MPC für Kohlenwasserstoffe: chemische Faktoren der Arbeitsumgebung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-02 13:52

Die Verschmutzung von Luft und Wasser mit verschiedenen Arten von Chemikalien wirkt sich äußerst nachteilig auf den Zustand der Umwelt aus. In jedem modernen Unternehmen müssen natürlich alle möglichen Umweltstandards unbedingt eingeh alten werden. Dadurch wird die Sicherheit sowohl der Arbeiter der Anlage als auch der Anwohner gewährleistet.

Es gibt viele Chemikalien, die sich schädlich auf den menschlichen Körper auswirken können. Beispielsweise wurden derzeit in Russland bestimmte Standards für Kohlenwasserstoffe MPC entwickelt. Heute machen solche Verbindungen leider etwa 70 % aller Verschmutzungen in der Atmosphäre aus. H alten Sie die Standards für Kohlenwasserstoffkonzentrationen ein, z. B. Unternehmen der chemischen Industrie und der Ölraffination.

Wofür werden MPC-Normen bereitgestellt

Schäden durch verschiedene Arten von Chemikalien, einschließlich Kohlenwasserstoffen, können einer Person tatsächlich sehr ernsthaften Schaden zufügen. Daher sehen die Normen auch die maximal zulässigen Konzentrationen (MPC) bestimmter Verbindungen vor. Solche Unterlagen werden so entwickelt, dass die darin enth altenen ChemikalienLuft, verursachte nicht in erster Linie gesundheitliche Probleme oder Krankheiten beim Menschen. Bei der Berechnung solcher Normen berücksichtigen Experten auch einen Faktor wie die langfristigen Auswirkungen von Verbindungen für die aktuelle und nachfolgende Generationen.

Was sind Kohlenwasserstoffe

Insgesamt hat unser Land MPC-Standards für mehr als 1.200 verschiedene Arten von Chemikalien. Eigentlich werden Kohlenwasserstoffe als organische Stoffe bezeichnet, die nur aus Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen bestehen. In der Chemie gelten solche Verbindungen als basisch. Alle anderen Substanzen gelten in vielen Fällen als ihre Derivate.

Kohlenwasserstoffe kommen in der Natur sowohl in flüssiger als auch in fester oder gasförmiger Form vor. Auf unserem Planeten gibt es unter anderem konzentrierte Vorkommen solcher Stoffe.

Arten von Kohlenwasserstoffen

Alle diese Substanzen werden hauptsächlich in offene oder azyklische und geschlossene (carbozyklische) unterteilt. Die erste Art von Verbindungen wird klassifiziert in:

• gesättigt - Methan, Alkane, Paraffine;
• ungesättigt mit Mehrfachbindungen - olefinische Kohlenwasserstoffe, Acetylen, Dien.

Gesättigte Verbindungen der Methangruppe sind der Hauptbestandteil von Erdöl und Erdölprodukten sowie natürlichen brennbaren Gasen.

Carbozyklische Kohlenwasserstoffe wiederum werden unterteilt in:

• alizyklisch;
• aromatisch.

Die letztere Art von Verbindungen kann auch in Öl vorhanden sein. Substanzen dieser Gruppe sind jedoch seltendominieren in ihrer Zusammensetzung gegenüber anderen Kohlenwasserstoffen.

Außerdem werden alle Kohlenwasserstoffe klassifiziert in:

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

Welche Unternehmen sollten überwacht werden

Der Einsatzbereich von Verbindungen der Gruppen C2-C5 und C1-C10 in der Volkswirtschaft ist derzeit sehr breit. Die Kontrolle über die Einh altung der MPC von Kohlenwasserstoffgemischen sollte natürlich zunächst bei Öl- und Gasverarbeitungsunternehmen durchgeführt werden. Auch solche Verbindungen sind weit verbreitet:

• in der chemischen Industrie;
• Kraftstoff;
• einfach;
• Essen;
• in der Landwirtschaft.

Kohlenwasserstoffe entstehen gleichzeitig, auch in unserem Land, auf den Feldern:

• Öl;
• Gas;
• Kohle;
• Ölschiefer.

Häufigste Kohlenwasserstoffe und verwandte Substanzen

Mensch und Umwelt schaden, so können alle Verbindungen dieser Gruppe. Am häufigsten ist eine Person jedoch mit dem negativen Einfluss der folgenden Arten von Substanzen konfrontiert:

• Schwefelwasserstoff (enth alten in Kohlenwasserstoffgasen);
• Kohlendioxid (entsteht durch Verbrennung von Kohlenwasserstoffen);
• Kraftstoff Benzin und seine Dämpfe (enth alten Kohlenwasserstoffe);
• Benzapyren;
• Aceton (Derivat von Kohlenwasserstoffen) etc.

Schädigung des menschlichen Körpers

Einige Arten von C2-C5 und C1-C10 können Menschen sogar sehr anstrengenschwere mutagene Wirkung. Aus diesem Grund müssen Unternehmen die Standards für MPC in der Luft des Arbeitsbereichs, Ölkohlenwasserstoffen usw. strikt einh alten. Erstens schädigen solche Verbindungen das menschliche Herz-Kreislauf-System. Auch bei einem längeren Aufenth alt in einer Umgebung mit einer hohen Konzentration an Kohlenwasserstoffen verändern Menschen normalerweise ihr Blutbild zum Schlechteren. Zunächst sinkt der Hämoglobin- und Erythrozytenspiegel bei den Opfern.

Auch bei Überschreitung des MPC in der Luft können sich Kohlenwasserstoffe extrem negativ auf die Leber des Menschen auswirken. Darüber hinaus schädigen solche Verbindungen das endokrine System erheblich. Bei längerer Exposition gegenüber einer Person wird die Arbeit der endokrinen Drüsen gestört. Außerdem wirken solche Substanzen äußerst schädlich auf das Nervensystem und die Lunge.

Auf städtischer Ebene sind Kohlenwasserstoffe unter anderem in der Lage, den sogenannten photochemischen Smog zu bilden. Bei komplexen Umwandlungen in der atmosphärischen Luft entstehen aus Verbindungen dieser Art hochgiftige Substanzen. Dies können beispielsweise Aldehyde oder Ketone sein.

Der Schaden von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid

Diese beiden Substanzen können unter bestimmten Bedingungen sehr gefährlich für den menschlichen Körper werden. Der Aufenth alt in einer mit Schwefelwasserstoff gesättigten Umgebung in einer Konzentration von 0,006 mg/dm3 beispielsweise für 4 Stunden kann zu negativen Folgen führen wie:

• Kopfschmerzen;
• Photophobie;
• laufende Nase;
• Tränenfluss.

Wanneine Erhöhung der Konzentration auf 0,2-0,28 mg / dm³ bei einer Person gibt es ein brennendes Gefühl in den Augen, Reizungen in Nase und Rachen. Eine Erhöhung der Schwefelwasserstoffmenge um 1 mg / dm^{3 führt zu einer akuten Vergiftung, begleitet von Krämpfen, Bewusstlosigkeit und schließlich mit Todesfolge. Besonders sorgfältig müssen in den Unternehmen die Normen bezüglich des MPC einer Mischung von Schwefelwasserstoff mit Kohlenwasserstoffen eingeh alten werden. In Kombination können diese Substanzen dem Menschen noch mehr Schaden zufügen als einzeln.}

Kohlendioxid, das bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entsteht, hat eine narkotische Wirkung auf den menschlichen Körper. Auch wirkt diese Substanz reizend auf die Schleimhäute des Menschen. Infolge seiner längeren Exposition werden bei den Opfern die folgenden negativen Symptome beobachtet:

• Schwindel;
• hust;
• Bluthochdruck.

Wenn man sehr hohe Dosen Kohlendioxid einatmet, kann man sogar sterben. Ein tödlicher Ausgang führt beispielsweise zum Aufenth alt in einem Raum, in dem die Konzentration dieser Substanz in der Luft 20 % erreicht.

Der Schaden von Benzin

Dieser Kraftstoff, der ein Produkt der Ölraffination ist und eine große Menge an Kohlenwasserstoffen enthält, kann für Mensch und Umwelt äußerst gefährlich sein. Zum Beispiel verschmutzen nur 300 g Benzin, das beim Tanken verschüttet wird, 200.000 m3 Luft.

Vorschriften bezüglich MPCs von Ölkohlenwasserstoffen in der Luft bei der Verwendung von Benzin müssen daher eingeh alten werdenRichtigkeit. Beim Einatmen der Dämpfe dieses Kraftstoffs für einige Zeit erfährt eine Person:

• Kopfschmerzen;
• Schwindel;
• schwitzen;
• sich betrunken fühlen;
• Trägheit;
• Übelkeit, Erbrechen etc.

Es wird angenommen, dass eine leichte Vergiftung mit Benzindämpfen nach 5-10 Minuten Aufenth alt einer Person in einem Raum mit einer Konzentration im Bereich von 900-3612 mg/m auftritt³. Gleichzeitig tritt bei einem Anstieg dieses Indikators auf 5000-10000 mg/m^{3 eine akute toxische Schädigung des Körpers auf. Die Körpertemperatur einer Person sinkt, der Puls sinkt usw.}

Der Schaden von Benzapyren

Dieser Stoff gehört zur Klasse der aromatischen Kohlenwasserstoffe. Benzopyren entsteht beispielsweise bei der Verbrennung von flüssigen und festen organischen Stoffen (einschließlich Erdölprodukten), Holz, anthropogenen Abfällen. Als natürliche Freisetzungsquellen dieses Stoffes in die Luft sind vor allem Waldbrände und Vulkanausbrüche zu nennen.

Beim Rauchen wird viel Benzapyren freigesetzt. Der Straßenverkehr ist auch eine Quelle der Luft-, Wasser- und Bodenverschmutzung durch diesen Stoff.

Benzapyren gehört wie viele andere Kohlenwasserstoffe, deren MPC streng kontrolliert werden muss, zu den Stoffen der ersten Gefahrenklasse. Es kann durch Einatmen, über die Haut sowie mit Nahrung und Wasser in den menschlichen Körper gelangen. Gleichzeitig ist diese Verbindung neben der krebserzeugenden Wirkung in der Lage, mutogene, hämatotoxische, embryotoxische Wirkungen auf den Menschen auszuüben.

Schaden von Aceton

Dieser Stoff kann Nebenwirkungen habenauf den menschlichen Körper bei Konzentrationen in der Luft von über 500 Teilen pro Million. Die Hauptsymptome einer Acetondampfvergiftung sind Schwindel und Übelkeit. Wenn ein Mitarbeiter des Unternehmens dieser Substanz ständig ausgesetzt ist, wird seine Immunität definitiv abnehmen und es werden sich in Zukunft Atemwegserkrankungen entwickeln.

Maximal zulässige Konzentrationen in der Luft des Arbeitsbereichs

Gemäß Vorschriften sollten MPCs von Kohlenwasserstoffen im Arbeitsbereich 300 mg/m nicht überschreiten³. Gleichzeitig sollte für einen durchschnittlichen täglichen Zeitraum ein einmaliger Höchstwert von 900 mg/m nicht überschritten werden.^3.

Natürlich sehen die Vorschriften auch Höchstleistungen für bestimmte Arten von Kohlenwasserstoffen vor. So werden laut Bundesgesetz MPCs im Arbeitsbereich für verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen (und verwandten Stoffen) bereitgestellt:

• Benzapyren - 0,00015 mg/m3;
• Benzin - 300mg/m³3;
• Aceton - 0,9 mg/m3;
• Schwefelwasserstoff - 10 mg/m³ (gemischt mit Kohlenwasserstoffen - 3 mg/m^3);
• Öl - 10 mg/m3;
• Kohlendioxid - 27000 mg/m3 (Einzeldosis).

Maximal zulässige Konzentrationen in Wasser

MAKs für Kohlenwasserstoffe im Trinkwasser sind natürlich auch gesetzlich vorgesehen. Organisationen, die HB und HB an die Bevölkerung liefern, sollten zunächst die Konzentration von Verbindungen dieser Art von aromatischen Gruppen darin überwachen. So sollte beispielsweise Trinkwasser nicht mehr enth alten (nach russischen SanPiN-Standards):

• Benzol - 10 mcg/cm3;
• Styrol - 100 mcg/cm3;
• Benzapyren - 5 mcg/cm3.

Natürliche Gewässer sollten beispielsweise nicht mehr enth alten als:

• Öl - 0,3 mg/m3;
• Benzin - 0,1 mg/m3.

Zulässige Konzentrationen im Boden

Die Erde sollte natürlich nicht mit verschiedenen Arten von Kohlenwasserstoffen verschmutzt werden. Standards in Russland regeln die maximalen Konzentrationen verschiedener Chemikalien, einschließlich Kohlenwasserstoffe, in landwirtschaftlichen Böden, Siedlungen, Sanitärschutzzonen von Wasserquellen, Resorts und einzelnen Unternehmen.

Nach den Vorgaben des Bundesgesetzes sind beispielsweise folgende MPCs für Ölkohlenwasserstoffe im Land vorgesehen:

• für Benzapyren - 0,02 mg/kg;
• für Benzin - 0,1 mg/kg.

Gesättigte Kohlenwasserstoffe

Sowohl limitierende als auch ungesättigte Verbindungen dieser Art können der menschlichen Gesundheit erheblichen Schaden zufügen. Natürlich regeln die Normen auch den MPC von gesättigten Kohlenwasserstoffen. Solche Verbindungen wiederum werden unterteilt in:

• Alkane;
• Cycloalkane.

Beispiele für gesättigte Kohlenwasserstoffe sind Methan, Butan, Ethan. Auch einige andere Substanzen gehören zu dieser Gruppe. Die Normen sehen MPC für gesättigte Kohlenwasserstoffe im Arbeitsbereich sowie für ungesättigte Verbindungen mit 300 mg/m33 vor. Die Einh altung dieser Regeln gewährleistet die ArbeitssicherheitUnternehmenspersonal.

Russische Gesetzgebung

Wenn der MPC von Kohlenwasserstoffen im Arbeitsbereich des Unternehmens überschritten wird, kann die Gesundheit der Arbeitnehmer, wie wir herausgefunden haben, tatsächlich erheblich geschädigt werden. Die Verantwortung hierfür liegt natürlich in erster Linie beim Arbeitgeber. Es ist die Verw altung, die die Schadstoffkonzentration in der Luft der Werkshallen am gründlichsten kontrollieren sollte.

Die Gesetzgebung Russlands in Bezug auf die MPC gefährlicher Verbindungen in Unternehmen ändert sich ständig und in Richtung einer Verschärfung. 1968 betrug beispielsweise der MPC des ungesättigten Kohlenwasserstoffs Benzol in der Luft 20 mg pro m³. Derzeit sollte dieser Wert 5 mg/m nicht überschreiten^3.

Was gemessen wird

Eine direkte oder indirekte Schädigung des menschlichen Körpers können natürlich auch die in Wasser und Boden enth altenen Kohlenwasserstoffe verursachen. Doch solche in der Luft gelösten Stoffe sind besonders gefährlich. Die Kontrolle des Kohlenwasserstoffgeh alts in der Atmosphäre von Werkstätten in unserem Land erfolgt normalerweise mit speziellen Geräten - Gasanalysatoren.

Solche Geräte können unter anderem kontinuierlich den Geh alt an Schadstoffen in der Luft messen. Dementsprechend können die für die Vermeidung der Überschreitung des MPC an Kohlenwasserstoffen zuständigen Mitarbeiter zeitnah auf bestimmte festgestellte Abweichungen in Bezug auf den Geh alt an Kohlenwasserstoffen in der Atmosphäre reagieren. Außerdem sind moderne Gasanalysatoren in der Lage:

• Überwachungsdaten aufzeichnen und speichern;
• an ein gemeinsames Warn- und Kontrollsystem anschließen.

Arten von Gasanalysatoren

Geräte dieses Typs können verwendet werden, um den MPC von Ölkohlenwasserstoffen und anderen Schadstoffen zu kontrollieren:

• stationär;
• tragbar;
• individuell.

Stationäre Gasanalysatoren dienen der kontinuierlichen Überwachung des Geh alts an Kohlenwasserstoffen in der Luft, beispielsweise in der Werkstatt eines Unternehmens. Tragbare Geräte dieser Art werden für Einzelmessungen der Konzentration solcher Verbindungen verwendet. Einzelne Gasanalysatoren werden an Arbeiter ausgegeben, um sie vor einer Kohlenwasserstoffvergiftung zu schützen. Solche modernen Geräte sind unter anderem in der Lage, nicht nur den Anteil gefährlicher Stoffe oder brennbarer Gase in der Luft zu messen, sondern auch Sauerstoff.

Welche Gasanalysatoren sollten für Kohlenwasserstoffe verwendet werden

Zu diesem Zweck erlauben die Normen in den Unternehmen der Gas-, Öl- und chemischen Industrie den Einsatz von Steuergeräten der folgenden Typen:

• Photoionisation;
• mit nichtdispersiven Infrarotdetektoren.

Zur Kontrolle der atmosphärischen Luft in der Werkstatt werden heute meist spezielle IR-Detektoren eingesetzt. In solchen Geräten wird die Konzentration von Kohlenwasserstoffen durch die Intensität der Absorption von Infrarotstrahlung bei einer Wellenlänge gemessen. Beispielsweise wird der Geh alt an C₂-C_{10-Verbindungen in der Luft durch Absorption bei einer Länge von 3,4 µm bestimmt. Dies ist hauptsächlich auf die Streckschwingungen der C-H-Bindungen von Alkylgruppen zurückzuführen.}

Die Identifizierung von Kohlenwasserstoffen mit IR-Detektoren ist nur möglich, wenn das volle Absorptionsspektrum im IR-Bereich gemessen wird. Auch können solche Geräte keine selektive Bestimmung der Konzentration von aliphatischen Kohlenwasserstoffen ermöglichen. Eine solche Kontrolle in der Anlage erfolgt durch Gaschromatographie (Trennung von Gemischen flüchtiger Verbindungen).

Konzentrationen in der Umgebungsluft und Vermeidung von Umweltverschmutzung

Die Kontrolle über den MPC von Kohlenwasserstoffen in der Luft des Arbeitsbereichs von Unternehmen sollte daher am gründlichsten durchgeführt werden. Die Nichteinh altung der Normen für den Geh alt solcher Verbindungen in der Luft der Werkstätten führt mit Sicherheit zu Erkrankungen der Mitarbeiter des Werks oder der Fabrik.

Allerdings müssen Unternehmen, die mit Kohlenwasserstoffen arbeiten, natürlich auch dafür sorgen, dass diese Stoffe in keiner Weise die Umwelt belasten. Verbindungen dieser Art gelangen in die Atmosphäre, in Gewässer und Böden am häufigsten, wenn sie durch Pipelines transportiert werden. Gleichzeitig kann es sowohl entlang der gesamten Rohrleitungslänge als auch an Pumpstationen zu Verlusten solcher Stoffe durch Verdunstung und Leckagen kommen.

Für gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe wird MPC in der atmosphärischen Luft derzeit in Russland leider nicht durch föderale Dokumente geregelt. Allerdings gibt es Hygienevorschriften bezüglich der Konzentration einiger spezifischer Verbindungen dieser Sorte. Zum Beispiel ist MPC in der Atmosphäre:

• für Methan - 50 mg/m3;
• Butan - 200 mg/m3;
• Pentan - 100/25 mg/m3;
• Hexan - 60 mg/m3.

Um eine Überschreitung der maximal zulässigen Konzentration von gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen in der atmosphärischen Luft zu verhindern, werden beim Verlegen von Rohrleitungen verschiedene Arten von Isolierbeschichtungen verwendet. Am häufigsten verwenden Unternehmen zu diesem Zweck bituminösen Mastix. Außerdem können Unternehmen elektrochemische Methoden zum Schutz von Autobahnen anwenden. Um eine Verschmutzung der Atmosphäre, des Bodens und des Wassers zu verhindern, führen Spezialisten außerdem eine systematische Überwachung des Zustands von Rohrleitungen mit Lecksuchern durch.

Chemie- und Erdölunternehmen selbst können sicherlich die Atmosphäre mit Kohlenwasserstoffen verschmutzen. Um die Freisetzung großer Mengen dieser Verbindungen in die Umwelt zu vermeiden, verwenden Anlagen dieser Spezialität häufig eine moderne Methode zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen. Bei hohen Konzentrationen (170-250 g/m³³) solcher Verbindungen wird dazu Kühlkondensation eingesetzt, bei mittleren Konzentrationen (140-175 g/m³³ ) - Absorption, bei niedriger (50-140 g/m²^{3) - auch Absorption. In den meisten Fällen ermöglichen solche einfachen Techniken eine genaue Beobachtung der MPCs von Kohlenwasserstoffen, die in der Gas- und Ölindustrie in die Umwelt emittiert werden, ohne besonderen Aufwand.}