Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде.

Федеральное агентство жд транспорта

Уральский муниципальный институт путей сообщения

__________________________________________________________

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

В.Г.Булаев

Исследование загазованности и запыленности воздушной среды производственных помещений

Свердловск 1984


Цель работы: ознакомление с требованиями санитарных норм на количественное содержание газообразных ядовитых веществ и пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений, экспериментального определения концентраций ядовитых веществ и пыли в воздухе Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. при помощи разных устройств, разработка советов по оздоровлению воздушной среды.

Общие сведения

Технологические процессы в целом ряде производств сопровождаются выделением в воздушную среду рабочей зоны вредных (ядовитых) веществ: газов, паров и пыли. Наличие вредных веществ в воздухе вышеустановленных санитарными нормами максимально допустимых концентраций неблагоприятно оказывает влияние на человеческий организм, может вызвать отравление Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде., а при продолжительном воздействии – проф болезнь.

Действующим способом борьбы с загазованностыо и запыленностью воздуха рабочей зоны является нормирование содержания вредных, веществ. В СССР в практику был введён принцип нормирования максимально допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе. В соответствие с ГОСТ 12.1.005-88 под ПДК понимается концентрация, которая Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. при каждодневной (не считая выходных дней) работе в течение 8 часов либо при другой длительности, но менее 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать болезней либо отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными способами исследовательских работ в процессе работы либо отдельные сроки жизни реального и следующих поколений.

В Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. СССР установлены три вида ПДК для воздуха рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88), разовая и среднесуточная (СП 2.2.1.1312-03).

Требования ГОСТ 12.1.005-88 распространяются на воздух рабочей зоны промышленных компаний.

Наивысшую разовую ПДК устанавливают с целью, предупреждения рефлекторных реакций у человека (чувства аромата, изменение биоэлектрической активности мозга, световой чувствительности глаз и др.) при краткосрочном воздействии атмосферных загрязнений (до Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. 20 мин.), а среднесуточную – с целью предупреждения их общетоксичного, канцерогенного, мутагенного и других воздействий.

Обоснование наибольшей разовой ПДК атмосферных загрязнений проводят по результатам наблюдений при краткосрочном (5 – 20 минут) вдыхании воздуха с содержанием малых концентраций изучаемого вещества.

Для установления среднесуточных ПДК атмосферных загрязнений проводят токсилогический опыт на животных с Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. целью исследования резорбтивного деяния определенного вредного вещества. В опыте моделируют условия контакта человека с изучаемым веществом. Животных подвергают круглосуточному ингаляционному воздействию определенного хим вещества в течение 3 – 4 месяцев. При всем этом определяют конфигурации происходящие в организме животного под воздействием вредного вещества.

К истинному времени Министерство здравоохранения РФ утвердило нормативы ПДК Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. более чем для 2400 видов веществ и их соединений.

Вред, наносимый вредными субстанциями человеческому организму находится в зависимости от их токсичности, под которой понимается степень физиологического воздействия на человеческий организм.

По степени угрозы для человеческого организма вредные вещества в соответствие о ГОСТ 12.1.007-76 разделяется на четыре класса угрозы;

1) очень небезопасные/ДДТ, свинец Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде., канцерогенные вещества и др;

2) высоко небезопасные /сурьма, фторопласт-4, марганец, хлор и др;

3) равномерно небезопасные /сажа, оксибензол, сернистый ангидрид и др

4) не много небезопасные /бензин керосин, лигроин и др./ см.Приложение № 1,2.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного деяния сумма отношений фактических концентраций каждого из, их (С1, C Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде.2, С3,……СП) к их максимально допустимым концентрациям (ПДК1, ПДК2, ПДК3……ПДКП) не должно превосходить единицы т.е.

(1)

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не владеющих однонаправленным действием, ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.

Воздух рабочей зоны может загрязняться как газообразными вредными Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. субстанциями, так и твёрдыми (пылью).

Производственная пыль – это мелкие твёрдые частички веществ, образующиеся при дроблении, размоле, механической обработке разных материалов, ремонте машин, погрузке и выгрузке сыпучих материалов и т.д.

В общем виде размеры частиц лежат в области от 0,001 до 50 мкм, при всем этом основной вклад в массу аэрозольного вещества Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. дают частички в спектре от 0,1 мкм. В этом спектре размеров частички во взвесях имеют время жизни от нескольких секунд до нескольких месяцев. На поведение частиц размером наименее 0,1 мкм оказывает существенное воздействие броуновское движение за счёт столкновения с отдельными молекулами. Частички размерами меж 0,1 и 1 мкм в размеренной атмосфере имеют скорость Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. оседания несоизмеримо меньше, чем скорость ветра; при размере более 1 мкм оседание приметно, но все ещё не много; для частиц размером приблизительно 2,0 мкм скорость оседания велика. Такие частички удаляются из атмосферы гравитационным оседанием либо другими инерционными процессами.

Примерное значение скоростей оседания для частиц плотностью 1 г/см3 последующее:

0,1 мкм 4∙10–5 см Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде./с

1мкм 4∙10–3 см/с

10 мкм 0,3 см/с

100 мкм 30 см/с

Частички пыли поперечником от 0,1 мкм до 10 мкм оседают в воздухе с неизменной скоростью согласно закону Стокса:

(2)

где ωВ – скорость витания (оседания)пылевых частиц;

ρ – плотность материала, г/м3;

d – поперечник частички, м.

При скорости воздушного потока в помещении меньше происходит осаждение пыли.

Производственная пыль может Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. быть самой различной дисперсности, под которой понимается вся совокупа размеров составляющих ее частиц. По дисперсности различают пыли последующих классификационных групп:

I – очень крупнодисперсная (выше 100 мкм);

II – крупнодисперсная (более 50 мкм);

III – среднедисперсная '(10 – 50 мкм);

IV – мелкодисперсная (наименее 10 мкм);

V – очень мелкодисперсная (наименее 5 мкм).

Самую большую опасность представляет частички пыли, до 5 мкм Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде., потому что они сравнимо просто попадают в легочную ткань человека. Пылевые частички размером более 10 мкм задерживаются в верхних дыхательных путях и с мокротой выводятся наружу.

Хим состав и физические характеристики пыли оказывают разные деяния её на человеческий организм – токсическое, фиброгенное и раздражающее.

Токсическое действие пыли проявляется в этом случае Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде., когда в её составе содержатся вещества, относящиеся к .фабричным ядам (свинец, окись цинка, ртуть и т. д.).

Фиброгенное воздействие выражается в образовании; патологических грубоволокнистых соединительных тканей в лёгких, что приводит к уменьшению поверхности альвеол, в каких происходит насыщение крови кислородом и, как следствие этого, сердечно-лёгочной дефицитности. Большим фиброгенным действием Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. владеют частички, содержащие свободную двуокись кремния (SiО2). Систематическое нахождение работающих в запыленной атмосфере может служить предпосылкой возникновения специфичных болезней лёгких – пневмокониозов. Зависимо от видов вдыхаемой пыли пневмокониозы различает: силикоз – при вдыхании кварцсодержащей пыли, силикатов – силикатной, антракоз – угольной и др.

Способы определения содержания вредных веществ в воздушной среде Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде..

2.1. Способы определения загазованности воздуха

Микрообъёмный способ

Способ основан на свойствах отдельных компонент газовой консистенции вступать в хим реакции только с определёнными реактивами – поглотителями. При пропускании газовой консистенции черев раствор – поглотитель за счёт поглощения отдельных компонент, сокращается общий объём газовой пробы. По этой разности объёма газовой пробы до поглощения и после Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. устанавливается содержание компонента в консистенции (в % объёмных). Этот способ применим для определения в воздухе кислорода (О2), углерода (СО), двуокиси углерода (CO2), углеводородов (СпНт), после сжигания их до угольного альдегида,

Фотометрический способ

Многие вещества способны растворяться в особых смесях либо в воде, придавая им определённую расцветку. Степень расцветки находится в зависимости от концентрации вредного Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. вещества. В свою очередь расцветка раствора оказывает влияние на его светопропускание. На этой возможности смесей основан фотометрический способ анализа, т.е. измерения интенсивности светопоглощения окрашенными смесями по сопоставлению со стандартными шкалами.

К фотометрическим способам относятся; колориметрические и нефелометрические способы, основанный на зрительных наблюдениях либо осуществляемые при помощи особых устройств Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. – фотоэлектро-колориметров, спектрофотометров и нефелометров.

Люминесцентный способ

Способ основан на возможности неких веществ отдавать поглощенную ими энергию в виде светового излучения. Явление, когда по окончании процесса возбуждения люминесценция фактически прекращается, именуется флуоресценцией, когда не она длится в течение некого времени – фосфоресценцией.

Флуоресценцией владеют некие всеохватывающие соли металлов, в особенности Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. внутрикомплексные соли, образованные взаимодействием ионов металлов с органическими реагентами, также смеси солей уранила. В неких случаях проводят измерение интенсивности флуоресценции не смесей, твёрдых сплавов на пример, сплавов фторида натрия с солями уранила. Оценку интенсивности флуоресценции проводят зрительно и фотоэлектрическим способом при помощи фотоэлементов.

Спектроскопический способ

Способ основан на возможности Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. частей, помещённых в пламя вольтовой дуги (3500-4000°С), давать определенный диапазон излучения, который пропускается через систему линз и фиксируется На фотопластинке. Каждый элемент обладает своим диапазоном излучения, собственной соответствующей линией диапазона, При помощи микрофотометра определяют интенсивность потемнения спектральных линий, присущих данному веществу, интенсивность потемнения фона пластинки и ряда специально Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. подобранных «эталонов» – эталонов. Определение ведут по градуировочным графикам.


Полярографический способ

Способ основан на измерений – предельного тока диффузии, возникающего при электролизе испытуемого раствора, при помощи ртутных (либо других) электродов, при всем этом катодом служат – капли ртути, вытекающего из капилляра, а анодом – слой ртути в электролизе, имеющий значительную огромную поверхность, чем катод. На эту Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. ртуть в электролизе наливают испытуемый раствор. В момент разряжения на электроде ионов, способных восстанавливаться либо окисляться, при определённом потенциале появляется ток, который после заслуги некой величины остаётся неизменным, так именуемый предельный ток диффузии.

Хроматографический способ

При хроматографии осуществляется разделение многокомпонентной газовой консистенции, передвигающейся повдоль специального вещества-сорбента, на бинарные консистенции Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. отдельных компонент.

Механизм разделения газовой консистенции представлен на рисунке 1. В поток газа носителя, протекающего по капилляру, покрытому изнутри плёнкой водянистого сорбента, вводится газовая проба (набросок 1а). Потому что скорость – растворения (либо выхода) компонент консистенции в растворителе будет различной, то и время перехода компонент в растворитель будет различное Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде.. Оно находится в зависимости от личных параметров компонента. Этим и обосновано различное начало их разделения в колонке на сорбенте. При следовании газовой консистенции через капилляр происходит её разделение на бинарные составляющие. Первым покидает колонку газ, имеющий меньшие сорбционные возможности, последним газ, более отлично сорбирующийся данной недвижной фазой (набросок 1в). Бинарные консистенции Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. выходят из детекторной части прибора поочередно через определённые интервалы времени (набросок 1г), что позволяет производить высококачественный и количественный анализ газовой консистенции.

Регистрация в функции времени выхода бинарных составляющих газовой консистенции позволяет выстроить диаграмму конфигураций их параметров по времени, которая носит заглавие хроматограмма (набросок 1д). Сопоставление приобретенных хроматограмм с Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. хроматограммами незапятнанных (эталонных) бинарных консистенций позволяет установить концентрацию в начальной консистенции каждого из компонент.

Резвые способы

К резвым способам анализа воздуха относятся колориметрические и линейно-колористические способы, которые позволяют стремительно в месте отбора пробы определять концентрации загрязняющих воздух веществ.

Колориметрические способы основаны на протягивании воздуха, содержащего загрязняющее вещество, через раствор, фильтровальную Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. бумагу либо зернистый твёрдый сорбент и измерении интенсивности приобретенной на их расцветки оковём сопоставления с расцветкой стандартных шкал.

Линейно-колористический способ основан на протягивании исследуемого воздуха через индикаторные трубки и измерения длины окрашенного слоя порошка по заблаговременно приготовленным шкалам, показывающим зависимость этой длины от концентрации данного вещества.

Набросок 1 – Схема разделения Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. компонент пробы в капилляре газо-жидкостного хроматографа и вид хроматограммы:

1 – пленки сорбента; 2 – проба; 3 – капилляры; 4 – сенсор;

5 – составляющие; 6 – газ носитель.


2.2 Способы определения запылённости воздуха

Весовой способ определения пыли

Весовой способ определения запылённости воздуха заключается в определении количества пыли по весу (мг/м3) в определённом объёме воздуха. При помощи аспирационного прибора (воздуходувки Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде., эжектора и др.) исследуемый воздух протягивается через фильтр, который взвешивается до и после отбора пробы. Количество протянутого воздуха измеряется реометром, ротаметром либо хоть каким дру­гим методом.

Наибольшее распространение для отбора пыли в текущее время получили аналитические фильтры аэрозольные АФА и перхлорвиниловые фильтры Петрянова – ФПП. Для пыли обширно Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. используются фильтры – АФА–В–10 и АФА–В–18 (буковка В обозначает пригодность фильтра для весового анализа, а числа 10 и 18 обозначают площадь фильтра в см2).

Обширное применение фильтров АФА обосновано их значительными преимуществами перед другими:

1. Осаждение пыли обосновано не только лишь вследствие механической задержки, да и вследствие особенных электростатических параметров самой ткани Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. фильтра, что обеспечивает фактически полную задержку пыли – около 99,5 %

2. Гиброфобны, а потому исключается процедура долгих повторных высушиваний.

3. Малозначительная масса – менее 100 мг; что позволяет получить высшую точность определения массы пыли на фильтре и найти малые концентрации её с достаточной точностью.

4. Аэродинамическое сопротивление 1,5 – 2,0 мм. вод. ст.

5. Простота использования фильтра в период замера Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. (фильтр помещён, в бумажное защитное кольцо, который вкладывается в особый патрон).

Счётный (кониметрический) способ определения пыли

Счётный либо кониметрический способ позволяет более много судить о действии пыли на человеческий организм. Этим способом можно найти процентное и весовое содержание более вредных фракций в воздухе.

Для определения числа частиц ныли разных размеров в единице Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. объема воздуха имеются особые счётчики. Наибольшее распространение получили счётчики ударного деяния ТВК-3, СН-2, ОУЭНС-1.

Для определения весового содержания в воздухе более небезопасных фракций пыли существует условный перевод, по которому 200 пылинок поперечником до 2 мкм соответствуют весовой концентрации 1 мг/м3.

Описанные способы определения запылённости воздуха трудоёмки и продолжительны по Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. времени. Потому в последние годы разработаны способы, дозволяющие сходу получать требуемые результаты и вести процесс измерения пыли безпрерывно. К таким способам относятся: фотоэлектрический, радиометрический, электронный и др.

Весовая концентрация пыли в воздухе в данном случае определяется косвенным оковём – по величине суммарного наряда электризованных частиц пыли, измерение толщины пылевого осадка Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. на фильтре по поглощению бета-частиц, до отражению частичками световой энергии и др. Пробы, регистрирующие запылённость воздуха косвенным оковём, владеют в ряде всевозможных случаев значимым недочетом: их показания зависят от вида пыли и её дисперсного состава. Потому требуется подготовительная периодическая тарировка устройств другими способами, к примеру весовым.

Российская индустрия серийно Методы определения содержания вредных веществ в воздушной среде. выпускает экспресс приборы – ИКП-1, Приз, ИЗВ и др.


metodi-ocenki-veroyatnosti-defolta-otraslej-2011-vipusk-18-osnovan-v-2006-godu.html
metodi-ochistki-i-kontrol-kachestva-stochnih-vod-atp.html
metodi-ochistki-stochnih-vod-po-tipu-processa.html