Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Пробоотбор объектов окружающей среды в экологических исследованиях. Учебное пособие
.pdf
Г л а в а 4 . О Т Б О Р П Р О Б Д О Н Н Ы Х
О Т Л О Ж Е Н И Й М О Р Е Й , О К Е А Н О В ,
В О Д О Е М О В И У С Т Ь Е В Ы Х О Б Л А С Т Е Й Р Е К ,
В П А Д А Ю Щ И Х В М О Р Я , И С К У С С Т В Е Н Н О
С О З Д А Н Н Ы Х В О Д О Е М О В ,
П Р У Д О В - Н А К О П И Т Е Л Е Й И И С П А Р И Т Е Л Е Й
4 .1. М е т о д о л о г и я п р о б о о т б о р а д о н н ы х
о т л о ж е н и й
Донные отложения отбираются для анализа на загрязненность с
целью:
− оконтуривания зоны распространения отдельных загрязняющих
веществ;
− определения характера, степени и глубины проникновения спе-
цифических загрязняющих веществ в донные отложения;
− изучения закономерностей процессов самоочищения;
− расчета элементов баланса, определения источников вторичного
загрязнения и учета воздействия антропогенного фактора.
Место отбора выбирают в соответствии с целями исследования и
на основании результатов обследования местности. В водоемах и водотоках места отбора проб выбирают с учетом распределения донных отложений и закономерностей их перемещения. Места отбора проб донных отложений в зависимости от объекта отбора приведены в табл. 4.1.
Отбор проб обязателен в местах, в которых донные отложения достигают максимального развития (места поступления сточных вод, зоны
подпора боковых притоков и приплотинная часть в водохранилищах),
а также в местах, где обмен загрязняющими веществами между водной
массой и донными отложениями может характеризоваться экстремальными значениями (на судовом ходу, на участках водоемов с глубиной
до 10 м, при ветровом перемещении, на перекатах рек и др.). Для
оценки динамики содержания загрязняющих веществ в донных отложениях пробы отбирают на одном и том же участке дна водного объекта,
точное место которого обозначают установкой буя, забивкой шпунта
или определением азимута и расстояния от реперной точки на берегу.
41
Таблица 4.1
Места отбора проб донных отложений в зависимости от объекта
отбора
Объект отбора
Место отбора
Водоемы
Створы питающих водотоков, зоны влияния сброса сточных вод, зоны нижнего
бьефа гидроузла, районы истока реки (канала) из исследуемого водоема
Водотоки:
− при определении влияния
сброса сточных вод на донные отложения
− с быстрым течением
Выше и ниже мест сброса сточных вод
Участки с установившимся динамическим
равновесием между взвешенными частицами и донными отложениями, где отсутствует смыв последних. Точки взятия проб
приурочивают к скоростным вертикалям
Моря
Шельфовая зона
Эстуарии, открытые океаны
(моря)
Репрезентативные точки
4 . 2 . О б о р у д о в а н и е д л я о т б о р а п р о б
и проц е д у р а п р о б о о т б о р а д о н н ы х
о т л о ж е н и й
Для отбора проб в зависимости от условий эксплуатации применяются типы устройств:
− судовые, в том числе используемые в комплексе с манипулято-
рами;
− переносные.
Для отбора проб в зависимости от задач исследования и схем отбора проб применяются устройства (всех типов) систем:
− обеспечивающие отбор проб донных отложений с нарушением
стратификации (дночерпатели, драги различных конструкций) –
см. рис. 4.1а,б, рис. 4.3;
− обеспечивающие отбор проб донных отложений без нарушения
стратификации (стратиметры, трубки различных конструкций) –
см. рис. 4.2в, рис. 4.3в.
42
Конструкция устройств должна обеспечивать:
− возможность транспортирования;
− возможность работы в совокупности с соответствующими приспособлениями и механизмами для подъема и спускания под воду;
− отбор проб в соответствии с требованиями данного стандарта;
− надежную герметизацию пробы в устройствах для отбора пробы
без нарушения стратификации.
Материал рабочих органов устройств для отбора проб донных от-
ложений (непосредственно контактирующих с пробой) не должен изменять состава пробы.
В технической документации должно быть указано следующее:
− наличие или отсутствие органов управления, их номенклатура и
способ проникновения устройства в донные отложения (под действием
силы тяжести, механическим воздействием и проч.);
− характер энергопитания;
− наличие или отсутствие сигнальных (буйковых) приспособлений;
− наличие или отсутствие дополнительного груза для обеспечения
заданной глубины погружения.
Для каждого устройства должно быть предусмотрено наличие техни-
ческого описания (технического паспорта) и инструкции по эксплуатации.
Рис. 4.1. Дночерпатели: а, б − ковшовый дночерпатель Петерсена
(открытый / закрытый); в − трубчатый штанговый дночерпатель
43
Рис. 4.2. Пробоотборное оборудование для отбора проб донных
отложений: а − драга; б − скребок; в − зубчатая драга;
г − зубчатый сачок
Рис. 4.3. Дночерпатели:
а − штанговый ГР-91; б − ковшовой; в − трубчатый
Рекомендации к выбору устройства в зависимости от места отбора
по ГОСТ 31861-2012 приведены в табл. 4.2.
44
Таблица 4.2
Рекомендации по выбору устройства в зависимости от места
отбора донных отложений
Устройства
Место отбора
Дночерпатели (коробочный, ковшовый)
Для отбора донных отложений с лодки
или катера
Дночерпатели, опускаемые на
штанге, трубчатый дночерпатель
Для отбора проб в прибрежных зонах
водных объектов на глубине до 2,5 м
Стержневой пробоотборник
Для исследования вертикального профиля донных отложений
Для проведения качественного анализа бентоса
Скребки
Применяют на мелководных участках
водоема
Драги, тралы, дночерпатели
Применяют как на мелководных, так и
на глубоких участках
Поскольку донные отложения водоемов и прудов представляют
собой накопленную иловую массу, а также в зависимости от степени
чистоты пруда слой ила может быть разной глубины, необходимо замерить толщину слоя ила, опуская отградуированный в сантиметрах шест
или линейку до упора. Далее, исходя из глубины опускают специальный пробоотборник на дно и зачерпыванием отбирают первую пробу.
Отбирают пробы послойно (минимальное расстояние между по-
слойными точками отбора 0,5 м). Отбор проб послойно, особенно с глубины, важен, так как многие химические вещества по своим физико-химическим характеристикам могут находиться или только в верхнем слое
ила (осадка), или только в нижнем, поэтому отбор следует проводить до
конечной глубины площадки (до песка или бетонного покрытия). Предлагаемая схема точек отбора проб из водоема приведена на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Схема точек отбора проб донных отложений:
* − точки отбора проб донных отложений
45
Сразу после отбора замеряют температуру пробы осадка, шлама,
46
донных отложений или активного ила. Отобранную точечную пробу
почв, осадков, шламов, донных отложений или активного ила переносят из пробоотборника в специально подготовленную герметично закрывающуюся емкость объемом не менее 500 см3, на которую наклеивают этикетку с указанием даты, времени, места отбора, номера и температуры пробы, а также фамилии исполнителей.
Г л а в а 5 . О Т Б О Р П Р О Б П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х
В Ы Б Р О С О В
5 .1. М е т о д о л о г и я п р о б о о т б о р а
п р о м ы ш л е н н ы х в ы б р о с о в
Целью отбора проб промышленных выбросов является определе-
ние источников загрязнения атмосферы при экоаналитическом контроле источников выбросов.
Систему отбора проб составляют:
− трубки Пито (для измерения скорости потока) – см. рис. 5.1;
− всасывающий патрубок (зонд для отбора проб) с входной
насадкой;
− корпус фильтра, включающий фильтр и фильтродержатель, расположенный в газоходе (фильтрование внутри газохода, или метод
внутренней фильтрации) или за его пределами (фильтрование за пределами газохода, или метод внешней фильтрации);
− всасывающее устройство с газовым счетчиком.
Рис. 5.1. Газонапорные трубки: а − стандартная трубка Пито
(L-типа); б − трубка Пито (прямая); в − трубка Пито (S-типа);
г − трубка НИИОГаз
В устройстве для фильтрования внутри газохода (рис. 5.2), часть
трубки между насадкой и фильтром должна быть очень короткой для
сведения к минимуму осаждения пыли выше по потоку от фильтра.
Трубка (всасывающий патрубок), расположенная после фильтра,
47
должна иметь длину, достаточную для ее перемещения в установленные точки отбора проб. Для перемещения в газоходе используют герметичную жесткую трубку (опорную трубку) достаточной длины, расположенную ниже по потоку от корпуса фильтра и служащую механической опорой для насадки и корпуса фильтра.
Рис. 5.2. Пример системы отбора проб внутренней фильтрацией
(фильтр внутри газохода): 1 – наконечник пробоотборника;
2 – фильтродержатель с фильтром; 3 − трубка Пито; 4 − зонд для
измерения температуры; 5 – термометр (датчик); 6 − статическое
давление; 7 – дифференциальное давление; 8 − опорная трубка;
9 – система охлаждения и осушки; 10 − всасывающее устройство
и газовый счетчик; 11 − запорно-выпускной клапан; 12 − клапан для
регулирования скорости всасывания; 13 − насос; 14 − расходомер;
15 – газовый счетчик; 16 – температура в газовом счетчике;
17 − барометр (атмосферное давление)
В устройстве для фильтрования за пределами газохода (рис. 5.3)
часть трубки между насадкой и фильтром (всасывающий патрубок)
должна иметь длину, достаточную для ее перемещения в установленные точки отбора проб. Температуру всасывающего патрубка и корпуса
фильтра регулируют, с тем чтобы обеспечить испарение капель воды и
48
избежать трудностей, связанных с кислыми газами, имеющими высокие температуры точек росы.
Устройства системы отбора проб должны быть изготовлены из
коррозионно-стойкого и, при необходимости, термостойкого материала. Поверхности частей (системы) выше по потоку от фильтра должны
быть гладкими и хорошо отполированными, а число соединений – минимальным. Любые изменения диаметра отверстия должны быть коническими, а не ступенчатыми. Все части оборудования, которые могут
находиться в контакте с пробой, должны быть защищены от загрязнения во время транспортировки и хранения.
Рис. 5.3. Пример системы отбора проб внешней фильтрацией
(фильтр за пределами газохода): 1 – наконечник пробоотборника;
2 – обогреваемый фильтродержатель с фильтром; 3 − трубка Пито;
4 − зонд для измерения температуры; 5 – термометр (датчик);
6 − статическое давление; 7 − дифференциальное давление;
8 – обогреваемая опорная трубка; 9 − система охлаждения и осушки;
10 − всасывающее устройство и газовый счетчик; 11 − запорно-
выпускной клапан; 12 − клапан для регулирования; 13 − насос;
14 − расходомер; 15 – газовый счетчик; 16 – температура в газовом
счетчике; 17 − барометр (атмосферное давление)
49
Важным является выбор расположения точек отбора проб в газо-
ходе. Измерительное сечение следует выбирать на прямом участке газохода на достаточном расстоянии от мест, где изменяется направление потока газа (коленья, отводы и т. д.) или площадь поперечного сечения газохода (задвижки, дросселирующие устройства и т. д.). Предпочтительнее производить измерения в вертикальных участках газохода, в которых
крупные фракции пыли не оседают на стенках газохода под действием
силы тяжести.
Отрезок прямого участка газохода до измерительного сечения дол-
жен быть длиннее отрезка за измерительным сечением (рис. 5.4). Отноше-
ние длин отрезков газохода до измерительного сечения (М1) и за ним (М2)
устанавливается в соответствии с графиком, представленным на рис. 5.5.
Рис. 5.4. Выбор места отбора на
газоходе
Рис. 5.5. Соотношение прямого
участка газохода до и после
метки для замеров (в диаметрах
газохода)
Минимальная длина прямого участка газохода (L=М1+М2) должна
составлять не менее 4−5 эквивалентных диаметров газохода (De). В случае, если условие соблюдения минимальной длины не может быть обеспечено по техническим условиям, количество точек отбора проб следует увеличить в два раза. Если нельзя выбрать мерное сечение, отвечающее этим требованиям, то можно проводить измерения на прямолинейном участке газохода, разбив его в соотношении приблизительно
3:1 в направлении движения газового потока.
К стенке газохода в измерительном сечении привариваются патрубки (штуцера) для ввода напорных и пылезаборных трубок. Патрубки
закрывают завинчивающимися крышками. Размеры штуцера зависят от
размеров пробоотборной трубки, т. е. должно быть достаточно места для
внесения и удаления газонапорных трубок и пробоотборных зондов.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]