Загрязнение воздуха производственных помещений токсическими веществами и бенз (а) пиреном

Аннотация

Исследовано загрязнение атмосферного воздуха токсическими веществами и бенз (а) пиреном на территории производства фенола и ацетона.

Полный текст

Из всех определяемых специфических и неспецифических веществ только концентрация фенола оказалась выше ИДК в 5% проб. Предложены мероприятия по ликвидации загрязнения воздушной среды.

Широкое применение фенола и ацетона в промышленности требует увеличения их производства. В связи с этим приобретает актуальное гигиеническое значение исследование загрязнения окружающей среды выбросами производства фенола и ацетона.

Задачей наших исследований явилось изучение источников загрязнения воздуха бенз (а) пиреном (БП) и токсическими веществами при получении синтетического фенола совместно с ацетоном кумольным способом.

Многие технологические процессы автоматизированы, применяется дистанционное управление, основные процессы ведутся по непрерывной схеме и в большинстве под вакуумом. Широко применяется принцип размещения оборудования на открытых площадках и полуоткрытых «этажерках».

Проведенные в 1967—1976 гг. исследования показали, что воздух производства загрязнен комплексом токсических веществ: ацетоном, бензолом, фенолом, изопропилбензолом, предельными и непредельными углеводородами. Основными причинами загрязнения воздуха являются нарушение герметичности оборудования вследствие коррозирующих свойств продуктов, недостаточная очистка отходящих газов после алкилирования бензола пропиленом, выбросы в атмосферу при продувке технологической аппаратуры инертным газом, нарушение герметичности при отборе проб продуктов для анализов и др.

С целью снижения загрязнения воздуха в помещениях и между цехами, а также атмосферного воздуха города в районе влияния предприятия был проведен ряд оздоровительных мероприятий. Смонтированы вихревые теплообменники для улавливания паров гидроперекиси изопропилбензола, установлен абсорбер для снижения содержания бензола в абгазах ректификационных колонн и циклон для улавливания углеводородов в выбросах в атмосферу, сокращено количество канализационных трапов, смонтирован новый дефлегматор на колонне товарного ацетона для снижения выброса ацетона в атмосферу, произведена замена мягких сальниковых уплотнений на торцовые, построена установка для извлечения углеводородов из сточных вод, улучшена герметизация оборудования на открытой производственной площадке, точки отбора проб продукции оборудованы шкафчиками с местным отсосом и др. Осуществляется постоянный лабораторный контроль за эффективностью работы газопылеулавливающих сооружений, их техническая эффективность соответствует проектной.

Указанные мероприятия позволили снизить концентрации токсических веществ на территории производства и в цехах до предельно допустимых, кроме фенола (см. таблицу). Проводимые в течение десяти лет оздоровительные мероприятия позволили снизить также концентрации токсических веществ в атмосферном воздухе города в районе влияния предприятия (на расстоянии 2000 м). Так, концентрации ацетона, бензола и гидроперекиси изопропилбензола всегда ниже предельно допустимых. Только концентрации фенола в 5% проб превышают предельно допустимые в 1,5 раза.

При изучении роли производства фенола и ацетона в загрязнении воздуха БП мы руководствовались методическими указаниями по отбору проб из объектов внешней среды и их подготовке к анализу на канцерогенные полициклические ароматические уг леводороды (1972). Отбор проб производили с помощью устройства конструкции М. М. Гимадеева и Ф. Ф. Даутова со скоростью 225—250 м³/ч. В качестве фильтра использовали синтетическую ткань ФПП-15 [2].

Уровень загрязнения воздуха токсическими веществами и бенз(а)пиреном

Место отбора проб	Определяемое вещество	Число анализов	Концентрация в мг/м3, для БП — в мкг/100 м3
			минимальная	максимальная	наиболее часто встречающаяся
Фенольная насосная	фенол	76	0,2	1,8	0,4—1,2
Между цехами	БП	4	0,019	0,078
	фенол	24	0,1	1,2	0,2—0,4
Ацетоновая насосная	БП	4	0,09	0,157
	ацетон	74	1	81	1-5
Между цехами	БП	4	0,028	0,071
	ацетон	29	3	70	3—16
Отстойное отделение	БП	4	0,004	0,053
Наружная установка	БП	4	0,016	0,133
Отделение бензотаялки	БП	4	0,003	0,96	2—5
	бензол	78	1	19
Отделение изопропилбензола	изопропилбензол	45	5	5	8—23
Между цехами	изопропилбензол	29	2	21	10—13
Цех переработки смолы и сточных вод	БП	9	0,026	0,334	0,041—0,144

Примечание: ПРК (в мг/м³) для ацетона составляет 200, для изопропилбензола— 50, фенола — 1, бензола — 5, БП — 15 мкг/100 м³. ПДК химических веществ для межцехового воздушного бассейна составляет 30% ПДК для рабочих помещений.

Пользуясь указанной установкой, мы в 1975—1976 гг. отобрали и проанализировали 35 проб воздуха (в каждой точке не менее 4 проб). Для выявления источников образования БП пробы брали в различных помещениях по ходу технологического процесса, у оборудования и на территориях цехов. Результаты исследований на содержание БП в пробах воздуха приведены в таблице. Необходимо отметить, что во всех пробах обнаружен БП, но его содержание всегда ниже ПДК. Максимальные концентрации БП найдены в отделении бензотаялки (0,96 мкг/100 м³) и в цехе переработки смолы и сточных вод (0,334 мкг/100 м³), наименьшие — в отстойном отделении (0,004— 0,053 мкг/100 м³), фенольной насосной (0,019—0,078 мкг/100 м³) и ацетоновой насосной (0,028—0,071 мкг/100 м³). Во всех пробах концентрация БП колеблется в небольших пределах. Очевидно, особенности ведения технологического процесса по получению фенола и ацетона, а именно невысокая температура и наличие газопылеулавливающих установок, способствуют меньшему выделению БП в помещения.

Исследования показали, что БП определяется также во всех пробах, отобранных в воздухе наружных установок (0,016—0,133 мкг/100 м³) и территории производства (0,09—0,157 мкг/100 м³). Загрязнение воздуха между цехами связано с наличием множественных мест неорганизованных выбросов БП на наружных установках.

Было также установлено, что БП в воздухе производства присутствует не изолированно, а в сложной смеси канцерогенных и токсических веществ. Характерно, что в отделении бензотаялки, где воздух значительно загрязнен бензолом, обнаружено большое содержание БП (0,003—0,96 мкг/100 м³). В остальных точках такой прямой зависимости не обнаружено.

Таким образом, концентрации токсических веществ и БП в воздухе всегда были ниже предельно допустимых (кроме фенола). Сопоставление полученных нами результатов с данными литературы [1, 3, 4] показало, что производство фенола и ацетона относится к менее мощным источникам загрязнения воздуха, чем нефтеперерабатывающие и нефтехимические, алюминиевые и коксохимические предприятия. Однако комплексное загрязнение воздуха и возможность однонаправленного действия определяют необходимость принятия мер по снижению концентрации токсических веществ.

В связи с этим вновь строящиеся предприятия должны быть оснащены устройствами, позволяющими предотвратить выброс в атмосферу токсических веществ путем их рекуперации, то есть возвращения в производство. Кроме того, следует ликвидировать загрязнения воздуха при продувке аппаратуры, загрузке и выгрузке катализатора, а также от множественных мест неорганизованных выбросов на наружных установках. Необходимо построить эффективные установки для нейтрализации выбросов в атмосферный воздух, содержащих фенол.