Контроль и управление качеством воздуха

Исторически, обозначения ОБУВ, ОДК, ВДК, ПДК соответствовали верхнему пределу лимитирующих факторов среды, не вызывающих изменения состояния или ухудшения здоровья человека.

Для вредных примесей в воздухе следует учитывать эффект суммации:

(1)

где С_1, С₂… С_n - концентрации вредных примесей;

ПДК_1, ПДК_.2 … ПДКn- соответствующие значения ПДК.

Если такое соотношение соблюдается, то можно считать, что содержание вредных примесей можно считать нормативным. Известны 29 групп веществ, обладающих эффектом суммации. Например: фенол и ацетон; озон, диоксид азота и формальдегид и др.

При проектировании новых предприятий максимальное содержание примеси от разных источников должно соответствовать соотношению:

(2)

где С_ф - фоновая концентрация примеси.

В воздухе населенных пунктов должно соблюдаться соотношение:

Σ С_i ≤ (3)

где n- число источников эмиссии примеси.

Нормированные характеристики загрязнения атмосферы называют также индексом загрязнения атмосферы (ИЗА). ИЗА используется как критерий качества атмосферного воздуха при загрязнении отдельной примесью: ИЗА = С_i / ПДК_i ,

где С_i - концентрация загрязняющего вещества, мг/м³.

Уровень загрязнения считается низким (ИЗА < 5), повышенным (ИЗА=5-6), высоким (ИЗА = 7-13), очень высоким (ИЗА > 13).

ЛЕКЦИЯ 3

3.1 НАЗНАЧЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ СМЕСЕЙ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

Газоанализаторы и хроматографы необходимо градуировать и контролировать в процессе работы, для чего необходимы стандартные смеси. Без таких смесей нельзя обойтись при исследованиях различных реакций и процессов, при оценке эффективности сорбентов, поглотительных растворов, катализаторов.

Газовые смеси подразделяются на:

1) технические; 2)технологические; 3)поверочные; 4)образцовые;

5)эталонные; 6)государственные образцы.

Применение стандартных смесей:

· технические- используются при отсутствии метрологических требований;

· технологические- для отработки технологических процессов в лаборатории с использованием стандартных составов;

· поверочные- для градуировки и поверки работающих газоанализаторов; чистота исходных газов 99,9-99,95%;

· образцовые- для проверки образцовых приборов; чистота газов- >99,99%;

· эталонные смеси- для особой метрологической оценки;

· государственные стандартные образцы- стандартные вещества в газообразном состоянии («мера концентрации»). В России не выпускаются.

Парогазовые смеси (ПГС) получают путем смешивания чистых (нулевых) газов (He, Ar, N₂, воздух) с токсичными компонентами в заданных соотношениях. В России выпускаются отраслевые стандартные образцы (ОСО).

Ограниченность номенклатуры выпускаемых ПГС делает актуальной проблему приготовления таких смесей непосредственно перед анализом.

СТАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕЙ

Основным признаком классификации ПГС являются методы приготовления смесей: статические и динамические.

Статические методы основаны на вводе определенного количества вредного вещества в форме газа или жидкости в сосуд известной вместимостью.

Динамические методы основаны на вводе непрерывного потокавредных веществ с помощью соответствующих устройств в смеситель (камеру, трубку и т.п.).

СТАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ пригодны для приготовления небольших объемов смесей (для градуировки газовых хроматографов). Смеси готовят в металлических баллонах, стеклянных бутылях, пластмассовых резервуарах.

При последовательных отборах газа из бутили, снижается давление, что затрудняет анализ. Для поддержания постоянного давления в бутыли используют метод экспоненциального разбавления. Он заключается в компенсировании взятого объема газовой смеси равным объемом чистого воздуха или газа-разбавителя.

Достоинством метода является возможность отбора последовательных проб, концентрация газа в которых устанавливается расчетным путем.

ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕЙ

Для создания широкого диапазона концентраций вредных веществ в смеси с воздухом или инертным газом используют динамические методы, отличающиеся большим разнообразием по сравнению со статическими. Преимущества динамических методов: хорошая воспроизводимость; устойчивость в течении длительного времени; независимость от внешних условий; возможность приготовления смесей реакционноспособных, термически неустойчивых и разлагающихся веществ.

Качественный анализ можно проводить химическими, физико- химическими и физическими методами.

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ основаны на специальных аналитических химических реакциях, проводимых с исследуемым веществом с помощью реактивов.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ отличаются тем, что регистрация сигнала проводится обязательно с помощью физического прибора.

ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ не используют аналитическую реакцию и проводятся с помощью физических операций (испарение, возбуждение спектра, определение плотности, рефракции и т. п.).

Поэтому современные химические и физико-химические методы анализа продолжают играть большую роль в анализе воздуха.

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА: Гравиметрические методы

Классические методы анализа основаны на использовании химических реакций, протекающих в растворах, расплавах, твердых телах и газах. Это реакции нейтрализации, комплексообразования, осаждения, окисления-восстановления, выделения или поглощения газов.

Химическими методами измеряют массу, объем, время и другие величины. Главные методы (гравиметрия и титриметрия) отличаются высокой точностью, но относительно невысокими пределами обнаружения, а гравиметрия еще и длительностью выполнения.