Методические указания по выполнению практических/лабораторных работ для студентов по специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» очного и заочного форм обучения


НазваниеМетодические указания по выполнению практических/лабораторных работ для студентов по специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» очного и заочного форм обучения
страница1/4
Дата публикации02.04.2013
Размер0.61 Mb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Химия > Методические указания
  1   2   3   4



Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова
Архитектурно-строительный факультет
Кафедра технологии продовольственных продуктов

и защиты окружающей среды


МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЙ
Методические указания по выполнению практических/лабораторных работ для студентов по специальности 050731 – « Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» очного и заочного

форм обучения




Павлодар

Кереку


2008
УДК 504.064(07)

ББК 20.1я7

М 54
^ Рекомендовано к изданию заседанием кафедры ТППиЗОС ПГУ им. С. Торайгырова
Рецензент:

Саканов К. Т. – кандидат технических наук, профессор ПГУ

М 54 Методы и средства контроля и измерений: методические указания по выполнению практических/лабораторных работ для студентов по специальности 050731 – «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» очного и заочного форм обучения /сост. Б. З. Омарова, С.Н. Ефремова. – Павлодар: Кереку, 2008. – 54 с.

В МУ рассматриваются вопросы по изучению методов и средств контроля и измерения, основной задачей конспекта является формирование определенных практических навыков и умений, необходимых будущему специалисту, обеспечения безопасной деятельности и защиты окружающей среды, для работы в структурах различных отраслей, производства, промышленно-санитарных лабораториях, санитарно-экологических службах и т.д.

Методическое указание предназначено для студентов специальности «БЖД и ЗОС» всех форм обучения

Методическое указание рекомендуется студентам высших учебных заведений и для широкого круга читателей.
УДК 504 064(07)

ББК 20 1я7

© Б.З. Омарова, С.Н.Ефремова, 2008

©Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, 2008

Введение
Широкое понятие инженерной экологии включает в себя определение путей решения многочисленных и разноплановых проблем. Инструментами этой науки являются экологические приборы и методы измерения: чем они современнее и точнее, тем более доступную информацию об экологическом состоянии природной среды они дают; без приборов немыслим экологический мониторинг – контроль за состоянием окружающей среды в пространстве и во времени.

В настоящее время большое внимание уделяется экологическому образованию студентов. В частности, с открытием новой специальности 050731 - «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» весьма остро стоит проблема методического обеспечения литературой по дисциплине «Методы и средства контроля окружающей среды». В силу того, что данный курс охватывает широкий круг вопросов различных дисциплин (аналитическая химия, санитария и гигиена, токсикология, экология и др.), необходимо выбрать и осветить теоретические основы курса, ознакомить студентов с содержанием исследований количеств вредных веществ в различных объектах окружающей среды, а также с широко используемыми в практике методами лабораторных и инструментальных исследований.

Курс «Методы и средства контроля окружающей среды» является важным звеном в подготовке будущих инженеров-экологов. В предлагаемом опорном конспекте лекций рассматривается комплекс современных методов и средств контроля окружающей среды, который применяется в практике для оценки экологической ситуации объекта

Объективная оценка окружающей человека среды, определение зависимости состояния здоровья населения от влияния этой среды невозможны без использования лабораторных и инструментальных методов. Будущие экологи должны в совершенстве овладеть этими методами и уметь практически осуществлять отбор материалов и проведение исследований в отношении факторов, оказывающих влияние на окружающую среду и здоровье человека, а также знать назначение, устройство, принцип работы и условия эксплуатации приборов и аппаратуры контроля качества природной среды.

Цель курса - сформировать понятие о различных методах исследования состояния природной среды, об общей теории и средствах инструментальных измерений, об отборе проб и анализе загрязняющих веществ в объектах окружающей среды.

Задача курса: изучение методов и средств контроля загрязнений окружающей среды, сущность отбора проб, подготовку образца к анализу и проведение анализа, ознакомление с методиками и методами анализа загрязняющих веществ в окружающей среде, устройствами и основными разновидностями конструкций газоанализаторов, пробоотборников и пр.

Кроме того, студенты должны ознакомиться в лабораторных условиях с работой современной базы технических средств контроля качества природной среды при проведении исследований проб на содержание в них вредных и потенциально-токсичных элементов.

Основной задачей конспекта является формирование определенных практических навыков - и умений, необходимых будущему инженеру-экологу, чтобы, например, во время практики, он смог работать в качестве лаборанта в промышленно-санитарных лабораториях, санитарно-экологических службах на промышленных предприятиях, в подразделениях Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды и других организациях по профилю специальности.
^ 1 Методы и приборы измерения и контроля загрязняющих веществ
Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных – объектов окружающей среды (воздуха, воды, почвы) необходимо располагать надежными методами анализа.

Эффективность любого метода оценивается совокупностью таких показателей, как селективность и точность определения, воспроизводимость получаемых результатов, чувствительность определения, пределы обнаружения элемента и экспрессность выполнения анализа. Кроме того, методы должны обеспечивать проведение анализа в широком интервале элементов (включая следовые). Это должно учитываться при выборе методов и средств наблюдений.

Содержание загрязняющих веществ в объектах окружающей среды определяется различными методами: фотометрическим, полярографическим, хроматографическим и др.

К настоящему времени разработано большое количество разнообразных приборов контроля состояния окружающей среды. Для ориентирования в этой области и реализации знаний, умений и навыков, целесообразно классифицировать эти приборы. Ниже приведены описания наиболее употребляемых в практике экологических приборов [1].

Классификация приведена по следующим признакам:

1) по видам исследуемой среды:

- приборы для измерения концентраций вредных примесей в атмосфере (газоанализаторы различного типа, хроматографы, масс-спектрометры);

- приборы для определения качества воды (фотоэлектроколориметры, ионометры, рефрактометры);

- приборы для исследования состояния почвы и твердых веществ (спектрометры, флуориметры, радиометры);

2) по методам получения информации:

а) химические;

б) физико-химические:

- оптические (спектрофотометры, фотоэлектроколориметры, нефелометры, рефрактометры, флуориметры);

- электрохимические (ионометры, кондуктометры, полярографы);

- хроматографические (жидкостные и газовые хроматографы и различные хроматографические колонки);

в) физические:

- радиометры и дозиметры;

- масс-спектрографы;

- шумомеры;

3) по условиям применения:

- стационарные приборы (для атомного и молекулярного спектрального анализа, хроматографы);

- переносные приборы экологического контроля (чаще всего они называются приборами экспресс-анализа и используются, в частности, в передвижных экологических лабораториях);

- промышленные.
^ 2 Исследование воздуха
Одним из важнейших объектов окружающей среды является атмосферный воздух. Устойчивость биосферы зависит от его чистоты. Загрязнение воздуха отрицательно влияет на растения, животных, людей, строения, оборудование и различные материалы.

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 поверхности частиц; 2 - углеводороды и другие летучие органические соединения; 3 - угарный газ (СО); 4 - оксиды азота (МОх); 5 - оксиды серы, в основном диоксид (ЗО2); 6 - свинец и другие тяжелые металлы; 7 - озон и другие фотохимические окислители; 8 - кислоты, в основном серная и азотная.

Особую значимость при выполнении природоохранных мер приобретает контроль объектов окружающей среды и в первую очередь производственного и атмосферного воздуха. Для обеспечения контроля воздуха необходимо располагать высокочувствительными, точными и надежными методами, позволяющими избирательно определять микроколичества вредных веществ в присутствии множества сопутствующих соединений [10].

Одной из главных задач анализа воздуха является получение информации о качественном и количественном составе анализируемого воздуха, необходимой для прогнозирования степени загрязнения воздуха и выполнения мероприятий по охране окружающей среды.

Контроль за состоянием атмосферного воздуха включает в себя: изучение источников загрязнения, исследование химических и фотохимических превращений загрязняющих воздух веществ, выявление наиболее токсичных веществ, изучение распространения загрязнителей с воздушными потоками, отбор проб и анализ загрязнителей [2].

Контроль необходим:

- для оценки уровня загрязнения окружающей среды;

- для разработки мероприятий, направленных на защиту окружающей среды;

- для разработки и подбора газоочистного оборудования;

- для оценки эффективности работы газоочистного оборудования;

- для разработки нормативной экологической документации (ПДВ, ПДС, экологического паспорта и др.).

Надежность контроля за загрязнением наряду с рассмотренными выше факторами зависит от способа отбора проб. При анализе воздуха процесс отбора пробы является более трудоемким и ответственным, чем при исследовании других природных сред. Это связано с тем, что концентрирование определенных загрязняющих веществ обязательно происходит в процессе отбора пробы. В зависимости от предполагаемого загрязнения воздуха отбор проб может производиться с концентрированием или без него. В последнем случае пробы отбирают в стеклянные шприцы, газовые пипетки, полиэтиленовые мешки и др. Погрешности при этом возникают из-за нарушения герметичности пробоотборных устройств, из-за сорбции микропримесей веществ внутренней поверхностью пробоотборников. Погрешности значительно устраняются многократным «промыванием» пробоотборных емкостей исследуемым воздухом, а также определением допустимых сроков и условий хранения проб.

При концентрировании микропримесей из воздуха насчитывается значительно больше факторов, способных стать причинами погрешностей, чем при концентрировании из других сред.
^ 3 Требования, предъявляемые к методам анализа воздуха.
1) метод должен обеспечивать определение вредного вещества на уровне 0,8 ПДК (макс. раз.);

2) максимальная суммарная погрешность при определении вредного вещества в воздухе не должна превышать ±25% во всем диапазоне измерений;

3.) метод должен обеспечивать измерение концентраций с заданной точностью в интервале 0,8 ПДК-10 ПДК;

4) метод должен обеспечивать эффективность поглощаемого вещества не менее 95%,

5) все части системы отбора проб должны быть инертны по отношению к исследуемому компоненту,

6) температура системы отбора проб должна, поддерживаться на уровне, исключающем конденсацию паров или взаимодействие компонентов исследуемой газовой смеси друг с другом;

7) объем пробы должен быть точно измеренным и достаточным для обеспечения требуемой точности измерения.
^ 4 Отбор проб воздуха
Исследование воздуха с целью выявления содержания в нем токсичных веществ является одной из труднейших задач аналитической химии. Это связано с тем, что, во-первых, воздух представляет собой неустойчивую фазу и, во-вторых, в одной пробе может одновременно находиться большое число различных токсичных и нетоксичных веществ.

Исследование воздуха включает в себя два этапа - отбор проб и их анализ [4].

Наличие сравнительно малых количеств (миллиграммы и доли миллиграммов в одном кубическом метре воздуха) веществ в воздухе и их различное агрегатное состояние предъявляют особые требования к отбору проб воздуха.

Отбор проб исследуемого воздуха - важнейшая часть работы, поскольку результат самого точного анализа теряет смысл в случае неправильно отобранной пробы.

К процессу отбора проб предъявляются следующие требования:

1) получение пробы, соответствующей реальному составу воздуха;

2) накопление в пробе достаточного для обнаружения количества искомого вещества.

Способы отбора проб воздуха зависят от ряда причин:

1) агрегатного состояния искомого вещества в воздушной среде (аэрозоли конденсации и дезинтеграции, пары, газы);

2) возможных химических взаимодействий искомых веществ с воздушной средой;

3) числа исследуемых вредных веществ в воздухе;

4) метода исследования и др.

Когда требуется определить максимальную концентрацию токсичного вещества, поступившую в воздух за короткий промежуток времени, и соответствие ее предельно допустимой концентрации (ПДК), рекомендуется минимальная продолжительность отбора, не превышающая 15-30 мин. Во избежание усреднения концентрации отбирают максимальную разовую пробу (МРП). Отобранного количества воздуха должно быть достаточно для определения в нем искомого вещества в концентрациях, равных 0,5 ПДК для воздуха рабочей зоны и 0,8 ПДК для атмосферного воздуха.

Изучение состояния воздушной среды и содержания в ней вредных веществ следует осуществлять с учетом ее подвижности (динамики). Согласно требованиям ГОСТ 12.1.005-88 это достигается путем последовательного отбора не менее 5 проб в одном месте. Места (точки) и уровни отбора, т.е. расстояние от пола (обычно 1,5-2м). Это – рабочее место (в зоне дыхания), проходы в цехах, места наиболее частого пребывания рабочих и т.д.

В зависимости от поставленной задачи отбор проб воздуха рабочей зоны может производиться либо в продолжение технологического процесса (операции), либо в течение всей рабочей смены [4]. В этих случаях необходимо проводить отбор серии последовательных проб на протяжении всей смены с помощью непрерывно действующих анализаторов или миниатюрных аспирационных устройств, прикрепляемых к спецодежде на груди рабочего.

Многообразие вредных веществ и агрегатных состояний в воздухе обусловливает использование различных поглотительных систем, обеспечивающих эффективное поглощение примеси: отбор проб в жидкие среды; отбор проб на твердые сорбенты; хемосорбцию, отбор проб в охлаждаемые ловушки; отбор проб в сосуды ограниченной вместимости; отбор проб на фильтры [11].

Отбор проб атмосферного воздуха населенных мест производится на стационарных и маршрутных постах и под факелом. Стационарные и маршрутные посты размещаются в местах, выбранных на основе предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными выбросами, автотранспорта и других источников.

Места отбора проб подфакельных наблюдений выбирают на разных расстояниях от источника загрязнения по направлению ветра. Продолжительность отбора разовых проб составляет 20-30 мин. Отбор среднесуточных проб производят либо непрерывно в течение суток, либо 12, 6, 4 раза в данной точке за сутки через равные промежутки через равные промежутки времени в течение 20-30 мин каждая. После выполнения исследований вычисляют среднюю концентрацию в этих пробах. Одновременно с отбором проб воздуха определяют направление и скорость ветра, температуру и влажность воздуха, состояние погоды.

При проведении лабораторных исследований воздуха используются различные методы отбора проб. Наиболее распространенными являются аспирационный метод и метод отбора проб в сосуды.
  1   2   3   4

Похожие рефераты:

Методические указания к выполнению дипломных работ по специальности...
По специальности 050731- «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Тактика...
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 050731 Безопасность жизнедеятельности и защита...
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Вредные вещества в промышленности»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»...
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Охрана труда»
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 050731 Безопасность жизнедеятельности и защита...
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Комплексное...
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита...
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Правовые...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»...
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Социальная экология»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»...
Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Основы радиационной безопасности»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050731 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Охрана воздушного...
...
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний; методических рекомендаций; методических указаний

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза