Файл: основы экологии лабораторный практикум 2009.pdf

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ИЗМЕРЕНИЕ УЛЬТРФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕГО

Цель работы: 1) Ознакомление с устройством и принципом работы радиометра УФ-А «Аргус-04».

2)Измерение интенсивности ультрафиолетового (УФ) излучения

3)Нормирование и гигиеническая защита от УФ-излучения.

7.1Теоретическая часть

Ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) – это электромагнитное излучение в оптической области в диапазоне 200-400 нм с частотой колебаний от 1013 до 1016 Гц, примыкающее со стороны коротких волн к видимому свету. Оно относится к неионизирующим излучениям. Естественным источником УФизлучения является Солнце. В промышленности источниками этого излучения могут быть газоразрядные источники света, электрические дуги, плазматроны, лазеры и т.д.

УФ-излучение, так же как инфракрасное, в зависимости от длины волны делится на три области:

-УФ-А – длинноволновая (400-315 нм);

-УФ-В – средневолновая (315-280 нм);

-УФ-С – коротковолновая (280-200 нм).

УФ-излучение с длиной волны 400-315 нм имеет слабое биологическое действие, область волн 315-280 нм характеризуется сильным воздействием на кожу и противорахитичным действием. Для волн 280-200 нм свойственно бактерицидное действие.

УФ-излучение характеризуется двояким действием на организм: с одной стороны, опасностью переоблучения, а с другой – необходимостью для нормального функционирования организма.

Солнечные лучи, попадая на кожу вызывают ряд реакций: в первую очередь это образование пигмента меланина и выработка витамина Д. Кроме того, УФ излучение активизирует симпато-адреналовую систему – в крови повышается уровень гормонов, которые отвечают за хорошее самочувствие и настроение, за сосудистый тонус.

Под воздействием солнца улучшается микроциркуляция крови, усиливается вентиляция легких, облегчается дыхание. Солярий, использующийся в рамках стандартов, в нем можно регулярно загорать, но не чаще 2 раз в неделю. Время пребывания зависит от типа кожи – от 2 до 10 мин.

Длительное воздействие больших доз УФ-излучения может привести к серьезным поражениям глаз и кожи. Острые положения глаз обычно проявля-

32

ются в виде кератитов (воспаления роговицы) и помутнения хрусталика глаза. Продолжительное воздействие больших доз УФ-излучения особенно в области излучения 280-200 нм оказывает сильное разрушительное действие на клетку, а также бактерицидное действие вследствие коагуляции белков, что может привести к развитию рака кожи. Пораженный участок кожи имеет отечность, ощущается жжение и зуд, появляются дерматиты. Воздействие повышенных доз УФ-излучения на центральную нервную систему сопровождается головной болью, тошнотой, головокружением, повышением температуры тела, утомляемостью, нервным возбуждением и др.

УФ-излучение с длиной волны менее 320 нм, действуя на глаза, вызывает электроофтальмию. Уже на начальной стадии этого заболевания человек чувствует резкую боль и ощущение песка в глазах, ухудшение зрения, головную боль, обильное слезоточение, иногда светобоязнь, что в итоге приводит к поражению роговицы. Воздействие УФ-излучения на человека оценивается эритемным действием (от греч. erythema – краснота), т.е. покраснением кожи, которое в дальнейшем приводит к ее пигментации (загару).

Для биологических целей мощность УФ-излучения оценивается эритемным потоком, единицей которого является эр (один эр – это эритемный поток, соответствующий потоку излучения с длиной волны 297 нм и

мощностью 1 Вт), эритемной освещенностью, эр/м2, и эритемной дозой, (эр·ч)/м2.

В зависимости от УФ-дефицита и контингента населения рекомендуются дозы в пределах 0,125-0,75 эритемной дозы (10-60 мэр·ч/м2). Допустимая интенсивность УФ-излучения нормируется СН 4557-88. Нормативные значения интенсивности излучения установлены с учетом продолжительности воздействия УФ-излучения на работающих, его спектрального состава и обязательного использования индивидуальных средств защиты.

Допустимая интенсивность УФ-облучения работающих при наличии незащищенных участков поверхности кожи не более 0,2 м2 и периода облучения до 5 мин, длительность пауз между ними не менее 30 мин и общей продолжительности воздействия за смену до 60 мин не должна превышать для диапазонов: УФ-А – 50 Вт/м2; УФ-В – 0,05 Вт/м2; УФ-С – 0,001 Вт/м2.

Допустимая интенсивность УФ-облучения работающих при наличии незащищенных участков поверхности кожи не более 0,2 м2 (лицо, шея, кисти рук и др.), общей продолжительности воздействия излучения (50% рабочей смены) и длительности однократного облучения свыше 5 мин и более не должна превышать для УФ-А – 10 Вт/м2, УФ-В – 0,01 Вт/м2. Воздействие УФ-С в этом случае не допускается.

При использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук, не пропускающих УФ-излучение (спилк, кожа, ткани с пленочным покрытием и т.п.), допустимая интенсивность облучения в области УФ-В + УФ-С (200-315 нм) не должна превышать 1 Вт/м2.

33

7.2 Устройство и принцип работы радиометра УФ-А «Аргус-04»

Измерительный блок включает в себя УФ фотоприемник с устройством подачи напряжения смещения и специально разработанного светофильтра.

На передней панели индикаторного блока прибора установлен переключатель пределов измерений. В задней части прибора установлен блок питания типа «Крона».

Принцип работы прибора УФ-А основан на преобразовании потока УФ излучения в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный энергетической освещенности, который затем преобразуется аналогоцифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока.

Поток излучения должен равномерно освещать поверхность диффузора измерительного блока.

Диапазон измерения энергетической освещенности: от 0,01-20,0 Вт/м2 (200 мВт/м2), а спектральный диапазон – 0,315-0,4 мкм.

7.3Порядок выполнения работы

1Направить измерительный блок прибора на источник УФ излучения. Индикаторный блок можно разместить в месте, удобном для снятий показаний

синдикаторного табло. Переключатель пределов должен быть установлен в положение «Выкл».

2Включить прибор. Для этого переключатель на лицевой панели индикаторного блока установить в положение «Вт/м2», при этом должны появиться показания на цифровом табло индикаторного блока. Если в левой части табло загорается индикатор разряда батареи «Бат», необходимо сменить элемент питания.

3Закрыть диффузор измерительного блока и отрегулировать «0» с помощью регулировочного винта, установленного на задней панели измерительного блока.

4При работе с трубчатыми лампами, угловые размеры которых превышают 150, показания прибора необходимо умножить на соответствующий поправочный коэффициент «К», для исключения погрешности измерений из таблицы 7.1.

Таблица 7.1- Значения поправочного коэффициента «К»

34

5 По окончанию работы, во избежание преждевременной разрядки батареи, необходимо выключить прибор, установив переключатель в положение «Выкл».

6 Исследования интенсивности УФ-излучения заносят в таблицу 7.2

Таблица 7.2 – Исследование интенсивности УФ-излучения

7.4 Рекомендации по снижению воздействия УФ излучения на организм человека

Основными способами защиты работающих от воздействия ультрафиолетового излучения являются защита расстоянием, экранирование рабочих мест, специальная окраска помещений, рациональное помещение рабочих мест с использованием индивидуальных средств.

Защита расстоянием – это удаление обслуживающего персонала от источников УФ-излучения на безопасную величину. Расстояния, на которых уровни УФ-излучения не представляют опасности для работающих, определяются только экспериментально в каждом конкретном случае в зависимости от условий работы, состава производственной атмосферы, вида источника излучения, отражающих свойств конструкций помещения и оборудования и т.д.

Наиболее рациональным методом защиты является экранирование (укрытие) источников излучений с помощью различных материалов и светофильтров, не пропускающих или снижающих интенсивность излучений.

Для защиты работающих от избытка УФ-излучения используют противосолнечные экраны, жалюзи, оконные стекла со специальным покрытием, стекла «хамелеоны» и др. В производственных условиях применяются стены, кабины, щитки, ширмы, очки с защитными стеклами. Полную защиту от УФ-излучения всех волн обеспечивает флинт-глас (стекло с оксидом свинца) толщиной 2 мм. Кабины изготавливаются высотой 1,8-2 м, причем их стенки не должны доходить до пола на 25-30 см для улучшения проветривания.

35

При размещении рабочих помещений необходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов дл УФ-излучения иная, чем для видимого света. Хорошо отражают УФ-излучение полированный алюминий и меловая побелка, в то время как оксиды цинка и титана на масляной основе – плохо.

Для защиты от УФ-излучения обязательно применяются индивидуальные средства защиты, которые состоят из спецодежды (куртка, брюки), рукавиц, фартука из специальных тканей, щитка со светофильтром, соответствующего определенной интенсивности излучения. Для защиты глаз, например, при ручной электросварке применяют светофильтры следующих типов: для электросварщиков при сварочном токе 30-75 А – Э-1; 75-200 А – Э-2; 200-400 А

– Э-3 и при токе 400 А – Э-4.

Кроме того, для защиты кожи от УФ-излучения используются мази, содержащие вещества, обладающие защитным эффектом (салол, салициловометиловый эфир и др.), а также спецодежда из льняных и хлопчатобумажных тканей с икристой пропиткой и из грубошерстяного сукна.

36

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Цель работы: 1) Ознакомление с приборами и методами контроля качества сточных вод.

2)Определение качества сточных вод.

8.1Теоретическая часть

Интенсивное использование водных ресурсов влечет за собой резкое изменение их качественных параметров в результате сброса в воду самых разнообразных загрязнителей антропогенного происхождения, а их естественные экосистемы разрушаются. Вода теряет способность к самоочищению.

Одна из важнейших задач рационального водопользования состоит в том, чтобы поддержать способность гидросферы к самоочищению.

Факторы самоочищения водоемов условно можно разделить на три группы: физические, химические и биологические.

Среди физических факторов, обуславливающих самоочищение водоёмов

– разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнителей, где интенсивное течение реки обеспечивает хорошее перемешивание и снижение концентрации взвешенных частиц. В озерах и прудах происходит оседание нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод, что способствует самоочищению водоемов. Под влиянием ультрафиолетового излучения солнца происходит обеззараживание воды.

Сточные воды – это воды, использованные на бытовые, производственные и другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав, физические и биологические свойства, а также атмосферные осадки, стекающие с территорий предприятий и населенных пунктов.

В процессе водоотведения (совокупность санитарно-технических устройств) обеспечивается удаление сточных вод за пределы населенных пунктов и промышленных предприятий. Осуществляется водоотведение с помощью ливневой, промышленной и бытовой канализации.

Более половины стоков не проходят дальше предварительной очистки. Согласно расчетов на обеззараживание сточных вод в настоящее время расходуется 1/7 часть мировых ресурсов речного стока.

На состав производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологический процесс производства, применяемые химические реактивы и т.д.

Основными источниками загрязнения являются сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов и ферм, смыв дождевыми потоками ядохимикатов и удобрений с

37