11. Газовая хроматография аэрозолей и промышленных выбросов

Метод газовой (газоадсорбционной) хроматографии состоит в разделении адсорбционным способом газовой смеси при пропуска­нии ее совместно с потоком газа-носителя через слой пористого ад­сорбента и последующим поочередном измерении содержания каж­дого выделившегося компонента электрическим методом.

Физико-химические свойства отдельных компонентов, входящих в состав пробы, неодинаковы, поэтому существует различие в скоро­стях их передвижения через разделительную колонку. По мере про­движения пробы вдоль разделительной колонки происходит процесс разделения компонентов на ряд отдельных полос, представляющих собой бинарные смеси каждого из компонентов с газом-носителем, разделенные между собой зонами чистого газа-носителя.

Физические свойства газового потока, выходящего из разделительной колонки, фиксируются детектором. Детектор позволяет получить быструю ин­формацию о составе движущихся бинарных смесей, а следователь­но, и о составе анализируемой смеси. Выход компонентов фиксиру­ется на хроматограмме в виде пиков, расположенных на основной (нулевой) линии, представляющей собой регистрацию сигнала детек­тора во время выхода из колонки чистого газа-носителя (рис 2). Хроматограмма является источником качественной и количественной информации об анализируемой смеси. Количественный анализ основан на измерении высот пиков. Зависимость высоты пика от концентрации измеряемого вещества, а также время выхода отдельных компонентов устанавливают предварительный калибровкой, проводимой по искусственно приготовленным контрольным смесям.

Хроматографические газоанализаторы служат для определения содержания в дымовых газах горючих (СО, СН4, Н2; и др), характеризующих химическую неполноту сгорания, и негорючих (СО2, О₂ N0, N0₂, и др.) компонентов.

Недостатком при использовании газовой хроматографии для оп­ределения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания являет­ся плохая воспроизводимость результатов и отсутствие подходящих детекторов для надежного количественного определения. В настоя­щее время, ввиду трудоемкости проведения измерений, хроматогра­фы очень редко используются для определения состава продукте сгорания на ТЭС.

Чаще хроматографические методы применяются при приготовлении контрольных поверочных газовых смесей (ПГС), используемых для калибровки газоанализаторов пробоотборного типа, и определении содержания ПАУ в лабораторных условиях.

Примерами отечественных хроматографов являются лаборатор­ный переносной газоанализатор «Газохром-3101» и газохроматографическая система «Оптима-хром-1», которые в 80—90-х годах XX в. нашли ограниченное применение для анализа продуктов сгорания на ТЭС, а последняя также для автоматического регулирования со­отношения «топливо-воздух» в котлах.

Рис 1. Принципиальная схема хроматографического газоанализатора

Рис 2. Примерный вид хроматограммы при проведении анализа.

12. . Экологический мониторинг (мониторинг от лат. monitor – управление, слежение)-информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

Основная цель ЭМ– обеспечение системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасности своевременной и достоверной информацией.

Для достижения этой цели в процессе экологического мониторинга решаются следующие задачи:

- оценка показателей состояния и функциональной целостности экосистем;

- выявление причин изменения этих показателей;

- оценка последствий таких изменений;

- определение корректирующих мер;

- создание предпосылок для определения мер по недопущению возникающих негативных явлений до того, как будет нанесен ущерб целостности экосистем (меры диагностики и раннего предупреждения).В 1993 году было принято решение о создании Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), которая должна объединить возможности и усилия многочисленных служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды в Российской Федерации. Цель мониторинга – автоматизированный контроль окружающей природной среды в пространстве и времени в соответствии с заданной программой.

Мониторинг:глобальный, региональный, импактный (локальный), фоновый (базовый) и национальный.

Классификация экологического мониторинга

Существуют различные подходы к классификации экологического мониторинга - по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения, по методам ведения наблюдения и другие.

Во многих работах классификация экологического мониторинга дается по характеру обобщения информации: глобальный, региональный, импактный (локальный), фоновый (базовый) и национальный.

Глобальный м- это слежение за величинами и явлениями в природной среде в планетарном масштабе, который осуществляется с целью предупреждения возможных негативных ситуаций в биосфере Земли.

Региональный м – слежение за величинами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти величины и явления могут отличаться как по природным процессам, так и по антропогенным воздействиям источников загрязнения от базового фона, характерного для всей биосферы.

Импактный - м воздействия конкретного антропогенного источника загрязнения.

Фоновый (базовый) м означает слежение за общебиосферными величинами и явлениями (в основном природными) на территориях не подверженных загрязнению, обусловленному региональными источниками выбросов (сбросов) в природную среду.

Если м проводится в масштабах одной страны, то он называется национальный.

по методам наблюдений можно выделить: дистанционный, биологический, физический и химический экологический мониторинг.

Дистанционный м проводится с помощью специальной аппаратуры, то есть без непосредственного контакта с объектом исследования.

Биологический м, осуществляется с использованием биоиндикаторов (живых организмов), по состоянию и поведению которых судят об изменениях в природной среде.

Физический м, осуществляется путем измерения физических величин и явлений в природной среде (наводнения, вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.).

Химический м - это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения) атмосферного воздуха и осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и оценка уровня загрязнения природной среды высокотоксичными поллютантами.

Мониторинг природных сред: Мониторинг атмосферного воздуха (определение уровня загрязнения атмосферы, выявление источников выбросов, получение информации, необходимой для оценки и прогнозирования состояния воздушной среды (стационарные посты, маршрутные посты, передвижные (подфакельные) посты)); Мониторинг водных объектов (цель данного мониторинга, получении информации о качестве вод, необходимой для проведения мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов);

Мониторинг почвенного покрова (слежения за показателями состояния почв с целью его оценки, прогнозирования и картографирования, а также обоснования мероприятий по повышению почвенного плодородия.);

Биологический мониторинг (наблюдение за уровнем загрязнения биоты, при которой отклики или биологические последствия, связанные с воздействием загрязнений, регистрируются в рамках специальных подпрограмм.).

Экологический мониторинг(бывает глобальный, региональный, национальный, локальный, импактный, базовый):– 1) слежение за к-л природными объектами и явлениями; 2) информационная система наблюдений оценки и анализ изменений состояния ОС созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.Основная цель ЭМ: обеспечения систем управления природоохранной деятельности и экологической безопасности своевременной и достоверной информацией.

Мониторинг природных сред: Мониторинг атмосферного воздуха (определение уровня загрязнения атмосферы, выявление источников выбросов, получение информации, необходимой для оценки и прогнозирования состояния воздушной среды (стационарные посты, маршрутные посты, передвижные (подфакельные) посты)); Мониторинг водных объектов (цель данного мониторинга, получении информации о качестве вод, необходимой для проведения мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов); Мониторинг почвенного покрова (слежения за показателями состояния почв с целью его оценки, прогнозирования и картографирования, а также обоснования мероприятий по повышению почвенного плодородия.); Биологический мониторинг (наблюдение за уровнем загрязнения биоты, при которой отклики или биологические последствия, связанные с воздействием загрязнений, регистрируются в рамках специальных подпрограмм.).