20120111150921ch2

Задания для самостоятельной работы:

1)рассчитайте величины суммарного показателя загрязнения атмосферного воздуха по годам;

2)рассчитайте коэффициент корреляции между загрязнением атмосферного воздуха и заболеваемостью населения болезнями органов дыхания по отдельным нозологическим формам;

3)оцените достоверность рассчитанного коэффициента корреляции; сформулируйте заключение.

Контрольные вопросы:

1.Что такое корреляционная связь? Характеристика степени связи между изучаемыми явлениями по величине коэффициента корреляции.

2.Проведите сравнительную характеристику функциональной и корреляционной связи.

3.В каких случаях используются ПДКмр (максимально разовая предельно допустимая концентрация) и ПДКсс (среднесуточная предельно допустимая концентрация)?

4.Какие классы опасности ксенобиотиков выделяют?

5.Как оценить достоверность рассчитанного коэффициента корреляции?

Лабораторная работа 2.5: «Количественное определение сульфатов в воде»

Цель работы: овладеть навыками количественного определения сульфатов в водопроводной воде.

Задачи:

1)усвоить этапы количественного определения сульфатов в воде;

2)овладеть навыками построения калибровочного графика;

3)научиться оценивать результаты расчетов.

Круговорот серы в биосфере связан с образованием сульфатов. Являясь составной частью белковых структур, сера при разложении и последующем окислении превращается в соли серной кислоты (сульфаты). Сульфаты могут быть показателем загрязнения поверхностных вод животными отбросами и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию, вызывают диспепсические расстройства. В водопроводной воде содержание сульфатов не должно пре-

вышать 500 мг/дм3 («Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

СанПиН 10-124 РБ 99»).

Сущность метода. Определение сульфатов основано на учете степени помутнения воды от сульфата бария, образовавшегося при взаимодействии сульфат-иона с хлоридом бария.

Порядок работы и измерение концентрации сульфатов

В пробирку наливают 5 мл исследуемой водопроводной воды, добавляют 0,5 мл разведенной в 10 раз соляной кислоты. Одновременно готовят стандартную шкалу по таблице 2.5.1:

21

Получают стандартную шкалу с содержанием 20, 40, 80, 160 мг/л суль- фат-иона. Прибавляют в каждую пробирку шкалы по 0,5 мл разведенной соляной кислоты. Затем в исследуемую воду и пробирки шкалы вносят по 1 мл 5 %-ного раствора хлорида бария и хорошо перемешивают. С помощью фотоэлектроколориметра оценивают мутность полученных растворов при длине волны 750 нм (красный светофильтр в кюветах с длиной оптического пути 10 мм), принимая пробирку № 1 за контроль. Правила пользования прибором ФЭК-2МП даны в приложении 2.

Произведите построение калибровочного графика в координатах D-750 нм — С (мг/л). Используя калибровочный график, найдите содержание сульфатов в воде.

Задания для самостоятельной работы:

1)изучите сущность методики определения сульфатов в воде;

2)проведите измерения и постройте калибровочный график;

3)определите содержание сульфатов в пробе водопроводной воды и оцените полученные результаты.

Контрольные вопросы:

1.Что такое ПДК?

2.О чем свидетельствует показатель уровня сульфатов в водопроводной воде, превышающий ПДК?

3.На чем основана методика определения сульфатов в воде?

4.Назовите основные мишени сульфатов в организме человека.

5.Порядок работы на фотоэлектроколориметре.

6.Как оценить полученные результаты по определению сульфатов в воде?

Лабораторная работа 2.6: «Определение пестицидов в атмосферном воздухе.

Определение метионина»

Цель работы: овладеть навыками количественного определения пестицидов в атмосферном воздухе.

Задачи:

1)усвоить этапы количественного определения метионина в пробе атмосферного воздуха;

2)овладеть навыками построения калибровочного графика;

3)научиться оценивать результаты расчетов.

22

Сущность метода. Определение основано на образовании окрашенного соединения при взаимодействии метионина с нитропруссидом натрия и последующем фотометрическом определении окрашенного соединения.

Нижний предел обнаружения — 25 мкг в 10 мл раствора, точность измерения — примерно 25 %, определяемые концентрации — 0,08–2,7 мг/м3.

Предельно допустимая максимально разовая концентрация метионина в воздухе — 0,6 мг/м3.

Порядок работы и измерение концентрации пестицида

Отбор проб. Для определения разовой концентрации воздух аспирируют 20 мин через фильтр АФА-В-10 со скоростью 15 л/мин.

Ход анализа. Для построения калибровочного графика на фильтры наносят: 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6 мл рабочего стандартного раствора метионина, что соответствует его содержанию в каждом стандарте: 25; 50; 100; 200; 400; 600; 800 мкг (см. табл. 2.6.1). Контрольную пробу (К) готовят, используя чистый фильтр. Исследуемой пробой является фильтр, использовавшийся во время аспирации воздуха.

Таблица 2.6.1

Все фильтры (контроля, калибровочной шкалы и исследуемой пробы) обработать дистиллированной водой общим объемом 10 мл минус объем внесенного раствора метионина. Тщательно перемешать и из каждой чашки перенести по 3 мл раствора пипеткой в соответствующие пробирки согласно таблице 2.6.2.

Таблица 2.6.2

Затем во все пробирки с 3 мл экстракта добавляют по 0,1 мл 40 %-ного раствора гидроксида натрия, смесь встряхивают, приливают по 0,1 мл 10 %-ного раствора нитропруссида натрия (обязательно встряхнуть) и по 1 мл разбавленной (1:1) серной кислоты и встряхивают (см. таблицу 2.6.2).

Интенсивность окраски раствора измеряют при длине волны 496 нм относительно контрольного раствора (К). По результатам измерения строят гра-

23

фик зависимости оптической плотности (D, нм) от содержания метионина (С, мкг/мл). Содержание метионина в исследуемой пробе находят по калибровочному графику.

Концентрацию метионина в атмосферном воздухе С (мг/м3) вычисляют по формуле:

С = а : V,

где а — масса вещества, найденная в пробе, мкг; V — объем исследуемой пробы воздуха (л), приведенный к нормальным условиям (0 °С, 101080 Па).

Задания для самостоятельной работы:

1)изучите сущность методики определения метионина в пробе атмосферного воздуха;

2)проведите измерения и постройте калибровочный график;

3)рассчитайте содержание метионина в образце и оцените полученные результаты.

Контрольные вопросы:

1.На чем основана методика определения пестицидов в пробе атмосферного воздуха?

2.Как производится отбор проб воздуха для определения концентрации метионина?

3.Порядок работы на фотоэлектроколориметре.

4.Как оценить полученные результаты определения метионина?

Лабораторная работа 2.7: «Количественное определение нитритов (нитратов)

в растительных продуктах»

Цель работы: овладеть навыками количественного определения нитратов (нитритов) в растительных образцах.

Задачи:

1)усвоить этапы количественного определения нитратов (нитритов) в растительных образцах;

2)овладеть навыками построения калибровочного графика;

3)научиться оценивать результаты расчетов.

Принцип метода. Определение основано на изменении окраски нейтрального красного в кислой среде в присутствии бромида калия и гипофосфита натрия в зависимости от содержания нитрита натрия и последующем фотоколориметрическом определении окрашенного раствора на ФЭКе при длине волны 530 нм (зеленый светофильтр, кювета 10 мм).

Меры предосторожности при работе

1.При работе с реактивами следует соблюдать осторожность, особенно с 4,25 М раствором серной кислоты. Строго соблюдайте правила техники безопасности.

2.При попадании реактивов в глаза их следует тщательно промыть стру-

ей воды.

24

3. При попадании реактивов на кожу их следует смыть обильной струей воды. Во всех случаях небрежного использования реактивов необходимо обращаться за помощью к преподавателю.

Порядок работы и измерение концентрации

1.Приготовление пробы: 20 г измельченных овощей (капусты) помещают в химический стакан, заливают 40 мл нагретой до 55 °С дистиллированной водой и настаивают в течение 10 мин при периодическом помешивании. Затем фильтруют через ватный фильтр в мерную колбу вместимостью 200 мл, навеску, оставшуюся на фильтре, несколько раз промывают водой, фильтрат охлаждают и доводят до метки дистиллированной водой.

2.Построение калибровочного графика. Для количественной оценки результатов измерения необходимо построить калибровочный график (табл. 2.7.1). Внимание! После прибавления каждого реактива содержимое про-

бирок тщательно перемешать.

Таблица 2.7.1

Ход работы

В соответствующие пробирки, подписанные согласно табл. 2.7.1, внести указанные реактивы, строго соблюдая последовательность и тщательно перемешивая содержимое после прибавления каждого реактива. С помощью ФЭКа (включить за 15 мин до измерения) измерить интенсивность окраски растворов стандартной шкалы, которая уменьшается с насыщенно-малиновой до светлофиолетовой, и исследуемых проб при длине волны 530 нм в кюветах с длиной оптического пути 10 мм против дистиллированной воды. Измерения провести в течение 5–10 мин. Построить калибровочный график зависимости оптической плотности (D, нм) от концентрации нитритов (С, мкг/мл). Используя калибровочный график, найти содержание нитритов в исследуемых пробах.

Пример расчета концентрации аниона нитрита в капусте:

С(мг/л) = Х × 10,

где 10 — коэффициент пересчета разведения навески капусты при приготовлении пробы; Хмкг/мл — найденное по калибровочному графику количество нитритов в пробе экстракта капусты.

Примерная таблица зависимости оптической плотности (D, нм) от концентрации нитрит-иона (С, мкг/мл) для построения калибровочного графика.

25

Таблица 2.7.2

Оценка результата исследования. Сравните полученные данные Х с

ПДК для данного растительного продукта.

Задания для самостоятельной работы:

1)изучите сущность методики определения нитратов (нитритов) в сырых растительных образцах;

2)проведите измерения и постройте калибровочный график;

3)рассчитайте содержание нитратов (нитритов) в образце и оцените полученные результаты.

Контрольные вопросы:

1.На чем основана методика определения нитратов (нитритов) в растительных образцах?

2.Каков метаболизм нитратов в растениях?

3.Каковы основные мишени нитратов и нитритов в организме человека?

4.Как производится отбор проб растительных образцов для определения концентрации нитратов?

5.Как оценить полученные результаты по определению нитратов в растительных образцах?

Лабораторная работа 2.8: «Определение неорганических загрязняющих веществ

в питьевой воде»

Цель работы: овладеть навыками количественного определения неорганических загрязняющих веществ (железа) в питьевой воде.

Задачи:

1) усвоить методику количественного определения железа в питьевой

воде;

2)закрепить навыки работы на фотоэлектроколориметре;

3)научиться оценивать результаты измерения и расчетов.

Сущность метода. Батофенантролин образует с ионами двухвалентного железа комплекс красного цвета, который фотоколориметрируют при длине волны 510–550 нм. По содержанию железа в эталоне рассчитывают его содержание в питьевой воде. Содержание железа в питьевой воде регламентируется и составляет не более 0,3 мг/дм3 («Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПиН 10-124 РБ 99»).

Реактивы. Реактив № 1. В мерную колбу емкостью 100 мл наливают 3 мл тиогликолевой кислоты и объем доводят до метки 2 М раствором соляной кислоты. Раствор устойчив при хранении.

26

Реактив № 2. Раствор батофенантролина (0,46 мМ) в 2 мМ растворе уксуснокислого натрия.

Эталонный раствор — 17,9 мкМ/л сернокислого аммоний-железа.

Порядок работы и измерение концентрации железа в воде

Втри чистых пробирки наливают реактивы в соответствии с таблицей

2.8.1.Содержимое пробирок перемешивают и во все пробирки добавляют по 1 мл реактива № 2. Через 10–15 мин измеряют оптическую плотность пробы

питьевой воды (А1) и эталона (А2) против контрольного раствора с помощью фотоэлектроколориметра ФЭК-2МП при длине волны 510–550 нм.

Расчет содержания железа в питьевой воде: содержание железа в питьевой воде вычисляют по следующей формуле:

Железо (мг/л) = 1,07 × А1/А2.

На основании полученных данных делают выводы.

Меры предосторожности при работе

1.В реактиве № 1 содержится тиогликолевая кислота, которая относится

кгруппе ядовитых и едких веществ, а также соляная кислота. При отмеривании реактивов следует соблюдать осторожность и использовать только пипетки с дозаторами. При попадании реактива в глаза их следует промыть струей воды. При попадании на кожу ее следует смыть водой с мылом.

2.Во всех случаях небрежного использования реактивов необходимо обратиться за помощью к преподавателю.

Задания для самостоятельной работы:

1)изучите сущность методики определения железа в питьевой воде;

2)проведите измерения и расчеты;

3)оцените полученные результаты.

Контрольные вопросы:

1.На чем основана методика определения железа в питьевой воде?

2.Как оценить полученные результаты по определению железа в воде?

3.Медицинские последствия недостаточного и избыточного поступления железа в организм человека.

27

Лабораторная работа 2.9:

«Оценка электромагнитной обстановки в помещении»

Цель работы: овладеть навыками количественного определения параметров электрического и магнитного полей в жилом помещении.

Задачи:

1)усвоить методику количественного определения параметров электрического и магнитного полей;

2)усвоить принцип работы измерителя параметров электрического и магнитного полей «ВЕ-МЕТР-АТ-002»;

3)научиться оценивать результаты измерений.

Измеритель параметров электрического и магнитного полей ВЕ-МЕТР-АТ-002

Измеритель параметров электрического и магнитного полей ВЕ-МЕТР- АТ-002 предназначен для контроля норм по электромагнитной безопасности видеодисплейных терминалов в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96.

Диапазоны измерения:

лебания электрического напряжения, частотной фильтрации и усиления этих колебаний с последующим их декодированием.

Сигнал, уловленный детектором, поступает на аналогово-цифровой преобразователь, результирующие анализируются встроенным микропроцессором. Результат измерения выводится на жидкокристаллический индикатор на передней панели прибора (рис. 2.9.1).

Порядок работы

По выбору пользователя может быть установлен либо режим непрерывного измерения среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока (режим «НЕПРЕРЫВНО»), либо ре-

28

жим измерения абсолютной величины полного вектора, включающий измерения трех компонент среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока и последующее вычисление абсолютной величины вектора напряженности электрического поля и плотности магнитного потока (режим «АТТЕСТАТ»).

Первый режим целесообразно использовать для общего обследования рабочих помещений, определения среднего уровня электромагнитного излучения в помещении, поиска возможных источников излучения. Второй режим целесообразно использовать при аттестации рабочих мест операторов ВДТ и других электротехнических устройств.

При измерениях напряженности электрического поля и плотности магнитного потока следует закрепить прибор на диэлектрической штанге и держать (а также перемещать) прибор только с ее помощью. При проведении аттестационных измерений штангу следует крепить на диэлектрическом основании.

Результаты измерений параметров электрического поля в диапазонах 1 и 2 выдаются в единицах В/м (вольт на метр), результаты измерений параметров магнитного поля в диапазоне 1 выдаются в единицах мкТл (микротесла), в диапазоне 2 — в единицах нТл (нанотесла).

Для выбора первого режима следует при высвечивании на индикаторе надписи «Выберите режим» кнопкой «ВЫБОР» выбрать (добиваясь мигания соответствующей надписи) режим непрерывного измерения. Кнопкой «ВВОД» включить выбранный режим измерений.

Далее следует разместить измеритель передней торцевой частью в точке измерения и считать показания индикатора. Перемещая измеритель в различные точки рабочего помещения можно определить величину среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в этих точках. Результат измерения относится к точке, в которой находится геометрический центр передней торцевой панели прибора.

Для выбора второго режима следует при высвечивании на индикаторе надписи «ВЫБЕРИТЕ РЕЖИМ» кнопкой «ВЫБОР» выбрать (добиваясь мигания соответствующей надписи) режим «АТТЕСТАЦИЯ» (измерение полного поля). Кнопкой «ВВОД» включить выбранный режим измерений.

Поместить измеритель таким образом, чтобы геометрический центр передней торцевой панели прибора находился в точке измерения (на расстоянии 0,5 м от экрана видеодисплейного терминала на перпендикуляре к его центру). Начальная ориентация прибора должна быть такой, чтобы стрелка на лицевой панели располагалась горизонтально — перпендикулярно плоскости экрана видеодисплейного терминала. Нажатием кнопки «ВВОД» включить измерение.

Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, переориентировать измеритель так, чтобы стрелка, оставаясь в горизонтальной плоскости, была ориентирована параллельно плоскости экрана видеодисплейного терминала. Нажатием кнопки «ВВОД» включить измерение.

Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, переориентировать измеритель так, чтобы стрелка на лицевой панели была расположена вертикально. Нажатием кнопки «ВВОД» включить измерение.

29

Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, нажать на кнопку «ВВОД». Результаты проделанных измерений будут автоматически обработаны процессором измерителя и абсолютные величины векторов напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в двух частотных диапазонах будут высвечены на индикаторе измерителя.

После окончания измерений следует записать результаты в протокол измерений и, нажав на кнопку «ПИТАНИЕ», выключить прибор. Индикатор на панели измерителя погаснет.

Таблица 2.9.1

Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений

Задания для самостоятельной работы:

1)изучите сущность методики определения параметров электрического и магнитного полей в жилом помещении;

2)усвойте принцип работы измерителя параметров электрического и магнитного полей «ВЕ-МЕТР-АТ-002»;

3)оцените результаты измерений.

Контрольные вопросы:

1.Для каких целей может использоваться прибор ВЕ-МЕТР-АТ-002?

2.Опишите принцип действия прибора, а также назовите диапазон частот и значений измеряемых параметров.

3.Опишите алгоритм определения параметров электрического и магнитного полей в помещении прибором ВЕ-МЕТР-АТ-002.

30