Экологический мониторинг.

93. Пути повышения эффективности государственной системы мониторинга.

94. Газоанализаторы как средство контроля загрязнения атмосферы, их виды и возможности для обеспечения достоверного и систематического контроля загрязнения атмосферы.

Автоматический газоанализатор – прибор, с помощью которого производится отбор пробы воздуха, измерение концентраций, выдача и запись результатов с анализа. Удаление пробы осуществляется автоматически по заданной программе без участия обслуживающего персонала. Газоанализатор должен удовлетворять следующим требованиям:

1) определение концентрации вредных веществ должно проводиться круглосуточно;

2) диапазон газоанализатора должен перекрывать пределы концентраций газа рассеянного в атмосферном воздухе;

3) порог чувствительности газоанализатора должен обеспечить определение концентраций вредных веществ на уровне ПДК;

4) анализаторы газа должны быть рентабельны в эксплуатации и обеспечены доступными средствами их периодической проверки и корректировки;

5) желательно использовать для анализа каждого загрязнителя методы, общепринятые в мировой практике.

Отобранные и подготовленные пробы воздуха передаются на анализ в лабораторно-периодический или плановый контроль. Для непрерывного контроля за уровнем загрязнения атмосферного воздуха существует автоматический газоанализатор. Непрерывному контролю подвергаются загрязнители воздуха, имеющие глобальное, региональное и национальное значение.

Для измерения концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах используют специальные газоанализаторы, рассчитанные на определение больших концентраций загрязнителей. Для непрерывного контроля CO, NO, SO₂ в газовых выбросах от промышленных предприятий используют газоанализатор ГИАМ-10 – универсальный стационарный прибор, по принципу действия оптико-акустический. В технологических линиях по производству HNO₃ используют хемилюминесцентный газоанализатор 344ХЛ-02 для контроля NO и NO₂. Непрерывный автоматический контроль промышленных выбросов не всегда осуществим из-за недостатка и дороговизны автоматических газоанализаторов. Одним из перспективных методов контроля промышленных выбросов является метод динамического разбавления пробы из газохода чистым воздухом или количеством в определенном соотношении.

1 – очистительные и осушительные устройства;

2 – газораспределительный блок;

3 – специальное очистительное устройство при необходимости;

4 – стабилизатор расхода газа;

5 – измеритель расхода газа;

6 – датчик;

7 – побудитель расхода;

8 – блок питания;

9 – регистрирующее устройство.

Главной составной частью автоматического газоанализатора является датчик 6, в котором возникает выходной сигнал, зависящий от концентрации контролируемого компонента. Выходной сигнал после усиления или преобразования поступает на вторичный прибор 9, где происходит измерение и запись величины сигнала. При необходимости воздух подвергается дополнительной очистке в узле 3. Для устранения мешающих примесей и обезвреживания компонентов. В соответствии с принципом действия (методы анализа) газоанализаторы делятся на:

1. Электрохимические. Из электрохимических методов наиболее широко используют методы кулонометрии и кондуктометрии. Принцип действия кондуктометрических газоанализаторов заключается в поглощении анализируемого воздуха жидкой средой и измерении электропроводности раствора. Используется для измерения концентраций SO₂, Cl. Отличаются простотой конструкции, избирательны и довольно надежны, но электропроводность может изменяться из-за присутствия других газов (NO₂, СО₂), большая погрешность, периодическая замена раствора в ячейке с последующей калибровкой.

2. Ионизационные. Принцип действия основан на зависимости величины ионного потока, возникающего в процессе ионизации анализируемого газа от его содержания в воздухе. Из известных способов ионизации газов (ионизация пламенем, тлеющим разрядом, радиоактивным излучением, облучением коротковолновым светом). Преимущества – низкий порог чувствительности, широкий диапазон измерения, достаточная надежность и стабильность работы, быстродействие. Недостатки – низкая избирательность к отдельным органическим компонентам при их совместном присутствии. Используют чаще всего для определения концентрации органических веществ.

3. Люминесцентные. Люминесценцией называют свечение вещества, возникшее при переходе молекул из возбужденного состояния в основное. Если свечение произошло за счет электромагнитного излучения в оптической области, то это фотолюминесценция, а если в результате взаимодействия с химическим реагентом, то это хемилюминесценция. Определение концентрации газов происходит по измерению прямо пропорционального концентрации вещества пика. Используется, например, для определения концентрации NO, SO₂.

4. Оптико-акустические. Принцип действия основан на оптико-акустическом эффекте, который заключается в том, что газ при прерывистом ИК-облучении в замкнутом пространстве периодически нагревается и охлаждается, и при этом наблюдается колебание давления газовой смеси.