Фотометры, флюориметры и спектрофотометры
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»
(ФГБОУ ВО ВСГУТУ)
Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»
Контрольная работа по дисциплине «Экологический мониторинг»
Выполнил:Федорова О.А
Гр.ЗБ-167
Проверил:к.б.н. Иметхенов О.А.
Улан-Удэ 2020
Содержание
Вариант №2
1. Мониторинг источников загрязнения атмосферного воздуха 3
2. Климатический мониторинг 4
3. Приборы на основе электрохимических методов анализа 9
4. Фотометры, флюориметры и спектрофотометры 13
Мониторинг источников загрязнения атмосферного воздуха
Мониторинг загрязнения атмосферы осуществляется на трех основных уровнях:
- импактном;
- региональном;
- глобальном.
Контроль за источниками загрязнения воздушного бассейна осуществляется в ходе плановых и срочных посещений предприятий: Правильность данных отчетности предприятий по выбросам, рабочих журналов, отражающих операции по поддержанию регламентных режимов технологических процессов, а также путем инструментальных замеров и отборов проб отходящих газов с последующим их анализом в лабораториях.
Мониторинг на импактном уровне представляет собой оперативно-информационную подсистему режимных наблюдений за уровнем загрязнения атмосферного воздуха основными и специфическими вредными веществами, содержащимися в газах, выбрасываемых предприятиями и транспортом.
|
|
|
Мониторинг осуществляется на сети стационарных постов, расположенных в основных селитебных зонах городов и промышленных центров, а также на границах санитарно-защитных зон промышленных районов. За качеством атмосферного воздуха населенных пунктов наблюдения ведутся со стационарных, маршрутных и передвижных подфакельных постов.
Для постов наблюдений устанавливает четыре программы наблюдений: полную, неполную, сокращенную и суточную.По полной программе наблюдения выполняются ежедневно в 1,7, 13 и 19 ч. по местному времени с получением информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблюдения по неполной программе с целью получения информации о разовых концентрациях вредных примесей проводятся в сроки 7, 13 и 19 ч., по сокращенной программе в 7 и 13 ч. при температуре ниже 45 градусов Цельсия в местах, где содержание примесей низкое. В настоящее время на постах наблюдения в в стране ведется определение содержания более ста специфических вредных примесей.
|
|
|
Выбор с целью контроля содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе определяется в зависимости от количества выбросов этих веществ, их класса опасности, характерного размера города, рассеивающей способности атмосферы данного района. В тех случаях, когда выбросы невелики, создаваемая ими наземная концентрация примеси может оказаться на уровне фоновых значений; контроль за содержанием таких веществ не нужен.
Для отбора проб воздуха используются приборы и устройства, которыми оборудованы павильоны в пункте наблюдения.
Климатический мониторинг
КЛИМАТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ -информационная система, позволяющая выявлять антропогенные изменения, колебания климата.
КЛИМАТ- совокупность состояния атмосферы, повторяемости условий погоды. Его можно описать набором статистических характеристик. Для понимания изменений и колебания климата необходимо иметь данные о состоянии климатической системы: атмосфера – океан - поверхность суши – криосфера – биота и иметь представление о взаимодействии всей системы. Для выявления антропогенных изменений климата необходимо изменить естественную изменчивость климата. Необходимо иметь данные о прошлом климате, которые можно получить при косвенном наблюдении: при измерении колец деревьев, о образцах донных отложений, колонок льда, пыльцевого анализа. Кроме этого необходимо изучить изменение подстилающей поверхности при строительстве гидротехнических, промышленных, энергетических сооружений при строительстве городов. Оценка глобального атмосферного загрязнения планеты является главной задачей главной системы мониторинга ОС. Естественные и антропогенные изменения в климате отражается на биоте и имеют различные экологические последствия, в том числе экономические и социальные. В этом случае климатический мониторинг по своим целям совпадает с экомониторингом.
|
|
|
Климатический мониторинг и служба получения климатических данных могут быть направлены на решение прикладных задач в с/х, водном хозяйстве, энергетике и др. наиболее важными задачами климатического мониторинга является сбор данных, анализ и оценка естественных изменений климата, включая сравнения с прошлым, изменения состояния самой климатической системы, выделение антропогенных эффектов. Широкий круг вопросов позволяет выделить в климатическом мониторинге 4 раздела:
1. измерение основных метеорологических величин, изучение и анализ атмосферных явлений и процессов, характеризующих соответствующий режим погоды.
|
|
|
2. Мониторинг состояния климатической системы. Сбор данных характеризующий реакцию климатической системы и её элементов на любые явления.
3. Мониторинг внутренних и внешних факторов, воздействующих на климат и климатическую систему, мониторинг источников этих воздействий.
4. Мониторинг возможных физических и экологических изменений в ОС в результате колебания климата. Сюда относится мониторинг косвенных показателей климата.
К 1-му разделу относятся изменение температуры воздуха, атмосферного давления, влажности, скорости и направления ветра, осадков, облачность, данные о снежном покрове, влажности почвы, глубине промерзания почвы и др. все данные получают на метеорологических и гидрологических станциях и постах. В мире функционируют 40.000 климатических и 140 дождевых станций. На планете они разделены не равномерно. Глобальная система наблюдений состоит из спутниковой и наземной систем.
Наземная система базируется на сети синоптических и аэрологических станций. Спутниковая система состоит из 2-х подсистем: спутники, расположенные на околополярных орбитах и геостационарные метеорологические спутники.
Регулярно передаются данные ракетного зондирования атмосферы до высоты 60-80 км. К наземной подсистеме относятся станции по измерению солнечной радиации и фонового загрязнения атмосферы.
Ко 2-му разделу: имеет сходство с экологическим мониторингом. В нём должна быть охвачена вся биосфера. К нему относится мониторинг климатообразующих факторов, а также мониторинг величин, характеризующих реакцию климатической системы на различные воздействия. В этом разделе необходимо получить данные о подстилающей поверхности, определить альбедо поверхности. Для этого необходимо производить измерения площади морского, речного, озёрного льда, площади обьёма снежного покрова на равнинах, в горах определить площадь поверхности водных объектов суши, определить площадь и биомассу растительного покрова, определить площадь пустынь, необходимо получить данные по изучению циркуляции океана по состоянию озоносфер, данные по изменению площади землепользования. Многие данные можно получать дистанционным методом со спутников. Криосфера влияет на климат и поэтому необходимо проводить мониторинг зон вечной мерзлоты.
3-й раздел. Факторы воздействия можно разделить на внешние и внутренние. А источники на естественные и антропогенные. К внешним факторам относятся: влияние солнца, космического излучения, поэтому необходимо иметь данные по солнечной радиации, по параметрам вращения Земли. К внутренним факторам относят тепловые выбросы, попадание веществ в биосферу. Их делят на естественные: выбросы вулканов, выветривание горных пород и антропогенные: выделение тепла, загрязнение биосферы и излучения антропогенных источников. Все они могут изменять альбедо поверхности, нарушать влагооборот и газообмен поверхности с атмосферой.
4-й раздел. Изменение и колебание климата могут сказаться на хозяйственной деятельности человека . изменение влагооборота, которое возникает в результате климатических изменений могут усилить или ослабить действие других факторов.
Чувствительные к изменению климата являются элементы биосферы в северных широтах: тундровые ЭС, элементы биосферы в засушливых зонах и расположенные высоко в горах. Изменение биосферных объектов является косвенными показателями изменения климата. К косвенным показателям относятся просто измеряемые величины: уровень моря, рек, озёр; положение береговой линии и мест скопления снега в горах; границ распространения ледников. Сюда относят и экологические показатели: урожайность культур, морской микрофлоры и микрофауны, изменение популяции насекомых, характер распространения болезни растений и животных. При измерении этих данных следует убрать воздействие локальных явлений.
Глобальные процессы являются объектом пристального внимания развитых стран и международного сотрудничества. В рамках общего соглашения между странами 8-ки создан международный комитет по природно-ресурсным спутникам. В рамках Российско-американской комиссии по ООС подписан ряд документов: заявление о реализации специальной экологической инициативы; заявление о совместном осуществлении мер , связанных сокращением выбросов газов, вызывающих парниковый эффект. В 1994 году Россия приняла конвенцию об изменении климата. Страны обязались до 2000 года снизить выбросы углекислого газа. В РФ принята федеральная программа «О предотвращении опасных изменений климата и последствий».
3. Приборы на основе электрохимических методов анализа
Анализатор вольтамперометрический "Экотест-ВА" - это современный, портативный многофункциональный центр для проведения количественного и качественного анализа, а также - различных электрохимических исследований.
Электрод «3 в 1»
Поставщик: «Эконикс» Москва
Он предназначен для измерения микроколичеств тяжелых металлов, токсичных органических и неорганических веществ на уровне значений ПДК и ниже в питьевых, природных, сточных, морских водах, пищевых продуктах и продовольственном сырье, кормах, напитках, почвах, в воздухе рабочей зоны, лекарственных препаратах и в других объектах анализа методами полярографии и вольтамперометрии.
Является экономичной альтернативой таким методам анализа как AAS и ICP.
Определяемые компоненты: тяжелые металлы: (Cu2+ , Pb2+ , Cd2+ , Zn2+ , Ni2+ , Co2+ , Bi3+ , Mn2+ , Hg2+ , Cr3+ , Cr6+ , Mo6+ ), а также йод, селен, мышьяк, метанол, диэтиленгликоль, ацетальдегид, формальдегид и другие электроактивные органические и неорганические вещества[8].
Описание электрода «3 в 1»: Это целая вольтамперометрическая электродная система в едином корпусе. Все электроды (рабочий, вспомогательный и электрода сравнения)расположены в одной плоскости на торце датчика. Преимущества электрода «3 в 1»:
· полностью заменяет 3-х-электродную ячейку
· создает стабильные условия для измерений
· диапазон измерения Cd2+ и Pb2+ от 0,1 мкг/дм3
· погрешность измерения не превышает 10%
· подходит для анализа морской воды.
Метод «Виртуального ртутного электрода»: Конструктивные особенности позволяют переносить электрод из раствора в раствор с удержанием на его торце капли раствора, то есть без размыкания электрохимической цепи, удерживая под напряжением все накопленные металлы, включая ртутную пленку. Этот простой прием приводит к получению значительных научных и технических результатов. Использование заранее накопленной ртутной пленки позволяет создать «виртуальный ртутный электрод» и перенести на твердотельные рабочие электроды значительное количество полярографических методик.
Принцип работы прибора: Для измерения используется 3-х электродная система, состоящая из рабочего электрода, электрода сравнения (Ag/ AgCl / KCl 3M) и вспомогательного электрода.
На поверхности рабочего электрода происходит процесс окисления или восстановления. Набор данных интерпретируется вольтамперными кривыми, называемые вольтаммограммами, эти кривые дают как количественную, так и качественную информацию об измеряемом растворе. Эта методика используется, главным образом, для определения растворенных веществ, которые могут быть относительно легко окислены или восстановлены[4].
Портативный кондуктометр SG7 с датчиком УЭП InLab737 IP67
Поставщик: «METTLER TOLEDO» Швейцария
Кондуктометр Seven GoPRO SG7 — профессиональный кондуктометр для анализов технологических сред, растворов, очищенных вод в лаборатории
и на производстве. Кондуктометр позволяет проводить измерения по стандартам GLP и USP.[8]
Принцип работы: прибор основан на измерении удельного сопротивления или удельной проводимости, которые используются для контроля качества воды, конденсата или пара. Главным назначением кондуктометров является анализ свойств и качества воды, ее пригодность для хозяйственного употребления. С помощью электропроводности возможно косвенно оценить электрохимический состав воды и сопоставить его с параметрами среды, благоприятной для развития живых организмов.[10]
рН-метр HI-991002 — портативный микропроцессорный рН –метр с датчиком «4 в 1». Поставщик «HANNA» Германия.
Это комбинированный рН-электрод со встроенным термодатчиком.
Прибор основан на измерении электродвижущей силы элемента, состоящего из электрода сравнения с известной величиной потенциала и индикаторного электрода, потенциал которого обусловлен концентрацией ионов водорода в испытуемом растворе. Вместо системы электродов используется один специальный ионоселективный электрод.
Принцип работы: прибор включают в сеть и прогревают не менее 30 мин. Перед проведением испытаний осуществляют проверку прибора по стандартным буферным растворам с рН 3,57; 4,00; 5,00; 6,88; 9,22 при температуре 20°С по прилагаемым к приборам инструкциям. После проверки электроды тщательно промывают дистиллированной водой.
Затем концы электродов погружают в предварительно подготовленный испытуемый раствор, и после того, как показания прибора примут установившееся значение, отсчитывают величину рН по шкале прибора.
Потенциал с комбинированного рН электрода подается на измерительный преобразователь, где усиливается, фильтруется, преобразуется в цифровой код, обрабатывается и в виде значения рН выводится на цифровой дисплей. Для измерения температуры и автоматической температурной компенсации изменений показаний прибора от температуры анализируемой среды служит датчик температуры, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры измеряемой среды. Преобразователь измеряет сопротивление, рассчитывает температуру среды, выводит на цифровой дисплей и учитывает при измерении рН.
Фотометры, флюориметры и спектрофотометры
Фотометр – это прибор, который измеряет оптическую плотность прозрачных образцов и коэффициент пропускания света. Они находят широкое применение в лабораторной практике. Например, с помощью фотометров модно определять спектр образцов, что позволяет установить их химический состав.
Особый класс этих приборов – пламенные фотометры – предназначен для выявления в образцах наличия щелочных металлов (лития, натрия, калия).
Для этого образец сжигается при высокой температуре, а анализ спектра пламени с помощью фотометра позволяет выявить наличие щелочных металлов в образце. Решить эту задачу другими способами гораздо труднее.
В современных фотометрах световое излучение обычно преобразуется в электрические импульсы, которые регистрируются по принципу вольтметра и амперметра и затем преобразуются в компьютерный формат.
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 236; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!