Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Промышленный экологический анализ

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

11.05 Mб

Скачать

☆

1 / 181 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Министерство образования Российской Федерации Пермский государственный технический университет

Т.С. Уланова, С.А. Онорин, А.Г. Шумихин, Г.М. Батракова, Т.Н. Белоглазова, Р. Штайнер

Промышленный экологический анализ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

ПЕРМЬ 2001

УДК 543.544 У47

Рецензенты:

д-р хим. наук, проф. В.В. Стрелков (НПО «Неорганические материалы»), д-р хим. наук, проф. В.Н. Басов

(Пермский государственный технический университет)

	Уланова Т.С и др.
У47	Промышленный экологический анализ: Учеб, пособие / Т.С. Ула
	нова, С.А. Онорин, А.Г	Шумихин, Г.М. Батракова, Т.Н. Белоглазова,
	Р. Штайнер; Под науч. ред. д-ра мед. наук Я.И. Вайсмана; Перм. гос.
	техн. ун-т/Пермь, 20.01. -179 с.
	ISBN 5-88151-303-7
	Изложены общие вопросы организации и проведения промышленного
	экологического анализа.	Даны	правила отбора и-консервации проб
	объектов окружающей среды, даны характеристики применяемых методов
	инструментального анализа для контроля состояния окружающей среды и
	рекомендации по их выбору при решении конкретных задач. Рассмотрены
	существующие системы автоматического контроля содержания загрязняю
	щих веществ в воздухе, в водоемах и в почве.
	Подготовлено в рамках ' совместного европейского проекта TJEP-
	10333-97 ’’TEMPUS-TACIS” (Пермский государственный технический уни
	верситет, Венский технический университет, Высшая техническая школа
	Висбадена, Германия)*
	Для студентов, аспирантов, преподавателей и научных сотрудников
	вузов, работников природоохранных органов, специалистов экологических
	служб промышленных предприятий.
	ISBN 5-88151-303-7		УДК 543.544
		© Пермский государственный
			технический университет, 2001
		©	Т.С. Уланова и др., 2001

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......................	6
1. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ
НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.......	8
1.1. Промышленные источники химического загрязнения окружающей
среды...............................................................................................................	11
1.1.1. Источники загрязнения атмосферного воздуха.................................	11
1.1.2. Источники загрязнения пресноводных водоемов и водотоков......	16
1.1.3. Источники загрязнения почвы...........	21
1.2. Общие закономерности распределения химических загрязняющих
веществ в биосфере...............................................................................	25
2. ОСНОВЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ...................................................	29
2.1. Молекулярный спектральный анализ...	32
2.1.1 .Фотоколориметрия................................................................................	33
2.1.2. Инфракрасная спектроскопия...	34
2.1.3. УФ-спектроскопия...................................................................	34
2.1.4. Люминесцентная спектроскопия...........	34
2.1.5. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия..........................................	36
2.2. Атомно-абсорбционная спектроскопия......................................................	36
2.3. Газовая хроматография................................................................................	39
2.4. Жидкостная хроматография........................................................................	43
2.5. Электрохимические методы......	44
2.6. Измерение радиоактивности, изотопный анализ, ядерный
и атомный активационный анализ...............................................................	45
3. ВОЗДУХ КАК ОБЪЕКТ АНАЛИЗА	47
3.1. Атмосферный воздух..........	47
3.1.1. Классификация загрязнителей воздуха...........	47
3.1.2. Рассеяние примесей в атмосфере.......................................................	52
3.1.3. Стандарты качества атмосферного воздуха...	59
3.1.4. Особенности анализа и общие требования
к методам аналитического контроля загрязнений воздуха..............	60
3.2. Характеристика физических свойств воздушной среды........................	61
3.2.1. Температура воздуха.............................................................................	62
3.2.2. Влажность воздуха...................................	63
3.2.3. Движение воздуха...................................................	64
3.2.4. Атмосферное давление...............................................................	64
3.2.5. Электрическое состояние воздушной среды.......................	65
3.2.6. Радиоактивность воздушной среды......... ..........................................	66

3.3. Отбор проб воздуха.......................................................................................	67
3.3.1. Расчет летучести для предварительной оценки
агрегатного состояния микропримесей в воздухе............................	67
3.3.2. Отбор проб в контейнеры....................................................................	69
3.3.3. Абсорбция примесей.............................................................................	71
3.3.4. Вымораживание примесей...........................................................	74
3.3.5. Адсорбция примесей.......................................................	76
3.3.6. Концентрирование на фильтрах...................................................	80
3.4. Аппаратура для отбора проб воздуха..........................................................	82
3.4.1. Побудители расхода и расходомерные устройства...........................	82
3.4.2. Аспирационные устройства.................................................................	85
3.4.3. Активная дозиметрия.......................................................	90
3.4.4. Пассивная дозиметрия............................................................	93
3.4.5. Проницаемые дозиметры.......................................	94
3.4.6. Отбор проб воздуха рабочей зоны......................................................	97
3.4.7 Отбор проб атмосферного воздуха.....................................................	98
4. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ВОД.
ЗНАЧЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ...............................................................................	100
4.1. Основные стадии контроля качества воды..................................................	101
4.1.1. Выбор места и особенности пробоотбора..........................................	102
4.1.2. Способы консервирования, транспортировки	103
и хранения проб воды............................................................................
4.1.3. Методы концентрирования проб воды.................................................	105
4.2. Определение органолептических и общесанитарных
показателей воды................................................................	1 10
4.2.1. Органолептические показатели....................................... ...................	110
4.2.2. Общесанитарные показатели................................................................	113
4.3. Особенности анализа сточных вод...............................................................	118
5. ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗА ПОЧВЫ......................................................	122
5.1. Классификация химических веществ загрязнения почвы........................	122
5.2. Отбор проб почвы...........................................................................................	123
5.3. Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими
веществами........................................	124
5.4. Гигиеническая оценка почв, используемых для выращивания
сельскохозяйственных растений...................................................................	126
5.5. Контролируемые показатели и методы почвенно-химического
мониторинга.....................................................................................................	130
5.5.1. Кислотно-основные свойства.............................................................	130
5.5.2. Динамика содержания гумуса............................................................	131

5.5.3. Вторичное засоление почв..........................	132
5.5.4. Осолонцевание почв...................	132
5.5.5. Угнетение почвенной биоты..............................................................	133
5.5.6. Фитотоксичность почвы..............................................................	133
5.5.7. Загрязнение почв нефтепродуктами.............................	135
5.5.8. Загрязнение почв тяжелыми металлами...........................................	136
6. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ СНЕЖНОГО ПОКРОВА......	139
7. АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ................................................	144
7.1. Средства получения, обработки и передачи
информации в составе комплексного мониторинга...................................	144
7.1.1. Требования к средствам обработки информации...	146
7.1.2. Задачи региональной сети и основные требования к ней...............	147
7.1.3. Информационное и программное обеспечение...	149
7.1.4. Базы данных сети мониторинга.........................................................	149
7.2. АСК загрязнения окружающей среды........................................................	150
7.2.1. Общая характеристика АСК...............................................................	150
7.2.2. АСК природных и сточных вод.........................................................	158
7.2.2. АСК загрязнения воздушной среды...................................	165
7.2.3. АСК почв.............................................................................................	177

Предисловие

Высокие темпы развития промышленности требуют повышенного внима ния к проблеме охраны окружающей среды от загрязнения. При этом создание эффективной системы контроля состояния объектов окружающей среды отно сится к числу первостепенных мероприятий.

Промышленный экологический анализ рассматривается в качестве меха низма управления природопользования. Объектами экологического анализа яв ляются состояние окружающей природной среды, ее отдельных объектов (ат мосферный воздух, воды пресноводных водоемов, почва и снежный покров), степень их изменения под влиянием хозяйственного развития. Результаты эко логического анализа используются в административных методах регулирования экологических отношений и управления качеством окружающей природной среды.

Перед авторами настоящего учебного пособия стояла задача проработать и систематизировать обширный круг эколого-аналитических вопросов, связан ных с необходимостью решения практических задач контроля загрязнения, свя занного с деятельностью промышленных предприятий.

В учебном пособии рассмотрены вопросы организации и проведения про мышленного экологического анализа. Освещены приемы отбора проб из объек тов окружающей среды, их подготовки к анализу и консервации. Приведены характеристики часто используемых и наиболее эффективных методов анализа, а также рекомендации по их выбору при решении конкретных задач. Обсужда ются общие вопросы автоматизированного и автоматического контроля содер жания загрязняющих веществ в природных объектах.

Предлагаемое учебное пособие разработано коллективом авторов, рабо тающих на разных факультетах Пермского государственного технического университета, с участием специалистов из Технического университета г.Вены (Австрия) и Высшей технической школы г. Висбадена (Германия). Ценные ре комендации по структуре и содержательной части пособия получены от про фессора Рольфа Штайнера, принятого в авторский коллектив. При написании учебного пособия также использованы материалы следующих зарубежных мо нографий: A.Kasper, Skriptum zur Vorlesung «Technischer Umweltanalytik», TU Wien, 1997^ E.Rosenberg.Skriptum zur Vorlesung «Qualitatssicherung in der Analytischen Chemie», TU Wien, 1998; G.Haberhauer» Skriptum zur Vorlesung «Chemie und Analytik des Bodes», TU Wien, 1997.

При формировании отдельных разделов учебного пособия были использо ваны материалы следующих монографий:

1. Другое Ю.С., Беликов А.Д., Дьякова Г.А., Тульчинский В.М. Методы анализа загрязнения воздуха. М.: Химия, 1984.

2. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984.

3.Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.186-89. М.,

1991.

4.Дегтев М.И., Стрелков В.В., Гельфенбуйм И.В. Экологический монито ринг. Пермь, 1999.

5.Другое Ю.С. Экологическая аналитическая химия. СПб.^2000. Авторский коллектив признателен рецензентам доктору химических наук,

профессору Виктору Валентиновичу Стрелкову и доктору химических наук, профессору Вадиму Наумовичу Басову за ценные замечания и советы, выска занные при просмотре рукописи.

Авторы выражают благодарность профессору Т.С. Серовой и координато рам программы «TEMPUS-TACIS» A.Zemann и P.Gapka за организационную помощь в создании учебного пособия.

Авторы с благодарностью примут критические замечания и пожелания для улучшения учебного пособия, которые будут учтены при переиздании.

1.АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. С появлением высокоиндустриального общества опасное вмешательст во человека в природу резко усилилось, оно стало многообразнее и может стать реальной угрозой существования человечества. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.

Можно выделить несколько наиболее существенных процессов, опасно влияющих на экологическую ситуацию:

•рост народонаселения планеты;

•урбанизация;

•загрязнение атмосферы, морских акваторий и пресноводных водоемов;

•нарушение почвенного покрова и ценных ландшафтов;

•увеличение объема отходов производства и потребления;

•снижение численности и разнообразия животного и растительного

мира.

Соблюдение природоохранных и ресурсосберегающих правил, требований и норм воздействия деятельности человека, активно или косвенно изменяющей состояние окружающей среды, а также контроль качества объектов биосферы являются основной целью экологического контроля. Экологический контроль - неотъемлемая часть системы инженерно-экологического обеспечения про мышленной деятельности.

Особенности экологического'контроля для промышленных производств, строительства и других видов деятельности определяются характером загряз нения (тип загрязняющих веществ, объекты загрязнения, масштаб влияния, ре жим внесения загрязнений и др.). Характер загрязнения во многом определяет ся видом производства.

Рассмотрим основные виды промышленного производства как источника загрязнения окружающей среды.

Виды антропогенной деятельности и характеристика основных источни ков загрязнения биосферы представлены в табл. 1.1.

Виды антропогенной деятельности и характер источников загрязнения

	Вид			Характеристика					Объекты	Тип источ	Режим
деятельности				загрязнения					загрязне	ника	загряз
									ния		нения
	1				2				3	4	5
Добыча		твер	Преобладает			минераль			Почва,	Точечный	Посто
дых	полезных		ный состав загрязнения					в	водные	или пло	янный
ископаемых			виде	стоков (шахтные				и	объекты	щадной
			рудничные воды) и твер
			дых отходов (шламы, по
			родные отвалы)
Добыча		жид	Преобладает			органиче			Почва,	Точечный	Посто
ких	горючих		ский состав в виде стоков						водные		янный
полезных		ис	(утечка нефти)			и выбро			объекты,		и ава
копаемых			сов (утечка газообразных						воздушная		рий
			углеводородов),			в	мень		среда		ный
			шей	степени		минераль
			ный состав в виде стоков
			минерализованных				неф
			тяных вод
Производство			Преобладает			минераль			Воздушная	Точечный	Посто
энергии			ный состав в виде выбро						среда,		янный
			сов	(газообразные			про		водные
			дукты сгорания и золы), в						объекты,
			меньшей степени твердых						почва
			отходов		(золотя аковые
			хранилища), стоков
Транспорт			Преобладает			минераль			Воздушная	Линейный	Циклич
			ный состав в виде выбро						среда, в		ный,
			сов	(газообразные			про		меньшей		посто
			дукты сгорания			с приме			степени		янный
			сью аэрозольных частиц),						почва
			в меньшей степени				орга
			нический		состав в		виде

стоков (промывочные во ды с углеводородами)

1			2.				3	4	5
Промышлен	Минеральный			и	органи		Воздушная	Точечный	Посто-
ное производ	ческий		состав		в	виде	среда,	для каждо	1 янный
ство	твердых		отходов		(шлаки,		водные	го объекта,	для. про
	осадки	очистных			соору		объекты,	площад	мыш
	жений, пыль, производст						почва	ной для	ленных
	венный брак, остатки сы							крупных	зон,
	рья и т.п.), в виде жидких							промыш	циклич
	отходов		(отработанные					ленных	ный,
	растворы), выбросы					(па-		комплек	аварий
	ропылегазовые			выбросы,				сов	ный
	аэрозоли,			воздушно					для от
	пылевые		вентиляционные						дель
	выбросы), в виде стоков								ных
	(промывные			жидкости,					пред
	отработанные			растворы,					при
	условно чистые воды)								ятий
Земледелие	Преобладает			минераль			Почва,	Площад	Циклич
	ный состав (удобрения), в						растения	ной	ный
	меньшей		степени органо
	минеральный			(ядохими
Животновод	каты)
Животновод	Преобладает			органиче			Водные	Точечный	Посто
ство	ский состав в виде стоков						объекты,		янный
Коммуналь	Минеральный			и	-органи		почва
Коммуналь	Минеральный			и	-органи		Водные	Точечный,	Посто
ное хозяйство	ческий состав в виде сто						объекты,	площад	янный
	ков (бытовая канализация,						почва,	ной
	ливневые		стоки),		в	виде	воздушная
	твердых		отходов		(быто		среда
	вой и	строительный				му

сор), в меньшей степени в виде выбросов

Наиболее масштабным является химическое загрязнение окружающей среды в целом и еб отдельных компонентов. Загрязненное состояние природ ных объектов влияет на здоровье человека путем прямого воздействия на орга низм и косвенно, изменяя качество привычной среды обитания.

1 / 181 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
12.11.20235.19 Mб2Промышленные роботы в литейном производстве..pdf
#
12.11.20232.26 Mб3Промышленные роботы. Ч. 1.pdf
#
12.11.20233.86 Mб0Промышленные роботы. Ч. 2.pdf
#
12.11.20235.32 Mб0Промышленные роботы. Ч. 3.pdf
#
12.11.202314.26 Mб0Промышленные системы водоснабжения и водоотведения. Ресурсосберегающие технологии очистки воды.pdf
#
12.11.202311.05 Mб1Промышленный экологический анализ..pdf
#
12.11.202314.59 Mб4Пространственная модель турбулентного обмена..pdf
#
12.11.20238.66 Mб1Пространственное развитие городских систем..pdf
#
19.11.202337.49 Mб0Пространственные задачи теории пластичности..pdf
#
12.11.20236.9 Mб1Противопожарное водоснабжение..pdf
#
12.11.20231.49 Mб0Прототипирование сетевой системы управления. Разработка Windows-приложения удаленного контроллера прототипа робота-официанта на базе PROMOBOT V.4.pdf