--6-05~2
.PDFгде а – количество определяемого вещества по калибровочному графику, мкг;
V20 – объем воздуха, взятый для анализа в мл и приведенный к стандартным условиям по формуле
V20 |
|
V (273 20)P |
, |
(2.2) |
|
(273 t0 )760 |
|||||
|
|
|
|
где V – объем воздуха, взятый для анализа, мл; Р – атмосферное давление, мм рт. ст.;
t0 – температура воздуха в месте отбора проб.
Таблица 2.2 – Зависимость высоты пика от количества веще-
ства
|
|
|
Количество вещества, мкг |
|
|||||
Вещество |
|
0,005 |
0,01 |
|
0,02 |
|
0,03 |
0,04 |
|
|
|
Высоты пиков, мм |
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ацетон |
|
7 |
9 |
|
|
11 |
|
13 |
16 |
Этилацетат |
|
8 |
10 |
|
16 |
|
23 |
28 |
|
Бутанол |
|
6 |
12 |
|
23 |
|
35 |
47 |
|
Бензол |
|
19 |
25 |
|
36 |
|
47 |
56 |
|
Бутилацетат |
|
5 |
8 |
|
|
12 |
|
17 |
20 |
Толуол |
|
31 |
53 |
|
92 |
|
130 |
170 |
|
М-ксилол |
|
20 |
29 |
|
48 |
|
68 |
87 |
|
О-ксилол |
|
12 |
33 |
|
55 |
|
76 |
98 |
|
Таблица 2.3 – Предельно допустимые концентрации некото- |
|||||||||
рых веществ в рабочей зоне, мг/м3 |
|
|
|
|
|||||
Вещество |
|
|
|
|
|
ПДК |
|
||
Ацетон |
|
|
|
|
|
200 |
|
||
Этилацетат |
|
|
|
|
|
200 |
|
||
Бутанол |
|
|
|
|
|
200 |
|
||
Бензол |
|
|
|
|
|
50 |
|
||
Бутилацетат |
|
|
|
|
|
50 |
|
||
Толуол |
|
|
|
|
|
50 |
|
||
401
|
М-ксилол |
|
|
|
|
15 |
|
||
|
О-ксилол |
|
|
|
|
10 |
|
||
|
|
Таблица 2.4 – Таблица результатов анализа хроматограммы |
|||||||
|
|
|
Время |
|
Высота |
|
Количе- |
Концен- |
|
|
№ |
|
удержи- |
|
|
ство ве- |
ПДК, |
||
|
|
Вещество |
пика h, |
|
трация, |
||||
|
п/п |
|
вания tуд, |
|
ществ |
мг/м3 |
|||
|
|
|
мм |
|
мг/м3 |
||||
|
|
|
мин |
|
|
а, мкг |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Структура и содержание отчета
1.Название работы.
2.Цель работы.
3.Принципиальная схема газового хроматографа (рисунок 2.1)
4.Результаты количественного и качественного анализа хрома-
тограммы в виде таблицы 2.4. 5. Вывод.
Контрольные вопросы
1.Перечислите источники поступления ЛОС в воздух рабочей зоны.
2.В чем заключается опасность ЛОС для здоровья работающих?
3.Перечислите методы снижения количества ЛОС в воздухе производственных помещений.
4.В чем заключается сущность метода газовой хроматографии?
5.Как определяется качественный состав смеси?
Каким образом определяется концентрация веществ в пробе?
402
Лабораторная работа № 3
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗСТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД
Цель работы:
1.Ознакомиться с основными методами санитарно-гигиени- ческого анализа сточных и природных вод.
2.Выполнить анализ основных физико-химических показателей проб воды органолептическим, весовым и колориметрическим методами.
Введение
Врезультате любого рода деятельности человека появляются отходы, которые, поступая в окружающую среду, оказывают на нее отрицательное воздействие. В значительной мере это относится к водным ресурсам суши. Наибольшую опасность представляют сточные воды - промышленные, сельскохозяйственные и бытовые.
Промышленные стоки дают наибольшее загрязнение природных вод. Особенно загрязнены сточные воды таких отраслей народного хозяйства, как нефтеперерабатывающая и химическая - 35-40 %, металлургическая - 30 %, целлюлозно-бумажная - 10 %, а также машиностроительная, горнодобывающая и др.
При оценке состояния водных ресурсов исследователи основываются на учете объемов воды, используемой на нужды населения, промышленности и сельского хозяйства.
Внастоящее время, когда мощности средств воздействия производства на окружающую среду удваиваются каждые 12-15 лет, дальнейшее размещение отходов производства в водоемах сопровождается сверхнормативным загрязнением последних, так как естественный процесс восстановления качества водных ресурсов уже не срабатывает.
Качество природной воды ухудшается и в результате воздействия загрязнений, поступающих из атмосферы в виде кислотных дождей, твердых частиц и других выпадений.
403
Санитарно-гигиенические показатели вод оцениваются по их физико-химическим и микробиологическим показателям, а природной воды - еще и по гидробиологическим признакам.
Все пресные водоемы делятся на две категории водопользова-
ния:
к первой категории относятся источники централизованного и хозяйственно-питьевого водоснабжения и предприятий пищевой промышленности;
ко второй - источники для рекреационных целей и спорта, а также водоемы, находящиеся в черте населенных пунктов.
В Республике Беларусь специальным законодательством предусмотрены санитарно-гигиенические нормы соответствия состава и свойства вод водных объектов в пунктах хозяйственно-пить- евого и культурно-бытового водопользования установленным пре- дельно-допустимым концентрациям вредных веществ для 420 вредных веществ - загрязнителей водоемов.
Настоящая лабораторная работа знакомит с основными методами, применяемыми для санитарно-гигиенического анализа сточных и природных вод: органолептическим, весовым, колориметрическим.
1. Оценка санитарно-гигиенического состояния воды
1.1. Методы выполнения санитарно-гигиенического анализа воды
Существуют стандартные методы анализа основных сани- тарно-гигиенических показателей качества воды, необходимых для инженерного пользования:
1.Органолептический метод - позволяет охарактеризовать запах, привкус, плавающие примеси и прозрачность воды при помощи органов чувств.
2.Весовой метод позволяет определять массу примесей (сумму всех растворенных и взвешенных в воде веществ).
3.Колориметрический метод позволяет определить содержание аммиака, нитритов, фосфатов, ионов железа и других веществ, которые определяют цветность воды.
404
4.Спектральный метод - распространенный способ исследования качественного и количественного состава загрязненной воды на содержание химических элементов от Са до U.
5.Ионометрический метод основан на применении ион-селек- тивных электродов и позволяет быстро и точно измерить ионную активность или концентрацию.
6.Иодометрический метод позволяет определять содержание растворенного в воде кислорода.
7.Метод экстрагирования оценивает загрязненность проб воды нефтепродуктами.
2.Выполнение санитарно-гигиенического анализа воды
2.1.Измерение температуры воды
Температура воды является важнейшей характеристикой, в значительной мере определяющей скорость и направление изменений ее качества. От температуры воды зависят протекающие в водоеме физические, химические, биологические и биохимические процессы.
Летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3 0С по сравнению со среднемесячной за 10 лет.
Измерение температуры воды производят во время отбора пробы. Для этого обычно используют комбинированные ртутные термометры с ценой деления 0,1-0,5 0С. Термометр опускают на заданную глубину в исследуемый водоем или объект и выдерживают в течение 10-ти минут.
Данные измерения заносят в протокол.
2.2. Определение запаха воды
2.2.1. Оборудование
1. |
Водяная баня |
3. |
Колбы конические |
2. |
Термометр |
4. |
Часовое стекло |
2.3.2. Свойства и цели наблюдения
Исследования запаха необходимы при проведении контроля качества промышленных необработанных и прошедших очистку вод
405
и как один из способов идентификации источника загрязнения и установления состава сложных смесей веществ.
Пороговая концентрация веществ, вызывающих запах, колеблется в широких пределах от 0,0005 до 0,5 мг/л, составляя в среднем 0,01-0,1 мг/л. Многие из этих веществ обладают сильными токсическими свойствами.
Наличие запаха в воде в значительной мере ухудшает органолептические свойства, делая ее непригодной для питья.
Для снижения интенсивности запаха часто используют обработку воды активированным углем или аэрированием (насыщая воду кислородом).
2.2.3. Источники запаха воды
Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, поступающие в нее:
в результате процессов жизнедеятельности водных орга-
низмов;
при биохимическом разложении органических веществ;
при химическом взаимодействии компонентов, содержащихся в водоеме;
со сточными водами предприятий химической, металлургической, нефтеперерабатывающей, машиностроительной, и др.;
при обработке питьевой воды.
Определение запаха производят вскоре после отбора пробы. Пробы не фильтруют и не консервируют.
2.2.4. Оценка запаха воды
Вид, интенсивность и устойчивость запаха могут быть различны и зависят от состава обуславливающий его веществ, температуры, кислотно-щелочной реакции (рН), степени загрязненности и др.
Основные классы видов запаха воды приведены в таблице 3.1.
406
Таблица 3.1 - Классы видов запаха воды
Класси- |
Со- |
Примеры или возможные |
фикация |
кра- |
источники |
запахов |
ще- |
|
|
ние |
|
Аромат- |
А |
Камфара, гвоздика, лаванда |
ный или |
|
|
пряный |
|
|
Огуреч- |
Ае |
|
ный |
|
|
Бальзами- |
В |
|
ческий |
|
|
(цветоч- |
|
|
ный) |
|
|
Сладкова- |
Вs |
|
тый |
|
|
Химиче- |
С |
Промышленные сточные воды или химическая |
ский |
|
обработка |
Хлорный |
Со |
Свободный хлор |
Углеводо- |
Сh |
Стоки нефтеочиститных заводов |
родный |
|
|
Лекар- |
См |
Фенол, йодоформ |
ственный |
|
|
Серни- |
Сs |
Сероводород |
стый |
|
|
Навозный |
Dp |
Сточные воды животноводства |
Гнилост- |
Dz |
Застоявшиеся сточные воды |
ный |
|
|
Для определения интенсивности запаха обычно пользуются системой баллов, представленной в таблице 3.2.
Таблица 3.2 - Определение интенсивности запаха воды
Интенсив- |
Характери- |
Проявление запаха |
ность запаха, |
стика запаха |
|
балл |
|
|
407
0Никакого заОтсутствие ощутимого запаха паха
I |
Очень слабый |
Запах, не замечаемый потребите- |
|
|
лем, но определяемый исследова- |
|
|
телем |
II |
Слабый |
Запах, обнаруживаемый потреби- |
|
|
телем |
III |
Заметный |
Запах, легко обнаруживаемый |
|
|
(вода неприятна для питья) |
IV |
Отчетливый |
Запах, обращающий на себя внима- |
|
|
ние; может заставить воздержаться |
|
|
от питья |
V |
Очень силь- |
Запах настолько сильный, что де- |
|
ный |
лает воду не пригодной для питья |
2.2.5. Метод органолептического определения запаха воды
Метод основан на определении интенсивности и вида запаха при температуре 20 0С (комнатная) и 60 0С (нагревание пробы позволяет выявить или усилить слабые и скрытые запахи).
Определение запаха необходимо производить в помещении, изолированном от проникновения посторонних запахов. Если в пробе присутствуют следы свободного хлора в результате предварительной обработки воды, его следует устранить несколькими каплями водного раствора тиосульфата натрия. Обязательно следует указывать температуру окружающего воздуха. Для исключения субъективной ошибки целесообразно сотрудничество нескольких лиц.
Для определения используют 100 мл пробы, помещенной в коническую колбу при 20 0С. После приливания пробы из сосуда хранения в колбу немедленно органолептически определяют характер и интенсивность запаха (см. табл.3.1 и 3.2).
Затем колбу с 100 мл пробы закрывают стеклом и подогревают до 60 0С, Перемешивают содержимое осторожным встряхиванием, открывают колбу и немедленно органолептически устанавливают характер и интенсивность запаха, используя данные табл. 3.1 и 3.2.
Данные заносятся в соответствующие графы табл. 3.3. Вывод делается на основании данных таблицы 3.8.
408
Таблица 3.3 - Результаты определения вида и интенсивности запаха воды
N |
|
t= 20 0С |
t= 60 0С |
|
определе- |
вид |
интенсивность |
вид |
интенсив- |
ния |
запаха |
запаха |
запаха |
ность за- |
|
|
|
|
паха |
1. |
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
В среднем: |
|
|
|
|
Вывод: |
|
|
|
|
2.3.Определение прозрачности воды
2.3.1.Оборудование
1.Стеклянный цилиндр
2.Шрифт ГОСТ 355
2.3.2.Свойства и цели наблюдения
Прозрачность воды определяется на месте отбора или в нефильтрованной пробе.
Прозрачность (или светопропускание) воды обусловлена ее цветом и мутностью, т.е. содержанием в ней различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ.
Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой можно различать черный шрифт определенного размера и типа на белом фоне или наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенного размера.
В случае если вода взмучена выпавшей гидроокисью железа или вообще содержит большие количества взвесей, ее следует брать после отстаивания в течение одной минуты.
2.3.3. Измерение прозрачности воды при помощи шрифта
Измерение прозрачности с помощью шрифта проводят в лабораторных условиях. Для измерения используют стеклянный цилиндр с дном из химически стойкого оптического стекла. Цилиндр должен иметь градуировку в единицах длины (см или мм). B качестве стандарта используется шрифт с высотой букв 3,5 мм. Пластинку со
409
шрифтом помещают на дно цилиндра и постепенно приливают анализируемую пробу до тех пор, пока буква станет неразличимой.
Перед определением прозрачности емкость с водой следует взболтать в течение 10-ти секунд и сразу начать переливание пробы в мерный цилиндр. Исследуемая проба воды рассматривается при рассеянном дневном свете, измерения повторяют несколько раз (не менее 4-х), и за окончательный результат принимают среднее значение единичных измерений.
Результаты измерений в см заносят в таблицу 3.4. Вывод делается на основании данных таблицы 3.8.
Таблица 3.4 - Результаты определения прозрачности воды
№ |
|
Высота столба воды, |
измерения |
|
см |
1. |
|
|
2. |
|
|
3. |
|
|
4. |
|
|
В среднем: |
|
|
Вывод: |
|
|
|
|
|
2.4.Определение массы взвешенных веществ в воде
2.4.1.Оборудование
1.Беззольный фильтр
2.Воронка
3.Мерный цилиндр
2.4.2.Свойства и цели наблюдения
Взвешенными называют такие вещества, которые остаются на фильтре после применения одного из способов фильтрования. Обычно взвешенные вещества определяют после фильтрования пробы путем высушивания осадка при 105 0С осадка до постоянной массы и последующим взвешиванием.
2.4.3. Метод определения массы взвешенных веществ
Предварительная подготовка к определению массы взвешенных веществ заключается в высушивании беззольного фильтра при
410
