Вредные вещества в нефтяной и газовой промышленности и их опасность для человека
Почти все производственные объекты в нефтяной и газовой промышленности при соответствующих условиях загрязняют окружающую природную среду множеством опасных вредных веществ. Помимо природных углеводородов, их спутников, продуктов переработки, в составе загрязнений содержатся многочисленные реагенты, катализаторы, ПАВ, ингибиторы, щелочи, кислоты, вещества, образующиеся при горении, химическом превращении и т.д.
Основные из загрязняющих веществ рассматриваются подробнее /12, 13, 14/.
Окись углерода. СО – бесцветный газ без вкуса и запаха. Плотность газа по воздуху 0,967 мг/м3.
Поступление СО в организм подчиняется закону диффузии газов. ПДК окиси углерода в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3. Концентрацию 300 мг/м3 человек переносит без заметного действия в течение 2-4 ч.; 600 мг/м3 за это время вызывает легкое отравление; 1800 мг/м3 – тяжелое отравление наступает через 10-30 минут; 3600 мг/м3 – человек переносит 1-5 минут.
Окись углерода вытесняет кислород из оксигемоглобина крови, образуя карбоксигемоглобин (СОН6). Кроме того, в присутствии окиси углерода в крови ухудшается отдача кислорода тканями. При содержании 0,04% СО в воздухе более 30% гемоглобина крови химически связано с СО; при 0,1% - соответственно 50%; при 0,4% - более 80%; 0,5% - смерть наступает через 2-3 вздоха.
Двуокись углерода СО2 – бесцветный, тяжелый, малореакционноспособный газ. При низких и умеренных температурах обладает слегка кисловатым запахом и вкусом. При содержании в воздухе до 1% не оказывает токсичного воздействия; при 4-5% раздражающе воздействует на органы дыхания, значительно учащая частоту дыхания; при 10% вызывает сильное отравление.
Углекислый газ оказывает наркотическое действие на человека и может изменять его поведение (походку, реакцию зрачков и др.), раздражать слизистую оболочку. В воздухе, вдыхаемом человеком, содержится примерно 0,04% СО2.
В относительно малых количествах СО2 стимулирует дыхательный центр, в больших количествах – угнетает его и вызывает повышение содержания адреналина в крови. Привыкание людей к СО2 признается возможным /13/, но связано с тренировкой органов дыхания и кровообращения. ПДК СО2 в воздухе составляет 1%.
Предельные углеводороды. Химически наиболее инертны среды органических соединений, они являются в то же время сильнейшими наркотиками. Действие их ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови, вследствие чего только при высоких концентрациях создается опасность отравления этими веществами. С увеличением числа атомов углерода сила наркотического действия растет.
Характерна неустойчивость реакций центральной нервной системы, возникающих под влиянием паров некоторых предельных углеводородов. Такое действие проявляется не только при высоких концентрациях, но и воздействии низких, пороговых /13, 14/.
Постоянный контакт с предельными углеводородами вызывает покраснение, зуд, пигментацию кожи. ПДК (в пересчете на углерод) – 300 мг/м3. Некоторые ученые считают, что в замкнутых пространствах эта концентрация должна быть в 4 раза меньше /13/.
Присутствие Н2S и повышенная температура усиливает токсичность предельных углеводородов /13/.
Запах бутана в воздухе человек ощущает при концентрации 328 мг/м3, пентана – 217 мг/м3.
Природный газ обычно рассматривается как безвредный газ. Действие его идентично действию предельных углеводородов. Главная опасность связана с асфикцией при недостатке кислорода. Это может происходить при большом содержании СН4 в воздухе, когда парциальное давление и удельное содержание кислорода в воздухе резко уменьшаются.
Природные газы, содержащие Н2S очень токсичны. Известно большое число тяжелых и молниеносных отравлений этими газовыми смесями. Освобожденный от Н2S природный газ при концентрации в воздухе 20% не дает токсичного эффекта.
Природный газ, транспортируемый потребителям для бытовых нужд, должен соответствовать ОСТ 51.40-83.
Нефтяной крекинг-газ. Действует на человека, как смесь углеводородов в комбинации с Н2S.
Сернистые соединения. Профессиональная вредность сернистых соединений определяется наиболее токсичными ингредиентами газовыделений из многосернистой нефти, природного газа и конденсата. Нефти разных месторождений характеризуются неодинаковым составом сернистых соединений и обладают в связи с этим токсикологическими свойствами.
При температурах термической переработки нефти сера, дегидрируя углеводороды, образует сероводород. Сульфиды и дисульфиды при этом распадаются, также образуя сероводород. Остаточная сера объединяет те соединения, которые при температурах переработки нефти не вступают в реакции, таблица 2. Отсюда следует, что сероводорода в процессе термической переработки нефти образуется тем больше, чем меньше в ней остаточной серы /12/.
Таблица 2
Удельный вес различных сернистых соединений в нефти (в % по отношению к общей сере, принятой за 100%)
Соединение серы |
Месторождения нефти | |||
Туймазинское |
Ишимбаевское |
Бугуруслановское | ||
девонская нефть |
поверхностного залегания | |||
Общая сера |
100 |
100 |
100 |
100 |
сероводород |
0 |
8 |
16,8 |
30,0 |
элементарная сера |
2,7 |
3,6 |
5,8 |
2,8 |
сульфиды |
21,9 |
24,5 |
5,3 |
5,8 |
дисульфиды |
6,8 |
12,3 |
9,8 |
7,2 |
Меркаптаны |
21,0 |
25,3 |
46,8 |
32,8 |
остаточная сера |
47,6 |
26,3 |
15,5 |
21,4 |
Экологические заметки
Редкие насекомые Крыма
Больше всего в Крыму разнообразных насекомых (от 12 до 15 000
видов), а млекопитающих, к сожалению, не так много, их нечасто встретишь в
горных лесах или в степи. За счет того, что ...
Тонкослойная хроматография в химическом анализе природных вод
Разнообразие окружающих нас объектов в основном определяется
органическими соединениями, имеющими различную природу и молекулярную массу.
Наиболее волнующие проблемы экологии, каче ...
Химический состав снежного покрова Гомельского района в 2001-2003 гг.
Проблема
выпадения кислотных осадков, возникшая в середине прошлого столетия, проявилась
в ряде регионов мира такими негативными последствиями, как закисление поверхностных
вод с ...