Пошук по сайту

Хімія  лекції  Курсова робота  Рефераты  

Лекція №5 Тема: Методи відбору проб навколишнього середовища. Методика відбору проб повітря, води І донних відкладів

Лекція №5 Тема: Методи відбору проб навколишнього середовища. Методика відбору проб повітря, води І донних відкладів





Лекція № 5

Тема: Методи відбору проб навколишнього середовища. Методика відбору проб повітря, води і донних відкладів.

План

1. Відбір проб об'єктів забрудненого середовища (повітря, води і донних відкладів.)
1. Відбір проб об'єктів забрудненого середовища

У процесі відбору проб повинні застосовуватись засоби вимірювальної техніки (ЗВТ), що, своєчасно пройшли повірку.

          Відбір проб повітря. Універсального способу відбору проб, що дозволяє одночасно вловлювати з повітря всі забруднюючі речовини, не існує. Вибір адекватного способу відбору визначається, насамперед, агрегатним станом речовин, а також їхніми фізико-хімічними властивостями. У повітрі забруднюючі компоненти можуть перебувати у вигляді - газів (N0, N02, СО, S02), пару (переважно органічних речовин з температурою кипіння до 230-250 °С), аерозолів (туман, дим, пил). Іноді речовини можуть перебувати в повітрі одночасно у вигляді пару й аерозолів. Це переважно рідини з високою температурою кипіння (дібутилфталат, капролактам й ін.). Потрапляючи в повітря, їхні пари конденсуються з утворенням аерозолю конденсації. Аерозолі конденсації утворяться також при деяких хімічних реакціях, що приводять до появи нових рідких або твердих фаз. Наприклад, при взаємодії трьох валентної сірки з вологою утвориться туман сірчаної кислоти; аміак і хлороводень утворять дим хлориду амонію.

Методи відбору проб. Визначення концентрацій більшості ЗР в атмосферному повітрі виконують, як правило, лабораторними методами. Відбір проб атмосферного повітря є важливою складовою аналізу його якості

і здійснюється двома основними методами, а саме: аспіраційним і методом

заповнення посудин обмеженої ємності.

Відбір проб першим методом здійснюється шляхом аспірації певного

об’єму повітря через поглинальний прилад, заповнений твердим або рідким

сорбентом для вловлювання забруднювальної речовини, або через аерозольний фільтр, що затримує частинки, які містяться в повітрі.

Другий метод відбору проб атмосферного повітря – метод заповнення

посудин обмеженої ємності – підрозділяють на:

- вакуумний, коли з герметично закритої посудини відкачують повітря, а потім, безпосередньо в місці відбору проби посудину відкривають;

- метод примусового продування посудини 10-кратним об’ємом повітря в місці відбору проби, після чого посудину герметизують;

- спосіб витіснення попередньо залитої в посудину інертної рідини повітрям на місці відбору проби, після чого посудину герметизують.

Як посудину використовують звичайні скляні ємності. Найчастіше ці

методи використовують для визначення оксиду вуглецю або інших газоподібних домішок, тип і походження яких невідоме. Для зважених домішок застосовують тільки аспіраційний метод відбору проб повітря, а для

газоподібних – обидва.

Для відбору проб повітря використовується повітрязабиральна апаратура. Існують електроаспіратори запропоновані Качором ЛК-1, ЛК-2, ЛК-3, аспіратор для відбору проб повітря (модель 822), аспіратор  рудничний АЕРА тощо.

В залежності від агрегатного стану  речовин  відбір  проб  для визначення шкідливих домішок проводять протягуванням певного  об’єму  дослідного  повітря  через поглинальне середовище. Речовини в газо- і пароподібному стані влов­люють рідкими поглинальними середовищами(органічні розчинники, кислоти, спирти, вода, змішані розчини), в яких досліджувана речо­вина  або  розчиняється,  або хімічно зв’язується (хемосорбція). При цьому повинна бути забезпечена достатня ефективність поглинання досліджуваної ре­човини. Це досягається сполученням швидкості аспірації досліджувано­го повітря і конструкції приладу.В наш час найбільш часто використовуються так звані рідинні поглинаючі прилади.Найбільше поширення одержали абсорбери зі скляними пористими пластинками, поглинальні посудини Ріхтера, Зайцева.

Для фізичної адсорбції важливо, щоб поверхня зіткнення фаз була найбільшою. У поглиначах з пористою пластинкою цей ефект досягається за рахунок зменшення пухирців повітря при проходженні його через пористий фільтр, внаслідок чого збільшується контакт повітря з розчином, а швидкість аспірації може бути підвищена до 3 л/хв. Збільшення поверхні контакту може бути досягнуте також у результаті збільшення довжини шляху проходження пухирців повітря через розчин. Так, у поглинальних посудинах Зайцева висота стовпа розчинника становить близько 10см. Однак гранична швидкість аспірації не перевищує 0,5-0,6 л/хв.

При   відборі   проб   у   поглинальні   посудини   Ріхтера,   у   яких   використають  ефект  ежекції,   швидкість аспірації повітря може досягати 10,0 л/хв.

Більш ефективним є поглинання, засноване на хімічних реакціях досліджуваних речовин з поглинальною рідиною. Наприклад, для поглинання аміаку й амінів застосовують розведену сірчану кислоту, для поглинання фенолу - розчин лугу.

Відбір проб водних об’єктів.

Спостереження за гідрологічними та гідрохімічними показниками за

обов'язковою програмою спостережень визначаються водним режимом річки.

Для більшості водотоків відбір проб проводять 7 разів на рік: під час повені – на підйомі, максимумі та спаді; під час літньої межені – при найменшій витраті та при проходженні дощового паводка; восени перед льодоставом та під час зимової межені. Є й інший підхід – відбір проб проводять 4 рази на рік (під час повені – на підйомі; під час літньої межені – при найменшій витраті; восени перед льодоставом та під час зимової межені).

Попередня обробка, транспортування та зберігання проб повинні проводитися таким чином, щоб в складі води не проходило значних змін.

Виділяють прості та змішані проби.

Прості проби характеризують якість води в даному пункті відбору, відбираються в певний час у необхідному об'ємі.

Змішані проби об'єднують в собі декілька простих проб. Вони характеризують якість води за певний період часу або певної ділянки досліджуваного об'єкта.

Залежно від мети відбору проб вони можуть бути разовими та регулярними. Разовий відбір проб застосовується у випадках, коли:

– вимірювані параметри несуттєво змінюються в часі, а також з глибиною і

акваторією водойми;

– попередньо відомі закономірності зміни параметрів, що визначаються;

– є потреба лише у найбільш загальних даних про якість води у водоймі.

Регулярний відбір – це такий відбір проб, при якому кожна проба відбирається в часовій та просторовій взаємозалежності з іншими.

Для відбору проб на різній глибині використовують спеціальні пристрої – батометри різних типів - горизонтальні, перекидні та автоматичні. За допомогою батометра Молчанова проводять відбір проб води для визначення вмісту пестицидів. Відбір проб на значних глибинах (20-30 м) проводиться за допомогою батометра Рутнера.

Для зберігання проб використовують поліетиленовий та скляний посуд.

Перед використанням посуд миють концентрованою кислотою та сполоскують водопровідною водою. Основні вимоги до посуду – це його міцність, стійкість до розчинення і щільність закривання.

Консервування проб проводять при відборі проб для визначення нестійких компонентів. Аналіз цих проб проводять не пізніше як через 3 дні після відбору. Проби зберігають при температурі 3–5 °С в холодильнику. Взимку при температурі нижче 0 °С відібрану пробу переносять у тепле приміщення, де проводять аналіз.

Відбір проб донних відкладень.

Донні відкладення відбирають для визначення характеру, ступеня і глибини проникнення в них 3Р, вивчення закономірностей процесів самоочищення, виявлення джерел вторинного забруднення та обліку впливу антропогенного чинника на водні екосистеми. Проба при цьому повинна характеризувати не так донні грунти, скільки водний об'єкт або частину його за певний проміжок часу. У водоймах і водотоках точки відбору проб вибирають з урахуванням розподілу донних відкладень і їх переміщення. Зокрема, відбір таких проб обов'язковий в місцях максимального накопичення донних відкладень (місця скидання стічних вод і впадання бічних потоків, пригребельні ділянки водосховищ), а також в місцях, де обмін забруднюючими речовинами між водою і донними відкладеннями найбільш інтенсивний (судноплавні фарватери річок, перекати , ділянки вітрових хвилювань і ін.). При оцінці впливу стічних вод на ступінь забрудненості донних відкладень і динаміки накопичення 3Р в них проби відбирають вище і нижче місця скидання у характерні фази гідрологічних режимів досліджуваних водних об'єктів.

Спосіб відбору проб донних відкладень вибирають залежно від властивостей визначених речовин і поставленого завдання. Для оцінки сезонного надходження 3Р і їх поверхневого розподілу в донних відкладеннях проби відбирають з верхнього шару, а при дослідженні розподілу 3Р по роках донні відкладення відбирають пошарово. При цьому проби, відібрані на різних горизонтах, поміщають в різний посуд. В окремих випадках може бути взята об'єднана проба. Як устаткування при цьому зазвичай застосовують механічні та ручні пробовідбірники: дночерпатели, драги, стратіметри і пробовідбірні трубки різної конструкції. Останні забезпечують відбір проб із збереженням вертикального розподілу 3В по верствам донних відкладень.

Відібрані проби зберігають до аналізу в охолодженому (від 0 до -3 ° С) або в замороженому стані (до -20 ° С). Судини для зберігання проб повинні бути з хімічно стійкого скла або поліетилену, отриманого при високому тиску, з герметично закритими кришками (більш докладно див. Наступний розділ).
Способи та умови пробовідбору води в залежності від особливостей водного об'єкта також можуть змінюватися. Так, в водотоках (ріки, струмки і ін.) Як прості, так і змішані проби можуть відбиратися одноразово або серійно. До місця взяття серійної за часом проби необхідний легкий доступ протягом усього року, так як обране місце не рекомендується міняти. Кожен відбір проби води з потоку повинен бути доповнений виміром витрати за відповідним профілем в момент відбору проби.

З водойми (водосховища, озера чи ставка) також можливий відбір як простих, так і складних проб. Проте не рекомендується брати середню пробу з водойми, так як. внаслідок можливості наявності значної неоднорідності якості води з різних місць їх компоненти можуть вступати у взаємодію, що може абсолютно спотворити справжню картину. Тому проби рекомендується відбирати з різних місць і з різних глибин. Зональний пробовідбір повинен здійснюватися в максимально короткий проміжок часу.

З вододжерел (джерел, колодязів, свердловин і дренажів). забезпечених штучним водоприймачем, пробу води беруть під поверхнею води, а якщо джерело забезпечений зливний трубою або жолобом. безпосередньо з них. Іноді родник треба попередньо очистити Роблять це приблизно за день до взяття проби. Дно ключа поглиблюють так, щоб у поглиблення можна було вільно помістити бутель для проби або інший посуд. Після дощу відбір проб з свердловин доцільно проводити одночасно з досвідченою відкачуванням, щоб можна було встановити постійну якість води і виявити, чи не забруднюється Чи вона поверхневими водами. Проби води з свердловин відбирають глибинним пробовідбірником з вузьким перерізом (або насосом). Слід пам'ятати, що проби зі свердловин, в яких довго стояла вода або верхній отвір яких було недостатньо герметично закрите, ненадійні для аналізу.

При відборі проб з колодязя спочатку відкачують з нього воду (якщо колодязь мало або довго не експлуатувався, відкачку ведуть до сталості температури води зазвичай протягом не менше 20 хв або відкачують воду повністю). При цьому стежать за тим, щоб викачувати вода стікала досить далеко і не могла проникнути назад в колодязь. Тільки після цього приступають до наповнення пробоотборной бутлі. Відбір проб води з криниць краще проводити в літній час при сухій погоді, коли витрата води та її обмін максимальні. При цьому необхідно враховувати всі незвичайні обставини, наприклад, нещодавнє закінчення його споруди або ремонту, дезінфекцію і т.д.

Проби дренажної води відбирають прямо з стоку дренажних труб. Для дренажних канавок, в яких немає дренажних трубок і де вода стікає по дну, використовуються чисті (краще глиняні) трубки довжиною близько 1 м. Трубку укладають в канавку так, щоб через неї протікала частина води, занурити пробовідбиральний посудину підставляють до кінця трубки і наповнюють його . При наявності приймального желобка пробу відбирають за останнім припливом або безпосередньо в водоприймачі.

Атмосферні опади (дощова вода, сніг), а також лід, відбирають особливими способами. Дощову воду вловлюють за допомогою широкої воронки, трубка якої доходить до дна пробоотборной бутлі. Якщо потрібно визначити середній склад дощової води, її вловлюють протягом усього часу, поки йде дощ. Якщо ж потрібно визначити якість чистої дощової води, її збирають через кілька хвилин після початку дощу.

Падаючий сніг вловлюють так само, як і дощову воду, - в воронку або в широку і глибоку чашку, і потім розморожують. Проби снігового покриву відбирають з місць, де він лежить найбільш товстим шаром, що утворився природним чином. При цьому лопаткою знімають верхній шар, а потім наповнюють снігом, узятим з потрібного шару, шірокогорлую банку.

При відборі проб льоду беруть шматки з різних місць і очищають їх з усіх сторін чистим ножем або долотом. Потім чисті шматки льоду поміщають в чашку, залишають на деякий час і переносять в іншу посудину, де знову залишають на деякий час, після чого перекладають в шірокогорлую банку і розтоплюють при кімнатній температурі. Проби з дрібних шматочків льоду насипають на чисте сито або наповнюють ними воронку Бюхнера, споліскують гарячою дистильованою водою і пересипають в банку для проби.

Зі штучних техногенних джерел (у водопроводі) проби беруть також з урахуванням певних особливостей. На водопровідних станціях проби беруть з вихідний трубки насоса або зі збірних жолобів. При відборі з резервуара пробу беруть під поверхнею води, враховуючи те, що склад води в ньому може бути неоднорідним в різних шарах. З всмоктуючого або сифонного трубопроводу пробу відкачують в посудину вакуум-насосом. У ті місця водопровідної мережі, в яких проби відбирають регулярно, рекомендується вмонтувати постійні крани для взяття проб. При цьому на всмоктуючому трубопроводі слід змонтувати короткий патрубок з запірним вентилем, краном, другим краном і знову запірним вентилем. Перед відбором проби обидва вентилі закривають і таким чином ізолюють частина води, що знаходиться в патрубку. Під нижній кран підставляють посудину для проби і обидва крана відкривають. Через верхній виходить повітря, а вода витікає з нижнього крана.

З водопровідних кранів проби беруть в такий спосіб. На кран надягають шланг, другий кінець якого вводять в бутель для проби, опускаючи його до дна. Повільно відкривають кран, поки вода не потече безперервним струменем товщиною близько 0,5 см. Після наповнення судини водою його залишають ще деякий час під краном, щоб вода перетікала через краї до тих пір, поки температура її не стане постійною. Якщо потрібно визначити максимальний вміст іонів тих речовин (матеріалів), з яких складається водопровід (мідь, цинк, залізо, свинець і ін.), Проба береться відразу ж після відкриття крана. В цьому випадку в пробу надходить та частина води, яка довго залишалася в трубопроводі (наприклад, протягом ночі).

Стічні води відрізняються непостійністю складу. Тому однократного взяття проби недостатньо, і зазвичай проводять відбір середньої змішаної проби (за годину, зміну, добу) або ж серійних проб за попередньо розробленим графіком. Визначають добовий максимум і мінімум кількості стічних вод, а також добове, тижневе, місячне або річне зміна якості води. У міру потреби проводиться взяття узгоджених проб в різних місцях течії стічної води. Тривалість проходження стічної води між місцями відбору визначають за розрахунком або за допомогою вводяться в воду індикаторних речовин (фарб, розчинів солей, «мічених атомів» тощо). При цьому слід забезпечити швидке та ефективне змішання вводиться речовини-мітки зі стічною водою. Визначення параметрів потоку з індикаторними речовинами проводиться заздалегідь перед відбором проб, щоб вплив введеного речовини припинилося до взяття проби на аналіз.

Проба, що відображає склад стічної води, так само, як і при контролі поверхневих природних вод, відбирається в місці найбільш сильної течії. При взятті проби з споруди слід враховувати можливість нерівномірного розподілу домішок по верствам. Якщо вода витікає з отвору або водозливу, пробу можна брати безпосередньо з падаючої струменя. Різноманітність умов спуску стічних вод на різних підприємствах надзвичайно велике, тому в кожному окремому випадку слід чинити, погодившись з місцевими умовами, дотримуючись наведені вказівки та умови відповідних методик аналізу, в яких зазвичай детально описують умови пробоотбора.

Іноді пробу води відбирають проточним напівавтоматичним методом, технологічно схожим з процесом аспірації повітряних проб, з використанням водяних насосів і спеціальних концентруючих пробу сорбційних колонок (патронів).



поділитися в соціальних мережах



Схожі:

Конкурсний відбір процедура відбору вступників на навчання у вищому...
Умовами, рівень навчальних досягнень з якого враховується при проведенні конкурсного відбору до вищого навчального закладу

Конкурсний відбір процедура відбору вступників на навчання у вищому...
Умовами, рівень навчальних досягнень з якого враховується при проведенні конкурсного відбору до вищого навчального закладу

Методичні рекомендації з хіммотології методи відбирання проб №56...
Під загальною редакцією начальника 10 Хіммотологічного центру Міністерства оборони України Пивовара В. П

Програма фахових випробувань зі спеціальності «Екологія, охорона...
Окументом Луцького національного технічного університету, який розроблено кафедрою екології на основі освітньо-професійної програми...

Міністерство охорони навколишнього природного середовища україни...
Забезпечення екологічної безпеки І підтримання екологічної рівноваги на території України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи...

Тема уроку
«забруднення», розглянути основні антропогенні джерела забруднення навколишнього середовища; основні забруднюючі речовини підземних...

"Захисник навколишнього середовища"

Дослідницька робота №6 Тема дослідження
Оцінити кількість молекул води, що випаровуються з одиниці площі поверхні води при визначеній температурі

Міністерство освіти І науки України
«Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»

Кримінально правова охорона
Новітнє обґрунтування поняття злочинів проти навколишнього природного середовища



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації




h.ocvita.com.ua
Головна сторінка