MPC للهيدروكربونات: العوامل الكيميائية لبيئة العمل

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 13:49

تلوث الهواء والماء بأنواع مختلفة من المواد الكيميائية له تأثير ضار للغاية على حالة البيئة. في أي مؤسسة حديثة ، بالطبع ، يجب مراعاة جميع أنواع المعايير البيئية دون فشل. هذا سيضمن سلامة كل من عمال المصنع والأشخاص الذين يعيشون بجانبه.

هناك العديد من المواد الكيميائية التي يمكن أن يكون لها تأثير ضار على جسم الإنسان. على سبيل المثال ، في الوقت الحالي في روسيا ، تم تطوير معايير معينة للهيدروكربونات MPC. اليوم ، للأسف ، تمثل هذه المركبات حوالي 70 ٪ من جميع التلوث في الغلاف الجوي. الامتثال لمعايير تركيزات الهيدروكربون ، على سبيل المثال ، مؤسسات الصناعة الكيميائية وتكرير النفط.

لما يتم توفير معايير MPC

الضرر الناجم عن أنواع مختلفة من المواد الكيميائية ، بما في ذلك الهيدروكربونات ، يمكن أن يسبب ضررًا خطيرًا جدًا للإنسان. لذلك ، تنص المعايير أيضًا على الحد الأقصى للتركيزات المسموح بها (MPC) لبعض المركبات. يتم تطوير هذه الوثائق بحيث تحتوي المواد الكيميائية الموجودة فيهاالهواء ، في المقام الأول لا يسبب مشاكل أو أمراض صحة الإنسان. أيضًا ، عند حساب هذه المعايير ، يأخذ الخبراء في الاعتبار عاملًا مثل تأثير الاتصالات على المدى الطويل للأجيال الحالية واللاحقة.

ما هي الهيدروكربونات

إجمالاً ، لدى بلدنا معايير MPC لأكثر من 1200 نوع مختلف من المواد الكيميائية. في الواقع ، تسمى الهيدروكربونات بالمواد العضوية ، وتتكون فقط من ذرات الهيدروجين والكربون. في الكيمياء ، تعتبر هذه المركبات أساسية. تعتبر جميع المواد الأخرى في كثير من الحالات من مشتقاتها.

في الطبيعة ، توجد الهيدروكربونات في كل من الحالة السائلة والصلبة أو الغازية. من بين أمور أخرى ، هناك رواسب مركزة من هذه المواد على كوكبنا.

أنواع الهيدروكربونات

جميع هذه المواد مقسمة بشكل أساسي إلى مفتوحة أو لا حلقية ومغلقة (كربو حلقية). يصنف النوع الأول من المركبات إلى:

• مشبع - ميثان ، ألكانات ، بارافينات ؛
• غير مشبع بروابط متعددة - هيدروكربونات أولفين ، أسيتيلنيك ، ديين.

المركبات المشبعة من مجموعة الميثان هي الجزء الرئيسي من النفط ومنتجات النفط ، وكذلك الغازات الطبيعية القابلة للاحتراق.

تنقسم الهيدروكربونات الكربونية الحلقية بدورها إلى:

• أليسيليك ؛
• عطري

قد يكون النوع الأخير من المركبات موجودًا أيضًا في الزيت. ومع ذلك ، نادرا ما المواد في هذه المجموعةتهيمن في تكوينها على الهيدروكربونات الأخرى.

أيضًا ، يتم تصنيف جميع الهيدروكربونات إلى:

• هامشي (С2-С5) ؛
• غير محدود (С1-С10).

الشركات التي يجب مراقبتها

مجال استخدام مركبات المجموعات C2-C5 و C1-C10 في الاقتصاد الوطني حاليًا واسع جدًا. يجب أن يتم التحكم في الامتثال لـ MPC لمخاليط الهيدروكربونات أولاً وقبل كل شيء ، بالطبع ، في شركات معالجة النفط والغاز. أيضًا ، يتم استخدام هذه المركبات على نطاق واسع:

• في الصناعة الكيميائية ؛
• وقود ؛
• سهل
• طعام ؛
• في الزراعة.

يتم إنتاج الهيدروكربونات في نفس الوقت ، بما في ذلك في بلدنا ، في الحقول:

• نفط ؛
• غاز ؛
• فحم ؛
• الصخر الزيتي.

الهيدروكربونات الأكثر شيوعًا والمواد ذات الصلة

إلحاق الضرر بالناس والبيئة ، لذلك يمكن لجميع المركبات في هذه المجموعة أن تفعل ذلك. لكن غالبًا ما يواجه الشخص تأثيرًا سلبيًا لأنواع المواد التالية:

• كبريتيد الهيدروجين (الموجود في غازات الهيدروكربون) ؛
• ثاني أكسيد الكربون (ينتج عن طريق حرق الهيدروكربونات) ؛
• وقود بنزين وأبخرة (تحتوي على هيدروكربونات) ؛
• benzapyrene ؛
• أسيتون (أحد مشتقات الهيدروكربونات) ، إلخ.

ضرر على جسم الإنسان

بعض أنواع C2-C5 و C1-C10 قادرة على التأثير على الأشخاص حتىتأثير مطفر خطير. هذا هو السبب في أن الشركات يجب أن تمتثل بدقة لمعايير MPC في هواء منطقة العمل ، الهيدروكربونات الزيتية ، إلخ. أولاً وقبل كل شيء ، هذه المركبات تضر بنظام القلب والأوعية الدموية البشري. أيضًا ، مع الإقامة الطويلة في بيئة بها تركيز عالٍ من الهيدروكربونات ، عادةً ما يغير الناس تعداد الدم إلى الأسوأ. بادئ ذي بدء ، ينخفض مستوى الهيموجلوبين وكريات الدم الحمراء في الضحايا.

أيضًا ، عندما يتم تجاوز MPC في الهواء ، يمكن أن يكون للهيدروكربونات تأثير سلبي للغاية على كبد الناس. بالإضافة إلى ذلك ، تسبب هذه المركبات ضررًا كبيرًا لجهاز الغدد الصماء. مع التعرض المطول للشخص ، يتم تعطيل عمل الغدد الصماء. بالإضافة إلى أن هذه المواد لها تأثير ضار للغاية على الجهاز العصبي والرئتين.

على نطاق المدينة ، الهيدروكربونات ، من بين أمور أخرى ، قادرة على تشكيل ما يسمى الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. في عملية التحولات المعقدة في الهواء الجوي ، تتكون مواد شديدة السمية من مركبات من هذا النوع. يمكن أن تكون هذه ، على سبيل المثال ، الألدهيدات أو الكيتونات.

ضرر كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون

يمكن أن تصبح هاتان المادتان خطرتان للغاية على جسم الإنسان في ظل ظروف معينة. أن تكون في بيئة مشبعة بكبريتيد الهيدروجين بتركيز 0.006 مجم / ديسيمتر3لمدة 4 ساعات ، على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي إلى عواقب سلبية مثل:

• صداع
• الضياء ؛
• سيلان الأنف
• تمزق.

متىزيادة التركيز إلى 0.2-0.28 ملغم / دسم³في الشخص هناك إحساس بالحرقان في العينين وتهيج في الأنف والحلق. تؤدي زيادة كمية كبريتيد الهيدروجين بمقدار 1 مجم / ديسيمتر^{3إلى تسمم حاد مصحوب بتشنجات وفقدان للوعي وينتهي في النهاية بالوفاة. يجب مراعاة المعايير المتعلقة بـ MPC لمزيج من كبريتيد الهيدروجين مع الهيدروكربونات بعناية خاصة في الشركات. مجتمعة ، يمكن أن تسبب هذه المواد ضررًا للأشخاص أكثر من الأفراد.}

ثاني أكسيد الكربون ، الذي يتكون أثناء احتراق الهيدروكربونات ، له تأثير مخدر على جسم الإنسان. أيضا ، هذه المادة لها تأثير مزعج على الأغشية المخاطية للناس. نتيجة تعرضه لفترة طويلة ، لوحظ الأعراض السلبية التالية في الضحايا:

• دوار ؛
• سعال
• ارتفاع ضغط الدم.

عند استنشاق جرعات عالية جدًا من ثاني أكسيد الكربون ، يمكن للشخص أن يموت. النتيجة المميتة ، على سبيل المثال ، تؤدي إلى البقاء في غرفة حيث يصل تركيز هذه المادة في الهواء إلى 20٪.

اضرار البنزين

هذا الوقود ، وهو منتج لتكرير النفط ويحتوي على كمية كبيرة من الهيدروكربونات ، يمكن أن يكون خطيرًا للغاية لكل من البشر والبيئة. على سبيل المثال ، انسكب 300 جرام فقط من البنزين أثناء إعادة التزود بالوقود مما يلوث 200 ألف متر3هواء.

يجب مراعاة اللوائح المتعلقة بمنطقة البحر المتوسط الشريكة للهيدروكربونات النفطية في الهواء عند استخدام البنزين فيصحة. عند استنشاق أبخرة هذا الوقود لبعض الوقت ، يعاني الشخص:

• صداع
• دوار ؛
• تعرق ؛
• الشعور بالسكر ؛
• تباطؤ ؛
• غثيان ، قيء ، إلخ.

يُعتقد أن التسمم الخفيف بأبخرة البنزين يحدث بعد 5-10 دقائق من إقامة الشخص في غرفة بتركيز في حدود 900-3612 مجم / م³. في الوقت نفسه ، مع زيادة هذا المؤشر إلى 5000-10000 مجم / م^{3، يحدث ضرر سام حاد للجسم. تنخفض درجة حرارة جسم الإنسان ، وينخفض النبض ، وما إلى ذلك.}

ضرر البنزابيرين

تنتمي هذه المادة إلى فئة الهيدروكربونات العطرية. يتشكل البنزوبرين ، على سبيل المثال ، أثناء احتراق المواد العضوية السائلة والصلبة (بما في ذلك المنتجات البترولية) ، والخشب ، والنفايات البشرية. من المصادر الطبيعية لإطلاق هذه المادة في الهواء ، يمكن ملاحظة حرائق الغابات والانفجارات البركانية قبل كل شيء.

يتم إطلاق الكثير من البنزابيرين عند التدخين. النقل البري هو أيضًا مصدر لتلوث الهواء والماء والتربة بهذه المادة.

مثل العديد من الهيدروكربونات الأخرى ، التي يجب أن تخضع MPC لرقابة صارمة ، ينتمي البنزابيرين إلى مواد من فئة الخطر الأولى. يمكن أن يدخل جسم الإنسان عن طريق الاستنشاق ، عن طريق الجلد ، وكذلك مع الطعام والماء. في الوقت نفسه ، بالإضافة إلى التأثير المسرطنة ، فإن هذا المركب قادر على إحداث تأثيرات مطفرة ، سامة للدم ، سامة للجنين على الناس.

ضرر الأسيتون

قد يكون لهذه المادة آثار ضارةعلى جسم الإنسان بتركيزات في الهواء أعلى من 500 جزء في المليون. الأعراض الرئيسية لتسمم بخار الأسيتون هي الدوخة والغثيان. إذا تعرض موظف في المؤسسة باستمرار لهذه المادة ، فإن مناعته ستنخفض بالتأكيد وستتطور أمراض الجهاز التنفسي في المستقبل.

التركيزات القصوى المسموح بها في هواء منطقة العمل

وفقًا للوائح ، يجب ألا تتجاوز منطقة البحر المتوسط الشريكة للهيدروكربونات في منطقة العمل 300 مجم / م³. في الوقت نفسه ، بالنسبة لمتوسط الفترة اليومية من الوقت ، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لمؤشر المرة الواحدة 900 مجم / م^3.

بالطبع ، تنص اللوائح أيضًا على أقصى أداء لأنواع محددة من الهيدروكربونات. لذلك ، وفقًا للقانون الفيدرالي ، يتم توفير دول البحر المتوسط الشريكة في منطقة العمل لأنواع مختلفة من الهيدروكربونات (والمواد ذات الصلة):

• benzapyrene - 0.00015 mg / m3؛
• بنزين - 300mg / م3؛
• أسيتون - 0.9 مجم / م3؛
• كبريتيد الهيدروجين - 10 مجم / م³(مختلط مع الهيدروكربونات - 3 مجم / م^{3) ؛}
• زيت - 10 مجم / م3؛
• ثاني أكسيد الكربون - 27000 مجم / م3(جرعة واحدة).

التركيزات القصوى المسموح بها في الماء

MACs للهيدروكربونات في مياه الشرب ، بالطبع ، منصوص عليها أيضًا في اللوائح. يجب على المنظمات التي تزود السكان HB و HB أولاً وقبل كل شيء مراقبة تركيز مركبات هذا النوع من المجموعة العطرية فيها. لذلك ، على سبيل المثال ، يجب ألا تحتوي مياه الشرب على المزيد (وفقًا لمعايير SanPiN الروسية):

• بنزين - 10 ميكروغرام / سم3؛
• ستايرين - 100 ميكروغرام / سم3؛
• benzapyrene - 5 mcg / cm3.

يجب ألا تحتوي المسطحات المائية الطبيعية ، على سبيل المثال ، على أكثر من:

• زيت - 0.3 مجم / م3؛
• بنزين - 0.1 مجم / م3.

التركيزات المسموح بها في التربة

الأرض ، بالطبع ، لا ينبغي أن تكون ملوثة بأنواع مختلفة من الهيدروكربونات. تنظم المعايير في روسيا الحد الأقصى لتركيزات المواد الكيميائية المختلفة ، بما في ذلك الهيدروكربونات ، في التربة الزراعية والمستوطنات ومناطق الحماية الصحية لمصادر المياه والمنتجعات والمؤسسات الفردية.

وفقًا للمعايير المنصوص عليها في القانون الفيدرالي ، على سبيل المثال ، يتم توفير دول البحر المتوسط الشريكة التالية للهيدروكربونات النفطية في الأرض:

• للبنزابرين - 0.02 ملغم / كغم ؛
• للبنزين - 0.1 مجم / كجم

الهيدروكربونات المشبعة

يمكن أن تسبب كل من المركبات المحددة وغير المشبعة من هذا التنوع ضررًا كبيرًا لصحة الإنسان. بالطبع ، المعايير ، بالطبع ، تنظم أيضًا MPC للهيدروكربونات المشبعة. وتنقسم هذه المركبات بدورها إلى:

• الكانات ؛
• ألكانات حلقي

أمثلة على الهيدروكربونات المشبعة الميثان ، البيوتان ، الإيثان. تنتمي بعض المواد الأخرى أيضًا إلى هذه المجموعة. تنص المعايير على MPC للهيدروكربونات المشبعة في منطقة العمل ، وكذلك للمركبات غير المشبعة ، عند 300 مجم / م3. سيضمن الامتثال لهذه القواعد سلامة العملأفراد المؤسسة.

التشريع الروسي

عندما يتم تجاوز MPC للهيدروكربونات في منطقة عمل المؤسسة ، يمكن أن تتضرر صحة العمال بشكل كبير ، كما اكتشفنا. المسؤولية عن هذا ، بالطبع ، تقع في المقام الأول على عاتق صاحب العمل. يجب أن تقوم الإدارة بأقصى قدر من الرقابة على تركيز المواد الضارة في هواء ورش المصنع.

تشريعات روسيا من حيث MPC للمركبات الخطرة في الشركات تتغير باستمرار ، وفي اتجاه التشديد. على سبيل المثال ، في عام 1968 ، كان MPC لهيدروكربون البنزين غير المشبع في الهواء 20 مجم لكل متر مربع³. في الوقت الحالي ، يجب ألا يتجاوز هذا الرقم 5 مجم / م^3.

ما يتم قياسه

يمكن أن يسبب الضرر لجسم الإنسان بشكل مباشر أو غير مباشر ، بالطبع ، بما في ذلك الهيدروكربونات الموجودة في الماء والتربة. لكن هذه المواد المذابة في الهواء خطيرة بشكل خاص. عادة ما يتم التحكم في محتوى الهيدروكربونات في أجواء ورش العمل في بلدنا باستخدام معدات خاصة - أجهزة تحليل الغاز.

يمكن لهذه الأجهزة ، من بين أشياء أخرى ، قياس محتوى المركبات الضارة في الهواء باستمرار. وفقًا لذلك ، يمكن للموظفين المسؤولين عن منع فائض MPC للهيدروكربونات الاستجابة على الفور لبعض الانحرافات المحددة فيما يتعلق بمحتوى الهيدروكربونات في الغلاف الجوي. أيضًا ، أجهزة تحليل الغاز الحديثة قادرة على:

• تسجيل وتخزين بيانات المراقبة
• الاتصال بنظام تحذير وتحكم مشترك.

أنواع أجهزة تحليل الغاز

يمكن استخدام معدات من هذا النوع للتحكم في MPC للهيدروكربونات النفطية والمواد الضارة الأخرى:

• ثابت ؛
• محمول ؛
• فرد

أجهزة تحليل الغازات الثابتة مصممة للمراقبة المستمرة لمحتوى الهيدروكربونات في الهواء ، على سبيل المثال ، في ورشة عمل المؤسسة. تستخدم المعدات المحمولة من هذا النوع للقياسات الفردية لتركيز هذه المركبات. يتم إصدار أجهزة تحليل الغاز الفردية للعمال لحمايتهم من التسمم بالمواد الهيدروكربونية. هذه الأجهزة الحديثة ، من بين أشياء أخرى ، قادرة على قياس ليس فقط نسبة المواد الخطرة أو الغازات القابلة للاحتراق في الهواء ، ولكن أيضًا الأكسجين.

أجهزة تحليل الغاز التي يجب استخدامها للهيدروكربونات

لهذا الغرض ، في مؤسسات الغاز والنفط والصناعات الكيماوية ، تسمح المعايير باستخدام أجهزة التحكم من الأنواع التالية:

• تصوير ضوئي ؛
• مع كاشفات الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة.

في الوقت الحاضر ، غالبًا ما تستخدم أجهزة الكشف الخاصة بالأشعة تحت الحمراء للتحكم في هواء الغلاف الجوي في ورشة العمل. في مثل هذه الأجهزة ، يُقاس تركيز الهيدروكربونات بكثافة امتصاص الأشعة تحت الحمراء بطول موجة واحد. على سبيل المثال ، يتم تحديد محتوى C₂-C_{10من المركبات في الهواء عن طريق الامتصاص بطول 3.4 ميكرومتر. هذا يرجع في المقام الأول إلى اهتزازات التمدد لسندات C-H لمجموعات الألكيل.}

تحديد الهيدروكربونات باستخدام كاشفات الأشعة تحت الحمراء ممكن فقط إذا تم قياس طيف الامتصاص الكامل في منطقة الأشعة تحت الحمراء. أيضًا ، لا يمكن أن توفر هذه الأجهزة تحديدًا انتقائيًا لتركيز الهيدروكربونات الأليفاتية С₂-С_{10. يتم توفير هذا التحكم في المصنع عن طريق كروماتوجرافيا الغاز (فصل مخاليط المركبات المتطايرة).}

تركيزات الهواء المحيط وكيفية تجنب التلوث

يجب أن يتم التحكم في MPC للهيدروكربونات في هواء منطقة عمل المؤسسات ، وبالتالي ، الأكثر دقة. إن عدم الالتزام بالمعايير الخاصة بمحتوى مثل هذه المركبات في هواء ورش العمل سيؤدي بالتأكيد إلى مرض موظفي المصنع أو المصنع.

ومع ذلك ، بالطبع ، يجب على الشركات العاملة في مجال الهيدروكربونات أيضًا التأكد من أن هذه المواد لا تلوث البيئة بأي شكل من الأشكال. تدخل المركبات من هذا النوع إلى الغلاف الجوي ، إلى الماء والتربة في أغلب الأحيان عندما يتم نقلها عبر خطوط الأنابيب. في الوقت نفسه ، يمكن أن تحدث خسائر في هذه المواد نتيجة التبخر والتسرب على طول خط الأنابيب بالكامل وفي محطات الضخ.

بالنسبة للهيدروكربونات المشبعة وغير المشبعة ، فإن MPC في الهواء الجوي في الوقت الحالي في روسيا ، للأسف ، لا يتم تنظيمها بواسطة أي وثائق فيدرالية. ومع ذلك ، هناك لوائح النظافة فيما يتعلق بتركيز بعض المركبات المحددة من هذا الصنف. على سبيل المثال ، MPC في الغلاف الجوي هي:

• للميثان - 50 مجم / م3؛
• بوتان - 200 مجم / م3؛
• بنتان - 100/25 مجم / م3؛
• الهكسان - 60 مجم / م3.

من أجل منع زيادة الحد الأقصى المسموح به للتركيز في الهواء الجوي للهيدروكربونات المشبعة وغير المشبعة ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الطلاءات العازلة عند مد خطوط الأنابيب. في أغلب الأحيان ، تستخدم الشركات المصطكي البيتوميني لهذا الغرض. أيضًا ، يمكن للشركات تطبيق الأساليب الكهروكيميائية لحماية الطرق السريعة. بالإضافة إلى ذلك ، لمنع تلوث الغلاف الجوي والتربة والمياه ، يقوم المتخصصون بإجراء مراقبة منهجية لحالة خطوط الأنابيب باستخدام كاشفات التسرب.

يمكن للشركات الكيميائية والنفطية نفسها بالتأكيد تلويث الغلاف الجوي بالهيدروكربونات. لتجنب إطلاق كميات كبيرة من هذه المركبات في البيئة ، غالبًا ما تستخدم النباتات في هذا التخصص طريقة حديثة لالتقاط الهيدروكربونات. بتركيزات عالية (170-250 جم / م³) من هذه المركبات ، يتم استخدام تكثيف التبريد لهذا الغرض ، بتركيزات متوسطة (140-175 جم / م³) - الامتصاص عند منخفض (50-140 جم / م^{3) - الامتصاص أيضًا. في معظم الحالات ، تتيح مثل هذه التقنيات البسيطة إمكانية المراقبة الدقيقة لمنطقة البحر المتوسط الشريكة للهيدروكربونات المنبعثة في البيئة في صناعات الغاز والنفط دون أي نفقات خاصة.}