Экологический мониторинг

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Мониторинг - комплексная система наблюдения, оценки и прогноза изменений состояния окружающей природной среды под влиянием антропогенных факторов.

На основании данных, полученных в результате экологического мониторинга, осуществляется выработка долгосрочных и оперативных управляющих решений в области охраны окружающей среды, рационального природопользования, обеспечения экологической безопасности. Для достижения поставленных целей экологический мониторинг решает следующие задачи :

- выделение объекта наблюдения;

- обеспечение сбора, обработки, хранения полной, достоверной и сопоставимой информации о состоянии объектов наблюдения;

- своевременное доведение до заинтересованных потребителей данных экологического мониторинга и обеспечение организаций и населения текущей и экстренной информацией об изменениях в окружающей природной среде;

- согласованное методологическое и метрологическое обеспечение ведения различных видов мониторинга природной среды.

Атмосфера - является одним из объектов мониторинга. Качество атмосферы зависит от её загрязнённости, причём сами загрязнения могут попадать в неё от природных и антропогенных источников. Под загрязнением атмосферы понимают привнесение в неё примесей, которые не содержатся в природном воздухе или изменяют соотношение между ингредиентами природного состава воздуха. Наибольшее загрязнение атмосферы наблюдается в городах, где обычные загрязнители - это пыль, сернистый газ, оксид углерода, диоксид азота, сероводород и др., а также в зависимости от специфики промышленного производства - серная и соляная кислота, стирол, бенз(а)пирен, сажа, марганец, хром, свинец, метилметакрилат.

К одним из масштабных загрязнителей атмосферы относится - ртуть. Обычно рассматривают две группы источников поступления ртути и её соединений - в атмосферу - природные и антропогенные. Природным источником поступления ртути в атмосферу является дегазация земной коры. В атмосфере постоянно содержится 200-250 т ртути. Ртуть содержится примерно в равных количествах в виде паров и в аэрозольном состоянии. Время нахождения ртутных паров в атмосфере колеблется от 0,4 до 3 лет. В слабозагрязненном воздухе концентрация ртути составляет 0,8-1,2 нг/м3, в районах крупных ртутных месторождений - до 240 нг/м3, в районах газовых месторождений - до 70000 нг/м3, в то время как среднее содержание ее в атмосфере 0,5-2,0 нг/м3. Содержание ртути в воздухе вокруг предприятий, производящих или потребляющих ртуть, на расстоянии до 2 км может превышать ПДК в 4-5 и более раз. В радиусе 5 км от организованного источника выпадает не более 6-10 % валового выброса ртути, около 60 % переносится на расстояние до 100 км. К числу антропогенных источников загрязнения атмосферы ртутью является сжигание различных отходов. В продуктах горения угля около 20-50 % находится в виде элементарной ртути(Hg(0)), а около 50-80 % - Hg(+2) (в виде HgCl2). При сжигании других видов отходов соотношение форм Hg(0) и Hg(+2) составляет 10-20 и 75-86 % соответственно. Антропогенный вклад ртути составляет около 1/3 всех поступлений этого металла в атмосферу. По классу опасности ртуть относится к первому классу опасности - чрезвычайно опасное химическое вещество.

Для количественного определения содержания паров ртути в воздухе и локальных скоплений металлической ртути, промышленностью России (и бывшего СССР) выпускаются анализаторы паров ртути -- «Меркурий», АГП-01, ЭГРА-01, РА-915+. Действие приборов основано на поглощении парами ртути излучения ртутной лампы с длиной волны 253,7 нм. Пределы измерения от 0,00002 до 0,005 мг/м? и до 0,25 мг/м?. Данные анализаторы позволяют непосредственно на месте определять концентрации паров ртути в воздухе в пределах одной минуты, а РА-915+ непрерывно с дискретностью 1 с. Также для обнаружения паров ртути в воздухе пользуются реактивными бумагами, которые развешиваются сухими в различных местах производственных помещений. При наличии паров ртути в воздухе бумажки изменяют свой цвет в оранжево-розовый. По данным С.Ф. Яворовской, по началу изменения окраски реактивных бумажек можно установить ориентировочную концентрацию паров ртути.

Существуют следующие пути снижения воздействия ртути и её соединений на окружающую среду ( которые будут иметь реальный эффект, если не останутся на бумаге ) :

1. Составление полного информационно-аналитического обзора на основе имеющихся данных по оценке использования ртути, ртутного загрязнения окружающей среды, его влияния на здоровье населения и экосистем.

2. Разработка необходимых и пересмотр действующих нормативных правовых документов, определяющих обращение, учёт и практическое использование ртути, её соединений, приборов и изделий, переработку отходов производства и потребления.

3. Проведение полной инвентаризации техногенных и природных источников её эмиссии в окружающую среду.

4. Создание единой и обязательной для всех пользователей системы учёта, сбора, транспортировки и переработки вышедших из строя приборов и изделий

5. Введение жёсткого регламентирования (запрета) на захоронение отходов на полигонах и свалках.

6. Разработка высокочувствительных методик определения ртути и её производных (метилртути) в объектах окружающей среды, продуктах питания и биожидкостях человека. Обеспечение лабораторий государственного контроля современным аналитическим оборудованием, реактивами и приборами. Создание высокочувствительных автоматических анализаторов.

7. Совершенствование системы государственного санитарно-гигиенического и экологического контроля, включающего оценку её воздействия и соединений на здоровье населения.

8. Разработка региональных и муниципальных программ профилактических мероприятий, направленных на предупреждение и снижение вероятности случайного и преднамеренного загрязнения окружающей среды ртутью и её соединениями.

9. Создание и внедрение системы непрерывного автоматизированного мониторинга в крупных городах в местах массового скопления людей (объекты транспортной инфраструктуры, торговли, досуга, учреждения образования, медицины и др.) для предотвращения террористических актов.

10. Развитие фундаментальных исследований по этой проблематике с использованием потенциала ведущих научных учреждений России в данной области.

11. Организация и осуществление информационно-просветительской деятельности среди практических работников и широких слоев населения, обучение представителей различных учреждений и организаций, муниципальных структур, подготовка и распространение научно-популярной литературы, справочников и листовок.

1. Характеристика основных физико-химических свойств ртути

Ртуть (Hydrargyrum), Hg, химический элемент II группы периодической системы, атомный номер 80, атомная масса 200,59. Природная ртуть состоит из семи стабильных изотопов: 196Hg (0,146%), 198Hg (10,02%), 199Hg (16,84%), 200Hg (23,13%), 201Hg (13,22%), 202Hg (29,80%), 204Hg (6,85%).Содержание ртути в земной коре 7,0*10-6% по массе, в морской воде (1,03 мг/м3, в атмосфере 2*10-3мг/м3. ртуть относят к рассеянным элементам (в концентрированном виде в месторождениях находится только 0,02% всей ртуть); в природе встречается в свободном состоянии. Образует более 30 минералов. Основной рудный минерал - киноварь HgS. Минералы ртути в виде изоморфных примесей встречаются в кварце. халцедоне, карбонатах, слюдах. свинцово-цинковых рудах. В обменных процессах гидросферы. литосферы, атмосферы участвует большое количество ртути

Запасы ртути (без СНГ) -500 тыс. т, в том числе в Испании-250, Италии-100, США-50, Канаде-15, Мексике-15, Турции-9, Алжире-8; значительными ресурсами обладают Япония, Боливия, Перу, КНР, Словакия. Содержание ртути в рудах от 0,05 до 6-7%.

Ртуть - серебристо-белый металл, в парах бесцветный; единственный из металлов - жидкий при комнатной температуре; т.пл. -38,87 °С, т. кип. 356,58 °С; плотность (г/см3): 13,5951 (0°С). ртуть не реагирует при нормальных условиях с Н2, но с атомарным водородом образует газообразный гидрид HgH [для газа. 30,1 Дж/(моль*К); 239,8 кДж/моль, 216,4 кДж/моль; 219,7 Дж/(моль*К)]. Гидрид HgH2 (т. разл. --125 °С) получают реакцией HgI2 с Li [AlH4] в диэтиловом эфире. ртуть не реагирует с сухими НСl, HF, H2S, NH3, PH3 и AsH3 ниже 200 °С; с НВr, HI, H2Se, тонкоизмельченной S взаимодействует уже при 18-25 °С. Межгалогенные соединения BrCl, ICl, IBr, галогениды серы S2Cl2, S2Br2, нитрозилхлорид реагируют с ртуть при нагревании с образованием соединений Hg(II). Pтуть не взаимодействует с N2, P, As, С, Si, В, Ge. Не растворяется в разбавленной серной и соляной кислотах, растворяется в царской водке, HNO3 и горячей концентрированной H2SO4. С галогенами ртуть активно взаимодействует, образуя ртути галогениды. С халькогенами -ртути халькогениды (HgS, HgSe, HgTe). Ртуть образует сплавы - амальгамы со многими металлами. Стойкие к амальгамированию металлы-V, Fe, Mo, Cs, Nb, Та, W. Co многими металлами ртуть дает интерметаллические соединения, называемые меркуридами. Ртуть образует два ряда солей - Hg(I) и Hg(II). Соли Hg(I) существуют в виде димеров, группировка --Hg--Hg-- сохраняется как в твердом состоянии, так и в растворе, причем катион Hg22+ стоек в водном растворе. Многие соединения ртуть летучи, разлагаются на свету, при нагревании, легко восстанавливаются даже слабыми агентами, например, аминами. кетонами. альдегидами. Распределение и миграция ртути в окружающей среде осуществляются в виде круговорота двух типов. Во-первых, глобального круговорота, включающего циркуляцию паров ртути в атмосфере (от наземных источников в Мировой океан и наоборот). Во-вторых, локального круговорота, основанного на процессах метилирования неорганической ртути, поступающей, главным образом, из техногенных источников. Многие этапы локального круговорота еще недостаточно ясны, но полагают, что он включает циркуляцию в среде обитания диметилртути. Именно с круговоротом второго типа чаще всего связано формирование опасных с экологических позиций ситуаций.

2. Антропогенные источники эмиссии ртути

Антропогенные источники токсиканта - это промышленные предприятия, на которых ртуть и её соединения используются в технологических процессах (хлорно-щелочное производство, производство винилхлорида, золотодобыча и др.) или как составная часть различных изделий (термометров, люминесцентных ламп освещения, гальванических элементов, различных приборов). Есть и промышленные предприятия, которые осуществляют переработку сырья, материалов и продуктов, в которых она присутствует в примеси (сжигание каменного угля, газа, сланцев, биотоплива, производство кокса, переработка и использование нефтепродуктов бензина, мазута, дизтоплива, переработка сырья, руд и концентратов при производстве цветных и других металлов, производство цемента, извести и др.). В этом же ряду переработка и размещение на полигонах (свалках), термическая переработка промышленных и бытовых отходов с примесью ртути (отходы гальванического производства, металлургические шлаки, бытовой мусор, осадки городских сточных вод и пр.); отходы ртутьсодержащих изделий (выходящие из строя термометры и лампы, ртутьсодержащие гальванические элементы и др.). Стоит ещё упомянуть целенаправленное применение в различных отраслях хозяйства ртутьсодержащих материалов (пестициды и биоциды, амальгамные пломбы и краски и пр.), использование её в быту. Несмотря на запрещение в России применения ртути для добычи золота (способ амальгамации), на некоторых отдалённых, малодоступных для экологического контроля территориях страны он нелегально применяется. Выбросы ртути в атмосферу при этом в пределах 1-5 т металла в год, а за всю историю золотодобычи в России было использовано более 6 тыс. т ртути, подавляющая часть которой поступила в отходы и среду обитания. Электростанции в США, работающие на угле, представляют собой единственный крупнейший источник эмиссии ртути в этой стране. По некоторым оценкам общее количество выбросов ртути от угольных электростанций составляет 40-52 тонн. Потребление её для изготовления зубных амальгамных пломб в России до недавнего времени составляло 5-6 т, в последние годы сократилось до 0,8 т. Использование ртутьсодержащих пестицидов в России запрещено, однако случаи их несанкционированного применения и торговли старыми запасами не единичны. Практикуется также захоронение ртутьсодержащих пестицидов (с их транспортировкой на тысячи километров) на полигонах. По данным инвентаризации, на территории Российской Федерации в условиях, не отвечающих природоохранным и санитарно-гигиеническим требованиям, их хранится более 500 тонн. Недостаточно оценено поступление её от техногенных источников в канализационные системы городов и, соответственно, в водные системы. Расчёты показывают, что в осадках сточных вод, образующихся на очистных сооружениях в городах, концентрируется до 1015 т ртути. Понятно, что значительное её количество сбрасывается в водоёмы, в том числе хозяйственно-питьевого назначения. В целом по стране в эксплуатации (в различных промышленных установках, в приборах и изделиях и т. д.) единовременно находятся тысячи тонн. Например, на заводах по производству хлора и каустика около 800 тонн. Значительное её количество (в том числе в составе приборов) имеется на складах различных предприятий и организаций, а также у населения (только в термометрах не менее 230 т).

Несовершенное оборудование и технологии отраслей, где имеют место быть выбросы, содержащие ртуть, а также производимые товары (этими отраслями) с последующей обязательной утилизацией, должны постоянно усовершенствоваться, перениматься опыт стран.

Также известно, что используемая на российских электроламповых предприятиях технология изготовления указанных ламп изначально базировалась на введении в каждое изделие от 80 до 120 мг металлической ртути. Именно такое количество металла помещается в автомат-дозатор, причем в каждую лампу в конечном счете попадает порядка 50-80 мг ртути (остальная ртуть теряется в ходе технологических процессов).

Несовершенство технологии фильтрации при сжигании топлива в промышленных предприятиях и сжигании твёрдых бытовых отходов на мусоро-сжигательных заводах увеличивает долю выбросов ртути в атмосферу. Так в таблице 3 мы видим содержание ртути в продуктах сжигания:

Содержание ртути в продуктах сжигания

А в таблице 4 сравним выбросы ртути с золой уноса при сжигании угля на тепловых электростанциях и мусора на МСЗ :

Таблица 4 Сравнение выбросов металлов с золой уноса при сжигании угля на тепловых электростанциях и мусора на МСЗ (мг на кг топлива)

Таблица взята из A. Buekens, J. Schoeters, "Thermal Methods in Waste Disposal" EEC, Brussels, 1984.

3. Санитарно-гигиенические и токсикологические характеристики ртути

ртуть антропогенный воздух токсикант

С целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения и сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности - производится нормирование качества окружающей природной среды (в соответствии с природным законодательством РФ).

Критерии оценки качества окружающей среды:

В воздушной среде:

ПДКр.з - предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 ч или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений заболеваний или отклонений, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих;

ПДКМ.Р - предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека;

ПДКС.С - предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.

Для более полной оценки качества среды сравнительно недавно стали использовать другой критерий - ПДЭН - предельно допустимую экологическую нагрузку, для воздуха - ПДВ - предельно допустимый выброс, г/с.

Таблица 5. Классы опасности химических соединений в зависимости от характеристик их токсичности

4. Токсическое действие ртути и её неорганических соединений

Токсичны главным образом ионы Hg. Поэтому особенно опасны хорошо растворимые и легко диссоциирующие её соли. Считают, что страдают тиоловые энзимы и в организме возникают глубокие нарушения функций центральной нервной системы. Обычно симптомы острого отравления парами ртути проявляются уже через несколько часов после начала отравления -- общая слабость, отсутствие аппетита, головная боль, боли при глотании, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость десен, тошнота и рвота; как правило, появляются боли в животе, слизистый понос (иногда с кровью). Нередко наблюдается воспаление легких, катар верхних дыхательных путей, болн в груди, кашель, одышка, иногда озноб. Температура тела иногда повышается до 38--40 °С. В моче пострадавшего находят значительные количества ртути. В особо тяжелых случаях через несколько дней возможна смерть. Микромеркуриализм - это хроническое отравление возникает при воздействии на человека в течение 5-- 10 лет ничтожных концентраций паров ртути. Задолго до появления первых клинических признаков микромеркуриализма происходят резкие сдвиги пороговой чувствительности к запаху различных веществ, что можно выявить с помощью специальных тестов. Основаниями для проверки служат быстрая утомляемость, снижение работоспособности, повышенная возбудимость, раздражительность, головные боли, ослабление памяти. Отсутствие контакта со ртутью не может явиться доводом против подозрений на ртутное отравление, поскольку микромеркуриализм возникает иногда при самых неожиданных обстоятельствах -- может сыграть роль диффузия паров ртути из соседних помещений, разбитый даже очень давно ртутный термометр, если ртуть не была тщательно убрана, и т.п.Более характерными признаками, проявляющимися однако не сразу, являются мелкий и частый тремор пальцев вытянутых рук, кровоточивость десен, катаральные явления верхних дыхательных путей, позывы к частому мочеиспусканию, у женщин, кроме того, -- нарушение менструального цикла.Если воздействие паров ртути на организм продолжается, микромеркуриализм переходит в хроническое отравление ртутью со всеми характерными для него симптомами.

5. Организация мониторинга загрязнителя в объекте окружающей природной среды

Экологический мониторинг может быть как региональным, так и общегосударственным . Организация мониторинговых обследований атмосферы во многом зависит и от «предмета» исследований. Таким «предметом» могут являться как промышленные предприятия, так и объекты непроизводственной сферы. Например, структура территориального газортутного мониторинга непроизводственных объектов включает следующие последовательные этапы:

первичные обследования однотипных непроизводственных объектов в пределах территории;

установление территориального фонового уровня загрязнения воздушной среды однотипных непроизводственных объектов;

классификация объектов по интенсивности ртутного загрязнения;

контрольные обследования загрязненных объектов;

разработка комплекса технологических и санитарно-гигиенических мероприятий.

А структура мониторинга на каком-либо предприятии может быть более или менее масштабной в зависимости от конкретных условий.

Анализ атмосферного воздуха включает в себя :

- изучение источников загрязнения;

- исследование химических и фотохимических превращений;

- изучение рассеивания примесей;

- выявление наиболее токсичных веществ;

- отбор и анализ проб.

Одним из основных элементов анализа качества атмосферного воздуха является отбор проб. Если отбор проб выполнен неправильно, то результаты самого тщательного анализа теряют всякий смысл. Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется через поглотительный прибор аспирационным способом путем пропускания воздуха с определенной скоростью или заполнения сосудов ограниченной емкости. Для исследования газообразных примесей пригодны оба метода, а для исследования примесей в виде аэрозолей (пыли) - только первый.

Для отбора проб в сосуды используют шприцы, пипетки и сосуды объёмом 0,1-2л. Из стекла, металла или полимеров. При отборе пробы требуется 10-кратная продувка устройства анализируемым воздухом. К недостаткам такого способа относятся малый срок хранения пробы, возможность сорбции и конденсации загрязняющих веществ.

В результате пропускания воздуха через поглотительный прибор осуществляется концентрирование анализируемого вещества в поглотительной среде. Для достоверного определения концентрации вещества расход воздуха должен составлять десятки и сотни литров в минуту. Пробы подразделяются на разовые (период отбора 20 - 30 мин) и средние суточные (определяются путем осреднения не менее четырех разовых проб атмосферного воздуха, отобранных через равные промежутки времени в течение суток). Обычно для получения средних суточных значений концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе пробы воздуха отбирают в 7, 13, 19 и 01 ч по местному декретному времени. Средняя суточная концентрация может быть получена и при более частых отборах проб воздуха в течение суток, но обязательно через равные промежутки времени. Наилучшим способом получения средних суточных значений является непрерывный отбор проб воздуха в течение 24 ч.

Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы, пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие воздух, а также устройства, регистрирующие объем пропускаемого воздуха (реометры, ротаметры и другие расходомеры).

Учитывая, что метеорологические факторы определяют перенос и рассеяние вредных веществ в атмосферном воздухе, отбор проб воздуха должен сопровождаться наблюдениями за дымовыми факелами источников выбросов и основными метеорологическими параметрами, к числу которых относятся: скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, атмосферные явления, состояние погоды и подстилающей поверхности. Результаты наблюдений записываются в рабочий журнал гидромет наблюдателя, а обработанные результаты - в книжку записи наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха и метеорологическими элементами (КЗА-1).

Методы дискретного отбора проб воздуха для последующего анализа в химической лаборатории несомненно важны и необходимы в общей системе наблюдений загрязнения атмосферного воздуха. Однако при получении информации о загрязнении атмосферного воздуха только в сроки 7, 13 и 19 ч нельзя быть уверенным в объективности информации о средней суточной концентрации. Не исключено, что в промежуточные сроки наблюдались значительно более высокие или более низкие концентрации. По данным таких дискретных наблюдений нельзя установить суточный ход концентрации примеси и его зависимость от метеорологических условий. Поэтому на пунктах наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗ) используются газоанализаторы позволяющие восполнить пробел в ручных методах дискретного отбора проб и представляющие информацию о суточном ходе концентрации по записи на диаграммной ленте. Наиболее широко используются на ПНЗ следующие газоанализаторы: для диоксида серы - кулонометрический газоанализатор (ГПК-1) и флюоресцентный газоанализатор (667ФФ), оксида углерода - оптико-акустический (ГМК-З), оксида, диоксида и суммы оксидов азота - хемилюминесцентный (645ХЛ), углеводородо-ионизационный (623ИН), озона - хемилюминесцентный (652ХЛ). Непосредственно для определения ртути в природных объектах и искусственных материалах используются различные приборы, в основе которых лежат физические и химические методы анализа: атомные абсорбция и флюоресценция, химические, спектральные, гравиметрические, электрохимические, рентгеновские, масс-спектрометрические и др. Для селективного определения метилртути или других органических компонентов, особенно в биологических объектах, используется газовая хроматография. Довольно часто для определения общего содержания ртути применяется нейтронная активация, позволяющая исследовать ее распределение в любых средах. Это очень точный и чувствительный метод, используемый обычно как эталонный. Непосредственно в практике работ природоохранных, санитарно-эпидемиологических, ртутометрических и демеркуризационных организаций наибольшее распространение получили атомно-абсорбционные анализаторы АГП-01, Юлия-2 и Ртуть-101 (Ртуть 102).

Рассмотрим метод атомно-абсорбционной спектрометрии по определению содержания паров ртути в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населённых пунктов:

1. ПРИНЦИП ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Метод основан на явлении атомной абсорбции. Для измерения используется поглощение излучения с длиной волны 253,7 нм при прохождении через содержащий пары ртути слой воздуха определенной длины.

Для повышения чувствительности и селективности используется предварительное накопление ртути на золотом сорбенте.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДА

Диапазон измеряемых концентраций от 0,0001 - 0,1 мг/м3. Предел определения (чувствительность метода) -0,0001 мг/м3. Время выполнения измерения от 3 до 10-12 минут, в зависимости от концентраций паров ртути. Суммарная погрешность не превышает ±25 %.

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, АППАРАТУРА.

3.1 Средства измерения и аппаратура.

Универсальный ртутеметрический комплекс УКР-1

ТУ-4317-001-11359098-92 или

Анализатор газортутный переносной АГП-01

ТУ 41-08-030-85.

Трубка силиконовая ТУ 381-061-52-77.

4. ОТБОР ПРОБ

Отбор проб воздуха производится одновременно с проведением измерений путем прокачки воздуха через золотой сорбент прибора. Для фиксации места отбора на входной штуцер прибора надевается силиконовая трубка диаметром 5 мм и длиной 1м. Объем отбираемой пробы 1 л при скорости прокачки 1 л в минуту. Отбор проб проводится, как правило, на уровне дыхания работающих. Для выявления источника поступления паров ртути в помещения замеры могут производиться на уровне пола, вблизи сантехнических устройств и т.д.

При отборе проб воздуха вблизи сантехнических устройств или в помещениях с влажностью 90 % и более, необходимо использовать фильтр-поглотитель паров воды, содержащий 4-6 куб. см. сухого силикагеля. Фильтр заменяется через каждые 100-150 измерений.

6. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

Универсальный ртутеметрический комплекс УКР-1 готовят к работе согласно Техническому описанию и инструкции по эксплуатации 2842.01.0000 ТО. Анализатор газортутный переносной готовят к работе согласно технического описания и инструкции по эксплуатации АХЖ 2.480.000 ТО.

Перед началом измерений анализатор должен быть выдержан во включенном состоянии не менее 15 минут для установления рабочего режима. Непосредственно перед началом измерений производится проверка правильности работы анализатора включающая:

-проверку коэффициента преобразования измерительной части прибора (контрольное число). Допустимые отклонения контрольного числа от указанного в техническом паспорте прибора составляют 15 %;

- проверку балансировки каналов;

- проверку начальных показаний (фона) прибора.

Операции проверки должны проводиться в заведомо "чистом" помещении или через ртутепоглотительный фильтр, входящий в комплект УКР-1.

Среднее арифметическое значение 3-х параллельных измерений начальных показаний не должно превышать 50*10-9 мг при объеме пробы 1 л.

Завышенные значения начальных показаний исправного прибора могут свидетельствовать о загрязнении пылепоглотительного фильтра и (или) газовых каналов прибора и золотого сорбента ртутью. В этом случае необходимо заменить пылепоглотительный фильтр и провести принудительный отжиг сорбента в соответствии с методикой, изложенной в инструкции но эксплуатации АХЖ 2.840.000 ТО. Затем вновь повторить определение начальных показаний.

6.1 Проведение измерений.

Разместить прибор вблизи места замера и установить необходимую величину объема пробы. Зафиксировав свободный конец воздухозаборного шланга в точке отбора пробы. Провести измерение. При неизвестном содержании паров ртути в воздухе, измерения рекомендуется начинать с объема пробы 0,5 л, а затем перейти в основной диапазон измерений с объемом пробы 1 л.

При получении показаний прибора более 300*10-9 мг перед следующим измерением необходимо произвести очистку газовоздушного тракта от адсорбированных на его стенках паров ртути. Для этого произвести одно или несколько измерений со ртутепоглотительным фильтром до получения показаний не превышающих 50*10-9 мг. Допустимо производить очистку газовоздушного тракта прибора без ртутепоглотительного фильтра в незагрязненном помещении.

Если очистка газовоздушного тракта вышеописанным способом не дает положительных результатов, рекомендуется произвести принудительный отжиг сорбента, или, если и это не помогает, загрязненный прибор передается для профилактики и ремонта в специализированное предприятие.

Для обеспечения погрешности определения концентраций паров ртути, не превышающей + 25 % в каждой точке производятся трехкратные измерения. Результат считается удовлетворительным, если замеры отличаются друг от друга не более чем на +25 %. В противном случае проводятся дополнительные измерения до получения представительного результата. За окончательный отсчет принимается средняя величина по всем измерениям в данной точке.

7. ОБРАБОТКА И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

7.1 Расчет содержания ртути в пробе. Концентрацию паров ртути в воздухе ( в мг/м3) в основном диапазоне измерений (объем пробы 1 л) вычисляют по формуле:

C-(Ncp-No)?103,

где Ncp - среднее значение показаний анализатора в точке наблюдения, мг. No - среднее значение начальных показаний анализатора, мг.

Заключение

Распределение и миграция ртути в окружающей среде осуществляются в виде круговорота двух типов. Во-первых, глобального круговорота, включающего циркуляцию паров ртути в атмосфере (от наземных источников в Мировой океан и наоборот). Во-вторых, локального круговорота, основанного на процессах метилирования неорганической ртути, поступающей, главным образом, из техногенных источников. Многие этапы локального круговорота еще недостаточно ясны, но полагают, что он включает циркуляцию в среде обитания диметилртути. Именно с круговоротом второго типа чаще всего связано формирование опасных с экологических позиций ситуаций. В атмосферу Земли непрерывно поступают пары ртути из литосферы и частично из гидросферы. Источниками поступления паров ртути в атмосферу являются многие производства, перерабатывающие ртутное сырьё, а также изготовляющие ртутные приборы и препараты. Также ртуть, содержащаяся в каменном угле, нефти и газе, попадает в атмосферу при сгорании этих продуктов. В результате в 1 м3 воздуха постоянно находится 2-8 г паров ртути.

По современной классификации ртуть относится к 1 группе чрезвычайно токсичных веществ. С точки зрения патологии человека, ртуть отличается чрезвычайно широким спектром и большим разнообразием проявлений токсического действия в зависимости от свойств веществ, в виде которых она поступает в организм (пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), путей поступления и дозы. Она оказывает негативное влияние на взрослых и на детей, на мужчин и на женщин. Основные пути воздействия ртути на человека связаны с воздухом (дыхание), с пищевыми продуктами, питьевой водой. Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфгидрильные группы белковых соединений и этим нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. Особенно сильно она поражает нервную и выделительную системы. При воздействии ртути возможны острые (проявляются быстро и резко, обычно при больших дозах) и хронические (влияние малых доз ртути в течение относительно длительного времени) отравления. Пары и неорганические соединения ртути вызывают контактный дерматит. При вдыхании ртутные пары поглощаются и накапливаются в мозге и почках. В организме человека задерживаются примерно 80% вдыхаемых паров ртути. В желудочно-кишечном тракте происходит практически полное всасывание метилртути. Есть сведения, что многие формы ртути способны проникать в организм человека через кожу. У беременных женщин ртуть преодолевает плацентарный барьер, поражая плод. Метилртуть попадает и в грудное молоко, накапливаясь до опасных уровней в крови детей.

Для непрерывного мониторинга содержания ртути в атмосфере и в выбросах промышленных предприятий является один из популярных методов - атомно-абсорбционный.В приборах анализа, использующих данный метод, благодаря наличию отдельного источника света для каждого анализируемого элемента обеспечивается высокая избирательность данного метода. Так как ртуть отличается большим разнообразием проявлений токсического действия, особенно важно использовать методы анализа с высокой степенью точности.

Организация мониторинга ртути в атмосфере является важной задачей как на региональном, так и на государственном уровне. По моему мнению в нашей стране должна иметь место масштабная инвентаризация данного загрязнителя. Благодаря этому будет обеспечен постоянный контроль качества атмосферы.

Библиографический список

1. Грановский Э.И., Хасенова С.К., Дарищева А.М., Фролова В.А. "Загрязнение ртутью окружающей среды и методы демеркуризации", Алматы, 2001, 100 с.

2. Быховская М.С., Гинзбург С.Л., Хализова О.Д. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах (ч. 1)

3. Александр ДМИТРИЕВ (Научно-практический Центр экстренной медицинской помощи) Журнал «Военные знания» № 11/2007

4. Янин Е.П. Ртутные лампы как источник загрязнения окружающей среды. - М.: ИМГРЭ, 2005. - 28 с.

5. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984.

6. Беккер А.А., Агаев Т.Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. -Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

7. МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Территориальный газортутный мониторинг непроизводственных объектов. Методические рекомендации №2001/159. МЗ РФ, 2002 г.Москва 2002 г.

8. С.С. Юфит "Мусоросжигательные заводы - помойка на небе"

9. МУК 4.1.005-94 Председатель Госкомсанэпиднадзора России - Главный государственный санитарный врач Российской Федерации Е.Н. Беляев 16 февраля 1994 г.

10. Э.Н. Левина и Н.В. Лазарев .Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. В 3 т.

11. А.Н. Голицын. Промышленная зкология и мониторинг загрязнения природной среды.

12. В.Д. Измайлов. Основы экологического мониторинга: учеб.пособие 2008г.

Размещено на Allbest.ru