|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Загрязнение атмосферного воздухаСтр 1 из 6Следующая ⇒
Введение Актуальность работы. В настоящее время актуальной проблемой является загрязнение воздушной среды органическими и неорганическими веществами, такими как аммиак, фенол, формальдегид, твердые частицы. Также важной проблемой является изучение состава воздушных масс и нахождение путей очистки атмосферного воздуха от токсикантов. В результате накопления во внешней среде эти вещества представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств [1]. Чистый воздух имеет огромное значение в жизни и хозяйственной деятельности людей. Воздух загрязняется разнообразными твёрдыми частицами промышленного происхождения. Помимо пыли в окружающую среду попадают различные газы. Также своеобразная форма загрязнения окружающей среды - это разного рода шумы, что является неизбежным следствием развития техники [2]. Концентрация загрязняющих веществ в атмосфере в значительной мере определяется географическими условиями конкретного района. Она зависит не только от количества и мощности источников загрязнения, но также и от местных особенностей природных условий. Поэтому при планировании и проектировании размещения предприятий необходимо учитывать господствующие направления ветров, характер рельефа, местные особенности климата [3]. В настоящее время необходим серьёзный контроль (мониторинг) за со-стоянием окружающей среды и охраной её компонентов. Сохранение здоровья человека и поддержка чистого воздуха в рабочей зоне работающего - основная задача промышленно-санитарной лаборатории и органов здравоохранения. Охрана окружающей среды - важнейшая научная и практическая проблема современности. Задача заключается в разработке комплекса надёжных антикризисных мер, позволяющих активно противодействовать дальнейшей деградации природной среды и выйти на устойчивое развитие общества [4, 5]. Цель работы. Определение содержания аммиака, фенола, формальдегида и твердых частиц в воздухе исследуемых постов г. Гомеля. Обзор литературы Воздух как объект анализа
Атмосфера (от греч. α τ μ ό ς - пар и σ φ α ῖ ρ α - шар) - газовая (воздушная) оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Жизнь на Земле возможна, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает от вредного воздействия космических лучей и губительной для живых организмов температуры, холодного «дыхания» космоса. Атмосферный воздух - это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Воздух не имеет запаха, прозрачен, его плотность 1, 2928 г./л, растворимость в воде 29, 18 см3/л, в жидком состоянии приобретает голубоватую окраску. Жизнь людей невозможна без воздуха, без воды и пищи, но если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько дней, то смерть от удушья наступает через 4 - 5 минут [6]. Атмосфера Земли подразделяется на нижнюю (до 100 км) - гомосферу с однородным составом приземного воздуха и верхнюю - гетеросферу с неоднородным химическим составом. Одним из важных свойств атмосферы является наличие кислорода. В первичной атмосфере Земли кислород отсутствовал. Появление и накопление его связано с распространением зелёных растений и процессом фотосинтеза. В результате химического взаимодействия веществ с кислородом живые организмы получают энергию, необходимую для их жизнедеятельности. Через атмосферу осуществляется обмен веществ между Землёй и Космосом, при этом Земля получает космическую пыль и метеориты и теряет самые лёгкие газы - водород и гелий. Атмосфера пронизана мощной солнечной радиацией, которая определяет тепловой режим планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов. Обширная разрежённая часть атмосферы состоит преимущественно из ионов [7]. Физические свойства и состояние атмосферы меняются во времени: в течение суток, сезонов, лет - и в пространстве в зависимости от высоты над уровнем моря, широты местности, удалённости от океана. Более 99, 9% сухого атмосферного воздуха состоит из азота, кислорода и аргона и лишь около 0, 1% приходится на долю диоксида углерода, криптона, неона, гелия, водорода и ксенона. Однако даже в чистом воздухе содержатся следовые количества (от 0, 003 до 0, 25 мг/м3) оксида углерода, озона, оксидов азота, аммиака, а также 0, 5 - 1, 5 мг/м3 метана и водорода. Присутствие небольших количеств этих газов в воздухе объясняется существованием свободного озона в верхних слоях атмосферы, а также процессами гниения и разложения (аммиак, метан, оксиды углерода и азота) или атмосферными явлениями (диоксид азота). Все другие соединения (твёрдые, жидкие и газообразные вещества, изменяющий естественный состав атмосферы), попадающие в воздух из различных источников (в основном антропогенного происхождения), классифицируются как загрязнители. К ним относят оксиды углерода, серы и азота, углеводороды, различные оксиданты, аэрозоли металлов, твёрдые частицы (пыль, сажа, органические аэрозоли) и радиоактивные вещества [6, 8]. Главный вклад в загрязнение воздушного бассейна вносит промышленность, особенно в местах её концентрации. Основными источниками индустриальных загрязнений воздуха являются тепловые электростанции (ТЭС), работающие на каменном угле и выбрасывающие в атмосферу сажу, золу и диоксид серы; металлургические заводы, выбросы которых содержат сажу, пыль, оксид железа и диоксид серы, а иногда и фториды; цементные заводы - источники огромного количества пыли. Крупные предприятия по производству продукции неорганической химии загрязняют атмосферу в зависимости от технологического процесса. Самыми различными по составу газами (диоксид серы, тетрафторид кремния, фтороводород, оксиды азота, хлор, озон), заводы по производству целлюлозы, очистке нефти отличаются выбросами в атмосферу дурно пахнущих газообразных отходов (одорантов). Предприятия нефтехимии (органический синтез, нефтеперегонные заводы, переработка нефти) служат источником поступления в воздух углеводородов и органических соединений других классов (амины, сульфиды, меркаптаны, кетоны, альдегиды, кислоты, хлоруглеводороды и др.). Кроме того, все промышленные предприятия располагают собственными отопительными и энергетическими системами, отходящие газы которых также загрязняют воздух [9, 10]. Загрязнение атмосферного воздуха предприятиями химической промышленности обусловлено следующими причинами: а) неполный выход продукции (неполнота протекания реакции, потери конечного продукта и др.). б) выброс в атмосферу примесей и загрязнений при переработке сырья (диоксида серы и сероводорода из природного газа, сырой нефти и каменного угля; фтористых соединений из органических растворителей; селена и мышьяка из серного колчедана при производстве серной кислоты и т.д.). в) попадание в воздух пахучих веществ и продуктов окисления и деструкции в результате процессов термоокислительной деструкции, нагревания или сушки (производство продуктов питания, мыла, клея и изделий из дерева, окраска автомобилей, синтез и переработка полимерных материалов, производство растворителей и др.). г) потери веществ, используемых в производственных процессах, например летучих органических растворителей, сероуглерода и сероводорода при изготовлении искусственного шёлка и вискозы; оксидов азота при камерном и башенном способах производства серной кислоты; соединений фтора при производстве алюминия и др. д) стационарные источники промышленного происхождения (дымовые газы, отходящие газы плавильных печей металлургического производства, установок каталитического крекинга, отходящие газы ТЭС и других энергетических комплексов) и извержение вулканов загрязняют атмосферу углеводородами. Значительно большое количество углеводородов и оксидов углерода выделяется в воздух в результате лесных пожаров [11, 12].
Объект, программа и методы исследований
Методика исследования Режим отбора проб Определение концентраций многих вредных примесей в атмосфере производится лабораторными методами. Отбор проб осуществляется путем аспирации определенного объема атмосферного воздуха через поглотительный прибор, заполненный жидким или твердым сорбентом для улавливания вещества, или через аэрозольный фильтр, задерживающий содержащиеся в воздухе частицы. Определяемая примесь из большого объема воздуха концентрируется в небольшом объеме сорбента или на фильтре. Параметры отбора проб, такие как расход воздуха и продолжительность его аспирации через поглотительный прибор, тип поглотительного прибора или фильтра, устанавливаются в зависимости от определяемого вещества. При наблюдениях за уровнем загрязнения атмосферы используются следующие режимы отбора проб: разовый, продолжающийся 20 - 30 мин; дискретный, при котором в один поглотительный прибор или на фильтр через равные промежутки времени в течение суток отбирают несколько (от 3 до 8) разовых проб, и суточный, при котором отбор в один поглотительный прибор или на фильтр производится непрерывно в течение суток. Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется на стационарных или передвижных постах, укомплектованных оборудованием для проведения отбора проб воздуха и автоматическими газоанализаторами для непрерывного определения концентраций вредных примесей. Одновременно с проведением отбора проб непрерывно измеряются скорость и направление ветра, температура воздуха, атмосферное давление, фиксируется состояние погоды и подстилающей поверхности почвы [12]. Средства измерения Используемые на стационарных постах средства измерения размещаются в комплектных лабораториях «Пост-1» и «Пост-2», на маршрутных и подфакельных постах - в автолаборатории «Атмосфера-II». Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы или воздухоотборники. Электроаспираторы модели ЭА-1 предназначены для отбора разовых (20 - 30 мин) проб воздуха в поглотительные приборы с целью дальнейшего определения концентраций газообразных примесей и сажи. Используются в стационарных лабораториях. Электроаспиратор ЭА-1 состоит из побудителя расхода (ротационного насоса), четырех ротаметров, регулирующих вентилей и реле времени, штатива, на котором укреплены коллектор, поглотительные приборы и патроны-переходники, предотвращающие попадание поглотительных растворов в ротаметры [43]. Методика определения твердых частиц Общая часть Методика предназначена для определения массовой концентрации пыли в атмосферном воздухе. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций пыли при удельном расходе воздуха 5 дм3/(мин·см3) в диапазонах: 0, 26 - 50 мг/м3 (разовая); 0, 007 - 0, 69 мг/м3 (суточная). Метод основан на определении массы взвешенных частиц пыли, задержанных фильтром из ткани ФПП при прохождении через него определенного объема воздуха. Выполнение измерений Отбор пробы для определения разовой концентрации отбор производится в течение 20 мин. Предельная пылеемкость фильтра из ткани ФПП составляет 5 мг/см2. Перед взвешиванием фильтры не менее часа выдерживают в помещении, где производится взвешивание. Если отбор пробы проводился при относительной влажности воздуха, близкой к 100%, то фильтр доводят до постоянной массы. Для этого его необходимо поместить в стеклянной чашке в эксикатор с плавленым хлористым кальцием на 2 ч или в сушильный шкаф с температурой 40 - 50°С на 30 - 50 мин, а затем выдержать 40 - 50 мин в помещении, где производится взвешивание. Взвешенные фильтры с накопленной на них пылью вкладывают в те же пакеты из кальки и полиэтилена, на которые шариковой ручкой наносят значение конечной массы фильтра с пылью. Если после взвешивания и занесения всех данных о пробе в рабочий журнал фильтры не направляются на анализ элементного состава, то они тщательно запаковываются в кальку и сдаются на бессрочное хранение. Номер поста, дата и срок отбора записываются на конвертах. Вычисление результатов измерений Массовую концентрацию (ρ, мг/м3) взвешенных частиц в воздухе вычисляют по формуле
где: ρ - массовая концентрация (мг/м3) твердых частиц в воздухе Va - объём раствора, взятого на анализ, см3 Vp - общий объём раствора пробы, см3 Vо - объём пробы воздуха, приведенный к н. у., дм3 [44]. Методика определения аммиака Общая часть Метод предназначен для определения в атмосферном воздухе концентрации аммиака в диапазоне 0, 01 - 2, 5 мг/м3 при объёме пробы 40 дм3. Используется для измерения разовых среднесуточных концентраций. Приготовление растворов 1 Вода дистиллированная, деионизированная. При измерении концентраций аммиака в атмосферном воздухе используется только свежеприготовленная деионизированная вода. 2 Поглотительный раствор. 0, 5 см3 серной кислоты (р = 1, 87 г./см3) растворяют в 1 дм3 деионизированной воды. Раствор хранят в склянке с тубусом. Склянка закрыта пробкой со стеклянной трубкой, заполненной кристаллами щавелевой кислоты. 3 Калия йодид, 10%-ный раствор. 10 г. йодида калия растворяют в деионизированной воде. Объём доводят до 100 см3 водой. 4 Кислота серная, раствор 1: 9. К 90 см деионизированной воды осторожно добавляют 10 см3 концентрированной серной кислоты. 5 Тиосульфат натрия, раствор (0, 1 моль/л). Готовят из стандарт-титра. 6 Фенольный реактив. 5 г свежеперегнанного фенола, 0, 025 г. нитропруссида натрия, 0, 1 г салициловой кислоты растворяют в 100 см3 воды. Реактив пригоден к употреблению в течение 6 мес. при хранении в холодильнике (температура 4 - 6°С) в герметичной упаковке. Примечание: Температура кипения фенола 181, 4°С, поэтому при перегонке необходима теплоизоляция верхней части колбы. Первую и последнюю трети отогнанного фенола отбрасывают, а среднюю фракцию собирают в пробирку с притёртой пробкой. 7 Крахмал, 0, 5%-ный раствор. 0, 25 г. крахмала перемешивают с 10см3 воды до получения равномерной взвеси. К 40 см воды, нагретой до 60-70°С, прибавляют при непрерывном помешивании взвесь крахмала, кипятят 1 мин и охлаждают. 8 Раствор гипохлорита. 100 г. порошкообразной хлорной извести размешивают в течение 15 мин со 170 см деионизированной воды, прибавляют 70 г. карбоната натрия, растворённого в 170 см3 воды. При этом масса вначале загустевает, затем разжижается. Её фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через фильтр «синяя лента» и в фильтрате определяют массовую долю «активного» хлора. Для этого 20 см3 раствора переносят в колбу для титрования с притёртой пробкой, прибавляют 10 см3 раствора серной кислоты 1: 9 и 10 см3 10%-ного раствора йодида калия. Колбу закрывают и оставляют на 10 мин в тёмном месте. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия концентрацией 0, 1 моль/дм3 до получения слабо-жёлтой окраски. Прибавив несколько капель раствора крахмала, продолжают титрование до обесцвечивания раствора. 1 см3 раствора тиосульфата натрия концентрацией 0, 1 моль/дм3 соответствует массе хлора 0, 00354 г. Раствор гипохлорита должен иметь массовую долю «активного» хлора 0, 6 - 0, 8% (т.е. 0, 006 - 0, 008r/cм3). Применьшей доле хлора для приготовления раствора следует взять большую массу хлорной извести, при большей - разбавить полученный раствор деионизированной водой. 9 Гипохлоритный реактив. К 100 см3 раствора гипохлорита (см. перечисление 8) добавляют 4 г гидроксида натрия. В случае выпадения осадка раствор фильтруют под вакуумом. 9а Гипохлоритный реактив можно приготовить также следующим образом: 10 г. гидроксида натрия и 11, 7 г хлорида натрия растворяют в 100 см3 деионизированной воды, насыщенной хлором с массовой долей 0, 6-0, 8%. Реактив пригоден к употреблению в течение 6 мес. 10 Исходный раствор для градуировки (р=100 мкг/см3). 0, 31 - 41 г. хлорида аммония, высушенного при температуре 100°С, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят объём до метки деионизированной водой и тщательно перемешивают. Полученный раствор хлорида аммония соответствует раствору с массовой концентрацией аммиака 100 мкг/см3. Он пригоден в течение 2 мес. 11 Рабочий раствор для градуировки (р = 1 мкг/см3). 10 cm3 исходного раствора (см. перечисление 10) разбавляют в мерной колбе до 1000 см3 водой. Раствор готовят перед использованием. Установление градуировочной характеристики Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы аммиака в пробе устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора хлорида аммония (см. перечисление 11). Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 50 см3. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор для градуировки в соответствии с таблицей 4, доводят объём деионизированной водой до метки и тщательно перемешивают. Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см3 каждого раствора для градуировки, 1 см3 фенольного реактива, перемешивают, вносят 0, 5 см3 гипохлоритного реактива и опять перемешивают. Одновременно готовят нулевой раствор: 5 см3 деионизированной воды, к которой прибавляют эти же реактивы, за исключением растворов для градуировки. Через 2 ч измеряют оптическую плотность по отношению к воде при 625 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 5 мм.
Таблица 4 - Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации аммиака
Отбор проб Для определения разовой концентрации аммиака исследуемый воздух аспирируют с расходом 2, 0 дм3/мин в течение 20 мин через поглотительный прибор, содержащий 10 см3 поглотительного раствора. Выполнение измерений Уровень раствора доводят в поглотительном приборе до 10 см3 деионизированной водой, раствор переливают в пробирку. Часть пробы объёмом 0, 2 - 5 см3 (обычно 2 см3) переводят в пробирку с притёртой пробкой, доводят объём до 5 см3 поглотительным раствором и добавляют 1 см3 фенольного реактива. Всё перемешивают, вносят 0, 5 см3 гипохлоритного реактива и опять перемешивают. Через 2 ч измеряют оптическую плотность в кюветах с расстоянием между гранями 5 мм при длине волны 625 нм относительно воды. Одновременно готовят три нулевые пробы. Для этого к 5 см3 поглотительного раствора добавляют последовательно все реактивы, что при анализе проб. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0, 2. При проведении анализа необходимо тщательно следить за чистотой посуды, заглушек и измерительных кювет, качеством воды и реактивов. Массу аммиака в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб [45]. Методика определения фенола Общая часть Методика предназначена для определения концентрации фенола в атмосферном воздухе в диапазоне 0, 004 - 0, 2 мг/м3 при проведении разовых отборов (объем пробы 60 дм3). Метод основан на улавливании фенола из воздуха раствором карбоната натрия и фотометрическом определении по азокрасителю, образующемуся при взаимодействии фенола с диазотированным паранитроанилином. Все работы с фенолом необходимо проводить в вытяжном шкафу. Приготовление растворов 1 Поглотительный раствор. 8 г карбоната натрия растворяют в 1000 см3 воды. Срок хранения раствора 6 мес. 2 Соляная кислота, 4%-ный раствор. 9, 1 см3 концентрированной соляной кислоты (ρ = 1, 19) добавляют к 89, 2 см3 воды. 3 Нитрит натрия, 25%-ный раствор. 10 г. нитрита натрия растворяют в 30 см3 воды. Раствор хранить в холодильнике. 4 Паранитроанилин, 0, 1%-ный раствор. 0, 1 г паранитроанилина, предварительно высушенного при температуре 60°С в течение 2 ч растворяют в 4%-ном растворе соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 100 см3. Перед употреблением раствор охлаждают до 0 - 5°С. 5 Диазотированный паранитроанилин. 12, 5 см3 охлажденного раствора паранитроанилина приливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, прибавляют постепенно 2, 5 см3 раствора нитрита натрия и через несколько минут доводят объем до 50 см3 водой. Диазотирование паранитроанилина следует проводить в вытяжном шкафу. Раствор может храниться в холодильнике не более 3 сут. 6 Фенол свежеперегнанный. Для перегонки фенола собирают установку, состоящую из колбы Вюрца, на конце отростка которой в качестве приемника устанавливают пробирку. Для обогрева колбы используют колбонагреватель или плитку с закрытой спиралью. Собирают фракцию, перегоняющуюся при температуре 182°С. Все операции по перегонке фенола необходимо производить в вытяжном шкафу. 7 Исходный раствор для градуировочной характеристики. В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают 20 - 30 см3 поглотительного раствора, точную навеску свежеперегнанного фенола (в пределах 20 - 50 мг) и доводят объем до 50 см3 поглотительным раствором. Рассчитывают концентрацию фенола в полученном растворе. Используют свежеприготовленный раствор. 8 Рабочий раствор для установления градуировочной характеристики с содержанием фенола 10 мкг/см3. Готовят перед установлением градуировочной характеристики из исходного раствора путем разбавления поглотительным раствором. Используют свежеприготовленный раствор. Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см3 каждого раствора и добавляют 0, 4 см3 диазотированного паранитроанилина. Содержимое пробирок энергично встряхивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность растворов относительно воды при 494 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевых проб, в качестве которых используется 5 см3 поглотительного раствора.
Таблица 5 - Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации фенола
Отбор проб Для определения разовой концентрации фенола исследуемый воздух аспирируют с расходом 3 дм3/мин в течение 20 мин через поглотительный прибор Рихтера, заполненный 6 см3 поглотительного раствора. Срок хранения отобранных проб 12 ч. Выполнение измерений Уровень раствора в поглотительном приборе доводят дистиллированной водой до метки 6 см3. Переносят в пробирку 5 см3 этого раствора, добавляют 0, 4 см3 раствора диазотированного паранитроанилина. Содержимое энергично встряхивают и через 15 мин определяют оптическую плотность. Измерение производят в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при 494 нм относительно воды. Аналогично анализируют три нулевые пробы - 5 см3 поглотительного раствора. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевого раствора не должно превышать 0, 01. Массу фенола в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб. Вычисление результата измерений проводятся по формуле:
где: ρ - массовая концентрация (мг/м3) взвешенных частиц в воздухе Va - объём раствора, взятого на анализ, см3 Vp - общий объём раствора пробы, см3 Vо - объём пробы воздуха, приведенный к н. у., дм3 [38]. Методика определения формальдегида Общая часть Методика предназначена для определения концентрации формальдегида в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0, 01 - 0, 3 мг/м3 при объеме пробы 20 дм3. Используется для измерения разовых концентраций. Метод основан на улавливании формальдегида из воздуха раствором серной кислоты и его фотометрическом определении по образовавшемуся в результате взаимодействия в кислой среде формальдегида с фенилгидразингидрохлоридом и хлорамином Б окрашенному соединению. Приготовление растворов 1 Вода дистиллированная. При измерении концентраций формальдегида в атмосферном воздухе используется свежеприготовленная дистиллированная вода. 2 Иод, раствор 0, 05 моль/дм3 (0, 1 н.). Готовят из стандарт-титра. 3 Крахмал, 0, 5%-ный раствор. 0, 25 г. крахмала смешивают с 10 см3 воды до получения равномерной взвеси. К 40 см3 воды, нагретой до 60 - 70°С, прибавляют при непрерывном перемешивании взвесь крахмала, кипятят 1 мин и охлаждают. 4 Кислота серная, 20%-ный раствор. К 80 см3 дистиллированной воды осторожно прибавляют 11 см3 концентрированной серной кислоты. 5 Кислота соляная, 10%-ный раствор. К 78, 1 см3 дистиллированной воды осторожно прибавляют 21, 9 см3 концентрированной соляной кислоты. 6 Натрия гидроксид, 20%-ный раствор. 20 г. гидроксида натрия растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 100 см3. 7 Тиосульфат натрия, раствор 0, 1 моль/дм3 (0, 1 н.). Готовят из стандарт-титра. 8 Фенилгидразин солянокислый, 5%-ный раствор. 5 г фенилгидразина солянокислого растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 100 см3. Раствор готовят в день анализа. При наличии мути фильтруют через фильтр «синяя лента». 9 Смесь этанола с фенилгидразином. К 10 см3 этанола приливают 2 см3 5%-ного раствора фенилгидразина и перемешивают. 10 Хлорамин Б, 0, 5%-ный раствор. 0, 25 г. хлорамина Б растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 50 см3. Раствор готовят в день анализа. 11 Исходный раствор формальдегида ( ρ = 10 мкг/см3). Готовят приблизительно 1%-ный раствор формальдегида, для чего 2, 5 см3 формалина растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см3 и затем точно определяют его концентрацию йодометрическим титрованием. Определив концентрацию формальдегида в растворе, соответствующим разбавлением готовят раствор, содержащий 10 мкг/см3 вещества. 12 Рабочий раствор формальдегида ( ρ = 1 мкг/см3). 10 см3 исходного раствора (см. перечисление 11) разбавляют в мерной колбе до 100 см3 водой. Раствор готовят перед использованием. 13 Поглотительный раствор - серная кислота, раствор 0, 005 моль/дм3. Готовят добавлением 0, 27 см3 концентрированной серной кислоты к 1000 см3 дистиллированной воды.
Таблица 6 - Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации формальдегида
Установление градуировочной характеристики Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от концентрации формальдегида, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора формальдегида. Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор формальдегида в соответствии с табл. 6, доводят объем поглотительным раствором до метки и тщательно перемешивают. Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см3 каждого раствора для градуировки, добавляют по 1, 2 см3 свежеприготовленной смеси этанола с фенилгидразином, перемешивают. Через 15 мин добавляют 1 см3 0, 5%-ного раствора хлорамина Б и опять перемешивают. Через 10 мин к каждой пробе добавляют по 2 см3 20%-ного раствора серной кислоты, перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Одновременно проводят измерение оптической плотности нулевого раствора: 5 см3 поглотительного раствора, к которому добавлены те же реактивы. Действительные значения оптической плотности находят по разности оптических плотностей растворов для градуировки и нулевого раствора. Отбор проб Для определения разовой концентрации формальдегида исследуемый воздух аспирируют через поглотительный прибор Рихтера, заполненный 6 см3 поглотительного раствора с расходом 1 дм3/мин в течение 20 мин. Пробу анализируют в день отбора. Выполнение измерений В пробирку переносят 5 см3 раствора пробы, добавляют 1, 2 см3 свежеприготовленной смеси этанола с фенилгидразином, перемешивают. Через 15 мин добавляют 1 см3 0, 5%-ного раствора хлорамина и перемешивают. Через 10 мин к пробе добавляют 2 см3 20%-ного раствора серной кислоты и опять перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Аналогично анализируют три нулевые пробы, в качестве которых используют по 5 см3 поглотительного раствора. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0, 04. Массу формальдегида в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб. Вычисление результата измерений проводят по формуле:
где: ρ - массовая концентрация (мг/м3) взвешенных частиц в воздухе Va - объём раствора, взятого на анализ, см3 Vp - общий объём раствора пробы, см3 Vо - объём пробы воздуха, приведенный к н.у., дм3 [46].
Результаты и их обсуждение Результаты исследований представлены в таблицах 7 и 8, диаграммах 1 - 3 и графике. Таблица 7 («Сезонное содержание в воздухе некоторых токсикантов в местах отбора проб в 2010 году», мг/м3) показывает содержание твёрдых частиц, аммиака, фенола и формальдегида на четырёх постах.
Таблица 7 - Сезонное содержание в воздухе некоторых токсикантов в местах отбора проб в 2010 году
Как видно из таблицы, содержание твёрдых частиц в зимний период колебалось от 34, 4 мг/м3 на 17-м посту до 35, 0 мг/м3 на 2-м посту. Превышения ПДК не наблюдалось. В весенний период минимальное содержание наблюдалось на 13-м посту 63, 9 (мг/м3). Максимальное было зафиксировано на 16-м посту и составляло 64, 6 мг/м3. На всех постах в это время было отмечено превышение ПДК твёрдых частиц минимум на 13, 9 мг/м3. Летом 2010 года на всех постах было зафиксировано превышение ПДК твёрдых частиц. Исходя из данных наблюдения исследуемого токсиканта, минимальное его содержание в воздухе было отмечено на 17-м посту (34, 4 мг/м3), а максимальное - на 2-м (85, 1 мг/м3). В осенний период 2010 года минимальное содержание твёрдых частиц было отмечено на 17-м посту (40, 5 мг/м3), максимальное было зафиксировано на 16-м посту (41, 2 мг/м3). Превышения ПДК твёрдых частиц в это время года не было. Таким образом, можно сделать вывод о том, что наибольшее содержание твёрдых частиц наблюдалось на постах №2 (ул. Карбышева, 10) и №16 (ул. Огоренко, 9). Из всего вышеперечисленного можно сделать заключение о том, что за 2010-й год твёрдыми частицами в меньшей степени оказался загрязнённым пост №17, расположенный по адресу Пионерская, 5, а в больше степени - пост №2 по адресу Карбышева, 10. Максимально содержание твёрдых частиц на 2-м посту отмечалось дважды, в зимний и летний периоды, причём в летний период оно превысило ПДК по твёрдым чатицам на 35, 1 мг/м3. По содержанию аммиака из таблицы видно, что в зимний период 2010 года минимальная его концентрация наблюдалась на 13-м посту (ул. Курчатова, 9), максимальная была отмечена на 16-м посту и составила 16, 9 мг/м3. Весной минимальное содержание аммиака было отмечено на 16-м посту, максимальное - на 13-м посту (20, 1 мг/м3). Летом 2010 года содержание аммиака колебалось в пределах от 33, 0 мг/м3 на 17-м посту до 34, 2 мг/м3 на 13-м посту. В осенний период минимальная концентрация токсиканта была отмечена 16-м посту (25, 3 мг/м3), а максимальная - на 2-м посту и составила 26, 5 мг/м3. Таким образом, можно сделать вывод о том, что за 2010-й год аммиаком минимально был загрязнён пост №16, максимально - пост №13. Как видно из таблицы 1 в 2010-м году концентрация фенола минимально значение имела на 16-м посту, максимальное - на 13-м. При этом содержание фенола колебалось от 0, 7 мг/м3 до 1, 7 мг/м3, что ни разу не превысило ПДК. Содержание формальдегида в зимний период имело максимальное значение на 2-м посту (5, 1 мг/м3). Весной 2010 года максимум был зафиксирован на посту №16, минимум - на посту №2. Летом минимальная концентрация формальдегида была отмечена на 2-м посту (11, 6 мг/м3), максимальная - на 16-м посту (12, 6 мг/м3). Следует отметить тот факт, что в летний период 2010-го года превышение ПДК формальдегида было отмечено на всех постах. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-17; Просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы
