị tổn hại đáng kể. Tất nhiên, trách nhiệm về việc này chủ yếu thuộc về người sử dụng lao động. Chính quyền nên thực hiện kiểm soát triệt để nhất nồng độ các chất độc hại trong không khí của các cửa hàng của nhà máy.

Luật pháp của Nga về MPC đối với các hợp chất nguy hiểm tại các doanh nghiệp liên tục thay đổi và theo hướng thắt chặt hơn. Ví dụ, vào năm 1968, MPC của benzen hydrocacbon không no trong không khí là 20 mg mỗi m³. Hiện tại, con số này không được vượt quá 5 mg / m^3.

Những gì được đo lường

Tác hại đối với cơ thể con người tất nhiên có thể trực tiếp hoặc gián tiếp, bao gồm cả hydrocacbon có trong nước và đất. Nhưng những chất như vậy hòa tan trong không khí đặc biệt nguy hiểm. Việc kiểm soát hàm lượng hydrocacbon trong bầu không khí của các xưởng ở nước ta thường được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị đặc biệt - máy phân tích khí.

Các thiết bị như vậy, cùng với những thứ khác, có thể liên tục đo hàm lượng các hợp chất có hại trong không khí. Do đó, các nhân viên chịu trách nhiệm ngăn chặn sự dư thừa MPC của hydrocacbon có thể phản ứng kịp thời với một số sai lệch đã xác định liên quan đến hàm lượng hydrocacbon trong khí quyển. Ngoài ra, các máy phân tích khí hiện đại có khả năng:

• ghi và lưu trữ dữ liệu giám sát;
• kết nối với hệ thống cảnh báo và điều khiển chung.

Các loại máy phân tích khí

Thiết bị loại này có thể được sử dụng để kiểm soát MPC của hydrocacbon dầu và các chất độc hại khác:

• tĩnh;
• xách tay;
• cá nhân.

Máy phân tích khí tĩnh được thiết kế để theo dõi liên tục hàm lượng hydrocacbon trong không khí, ví dụ như trong xưởng của doanh nghiệp. Thiết bị di động loại này được sử dụng để đo đơn lẻ nồng độ của các hợp chất đó. Máy phân tích khí cá nhân được cấp cho công nhân để bảo vệ họ khỏi ngộ độc hydrocacbon. Những thiết bị hiện đại như vậy, trong số những thứ khác, không chỉ có thể đo tỷ lệ phần trăm các chất độc hại hoặc khí dễ cháy trong không khí, mà còn cả oxy.

Nên sử dụng máy phân tích khí nào cho hydrocacbon

Vì mục đích này, tại các doanh nghiệp thuộc ngành công nghiệp khí, dầu, hóa chất, các tiêu chuẩn cho phép sử dụng các thiết bị điều khiển thuộc các loại sau:

• quang hóa;
• với đầu dò hồng ngoại không phân tán.

Ngày nay, các máy dò hồng ngoại đặc biệt thường được sử dụng để kiểm soát không khí trong xưởng. Trong các thiết bị như vậy, nồng độ của hydrocacbon được đo bằng cường độ hấp thụ bức xạ hồng ngoại ở một bước sóng. Ví dụ, hàm lượng của các hợp chất C₂-C_{10trong không khí được xác định bằng cách hấp thụ ở độ dài 3,4 µm. Điều này chủ yếu là do sự dao động kéo dài của các liên kết C-H của các nhóm alkyl.}

Việc xác định hydrocacbon bằng máy dò IR chỉ có thể thực hiện được nếu đo được phổ hấp thụ đầy đủ trong vùng IR. Ngoài ra, các thiết bị như vậy không thể xác định có chọn lọc nồng độ của các hydrocacbon béo С₂-С_{10. Việc kiểm soát như vậy tại nhà máy được thực hiện bằng phương pháp sắc ký khí (tách hỗn hợp các hợp chất dễ bay hơi).}

Nồng độ không khí xung quanh và cách tránh ô nhiễm

Kiểm soát MPC của hydrocacbon trong không khí của khu vực làm việc của doanh nghiệp nên được thực hiện một cách triệt để nhất. Không tuân thủ các tiêu chuẩn về hàm lượng của các hợp chất như vậy trong không khí của các xưởng chắc chắn sẽ dẫn đến bệnh tật cho nhân viên của nhà máy hoặc nhà máy.

Tuy nhiên, tất nhiên, các doanh nghiệp làm việc với hydrocacbon cũng phải đảm bảo rằng các chất này không gây ô nhiễm môi trường dưới bất kỳ hình thức nào. Các hợp chất dạng này đi vào khí quyển, vào nước và đất thường xuyên nhất khi chúng được vận chuyển qua các đường ống. Đồng thời, sự thất thoát các chất như vậy do bay hơi và rò rỉ có thể xảy ra dọc theo toàn bộ chiều dài của đường ống và tại các trạm bơm.

Đối với hydrocacbon bão hòa và không bão hòa, MPC trong không khí hiện tại ở Nga, rất tiếc, không được quy định bởi bất kỳ văn bản liên bang nào. Tuy nhiên, có những quy định về vệ sinh liên quan đến nồng độ của một số hợp chất cụ thể của giống này. Ví dụ, MPC trong khí quyển là:

• đối với mêtan - 50 mg / m3;
• butan - 200 mg / m3;
• pentan - 100/25 mg / m3;
• hexan - 60 mg / m3.

Để ngăn chặn sự vượt quá nồng độ tối đa cho phép trong không khí của hydrocacbon bão hòa và không bão hòa, các loại lớp phủ cách điện được sử dụng khi lắp đặt đường ống. Thông thường, các doanh nghiệp sử dụng mastic bitum cho mục đích này. Ngoài ra, các công ty có thể áp dụng các phương pháp điện hóa để bảo vệ đường cao tốc. Ngoài ra, để ngăn ngừa ô nhiễm bầu không khí, đất và nước, các chuyên gia tiến hành giám sát có hệ thống tình trạng của các đường ống bằng cách sử dụng thiết bị phát hiện rò rỉ.

Bản thân các doanh nghiệp hóa chất và dầu mỏ chắc chắn có thể gây ô nhiễm bầu không khí bằng hydrocacbon. Để tránh thải ra môi trường một lượng lớn các hợp chất này, các nhà máy thuộc chuyên ngành này thường sử dụng phương pháp thu giữ hydrocacbon hiện đại. Ở nồng độ cao (170-250 g / m³) của các hợp chất như vậy, ngưng tụ làm mát được sử dụng cho việc này, ở nồng độ trung bình (140-175 g / m³) - hấp thụ, ở mức thấp (50-140 g / m^{3) - cũng là hấp thụ. Trong hầu hết các trường hợp, những kỹ thuật đơn giản như vậy giúp bạn có thể quan sát chính xác MPC của hydrocacbon thải ra môi trường trong các ngành công nghiệp khí và dầu mà không cần bất kỳ chi phí đặc biệt nào.}