- •Экологический мониторинг, его цели и задачи
- •Раздел 1. Экологическое нормирование Показатели качества окружающей среды. Санитарно-гигиеническое нормирование и экологическое регламентирование
- •Нормативы качества атмосферного воздуха.
- •Система нормирования качества воды
- •Требования к качеству почв населенных мест
- •Раздел 2. Организация систем мониторинга
- •Классификация систем мониторинга окружающей среды.
- •Место экологического мониторинга
- •В системе мониторинга окружающей среды
- •Иерархия системы государственного экологического мониторинга. Организации, осуществляющие экологический мониторинг
- •Система мониторинга атмосферного воздуха Источники загрязнения атмосферного воздуха. Классификация выбросов
- •Метеорологические условия переноса и рассеивания примесей в атмосфере
- •Система контроля за уровнем загрязнения атмосферы. Посты наблюдения. Их виды и принципы размещения
- •В открытых водоемах.
- •Источники загрязнения водоемов. Классификация сточных вод.
- •Принцип выбора контрольных точек в мониторинге уровня загрязнения водных объектов.
- •Критерии выбора приоритетных показателей для контроля качества воды водных объектов
- •Определение показателей, характеризующих органолептические свойства воды.
- •Организация мониторинга качества почв Источники загрязнения почвенного покрова
- •Основные цели мониторинга почвы
- •Организация отбора проб почвы и контроля качества почв
- •Мониторинг за эксплуатацией полигона твердых бытовых отходов
- •Подготовка к анализу и сущность методов определения химических веществ в почве.
- •Биоиндикация состояния окружающей среды
- •Раздел 4. Методы лабораторного контроля загрязнений в объектах окружающей среды.
- •Требования, предъявляемые к методам определения уровня загрязнения атмосферного воздуха
- •Принципиальная схема для отбора проб воздуха
- •Фильтры и фильтродержатели
- •Аспирационные устройства (аспираторы), побудители расхода
- •Приведение объема воздуха к нормальным условиям
- •Методы анализа проб воздуха Колориметрические и нефелометрические методы исследования
- •Газовая хроматография
- •Качественный и количественный анализ в хроматографии
- •Высокоэффективная жидкостная хроматография (вэжх)
- •Ионная хроматография
- •Хроматомасс-спектрометрия
- •Полярография (и вольтамперометрия).
- •Анализ атмосферного воздуха с помощью газоанализаторов
- •Анализ однородности рядов данных наблюдений за качеством окружающей среды
- •Комплексные показатели в оценке антропотехногенной нагрузки на окружающую среду
- •Моделирование уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами источников
- •Расчет предельно допустимого выброса вредных веществ в атмосферу
- •Раздел 6.Организация автоматизированных информационно-аналитических систем в экологическом мониторинге Информационное обеспечение в системе экологического мониторинга. Применяемые к нему требования
- •Автоматизированные системы и компьютерное программное обеспечение в экологическом мониторинге и оценке техногенного воздействия на окружающую среду
- •Принципы организации баз данных системы мониторинга уровня загрязнения объектов окружающей среды
- •Раздел 7. Обоснование управленческих решений и мероприятий по защите объектов окружающей среды от загрязнения
Раздел 4. Методы лабораторного контроля загрязнений в объектах окружающей среды.
Современные методы контроля химических веществ, загрязняющих окружающую среду, — это по сути физико-химические методы. Данная тема огромна, поэтому мы рассмотрим лишь наиболее важные из физико-химических методов, оптимально сочетающие в себе целый ряд качеств: высокую точность и воспроизводимость результатов анализа, высокую чувствительность и, несмотря на эти жесткие требования, доступность аппаратуры и возможность быстрого освоения ее.
Требования, предъявляемые к методам определения уровня загрязнения атмосферного воздуха
Вопрос о методах определения загрязняющих веществ решается ГОСТ 17.2.4.02-81 "Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ".
ГОСТ содержит следующие требования:
- метод должен быть избирательным к веществам, содержащимся в воздухе;
- метод должен обеспечивать определение загрязняющего вещества на уровне 0.8 ПДК или меньше;
- погрешность метода не должна превышать 25% во всем диапазоне измеряемых концентраций;
- метод должен обеспечивать измерение с заданной точностью концентрации в диапазоне 0.8 - 10 ПДК;
- поглотительные устройства и приборы должны обеспечивать эффективность поглощения исследуемого загрязняющего вещества не менее чем на 95%.
Принципиальная схема для отбора проб воздуха
Пробы воздуха для химического анализа отбираются в зоне дыхания человека. Способы взятия этих проб разнообразны, что определяется спецификой химического анализа определяемого вещества. Они разделяются на две группы: одномоментные и динамические.
Одномоментные способы отбора используются в случаях высокой концентрации вещества в воздухе и высокой чувствительности метода и заключаются в заполнении воздухом различных емкостей (бутыли, газовые пипетки, камеры).
К динамическим способам относятся аспирационные методы, основанные на всасывании анализируемого воздуха через поглотительные среды, которые задерживают определяемое вещество и концентрируют его. Они применяются для определения низких значений концентраций загрязняющих веществ.
Принципиальна схема для отбора проб воздуха включает поглотительный прибор (ПП), защитный патрон (ЗП), фильтр с фильтродержателем (Ф), расходомер (Р), побудитель расхода (ПР) – рис. 3.
Выход воздуха
Выход воздуха
Рис. 3 Принципиальная схема для отбора проб воздуха
Под действием разряжения, создаваемого побудителем расхода (ПР), атмосферный воздух поступает в поглотительный прибор (ПП). Для предотвращения попадания жидкой фазы в расходомер (Р) в случае использования жидкостных поглотительных приборов в схему включают защитный патрон (ЗП), заполненный просушенным силикагелем. В случае отбора проб воздуха на содержание взвешенных веществ используют фильтр (Ф). Загрязняющие вещества сорбируются в поглотительном приборе, либо оседают на фильтре.
Далее воздух проходит расходомер, побудитель расхода и поступает во внешнюю среду, преодолевая атмосферное давление.
В качестве расходомеров применяют ротаметры (реометры) и газовые счетчики.
В качестве побудителей расхода – воздуходувки (крыльчатка) и миникомпрессоры.
Поглотительные приборы. Сорбционные трубки
Вещества в газо- и парообразном состоянии поглощаются из воздуха в жидкие поглотительные среды и на твердые сорбенты. Эффективность поглощения парогазовых смесей во многом определяется конструкцией поглотительных приборов.
П оглотительные приборы представляют собой стеклянные емкости определенной конфигурации. Различают поглотительные приборы Полежаева, Зайцева, с пористой пластинкой (рис. 1). Более высокой эффективностью обладают поглотительные приборы со стеклянной пористой пластинкой и поглотительные приборы Рихтера.
Рис. 4. Жидкостные поглотительные приборы: а –Полежаева, б –Зайцева, в – с пористой пластинкой.
Пробы воздуха, отобранные аспирационным способом в жидкие поглотительные среды, могут быть сразу подвергнуты анализу.
С целью полного задерживания определяемого вещества в поглотительной среде обычно отбор пробы осуществляется через два или три последовательно соединенных прибора. В зависимости от метода химического анализа в качестве поглотительных сред могут использоваться твердые сорбенты — активированный уголь и силикагель, полимерные сорбенты, различные фильтры. Так, пары бензола, толуола, ксилола, сероуглерода хорошо задерживаются такими твердыми сорбентами, как графит, графитная сажа, каолин.
Из полимерных сорбентов в последнее время нашли широкое применение порапак, полисорб, хромосорб и тенакс.
Твердый сорбент размещают в сорбционной трубке (сталь, стекло).
Анализируемый воздух прокачивается через трубку с помощью побудителя расхода.
Затем поглощенные сорбентом вещества десорбируют термическим путем (вытеснительная термическая десорбция), реже - экстрагируют соответствующим растворителем.
При применении твердых сорбентов подлежащее определению вещество переводится в раствор, в котором возможно проведение анализа.