Файл: основы экологии лабораторный практикум 2009.pdf

5.2.2 Оценка эффективности механической вентиляции

Для оценки эффективности вентиляции в лабораторных условиях – установка, включающая центробежный вентилятор; вытяжной шкаф прибора КП; анемометр цифровой переносной АП-1, штангенциркуль, микроманометр, ртутный термометр, секундомер.

Количество воздуха (м3/ч), проходящего через поперечное сечение воздуховода

L = 3600 V F,

где V – скорость движения воздуха в сечении воздуховода, м/с; F – поперечное сечение воздуховода. м2.

Скорость движения воздуха V определяется с помощью анемометра АП-1, а сечение воздуховода F определяют на основании измерений с помощью штангенциркуля.

Результаты измерений заносят в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Эффективность работы вентиляции

26

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ АТМОСФЕРЫ

Цель работы: 1) Определение примесей вредных веществ в воздухе населенных пунктов.

2)Расчет суммарной концентрации веществ, обладающих однонаправленным действием.

6.1Теоретическая часть

Важнейшей характеристикой воздушного бассейна является его качество, так как нормальная жизнедеятельность людей требует не просто воздуха, но воздуха определенной чистоты. От качества воздуха зависит здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий и сооружений. В процессе антропогенной деятельности атмосфера подвергается изъятию газовых элементов, загрязнению газовыми примесями и вредными веществами, нагреванию и самоочищению.

Загрязнение атмосферного воздуха может быть локальным, региональным и глобальным. Масштабы загрязнения связаны с мощностью выброса и характером воздушных потоков. Локальное загрязнение обусловлено одним или несколькими источниками выбросов, зона влияния которых определяется, главным образом, изменчивой скоростью и направлением ветра. Под региональным загрязнением понимается загрязнение атмосферного воздуха на территории в сотни километров, которая находится под воздействием выбросов крупных производственных комплексов. Глобальное загрязнение распространяется на тысячи километров от источника загрязнения и нередко смыкается в пределах всего земного шара.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются природные, производственные и бытовые процессы. Естественное, или природное, загрязнение происходит за счет естественных факторов: пылевых бурь, извержения вулканов, выдувания почв, лесных пожаров, различных продуктов растительного, животного или микробиологического происхождения.

Производственное загрязнение образуется в результате деятельности промышленных, сельскохозяйственных, строительных предприятий и при работе различных видов транспорта. На территории Беларуси основные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух связаны с работой автомобильного транспорта (три четверти всех выбросов), промышленных предприятий и строительного комплекса.

Среди отраслей промышленности Беларуси на начало XXI ст. особо выделяется энергетика (на ее долю приходится 33% от общего объема промышленных выбросов), топливная промышленность (в основном нефтеперерабатывающая) – 16%, химическая и нефтехимическая – 6%, машиностроение – 10%, промышленность строительных материалов – около 9%.

27

В составе выбросов преобладают сернистый ангидрид (43%), окислы углерода (20%), окислы азота (11%), твердые выбросы (10%).

Для атмосферного воздуха установлены следующие значения предельно допустимых концентраций (ПДК, мг/м3):

-максимально-разовая ПДКм.р. – такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не вызывает рефлекторных реакций в организме человека (изменений биоэлектрической активности головного мозга, ощущение запаха, световой чувствительности глаза и др.);

-среднесуточная ПДКс.с. – такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не оказывает прямого или косвенного вредного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

В местах образования вредных веществ (производственные помещения) также установлены значения предельно допустимых концентраций содержания

вредных веществ в воздухе рабочей зоны ПДКр.з.. Значения предельно допустимых концентраций для некоторых наиболее характерных веществ, загрязняющих атмосферный воздух в городах и населенных пунктах, приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Предельно допустимые концентрации, мг/м3, некоторых вредных веществ в воздушной среде

В тех случаях, когда в воздухе одновременно находятся несколько вредных веществ, ПДК следует устанавливать с учетом того, что некоторые из них взаимно усиливают действие: ацетон и фенол; двуокись азота и формальдегид; сернистый газ и фенол; сернистый газ и двуокись азота; сернистый газ и фтористый водород; метанол и этанол; оксид углерода, двуокись азота и др.

28

При совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих однонаправленным действием, расчет допустимого содержания веществ проводится по формуле

где С1,С2,...Сn - фактические концентрации веществ с эффектом суммации;

ПДК1, ПДК2, ПДКn- предельно допустимые концентрации веществ.

По степени воздействия на организм вредные вещества согласно СанПиН 11-13-94 подразделяются на 4 класса:

1-й – вещества чрезвычайно опасные;

2-й – вещества высокоопасные;

3-й – вещества умеренно опасные;

4-й – вещества малоопасные.

6.2 Приборы и оборудование

Для количественного определения вредных примесей аммиака, окиси углерода и сернистого ангидрида в атмосферном воздухе используется универсальный переносной газоанализатор УГ-2 (рисунок 6.1).

1- резиновый сильфон; 2- пружина; 3 - резиновая трубка; 4 - индикаторная трубка; 5 - шток; 6 - стопор; 7 - корпус

Рисунок 6.1 - Схема универсального газоанализатора УГ-2

29

Принцип работы газоанализатора УГ-2 основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством воздуха, содержащего определенный газ

(пар).

В закрытой части корпуса воздухозаборного устройства находится резиновый сильфон с двумя фланцами и стакан с пружиной. К свободному концу трубки при анализе присоединяют индикаторную трубку.

Исследуемый воздух через индикаторную трубку просасывается после предварительного сжатия сильфона штоком. На гранях (под головкой штока) обозначены объемы просасываемого при анализе воздуха.

Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна содержанию измеряемого вещества в исследуемом воздухе и измеряется по специально проградуированной шкале.

Фильтрующий патрон позволяет отфильтровывать определяемый газ от других веществ, мешающих анализу. Он представляет собой стеклянную трубку с перетяжками, суженную с обоих концов и заполненную соответствующими поглотительными порошками, служащими для улавливания примесей, мешающих определению интересующих газов.

6.3 Порядок проведения работы

При открытой крышке воздухозаборного устройства отводят фиксатор и во втулку вставляют шток так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока, над которой указан объем просасываемого воздуха (таблица 6.2). Давлением руки на головку штока сильфон сжимают до тех пор, пока наконечник фиксатора не совпадет с верхним углублением в канавке штока.

Таблица 6.2 – Основные параметры работы газоанализатора

Присоединяют стеклянную трубку с индикаторным порошком (заранее подготовленную лаборантом) к резиновой трубке прибора. Затем снимают заглушки с фильтрующего патрона и присоединяют его узким концом с

30

помощью резиновой трубки к свободному концу индикаторной трубки. Надавливая одной рукой на головку штока, другой отводят фиксатор. Как

только шток начал двигаться, фиксатор отпускают. В это время исследуемый воздух просасывается через патрон и индикаторную трубку. Когда наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышен щелчок. После этого необходимо дать выдержку 30-40с, т.к. просасывание еще может продолжаться из-за остаточного вакуума в сильфоне.

Индикаторную трубку освобождают от резиновой и сразу же делают отсчет по шкале, прикладывая нижний конец столбика окрашенного порошка индикаторной трубки к нулевому делению измерительной шкалы. Цифра на шкале, совпадающая с верхним концом окрашенного столбика порошка, указывает концентрацию в мг/м3.

Результаты заносятся в таблицу 6.3.

Таблица 6.3

31