основы экологии лабораторный практикум 2009

Таблица 4.1 – Допустимые уровни шума I категории помещений

Допустимые уровни шума для жилой зоны представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Допустимые уровни шума жилой зоны

Учебные заведения, проектные и научно-исследовательские учреждения, административные здания

Продолжение таблицы 4.2

Примечания:

1.В зависимости от условий и места расположения объекта в нормативные показатели таблицы следует вносить поправку: жилая застройка, расположенная в существующей (сложившейся) застройке +5 дБА.

2.Эквивалентные уровни, дБА, для шума, создаваемого средствами транспорта (автомобильного, железнодорожного, воздушного) в 2 м от ограждающих конструкций зданий, обращенных в сторону источников шума, допускается принимать на 10 дБА выше уровней звука, указанных в таблице (для жилых зданий).

4.3 Порядок выполнения работы

Для измерения шума в работе используется шумомер типа Шум-1М. Принцип работы шумомера основан на измерении электрического сигнала, поступающего с конденсаторного измерительного микрофона, пропорционального звуковому давлению акустических шумов.

Работу выполняют в следующей последовательности:

1)Измерить уровень шума вблизи автомобильной дороги по проспекту Шмидта.

2)Измерить уровни шума перед входом в помещение учебного корпуса

№2; в цокольном этаже корпуса; на лестничной площадке 2 этажа; в коридоре; в лаборатории 218.

Измерения проводить при отсутствии (или при минимальных значениях) источников внутреннего шума.

Результаты измерений занести в таблицу 4.3

3)Сделать выводы по работе, сравнивая измеренные значения шума с нормативными (таблица 4.1 и 4.2).

Таблица 4.3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА

Цель работы: 1) Исследование запыленности воздуха.

2)Оценка эффективности механической вентиляции.

5.1Теоретическая часть

На предприятиях АПК основным направлением защиты воздушного бассейна от выбросов является предварительная очистка вентиляционного воздуха. Очистка вентиляционного воздуха от пыли производится в пылеочистных установках и аппаратах.

Применяемые в предприятиях АПК методы очистки подразделяют на две группы: очистка вентиляционного воздуха от газообразных веществ (химические методы). Для эффективности очистки воздуха от пыли к производственному источнику выброса предъявляются следующие требования: пылеприемник вытяжной вентиляции следует располагать как можно ближе к месту выделения пыли; пылеприемник должен перекрывать всю зону пылевыделения.

Пыль – физическое состояние вещества, характеризующее раздробленность его на мельчайшие частицы. На предприятиях пищевой промышленности пыль образуется в различных цехах основного и вспомогательного производств – мучная и сахарная пыль, сажа, пыль сухих молочных продуктов, комбикормовая пыль, металлическая и т.д.

При малых размерах пылинок они длительное время могут находиться в воздушной среде во взвешенном состоянии; взвесь мельчайших частиц твердых веществ в воздухе представляет собой аэрозоль.

По характеру веществ, из которых образовалась аэрозоль, пыль классифицируют следующим образом:

-органическая пыль: животная (костяная, шерстяная, сухое молоко и т.д.); растительная (мучная, древесная, бумажная и др.); синтетическая (пластмассовая, полимерная и др.);

-неорганическая: минеральная (кварцевая, силикатная и др.); металлическая (железная, алюминиевая и др.);

-смешанная: зерновая пыль и др.

Наряду с физическими и химическими свойствами пыли при очистке вентиляционного воздуха большое значение имеет величина (размер) пылевых частиц. Пыль в воздухе рабочей зоны распределяется неравномерно, что зависит от размеров пылевых частиц, их дисперсности, подвижности воздуха. Мелкие частицы долго задерживаются в воздушной среде, крупные быстрее оседают. Наиболее опасными являются частицы пыли, размеры которых не превышают 2 мкм. Эти фракции пыли, попадая в глубокие участки легких, в

23

том числе в альвеолы, вызывают развитие пневмокониоза, наиболее распространенным и тяжелым считается силикоз, вызванный вдыханием кварцсодержащей пыли.

Методы очистки воздуха и газов от пыли включают сухую механическую очистку, мокрую очистку, фильтрацию, электрическую очистку.

Все аппараты очистки (пылеуловители) независимо от метода очистки и в зависимости от размеров улавливаемых частиц и эффективности их улавливания разделены на пять классов: к I классу относятся пылеуловители, в которых происходит эффективная очистка воздуха от пыли частицами размером более 0,3-0,5 мкм; ко II – более 2; к III – более 4; к IV – более 8 и к V

– более 20 мкм.

При сухой механической очистке применяют различные пылеосадительные камеры и аппараты сухой инерционной очистки (пылеосадительные камеры, жалюзийные аппараты, циклоны в одиночном и групповом исполнении, центробежные пылеуловители ротационного действия

идр.).

5.2Порядок проведения работы

5.2.1 Исследование запыленности воздуха

Для определения концентрации пыли в воздухе применяют установку, представленную на рисунке 5.1.

1 – пылевая камера; 2 – фильтр АФА-ВП-10; 3 – соединительная трубка; 4 – ротационная установка

Рисунок 5.1 – Схема установки для исследования запыленности воздуха

Установка состоит из пылевой камеры, которая служит емкостью для имитации помещения с запыленным воздухом, аэрозольного фильтра АФА-ВП- 10 для взятия пробы воздуха, ротационной установки и соединительной трубки.

24

Ротационная установка служит для измерения скорости прохождения воздуха и для регулирования скорости прокачки воздуха. Состоит она из двух реометров со шкалой от 0 до 1 л/мин, используемых при отборе проб химического анализа

идвух реометров со шкалой от 0 до 20 л/мин – при отборе пылевых проб. Скорость просасывания воздуха регулируется ручками.

Массу фильтра с обоймой определяют на аналитических весах. Вставляют фильтр в кассету и закрепляют прижимной гайкой с

аллонжем, соединенным с ротационной установкой. Затем включают установку

ирегулируют скорость просасывания воздуха (15-20 л/мин). Просасывают воздух через фильтр в течение 2-3 минут. Извлекают фильтр из кассеты и

взвешивают на тех же весах.

Массовая концентрация пыли (мг/м3) определяется по формуле

Cn (m2 m1) 1000,

V0

где m1,m2 - масса фильтра до и после отбора пробы воздуха, мг;

V0 - объем воздуха, протянутого через фильтр, приведенный к нормальным условиям, т.е. к такому объему, который он занимал бы при температуре 00С и давлении 760 мм рт. ст.

где W - расход просасываемого через фильтр воздуха, л/мин;- продолжительность пропускания воздуха, мин;

Ратм - атмосферное давление во время исследования, мм рт.ст.; t - температура воздуха при исследовании (в лаборатории), 0С.

Результаты работы заносят в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Исследование запыленности воздуха

25

5.2.2 Оценка эффективности механической вентиляции

Для оценки эффективности вентиляции в лабораторных условиях – установка, включающая центробежный вентилятор; вытяжной шкаф прибора КП; анемометр цифровой переносной АП-1, штангенциркуль, микроманометр, ртутный термометр, секундомер.

Количество воздуха (м3/ч), проходящего через поперечное сечение воздуховода

L = 3600 V F,

где V – скорость движения воздуха в сечении воздуховода, м/с; F – поперечное сечение воздуховода. м2.

Скорость движения воздуха V определяется с помощью анемометра АП-1, а сечение воздуховода F определяют на основании измерений с помощью штангенциркуля.

Результаты измерений заносят в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Эффективность работы вентиляции

26

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ АТМОСФЕРЫ

Цель работы: 1) Определение примесей вредных веществ в воздухе населенных пунктов.

2)Расчет суммарной концентрации веществ, обладающих однонаправленным действием.

6.1Теоретическая часть

Важнейшей характеристикой воздушного бассейна является его качество, так как нормальная жизнедеятельность людей требует не просто воздуха, но воздуха определенной чистоты. От качества воздуха зависит здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий и сооружений. В процессе антропогенной деятельности атмосфера подвергается изъятию газовых элементов, загрязнению газовыми примесями и вредными веществами, нагреванию и самоочищению.

Загрязнение атмосферного воздуха может быть локальным, региональным и глобальным. Масштабы загрязнения связаны с мощностью выброса и характером воздушных потоков. Локальное загрязнение обусловлено одним или несколькими источниками выбросов, зона влияния которых определяется, главным образом, изменчивой скоростью и направлением ветра. Под региональным загрязнением понимается загрязнение атмосферного воздуха на территории в сотни километров, которая находится под воздействием выбросов крупных производственных комплексов. Глобальное загрязнение распространяется на тысячи километров от источника загрязнения и нередко смыкается в пределах всего земного шара.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются природные, производственные и бытовые процессы. Естественное, или природное, загрязнение происходит за счет естественных факторов: пылевых бурь, извержения вулканов, выдувания почв, лесных пожаров, различных продуктов растительного, животного или микробиологического происхождения.

Производственное загрязнение образуется в результате деятельности промышленных, сельскохозяйственных, строительных предприятий и при работе различных видов транспорта. На территории Беларуси основные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух связаны с работой автомобильного транспорта (три четверти всех выбросов), промышленных предприятий и строительного комплекса.

Среди отраслей промышленности Беларуси на начало XXI ст. особо выделяется энергетика (на ее долю приходится 33% от общего объема промышленных выбросов), топливная промышленность (в основном нефтеперерабатывающая) – 16%, химическая и нефтехимическая – 6%, машиностроение – 10%, промышленность строительных материалов – около 9%.

27

В составе выбросов преобладают сернистый ангидрид (43%), окислы углерода (20%), окислы азота (11%), твердые выбросы (10%).

Для атмосферного воздуха установлены следующие значения предельно допустимых концентраций (ПДК, мг/м3):

-максимально-разовая ПДКм.р. – такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не вызывает рефлекторных реакций в организме человека (изменений биоэлектрической активности головного мозга, ощущение запаха, световой чувствительности глаза и др.);

-среднесуточная ПДКс.с. – такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не оказывает прямого или косвенного вредного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

В местах образования вредных веществ (производственные помещения) также установлены значения предельно допустимых концентраций содержания

вредных веществ в воздухе рабочей зоны ПДКр.з.. Значения предельно допустимых концентраций для некоторых наиболее характерных веществ, загрязняющих атмосферный воздух в городах и населенных пунктах, приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Предельно допустимые концентрации, мг/м3, некоторых вредных веществ в воздушной среде

В тех случаях, когда в воздухе одновременно находятся несколько вредных веществ, ПДК следует устанавливать с учетом того, что некоторые из них взаимно усиливают действие: ацетон и фенол; двуокись азота и формальдегид; сернистый газ и фенол; сернистый газ и двуокись азота; сернистый газ и фтористый водород; метанол и этанол; оксид углерода, двуокись азота и др.

28

При совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих однонаправленным действием, расчет допустимого содержания веществ проводится по формуле

где С1,С2,...Сn - фактические концентрации веществ с эффектом суммации;

ПДК1, ПДК2, ПДКn- предельно допустимые концентрации веществ.

По степени воздействия на организм вредные вещества согласно СанПиН 11-13-94 подразделяются на 4 класса:

1-й – вещества чрезвычайно опасные;

2-й – вещества высокоопасные;

3-й – вещества умеренно опасные;

4-й – вещества малоопасные.

6.2 Приборы и оборудование

Для количественного определения вредных примесей аммиака, окиси углерода и сернистого ангидрида в атмосферном воздухе используется универсальный переносной газоанализатор УГ-2 (рисунок 6.1).

1- резиновый сильфон; 2- пружина; 3 - резиновая трубка; 4 - индикаторная трубка; 5 - шток; 6 - стопор; 7 - корпус

Рисунок 6.1 - Схема универсального газоанализатора УГ-2

29

Принцип работы газоанализатора УГ-2 основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством воздуха, содержащего определенный газ

(пар).

В закрытой части корпуса воздухозаборного устройства находится резиновый сильфон с двумя фланцами и стакан с пружиной. К свободному концу трубки при анализе присоединяют индикаторную трубку.

Исследуемый воздух через индикаторную трубку просасывается после предварительного сжатия сильфона штоком. На гранях (под головкой штока) обозначены объемы просасываемого при анализе воздуха.

Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна содержанию измеряемого вещества в исследуемом воздухе и измеряется по специально проградуированной шкале.

Фильтрующий патрон позволяет отфильтровывать определяемый газ от других веществ, мешающих анализу. Он представляет собой стеклянную трубку с перетяжками, суженную с обоих концов и заполненную соответствующими поглотительными порошками, служащими для улавливания примесей, мешающих определению интересующих газов.

6.3 Порядок проведения работы

При открытой крышке воздухозаборного устройства отводят фиксатор и во втулку вставляют шток так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока, над которой указан объем просасываемого воздуха (таблица 6.2). Давлением руки на головку штока сильфон сжимают до тех пор, пока наконечник фиксатора не совпадет с верхним углублением в канавке штока.

Таблица 6.2 – Основные параметры работы газоанализатора

Присоединяют стеклянную трубку с индикаторным порошком (заранее подготовленную лаборантом) к резиновой трубке прибора. Затем снимают заглушки с фильтрующего патрона и присоединяют его узким концом с

30