Предельно допустимые концентрации

Контроль ПДК вредных веществ

Существует несколько основных способов осуществления контроля. Определение ПДК взвешенных веществ производится путем пропускания фиксированного объема воздуха через фильтр. Затем происходит взвешивание фильтра до и после прохождения воздуха. Разница между результатами – это масса частиц осевшей пыли. Существуют также электрический, фотоэлектрический и другие методы, но их применяют реже.

Газоанализатор предназначен для контроля загазованности колодцев, тоннелей и других подземных сооружений, а также цистерн, баков и т.п. перед спуском в них людей для производства работ Для измерения содержания газообразных примесей применяют следующие методы:

1. Индикаторные. Эти методы предусматривают применение газоанализаторов, представляющих собой трубки с реагентами, через которые пропускается воздух.
2. Санитарно-химические методы. Они проводятся в лабораторных условиях и отличаются высокой точностью. К недостаткам относится необходимость использования сложного оборудования и квалифицированных специалистов. К ним относятся хроматография, колориметрия, фотоколориметрия и другие.
3. Непрерывные автоматизированные. Устанавливаются автоматические приборы, предусматривающие постоянное измерение показателей и подачу сигнала при превышении нормы. Их функционирование основано на фиксации электрических параметров.

Пробы воздуха берутся в местах проведения работ, а также вблизи источников загрязнений. Отслеживаются пути поступления вредных веществ и оцениваются возможные утечки.

На каждом производстве инспектора по охране труда определяют перечень загрязнителей и способы их контролирования. Число пробников и методика отслеживания зависят в основном от установленных правил и решений сотрудников санитарных надзорных организаций.

Загрязнители с общетоксическим действием

Общие токсины вызывают сильное отравление организма в целом. Наиболее явные нарушения заметны со стороны нервной системы человека: возникают судороги, расстройства сознания, паралич. К группе веществ общих токсинов относят ароматические углеводороды и их нитро- и амидопроизводные, органические соединения с фосфором, хлором, а также некоторые неорганические вещества.

Наиболее распространены из них:

• мышьяк и его соединения;
• бензол, толуол, анилин, ксилол;
• дихлорэтан;
• Hg;
• Pb;
• оксид углерода (IV).

Заражение многими из веществ происходит не только на производстве, но и в быту.

Пары — нефть

Пары нефти, углеводородов, сероводорода редко превышают ПДК, хотя не исключается их поступление в зону дыхания машинистов при направлении ветра от скважин к подъемному агрегату. Несмотря на отвод выхлопных газов в сторону подъемного агрегата в кабине машиниста до 20 % проб на оксид углерода превышают ПДК в 1 2 — 1 8 раза.  

Пары нефти конденсируются в конденсаторе 5, а затем в сепараторе 3 разделяются на несконденсировавшийся газ III и сжиженный газ IV, состоящий в основном из углеводородов С3 — С5 с примесью гексанов.  

Пары нефти и продуктов ее переработки, а также углеводородные газы действуют главным образом на центральную нервную систему.  

Пары нефти и нефтепродуктов и газы, вдыхаемые в больших количествах, вредны для здоровья. Особенно сильно воздействуют на организм тяжелые бензины, самыми ядовитыми являются этилированные бензины, еще более вредны сернистые нефти, мазуты и газы. Максимальное допустимое содержание паров и газов в рабочей зоне — предельно допустимая концентрация ( ПДК) — ограничивается правилами безопасности.  

Пары нефти и нефтяной газ при определенном процентном соотношении в воздухе образуют смеси, которые от источника открытого огня или даже незначительной искры взрываются. Особенно опасно образование взрывоопасных концентраций в закрытых помещениях, колодцах, емкостях, газопроводах высокого давления и других объектах газлифтного комплекса. Загорания и взрывы происходят при оттаивании ледяных и гидратных пробок в элементах газокоммуникаций открытым огнем, от искр выхлопных газов автомобиля и других агрегатов, приводимых двигателем внутреннего сгорания, от искр, возникающих при ударе ручного инструмента, при включении и отключении электрического освещения и электрооборудования, а также при сварочных работах, использовании спичек для освещения и курения в газоопасных местах.  

Теряемые пары нефти представляют собой большую ценность как сырье для нефтехимии и производства бензинов. В табл. 5.7.22.2 представлены данные о составе паров в резервуарах одного из нефтедобывающих предприятий Средней Волги.  

Поскольку легкие фракции представляют собой пары нефти, в углеводородном составе которых основную массу составляют компоненты Сз, С4 в, занимающие промежуточное положение между газом и жидкостью ( Сз, 4) или относящиеся при нормальных условиях к жидкостям ( Сз в), основная масса их при изменении термодинамических параметров ( Р, Т) переходит в конденсат, выпадающий уже в трубопроводах газоуравнительной системы.  

С нижней тарелки А поднимаются пары нефти, которые через патрубок 1 поступают под колпачок 2 и затем через нижние его щели — сквозь слой жидкости на тарелке. Так как температура на каждой лежащей выше тарелке все больше снижается ( наиболее низкая температура на самой верхней тарелке, на которую подается холодная флегма), то поступающие с лежащей ниже тарелки пары конденсируются, отдавая свое тепло жидкости на этой тарелке.  

Природные и нефтяные газы, пары нефти и конденсата не вызывают сильных отравлений, но вредны для организма — при длительном вдыхании их человек теряет сознание, у него прекращается дыхание. При постоянном вдыхании нефтяного газа и паров нефти поражается центральная нервная система, снижается артериальное давление, становится реже пульс и дыхание, понижается температура тела.  

Кроме того в воздушную среду выбрасываются пары нефти при изменении уровня жидкости в резервуарах.  

Унифицированные номера этих условных компонентов, составляющих пары нефти, рассматриваются низке.  

УЛФ на Азнакаевском ТП может отбирать все пары нефти, поступающие на ее прием в любой промежуток времени.  

Температурой вспышки называют температуру, при которой пары нефти в смеси с воздухом при приближении пламени дают вспышку, но нефть при этом не загорается. При более высокой температуре вслед за вспышкой загорается сама нефть. Эту температуру называют температурой воспламенения.  

На остальные компоненты ( азот, диоксид углерода и пары нефти) приходится всего 21 99 — ( 20 94 — 0 57) 1 62 м3 / т ( пл.  

Характеристика ПДК как измерителя

Что такое ПДК в экологическом нормировании? Это основной показатель промышленной экологии, на который ориентируются все производственные предприятия. Величины ПДК веществ выведены и распределены по типу химического строения и токсикологического воздействия на живые организмы. Созданы ГОСТы, соблюдение которых является обязательным.

В зависимости от среды, в которой находятся вредные вещества, ПДК измеряется в:

• мг/дм3 – для измерения в гидросфере;
• мг/м3 – для измерений в атмосфере и воздухе рабочего пространства;
• мг/кг – для определения показателя в грунте.

При выведении значения ПДК учитывается пагубное воздействие не только на человека, но и на все живые организмы в целом. Соблюдение установленных норм позволяет сохранить всю экосистему, а не отдельные виды животного и растительного мира.

Разновидности вредных веществ

В перечень вредных элементов включается 850 наименований. Они подразделяются на четыре категории:

1. Чрезвычайно опасные – опасной считается концентрация меньше 0,1 мг/метр (к примеру, это ртуть, свинец).
2. С высокой опасностью – концентрация свыше 0,1-1 мг/метр (хлор и серная кислота).
3. Умеренно опасные – концентрация 1-10 мг/метр (метиловый спирт).
4. С низкой опасностью – концентрация больше 10 мг/метр (аммиак и ацетон).

Вредные элементы также распределяются по группам по виду воздействия:

• Раздражающие элементы (аммиак и хлор).
• Удушающие вещества (оксид углерода).
• Наркотические элементы (ацетон).
• Соматические (мышьяк и свинец).
• Общетоксичные (ртуть и оксид углерода).
• Аллергены (альдегиды).
• Канцерогенные элементы, которые могут спровоцировать развитие рака (асбест, ароматические углероды).
• Мутагенные (свинец и формальдегид).
• Воздействующие на репродуктивную систему (свинец и марганец).

ВНИМАНИЕ! Разделение по группам опасности имеет важный смысл. Чем более высокий класс опасности, тем меньше концентрации элемента нужно для нанесения вреда

Характеристики некоторых вредных элементов

Введение ПДК обусловлено тем, что элементы наносят вред организму. Каждое вещество имеет свой негативный эффект. Рассмотрим некоторые из этих эффектов:

• Соляная кислота: разъедание кожного покрова и дыхательных путей, появление пневмонии, отека легких, эрозия зубной эмали.
• Метан: удушье, головная боль, негативное влияние на нервную систему.
• Сероводород: раздражение кожных покровов и дыхательных путей, отек легких, потеря сознания.
• Бензин (ПДК составляет 300 мг/м3): тошнота, головокружение, галлюцинации, судороги.
• Ацетон (ПДК составляет 0,9 мг/м3): судороги, кашель, тошнота.
• Нефть (ПДК составляет 10 мг/м3): головная боль, боль в сердце, бессонница.

Некоторые элементы не вызывают никакого негативного эффекта при их небольшой концентрации. Однако превышение ПДК приводит к вышеназванным эффектам.

Комментарии

1. Разные значения для разных сред исходя из среднесуточного поступления в организм. Так, объём потребляемой внутрь человеком воды в течение суток значительно меньше чем объём вдыхаемого воздуха, соответственно и вредное вещество с водой будет попадать в организм меньше. Атмосферным воздухом населённых мест (и жилых помещений) человек дышит круглосуточно в течение всей жизни, а воздухом производственных помещений только в рабочее время и только в работоспособный период жизни. Атмосферным воздухом дышат все люди, включая и с более слабым состоянием организма, в том числе дети, на производство допускаются люди в расцвете сил и компенсаторных механизмов организма и относительно не имеющие проблем со здоровьем.

Расшифровка ПДК: экология в разных направлениях

В каждом экологическом направлении расшифровка этого термина будет иметь несколько отличающееся значение.

Всё дело заключается в том, что сами по себе атмосферная среда, водная сфера и почва имеют некоторые особенности.

В почве

Нормативы содержания разнообразных вредных веществ в почве определяются экологами-гигиенистами в соответствии с несколькими критериями.

При этом есть некоторая приоритетность. Наиболее вредными считаются пестициды и их разновидности.

Следующая ступень — тяжёлые металлы. За ними идут микроэлементы и нефтепродукты.

Завершают эту цепочку сернистые соединения и прочие вещества, которые относятся к природе органического синтеза.

Проще всего показать ПДК в этом направлении в виде таблицы:

Что примечательно, все эти цифры справедливы с определенными лимитирующими показателями вредности

Не менее важно и то, что расчёт ПДК ведётся в соотношении мг на 1 кг

В атмосферном воздухе

Определение таких показателей в воздухе имеет свои особенности. Итак, как следует понимать сокращение ПДК в экологии, если речь идёт об атмосфере? Тут в приоритете выявление 10 основных вредных элементов.

К их числу относятся:

• взвешенные вещества;
• окись углерода;
• сернистый газ и другие элементы.

Основные ПДК для этой экологической категории были выявлены и установлены ещё во времена СССР, но остаются справедливыми и в настоящий момент.

Как нужно измерять концентрацию вредных элементов

Работодатель должен проводить контрольные мероприятия, направленные на выявление концентрации вредных элементов в воздухе. Обязанности по контролю несут сотрудники, ответственные за охрану труда в фирме.

Если на производстве присутствуют вредные элементы 1 класса опасности, контроль должен быть беспрерывным. Осуществляется он посредством самопишущих приборов. Последние подают сигнал при превышении ПДК. Однако приборы можно применить не во всех случаях. Иногда может осуществляться отбор проб воздуха с их последующим анализом. Пробы нужно брать в зоне дыхания сотрудника. Это 0,5 метра от лица работника. Отбор проводится не реже 5 раз за смену

Это высокая частота, однако это важно при производстве с повышенной опасностью

Если в воздухе присутствует несколько элементов однонаправленного действия, сумма их концентраций должна составлять не более 1. Рассмотрим примеры веществ с однонаправленным действием:

• Фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты.
• Разные формы спиртов.
• Сернистый и серный ангидрид.
• Разные формы кислот.
• Формальдегид и соляная кислота.
• Разные виды ароматических углеводородов.
• Бромистый метил и сероуглерод.

Если в воздухе присутствуют вредные вещества, которые не отличаются однонаправленным действием, рассчитывается объем воздуха при установлении вентиляции. При расчетах за единицу нужно брать вредное вещество, предполагающее подачу наибольшего объема воздуха.

При расчете ПДК применяется эта информация:

• Токсичность и степень негативного влияния при одноразовом контакте с веществом.
• Условия появления токсичных элементов.
• Об агрегатном состоянии вещества.
• Химическое строение, физические характеристики.

Все предприятия, в работе которых участвуют вредные элементы, должны снизить их содержание в воздухе до минимума. Для этого создаются и внедряются новые технологии и организуются сопутствующие мероприятия.

Основные источники загрязнения атмосферы

Все источники загрязнения делятся на природные и антропогенные. К природным источникам можно отнести извержения вулканов, пыль, поднимаемую с поверхности пустынь и саванн, метан, выделяющийся из болот, лесные и торфяные пожары и так далее.

Однако наиболее часто проблемы с загрязнением воздуха имеют антропогенную природу. К основным источникам загрязнения атмосферы относят транспорт, энергетику, промышленность, сельское хозяйство, свалки бытовых отходов, техногенные аварии, курение, строительство, добычу полезных ископаемых, бытовую и коммунальную деятельность, войны, праздники и т. д. Рассмотрим каждый из них в отдельности:

• Транспорт считается наиболее серьезным источником загрязнения воздуха. На него приходится 17 % от общего объема вредных выбросов в атмосферу, производимых человеком. Еще одним минусом является то, что выхлопные трубы автомобилей находятся практически у нашего носа. При работе автомобиля образуются разные типы загрязнителей: сажа, пыль, углеводороды, оксиды серы, азота, угарный газ, тяжелые металлы. Одним из вредных компонентов транспортных выбросов является бензол. При неблагоприятных условиях может образоваться бензпирен, который считается сильным канцерогеном. Во все мире предпринимаются усилия для снижения транспортных выбросов. Все больше людей в развитых странах теперь отдает предпочтение электромобилям или велосипедам, либо использует общественный транспорт.
• Энергетика особенно опасна своим воздействием на климат. Непосредственно на наше здоровье она влияет не так сильно. Дело в том, что выбросы в этом случае удалены от места, где живет человек. При работе угольных электростанций, помимо СО2, выделяются соединения серы, азота, угарный газ, сажа, зола, радиоактивные элементы (в небольшом количестве) и т. д. При работе газовых станций выбросов гораздо меньше. Поэтому они более предпочтительны для сохранения экологии. Атомные станции при авариях могут выбрасывать большие количества радионуклидов, зато для климата не представляют никакой опасности.
• Промышленность выделяет разнообразные химические компоненты, а также пыль, сажу, золу. Уровень опасности выбросов сильно варьирует от предприятия к предприятию. Многие заводы расположены в городах и оказывают влияние на здоровье человека.
• Сельское хозяйство является важным источником метана, закиси азота, пыли и дымов, а также всех соединений, которые связаны с работой уборочной техники. Наиболее опасным сельскохозяйственным источником загрязнения атмосферы признаны коровы.
• Свалки твердых бытовых, промышленных и строительных отходов выделяют хлорорганические соединения, пыль, сажу, асбест и многие другие вредные вещества. Они являются важным источником выбросов в атмосферу метана. При правильной утилизации бытового мусора эффект от загрязнения можно свести к минимуму.
• При техногенных авариях в атмосферу могут выбрасываться углеводороды, аммиак, хлор, сажа, соединения серы. При пожарах характер выбросов напрямую зависит от того, что горит. Наиболее вредным в этом случае считается горение пластика на основе поливинилхлорида.
• При курении в атмосферу выделяются различные вредные соединения, включая тяжелые металлы, радиоактивные элементы, канцерогенные вещества, а также угарный газ, сажа. Хотя объем данных выбросов невелик, вред курения для здоровья окружающих может быть значительным, так как многие предпочитают курить в закрытом помещении, что ведет к накоплению загрязнителей.
• Строительство является источником выброса пыли, органических соединений, резко пахнущих веществ и т. д. Их вдыхание может вызвать головную боль. Наиболее опасным видом пыли, которая может образоваться при строительных работах, является асбестовая пыль.
• При добыче полезных ископаемых выделяется пыль, которая может содержать вредные, и даже радиоактивные, элементы.
• Бытовая и коммунальная деятельность ведет к выбросам, связанным с сжиганием топлива, использованием распылителей, пылящих материалов и т. д.
• При войнах и праздниках выделяется пыль, дым, которые связаны с горением пороха в петардах и боеприпасах, а также с работой военной техники.

Разновидности вредных веществ

Существует около 1200 нормируемых веществ, способных нанести урон здоровью человека. Они разделены на классы по уровню опасности:

1. Чрезвычайно опасные — менее 0,1 мг/м3 (например,
   свинец и ртуть).
2. Высоко опасные — 0,1-1,0 мг/м3 (серная кислота,
   хлор).
3. Умеренно опасные — 1,0-10,0 мг/м3 (метиловый
   спирт).
4. Малоопасные — более 10,0 мг/м3 (ацетон, аммиак).

По принципу воздействия вещества подразделяют на:

• наркотические (ацетон);
• удушающие (углерода оксид);
• раздражающие (хлор, аммиак);
• соматические (свинец, мышьяк);
• аллергены (альдегиды);
• общетоксические (ртуть);
• мутагенные (формальдегид, свинец, марганец).

ВАЖНО! Деление на классы опасности играет большую роль. Чем выше класс, тем меньшее количество вещества окажет пагубное воздействие на здоровье человека

Поэтому к данной проблеме нужно подходить со всей серьезностью, ведь на кону здоровье и даже жизнь людей.

Удаление вредных веществ

Чтобы концентрация вредных соединений или пыли была не больше ПДК, необходимо подавать определенное количество свежего воздуха извне. В то же время нужно организовать вытяжку такого же объема воздушной смеси для удаления загрязнителей. СНиП 41-01-2003 предлагает рассчитывать объем притока следующим образом:

L = Mв / (yпом – yп)

В этом выражении:

• L – объем свежего воздуха, м3/ч;
• Mв – массовый расход вещества, что выделяется от источника за единицу времени, мг/ч;
• yпом – его концентрация в объёме всего помещения, мг/м3;
• yп – удельная масса этого загрязнителя в уличном воздухе, мг/м3.

Исходные данные для выполнения расчетов должны предоставить инженеры – технологи, чьей задачей является проработка всего процесса. Концентрацию того или иного вещества в окружающей воздушной среде можно узнать, обратившись в местную санитарно-эпидемиологическую службу. Вычисления ведут по каждому виду химических соединений и пыли отдельно, принимая в конце наибольший результат. По нему и проектируют новую вентиляционную систему.

Другое дело, когда в рабочей зоне присутствует несколько вредных веществ, влияющих на организм человека однонаправленно. Даже когда их содержание не превышает ПДК по отдельности, то эти соединения могут нанести большой ущерб здоровью людей, действуя на них вместе и одновременно. Приведем несколько примеров подобных веществ:

• сероуглерод и сероводород;
• соединения азота и оксид углерода;
• соляная кислота и формальдегид;
• ангидрид серный и сернистый.

В такой ситуации нужно рассчитать расход притока для каждого из них, а полученные результаты суммировать. Тогда воздухообмена в помещении будет достаточно, чтобы нейтрализовать их воздействие.

ПДК в атмосферном воздухе общетоксичных веществ

Рассмотрим показатели среднесуточного и разового ПДК в воздухе городской и рабочей зоны. Для удобства и наглядности информацию подаем в виде таблицы. ПДК общетоксичных веществ в атмосфере

Среднесуточная концентрация вредных веществ подразумевает взаимодействие с организмом человека на протяжении нескольких лет без развития каких-либо последствий.

Предельные концентрации вредных элементов

Существует специальная таблица ПДК токсичных элементов. Единицей изменения является мг/м3. Рассмотрим основные элементы из этой таблицы:

ПДВ – это еще одна характеристика, относящаяся к безопасности здоровья сотрудников. Это предельно допустимый выброс, научно-технический норматив. Он измеряется по времени и определяется для каждого источника спланированного выброса. Выброс может быть организованным только в том случае, если его концентрация не превышает установленного ПДК.

Что делать для уменьшения ПДК

Если ответственные лица обнаружили превышение предельных концентраций, необходимо предпринять соответствующие меры. В частности, можно разбавить концентрацию токсичных веществ. К примеру, возможны следующие пути:

• Повышение мощности вентиляционных систем.
• Возведение более высоких труб.

Предприятия, использующие токсичные элементы, создают и внедряют различные мероприятия по улучшению санитарно-технических условий. Высокий потенциал имеют инновационные технологии, позволяющие минимизировать контакт сотрудника с вредными веществами.

Подведем итоги

Антропогенное действие на почву способствует образованию многочисленных биогеохимических техногенных провинций. Систематическое попадание в почвы органических углеводородов разного вида, содержащихся в нефти, приводит к существенным изменениям микробиологических, физических, химических свойств почвы, вызывают перестройку почвенного профиля.

Особую опасность имеет для здоровья человека бензапирен, получаемый при сжигании нефтепродуктов, нефти, топлива. Он содержится в больших количествах в выбросах нефтяных и химических комбинатов, автомобильного транспорта, объектах отопительной системы.

Существуют определенные требования по максимальному содержанию в почвах данного органического соединения, его ПДК составляет 0,02 мг на 1 кг почвы. В настоящее время большее количество загрязнений почвы различными нефтепродуктами наблюдается в больше части в тех районах, где осуществляется добыча нефти, а также функционирует крупный нефтеперерабатывающий комбинат.

В аварийных ситуациях в местах нефтедобычи, на нефтяных трубопроводах, экологи отмечают масштабные изменения природных комплексов, что вызывает существенные затруднения в осуществлении рекультивации почв.

Загрязнение почвы различными органическими токсичными продуктами негативно отражается на их сельскохозяйственной ценности, является причиной многочисленных болезней у местного населения.