МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Алтайский государственный университет» Химический факультет Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии Лабораторный практикум «Системы защиты атмосферы» Лабораторная работа № 1. Исследование пылевых вентиляционных выбросов и способы их очистки Лабораторная работа № 1 состоит из двух частей, каждая из которых рассчитана на 2 академических часа. Часть I включает «Исследование давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах вентиляционных систем», часть II включает «Исследование содержания пыли в вентиляционных системах». Общие положения Источниками загрязнения атмосферного воздуха являются предприятия стройиндустрии, металлургии, машиностроения, химические, автотранспортные и другие предприятия и автомобильный транспорт. Промышленные предприятия и автомобильный транспорт выбрасывают в атмосферу различные по составу взвешенные частицы (пыль, сажу, золу, дым), а также газообразные вещества (оксид углерода, окислы азота, сероводород, сернистый и серный ангидриды, фенол, формальдегид и др.). Загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий является причиной возникновения у человека различных заболеваний: бронхит, пневмония, астматический ринит, бронхиальная астма, экзема, аллергия, конъюнктивит и др. Вредное воздействие взвешенных частиц на организм человека зависит от многих факторов: химического состава, дисперсности, растворимости, концентрации пыли. Наибольшую опасность для здоровья человека представляет мелкодисперсная пыль. Она практически не оседает и находится во взвешенном состоянии в воздухе, глубоко проникая в легкие. При длительном воздействии такой пыли возникают профессиональные заболевания легких - пневмокониозы. Разновидности пневмокониоза - цементоз (возникает при вдыхании цементной пыли), силикоз (возникает при вдыхании кремнеземсодержащей пыли), алюминоз (при вдыхании пыли алюминия) и др. Опасно для организма человека также присутствие в атмосферном воздухе аэрозолей тяжелых и редких металлов (свинца, марганца, кадмия и пр.). Окислы хрома, никель и его соединения, бензапирен обладают токсическими, мутагенными и канцерогенными свойствами, вызывают раковые заболевания и влияют на детородную функцию человека. Таким образом, состояние здоровья человека, животного и растительного мира находится в прямой зависимости от чистоты атмосферного воздуха, т.е. от концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы. Для каждого источника загрязнения атмосферы устанавливается предельно допустимый выброс (ПДВ). Правила установления ПДВ регламентированы ГОСТ 17.2.302–78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями». Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест регламентированы в России нормативным документом Минздрава «Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» список №3086–84. ПДК - это максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного воздействия, включая отдаленные последствия и на окружающую среду в целом. Устанавливаются максимально разовая и среднесуточная ПДК. Максимально разовая ПДК (ПДКм.р.) устанавливается с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном (в течение 20 мин) воздействии вредных примесей. Среднесуточная ПДК (ПДКс.с.) устанавливается для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека, Максимальная концентрация См вредного вещества в приземном слое не должна превышать ПДКм.р, т е. См ПДКм.р.. Предельно допустимые концентрации некоторых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (из списка №3086–84) приводятся на планшете лаб. работы №1. Концентрации ПДКм.р. и ПДКс.с., твердых частиц и газов в атмосферном воздухе, их дисперсный и химический составы определяются технологией производства, а также эффективностью работы вентиляционных и пылегазоулавливающих установок (устройств). Эффективность (степень) очистки воздуха от твердых частиц различными пылеуловителями зависит от их конструктивного исполнения, принципа действия, условий эксплуатации и обслуживания. По принципу действия пылеуловители делятся на гравитационные (пылеосадительные камеры), инерционные (циклоны, батарейные циклоны, мультициклоны, скрубберы, ротоклоны) и фильтры (матерчатые, масляные, электрические, утьтразвуковые и т.д.). В практике очистки промышленные выбросов производятся грубая (I ступень) и тонкая (II ступень) очистки. При грубой очистке улавливаются крупно - и среднедисперсная пыли, при гонкой очистке - мелкодисперсная пыль. Грубую очистку воздуха от пыли осуществляют гравитационные и сухие инерционные пылеуловители, фильтры контактного действия) тонкую очистку - инерционные циклоны - промыватели, скрубберы, ротоклоны и фильтры. Эффективность работы вентиляции зависит от режима эксплуатации вентиляционных систем и правильного подбора вентиляторных установок, обеспечивающих требуемые давления и скорости движения воздуха в вентиляционных системах. Вентилятор подбирается по расходу (объему) подаваемого Lвх или удаляемого Lвых им воздуха, т.е. по его производительности (Lв, м3/ч) и по создаваемому им напору (полному давлению Рп, Па). Lвх и Lвых определяются по формуле: Lвх,вых = 3600F·v, Где F - площадь сечения воздуховода, м2; v – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с. Часть I. Исследование давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах вентиляционных систем Цель работы: 1. Изучить устройство и принцип действия приборов контроля 2. Изучить методику измерения полного Рн статического Рст, скоростного Рск давлении и скоростей движения воздуха в воздуховодах. 3. Провести инструментальные камеры полного Рп, статического Рст скоростного Рск давлений. 4. Определить средние скорости движения воздуха в сечениях воздуховодов до и после пылеуловителя (циклона) vср, м/с. 5. Рассчитать расход (объем) подаваемого Lвх и удаляемого Lвых м3/ч, воздуха из вентиляционной сети (рис. 1). Описание лабораторной установки Лабораторная установка (рис. 1) состоит из вентилятора 1, камерыдозатора 2, воздуховодов 3 и 5, циклона (пылеуловителя) 4, пневмометрической трубки 6, микроманометра (типа ММН-4). В воздуховоде в двух местах до и после пылеуловителя пробиты два отверстия, в которые вставляется пневмометрическая трубка при измерении давлений воздуха (полного Рп, статического Рст и скоростного – Рск). Приборы контроля и методика измерения давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах. В вентиляционной системе воздух движется по воздуховодам и преодолевает сопротивление движению вследствие полного давления, развиваемою вентилятором. Полное Рп давление вентилятора складывается из статическою Рст и скоростного Рск давлении. Скоростное Рск давление расходуется на создание необходимой скорости движения воздуха в воздуховоде, статическое Рст - на преодоление имеющихся сопротивлений движения (трения в различных местных сопротивлений). Рис. 1. Схема лабораторной установки При технических испытаниях вентиляторов и пылеулавливающих установок определяются полное Рп, статическое Рст и скоростное Рск давления. При исследовании скоростных режимов воздушных потоков в разных сечениях воздуховодов достаточно определить средние значения скоростных давлении Рск ср. Приборы контроля - микроманометр типа ММН-4 (рис 2, а) и пневмометрическая трубка (рис 2,б) предназначены для измерения полного Рп, статического Рст и скоростного Рск давлений. а) б) Рис. 2. Микроманометр типа ММН-4 и пневмометрическая трубка МИОТ. а) – микроамперметр: 1 – станина; 2 – резервуар; 3 - штуцер; 4 - трехходовой кран; 5 – трубка; 6 стойка наклона трубки; 7- установочный винт; б) – пневмометрическая трубка МИОТ: 1 - отверстие для измерения полного Рп давления; 2 – отверстия, воспринимающие статическое Рст давление. Микроманометр ММН–4 имеет неподвижный резервуар 2, соединенный с поворотной измерительной трубкой 5 резиновым шлангом. На резервуаре установлен трехходовой кран 4, при помощи которого микроманометр может быть отключен от присоединенных к нему резиновых трубок установкой крана 4 в положение «0». Пневмометрическая трубка МИОТ изготовлена из двух полых металлических трубок 1 и 2, спаянных по всей длине, головка трубки 1 имеет центральный канал, трубка 2 имеет щелевые прорези (или сквозные два отверстия), расположенные в плоскости, перпендикулярной движению воздуха в воздуховоде. Методика измерения. Измерение давлении полного Рп, статического Рст и скоростного Рск производится микроманометром типа ММН-4 и пневмометрической трубкой. При измерении давления пневмометрическая трубка вводится через небольшое отверстие в воздуховоде и замер производится с соблюдением следующих правил: - длинная часть трубки располагается перпендикулярно оси воздуховода; - трубка напорным концом (головкой) должна быть направлена навстречу скоростному потоку воздуха; - ось напорной головки трубки должна быть направлена параллельно потоку воздуха. Схема присоединения пневмометрической трубки к микроманометру ММН-4 при измерении полного Рп, статическою Рст скоростною Рск давлений приведена на рис. 3. Рис. 3 Схема присоединения пневмометрической трубки к микроманометру типа ММН–4; а - со стороны нагнетания; б - со стороны разрежения. Полное давление Рп со стороны разрежения измеряется присоединением конца 1 пневмометрической трубки к одному штуцеру со знаком «+», статическое давление (+Рст) измеряется присоединением конца 2 пневмометрической трубки к штуцеру со знаком «+». Со стороны нагнетания полное давление (-Рп) измеряется присоединением конца 1 пневмометрической трубки к одному штуцеру со знаком « - », статическое давление (Рст) измеряется присоединением конца 2 пневмометрической трубки к одному штуцеру со знаком « - ». Скоростное Рск давление измеряется присоединением микроманометра к двум концам пневмометрической трубки и определяется как разность полного и статического давлений. Со стороны нагнетания Рск=-Рп -(-Рст)=Рст-Рп. Со стороны разрежения Рск=Рп-Рст. По величине скоростного Рск давление по формуле определяются скорости движения воздуха в сечениях воздуховода , Где Рск– скоростное давление движущегося воздушного потока в воздуховоде, Па; ρв – плотность воздуха, кг/м3; g–ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2). При измерении скоростей движения воздуха количество замерных точек в сечениях воздуховодов определяется в зависимости от диаметра (площади сечения) воздуховода. При диаметре воздуховода до 300 мм их должно быть не менее трех - пяти. Замеры Рп, Рст и Рск давлений должны проводиться по оси воздуховода в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Точки измерений должны быть намечены на расстоянии 5 - 10 мм друг от друга. В каждой точке должно быть выполнено по три измерения скоростных Рск давлений. Затем расчетным путем определяется среднее значение скоростного давления в каждом сечении воздуховода и среднее значение скорости движения воздуха (Uср, м/с). Скорости движения воздуха в воздуховодах должны быть определены с достаточной достоверностью по величине их средних значений vср, что позволит при выполнении следующих исследований (часть II) по определению концентрации пыли в воздухе вентиляционных систем, правильно подобрать диаметр наконечника пылеотборной трубки и обеспечить принцип изокинетичности, т. е. равенство скорости движения воздушного потока в воздуховоде (U, м/с) и скорости движения воздуха в воздуходувке (Uв, л/мин). Соблюдение принципа изокинетичности позволит достоверно определить концентрации пыли в воздухе вентиляционных систем в том числе и на выходе в атмосферу. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы 1. Приступить к выполнению экспериментальной части работы только после ознакомления с настоящими правилами техники безопасности и мет одическими указаниями по лабораторному практикуму. 2. Включить вентилятор в сеть напряжением 220 В. Перед включением необходимо провести внешний осмотр установки, проверить исправность соединительных проводов и розетки. 3. Ознакомиться с устройством и принципом действия контрольноизмерительных приборов микроманометра типа ММН-4 и пневмометрической трубки МИОТ. 4. Подготовить приборы к началу измерении статического Рст, полного Рп и скоростного Рск давлений. 5. После окончания работы выключить из сети 220 В вентилятор, отключить микроманометр ММН–4, убрать рабочее место и доложить преподавателю о выполнении лабораторной работы. Порядок выполнения работы При выполнении лабораторной работы студент должен: 1. Изучить правила техники безопасности. 2. Ознакомиться с устройством лабораторной установки. 3. Изучить устройство и принцип действия приборов контроля. 4. Изучить методику измерения и измерить давления воздуха (полное, статическое, скоростное) в воздуховодах вентиляционной сети лабораторной установки. Условия измерении: 1) вентилятор удаляет чистый воздух; 2) вентилятор удаляет запыленный воздух. 5. Рассчитать средние значения скоростей движения воздуха (vср, м/с) в двух сечениях воздуховода (на схеме рис. 1 это отверстия до и после циклона). 6. Данные измерений Рп, Рст, Рск и расчетные средние значения скоростей движения воздуха (Uср, м/с) занести в табл. 1. Сделать выводы. Отчет о работе должен содержать: 1. Схему лабораторной установки (см. рис. 1). 2. Табл. 1, в которой приводятся измеренные давления Рп, Рст, Рск и расчетные скорости движения воздуха (v, м/с) в трех-пяти замерных точках сечений воздуховодов 3 и 5 (в отверстиях до и после циклона). 3. Расчетные данные средних скоростей движения воздушных потоков до и после пылеуловителя (циклона) и расходы воздуха на входе Lвх и на выходе Lвых из циклона. Измерение давлений и скоростей движения воздуха (v, м/с) в воздуховодах микроманометром ММН-4 Отверст ия воздухо вода Номер Измеренные давления Р, точки кгс/м (Па) замера Статиче Полн Скорос в тное, сечении ское, Рст ое, Рп Рск воздухо вода До циклон а 1 Скорос ть воздуха в воздухо воде в точке замера U, м/с Площад ь сечения воздухо вода в месте замера F, м2 Расход (объем) воздуха, подавае мого и удаляем ого вентилят ором Lвх,вых, м3/ч 2 3 Lвх= 4 5 После циклон а 0,01 1 2 3 Lвых= 4 5 До циклона: Рск ср = После циклона Рск ср= Uср= Uср= Контрольные вопросы 1. Какие вредные вещества выбрасываются в атмосферу? 2. Какие заболевания может вызвать пыль, находящаяся в атмосферном воздухе? 3. От каких свойств пыли зависит ее неблагоприятное действие на организм человека? 4. Что такое предельно допустимая концентрация пыли в атмосфере и какими нормами она регламентируется? Что такое максимально разовая и среднесуточная ПДК? 5. Виды пылеуловителей, принцип их действия, эффективность очистки. 6. Какие приборы предназначены для определения полного, статического и скоростного давлений? 7. Как определяется скорость воздушного потока в сечениях воздуховода? Часть II. Исследование содержания пыли в вентиляционных системах Цель работы: 1. Изучить устройство и принцип действия приборов контроля. 2. Изучить методы отбора проб воздуха на запыленность в воздуховодах вентиляционных систем. 3. Изучить методику исследования содержания пыли в воздухе вентиляционных систем. 4. Определить содержание пыли в воздуховоде лабораторной вентустановки. 5. Дать оценку эффективности очистки запыленного воздуха в пылеуловителе (циклоне) и фильтре. Описание лабораторной установки и устройств Лабораторная установка (рис. 4) состоит из вентилятора 1 камерыдозатора 2, воздуховодов 3 и 5, циклона (пылеуловителя) 4, фильтра 6, электроаспиратора 7 с гибким шлангом 8 и аллонжами 9 и 9', пылеотборной трубки 10 с наконечником 11. На схеме указаны отверстия в воздуховодах 12, 13, 14, 15, где отбираются пробы на запыленность воздуха до и после пылеуловителя. Рис 4. Схема лабораторной установки Назначение камеры-дозатора 2 – обеспечить запыленную среду в воздушном потоке, создаваемом вентилятором 1 в сети воздуховодов 3 и 5 Назначение пылеуловителя (циклона) и фильтра - обеспечить требуемую эффективность (степень) очистки запыленного воздуха. Принцип действия циклона (рис. 5) основан на центробежной сепарации. При этом запыленный воздух из воздуховода через патрубок 1 попадает в циклон и, приобретая вращательное движение по спирали, опускается в кольцевом пространстве до низа конической части 2. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к стенке циклона и, увлекаемые пылевым потоком, через пылевыпускное отверстие 3 выносятся в бункер-пылесборник 4 и оседают в нем вследствие потери скорости Очищенный от крупно– и средне–дисперсной пыли воздух выходит из циклона через патрубок 5 и по воздуховоду 5 поступает на фильтр 6 (см рис. 4). Циклон (1 ступень очистки) предназначен для очистки воздуха от крупнои средне–дисперсной пыли. Эффективность очистки циклоном составляет 70– 90%. Фильтр (II ступень очистки), выполненный из фильтрующего материала ФП (ткани акад. И.В. Петрянова), предназначен для тонкой очистки от мелкодисперсной пыли. Эффективность очистки фильтром составляет 95– 99%. Эффективность очистки пылеуловителями (циклоном и фильтром) можно определить по формулам: %, , , где G1 – количество пыли, содержащейся в воздуховоде на входе в пылеуловитель, кг/ч; G2 - количество пыли, содержащейся в воздуховоде на выходе из пылеуловителя, кг/ч; Свх и Свых - концентрации пыли до и после пылеуловителя. г/м3; Lвх и Lвых - расход (объем) удаляемого воздуха до и после пылеуловителя, м3/ч. Рис. 5. Циклон типа НИИоГАЗ ЦН-15 Приборы контроля, методы отбора проб и методика определения содержания ныли в воздухе вентиляционных систем гравиметрическим (весовым) методом Приборы контроля – электроаспиратор (рис. 6) предназначен для протягивания запыленного воздуха через аллонжи с фильтром и для измерения объема (расхода) удаляемого воздуха L, л. Электроаспиратор состоит из воздуходувки, электромотора и четырех реометров 3. Внутри реометров (полых конических трубок) находятся поплавки 5 из легкого металла, указывающие скорость протягивания воздуха от 0 до 20 л/мин. С помощью штуцеров 6 к электроаспиратору подсоединяются резиновые полые трубки (или трубка) с аллонжем-фильтродержатслем. Скорость просасывания запыленного воздуха регулируется ручкой вентиля 4 каждого реометра. Рис. 6. Электроаспиратор (ПРУ-4): 1 – подключение питания; 2 – тумблер включения и выключения; 3 – реометры; 4 – ручки вентилей; 5 – поплавок; 6 – штуцеры Аллонж–фильтродержатель (9 и 9', рис.4) представляет собой полый (металлический) или пластмассовый конус, в который помещается аналитический аэрозольный фильтр типа АФА–ВП–20 или АФА–ВП–10. Пылеотборная трубка 10 со съемным наконечником 11 служит для отбора запыленного воздуха в воздуховоде. Метод отбора проб воздуха на запыленность в воздуховодах вентиляционных систем. Отбор проб запыленного воздуха в воздуховоде проводится методом внешней фильтрации пылеулавливающим устройством (аллонжем), расположенным вне воздуховода. Пробы отбираются равномерным перемещением пылеотборной трубки по всему сечению воздуховода по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Места отбора проб следует выбирать преимущественно на вертикальных участках воздуховода. При отсутствии вертикальных участков допускается производить отбор проб на наклонных и горизонтальных участках, при этом число отбираемых проб необходимо удваивать. В каждом сечении воздуховода необходимо отбирать две-три пробы. При отборе проб наконечник пылеотборной трубки вводится в отверстие воздуховода и головка наконечника располагается навстречу воздушному по- току. При этом не допускается касание головки наконечника стенок воздуховода, так как из-за попадания на фильтр АФА-ВП-20 (или АФА-ВП-10) пыли со стенок воздуховода результат анализа будет неточным. Для получения точных результатов анализа на запыленность скорость воздуха во входном отверстии пылеотборной трубки должна соответствовать скорости воздушного потока в воздуховоде, т.е. должен соблюдаться принцип изокинетичности. Отбор проб с превышением изокинетичной скорости приводит к занижению концентрации пыли и, наоборот, малые скорости пробоотбора способствуют завышению результатов анализа. Объем отбираемого электроаспиратором воздуха (L, л) определяется в зависимости от предполагаемой концентрации пыли в воздуховоде. Если предполагаемая концентрация пыли в воздуховоде С (мг/м3) 2; 2-10; 10-50; свыше 50, то рекомендуемый объем отбираемого воздуха (L, мл) соответственно равен 1000; 500; 250; 100. Методика определения содержания пыли в воздухе вентиляционных систем. Для определения концентрации пыли в воздухе вентиляционных систем гравиметрическим (весовым) методом необходимо: на аналитических весах взвесить без защитного кольца один или несколько аналитических аэрозольных фильтров АФА-ВП-20 или АФА-ВП-10. Предварительно взвешенные фильтры вложить в защитные кольца, на которых проставить их порядковый номер и вес Р (мг). Вложить один из взвешенных фильтров с защитным кольцом в гнездо корпуса аллонжа 9 и плотно зажарь ею между двумя алонжами 9 и 9' (см. рис. 4). Нижнюю часть аллонжа 9 с помощью резинового шланга 8 присоединить к всасывающему штуцеру электроаспиратора, а верхнюю часть аллонжа 9' соединить с пылеотборной трубкой, на которую плотно навинтить наконечник 11. Диаметр наконечника пылеотборной трубки (d, мм) необходимо предварительно подобрать по графику рис. 7, зная скорость движения воздуха в воздуховоде (V, м/с) и скорость воздуха, просасываемою воздуходувкой (Vв, л/мин). Далее пылеотборное устройство вводят в воздуховод навстречу запыленному потоку, включают электроаспиратор и регулировочным вентилем устанавливают рекомендуемый (расчетный) объем отбираемого воздуха (Lв, л) где Uв – скорость движения воздуха в воздуходувке, л/мин; t – продолжительность отбора пробы, мин. Начало и конец отбора пробы фиксируются. Затем выключают электроаспиратор и осторожно вынимают пылеотборную трубку из воздуховода. Разъединяют аллонжи 9 и 9' и за выступ защитного кольца извлекают фильтр с пробой (навеской пыли). Скорость движения воздуха в воздуходувке Vв, л/мин Рис. 7 График определения диаметра наконечника d, мм по скорости движения воздуха в воздуховоде и скорости воздуха в воздуходувке Uв, л/мин. Раскрывают защитное кольцо, перегибают фильтр пополам запыленной стороной внутрь. Определяют привес фильтра (фильтров) и концентрацию пыли. При этом взвешивание производят обязательно на одних и тех же весах с точностью до 0,1мг. Условия взвешивания. Фильтр с пробой вынимают из защитного кольца и кладут пинцетом на середину чашки весов. Концентрацию пыли определяют по формуле: где Р - привес фильтра, мг; Lв – объем (расход) пропущенного через аллонжи воздуха, л. Номера фильтров и концентрации пыли заносят в рабочий журнал (таблицы). Техника безопасности при выполнении лабораторной работы 1. Приступить к выполнению лабораторной работы, ознакомившись с настоящими правилами техники безопасности и методическими указаниями по лабораторному практикуму. 2. Включить вентилятор и электроаспиратор в сеть напряжением 220В. Перед включением необходимо путем внешнего осмотра проверить исправность соединительных проводов и розеток. 3. Подготовить электроаспиратор к работе, ознакомившись с его устройством и принципом действия. 4. Проводить исследования концентрации пыли в воздуховодах в соответствии с изложенной в лабораторной работе методикой. 5. После окончания работы выключить из сети вентилятор и электроаспиратор, убрать рабочее место. Порядок выполнения работы При выполнении лабораторной работы студент должен: 1. Изучить правила техники безопасности. 2. Ознакомиться с лабораторной установкой (см. рис. 4). 3. Изучить принцип действия приборов контроля и устройств (аппаратов). 4. Изучить метод отбора проб воздуха на запыленность в воздуховодах вентиляционных систем. 5. Изучить методику определения содержания пыли в воздухе вентиляционных систем. 6. Определить запыленность воздуха вентиляционной системы в лабораторных условиях гравиметрическим методом Для этого необходимо: 1. Заполнить камеру-дозатор 2 пылевидным веществом. 2. Включить вентилятор в сеть напряжением 220 В и создать запыленную среду в воздуховоде 3. 3. Открыть отверстие 12 в воздуховоде 3 и в это отверстие ввести навстречу потоку пылеотборную трубку 10 с наконечником 11. 4. Включить в сеть 220 В электроаспиратор 7 и с помощью штуцера 6 (см. рис. 6) один из реометров 3 электроаспиратора соединить с пылеотборной трубкой 10. 5. Определить объем отбираемого электроаспиратором воздуха (Lв, л), предполагая, что концентрация пыли С в воздуховоде 3 может быть в пределах от 2 до 10 мг/м3. 6. Определить продолжительность отбора пробы (t, мин) . 7. Тумблером 2 (см. рис. 6) включить электроаспиратор и отбирать пробу запыленного воздуха в течение расчетного времени (t, мин). 8. Пробы отбирать в отверстиях воздуховодов 12 и 13 (до и после циклона) и в отверстиях 14 и 15 (до и после фильтра). При этом необходимо: строго фиксировать место установки наконечника пылеотборной трубки в сечении воздуховода и устанавливать наконечник в центре сечения воздуховода (т.е. выбирать одну точку отбора пробы, так как сечение воздуховода лабораторной вентиляционной системы небольшое 100х100 мм). 9. Наконечник пробоотборной трубки устанавливать вдоль оси воздуховода навстречу движению воздушного потока. 10. Определить привес (Р, мг) фильтра АФА-ВП-20 и по формуле определить концетрации пыли в мг/м3 до и после циклона (I ступень), до и после фильтра (II ступень) очистки. Данные занести в табл. 2 и сделать выводы. 11. Определить эффективность очистки воздуха от пыли циклоном (I ступень) и фильтром (II ступень). Данные занесли в табл. 3 и сделать выводы. Отчет о работе должен содержать: 1. Схему лабораторной установки (рис 4). 2. Табл. 2, в которой приводятся данные исследования содержания пыли в воздуховодах 3 и 5 лабораторной вентиляционной системы. Вывод о содержании пыли в воздуховодах до и после пылеуловителей. 3. Табл. 3, в которой приводится эффективность (степень) очистки воздуха циклоном и фильтром. Контрольные вопросы 1. Какие приборы используются для контроля запыленности воздуховода в вентиляционных системах? 2. Как проводится отбор проб воздуха на запыленность в воздуховодах? 3. Для чего необходимо соблюдать принцип изокинетичности при отборе проб на запыленность? 4. Как определяется объем отбираемого электроаспиратором воздуха? 5. Как определяется концентрация пыли в пробе воздуха, отобранной в воздуховоде? 6. Какие меры безопасности необходимо соблюдать при выполнении лабораторной работы? Таблица 2 Исследование запылённости воздушного потока в воздуховоде вентиляционной системы № Тип п/ пылеуловит п еля 1 Циклон Номер отверстия в воздухово де 12 13 2 Фильтр 14 15 Вес Объём фильтра Р, просасываем мг ого воздуха воздуходувко до посл й Lв, л/мин опыт е а опыт Р1 а Р2 Концентрация пыли С, мг/м3 до после очистк очистк и и Таблица 3 Исследование эффективности очистки воздуха Массовый расход (кол-во) пыли в запылённом воздухе Эффективность Номер № Тип (степень) отверстия в G, кг/ч п/п пылеуловителя воздуховоде до очистки , % после очистки Gвх 1 Циклон очистки Gвых 12 13 2 Фильтр 14 15 Лабораторная работа № 2 Исследование содержания вредных газообразных веществ в атмосфере Цель работы: 1. Изучить методы контроля и нормативные требования к содержанию вредных газообразных веществ в атмосферном воздухе. 2. Исследовать содержание вредных газообразных веществ и дать гигиеническую оценку воздушной среды населенных мест. Газообразные вещества, выделяющиеся в атмосферу, относятся к вредным производственным факторам, так как при воздействии на организм человека приводят к заболеваниям. Следствием действия газообразных веществ могут быть также острые или хронические отравления. Острая форма отравления возникает при кратковременном действии на организм вредных веществ относительно высоких концентраций; хроническая форма отравлений развивается при длительном воздействии малых концентраций вредных веществ, которые способны постепенно накапливаться в организме. Вредные газообразные вещества поступают в организм через органы дыхания (около 95% всех отравлений), желудочно-кишечный тракт (от загрязнения рук при еде и курении) или кожные покровы (яды, хорошо растворимые в жирах). По характеру воздействия на организм вредные газообразные вещества подразделяются: 1) общетоксичные, действующие на центральную нервную систему, кровь, кроветворные органы (сероводород, ароматические углеводороды, оксид углерода и др.); 2) раздражающие, вызывающие раздражение слизистых оболочек глаз, носа и гортани, действующие на кожу (пары кислот, окислы азота, серный и сернистый ангидриды и др.); 3) сенсибилизирующие вещества, которые после относительно непродолжительного воздействия на организм вызывают в нем повышенную чувствительность к этому веществу (альдегиды, ароматические аминосоединения и др.); 4) канцерогенные, приводящие к развитию злокачественных опухолей (продукты перегонки нефти, бензол, бензидин и др.); 5) мутагенные, вызывающие нарушение наследственного аппарата человека (пары ртути, свинца, оксид этилена и др.). Токсичность вредных веществ и их действие на организм определяются большим числом факторов, из которых основными являются физикохимические свойства вещества, внешние условия, продолжительность воздействия, и, прежде всего, концентрация. В нашей стране разработаны и утверждены санитарные нормы предельно-допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ, содержащихся в воздушной среде населенных мест. Согласно СН 3086–84 («Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест») содержание вредных веществ в воздухе населенных мест не должно превышать установленных значений ПДК м.р. и ПДК с.с. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности (ГОСТ ССБТ 12.1.007–76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»): 1-й класс - вещества чрезвычайно опасные; 2-й класс - вещества высоко опасные; 3-й класс - вещества умеренно опасные; 4-й класс - вещества мало опасные. Класс опасности веществ устанавливается в зависимости от определенных норм и показателей, основные из которых представлены в табл. 1. В зависимости от класса опасности веществ осуществляется их контроль в воздухе рабочих зон: непрерывный контроль – для веществ 1 - 2-го классов опасности; периодический контроль – для веществ 3 и 4 классов опасности. К методам контроля предъявляются определенные требования. Они должны: – содержать указания по отбору проб и проведению анализа, обеспечивающие достоверность результатов контроля; – предусматривать проведение отбора проб при характерных производственных условиях с учетом основных технологических процессов, источников выделения вредных веществ, функционирования технологического оборудования и санитарно-технических устройств. Чувствительность методов и приборов контроля не должна быть ниже 0,5 уровня ПДК; погрешность не превышать ± 25% от определенной величины. Для анализа газообразных веществ в воздухе промышленных предприятий чаще всего применяются следующие методы, позволяющие определять малые количества вредных веществ в любом объеме воздуха: 1. Оптические - калориметрия, нефелометрия, спектрофотометрия, люминесцентный и спектральный анализы. Приборы контроля: фотоэлектрокалориметр КФ-2М, спектрофотометры СФ-46 и др. 2. Электрохимические - полярография, кулонометрия и др. 3. Хроматографические - жидкостная, газовая, бумажная и тонкослойная хроматография. Приборы контроля: хроматографы «Цвет» и др. Однако все эти методы определения вредных веществ в атмосферном воздухе требуют довольно значительного времени как для отбора проб, так и для проведения анализа. Они, как правило, не дают возможности своевременно установить повышение концентрации. В последнем случае более удобны (хотя и менее точны) быстрые (экспрессные) методы, в основе которых почти всегда лежат цветовые реакции. Все экспресс методы могут быть разделены на три группы: 1) калориметрия растворов по стандартным шкалам; 2) калориметрия с применением реактивной бумаги; 3) линейно-калористический метод с применением индикаторных трубок. Описание лабораторной установки и контрольно-измерительных приборов. Лабораторная установка состоит из 5-ти стеклянных колб, имитирующих воздушную среду и прибора экспресс-метода УГ-2 (универсальный газоанализатор) с необходимыми для его работы принадлежностями. Колбы сгруппированы по заданиям: 1, 2 и 3 колбы соответствуют первому заданию; 4 – второму; 5 – третьему. Номер задания указывается преподавателем. Универсальный газоанализатор УГ-2 является прибором экспресс-метода контроля линейно–калористического метода. Он предназначен для определения вредных паров и газов: сернистого ангидрида, ацетона, окиси углерода, сероводорода, хлора, аммиака, окислов азота, этилового спирта, бензина, бензола, толуола, ксилола, ацетилена, углеводородов нефти, метилового спирта, этилового эфира, хлористого эфира, хлористого водорода, двуокиси углерода, трихлорэтилена. Принцип работы газоанализатора основан на измерении длины окрашенного столбика, полученного в процессе просасывания через индикаторную трубку определенного объема воздуха, содержащего вредные примеси. Просасывание воздуха осуществляется воздухозаборным устройством. Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна анализируемому газу и измеряется по шкале, градуированной в мг/м3. Погрешность показаний прибора не должна быть более ± 10% от верхнего предела каждой шкалы. Пределы измерений анализируемых газов (паров) и продолжительность проведения одного анализа, а также требуемые объемы просасываемого воздуха для газов приведены в табл. 2. Газоанализатор СФГ-М состоит из воздухозаборного устройства со съемной подставкой для шкал штоков, измерительных шкал, индикаторных трубок, фильтрующих патронов и набора принадлежностей, необходимых для приготовления трубок и патронов. Воздухозаборное устройство. Универсальный газоанализатор УГ-2 предназначен для измерения массовых концентраций вредных веществ в воздушной среде производственных помещений, промышленной зоны при аварийных ситуациях, промышленных выбросах, емкостях и каналах с помощью индикаторных трубок. Принцип действия основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством УГ-2 воздуха рабочей зоны производственных помещений. Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в мг/м3. Основной частью воздухозаборного устройства является резиновый сильфон с расположенным внутри него металлическим стаканом, в котором находится в сжатом состоянии пружина. Продольный разрез воздухозаборного устройства показан на рис. 1. В закрытой части корпуса помещается резиновый сильфон 1 с двумя фланцами и пружиной 2. На верхней плате расположена неподвижная втулка 6 для направления штоков 3 сильфона при его работе в штуцер, на который одета резиновая отводная трубка 7. В центральной части платы на неподвижной направляющей втулке 6 находится стопор 5 для фиксации штоком объема забираемого сильфоном воздуха. Здесь же имеется отверстие 9 для хранения штока 3, вставка с двумя углублениями 4 и подставка со шкалами 8. Исследуемый воздух просасывается через индикаторную трубку после растяжения пружины 2 штоком 3 (сильфон при этом сжимается). На гранях (под головкой штока) обозначены объемы просасываемого воздуха. На цилиндрической поверхности штока имеются четыре продольные канавки, каждая с двумя углублениями для фиксации объема просасываемого при анализе воздуха. Измерительные шкалы. Для каждого газа в зависимости от пределов измерения имеются одна или две шкалы, проградуированные в мг/м3. На каждой шкале указан газ и объем просасываемого воздуха в мл. При проведении анализа объемы просасываемого воздуха, указанные на головке штока и шкале, по которой проводится отсчет, должны совпадать. Индикаторные трубки. Индикаторная трубка для количественного анализа представляет собой стеклянную трубку длиной 90-91 мм, заполненную индикаторным порошком. Последний засыпают в трубку через специальную воронку с оттянутым концом. Для фиксации порошка в трубке с обоих концов в нее вставляют ватные тампоны. Длина уплотненного порошка в трубке должна составлять 68 - 70 мм. Общий вид приготовленной для анализа трубки представлен на планшете лабораторной работы. Фильтрующие патроны. Фильтрующие патроны представляют собой стеклянные трубки диаметром 10 мм с перетяжками, суженные с обоих концов и заполненные соответствующими поглотителями, порошками, служащими для улавливания примесей, мешающих для определения газа. Порошки в патроне удерживаются тампонами из гироскопической ваты. Общий вид снаряженного фильтрующего патрона представлен на планшете лабораторной работы. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы. 1. Лиц, не знакомых с устройством лабораторной установки и приборов контроля, к выполнению работы не допускать. 2. Во избежание порезов рук или попадания осколков стекла на кожу при вскрытии ампул с индикаторными порошками, необходимо пользоваться специальными приспособлениями или напильником, и при отламывании узкого конца после надреза пользоваться ватой или полотенцем. 3. В конце занятий ампулы с индикаторными и фильтрующими порошками необходимо плотно закрывать стеклянными заглушками, вставленными в резиновые трубки. 4. При работе с порошками во избежание попадания их на кожу и одежду все работы производить над лабораторным столом. 5. Во избежание загазованности лаборатории сосуды с соответствующими загазованными средами открывать только во время проведения анализов. Порядок проведения измерений прибором УГ-1 (УГ-2) 1. Проверить на герметичность воздухозаборное устройство. Для этого вставить шток в направляющую трубку таким образом, чтобы штифт попал в ту канавку штока, которая расположена под цифрой, обозначающей объем просасываемого воздуха. Слегка оттягивая пружинный фиксатор, надавить на шток и сжимать сильфон до тех пор, пока штифт фиксатора не попадет в верхнее отверстие в канавке штока. Резиновую трубку перегнуть и плотно зажать. Надавив на головку штока, вынуть фиксатор. Шток после первоначального рывка не должен двигаться, что свидетельствует о надежной герметичности. Перед анализом резиновую трубку освобождают, и шток вновь фиксируется в верхнем отверстии. 2. Соединить конец индикаторной трубки с резиновой трубкой от всасывающего штуцера внутри сильфона. Свободный конец индикаторной трубки поместить в сосуд с соответствующим газом (при наличии в воздушной среде примесей других газообразных веществ перед индикаторной трубкой необходимо поместить фильтрующий патрон). 3. Надавливая одной рукой на головку штока, другой оттягивать фиксатор, после чего шток начинает плавно подниматься, и в тоже время анализируемый воздух просасывается через индикаторную трубку. По истечению некоторого времени наконечник фиксатора войдет в нижнее отверстие штока. После защелкивания движение штока прекращается. 4. Освободить индикаторную трубку и отсчитать концентрацию по соответствующей шкале, на которой указано название (или формула) анализируемого газа и объем просасываемого воздуха. При измерении необходимо совместить начало столбика с измененной окраской индикаторного порошка с нулевым делением шкалы. Верхняя граница окрашенного столбика трубки укажет на шкале концентрацию анализируемого газа в воздухе. 5. При низких концентрациях, когда длина окрашенного столбика мала, допускается последовательное просасывание через индикаторную трубку от 2 до 5 объемов воздуха. Величина действительной концентрации в этом случае будет равна концентрации, найденной по шкале и деленной на число просасываний. Порядок выполнения работы. 1. Изучить правила техники безопасности перед выполнением работы. 2. Ознакомиться с описанием лабораторной установки и устройством прибора УГ-2 (УГ-1). 3. Подготовить прибор УГ-2 (УГ-1) к работе (проверить на герметичность воздухозаборное устройство). 4. По заданию преподавателя измерить концентрации 2–3-х химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе. Для этого необходимо: – подготовить для каждого исследуемого вещества по 1–2 индикаторной трубке, заполнив их соответствующими индикаторными порошками (см. планшет на лабораторной работе). Фильтрующие патроны в данном варианте можно не использовать; – для каждого исследуемого вещества определить просасываемые объемы воздуха, пределы измерений и продолжительность хода штока (см. табл. 2); – подобрать для каждого исследуемого вещества измерительные шкалы; – произвести просасывание загазованного воздуха через индикаторные трубки, для чего один конец трубки соединить с прибором, а другой опустить в колбу или поднести к колбе с соответствующим газом. Если для анализа вещества приводятся два значения просасываемого воздуха (например, для бензина 300 и 100 мл), то начинать анализ необходимо с меньшего объема. В случае окрашивания столбика индикаторного порошка менее, чем на половину цены деления измерительной шкалы для меньшего объема, через эту же трубку просасывают больший объем воздуха; – определить концентрацию исследуемого вещества с помощью измерительных шкал. Для каждого вещества определить среднее значение концентрации; – результаты занести в табл. 3; Отчет о работе должен содержать: 1. Схему лабораторной установки и прибора УГ-2 с указанием принципа его работы. 2. Табл. 3 с результатами измерений и выводами. 3. Анализ загрязнения атмосферного воздуха по СН 3086-84. Контрольные вопросы. 1. Что такое предельно–допустимая, максимально–разовая и среднесуточная концентрация вещества? 2. В каких единицах измеряется ПДК м.р. и ПДК с.с.? 3. Какими методами можно определить загазованность воздушной среды? 4. Как классифицируются вещества по степени их опасности? 5. Как классифицируются вещества по степени воздействия на организм человека? 6. Каковы достоинства и недостатки экспресс метода и УГ–2? 7. Принцип работы УГ–2? 8. Назначение и подготовка индикаторных трубок и фильтрующих патронов? 9. Порядок определения концентрации вещества по индикаторным трубкам? Таблица 1 Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест СН 3086–84 Предельно-допустимые концентрации, мг/м Вещество Максимальноразовая, Среднесуточная, Класс ПДК м.р. ПДКс.с. опасности Аммиак Ангидрид сернистый Ацетон Бензин Бериллий и его соединения Взвешенные вещества Толуол Углерода окись Хлор 0.2 0.5 0.35 0.5 0.001 0.5 0.6 5 1 0.04 0.05 0.35 0.05 0.0008 0.15 0.6 3 0.8 2 3 4 4 1 3 3 4 2 Цвет Анализир Состав индикат уемый индикат орного газ орного порошка (пары) порошка после анализа Аммиак Бензин Ацетон Толуол С2H5OH, бром фенилов Синий ый синий СветлоKIO3H2O коричне H4 вый H4ОHCl, C2H5OH, бром Желтый фенилов ый синий KIO3H2O 4 Окись углерода Темнокоричне вый Преде лы измер ений, мг/м3 0-30 0-300 Продолжит ельность хода штока до защелкиван ия, мин. мгновенно 2.0-2.5 0-1000 3.0-3.5 0-5000 мгновенно 0-2000 3,0-4,0 0-500 3.0-3.5 0-2000 мгновенно Коричне KIO3H2O 0-120 вое 0-400 4 кольцо 3,5-4,5 мгновенно Просасы ваемые объемы, мл. Примеси , мешающ ие определ ению. 30–250 Пары кислот, щелочей и аминов. 60–300 Окись углерода , углеводо роды жирного ряда. 300 Кетоны, уксусны й андигри д и др., превыша ющие ПДК в 10 и более раз. 100–300 Углевод ороды жирного и аромати ческих рядов 60–220 Карбони лы металло в Сернист KI, ый I2HOI2, ангидрид крахмал Белый Углеводо СветлоKIO3H2O роды коричне 4 нефти вый 0-30 0-200 1,5-2,5 мгновенно 60–300 –– 0– 1000 3.0–3.5 300 –– Таблица 3 Результаты экспериментальных исследований содержания в воздухе производственных помещений вредных газообразных веществ. № Анализируем Объем Время Концентрац ПД ПД Класс п/ ое вещество просасываем просасыван ия вещества К К опаснос п ого воздуха, ия, в воздухе, м.р. с.с. ти мл. мин. мг/м3 1. 2. 3. БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Биоиндикация - это метод обнаружения и оценки воздействия абиотических и биотических факторов на живые организмы при помощи биологических систем. Обычно живые организмы в той или иной степени реагируют на изменения окружающей среды, но в ряде случаев это нельзя выявить физическими или химическими методами, т.к. разрешающие возможности приборов или химических анализов ограничены. Чувствительные же организмы-биоиндикаторы реагируют не только на малые дозы экологического фактора, но и дают адекватную реакцию на воздействие комплекса факторов, выявляя синергизм, эмерджентность (от англ. Emergent — возникающий, неожиданно появляющийся), ингибирование. Возможны следующие уровни биоиндикации: 1) биохимические и физиологические реакции (изменение различных процессов и накопление определенных токсикантов в органах); 2) анатомические, морфологические, биоритмические и поведенческие реакции; 3) флористические, фаунистические изменения; 4) ценотический; 5) биогеоценотический; 6) ландшафтный. Существуют два основных метода биоиндикации: пассивный и активный. В первом случае исследуют видимые или незаметные повреждения и отклонения от нормы природных объектов, во втором - используют ответную реакцию наиболее чувствительных к данному фактору тест- объектов, выращенных в лабораторных условиях (биотестирование). Это может быть как один фактор (сернистый газ), так и многокомпонентная смесь (выхлопные газы автотранспорта). Существует биоиндикация специфическая (реакция только на один фактор) и неспецифическая (одна и та же реакция на многие факторы). Чувствительными биоиндикаторами могут служить как отдельные процессы в клетке и организме (изменение ферментативной активности, изменения в пигментном комплексе, накопление серы в листьях), так и морфологические изменения (изменения формы и размера листовой пластинки, появление асимметрии, хлорозы и некрозы, уменьшение продолжительности жизни хвои, снижение линейного и радиального приростов). В порядке возрастания толерантности к загрязнениям растительные организмы располагаются в следующий ряд: грибы, лишайники, хвойные, травянистые растения, листопадные деревья. Лабораторная работа №3 Накопление фенольных соединений в хвое ели как проявление защитной реакции на неблагоприятные условия среды Фенольные вещества представляют собой большую и разнообразную группу ароматических соединений, чрезвычайно распространенную в растительном мире. На их долю приходится до 2-3% массы органического вещества, а в некоторых случаях - до 10% и более. К группе фенольных веществ относятся флавоноиды (физиологически активные вещества многих плодов, ягод, овощей и дикорастущих растений). Они делятся на катехины (основные активные вещества чая), лейкоантоцианы (бесцветные вещества, часто предшественники флавоноидных пигментов), флавоны и флавонолы (желтые красящие вещества многих цветков), а также антоцианы (синие, красные, фиолетовые пигменты). К полимерным фенольным соединениям относятся дубильные вещества (их много в коре дуба, ивы), лигнин (древесина), меланины (черная окраска цветков и их частей, а также поверхностных покровов насекомых). Халконы и ауроны также придают цветкам желтый цвет или оттенок слоновой кости. В растениях фенольные вещества несут защитную функцию. Они накапливаются в органах растений при неблагоприятных условиях среды. Примером этого может служить накопление антоциана и покраснение побегов, почек и молодых листочков у древесных растений на Севере и в высокогорьях. Фенольные соединения играют большую роль в иммунитете растений к различным заболеваниям и повреждению насекомыми. Нередко защитные фенолы у здоровых растений отсутствуют и образуются только как ответная реакция на поражение возбудителем (фитоалексины). Фенольные соединения играют важную роль при заживлении механических повреждений, в защите клеток от проникающей радиации, при появлении свободных радикалов, мутагенов, окислителей. Так, в хвое ели повышение содержания фенольных веществ под влиянием сернистого газа наблюдалось за месяц до повреждения хвои, т.е. явилось как бы предвестником видимых хлорозов и некрозов. Многие защитные фенолы, пройдя генетический отбор, стали неотъемлемым свойством растения (например, преобладание красношишечных форм хвойных в условиях севера и горных систем), в других случаях они появляются в ответ на неблагоприятные условия (при недостатке азота листья картофеля начинают продуцировать антоцианы и желтеют). Накопление фенольных веществ под влиянием неблагоприятных и стрессовых условий среды обеспечивает устойчивость вида. Эти вещества выполняют роль защитных барьеров на пути механических, химических, термических факторов среды, а также болезнетворных воздействий. Многие фенольные вещества выполняют фитонцидную роль. Катехины, антоцианы, фенолокислоты и дубильные вещества относятся к антибиотикам растительного происхождения. Всем хорошо известно антибиотическое действие фенольных соединений чая, некоторых окрашенных ягод, полыни, календулы и др. Таким образом, исследования многих авторов показали, что основная функция фенольных веществ - защитная, они накапливаются в органах растений в неблагоприятных и стрессовых условиях среды и могут служить хорошим биоиндикационным признаком. В настоящей работе предлагается метод определения суммы фенольных соединений по Левенталю. Оборудование, реактивы, материалы 1) ступки с пестиками; 2) весы торзионные; 3) стаканчики на 100 мл; 4) водяная баня; 5) чашки испарительные на 800-1000 мл или стаканы такого же объема; 6) бюретки; 7) колбы на 50 мл; 8) раствор индигокармина (1 г индигокармина растворяют в 50 мл концентрированной серной кислоты и доводят водой до 1 л); 9) 0,1 н раствор КМпО4; 10) дистиллированная вода; 11) перемолотый растительный материал (листья тополя, клена, липы), собранный в разных экологических условиях. Ход работы Навеску в 1-3 г сухого перемолотого или 4-10 г свежего растертого в ступке с битым стеклом растительного материала нагревают в стаканчике на 100 мл с 40 мл дистиллированной воды в течение 15 мин на кипящей водяной бане при интенсивном перемешивании. Экстракт охлаждают, фильтруют и доводят до метки в колбе на 50 мл. Часть полученного экстракта (10 мл) переносят в фарфоровую чашку или стакан объемом 100 мл, добавляют 75 мл дистиллированной воды и 2,5 мл раствора индигокармина. Смесь титруют 0,1 н раствором КМnО4 (3,16 г КМnО4 в 1 л воды) при энергичном перемешивании. Окончание титрования устанавливают по появлению в растворе золотисто-желтого оттенка. Результат титрования умножают на пересчетный коэффициент (4,16) для перевода миллилитров 0,1 н КМnО4 в миллиграммы фенольных соединений, содержащихся в 10 мл взятого на титрование экстракта. Для большей точности параллельно проводят контрольное титрование, в котором 10 мл экстракта заменяют 10 мл дистиллированной воды, и полученное значение вычитают из основного определения. Вывод. МОНИТОРИНГ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Мониторинг в точном смысле слова означает наблюдение (слежение) за состоянием среды с целью обнаружения изменений этого состояния, их динамики, быстроты и направления. Получаемые в результате длительных наблюдений и многочисленных анализов сводные данные позволяют прогнозировать экологическую обстановку на ряд лет вперед и принимать меры для устранения неблагоприятных воздействий и явлений. Информационная система наблюдения и анализа состояния природной среды, в первую очередь - наблюдения уровней загрязнения и эффектов, вызываемых ими в биосфере, получила название мониторинга. В системе мониторинга различают три уровня: санитарно-токсикологический, экологический и биосферный. В настоящее время больше развита система санитарнотоксикологического мониторинга. Она включает в себя наблюдение за состоянием окружающей среды, степенью загрязнения природных объектов вредными веществами, за влиянием этих загрязнителей на человека, животный и растительный мир. Одним из важнейших объектов окружающей среды является атмосферный воздух. В составе воздуха имеются постоянные составные части атмосферы, а также переменные количества различных примесей природного и антропогенного происхождения. В естественных условиях в воздухе всегда присутствуют водяной пар, кислород, азот, инертные газы, углекислый газ, озон. Кроме перечисленных газов, воздух содержит взвешенные вещества, представленные жидкими и твердыми аэрозолями. В качестве наиболее распространенных и опасных были выявлены восемь категорий загрязнителей: 1) взвешенные вещества, они могут переносить другие загрязнители, растворенные в них или адсорбированные на их поверхности частицы; 2) углеводороды и другие летучие органические соединения; 3) угарный газ (СО); 4) оксиды азота (NOX); 5) оксиды серы, в основном диоксид (SO2); 6) свинец и другие тяжелые металлы; 7) озон и другие фотохимические окислители; 8) кислоты, в основном, серная и азотная. Контроль за состоянием атмосферного воздуха включает в себя изучение источников загрязнения, исследование химических и фотохимических превращений загрязняющих веществ, выявление наиболее токсичных веществ, изучение распространения загрязнителей с воздушными потоками, отбор и анализ загрязнителей. Основным способом отбора воздуха является аспирационный способ, при котором воздух прогоняется через сорбционное устройство (поглоти тельный сосуд, концентрационная трубка, фильтр) с учетом расхода воздуха с определенной скоростью. При исследовании атмосферных загрязнений определяют как максимально разовые, так и среднесуточные концентрации. Метод измерения концентрации вредных веществ должен обеспечивать определение их на уровне 0,8 ПДК с суммарной погрешностью ±25% и отбором пробы воздуха от 20 до 30 мин при определении максимально разовой концентрации, а также круглосуточный отбор пробы при определении среднесуточной концентрации. Лабораторная работа №4 Определение запыленности воздуха Пыль является аэрозолем. Аэрозоли представляют собой частицы вещества (твердые и жидкие) во взвешенном состоянии в газовой (воздушной) среде. Они распространены в приземном слое, тропосфере и стратосфере. Время жизни их различно: от нескольких часов до многих лет. В тропосфере различают три типа распределения частиц: фоновое, океаническое и континентальное. Частицы могут попасть в атмосферу в «готовом» виде, но значительная их часть образуется в результате химических реакций между газообразными, жидкими и твердыми веществами, включая пары воды. В зависимости от размеров частиц различают три класса аэрозольных систем: высоко-, средне- и грубодисперсные. Системы частиц размером более 0,001 мкм и менее 0,1 мкм относятся к высокодисперсным, они могут находиться в атмосфере месяцами и даже годами (1 микрометр – 10-6м). Глаз человека обычно воспринимает частицы размером более 10 мкм, относящиеся к грубодисперсным. Продолжительность нахождения таких частиц в воздухе исчисляется минутами и даже секундами. Между высокодисперсными и грубодисперсными находятся среднедисперсные системы, с размером от 0,1 до 10 мкм, такие частицы способны часами висеть в воздухе. Основной вклад в массовую концентрацию атмосферных аэрозолей вносят грубодисперсные и среднедисперсные системы. Помимо размеров частиц очень важным параметром аэрозольных систем является концентрация, т.е. число частиц в единице объема (см3). В среднем над океаном и в горах на высоте 1000-2000 м счетная концентрация составляет 1000. в сельской местности – 10000, а в больших городах до 100 тыс. частиц в 1 см3. Большое количество аэрозолей образуется в результате естественных природных процессов. В среднем почвы и растительный мир дают свыше 40%, водная поверхность 10-20% всех атмосферных аэрозолей. Промышленные предприятия вносят 20%, а транспорт до 10% аэрозолей. По самым осторожным оценкам количество частиц ежегодно попадающих в воздушный бассейн Земли в результате деятельности человека достигает около 1 милрд. т. в год, что составляет 10% от всей массы загрязняющих веществ. Химический состав частиц различен, это диоксид кремния – песок, токсичные металлы, пестициды, углеводороды и др. Максимальный антропогенный вклад приходится на сульфаты. Основной источник антропогенных аэрозолей – процесс горения. Энергетика и транспорт дают 2/3 общего количества антропогенных аэрозолей. Среди прочих источников аэрозолей – металлургические предприятия, производство строительных материалов, химические производства. Аэрозоли способны изменять климат Земли. Высокодисперсные частицы промышленных выбросов являются ядрами конденсации в городах, это способствует повышению интенсивности осадков на 5-10% по сравнению с сельской местностью. Аэрозоли, осаждаясь в альвеолах легких, способны вызвать тяжелое заболевание у людей – пневмокониозы. Аэрозоли могут нести на себе радиоактивность, вирусы, микробы, грибки, вызвать смоги и кислые дожди, то есть создавать угрозу для жизни человека. Кроме того, пыль может стать причиной разрушительных взрывов. Взрывоопасными в аэрозольном состоянии называются и такие “невинные» вещества, как чай, крахмал, сахар, мука, которые не являются взрывчатыми материалами, но в определенных условиях могут гореть настолько интенсивно, что порой процесс оканчивается взрывом. Чем объясняется повышенная активность веществ, находящихся в аэрозольном состоянии? Внешняя поверхность пачки спрессованного чая массой 100 г равна 150 см2, однако в аэрозольном состоянии из этой массы чая суммарная поверхность составит 300 м3, т.е. увеличится в 20 тыс. раз. Огромная поверхность аэрозольных частиц способствует активному окислению, в результате происходит быстрое и одновременное воспламенение аэрозолей, приводящее к взрыву. Особенно в этом отношении опасен аварийный выброс топлива. Для количественной характеристики запыленности воздуха в настоящее время используется преимущественно весовой метод (гравиметрия). Кроме того, существует счетный метод. Весовые показатели определяют массу пыли в единице объема воздуха. Это прямые методы измерения запыленности. Существует также группа косвенных методов измерения запыленности. Под косвенными методами понимают методы как с выделением пыли из воздуха, основанные на определении ее массы путем использования различных физических явлений (интенсивности излучения, электрического поля, оптической плотности и т.д.). Наиболее распространенными является гравиметрический метод определения весовой концентрации пыли. Через аналитический фильтр просасывается определенный объем запыленного воздуха. Массу всей витающей пыли без разделения на фракции рассчитывают по привесу фильтра. Метод применяется для определения разовых и среднесуточных концентраций пыли в воздухе населенных пунктов и санитарно-защитных зон в диапазоне 0,04 – 10 мг/м3. Оборудование, реактивы, материалы 1) улавливающее устройство: фильтродержатель, фильтр из ткани ФПП, аспиратор для отбора проб, стакан-насадка на фильтродержатель, металлический, разборный, конусовидный - для регулирования пропускаемого воздуха с учетом скорости ветра; 2) аналитические весы; 3) эксикатор; 4) пинцет с пластмассовыми наконечниками; 5) чашки стеклянные диаметром 10 см; 6) барометр; 7) психрометр; 8) анемометр. Материал: воздух населенного пункта. Фильтр из ткани ФПП взвешивают, вкладывают в фильтродержатель, который крепко завинчивают. Отбор проб производится со скоростью 250-400 л/мин, чтобы навеска пыли на фильтре была не менее 4 мг. Отбор ведется не более 30 мин. После протягивания воздуха фильтр пинцетом извлекают из держателя, выдерживают в течение 40-60 минут при комнатной температуре и доводят до постоянного веса. Если отбор проводился при относительной влажности около 100%, то фильтр помещают в стеклянной чашке на 30-50 минут, а затем уже выдерживают при комнатной температуре 40-50 минут. Концентрация пыли С мг/м3 вычисляют по формуле: С=M/V0, где М – привес пыли на фильтре, равен разности весов запыленного и чистого фильтра, мг; V0 – объем аспирированного воздуха, приведенный к нормальным условиям, м3. Под нормальными условиями подразумеваются температура 0 0С и атмосферное давление 760 мм рт. ст. (1013 гПа). Vt p 273 V0 = (273 + t ) 1013 где Vt – объем аспирированного воздуха при температуре t и атмосферном давлении p гПа, м3, 273 – коэффициент расширения газов: 1013 гПа ( 760 мм. рт. ст.) – нормальное давление. Например: Привес пыли на фильтре составляет 7 мг. Объем аспирированного воздуха при температуре 10 0С равен 5 м3. Давление 1015 гПа. Вначале рассчитывается объем аспирированного воздуха: V0 = ( 10 5 м3 1015 гПа 273) / ((273+10) 1013 гПа) = 50 м3 Затем вычисляется концентрация пыли: С = M/V0 = 7/50 = 0,14 мг/ м3 Лабораторная работа №5 Титриметрический метод определения двуокиси серы в воздухе Международный стандарт ИСО 4220 устанавливает титриметрический метод определения загрязнения воздуха кислыми газами. Данный метод распространяется на определение степени загрязнения окружающего воздуха кислыми газами, соответствующего концентрации двуокиси серы выше 30 мкг/м3. Получаемые с использованием этого метода результаты зависят одновременно и от количества газообразных щелочных, и от количества газообразных кислых загрязнений воздуха, которые могут быть определены в установленных условиях отбора проб и анализа. Длительность отбора проб составляет 24 ч или 48 ч. Этот метод может быть использован не только для определения двуокиси серы. Сущность метода заключается в поглощении и окислении растворимых газообразных компонентов пробы воздуха, пропускаемого в течение 24 ч или 48 ч через раствор перекиси водорода. Образующаяся серная кислота титруется раствором серной кислоты и тетрабората натрия до восстановления исходного значения рН с колориметрическим определением конечной точки. Реактивы Для анализа следует использовать только реактивы аналитического качества. Вода, бидистиллированная или дистиллированная. Перекись водорода, раствор концентрацией 27-30 масс.%. Поглощающий раствор с рН 4,5. Заливают 10 мл раствора перекиси водорода (колориметрическое титрование) в мерную колбу на 1000 мл, доводят объем раствора до метки водой и хорошо перемешивают. Титруют аликвотную часть полученного раствора, составляющую 50 мл, до рН 4,5 титрованным раствором серной кислоты (см. ниже), добавив предварительно 1,0 мл раствора индикатора. Аналогичным образом титруют вторую аликвотную часть разбавленного раствора перекиси водорода, составляющую 50 мл. Рассчитывают средний объем V, титрованного раствора серной кислоты, израсходованного на титрование, и добавляют 18 V, титрованного раствора серной кислоты к остатку разбавленного раствора перекиси водорода. Хорошо перемешивают этот раствор и хранят в темноте не более 1 мес. в колбе из боросиликатного стекла. Примечание. Величина рН 4,5 выбрана по двум причинам: во-первых, для такой области рН есть соответствующий индикатор, а, во-вторых, такая величина позволяет избежать погрешностей определения точки конца титрования, связанных с присутствием двуокиси углерода, которые при значениях рН, превышающих 5,5, значительно искажают результаты. Серная кислота, титрованный раствор, c(H2SO4)=0,002 моль/л. Готовят разбавлением имеющегося в продаже раствора серной кислоты, например: разбавлением титрованного раствора серной кислоты с концентрацией 0,05 моль/л. Тетраборат натрия, титрованный раствор, с(Nа2В4О7∙10Н2О)=0,002 моль/л. Готовят разбавлением имеющегося в продаже раствора тетрабората натрия или, если это невозможно, следует приготовить раствор тетраборта натрия с концентрацией, немного превышающей 0,02 моль/л, растворив 4,2 г десятиводного тетрабората натрия (Na2B4O7 ∙ 10 H2O) в 500 мл воды. Разбавляют достаточную аликвотную часть раствора водой, например: 25 мл раствора разбавляют в 9 раз. Отмечают объем полученного таким образом раствора V2 тетрабората натрия, концентрация которого приблизительно равна 0,002 моль/л. Отбирают 100 мл этого раствора и титруют его нижеследующим образом. Помещают 50 мл поглощающего раствора в коническую колбу (соответствующей емкости и с помощью пипетки добавляют 25 мл титрованного раствора серной кислоты. После прибавления 1,0 мл раствора индикатора титруют разбавленным раствором тетрабората натрия, пока изменение цвета индикатора не укажет на то, что рН достиг 4,5. При втором титровании следует действовать аналогичным образом. Рассчитывают средний объем V3 разбавленного раствора тетрабората натрия использованного для титрования, и добавляют затем объем воды, рассчитанный согласно нижеследующему уравнению и выраженный в мл: (𝑉2 − 100) − (25 − 𝑉3 ) 𝑉3 к оставшемуся объему разбавленного раствора тетрабората натрия. После добавления рассчитанного объема воды повторяют предыдущее титрование, чтобы убедиться в том, что концентрация титрованного раствора тетрабората натрия равна 0,002 моль/л. Примечания: 1. Поскольку определение проведено не в точке эквивалентности, титр титрованного раствора тетрабората натрия зависит от объема V, титрованного раствора серной кислоты, использованного для приготовления поглощающего раствора. Для значений V, в пределах от 1 до 100 мл экспериментально установлено, что при использовании того же раствора тетрабората натрия, концентрация которого приблизительно равна 0,002 моль/л, для титрования до рН 4,5 относительная погрешность определения V3 и, следовательно, кажущегося титра (при рН 4,5) этого раствора составляет приблизительно 3%. Относительная погрешность окончательного титра раствора при разбавлении для получения V = V, имеет близкое значение. 2. Если для титрования использовать раствор тетрабората натрия, концентрация которого равна точно 0,002 моль/л, то при добавлении 25 мл этого раствора нельзя получить рН 4,5 по причине, указанной в примечании 1. Это дает небольшую погрешность при определении степени загрязнения воздуха кислыми газами. 3. Объем добавляемого титрованного раствора серной кислоты, равный 25 мл, выбран произвольно. Такая величина позволяет: а) сохранить соответствие с методами приготовления использованных выше растворов тетрабората натрия, имитируя при этом процессы, происходящие при определении степени загрязнения воздуха кислыми газами; б) свести к минимуму погрешности, связанные с приготовлением титрованного раствора тетрабората натрия за счет относительно больших величин объемов, которые были добавлены. Раствор индикатора. Можно использовать любой индикатор, изменение окраски которого происходит точно (то есть когда погрешность определения объема титрующего раствора, израсходованного на титрование, не превышает 0,1 мл) при рН 4,5, и который не реагирует с титруемыми растворами перекиси водорода. Рекомендуется следующая смесь. Раствор А. Растворяют 2 г тимосульфонфталеина (тимоловый синий) в 45 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л и доливают до 1 л водой. Раствор В. Растворяют 2 г тетрабромфенолсульфонфталеина (бромфеноловый синий) в 30 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,1 моль/л и доливают до 1 л водой. Хранить эти растворы следует в темноте. Перед применением смешивают 20 мл раствора А с 20 мл раствора В и разбавляют водой до 250 мл. При рН = 4 цвет раствора с этим индикатором — желтый, при рН=4,5 — бледно-сиреневый, при рН=5 — сине-фиолетовый. Приборы и оборудование Применяют обычное лабораторное оборудование, а также оборудование для отбора проб, указанное в ИСО 4219. Абсорберы, в качестве которых используют склянки Дрекселя из боросиликатного стекла с соединением на шлифе (рис. 8.2). Из стекла абсорбера не должна вымываться щелочь. Предпочтение следует отдать сосуду с внутренним шлифом, поскольку в этом случае меньше риск, связанный с возможностью попадания в поглощающий раствор осадков, когда верхняя часть сосуда удалена. Если пробы необходимо отбирать каждые 24 ч, то емкость сосуда должна составлять 125 мл, если же пробы воздуха отбирают через каждые 48 ч, то применяют сосуды объемом 250 мл. Входные и выходные трубки абсорбера должны иметь диаметр 10-12 мм. Внутренний диаметр трубки, через которую воздух поступает в раствор, должен быть в пределах от 6 до 8 мм; эта трубка должна заканчиваться в 5-10 мм от дна абсорбера. Перед использованием проводят проверку всех абсорберов. Заполняют их поглощающим раствором после промывки. Через 4 суток проверяют рН раствора, а еще через 4 суток проводят повторную проверку. Если величина рН раствора изменилась не более чем на 0,02, абсорбер удовлетворяет требованиям стандарта. Если величина рН изменилась более чем на 0,02, сосуд не может быть использован, так как из стекла экстрагируется много щелочи. Микробюретки на 2 мл с делениями через каждые 0,01 мл. Перед применением микробюретки тщательно промывают водой. Бюретки на 10 мл с делениями через каждые 0,02 мл. Перед применением бюретки тщательно промывают водой. Отбор проб Устанавливают оборудование для отбора проб согласно указаниям стандарта ИСО 4219. Вставляют пылеулавливающий фильтр в держатель. В абсорбер, выбранный в зависимости от необходимой продолжительности отбора пробы, наливают поглотительный раствор соответствующего объема, отмечают уровень поглотительного раствора и соединяют абсорбер с линией отбора пробы. Если проба отбирается в течение 24 ч, то в нормальных условиях объем используемого поглотительного раствора должен составлять 50 мл если же проба отбирается в течение 48 ч, то объем поглотительного раствора должен составлять 150 мл. Примечания: 1. Если температура воздуха превышает 25°С или если воздух очень сухой, может возникнуть необходимость использовать и большие объемы поглотительного раствоpa. Объем, требуемый для достижения достаточной эффективности улавливания, должен быть точно установлен в предварительных испытаниях, например, с использованием последовательно соединенных абсорберов. 2. Для смены абсорберов рекомендуется применять автоматические устройства. После заполнения абсорбера раствором заливают во второй абсорбер таким же объемом поглощающего раствора. Герметично закупоривают абсорбep притертой стеклянной пробкой и используют его в качестве свидетеля, хранят этот абсорбер в лаборатории или, предпочтительнее, в месте отбора проб, если это возможно. Регулируют поток воздуха расходомером так, чтобы объемный расход составлял 100 л/ч. Отмечают показание газового счетчика, а также время, и выключают пробоотборный насос. По истечении времени отбора пробы (24 ч или 48 ч — по выбору) выключают пробоотборный насос, отмечают показание газового счетчика и время. Отсоединяют абсорбер от линии отбора проб и доливают водой использованный поглощающий раствор до начального уровня. Затем герметично закупоривают абсорбер стеклянной притертой пробкой или, если это невозможно, переливают раствор в чистый и сухой сосуд. Примечание. Сосуды, в которые переливают раствор из абсорбера, должны быть инертными по отношению к поглотительному раствору. Следует избегать применения резиновых пробок, поскольку этот материал может изменить рН раствора, через который была пропущена проба воздуха. Снимают пылеулавливающий фильтр и проверяют его на возможное присутствие влаги. Результат визуальной проверки заносят в протокол испытания. Заменяют отсоединенный абсорбер абсорбером, содержащим свежий поглотительный раствор, и вновь устанавливают пылеулавливающий фильтр. Методика анализа Обработка контрольного образца Переливают контрольный раствор в коническую колбу. Добавляют 1,0 мл раствора индикатора и отмечают рН, о величине которого говорит цвет контрольного раствора. Если рН контрольного раствора не равен 4,5, его следует титровать раствором серной кислоты (рН>4,5) или раствором тетрабората натрия (рН<4,5), используя для этого микробюретки, пока не произойдет изменение окраски индикатора. Отмечают объем раствора, израсходованного на титрование. Примечание. Если рН намного отличается от 4,5, то это означает, что стеклянная посуда, вероятно, была подготовлена для испытаний неправильно. Определение Если объем раствора, использованного для отбора пробы, был равен 50 мл, переливают весь поглощающий раствор в коническую колбу. Если объем поглощающего раствора, использованного для отбора пробы, был равен 150 мл, отбирают аликвотную часть объемом 50 мл, и далее действуют как указано выше. Добавляют такой объем раствора серной кислоты или раствора тетрабората натрия, который необходим был для доведения рН контрольного раствора до 4,5 (см. «Обработка контрольного раствора»). Добавляют 1,0 мл раствора индикатора и отмечают рН, о величине которого говорит цвет контрольного раствора (колориметрические титрование). Если рН раствора ниже 4,5, то его необходимо титровать раствором тетрабората натрия до рН 4,5, используя с этой целью микробюретки или, в случае необходимости, бюретки. Если рН выше 4,5, его следует титровать раствором серной кислоты до рН 4,5. Отмечают объем V4 раствора серной кислоты или тетрабората натрия, израсходованного на титрование. Выражение результатов Степень загрязнения воздуха кислыми газами Ig, выраженную в мкг/м3, рассчитывают по уравнению: 𝐼𝑔 = 128∙𝑉4 ∙𝑉5 𝑉6 ∙𝑉7 , где V4 — объем раствора тетрабората натрия или раствора серной кислоты, использованного для определения, мл; V5 - объем использованного для отбора пробы поглотительного раствора (50 или 150 мл), мл; V6 — объем титруемого раствора, использованного для отбора пробы (50 мл), мл; V7 — объем пробы воздуха, мл; 128 — масса двуокиси серы, соответствующая 1,00 мл раствора тетрабората натрия при c(Na2B40710 H2O)=0,002 моль/л. Степень загрязнения воздуха кислыми газами выражают: а) положительным числом, когда V4 соответствует добавлению раствора тетрабората натрия; б) отрицательным числом, когда V4 соответствует добавлению раствора серной кислоты. Отчет об определении Отчет об определении должен содержать следующие данные: а) ссылку на международный стандарт ИСО 4220; б) полное описание пробы; в) ссылку на международный стандарт ИСО 4219 (метод отбора проб); г) использованный метод анализа; д) результаты и форма их выражения; е) описание всех особенностей, выявленных в ходе испытания; ж) отчет обо всех операциях, не предусмотренных в международном стандарте ИСО 4220 или в международном стандарте ИСО 4219 (метод отбора проб); з) точность измерения рН. Лабораторная работа №6 Метод фотометрического измерения концентраций трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе 1. Общие положения и область применения Настоящие методические указания устанавливают методику проведения фотометрического количественного химического анализа проб атмосферного воздуха для определения в них содержания трифторметансульфокислоты в диапазоне концентраций от 0,04 до 0,6 мг/м3. Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений». Методические указания предназначены для применения в лабораториях предприятий, организаций и учреждений, осуществляющих контроль за загрязнением окружающей среды и аккредитованных в установленном порядке на право проведения таких исследований. 2. Характеристика вещества Эмпирическая формула - CF3SO3H Молекулярная масса - 150,08 Регистрационный номер по CAS № 1493-13-6 Физико-химические свойства Трифторметансульфокислота - бесцветная жидкость с резким запахом. Температура кипения - 162 - 164 °C, плотность - 1,7 г/см3. Растворима в воде и органических полярных растворителях. Токсикологическая характеристика Трифторметансульфокислота раздражающе действует на кожу, глаза. Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) - 0,05 мг/м3. 3. Погрешность измерения Методика обеспечивает выполнение измерений трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе с погрешностью, не превышающей ± 17 %, при доверительной вероятности 0,95. 4. Метод измерений Измерение массовой концентрации трифторметансульфокислоты выполняют методом фотоэлектроколориметрии. Метод определения основан на взаимодействии трифторметансульфокислоты с метиловым фиолетовым с образованием комплекса, окрашенного в голубой цвет. Измерение проводят при длине волны 590 нм. Концентрирование трифторметансульфокислоты из воздуха осуществляют в дистиллированную воду. Нижний предел измерения трифторметансульфокислоты в анализируемом объеме пробы - 1,0 мкг. Нижний предел измерения концентрации трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе - 0,04 мг/м3. Определению не мешают трифторметансульфофторид, фтористый водород и ангидрид трифторметансульфокислоты при концентрациях его в атмосферном воздухе до 1,6 ПДК. 5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы. 5.1. Средства измерений Фотоэлектроколориметр КФК-2МП или любой другой, имеющий спектральный диапазон 315 - 980 нм, предел измерения оптической плотности от 0 до 2 ГОСТ 12083-78 Барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерения 84 - 106 кПа ТУ 25-04-1618-72 Весы аналитические 2 класса точности, цена деления ± 0,75 мг ГОСТ 24104-80Е Меры массы Г-2-210 2 класса точности ГОСТ 7328-82Е Секундомер 2 класса точности, цена деления секундной шкалы 0,2 с ТУ 25-1894.003-90 Термометр лабораторный, цена деления 1 °C ГОСТ 28498-90 Электроаспиратор, модель 822, погрешность ± 10 % ТУ 25-11-1414-78 Колбы мерные, 2-50-2; 2-100-2 ГОСТ 1770-74Е 3 Пипетки мерные, вместимостью 1 и 5 см , 2 класса точности ГОСТ 29169-91 5.2. Вспомогательные устройства Дистиллятор ТУ 61-1-721-79 Сушильный шкаф ГОСТ 13474-79 Поглотительные приборы Рихтера 5.3. Реактивы Трифторметансульфокислота, х. ч. ТУ 2431-00207623046-96 Метиловый фиолетовый, ч. д. а ТУ 6-09-945-76 Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72 Спирт амиловый, ч. ТУ 6-09-3467-79 Толуол, ч. д. а. ГОСТ 5789-78 6. Требования безопасности При выполнении измерений концентраций трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе соблюдают следующие требования: 6.1. Правила техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТам 12.0.003-74 и 12.1.005-88. 6.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТу 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора. 6.3. Общие требования пожаро- и взрывобезопасности по ГОСТу 12.1.004-91. 6.4. Все виды работ с реактивами проводят только в вытяжном шкафу при работающей вентиляции. 7. Требования к квалификации операторов К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим и средним специальным образованием, прошедших соответствующую подготовку и имеющих навыки работы на фотоэлектроколориметре. 8. Условия измерений При выполнении измерений соблюдают следующие условия: 8.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 84 - 106 кПа и влажности воздуха не более 80 %. 8.2. Выполнение измерений на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору. 9. Подготовка к выполнению измерений Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, построение градуировочного графика, подготовка прибора, отбор проб. 9.1. Приготовление растворов Для приготовления основного стандартного раствора 50 мг трифторметансульфокислоты вносят в колбу, вместимостью 50 см3, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 мес. Рабочий раствор трифторметансульфокислоты для градуировки (С = 10 мкг/см3): 1см3 исходного раствора помещают в мерную колбу, вместимостью 100 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 неделя. Метиловый фиолетовый 0,05 %-ный раствор: 50 мг метилового фиолетового растворяют в мерной колбе, вместимостью 109 см3, в дистиллированной воде. Смесь толуола и амилового спирта 5:1: в плоскодонную колбу приливают 200 см3 толуола, 40 см3 амилового спирта и тщательно перемешивают. 9.2. Подготовка прибора Подготовку фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации. 9.3. Установление градуировочной характеристики Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы трифторметансульфокислоты, устанавливают по 5 сериям растворов для градуировки. Каждая серия состоит из 7 растворов. Растворы готовят в пробирках, вместимостью 10 см3, в соответствии с табл. 1. Таблица 1 Растворы для установления градуировочной характеристики при определении трифторметансульфокислоты Номер раствора для градуировки 1 2 3 4 5 6 7 Объем рабочего раствора 0 0,1 0,2 0,4 0,6 1,0 1,5 3 3 (С = 10 мкг/см ), см Объем дистиллированной воды, 3,0 2,9 2,8 2,6 2,4 2,0 1,5 см3 Содержание 0 1 2 4 6 10 15 трифторметансульфокислоты, мкг Во все пробирки прибавляют по 0,1 см3 раствора метилового фиолетового и тщательно перемешивают. Раствор из пробирки переливают в делительные воронки, прибавляют по 2 см3 смеси растворителей (толуоламиловый спирт), воронки закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслоения слоев водный слой удаляют и замеряют оптическую плотность экстракта в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 3 мм при длине волны 590 нм по отношению к контрольному раствору. Градуировочную характеристику устанавливают на средних значениях оптической плотности, вычисленных из результатов измерений 5 серий растворов для градуировки и строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс соответствующие им величины содержания трифторметансульфокислоты в градировочном растворе (мкг). Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов. 9.4. Отбор проб Отбор проб проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 4 дм3/мин аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных прибора Рихтера, содержащих 5 см3 воды в каждом, в течение 10 мин. После отбора пробы концы поглотительных сосудов фиксируют стеклянными заглушками. Срок хранения пробы - не более 1 суток. 10. Выполнение измерений После отбора пробы из каждого поглотительного прибора на анализ в пробирки отбирают по 3 см3 раствора пробы, которые обрабатывают в соответствии с п. 9.3 и анализируют раздельно по отношению к холостой пробе. Содержание трифторметансульфокислоты (мкг) в пробе находят с помощью градуировочной характеристики, суммируя результаты анализов из первого и второго поглотительных приборов. 11. Вычисление результатов измерений Концентрацию (С) трифторметансульфокислоты в воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле: где т - суммарное содержание трифторметансульфокислоты, найденное по градуировочной характеристике, мкг; V - общий объем раствора пробы, см3; V1 - объем пробы, отобранной на анализ, см3; V0 - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3. где Vt - объем пробы воздуха, дм3; Р - атмосферное давление при отборе проб воздуха, мм рт. ст.; t - температура воздуха в местах отбора проб, °С. 12. Оформление результатов Результат количественного анализа представляют в виде: С ±D, мг/м3, Р = 0,95, где D - характеристика погрешности; значение D = 0,17 X. 13. Контроль погрешности методики Таблица 2 Значения характеристики погрешности, норматива оперативного контроля погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости Наименование метрологической характеристики Норматив Диапазон определяемых оперативно Норматив Характеристи концентраций го контроля оперативного ка трифторметансульфокисл погрешност контроля погрешности, 3 оты, мг/м и, воспроизводимос мг/м3 3 К, мг/м ти, D, мг/м3 (Р = 0,95) (Р = 0,90, т (Р = 0,95, т = 2) = 3) от 0,04 - 0,6 0,17 Х 0,143 X 0,077 X Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от массовой концентрации определяемого компонента (X) в мг/м3 в пробе. 13.1. Оперативный контроль воспроизводимости Оперативный контроль воспроизводимости проводят с использованием рабочих проб, отобранных и проанализированных разными операторами в точном соответствии с прописью методики, т.е. получают два результата анализа, выполненных разными операторами с использованием разных наборов мерной посуды и реактивов. Два средних результата анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа: где C1 и С2 - результат параллельных определений одного оператора, мг/м3; и - средние результаты определений, выполненные разными операторами, мг/м3; D - норматив оперативного контроля воспроизводимости, мг/м3. Норматив D рассчитывают по формуле: D = 2,77s (D), где s(D) - показатель воспроизводимости (характеристика случайной составляющей погрешности), мг/м3. Разница в результатах анализа не должна превышать допустимого значения D, указанного в таблице 2. При превышении норматива воспроизводимости выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их. 13.2. Оперативный контроль погрешности Оперативный контроль точности проводят с использованием аттестованной смеси и он состоит в сравнении результата контрольной процедуры Кк, равного разности между контрольным измерением трифторметансульфокислоты в аттестованной смеси и его аттестованным значением (C), с нормативом ВОК точности К (см. табл. 2). Точность контрольного измерения , а также точность результатов анализа рабочих проб признают удовлетворительными, если выполняется условие Кк = ( - С) £ К, Где К - норматив оперативного контроля погрешности, равный 0,143 X. 14. Нормы затрат времени на анализ Для проведения серии анализов из 3 проб требуется 1 час. Лабораторная работа №7 Расчет рассеивания горячих выбросов вредных веществ в атмосфере Задание: В соответствии с заданным вариантом произвести расчет рассеивания нагретого выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере. Вредное вещество: NO2; Н=25 м; Тг=115оС; Тв=30оС; D=1,0 м; ω0=10 м/с; М=11 г/с; ПДКм.р.=0,085 мг/м3. Значения наибольшей концентрации каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы См не должны превышать максимальной разовой предельно допустимой концентрации данного вредного вещества в атмосферном воздухе ПДКм.р.: См ≤ПДКм.р. Максимальная концентрация См, мг/м3, вредного вещества в приземном слое при нагретых газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника определяется по формуле: где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе; М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, в единицу времени, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m, n безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H – высота источника выброса над уровнем земли, м; (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50м на 1 км, η =1); ΔТ – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв (табл. 1.1), равной средней температуре самого жаркого месяца в 13 ч, С, ΔТ = Тг – Тв; Q – объемный расход газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу (м3/с), определяемый по формуле: Значения коэффициента А зависят от географического района, для Европейской части России севернее 52 с.ш. А = 160. Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, принимают равным единице (F = 1), для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий: Степень очистки газа F - выше 90 % 2 - от 75 до 90 % 2,5 - менее 75 % 3 Безразмерный коэффициент m определяют по формуле: Где f – коэффициент, м/(с2оС), определяемый по формуле: Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра Vм , м/с: При Vм < 0,5, n = 4,4 Vм; при 0,5 ≤ Vм < 2, n = 0,532 Vм2 − 2,13 Vм + 3,13; при Vм ≥ 2, n = 1. Для нагретых выбросов Vм определяется по формуле: Расстояние хм, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формуле: где d – безразмерный коэффициент, значение которого для нагретых выбросов при Vм ≤ 2, определяется по формуле: Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле: где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/хм и коэффициента F, при: х/хм ≤ 1, S = 3(х/хм)4 – 8(х/хм)3 + 6(х/хм)2; 1< х/хм ≤ 8, х/хм > 8 и F=1, х1=150 м, х/хм=150/300=0,5 х2=300 м, х/хм=300/300=1 х3=600 м, х/хм=600/600=2 х4=1200 м, х/хм=1200/300=4 х5=2400 м, х/хм=2400/300=8 х6=2700 м, х/хм=2700/300=9 S1 =3(0,5)4 - 8(0,5)3 + 6(0,5)2=0,6875 S2 = 1 ; ; С1=0,6875∙0,188=0,129 мг/м3 С2=1∙0,188=0,188мг/м3 С3=0,743∙0,188=0,140 мг/м3 С4=0,367∙0,188=0,069 мг/м3 С5=0,121∙0,188=0,023 мг/м3 С6=0,012∙0,188=0,0023 мг/м3 Минимальную высоту Нmin источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., можно определить по формуле: Выводы: в процессе расчётов определили, что расстояние, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, равно 300м; максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое при нагретых газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника равна 0,188мг/м3; ПДВ равен 4,97мг/м3; минимальная высота источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., равна 37,18 м. Лабораторная работа №8 Адсорбционный метод определения концентрации газов и паров в воздухе Метод основан на свойствах некоторых материалов избирательно поглощать (сорбировать) из воздуха различные содержащиеся в нем вещества. К таким сорбентам относятся активированный уголь и селикагель, эффективность которых определяется на лабораторной установке при очистке воздуха от некоторых органических легколетучих веществ. Устройство и принцип работы установки Установка обеспечивает возможность: -изучения принципов работы различных систем очистки воздуха от газообразных примесей; -исследования качества воздуха до и после очистки при помощи индикаторных трубок; -оценки эффективности очистки воздуха от газообразных примесей при помощи различных систем очистки. Эффективность очистки воздуха от аммиака каждым из очистных устройств установки не менее 40 %. На вертикальной панели 3 расположен блок 14 управления, на лицевой панели которого находятся тумблеры для включения установки, вентилятора 9 и насоса 16 гидросистемы абсорбера. Адсорбер представляет собой прозрачную цилиндрическую емкость, имеющую верхнюю и нижнюю крышки с ниппелями и заполненную веществом-адсорбентом. Один адсорбер заполнен активированным углем, другой -силикагелем. Абсорбер представляет собой цилиндрическую емкость из прозрачного материала, внутри которого имеется разбрызгиватель с решеткой для создания мелкодисперсной водяной среды. Под столешницей 2 расположена насосная станция 15, представляющая собой прямоугольную емкость с водой, на дне которой установлен погружной насос 16. Схема установки для определения эффективности очистки воздуха: 1 −стол; 2 −столешница; 3 −вертикальная панель; 4 −угольный адсорбер; 5 −селикагелевый адсорбер; 6 −водяной абсорбер; 7 −многоканальный кран-распределитель; 8 −универсальная камера-смеситель; 9 −вентилятор; 10 −коврик; 11 −магистраль очистки; 12 −свободная магист-раль; 13 −возвратная магистраль; 14 −блок управления; 15, 16 −насосная станция; 17 −краны; 18 −склянки для хранения веществ-загрязнителей Вода подается по напорной трубке в разбрызгиватель абсорбера 6 и сливается по возвратной трубке в емкость с водой. Таким образом, гидросистема абсорбера является замкнутой. Камера 8 представляет собой цилиндрическую металлическую емкость со стеклянными кранами 17 и служит для внесения в воздушный поток пневмосистемы веществзагрязнителей, отбора проб загрязненного и очищенного воздуха, обеспечения дополнительного объема воздуха и перемешивания воздуха с веществамизагрязнителями. Внесение веществ-загрязнителей и отбор проб осуществляется с помощью стеклянных кранов. Склянки 18для хранения веществ-загрязнителей размещены на столешнице 2. На каждой склянке нанесено наименование вещества-загрязнителя. 4. Указание мер безопасности 4.1.К работе с установкой допускаются лица, ознакомленные с ее устройством, принципом действия и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе. 4.2.Запрещается включать насос гидросистемы абсорбера, когда воздушный поток не проходит через абсорбер. 4.3.Концентрация используемых в процессе проведения лабораторной работы веществ-загрязнителей должна строго соответствовать указанной в разделе 5. 4.4.Перед эксплуатацией установки подключить заземляющий болт на блоке управления и заземляющие болты на вентиляторе, обозначенные "", к контуру заземления лаборатории.4.5.Лабораторную работу необходимо проводить в хорошо проветриваемом и вентилируемом помещении. 5.Подготовка установки к работе 5.1.Стадия подготовки установки к работе заключается в приготовлении веществ-загрязнителей в предназначенных для этого склянках. 5.2.В склянку с надписью "Ацетон" при помощи шприца вместимо-стью 20мл влить 5 мл ацетона и плотно закрыть резиновой пробкой горлышко склянки. 5.3.В склянку с надписью "Бензин" положить полоску бумаги с нанесенным на нее 2 мл резинового клея и плотно закрыть резиновой пробкой горлышко склянки. 5.4.В склянку с надписью "Аммиак" влить содержимое трех ампул нашатырного спирта вместимостью 1 мл и плотно закрыть резиновой пробкой горлышко склянки. 5.5.В склянку с надписью "Уксусная кислота" при помощи шприца влить 5 мл уксуса и плотно закрыть резиновой пробкой горлышко склянки.5.6.Залитьв насосную станцию абсорбера 2,5 л воды. Залить воду в насос через напорный штуцер насосной станции, предварительно сняв с него соединительную трубку. Надеть соединительную трубку на напорный штуцер. 6. Порядок проведения лабораторной работы 6.1.Подсоединить блок управления установки к сети переменного тока. 6.2.Многоканальный кран-распределитель перевести в положение, при котором воздушный поток будет проходить по свободной магистрали. 6.3.Из склянки с заданным веществом отобрать установленное количество загрязненного воздуха (в соответствии с п. 6.16) и внести в камерусмеситель. Для этого шприц "луер" вместимостью 150 мл подсоединить к крану склянки, открыть кран склянки, немного приоткрыть верхнее горлышко склянки и втянуть в шприц 100 мл загрязненного воздуха из склянки. Закрыть верхнее горлышко и кран склянки. Подсоединить шприц к правому крану камеры-смесителя, открыть кран и вытолкнуть загрязненный воздух из шприца в камеру-смеситель. Закрыть кран камеры. Описанные выше действия повторить еще один раз. 6.4.С помощью тумблера на блоке управления включить вентилятор и дать возможность загрязненному воздуху перемешаться с воздухом пневмосистемы 6 в течение 1мин. Время засекать с помощью секундомера. 6.5.Выключить вентилятор, взять аспиратор и соответствующую индикаторную трубку. Затем открыть левый кран камеры-смесителя, прокачать с помощью аспиратора AM 5 500 мл (пять сжатий аспиратора) загрязненного воздуха через индикаторную трубку и закрыть кран камеры. С помощью шкалы на упаковочной коробке индикаторных трубок определить концентрацию вещества в воздухе и занести результат в таблицу. 6.6.Перевести кран-распределитель в положение, при котором воздух будет проходить через адсорбер с активированным углем, и повторить действия в соответствии с п. 6.3. 6.7.Включить вентилятор и прогонять загрязненный воздух через адсорбер в течение 5 мин. Выключить вентилятор и произвести отбор пробы очищенного воз-духа в соответствии с п. 6.5.Определить эффективность очистки воздуха по формуле Э = (Кз–Ко)/Кз ⋅100%, где Кз -концентрация вещества-загрязнителя в загрязненном воздухе, 3 г/м ; Ко-концентрация вещества-загрязнителя в очищенном воздухе, г/м3. Результат занести в таблицу. В нее заносятся также результаты расчетов при изучении других методов очистки воздуха. 6.8. Вынуть пробку с краном из камеры-смесителя, включить вентилятор и в течение 2 мин производить продувку магистралей пневмосистемы. Каждую магистраль необходимо продувать в течение 30 с, для чего необходимо переключать кран-распределитель через указанный интервал времени. После завершения продувки выключить вентилятор. 6.9. Произвести действия в соответствии с пп. 6.2 -6.5. 6.10. Перевести кран-распределитель в положение, при котором воздух будет проходить через адсорбер с силикагелем, и повторить действия в соответствии с п. 6.3. Результаты определения эффективности очистки воздуха Загрязнитель Адсорбент воздуха, класс опасности Ацетон IV Бензин IV Аммиак IV Уксусная кислота III Активированный уголь Силикагель Активированный уголь Силикагель Активированный уголь Силикагель Активированный уголь Силикагель Концентрация загрязнителя, г/м3 ПДК, Эффективность мг/м3 очистки в в Э загрязненном очищенном К2 − К0 = воздухе воздухе К2 ∙ 100% 200 100 20 5 6.11.Произвести действия в соответствии с пп. 6.7, 6.8. 6.12.Произвести действия в соответствии с пп. 6.2-6.5. 6.13.Перевести кран-распределитель в положение, при котором воздух будет проходить через адсорбер, и повторить действия в соответствии с п. 6.3. 6.14.С помощью тумблера на блоке управления включить насос гидросистемы абсорбера, при этом заработает разбрызгиватель абсорбера. 6.15.Произвести действия в соответствии с п. 6.6. Но только в этом случае загрязненный воздух будет проходить через абсорбер. Выключить насос гидросистемы абсорбера и произвести действия в соответствии с п. 6.8. 6.16.Для оценки эффективности очистки воздуха от бензина, ацетона или уксусной кислоты с помощью адсорберов и абсорбера необходимо повторить действия в соответствии с п.п. 6.2 -6.15. Объем загрязненного воздуха, вносимого в камеру-смеситель, мл: -из склянки "Бензин" 450 -из склянки "Ацетон" 200 -из склянки "Уксусная кислота" 200 Объем прокачиваемого через соответствующую индикаторную трубку воздуха, мл: -для бензина 1500 -для ацетона 1000 -для уксусной кислоты 300. Объем одного забора воздуха шприцом составляет 100мл. 6.17.После завершения лабораторной работы выключить установку и проверить, закрыты ли пробками все склянки, краны на склянках и краны камеры-смесителя. Сделать выводы об эффективности применения активированного угля и силикагеля для очистки воздуха от каждого вида загрязнителя. РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: Основной: 1. Инженерная защита компонентов окружающей среды. Атмосфера : учебное пособие для бакалавров направления подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность» по профилю «Инженерная защита окружающей среды» / сост. Е.Н. Калюкова.– Ульяновск: УлГТУ, 2015. – 222 с. 2. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: сборник практических работ по дисциплине «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» / сост. И. Г. Кобзарь, В. В. Козлова. – Ульяновск: УлГТУ, 2007. – 27 с. 3. Методы и системы очистки газов / Баркан М.Ш., Пашкевич М.А., Бурмистрова В., Домпальм Е.И. СПб, 2008. 4. Методы и системы очистки газов: Учеб. пособие / М.Ш.Баркан, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2013. 93 с. 5. Методы и средства мокрой очистки отходящих газов. Комплексные технологии и аппараты: Учебное пособие / М.Ш. Баркан, М.А. Пашкевич, В.В. Смирнякова. Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2014. 149 с. Дополнительный: 6. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. 188 с. 7. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учебник для ВТУЗов. Москва: Высшая школа, 1999. 446с. 8. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. М.: Аспект-Пресс, 1996.144с. 7. Певзнер М.Е,. Малышев А.А., Мелькова А.В., Ушань В.П. Горное дело и охрана окружающей среды. М.: Изд. МГГУ, 1997, - 300с. 9. Экологическая химия. Пер. с нем. Под редакцией Ф. Коте. М.: Мир, 1996. 10. Коузов П.А., Малыгин А.Д., Скробин Г.М. Очистка газов и воздуха от пыли в химической промышленности. 2 изд. СПб: Химия, 1993. 320с. 11. Водоотводящие системы промышленных предприятий.: Учебник для вузов, СВ. Яковлев, Я.А. Каралин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов. М.: Стройиздат, 1990. 511с. 12. Родионов А.И., Клушин В.К, Торочешников КС, Техника защиты окружающей среды. М.. Химимя, 1989. 13. Соколов Э.М., Володин Н.И., Пискунов ОМ. Обеспыливание промышленных газов. Тула, 1999. 14. Старк СБ. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве. М., 1990. 15. Коузов П.Н., Малыгин А.Д., Скрябин Г.М. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности. Л., 1982. 16. Калверта С, Ингулда Г.М. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Часть. 1. М., 1998. 16. Г.М.-М.Алиев. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. М., 1096. 17. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. 464с.
![1) Для понижения концентрации [Fe ] до 10](http://s1.studylib.ru/store/data/004531731_1-c9f9271cd2d1cf918ee273e513a5f409-300x300.png)
