Wybrane parametry stężeń progowych oraz współczynniki przeliczania jednostek

W przypadku uwolnienia do środowiska niebezpiecznej ilości związków chemicznych jedną z pierwszych czynności jaka powinna zostać wykonana jest rozpoznanie substancji niebezpiecznej, miejsca zdarzenia oraz wyznaczenie strefy zagrożenia poprzez stosowanie dostępnych przyrządów wykrywczych i pomiarowych[1]. Kolejnym zagadnieniem jest ocena zagrożenia wewnątrz wyznaczonej strefy. Należy pamiętać, że progi alarmowe w przyrządach pomiarowych są ustawione na względnie niskim poziomie. Celem uruchomionego alarmu w przyrządzie pomiarowym jest m.in. ostrzeżenie osoby wykonującej pomiar o zmieniających się odczytach.  Na przykład: standardowo alarm Io podczas pomiaru stężenia tlenu uruchamiany jest przy wartości 19% obj. Literatura przedmiotu opisuje, że jest to wartość bezpieczna i nie ma potrzeby stosowania sprzętu ochrony dróg oddechowych. Alarm ma na celu wzmocnienie czujności ze strony osoby wykonującej pomiar i ewentualnie przeanalizowania przyczyn obniżenia stężenia tlenu.

Problemem może być ocena skali zagrożenia w przypadku stężeń znacznie przekraczających progi alarmowe. Niezbędna do tego jest znajomość stężeń progowych charakteryzujących poziom zagrożenia.

Stosuje się szereg wartości progowych dla stężeń czynników szkodliwych określających ewentualne skutki ekspozycji na daną substancję.  

Władze danego państwa ustalają, w drodze rozporządzenia, wartości progowe odnoszące się do określonego czasu oddziaływania substancji na organizm ludzki, które w środowisku pracy nie mogą być przekroczone (NDS, NDSch i NDSP).

W przypadku braku w polskim prawodawstwie wartości NDS lub w celu określenia skutków zdrowotnych wynikających z narażenia ludności na określone stężenia substancji chemicznych w powietrzu, można stosować również wartości określone parametrem PAC (Protective Action Criteria). Inne kryteria narażenia publicznego, które można wykorzystać do prognozowania zagrożenia, to wartości ERPG, AELG lub TEEL. Więcej informacji na temat progów narażenia znajduje się tutaj.

Należy pamiętać również, że zgodnie z obowiązującymi w Polsce przepisami wartości NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie), NDSch (najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe) oraz NDSP (najwyższe dopuszczalne stężenie pułapowe) podawane są w mg/m3. Również większość pozostałych wartości stężeń podawana jest w tych jednostkach. Z kolei zdecydowana większość przyrządów pomiarowych wykorzystywanych w służbach ratowniczych podaje wynik pomiaru stężenia toksycznych par i gazów w ppm (liczba części na milion). Problemem, z którym muszą zmierzyć się ratownicy jest przeliczenie jednostek na miejscu zdarzenia.

Wykonanie pomiaru, odczytanie wyniku oraz ewentualne przeliczenie jednostek jest pierwszym etapem analizy zagrożenia. Drugi etap to porównanie wyniku pomiarowego z dopuszczalnymi wartościami i na tej podstawie określenie poziomu zagrożenia.

Niestety brakuje publikacji, która zawierałaby zestawienie wszystkich w/w wartości i parametrów. Trzeba korzystać z różnych źródeł i materiałów, co jest kłopotliwe i czasochłonne. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom służb ratowniczych opracowano zestawienie w/w parametrów dla wybranych substancji stwarzających zagrożenie dla ludzi i środowiska. Parametry te zostały przedstawione w załączonej do artykułu tabeli.

Wartości DGW i GGW podane zostały na podstawie normy PN-EN 60079-20-1. 
Zestaw danych PAC jest tworzony przez programistów TEEL (Departament Energii, Podkomitet ds. Oceny Konsekwencji i Działań Ochronnych) i zamieszczony jest na stronie: https://sp.eota.energy.gov/pac/

W tabeli zamieszczono współczynniki pozwalające na przeliczenie stężenia wyrażonego w ppm na mg/m3 i odwrotnie.

Podane w tabeli współczynniki przeliczeniowe ppm na mg/m3 oraz mg/m3 na ppm obliczone są dla temperatury 20oC i ciśnienia 1013 hPa. Współczynnik liczony dla innej temperatury i innego ciśnienia może się różnić o około ± 20%. Dokładność ta jest wystarczająca do celów ratowniczych.

W celu dokładnego wyliczenia współczynnika przeliczeniowego dla dowolnej temperatury i ciśnienia można zastosować jedną z dwóch poniższych metod. 

Metoda 1. Obliczenie współczynnika przeliczeniowego stężenia dla dowolnej substancji, w dowolnej temperaturze i ciśnieniu.

R - stała gazowa wynosząca – 83,14 [hPa*dm3 / mol*K]
T - temperatura [K]
p - ciśnienie [hPa]
M - masa molowa obliczanego związku chemicznego [g/mol]

Metoda nr 1.JPG 18.8 KB

Metoda 2. Obliczenie współczynnika przeliczeniowego stężenia dla substancji wymienionych w tabeli w dowolnej temperaturze i ciśnieniu z wykorzystaniem współczynnika podanego w tabeli.

T – temperatura [K]
To – temperatura, dla której wyznaczono współczynnik – 293K
p – ciśnienie [hPa]
po – ciśnienie dla którego wyznaczono współczynnik – 1013hPa

Metoda nr 2.JPG 24.6 KB

UWAGA

Pomiar wykonywany na miejscu zdarzenia ma charakter punktowy i uzyskane wyniki mogą  znacząco różnić się w zależności od miejsca i czasu dokonania pomiaru.

Powyższe informacje opracowano z intencją udzielania ogólnych wskazówek dla strażaków i ratowników i nie stanowią one podstaw do jakichkolwiek roszczeń. Informacje te, jakkolwiek podane w dobrej wierze i w oparciu o literaturę, mogą służyć jedynie jako pomocnicze. Nie zwalniają z obowiązku zapoznania się z literaturą techniczną dla każdego przypadku indywidualnie.


[1] Zasady organizacji ratownictwa chemicznego i ekologicznego w Krajowym Systemie Ratowniczo-Gaśniczym. Warszawa, lipiec 2013
Załączniki
Współczynniki.pdf