Логотип ГостАссистент
Безлимитный доступ к 65.000 нормативам от 550 ₽ в месяц
Безлимитный доступ к 65.000 нормативам от 550 ₽ в месяцПодробнее
Главная/Нормы и стандарты/Руководящий документ РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы (Часть I. Разделы 5-9).

Руководящий документ РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы (Часть I. Разделы 5-9).

        РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы (Часть I. Разделы 1-5)

РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы (Часть I. Разделы 5-9)                

РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы (Части II, III. Приложения к части I)               

 

 5.3. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

 

      

 

 5.3.1. Азотсодержащие соединения

     

5.3.1.1. Амины алифатические: метиламин, диметиламин, триметиламин, диэтиламин,

триэтиламин (ГХ-метод)*

_________________

* Методика разработана в НПО "Тайфун".

 

Методика предназначена для определения концентрации метиламина, диметиламина, триметиламина, диэтиламина и триэтиламина в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазоны измеряемых концентраций аминов, а также значения их максимальной разовой и средней суточной предельно допустимых концентраций в атмосферном воздухе (ПДК
и ПДК
) представлены в табл.5.35.
 

Таблица 5.35

     

Диапазоны измеряемых концентраций и ПДК алифатических аминов

в атмосферном воздухе (мг/м
)
 

 

 

 

 

Определяемое вещество

ПДК
 
ПДК
 

Диапазон измеряемых концентраций

Метиламин

Не установлена

0,004-0,2

Диметиламин

0,005

0,005

0,004-0,2

Триметиламин

0,04

0,04

0,004-0,2

Диэтиламин

0,05

0,05

0,02-0,5

Триэтиламин

0,14

0,12

0,02-0,5

 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологических исследований, при определении концентрации аминов в атмосферном воздухе в диапазоне 0,02-0,5 мг/м
при доверительной вероятности 0,95 погрешность измерений не превышает
±15%,
в диапазоне 0,004-0,02 мг/м
не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Определяемые вещества абсорбируют пленочным хемосорбентом, элюируют образовавшиеся соли аминов разбавленным раствором хлористого аммония, обрабатывают полученный раствор гидроксидом калия в герметичном сосуде и выполняют газохроматографический анализ газовой фазы этого сосуда.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет 500" с пламенно-ионизационным детектором или другой с чувствительностью по пропану не менее 1,0
·10
мг/см
 

по ТУ 1.550.150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность 10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер, класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Колбы мерные 2-100-2 - 10 шт.

по ГОСТ 1770-74Е

 

Пипетки мерные

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-5 - 2 шт.

 

 

 

6-2-10 - 5 шт.

 

 

 

4-2-1 - 2 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор водородный

по ТУ 26-05-463-76

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Насос водоструйный стеклянный

по ГОСТ 10696-75

 

Колонки хроматографические стеклянные 200х0,3 см (I) и 300х0,3 см (II)

по ГОСТ 16285-80

 

Сорбционные трубки СТ 212 (маркировка 2)

по ТУ 25-1110.039-82

 

Флаконы пенициллиновые вместимостью 16 см
с алюминиевыми колпачками и резиновыми пробками
 

 

 

 

Пресс для обжима колпачков на флаконах

по ТУ 42-2-2442-73

 

Шприц медицинский комбинированный для туберкулина вместимостью

1 см
 

по ТУ 64-1-378-78

 

Пробирки

по ГОСТ 23932-79Е

 

П 4-10-14/23 - 14 шт.

 

 

 

П-4-5-14/23 - 14 шт.

 

 

 

Ампулы стеклянные вместимостью 1 см
 

по ГОСТ 18122-75

 

3.4. Материалы

 

 

 

Азот технический

по ГОСТ 9293-74

 

Водород технический

по ГОСТ 3022-80

 

Воздух сжатый

 

 

 

Стекловата

 

 

 

Пленка фторопластовая

по ГОСТ 24222-80

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Аммоний хлористый, х.ч.

по ГОСТ 3773-72

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Ацетиленовая сажа, покрытая пироуглеродом, зернением 0,25-0,50 мм (носитель для хроматографической колонки II)

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-77

 

Гексаметилдисилоксан, ч.

по ТУ 6-09-11-647-75

 

Диметиламина гидрохлорид, ч.

по ТУ 6-09-905-76

 

Диэтиламина гидрохлорид, ч.

по ГОСТ 13279-77

 

Калия гидроксид, ос.ч.

по ОСТ 6-01-301-74

 

Кислота серная, ос.ч.

по ГОСТ 14262-78

 

Метиламина гидрохлорид, ч.

по ТУ 6-09-3755-74

 

Полисорб 30/160 зернением 0,25-0,5 мм

(носитель для хроматографической колонки I)

 

 

 

Полиэтиленгликоль 6000 (карбовакс 6000)

 

 

 

Полиэтиленгликоль 20000 (карбовакс 20 М)

 

 

 

Толуол, ч.д.а.

по ГОСТ 5789-78

 

Триметиламина гидрохлорид, ч.

по ТУ 6-09-3931-75

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-11-906-77

 

Этанол, ректификат

по ТУ 6-09-4263-76

 

 

по ГОСТ 5962-67*

 

 

 

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры

 

Стеклянные колонки промывают дистиллированной водой, ацетоном, толуолом и заполняют раствором гексаметилдисилоксана (см. п.7.3, перечисление 1). Этим же раствором обрабатывают стекловату, применяемую для закрепления насадки в колонке, и медицинский шприц вместимостью 1 см
(шприц в разобранном виде помещают в мерный цилиндр с указанным раствором). Через 5-10 ч раствор сливают, колонку высушивают в токе воздуха, а шприц и стекловату - в сушильном шкафу при температуре 70-80
°
С. На канюлю силанизированного шприца надевают иглу, набирают в шприц 1 см
воздуха, герметизируют его (втыкают иглу в край использованной резиновой прокладки от испарителя хроматографа), продвигают поршень шприца до отметки 0,5 см
и полностью погружают его в чашку с водой. Если в течение 15 с не наблюдается выделения пузырьков воздуха, то шцриц пригоден для дозирования газа в хроматограф. Через 2 недели силанизирование шприца и испытание его герметичности повторяют.
 
В фарфоровую чашку высыпают 8 г полисорба 30/160 (колонка I) или 8 г ацетиленовой сажи (колонка II) и заливают 60 см
раствора гидроксида калия (см. п.7.3, перечисление 2). Испаряют этанол при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане или лампой накаливания мощностью 100 Вт до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Работу необходимо производить в вытяжном шкафу. Затем насадку заливают 60 см
раствора полиэтиленгликоля 6000 (колонка I) или 20000 (колонка II) (см. п.7.3, перечисление 3), удаляют хлороформ так же, как этанол, и окончательно высушивают насадку при температуре 80-90
°
С в течение 30 мин.
 
В силанизированную колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон силанизированной стекловаты и присоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Постукивая по колонке, засыпают в нее через воронку полученную насадку в таком количестве, чтобы участок колонки, входящий в испаритель, остался пустым. Отсоединив заполненную колонку от насоса, вкладывают в нее второй тампон стекловаты и продвигают его до насадки. Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 40 см
/мин сначала при программировании температуры от комнатной до 160
°
С со скоростью 2
°
С/мин, а затем в изотермическом режиме при 160
°
С в течение 5-10 ч, при этом в испаритель вкалывают 15-20 раз по 10 мм
свежепрокипяченной дистиллированной воды, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор гексаметилдисилоксана. 5 см
гексаметилдисилоксана растворяют в 30 см
толуола.
 
2) Раствор гидроксида калия. 0,35-0,40 г гидроксида калия растворяют в 60 см
этанола.
 
3) Раствор полиэтиленгликоля (ПЭГ). 0,3 г полиэтиленгликоля 20000 или полиэтиленгликоля 6000 растворяют в 60 см
хлороформа.
 
4) Серная кислота, 15%-ный раствор. В мерную колбу вместимостью 100 см
помещают 50-60 см
дистиллированной воды, приливают 8,15 см
концентрированной серной кислоты и доводят объем раствора до 100 см
.
 

5) Серная кислота, 1,5%-ный раствор. Готовят разбавлением 15%-ного раствора (см. перечисление 4) дистиллированной водой в 10 раз.

 

6) Раствор хлористого аммония 1600 мкг/см
. В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят 0,16 г хлористого аммония и добавляют дистиллированную воду до метки.
 
7) Раствор хлористого аммония 160 мкг/см
готовят разбавлением раствора хлористого аммония (см. перечисление 6) в 10 раз дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 
8) Раствор хлористого аммония 1600 мкг/см
в 1,5%-ной серной кислоте. В мерную колбу вместимостью 100 см
отвешивают 0,16 г хлористого аммония и добавляют 1,5%-ный раствор серной кислоты (см. перечисление 5) до метки.
 
9) Раствор хлористого аммония 160 мкг/см
в 1,5%-ной серной кислоте. Готовят разбавлением раствора хлористого аммония по перечислению 8 в 10 раз 1,5%-ным раствором серной кислоты (см. перечисление 5) в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 
10) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят по 80-100 мг гидрохлоридов метиламина, диметиламина и триметиламина и добавляют 1,5%-ный раствор серной кислоты (см. перечисление 5) до метки. Срок хранения раствора 20 сут.
 
11) Градуировочный раствор Б. Готовят разбавлением градуировочного раствора А в 10 раз 1,5%-ным раствором серной кислоты (см. перечисление 5) в мерной колбе вместимостью 100 см
. Срок хранения раствора 20 сут.
 
12) Градуировочный раствор В. В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят по 100-150 мг диэтиламина гидрохлорида и триэтиламина гидрохлорида и добавляют 1,5%-ный раствор серной кислоты (см. перечисление 5) до метки. Срок хранения раствора 20 сут.
 
13) Градуировочный раствор Г. Готовят разбавлением градуировочного раствора В в 10 раз 1,5%-ным раствором серной кислоты (см. перечисление 5) в мерной колбе вместимостью 100 см
. Срок хранения раствора 20 сут.
 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика определяемого вещества от его массы в анализируемой пробе, устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из семи градуировочных растворов, готовят последовательным двухкратным разбавлением градуировочного раствора Б или Г. В семь пронумерованных пробирок П4-10 вместимостью 10 см
пипеткой вносят по 5 см
раствора хлористого аммония 160 мкг/см
в 1,5%-ной серной кислоте (см. п.7.3, перечисление 9). Той же пипеткой отбирают 5 см
градуировочного раствора Б или Г и переносят его в пробирку N 1. Закрывают пробирку пробкой и перемешивают ее содержимое, после чего 5 см
полученного раствора 1 переносят в пробирку N 2. Аналогично готовят градуировочные растворы 3-7. Срок хранения раствора 5 сут для метиламина, диметиламина и триметиламина и 20 сут для диэтиламина и триэтиламина. Концентрацию аминов в градуировочных растворах рассчитывают по формуле:
 
,
 
где
- концентрация амина в растворе, мкг/см
’;
 
- коэффициент пересчета, равный 0,457 для метиламина, 0,553 для диметиламина, 0,629 для триметиламина, 0,666 для диэтиламина и 0,735 для триэтиламина;
 
- масса соли амина, мг;
 
- номер раствора.
 
В пенициллиновый флакон вместимостью 16 см
засыпают 10 г измельченного гидроксида калия. В ампулу с обломанным кончиком вводят пипеткой 0,7 см
градуировочного раствора солей аминов и устанавливают ампулу во флакон. Закрывают флакон резиновой пробкой с прокладкой из фторопластовой пленки, надевают сверху алюминиевый колпачок и обжимают его прессом. Перемешивают содержимое флакона путем встряхивания, выдерживают 10 мин при комнатной температуре и анализируют газовую фазу флакона, отбирая ее силанизированным шприцем, предварительно нагретым в сушильном шкафу до температуры 60
°
С.
 

Анализ метиламина, диметиламина и триметиламина проводят на колонке I (полисорб 30/160 с 5% ПЭГ-6000+5% КОН) при следующих условиях:

 

 

 

 

     объем вводимой в хроматограф пробы

1 см
 

     температура испарителя

120 °С

     температура термостата колонок

80 °С

     расход газа-носителя (азота)

45 см
/мин
 

     расход водорода

45 см
/мин
 

     расход воздуха

330 см
/мин
 

     скорость протяжки ленты самописца

600 мм/г*

     шкала измерителя тока

(10 ... 200)
·10
А
 

 

 

 

Время удерживания метиламина составляет около 1,5 мин, диметиламина - 3 мин, триметиламина - 4 мин.

 

Анализ диметиламина и триэтиламина проводят на колонке II (ацетиленовая сажа с 5% ПЭГ-20000+5% КОН) при следующих условиях:

 

 

 

 

     объем вводимой в хроматограф пробы

1 см
 

     температура испарителя

160 °С

     расход газа-носителя (азота)

40 см
/
мин
 

     расход водорода

30 см
/мин
 

     расход воздуха

300 см
/мин
 

     скорость протяжки ленты самописца

600 мм/ч

     шкала измерителя тока

(20 ... 200)
·10
А
 

 

Время удерживания диэтиламина составляет около 3 мин, триэтиламина - 7 мин.

 

Измеряют высоты пиков указанных веществ (при наличии интегратора измеряют площади) и приводят их к одной шкале измерителя тока.

 

Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов. Градуировку проверяют 1 раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1-7. Результат измерения не должен отличаться от полученного при градуировке более чем на 5%. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок к отбору проб

 

Чистые сорбционные трубки обрабатывают 15%-ным раствором серной кислоты (см. п.7.3, перечисление 4) в соответствии с п.5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения обработанных трубок в герметичной упаковке не более недели.

 

7.6. Отбор проб

Для отбора проб трубку устанавливают вертикально, к верхнему пустому концу присоединяют аспиратор и пропускают через слой гранул 100 дм
анализируемого воздуха с расходом не более 5 дм
/
мин. После отбора пробы сорбционную трубку закрывают заглушками, помещают в полиэтиленовый пакет и отправляют в лабораторию для анализа.     
 

8. Выполнение измерений

Трубку с отобранной пробой опускают в пробирку П4-5 вместимостью 5 см
концом, содержащим стеклянные гранулы, и вводят пипеткой в трубку 1 см
раствора хлористого аммония концентрацией 160 мкг/см
(см. п.7.3, перечисление 7). Прокачивают раствор 4-6 раз через слой гранул с помощью резиновой груши, вытесняют его остатки и вынимают трубку из пробирки. Отбирают пипеткой 0,7 см
полученного раствора и анализируют его аналогично градуировочным растворам. Массу аминов в пробе, взятой на анализ, определяют с помощью установленной градуировочной характеристики.     
 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).     

 

5.3.1.2. Амины алифатические: диметиламин [58, 59]

Методика предназначена для определения концентрации диметиламина в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,0025-0,1 мг/м
при объеме пробы 300 дм
. Используется для измерения разовых концентраций.     
 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации диметиламина в атмосферном воздухе в диапазоне 0,0025-0,1 мг/м
суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на поглощении диметиламина из воздуха пленочным сорбентом - раствором борной кислоты в глицерине, нанесенным на твердый инертный носитель. Поглощенный диметиламин растворяют в этиловом спирте, добавляют спиртовые растворы аммиака, ацетата меди, сероуглерода, серную и уксусную кислоты. Содержание диметиламина определяют по интенсивности окраски образовавшегося диметилдитиокарбамата меди.

 

Определению диметиламина не мешает присутствие в воздухе аммиака, первичных (в 50-кратных количествах) и третичных аминов. Другие вторичные алифатические амины реагируют аналогично диметиламину.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; цена деления 1 °С; пределы 0-55 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-50-2 - 4 шт.

 

 

 

2-100-2 - 2 шт.

 

 

 

2-200-2 - 2 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 3 шт.

 

 

 

4-2-2 - 4 шт.

 

 

 

2-2-5 - 4 шт.

 

 

 

5-2-10 - 4 шт.

 

 

 

Бюретка 3-2-10-0.02 - 2 шт.

по ГОСТ 20292-74Е

 

3.2. Вспомогательные устройства

 

 

 

Трубки сорбционные СТ 212 или СТ 223 (маркировка 2 или 3)

по ТУ 25-1110.039-82

 

Колба Вюрца вместимостью 200 см
 

 

 

 

Капельная воронка вместимостью 50 см
 

 

 

Трубка стеклянная диаметром 6 мм

 

 

 

Стаканы химические вместимостью 50 см
- 3 шт.
 

по ГОСТ 10394-72

 

Баня водяная

 

 

 

Склянка Дрекселя

 

 

 

Поглотительные приборы Рыхтера - 5 шт.

по ТУ 25-11.1136-75

 

Колбы конические вместимостью 50 см
- 2 шт.
 

по ГОСТ 10394-72

 

Колбы конические вместимостью 200 см
- 2 шт.
 

 

 

 

3.3. Реактивы

 

 

 

Аммиак, ч.д.а.

по ГОСТ 3760-64

 

Глицерин, ч.д.а.

по ГОСТ 6259-75

 

Диметиламин, ч.

по МРТУ 6-09-1169-64

 

Диэтилдитиокарбамат натрия, ч.д.а.

по ГОСТ 8864-71

 

Кадмий уксуснокислый, ч.д.а.

по ГОСТ 5824-71

 

Кислота серная, х.ч.

по ГОСТ 4204-77

 

Кислота серная, 0,05 моль/дм
(0,1 н.) стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Кислота соляная, х.ч.

по ГОСТ 3118-77

 

Кислота соляная, 0,1 моль/дм
(0,1 н.) стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Кислота уксусная ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Кислота борная, х.ч.

по ГОСТ 9659-75

 

Кислота ортофосфорная, х.ч.

по ГОСТ 6552-80

 

Медь уксуснокислая одноводная, х.ч.

по ГОСТ 5852-72

 

Метиловый красный, ч.д.а.

по ГОСТ 5853-51

 

Натрия хлорид, х.ч.

по ГОСТ 4233-77

 

Натрия гидроксид, ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Сероуглерод синт.

по ГОСТ 19213-73

 

Хлорамин Б, ч.

по ТУ 6-09-3021-73

 

Этиловый спирт, х.ч.

по ГОСТ 5962-67

 

Цинк уксуснокислый, ч.д.а.

по ГОСТ 5823-78

 

     

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3

 

Все работы по приготовлению растворов сероуглерода и анализу проб следует проводить под тягой.

 

Спиртовые растворы сероуглерода с истекшим сроком хранения, а также лабораторная посуда, использованная для получения растворов сероуглерода путем разложения диэтилдитиокарбамата натрия, обезвреживаются под тягой спиртовым раствором гидроксида натрия и хлорамина Б, приготовленным согласно перечислениям 1, 2 п.7.2. Затем посуда промывается обычными моющими средствами.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Спиртовой раствор сероуглерода, содержащий 125-130 мг сероуглерода в 1 см
, готовят растворением 1 см
сероуглерода в 9 см
этилового спирта. Раствор устойчив в течение 7 сут при хранении в морозильной камере холодильника в хорошо закупоренной темной склянке.
 

В случае отсутствия сероуглерода его спиртовой раствор получают путем кислотного разложения диэтилдитиокарбамата натрия согласно приложению к данной методике.

 

2) Раствор для дегазации посуды и реактивов, содержащих сероуглерод. 5 г гидроксида натрия растворяют в 100 см
этилового спирта и добавляют 0,5 г хлорамина Б. Этиловый спирт может быть заменен н-пропиловым или изопропиловым.
 
3) Соляная кислота, раствор 0,1 моль/дм
. Готовят из стандарт-титра.
 
4) Серная кислота, раствор 0,005 моль/дм
. Готовят путем разбавления в 10 раз водой раствора концентрацией 0,05 моль/дм
, приготовленного из стандарт-титра.
 
5) Метиловый красный, 0,1%-ный спиртовой раствор. Растворяют 50 мг индикатора в 50 см
этилового спирта.
 
6) Раствор для обработки сорбционных трубок. Готовят насыщенный раствор борной кислоты в глицерине, растворяя при перемешивании 25 г кислоты в 100 см
глицерина. Смесь выдерживают в течение нескольких часов, после чего раствор сливают в склянку с пришлифованной пробкой.
 
7) Раствор аммиака в этиловом спирте концентрацией 7-10 мг/см
. 1 см
25%-ного водного раствора аммиака смешивают с 9 см
этилового спирта. Содержание аммиака в полученном растворе устанавливают титриметрически. Для этого в коническую колбу вместимостью 50 см
вносят 4 см
воды, 1 см
спиртового раствора аммиака, 1 каплю индикатора - раствора метилового красного и титруют раствором соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/дм
до появления устойчивой розовой окраски. 1 см
раствора соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/дм
соответствует 1,7 мг аммиака. Если содержание аммиака превышает 10 мг/см
, раствор разбавляют этиловым спиртом до нужной концентрации. Применяют свежеприготовленный раствор.
 
8) Уксуснокислая медь, 2%-ный раствор. 1 г ацетата меди растворяют в 50 см
дистиллированной воды.
 
9) Раствор уксуснокислой меди в этиловом спирте. 0,5 см
2%-ного раствора ацетата меди приливают к 9,5 см
этилового спирта и перемешивают. Готовят перед употреблением.
 
10) Исходный раствор диметиламина для установления градуировочной характеристики. Готовят из имеющегося в продаже (обычно 30-40%-ного) раствора. 0,5 см
раствора диметиламина вносят в мерную колбу вместимостью 250 см
, доводят водой до метки и перемешивают. Концентрацию диметиламина в исходном растворе устанавливают титриметрически. Для этого в три конические колбы вместимостью 200 см
вносят по 5,0 см
полученного раствора диметиламина, приливают по 25 см
воды, по 2-3 капли раствора метилового красного и титруют раствором серной кислоты концентрацией 0,005 моль/дм
до появления устойчивой розовой окраски. По результатам титрования рассчитывают содержание диметиламина в 1 см
исходного раствора. 1 см
раствора серной кислоты концентрацией 0,005 моль/дм
соответствует 0,45 мг диметиламина.
 
11) Рабочий раствор 1 (
=100 мкг/см
) для установления градуировочной характеристики готовят путем разбавления исходного раствора диметиламина в этиловом спирте в мерной колбе вместимостью 50-100 см
. Раствор устойчив в течение одного рабочего дня.
 
12) Рабочие растворы диметиламина 2 (
=10 мкг/см
) и 3 (
=5 мкг/см
) для установления градуировочной характеристики готовят перед приготовлением градуировочных растворов путем разбавления раствора 1 этиловым спиртом в мерных колбах вместимостью 25-50 см
.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы диметиламина в анализируемом объеме пробы, устанавливают по растворам для градуировки. Растворы для градуировки готовят в пробирках, для чего в каждую пробирку вносят рабочие растворы 2 и 3, этанол согласно табл.5.36 и 0,1 см
раствора для обработки сорбционных трубок.
 

Таблица 5.36

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации диметиламина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раствор для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

Объем рабочего раствора      

 

 

 

 

 

 

 

3 (
=5 мкг/см
), см
 

0,1

0,2

0,5

1,0

-

-

-

2 (
=10 мкг/см
), см
 

-

-

-

-

1,0

1,5

2,0

Объем этанола, см
 

2,8

2,7

2,4

1,9

1,9

1,4

0,9

Масса диметиламина в пробе, мкг

0,5

1,0

2,5

5,0

10,0

15,0

20,0

 

Затем во все пробирки приливают при перемешивании по 0,1 см
раствора аммиака, 0,2 см раствора сероуглерода и 0,2 см
раствора ацетата меди. Через 10 мин добавляют по 0,5 см
концентрированной серной кислоты и 1,2 см
ледяной уксусной кислоты, перемешивают и измеряют оптическую плотность окрашенных в желто-зеленый цвет растворов по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 400 нм. Одновременно анализируют нулевой раствор, содержащий все перечисленные реактивы, кроме диметиламина. Окраска фотометрируемых растворов устойчива в течение 24 ч.
 

Градуировочную характеристику устанавливают на основании средних значений оптической плотности, вычисленных из результатов измерений 5 серий растворов для градуировки. Проверку градуировочной характеристики следует проводить при каждой смене партии реактивов, но не реже одного раза в квартал.

 

7.4. Подготовка сорбционных трубок

 

Чистую сухую трубку устанавливают в пробирку входным отверстием вверх и смачивают слой стеклянных гранул 0,2 см
абсорбирующего раствора (см. п.7.2, перечисление 6), который распределяют по поверхности гранул, затягивая воздух в трубку с помощью груши. Трубки помещают в маркированные пробирки с полиэтиленовыми пробками и транспортируют к месту отбора проб. Срок хранения подготовленных трубок - 2 недели.
 

7.5. Отбор проб

 

Для определения разовых концентраций диметиламина исследуемый воздух с расходом 10 дм
/мин аспирируют в течение 30 мин через сорбционную трубку, подготовленную к отбору проб. При отборе сорбционная трубка, наружные стенки которой защищены полиэтиленовой пленкой, укрепляется в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Воздух должен идти снизу вверх.
 

Срок хранения проб в герметичной упаковке 5 сут. Отбор проб можно проводить в диапазоне температур окружающего воздуха от минус 30 до 30 °С.

 

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку с пробой устанавливают в пробирку слоем стеклянных гранул вниз. В трубку приливают 4,5 см
этилового спирта и тщательно перемешивают содержимое пробирки путем прокачивания раствора через сорбент при помощи резиновой груши, надетой на конец трубки. Трубку вынимают, вытесняя грушей остатки раствора в пробирку. Отбирают 3 см
раствора пробы в пробирку с притертой пробкой, приливают 0,1 см
раствора аммиака, 0,2 см
раствора сероуглерода и 0,2 см
раствора ацетата меди. После добавления каждого реактива раствор перемешивают. Через 10 мин в пробирку прибавляют 0,5 см
концентрированной серной кислоты и 1,2 см
уксусной кислоты. Раствор перемешивают и измеряют оптическую плотность относительно воды. Аналогично анализируют нулевую пробу - сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Измерения проводят так, как указано в п.7.3. Массу диметиламина в фотометрируемом объеме раствора пробы находят по градуировочной характеристике.     
 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).

 

Приложение

     

 

 Получение спиртового раствора сероуглерода

В вытяжном шкафу собирают установку, состоящую из колбы Вюрца вместимостью 200 см
и пяти поглотительных приборов Рыхтера. Колбу закрывают пробкой, снабженной капельной воронкой с трубкой, доходящей почти до дна колбы, и такой же длины трубкой с зажимом для регулирования расхода воздуха через систему. В колбу помещают 5 г диэтилдитиокарбамата натрия, заполняют первый поглотительный прибор 5-7 см
5%-ного раствора ацетата кадмия или 20%-ного раствора ацетата цинка для улавливания следов сероводорода, второй - 5-7 см
концентрированной серной кислоты для улавливания возможного аэрозоля диэтиламина сульфата и осушки газа, третий поглотительный прибор оставляют пустым, а в четвертый и пятый наливают по 5 см
этилового спирта и помещают их в смесь льда с хлоридом натрия или калия. Выходной отвод последнего поглотителя соединяют через ротаметр с водоструйным насосом или электроаспиратором. Приливают из воронки по каплям концентрированную о-фосфорную кислоту (шлиф крана предварительно смачивают той же кислотой) и аспирируют через систему воздух с расходом 0,1-0,2 дм
/мин. Кислоту в количестве 10 см
прибавляют малыми порциями в течение 20 мин при постоянном протягивании воздуха. Реакцию проводят при нагревании, поместив колбу в водяную баню с температурой 70-80
°
С. Для анализа используют раствор из четвертого поглотительного прибора. Чтобы предотвратить возможность попадания непоглощенных паров сероуглерода в воздух, перед электроаспиратором или водоструйным насосом устанавливают склянку Дрекселя со спиртовым раствором гидроксида натрия и хлорамина Б, который связывает и окисляет сероуглерод. Дегазацию использованной посуды и раствора сероуглерода из пятого поглотительного прибора проводят в соответствии с п.4. 5 см
полученного раствора сероуглерода достаточно для проведения 20-22 измерений.
 

При использовании одних и тех же партий диэтилдитиокарбамата натрия, фосфорной кислоты и этанола и выдерживании всех условий синтеза растворы сероуглерода, получаемые в разное время, обеспечивают хорошую воспроизводимость результатов измерения концентрации диметиламина. Поэтому проводить проверку градуировочной характеристики достаточно 1 раз в квартал.

 

5.3.1.3. Амины ароматические: анилин и N-метиланилин (ГХ-метод) [30, 31]

Методика предназначена для определения концентрации анилина, N-метиланилина в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазон измеряемых концентраций ароматических аминов, а также значения их максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимых концентраций в атмосферном воздухе (ПДК
и ПДК
) представлены в табл.5.37.
 

Таблица 5.37

     

Диапазоны измеряемых концентраций и ПДК ароматических аминов

в атмосферном воздухе (мг/м
)
 

 

 

 

 

Определяемое вещество

ПДК
 
ПДК
 

Диапазон измеряемых концентраций

Анилин

0,05

0,03

0,02-0,5

N-метиланилин

0,04

0,04

0,02-0,5

 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологических исследований, при определении концентрации ароматических аминов в атмосферном воздухе в диапазоне 0,02-0,5 мг/м
погрешность измерений не превышает
±18%
при доверительной вероятности 0,95.     
 

2. Метод измерения

Определяемые вещества абсорбируют пленочным хемосорбентом, элюируют образовавшиеся соли аминов водой, обрабатывают полученный раствор избытком щелочи, экстрагируют амины бензолом и выполняют газохроматографический анализ экстракта.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет 500М", снабженный пламенно-ионизационным детектором или другой с чувствительностью по пропану не менее 1,0
·10
мг/см
 

по ТУ 1.550-150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность 10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Колбы мерные 2-100-2 - 4 шт.

по ГОСТ 1770-74Е

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-10 - 2 шт.

 

 

 

6-2-10 - 2 шт.

 

 

 

2-2-5 - 2 шт.

 

 

 

4-2-1 -2 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Редуктор водородный

по ТУ 26-05-463-76

 

Насос водоструйный стеклянный

по ГОСТ 10696-75

 

Колонка хроматографическая стеклянная, 200х0,3 см

по ГОСТ 16285-80

 

Трубки сорбционные СТ 212 (маркировка 2)

по ТУ 25-1110.039-82

 

Флаконы пенициллиновые вместимостью 2 см
с алюминиевыми колпачками и резиновыми пробками
 

 

 

 

Пресс для обжима колпачков на флаконах

по ТУ 42-2-2442-73

 

Микрошприц "Газохром-101" вместимостью 1 мм
 

по ТУ 2505-2152-76

 

Пробирки

по ГОСТ 23932-79

 

П4-10-14/23 - 10 шт.

 

 

 

П4-5-14/23 - 10 шт.

 

 

 

Ампулы стеклянные вместимостью 1 см
 

по ГОСТ 18122-75

 

3.4. Материалы

 

 

 

Азот технический

по ГОСТ 9293-74

 

Водород технический

по ГОСТ 3022-80

 

Воздух сжатый

 

 

 

Стекловата

 

 

 

Пленка фторопластовая

по ГОСТ 24222-80

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Анилин, ч.д.а.

по ГОСТ 5819-78

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Бензол, х.ч.

по ГОСТ 5955-75

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-77

 

Гексаметилдисилоксан, ч.

по ТУ 6-09-11-647-75

 

N, N-Диметиланилин, ч.д.а.

по ГОСТ 5855-78

 

Калия гидроксид, ос.ч

по ОСТ 6-01-301-74

 

Кислота серная, ос.ч

по ГОСТ 14262-78

 

N-Метиланилин, ч.

по ТУ 6-09-2298-74

 

Полиокс-100 (стационарная фаза)

 

 

 

Толуол, ч.д.а.

по ГОСТ 5789-78

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

Целит-545 или цветохром ЗК зернением 0,18-0,25 мм

     

 

 

Этиловый спирт, ректификат

по ГОСТ 5962-67

 

     

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры. Стеклянную колонку промывают с помощью водоструйного насоса дистиллированной водой, ацетоном, толуолом и заполняют ее раствором гексаметилдисилоксана (см. п.7.3, перечисление 1). Этим же раствором обрабатывают стекловату, применяемую для закрепления насадки в колонке. Через 5-10 ч раствор удаляют из колонки и высушивают колонку в токе воздуха.

 

В фарфоровую чашку высыпают 8 г целита-545 и заливают 60 см
раствора гидроксида калия (см. п.7.3, перечисление 2). Этанол испаряют в вытяжном шкафу при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане или лампой накаливания мощностью 100 Вт до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Работу необходимо производить в вытяжном шкафу. Затем насадку заливают 60 см
раствора полиокса-100 (см. п.7.3, перечисление 3), удаляют хлороформ, так же как этанол, и окончательно высушивают насадку при температуре 80-90
°
С в течение 30 мин.
 
В силанизированную колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон силанизированной стекловаты и присоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Осторожно постукивая по колонке, засыпают в нее через воронку полученную насадку в таком количестве, чтобы участок колонки, входящий в испаритель, остался пустым. Отсоединив заполненную колонку от насоса, вкладывают в нее второй тампон стекловаты и продвигают его до насадки. Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 40 см
/мин сначала при программировании температуры от комнатной до 140
°
С со скоростью 2
°
С/мин, а затем в изотермическом режиме при 140
°
С в течение 5-10 ч, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор гексаметилдисилоксана. 5 см
гексаметилдисилоксана растворяют в 30 см
толуола.
 
2) Раствор гидроксида калия. 0,20-0,25 г гидроксида калия растворяют в 60 см
этанола.
 
3) Раствор полиокса-100. 1,6 г полиокса-100 растворяют в 60 см
хлороформа.
 
4) Серная кислота, 15%-ный раствор. 8,15 см
концентрированной серной кислоты растворяют в 100 см
дистиллированной воды.
 

5) Серная кислота, 1,5%-ный раствор. Готовят разбавлением 15%-ного раствора (см. перечисление 4) дистиллированной водой в 10 раз.

 

6) Гидроксид калия, 30%-ный раствор. 30 г гидроксида калия растворяют в 70 см
дистиллированной воды. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.
 
7) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 100 см
отвешивают по 100-150 мг каждого амина, вносят в нее пипеткой 10 см
15%-ного раствора серной кислоты (см. перечисление 4), перемешивают содержимое колбы до полного растворения солей аминов и добавляют дистиллированной воды до метки.
 
8) Градуировочный раствор Б. Готовят разбавлением раствора А в 10 раз 1,5%-ной серной кислотой (см. перечисление 5) в колбе вместимостью 100 см
.
 

Срок хранения растворов А и Б не более 20 сут.

 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика определяемого вещества от его массы в анализируемой пробе, устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из семи градуировочных растворов, готовят последовательным двукратным разбавлением градуировочного раствора Б.

 

В семь пронумерованных пробирок П4-10 вместимостью 10 см
пипеткой вносят по 5 см
1,5%-ного раствора серной кислоты (см. п.7.3, перечисление 5). Той же пипеткой отбирают 5 см
градуировочного раствора Б, переносят его в пробирку N 1. Закрывают пробирку пробкой и перемешивают ее содержимое путем встряхивания, после чего 5 см
полученного раствора 1 переносят в пробирку N 2. Аналогично последовательным двукратным разбавлением готовят градуировочные растворы 3-7. Срок хранения растворов 20 сут.
 

Концентрацию ароматических аминов в градуировочных растворах рассчитывают по формуле:

 

,                                                              (1)
 
где
- концентрация определяемого вещества в градуировочном растворе, мкг/см
;
 
- масса определяемого вещества, мг;
 
- номер раствора.
 

В пенициллиновый флакон вместимостью 2 см
заливают 0,2 см
30%-ного гидроксида калия (см. п.7.3, перечисление 6). Пипетками вместимостью 1 см
во флакон вводят 0,2 см
бензола, затем 0,7 см
анализируемого градуировочного раствора солей аминов. Через прокладку из фторопластовой пленки закрывают флакон резиновой пробкой, надевают сверху алюминиевый колпачок и обжимают его прессом. Перемешивают содержимое флакона путем встряхивания, выдерживают его не менее 10 мин при комнатной температуре и анализируют бензольный экстракт при следующих условиях:
 

 

 

     Объем вводимой в хроматограф пробы

1 мм
 

     температура испарителя

160 °С

     температура термостата колонок

140 °С

     расход газа-носителя (азота)

40 см
/мин
 

     расход водорода

30 см
/мин
 

     расход воздуха

300 см
/мин
 

     скорость протяжки ленты самописца

600 мм/ч

     шкала измерителя тока

(20 ... 200)
·10
A
 

 

Время удерживания диметиланилина составляет около 7 мин, метиланилина - 14 мин, анилина - 16 мин.

 

Измеряют высоты пиков аминов (при наличии интегратора измеряют площади), приводят их к одной шкале измерителя тока.

 

Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов. Градуировку проверяют 1 раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1-7. Результат измерения не должен отличаться от полученного при градуировке более чем на 5%. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок

 

Чистые сорбционные трубки обрабатывают 15%-ным раствором серной кислоты (см. п.7.3, перечисление 4) в соответствии с п.5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения обработанных трубок в герметичной упаковке не более 7 сут.

 

7.6. Отбор проб

 

Для отбора пробы трубку устанавливают вертикально, к верхнему пустому концу присоединяют аспиратор и пропускают через слой гранул 100 дм
анализируемого воздуха с расходом не более 5 дм
/мин. После отбора пробы сорбционную трубку закрывают заглушками, помещают в полиэтиленовый пакет и отправляют в лабораторию для анализа.
 

8. Выполнение измерений

Трубку с отобранной пробой опускают в пробирку вместимостью 5 см
концом, содержащим стеклянные гранулы, и вводят пипеткой в трубку 1 см
дистиллированной воды. Прокачивают раствор 4-6 раз через слой гранул с помощью резиновой груши, вытесняют его остатки и вынимают трубку из пробирки. Отбирают пипеткой 0,7 см
полученного раствора и анализируют его аналогично градуировочным растворам. Массу аминов в пробе, взятой на анализ, определяют с помощью установленной градуировочной характеристики.     
 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).     

 

5.3.1.4. Пиридин [46]

Методика* предназначена для определения концентрации пиридина в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,05-1,00 мг/м
при отборе пробы воздуха 10 дм
. Используется для измерения разовых концентраций.
 

________________

* Методика аттестована в ГГО. Свидетельство N 217.     

 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации пиридина в атмосферном воздухе в диапазоне 0,05-1,00 мг/м
суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает
±13%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании пиридина из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении по полиметиновому красителю, образующемуся в результате взаимодействия пиридина с роданидом калия, хлорамином Б и барбитуровой кислотой.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-25-2 - 7 шт.

 

 

 

2-100-2 - 1 шт.

 

 

 

2-250-2 - 1 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 7 шт.

 

 

 

2-2-5 - 5 шт.

 

 

 

6-2-10 - 5 шт.

 

 

 

6-2-25 - 1 шт.

 

 

 

Бюретки

по ГОСТ 20292-74Е

 

3-2-25 - 1 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Трубки сорбционные СТ 112 (маркировка 1)

по ТУ 25-1110.039-82

 

3.4. Материалы

 

 

 

Трубка резиновая полувакуумная, тип 1

по ГОСТ 5496-57

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Барбитуровая кислота, ч.

по ТУ 6-09-512-75

 

Глицерин, х.ч.

по ГОСТ 6259-75

 

Кальция оксид, ч.д.а.

по ГОСТ 8677-76

 

Калия роданид, х.ч.

или аммония роданид, х.ч.

     

по ГОСТ 4139-75

по ТУ 6-09-4708-79

 

Натрия гидроксид, 0,1 моль/дм
(0,1 н.), стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Пиридин, ч.д.а.

по ГОСТ 13647-78

 

Серная кислота (
=1,84 г/см
), х.ч.
 

по ГОСТ 4204-77

 

Хлорамин Б, ч.

по ТУ 6-09-3021-73

 

     

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.

 

Все работы с пиридином следует проводить под тягой.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Барбитуровая кислота, 1%-ный раствор. 1 г барбитуровой кислоты растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 
2) Калия (аммония) роданид, 1%-ный раствор. 1 г роданида калия (аммония) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 
3) Натрия гидроксид, раствор 0,1 моль/дм
. Готовят из стандарт-титра.
 
4) Кислота серная, раствор 0,05 моль/дм
. Готовят разбавлением 2,66 см
(
=1,84 г/см
) дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 1 дм
.
 
5) Хлорамин Б, 1%-ный раствор. 1 г хлорамина Б растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 

6) Исходный раствор пиридина для градуировки. Чистый пиридин высушивают над прокаленным оксидом кальция. Для этого в сухую склянку с притертой пробкой насыпают оксид кальция и наливают пиридин. Оксид кальция расплывается. Пиридин сливают в другую склянку, содержащую прокаленный оксид кальция. Операции повторяют до тех пор, пока оксид кальция перестанет расплываться. Пиридин сливают и перегоняют. Собирают фракцию с температурой кипения 115,6 °С.

 

В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят 5 см
раствора серной кислоты концентрацией 0,05 моль/дм
, взвешивают, приливают 0,1 см
перегнанного пиридина, взвешивают, затем доводят объем раствором серной кислоты до метки. С учетом разности взвешиваний рассчитывают массу пиридина в 1 см
раствора.
 
7) Рабочий раствор пиридина (
=5 мкг/см
). Готовят соответствующим разбавлением исходного раствора дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 250 см
.
 
     8) Раствор для обработки сорбционных трубок. В цилиндре вместимостью 100 см
растворяют 5,4 см
концентрированной серной кислоты в 50 см
воды; после охлаждения раствора к нему приливают 12 см
глицерина и доводят объем до 100 см
дистиллированной водой.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массовой концентрации пиридина, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из свежеприготовленного раствора пиридина (см. п.7.2, перечисление 7). Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 25 см
. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.5.38, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.38

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации пиридина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

Объем рабочего раствора (
=5 мкг/см
), см
 

1,25

2,5

5,0

10

15

20

25

Соответствует массе пиридина в 1 см
раствора, мкг
 

0,25

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

 

Для установления градуировочной характеристики отбирают по 1 см
каждого раствора, добавляют 0,1 см
раствора для обработки сорбционных трубок, 1 см
раствора роданида калия или аммония и 1 см
8%-ного раствора хлорамина, перемешивают. Через 10 мин вносят 3 см
1%-ного раствора барбитуровой кислоты и 4 см
раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм
. Пробирки помещают на водяную баню и выдерживают в течение 30-35 мин при 35-40
°
С. После охлаждения измеряют оптическую плотность по отношению к воде при 584 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Одновременно анализируют нулевой раствор - 1 см
дистиллированной воды, к которой добавлены те же реактивы.
 

7.4. Подготовка сорбционных трубок

 

Чистые СТ, предназначенные для отбора проб, и те, которые используются в качестве нулевых, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п.7.2, перечисление 8) в соответствии с п.5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты.

 

7.5. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации пиридина исследуемый воздух с расходом 0,5 дм
/мин в течение 20 мин аспирируют через сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. При отборе проб на открытом воздухе эффективное поглощение пиридина обеспечивается в диапазоне температур от минус 20 до 40
°
С.     
 

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку помещают в пробирку и заливают 2 см
воды. Путем прокачивания воды через сорбент при помощи резиновой груши переводят пробу в раствор, выдувают его остатки и вынимают трубку из пробирки. Для анализа берут 1 см
раствора. Затем в пробирку добавляют 1 см
1%-ного раствора роданида калия (аммония) и 1 см
8%-ного раствора хлорамина Б, перемешивают. Через 10 мин вносят 3 см
раствора барбитуровой кислоты и 4 см
раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм
. Содержимое пробирок перемешивают, помещают на водяную баню и выдерживают в течение 30-35 мин при 35-45
°
С. После охлаждения измеряют оптическую плотность в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм при длине волны 584 нм. Аналогично анализируют три нулевые пробы - сорбционные трубки, обработанные абсорбирующим раствором (см. п.7.2, перечисление 8). Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,040. Массу пиридина в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.     
 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).

 

 

 5.3.2. Анионоактивные детергенты [40]

Методика предназначена для определения концентрации анионоактивных детергентов в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,00053-0,015 мг/м
при отборе пробы воздуха объемом 2 м
. Используются для измерения разовых и среднесуточных концентраций.     
 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации анионоактивных детергентов в атмосферном воздухе в диапазоне 0,00053-0,015 мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на взаимодействии анионоактивных детергентов с метиленовым голубым и последующем фотометрическом определении.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-79

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74

 

50 - 2 шт.

 

 

 

100 - 2 шт.

 

 

 

1000 - 2 шт.

 

 

Пипетки

то ГОСТ 20292-74

 

4-2-1 - 5 шт.

 

 

 

6-2-10 - 5 шт.

 

 

Цилиндры

по ГОСТ 1770-74

 

50 - 3 шт.

 

 

 

250 - 3 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Воронки для фильтрования - 5 шт.

по ГОСТ 8613-75

 

Воронки делительные - 2 шт.

по ГОСТ 8613-75

 

Стаканы стеклянные - 10 шт.

по ГОСТ 10994-72

 

Чашки выпарительные - 2 шт.

по ГОСТ 10973-75

 

Баня водяная

 

 

Фильтродержатели для фильтров АФА-ХП-18, изготовитель ВО "Изотоп"

 

 

 

Обратный холодильник

по ГОСТ 9499-70

 

Стеклянный фильтр

по ГОСТ 9775-69

 

3.4. Материалы

 

 

 

Фильтры АФА-ХП-18, изготовитель ВО "Изотоп"

 

 

 

Фильтры "синяя лента"

по ТУ 6-09-1678-77

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Водорода перекись (30%-ный раствор), х.ч.

по ГОСТ 10929-76

 

Кислота серная конц., х.ч.

по ГОСТ 4204-77

 

Метиленовый голубой (синий), ч.д.а.

по ТУ 6-09-29-76

 

Моющее средство

 

 

 

Натрия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Натрий фосфорнокислый двузамещенный, безводный, ч.д.а.

по ГОСТ 11773-76

 

Спирт этиловый, ректификат

по ГОСТ 5962-67

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

Эфир петролейный, ч.

 

 

                

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров, отбор пробы воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Кислота серная, 0,3%-ный раствор. К 250 см
дистиллированной воды осторожно приливают 0,4 см
концентрированной серной кислоты.
 
2) Буферный раствор рН 10. 1 г фосфорнокислого натрия (двузамещенного) растворяют в 10 см
воды, рН раствора устанавливают равным 10 добавлением раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм
. Общий объем раствора доводят до 100 см
.
 
3) Метиленовый голубой (синий), 0,017%-ный раствор. 0,017 метиленового голубого растворяют в воде. Объем доводят до 100 см
.
 
4) Натрия гидроксид, раствор 0,1 моль/дм
. 4 г гидроксида натрия растворяют в 600-700 см
воды. После охлаждения объем доводят до 1000 см
.
 
5) Перекись водорода, 3%-ный раствор. К 30 см
перекиси водорода приливают 270 см
воды, тщательно перемешивают. Реактив хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой не более 1 мес.
 

6) Составной реактив. В делительную воронку вносят равные объемы перекиси водорода, метиленового голубого и буферного раствора, добавляют хлороформ в количестве, превышающем в 3 раза общий объем смеси, и энергично встряхивают. После разделения слоев хлороформ сливают, а водный раствор используют для анализа.

 

7) Очистка анионоактивного синтетического детергента. Навеску 2,5-3 г определяемого моющего средства обрабатывают 50 см
этилового спирта при нагревании с обратным холодильником на водяной бане в течение 30-40 мин. Полученный раствор фильтруют в сухую колбу через стеклянный фильтр, дважды промывают этиловым спиртом колбу и холодильник. Полученный раствор также отфильтровывают в колбу. Затем раствор переливают в выпарительную чашку и упаривают на водяной бане. Осадок трижды промывают петролейным эфиром для экстрагирования несульфированных веществ. Полноту экстракции проверяют отсутствием жирного пятна при нанесении капли эфирной вытяжки на фильтровальную бумагу. Остаток после очистки петролейным эфиром переносят в выпарительную чашку и высушивают при температуре 80
°
С до постоянной массы. Из полученного вещества готовят градуировочные растворы.
 
8) Исходный раствор для градуировки (
=100 мкг/см
). 10 мг очищенного анионоактивного детергента помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают.
 
9) Рабочий раствор для градуировки (
=10 мкг/см
). 10 см
исходного раствора (см. перечисление 8) разбавляют в мерной колбе до 100 см
водой.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от концентрации анионоактивного детергента, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из раствора детергента (см. п.7.2, перечисление 9). Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в соответствии с табл.5.39.

 

Таблица 5.39

     

Растворы для установления градуировочной характеристики

при определении концентрации детергента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

Объем рабочего раствора (
=10 мкг/см
), см
 

0,05

0,1

0,3

0,5

0,7

1,0

1,5

Соответствует массе детергента, мкг

0,5

1,0

3,0

5,0

7,0

10,0

15,0

 

Для установления градуировочной характеристики на чистые фильтры АФА-ХП-18 с обрезанными краями, помещенные в стаканы, наносят растворы для градуировки и обрабатывают аналогично пробам (см. п.8). Одновременно так же анализируют нулевую пробу - чистый фильтр с обрезанными краями.

 

7.5. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации детергентов исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-18 с расходом 50 дм
/
мин или через фильтр из ткани ФПП площадью 36 см
с расходом 100 дм
/мин в течение 20 мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр шесть разовых проб с перерывами в 4 ч. Срок хранения проб в герметичной упаковке не ограничен.     
 

8. Выполнение измерений

При определении массы детергентов в пробе должны быть выполнены следующие операции. Фильтр с пробой после обрезки края помещают в стакан и обрабатывают 10 см
горячей воды (трижды малыми порциями), промывную жидкость сливают в пробирку. 5 см
пробы помещают в делительную воронку или пробирку с притертой пробкой, приливают 1,5 см
составного реактива, 5 см
хлороформа и встряхивают в течение 20 мин. Затем добавляют 0,5 см
0,3%-ного раствора серной кислоты, повторно встряхивают и оставляют для разделения слоев. Затем измеряют оптическую плотность хлороформенного слоя при 650 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Аналогично обрабатывают нулевую пробу - чистый фильтр с обрезанными краями.
 

Массу детергентов в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого раствора.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).

 

 

 5.3.3. Кислородсодержащие соединения

     

5.3.3.1. Акролеин [29]

Методика предназначена для определения концентрации акролеина в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,013-0,190 мг/м
при объеме пробы воздуха 15 дм
. Используется для измерения разовых концентраций.
 

Определению не мешают предельные, непредельные и ароматические альдегиды. Флуоресцирующие кротоновый и уксусный альдегиды имеют на хроматограмме отличное от акролеина местоположение.     

 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации акролеина в атмосферном воздухе в диапазоне 0,013-0,190 мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании акролеина раствором солянокислого гидроксиламина и флуоресцентном определении образующегося нелетучего соединения с м-фенилендиамином, которое выделяют хроматографическим способом в тонком слое силикагеля.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

Флуориметр

 

Лампа ультрафиолетового света со светофильтром УФС-3

 

Хроматографическая камера

 

 

 

 

 

 

Хроматографические пластины "силуфол"

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0-150 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы

по ГОСТ 1770-74

 

2-500-2 - 2 шт.

 

 

 

2-100-2 - 10 шт.

 

 

 

2-25-2 - 3 шт.

 

 

 

Цилиндры

по ГОСТ 1770-74

 

1-50 - 2 шт.

 

 

 

1-100 - 2 шт.

 

 

 

1-500 - 2 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74

 

1-2-1 - 3 шт.

 

 

 

2-2-5 - 3 шт.

 

 

 

2-2-10 - 3 шт.

 

 

 

8-2-0,1 - 2 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Поглотительные приборы с пористой пластинкой

по ТУ 25-11-1136-75

 

Набор сит (0,1-0,07 мм)

 

 

 

Стеклянная пластина размером 9х12 см

 

 

 

Пробирки ПА-10-14/23 ХС

по ГОСТ 25336-82

 

Воронки

по ГОСТ 25336-82

 

В-56-80 ХС

 

 

 

ВД-1-100 ХС

 

 

 

Чашки выпарительные фарфоровые, диаметром 50 см
 

по ГОСТ 9147-73

 

Баня водяная

 

 

 

Бумага фильтровальная

 

 

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Акролеин, ч.

по ТУ 6-09-3972-75

 

Аммиак водный, ч.д.а.

по ГОСТ 3760-79

 

Бензол, х.ч.

по ГОСТ 5955-75

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Гидроксиламин солянокислый, ч.д.а.

по ГОСТ 5456-79

 

Диметилформамид, х.ч.

по ГОСТ 20289-74

 

Калия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 24363-80

 

Кальций сернокислый, ч.д.а.

по ТУ 6-09-706-76

 

Кальций хлористый

по ГОСТ 4460-77

 

Кислота азотная конц., х.ч.

по ГОСТ 4461-77

 

Кислота соляная (
=1,19 г/см
), х.ч.
 

по ГОСТ 3118-77

 

Кислота уксусная, ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Силикагель марки КСК или МСК

 

 

 

Спирт изопропиловый, х.ч.

по ТУ 6-09-4522-77

 

Спирт этиловый, ректификат

по ГОСТ 5962-67

 

Углерод четыреххлористый, х.ч.

по ГОСТ 20288-74

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

м-Фенилендиамин, ч.д.а.

по ГОСТ 5826-78

 

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.

 

Все работы с акролеином следует проводить под тягой, в резиновых перчатках.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка поглотительных приборов, отбор проб воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов.

 

1) Гидроксиламин солянокислый, 0,25%-ный раствор. 0,25 г гидроксиламина солянокислого растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см
в дистиллированной воде, доводят объем водой до 100 см
.
 
2) Кислота соляная, раствор 5 моль/дм
. В цилиндре вместимостью 500 см
к 200 см
дистиллированной воды осторожно прибавляют 200 см
концентрированной соляной кислоты, доводят объем водой до 500 см
.
 
3) Кислота соляная, раствор 1 моль/дм
. В цилиндр вместимостью 100 см
наливают 20 см
раствора соляной кислоты концентрацией 5 моль/дм
и доводят водой до метки 100 см
.
 
4) Спирт этиловый, обезвоженный. К 100 см
спирта добавляют 20 г гидроксида калия, перемешивают и оставляют стоять 2-3 ч. Затем перегоняют при 78,4
°
С.
 
5) При отсутствии готовых хроматографических пластин "силуфол" их готовят из очищенного и измельченного крупнопористого силикагеля (марки КСК, МСК). Для этого силикагель заливают разбавленной (1:1) соляной кислотой. Через 18-20 ч кислоту сливают, силикагель промывают водой, заливают разбавленной (1:1) азотной кислотой и кипятят в вытяжном шкафу 2-3 ч. Затем силикагель промывают водой до нейтральной реакции, сушат при температуре 120-130
°
С в течение 4-6 ч, измельчают и просеивают. Для работы отбирают силикагель фракции 0,10-0,07 мм. 5 г измельченного силикагеля тщательно смешивают с 0,5 г сернокислого кальция и 10 см
воды, затем прибавляют еще 10 см
воды. 10 г однородной массы наносят на протертую спиртом стеклянную пластину размером 9х12 см (предварительно промытую хромовой смесью, водой и высушенную в вертикальном положении). Массу равномерно распределяют по поверхности пластины, высушивают сначала на воздухе, а затем в течение часа при температуре 100
°
С. Хранят высушенные пластины в эксикаторе над хлористым кальцием.
 

6) Подвижная жидкая фаза для хроматографического разделения. Может быть выбрана одна из следующих смесей: диметилформамид - бензол (в соотношении 1:2), четыреххлористый углерод - этиловый спирт (в соотношении 1:5), хлороформ - этиловый спирт (в соотношении 1:4).

 

7) м-фенилендиамин, 0,5%-ный раствор. 0,5 г м-фенилендиамина растворяют в растворе соляной кислоты концентрацией 1 моль/дм
. Объем доводят до 100 см
. Хранят в темном месте не более 3-4 сут.
 
8) Исходный раствор для градуировки. В колбу вместимостью 25 см
помещают небольшое количество воды и взвешивают. Затем прибавляют 1 каплю акролеина и взвешивают колбу повторно. Объем доводят водой до метки и по разности результатов первого и второго взвешивания вычисляют массу акролеина в 1 см
раствора.
 
9) Рабочий раствор для градуировки (
=2 мкг/см
). Готовят соответствующим разбавлением исходного раствора для градуировки.
 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость интенсивности флуоресценции от количества акролеина, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Для этого в каждую колбу вместимостью 100 см
вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.5.40, доводят 0,25%-ным раствором гидроксиламина солянокислого объем до 100 см
и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.40

     

Растворы для установления градуировочной характеристики

при определении концентрации акролеина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

Объем рабочего раствора (
=2 мкг/см
), см
 

1

2

4

8

10

12

14

Объем воды дистиллированной, см
 

13

12

10

8

4

2

-

Соответствует массе акролеина в 5 см
, мкг
 

0,1

0,2

0,4

0,8

1,0

1,2

1,4

 

Для установления градуировочной характеристики из каждой колбы отбирают в пробирки по 5 см
раствора, добавляют по 1 см
0,5%-ного раствора м-фенилендиамина и по 5 моль/см
раствора соляной кислоты. Содержимое пробирок встряхивают и помещают на 15 мин в кипящую водяную баню. По охлаждении содержимое пробирок переносят в делительные воронки, добавляют по 0,5 см
раствора аммиака, 5 см
хлороформа и встряхивают в течение 1-2 мин. После разделения нижний слой хлороформа фильтруют через бумажный фильтр в сухие выпарные чашки (диаметром 3-3,5 см). Содержимое чашек выпаривают на водяной бане при температуре не более 60
°
С. Сухой остаток в каждой выпарной чашке растворяют 0,1 см
хлороформа. Для хроматографического разделения используют 0,05 см
этого раствора.
 
На пластине "силуфол" на расстоянии 1 см от края простым карандашом проводят линию "старта", на которой намечают (не повреждая поверхности силикагеля) точки на расстоянии 2,5 см друг от друга и 1 см от края пластины. В каждую точку с помощью пипетки (исполнения 8), легко касаясь пластины, наносят 0,05 см
градуировочного раствора в несколько приемов: каждую следующую часть раствора наносят в ту же точку после полного испарения хлороформа от предыдущей части. Диаметр пятна раствора на линии старта не должен превышать 5 мм.
 

Пластину с нанесенными растворами помещают под углом примерно 30° в хроматографическую камеру так, чтобы линия старта располагалась внизу (для этой цели можно использовать эксикатор с крышкой или стеклом). На дно хроматографической камеры наливают тонкий слой одной из рекомендованных подвижных фаз с таким расчетом, чтобы пластина могла быть погружена в нее на 0,5 см (уровень жидкости не должен доходить до линии старта). Камеру закрывают крышкой.

 

После того как подвижная фаза продвинется по пластине вверх на 14 см от линии старта, хроматограмму вынимают, сушат в вытяжном шкафу и просматривают в ультрафиолетовом свете. Участки, соответствующие производному акролеина, флуоресцируют голубым светом. Силикагель с флуоресцирующего участка осторожно без потерь переносят в пробирку, добавляют 6 см
раствора соляной кислоты концентрацией 1 моль/см
, перемешивают в течение 1-2 мин и центрифугируют.
 
Интенсивность флуоресценции прозрачного элюата измеряют на флуориметре с желтым светофильтром. Контролем служит раствор соляной кислоты концентрацией 1 моль/дм
, флуоресценцию которого устанавливают равной 6% по шкале флуориметра. Градуировочную характеристику строят по разности показаний интенсивности флуоресценции элюата и контрольного раствора.
 

7.5. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации акролеина исследуемый воздух аспирируют с расходом 0,5 дм
/мин через два последовательно соединенных поглотительных прибора с пористой пластинкой, содержащих по 6 см
0,25%-ного водного раствора солянокислого гидроксиламина, в течение 20-30 мин.     
 

8. Выполнение измерений

При определении массы акролеина в пробе должны быть выполнены следующие операции.

 

Уровень раствора в поглотительном приборе доводят до первоначального объема дистиллированной водой. Для анализа 5 см
пробы переносят в пробирку, добавляют по 1 см
0,5%-ного раствора м-фенилендиамина и раствора соляной кислоты концентрацией 5 моль/дм
. Затем поступают согласно п.7.4. Содержание акролеина в пробе находят с помощью градуировочной характеристики.     
 

9. Вычисление результатов измерений

Расчеты производят в соответствии п.5.1.16, по формуле (4). Результаты расчета умножают на 2.

           

5.3.3.2. Изопропанол [51]

Методика предназначена для определения концентрации изопропилового спирта (изопропанола) в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,22-2,2 мг/м
при объеме пробы воздуха 9,0 дм
. Используется для измерения разовых и средних суточных концентраций.
 

Определению мешает ацетон, не мешает пропиловый спирт.     

 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации изопропилового спирта в атмосферном воздухе в диапазоне 0,22-2,2 мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании изопропилового спирта из воздуха водой. Изопропиловый спирт при взаимодействии с персульфатом калия образует ацетон, окрашенное соединение которого с салициловым альдегидом определяют фотометрически.  

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-50-2 - 2 шт.

 

 

 

2-100-2 - 10 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74

 

4-2-2 - 2 шт.

 

 

 

6-2-10 - 3 шт.

 

 

 

Водяная баня

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Поглотительный прибор с пористой пластинкой

по ТУ 25.11-1136-75

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Калий надсернокислый (персульфат калия), ч.д.а.

по ГОСТ 4146-74

 

Калий пиросернистокислый (метабисульфит калия), ч.д.а.

по ГОСТ 5713-75

 

Натрия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Салициловый альдегид, ч.д.а.

по ГОСТ 9866-74

 

Спирт изопропиловый, х.ч.

по ТУ 6-09-4522-77

 

Спирт этиловый, ректификат

по ТУ 6-09-1710-77

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор пробы воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

Калий надсернокислый (персульфат), 1%-ный раствор. 1 г калия надсернокислого растворяют в воде. Объем доводят до 100 см
.
 
2) Калий пиросернистокислый, 5%-ный раствор. 5 г калия пиросернистокислого растворяют в воде. Объем доводят до 100 см
.
 
3) Натрия гидроксид, 40%-ный раствор. 40 г гидроксида натрия растворяют в воде. После охлаждения объем доводят до 100 см
.
 
4) Салициловый альдегид, 20%-ный раствор. 17,1 см
салицилового альдегида растворяют в этиловом спирте. Объем доводят до 100 см
.
 
5) Исходный раствор для градуировки. 0,2 см
изопропилового спирта вносят во взвешенную мерную колбу вместимостью 50 см
, содержащую 10 см
воды, опять взвешивают, доводят водой до метки и рассчитывают массовую концентрацию изопропанола.
 
6) Рабочий раствор для градуировки (
=100 мгк/см
) готовят разбавлением водой рассчитанного объема исходного раствора (см. перечисление 5) в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массовой концентрации изопропилового спирта, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из раствора изопропилового спирта (см. п.7.2, перечисление 6).

 

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 100 см
. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.5.41, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.41

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации изопропилового спирта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

Объем рабочего раствора (
=100 мкг/см
), см
 

1,0

2,5

4,0

5,0

10,0

15,0

25,0

Соответствует массе изопропилового спирта в 2 см
раствора, мкг
 

2,0

5,0

8,0

10,0

20,0

30,0

50,0

 

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 2 см
каждого раствора, добавляют по 0,2 см
раствора персульфата калия. Пробирки закрывают и помещают на водяную баню при температуре 50-54
°
С на 30 мин. После охлаждения пробы до комнатной температуры добавляют 0,2 см
5%-ного раствора метабисульфита калия, тщательно перемешивают и приливают 2 см
40%-ного раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки встряхивают, вливают 0,2 см
20%-ного раствора салицилового альдегида и повторно встряхивают. Затем пробу помещают в водяную баню, нагретую до 70
°
С, на 15-20 мин. После охлаждения раствора измеряют оптическую плотность при 445-450 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Аналогично анализируют нулевой раствор, в качестве которого используют 2 см
воды, к которой добавлены те же реактивы.
 

7.4. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации изопропилового спирта исследуемый воздух аспирируют с расходом 0,3 дм
/мин в течение 30 мин в два последовательно соединенных поглотительных прибора с пористой пластинкой, содержащих по 4 см
дистиллированной воды каждый. Во время отбора проб поглотительные приборы охлаждают смесью воды со льдом. Для определения среднесуточных концентраций отбирают 4-8 разовых проб за 24 ч.
 

8. Выполнение измерений

При определени массы изопропилового спирта в отобранной пробе должны быть выполнены следующие операции.

 

Уровень раствора в поглотительных приборах доводят до 4 см
дистиллированной водой. Определяют массу изопропилового спирта в каждом поглотительном приборе. Для анализа 2 см
раствора переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 10 см
и добавляют 0,2 см
раствора персульфата калия. Пробирку быстро закрывают во избежание потери образовавшегося ацетона, помещают в водяную баню, которую постепенно нагревают до 50-54
°
С, и оставляют на 30 мин. Затем пробирку охлаждают до комнатной температуры и добавляют 0,2 см
5%-ного раствора метабисульфита калия (для устранения избытка персульфата). Содержимое пробирки тщательно перемешивают и добавляют 2 см
40%-ного раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки встряхивают, вливают 0,2 см
20%-ного раствора салицилового альдегида и повторно встряхивают. Пробу помещают в водяную баню, нагретую до 70
°
С на 15-20 мин. После охлаждения раствора измеряют оптическую плотность при 445-450 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевых проб (см. п.7.3).
 

Массу изопропилового спирта в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).     

 

5.3.3.3. Одноосновные карбоновые кислоты
[1]
 
Методика предназначена для определения концентрации одноосновных карбоновых кислот в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,1-1,7 мг/дм
при отборе пробы объемом 150 дм
. Используется для определения разовых и среднесуточных концентраций.     
 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации одноосновных карбоновых кислот в атмосферном воздухе в диапазоне 0,1-1,7 мг/дм
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании силикагелем карбоновых кислот из воздуха, переведении их пocле десорбции в соответствующие метиловые эфиры, взаимодействии с гидроксиламином в щелочной среде с образованием гидроксаматов и их фотометрическом определении.

 

Определению не мешают минеральные кислоты, ацетон, динил, спирты и сложные эфиры летучих жирных кислот.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр лабораторный шкальный TЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-25-2 - 10 шт.

 

 

 

2-50-2 - 10 шт.

 

 

 

2-100-2 - 5 шт.

 

 

 

2-250-2 - 1 шт.

 

 

 

2-1000-2 - 1 шт.

 

 

 

Колба К-1-500-29/32 ТС - 1 шт.

по ГОСТ 25336-82

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 10 шт.

 

 

 

2-1-5 - 5 шт.

 

 

 

6-2-10 - 10 шт.

 

 

 

4-2-2 - 5 шт.

 

 

 

6-2-25 - 1 шт.

 

 

 

Холодильник ХШ-1-300-29/32 ХС

по ГОСТ 25336-82

 

Пробирки вместимостью 10 см
- 10 шт.
 

по ГОСТ 1770-74Е

 

Чашки выпарительные ЧВП-2-250 - 3 шт.

по ГОСТ 25336-82

 

Водяная баня

 

 

 

Сушильный шкаф

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Поглотительные приборы Яворовской или МИИГ им. Ф.Ф.Эрисмана

 

 

 

Плитка электрическая бытовая с закрытой спиралью

 

 

 

Эксикатор 2-250

по ГОСТ 25336-82

 

Набор сит лабораторных "Физприбор"

 

 

 

3.4. Материалы

 

 

 

Трубка резиновая полувакуумная, тип 1

по ГОСТ 5496-57

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Гидроксиламин гидрохлорид ч.д.а.

по ГОСТ 5456-79

 

Кислота серная (
=1,84 г/см
)
 

по ГОСТ 4204-77

 

Кислота уксусная, ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Кислота соляная (
=1,19 г/см
) х.ч.
 

по ГОСТ 3118-77

 

Иод ч.д.а.

по ГОСТ 4159-79

 

Магний металлический, техн., марки МПФ-1 К-8

 

 

 

Натрия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Силикагель мелкопористый (CMC, АСМ)

 

 

 

Спирт метиловый х.ч.

по ГОСТ 6995-77

 

Спирт этиловый

по ГОСТ 18300-72

 

Фенолфталеин, индикатор, ч.д.а.

по ГОСТ 5850-72

 

Железо треххлористое, х.ч.

по ГОСТ 4147-74

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.

 

Все работы с использованием метанола следует проводить в вытяжном шкафу.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка поглотительных приборов, отбор пробы воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Гидроксиламин гидрохлорид, раствор 4 моль/дм
. В мерной колбе вместимостью 100 см
растворяют 2,74 г гидроксиламина гидрохлорида и доводят водой до метки.
 
2) Кислота соляная, раствор 4 моль/дм
. В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят 32 см
концентрированной соляной кислоты и доводят водой до метки.
 
3) Кислота соляная, раствор 0,5 моль/дм
. В мерную колбу вместимостью 1000 дм
вносят 40 см
концентрированной соляной кислоты и доводят водой до метки.
 
4) Натрия гидроксид, раствор 4 моль/дм
. В мерной колбе вместимостью 250 см
растворяют 40 г гидроксида натрия в 100-150 см
воды и после охлаждения доводят водой до метки.
 
5) Натрия гидроксид, раствор 0,05 моль/дм
. В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят 1,25 см
раствора натрия гидроксида концентрацией 4 моль/дм
и доводят до метки раствором этилового спирта в воде (1:1).
 

6) Подготовка силикагеля. Силикагель с диаметром зерен 0,5-2 мм заливают разбавленной (1:1) соляной кислотой и кипятят в течение 1 ч. Кислоту сливают и заливают силикагель новой порцией. Так продолжают до тех пор, пока кислота не будет оставаться бесцветной. Затем силикагель отмывают от кислоты водой, сушат при температуре 100-110 °С и активируют в течение 30 мин при температуре 200-250 °С. Хранят обработанный силикагель в склянке с хорошо притертой пробкой.

 

7) Спирт метиловый, осушенный металлическим магнием. В круглодонную колбу с обратным холодильником помещают 0,5 г иода, 5 г магния и 50-75 см
метилового спирта. Смесь нагревают на водяной бане в вытяжном шкафу. Если при этом водород не выделяется бурно, добавляют еще 0,5 г иода и нагревают смесь до тех пор, пока весь магний не превратится в метилат магния. Затем прибавляют еще 900 см
метилового спирта и кипятят смесь (с обратным холодильником) в течение 30 мин (не более!). Спирт отгоняют, предохраняя от влаги воздуха. Хранят в склянке с хорошо притертой пробкой.
 
8) Спирт этиловый, обработанный гидроксидом калия. К 100 см
спирта прибавляют 20 г гидроксида калия, перемешивают и оставляют на 2-3 ч. Затем отгоняют при температуре 78
°
С.
 
9) Железо треххлористое 1,6%-ный раствор. В мерной колбе вместимостью 250 см
растворяют 4 г треххлористого железа в растворе соляной кислоты концентрацией 0,5 моль/дм
.
 

10) Фенолфталеин, 0,5%-ный раствор в этиловом спирте.

 

11) Исходный раствор для градуировки. В мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 25 см
вносят 5-10 см
этилового спирта. Колбу закрывают, взвешивают, затем прибавляют 5-10 капель ледяной уксусной кислоты, либо кислоты, содержащейся в воздухе в наибольшем количестве, и снова взвешивают. По разности результатов взвешивания находят величину навески. Содержимое колбы доводят до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Вычисляют массу кислоты в 1 см
исходного градуировочного раствора.
 
12) Рабочий раствор для градуировки (
=100 мкг/см
). Готовят разбавлением исходного раствора этиловым спиртом.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы кислоты в пробе, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Для приготовления растворов в мерные колбы вместимостью 50 см
вносят рабочий раствор в соответствии с табл.5.42 и доводят до метки этиловым спиртом. В качестве нулевого раствора используют этиловый спирт.
 

Таблица 5.42

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации карбоновых кислот
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

8

Объем рабочего раствора (
=100 мкг/см
), см
 

1,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

15,0

Соответствует массе кислоты в 5 см
раствора, мкг
 

10,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

150,0

 

При установлении градуировочной характеристики в пробирки, содержащие по 2 см
силикагеля, вносят по 5 см
каждого раствора, в том числе нулевого. Оставляют на 1 ч, периодически встряхивая. Затем из каждой пробирки по 3 см
прозрачного раствора переносят в выпарные чашки и осторожно нейтрализуют раствором гидроксида натрия концентрацией 0,05 моль/дм
в присутствии фенолфталеина (1 капля). Выпарительные чашки помещают на водяную баню, нагретую до 90-95
°
С, для удаления растворителя. Сухой остаток подсушивают в эксикаторе в течение 2-3 ч или в сушильном шкафу при температуре 80
°
С в течение 30 мин. Затем растворяют его в 1,5 см
метилового спирта в три приема (по 0,5 см
), переносят раствор в пробирки с притертыми пробками, добавляют по 1 капле серной кислоты и оставляют на 30 мин. Затем добавляют по 0,2 см
раствора гидроксиламина концентрацией 4 моль/дм
, по 0,6 см
раствора гидроксида натрия концентрацией 4 моль/дм
, тщательно перемешивают и оставляют на 15 мин, периодически встряхивая. По истечении этого времени к пробам прибавляют по 1 капле фенолфталеина и раствора соляной кислоты концентрацией 4 моль/дм
для нейтрализации щелочи (количество кислоты, необходимое для нейтрализации, устанавливают предварительным титрованием контрольной пробы). Затем в пробирки прибавляют по 2,5 см
16%-ного раствора треххлористого железа и содержимое встряхивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность растворов при 490 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. По разности оптических плотностей растворов для градуировки и средней нулевого находят действительные значения оптической плотности.
 

7.4. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации карбоновых кислот исследуемый воздух аспирируют с расходом 5 дм
/мин в течение 30 мин через два последовательно соединенных поглотительных прибора, содержащих по 2 см
силикагеля каждый. Для определения среднесуточных концентраций отбирают шесть разовых проб через равные интервалы времени. Срок хранения отобранных проб не более 3 сут.     
 

8. Выполнение измерений

Силикагель из поглотительных приборов переносят в пробирки с притертыми пробками вместимостью 10 см
. В каждую пробирку добавляют 5 см
этилового спирта и оставляют на 60 мин (периодически встряхивая). Для анализа отбирают по 3 см
прозрачного раствора из каждой пробирки, переносят в выпарные чашки и анализируют, как описано в п.7.3. Одновременно анализируют нулевую пробу: 2 см
силикагеля и 5 см
этилового спирта. Через 20 мин после добавления последнего реактива измеряют оптическую плотность относительно воды окрашенных растворов и нулевого при длине волны 490 нм.
 

Массу одноосновных карбоновых кислот в пробе определяют с помощью градуировочного графика по разности оптических плотностей растворов проб и нулевого.     

 

9. Вычисление результатов измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).

 

5.3.3.4. Фенол: отбор проб на пленочный сорбент (метод с 4-аминоантипирином) [15, 23]

Методика* предназначена для определения концентрации фенола в атмосферном воздухе населенных мест в диапазоне 0,003-0,1 мг/м
при проведении разовых отборов (объем пробы воздуха 200 дм
).     
 

           

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам при определении концентрации фенола в атмосферном воздухе в диапазоне 0,003-0,1 мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании фенола из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении по соединению, образующемуся в результате взаимодействия фенола с 4-аминоантипирином и железосинеродистым калием.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

 

 

 

 

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Термометр лабораторный шкальный TЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Электроаспиратор модели 822 или другие аспирационные устройства, обеспечивающие расход воздуха 10 дм
/мин
 

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-100-2 - 10 шт.

 

 

 

2-50-2 - 2 шт.

 

 

 

2-25-2 - 1 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 5 шт.

 

 

 

4-2-2 - 1 шт.

 

 

 

2-2-5 - 3 шт.

 

 

 

Бюретки 3-2-25-01 - 3 шт.

по ГОСТ 20202-74Е

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

1. Трубка сорбционная СТ212 (маркировка 2)

по ТУ 25-1110.039-82

 

3.4. Реактивы

 

 

 

4-Аминоантипирин, ч.д.а.

по ТУ 6-09-3948-75

 

Борная кислота, х.ч.

по ГОСТ 9659-75

 

Глицерин, ч.д.а.

по ГОСТ 6259-75

 

Калий железосинеродистый, х.ч.

по ГОСТ 4206-75

 

Натрия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Натрия тетраборат, ч.

по ГОСТ 4199-76

 

Кислота серная, конц., х.ч.

по ГОСТ 4204-77

 

Спирт этиловый, ректификат

по ГОСТ 18300-72

 

Тимолфталеин, индикатор, ч.д.а.

по ТУ 6.09.1887-72

 

Фенол, ч.

по ГОСТ 6417-72

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.

 

Все работы по перегонке фенола необходимо проводить в вытяжном шкафу.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор пробы воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Натрия тетраборат, раствор 0,05 моль/дм
. 19,1 г натрия тетраборнокислого растворяют в 1000 см
воды.
 
2) 4-Аминоантипирин, 0,5%-ный раствор. 0,5 г 4-аминоантипирина растворяют в 100 см
воды. Раствор сохраняется в течение 7 сут.
 
3) Калий железосинеродистый, 1%-ный раствор. 1 г калия железосинеродистого растворяют в 99 см
воды. Раствор сохраняется в течение 7 сут.
 
4) Серная кислота, 10%-ный раствор. В стакан из термостойкого стекла вносят 90 см
воды, осторожно приливают 5,4 см
концентрированной серной кислоты (
=1,84 г/см
) и перемешивают.
 
5) Натрия гидроксид, насыщенный раствор. В стакан из термостойкого стекла наливают 40 см
воды и медленно, тщательно перемешивая, добавляют 60 г гидроксида натрия.
 
6) Глицерин, 80%-ный раствор. Смешивают 63,5 см
глицерина и 20 см
воды.
 
7) Тимолфталеин, 0,02%-ный спиртовой раствор. В мерной колбе вместимостью 100 см
растворяют 20 мг тимолфталеина в 40-60 см
спирта и доводят объем до 100 см
спиртом.
 

8) Раствор для обработки сорбционных трубок. Смешивают равные объемы насыщенного раствора гидроксида натрия и 80%-ного раствора глицерина.

 

9) Борная кислота, 1%-ный раствор.

 

10) Исходный раствор для градуировки. В мерную колбу вместимостью 50 см
помещают 20-30 см
раствора тетрабората натрия, точную навеску свежеперегнанного фенола (
0,05 г) и доводят объем до 50 см
раствором тетрабората натрия. Рассчитывают концентрацию фенола в полученном растворе, используют свежеприготовленный раствор.
 
11) Рабочий раствор для градуировки (
=10 мкг/см
) готовят перед установлением градуировочной характеристики из исходного раствора (см. перечисление 10), разбавляя его раствором тетраборнокислого натрия в мерной колбе вместимостью 100 см
. Раствор готовят перед использованием.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы фенола в пробе, устанавливают по трем сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из девяти растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора фенола. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 100 см
. Для этого в каждую колбу приливают по 40-50 см
тетрабората натрия, рабочего раствора в соответствии с табл.5.43 доводят объем до метки раствором тетрабората натрия и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.43

     

Растворы для установления градуировочной характеристики

при определении концентрации фенола

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Объем рабочего раствора (
=10 мкг/см
), см
 

1

2

4

8

12

16

20

24

30

Масса фенола в 5 см
раствора, мкг
 

0,5

1

2

4

6

8

10

12

15

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см
каждого раствора, добавляют по 0,2 см
растворов 4-аминоантипирина и железосинеродистого калия. Содержание пробирок тщательно перемешивают и через 30 мин измеряют оптическую плотность при 508 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно измеряют оптическую плотность трех нулевых проб, содержащих те же реактивы, кроме определяемого вещества.
 

7.4. Подготовка сорбционных трубок

 

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб воздуха, и те, которые используются в качестве нулевых, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п.7.2, перечисление 8) согласно п.5.1.12, тщательно обтирают снаружи фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и вкладывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения обработанных трубок в упаковке не более 2 сут.

 

7.5. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации фенола исследуемый воздух аспирируют с расходом 10 дм
/мин в течение 20 мин через сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Для определения среднесуточной концентрации отбирают 4-8 разовых проб за 24 ч. Сорбционные трубки, после того как через них прокачан воздух, следует с обоих концов закрыть заглушками. Все соединительные трубки должны быть изготовлены из фторопласта и стекла и соединены встык резиновыми муфтами. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы внутренняя поверхность соединительных трубок была сухой во избежание сорбции фенола.     
 

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку помещают в стеклянные пробирки и заливают 4 см
1%-ной борной кислоты. Путем прокачивания раствора через сорбент при помощи резиновой груши перемешивают раствор. Промывают трубку 1 см
раствора серной кислоты, которую тщательно выдувают в ту же пробирку. Трубку удаляют, а из пробирки отбирают на анализ 4 см
раствора. Приливают одну-две капли тимолфталеина, при этом раствор окрашивается в синий цвет. Затем раствор нейтрализуют серной кислотой, добавляя ее по каплям до обесцвечивания, при этом рН раствора достигает 9,3. Общий объем раствора доводят до 5 см
раствором тетрабората натрия и добавляют 0,2 см
раствора 4-аминоантипирина и 0,2 см
железосинеродистого калия. Содержимое пробирок энергично встряхивают после добавления каждого реактива и через 30 мин измеряют оптическую плотность относительно воды в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 508 нм.
 
Одновременно готовят три нулевые пробы. Для этого сорбционные трубки из партии подготовленных к отбору помещают в стеклянные пробирки, заливают 4 см
раствора борной кислоты, несколько раз прокачивают ее через слой сорбента при помощи резиновой груши. Промывают каждую трубку 1 см
раствора серной кислоты, трубку удаляют, а из пробирки отбирают на анализ 4 см
раствора и анализируют аналогично пробе. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,025. При проведении анализа необходимо тщательно следить за чистотой посуды, заглушек и измерительных кювет, качеством воды, приготовленных реактивов, воздуха, поступающего из резиновой груши.
 

Массу фенола в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.     

 

9. Вычисление результатов измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).          

     

5.3.3.5. Фенол: отбор проб в барботеры (метод с паранитроанилином) [14]

Методика предназначена для определения концентрации фенола в атмосферном воздухе в диапазоне 0,004-0,2 мг/м
при проведении разовых отборов (объем пробы 60 дм
).     
 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации фенола в атмосферном воздухе в диапазоне 0,004-0,2 мг/м
наибольшее значение суммарной погрешности не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании фенола из воздуха раствором карбоната натрия и фотометрическом определении по азокрасителю, образующемуся при взаимодействии фенола с диазотированным паранитроанилином.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75Е

 

Термометр лабораторный шкальный тип ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-100-2 - 10 шт.

 

 

 

2-50-2 - 2 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 4 шт.

 

 

 

4-2-2 - 4 шт.

 

 

 

6-2-10 - 2 шт.

 

 

 

Бюретки

по ГОСТ 20292-74Е

 

3-2-25-10 - 2 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Поглотительные приборы Рыхтера

по ТУ 25-11.1136-75

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Натрия карбонат, х.ч.

по ГОСТ 83-79

 

Натрия нитрит, х.ч.

по ГОСТ 4197-74

 

Паранитроанилин, х.ч.

по ТУ 6-09-06-545-75

 

Кислота соляная, х.ч.

по ГОСТ 3118-77

 

Фенол, ч.д.а.

по ГОСТ 6417-72

 

         

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3 настоящей главы.

 

Все работы с фенолом необходимо проводить в вытяжном шкафу.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Поглотительный раствор. 8 г карбоната натрия растворяют в 1000 см
воды. Срок хранения раствора 6 мес.
 
2) Соляная кислота, 4%-ный раствор. 9,1 см
концентрированной соляной кислоты (
=1,19) добавляют к 89,2 см
воды.
 
3) Нитрит натрия, 25%-ный раствор. 10 г нитрита натрия растворяют в 30 см
воды. Раствор хранить в холодильнике.
 
4) Паранитроанилин, 0,1%-ный раствор. 0,1 г паранитроанилина, предварительно высушенного при температуре 60
°
С в течение 2 ч растворяют в 4%-ном растворе соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 100 см
. Перед употреблением раствор охлаждают до 0-5
°
С.
 
5) Диазотированный паранитроанилин. 12,5 см
охлажденного раствора паранитроанилина приливают в мерную колбу вместимостью 50 см
, прибавляют постепенно 2,5 см
раствора нитрита натрия и через несколько минут доводят объем до 50 см
водой. Диазотирование паранитроанилина следует проводить в вытяжном шкафу. Раствор может храниться в холодильнике не более 3 сут.
 

6) Фенол свежеперегнанный. Для перегонки фенола собирают установку, состоящую из колбы Вюрца, на конце отростка которой в качестве приемника устанавливают пробирку. Для обогрева колбы используют колбонагреватель или плитку с закрытой спиралью. Собирают фракцию, перегоняющуюся при температуре 182 °С. Все операции по перегонке фенола необходимо производить в вытяжном шкафу.

 

7) Исходный раствор для градуировочной характеристики. В мерную колбу вместимостью 50 см
помещают 20-30 см
поглотительного раствора, точную навеску свежеперегнанного фенола (в пределах 20-50 мг) и доводят объем до 50 см
поглотительным раствором. Рассчитывают концентрацию фенола в полученном растворе. Используют свежеприготовленный раствор.
 
8) Рабочий раствор для установления градуировочной характеристики с содержанием фенола 10 мкг/см
. Готовят перед установлением градуировочной характеристики из исходного раствора путем разбавления поглотительным раствором. Используют свежеприготовленный раствор.
 
7.3. Установление градуировочной характеристики. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы фенола в пробе, устанавливают по трем сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из восьми растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора фенола. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 100 см
. Для этого в каждую колбу приливают по 40-50 см
поглотительного раствора, рабочий раствор в соответствии с табл.5.44, доводят объем до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.44

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации фенола

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

8

Объем рабочего раствора (
=10 мкг/см
), см
 

0,4

0,8

1,6

2,0

4,0

8,0

16,0

20,0

Масса фенола в 5 см
раствора, мкг
 

0,2

0,4

0,8

1,0

2,0

4,0

8,0

10,0

 

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см
каждого раствора и добавляют 0,4 см
диазотированного паранитроанилина. Содержимое пробирок энергично встряхивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность растворов относительно воды при 494 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевых проб, в качестве которых используется 5 см
поглотительного раствора.
 
7.4. Отбор проб. Для определения разовой концентрации фенола исследуемый воздух аспирируют с расходом 3 дм
/мин в течение 20 мин через поглотительный прибор Рыхтера, заполненный 6 см
поглотительного раствора. Срок хранения отобранных проб 12 ч.     
 

8. Выполнение измерений

Уровень раствора в поглотительном приборе доводят дистиллированной водой до метки 6 см
. Переносят в пробирку 5 см
этого раствора, добавляют 0,4 см
раствора диазотированного паранитроанилина. Содержимое энергично встряхивают и через 15 мин определяют оптическую плотность. Измерение производят в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при 494 нм относительно воды. Аналогично анализируют три нулевые пробы - 5 см
поглотительного раствора (см. п.7.2, перечисление 1). Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевого раствора не должно превышать 0,01. При проведении анализа необходимо следить за чистотой посуды, измерительных кювет, качеством воды, приготовленных реактивов.
 

Массу фенола в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).     

 

5.3.3.6. Формальдегид (метод с фенилгидразином) [41] *

 

 

Методика предназначена для определения концентрации формальдегида в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,01-0,3 мг/м
при объеме пробы 20 дм
. Используется для измерения разовых концентраций.     
 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации формальдегида в атмосферном воздухе в диапазоне 0,01-0,3 мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании формальдегида из воздуха раствором серной кислоты и его фотометрическом определении по образовавшемуся в результате взаимодействия в кислой среде формальдегида с фенилгидразингидрохлоридом и хлорамином Б окрашенному соединению.

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

 

3.2. Средства измерений

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0-55 °С;

цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

пo ТУ 2504-1797-75

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-100-2- 12 шт.

 

 

 

2-1000-2 - 2 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 1 шт.

 

 

 

2-1-5 - 2 шт.

 

 

 

6-2-10 - 3 шт.

 

 

 

4-2-2 - 4 шт.

 

 

 

Бюретки

по ГОСТ 20292-74Е

 

3-2-25 - 1 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Поглотительные приборы Рыхтера

по ТУ 25-11-1136-75

 

3.4. Материалы

 

 

 

Трубка резиновая полувакуумная, тип 1

по ГОСТ 5496-57

 

Фильтры "синяя лента"

по ТУ 6-09-1678-77

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Иод, 0,05 моль/дм
(0,1 н), стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Кислота серная, х.ч.

по ГОСТ 4204-72

 

Кислота соляная (
=1,19 г/см
), х.ч.
 

по ГОСТ 3118-77

 

Крахмал, ч.

по ГОСТ 10163

 

Натрия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Натрий серноватистокислый (тиосульфат), 0,1 моль/дм
(0,1 н.), стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Спирт этиловый, х.ч.

по ГОСТ 5962-67

 

Фенилгидразин солянокислый

по ГОСТ 5834-73

 

Формальдегид, 40%-ный раствор (формалин)

по ГОСТ 1625-75

 

Хлорамин Б, ч.

по МРТУ 6-09-3177-66

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор пробы воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов.

 

1) Вода дистиллированная. При измерении концентраций формальдегида в атмосферном воздухе используется свежеприготовленная дистиллированная вода.

 

2) Иод, раствор 0,05 моль/дм
(0,1 н.) готовят из стандарт-титра.
 
3) Крахмал, 0,5%-ный раствор. 0,25 г крахмала смешивают с 10 см
воды до получения равномерной взвеси. К 40 см
воды, нагретой до 60-70
°
С, прибавляют при непрерывном перемешивании взвесь крахмала, кипятят 1 мин и охлаждают.
 
4) Кислота серная, 20%-ный раствор. К 80 см
дистиллированной воды осторожно прибавляют 11 см
концентрированной серной кислоты.
 
5) Кислота соляная, 10%-ный раствор. К 78,1 см
дистиллированной воды осторожно прибавляют 21,9 см
концентрированной соляной кислоты.
 
6) Натрия гидроксид, 20%-ный раствор. 20 г гидроксида натрия растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 100 см
.
 
7) Тиосульфат натрия, раствор 0,1 моль/дм
(0,1 н.). Готовят из стандарт-титра.
 
8) Фенилгидразин солянокислый, 5%-ный раствор. 5 г фенилгидразина солянокислого растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 100 см
. Раствор готовят в день анализа. При наличии мути фильтруют через фильтр "синяя лента".
 
9) Смесь этанола с фенилгидразином. К 10 см
этанола приливают 2 см
5%-ного раствора фенилгидразина и перемешивают.
 
10) Хлорамин Б, 0,5%-ный раствор. 0,25 г хлорамина Б растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 50 см
. Раствор готовят в день анализа.
 
11) Исходный раствор формальдегида (
=10 мкг/см
). Готовят приблизительно 1%-ный раствор фольмальдегида, для чего 2,5 см
формалина растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см
и затем точно определяют его концентрацию иодометрическим титрованием (см. приложение 1 к методике 5.2.7.1). Определив концентрацию формальдегида в растворе, соответствующим разбавлением готовят раствор, содержащий 10 мкг/см
вещества.
 
12) Рабочий раствор формальдегида (
=1 мкг/см
). 10 см
исходного раствора (см. перечисление 11) разбавляют в мерной колбе до 100 см
водой. Раствор готовят перед использованием.
 
13) Поглотительный раствор - серная кислота, раствор 0,005 моль/дм
. Готовят добавлением 0,27 см
концентрированной серной кислоты к 1000 см
дистиллированной воды.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от концентрации формальдегида, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора формальдегида.

 

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 100 см
. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор формальдегида в соответствии с табл.5.45, доводят объем поглотительным раствором до метки и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.45

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации формальдегида

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

Объем рабочего раствора (
=1 мкг/см
), см
 

4

10

-

-

-

-

Объем исходного раствора (
=10 мкг/см
), см
 

-

-

2

4

6

10

Масса формальдегида в 5 см
раствора, мкг
 

0,2

0,5

1,0

2,0

3,0

5,0

 

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см
каждого раствора для градуировки, добавляют по 1,2 см
свежеприготовленной смеси этанола с фенилгидразином (см. п.7.2, перечисление 9), перемешивают. Через 15 мин добавляют 1 см
0,5%-ного раствора хлорамина Б и опять перемешивают. Через 10 мин к каждой пробе добавляют по 2 см
20%-ного раствора серной кислоты, перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Одновременно проводят измерение оптической плотности нулевого раствора: 5 см
поглотительного раствора, к которому добавлены те же реактивы. Действительные значения оптической плотности находят по разности оптических плотностей растворов для градуировки и нулевого раствора.
 

7.4. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации формальдегида исследуемый воздух аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера, заполненный 6 см
поглотительного раствора (см. п.7.2, перечисление 13) с расходом 1 дм
/мин в течение 20 мин. Пробу анализируют в день отбора.     
 

8. Выполнение измерений

В пробирку переносят 5 см
раствора пробы, добавляют 1,2 см
свежеприготовленной смеси этанола с фенилгидразином, перемешивают. Через 15 мин добавляют 1 см
0,5%-ного раствора хлорамина Б, перемешивают. Через 10 мин к пробе добавляют 2 см
20%-ного раствора серной кислоты и опять перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Аналогично анализируют три нулевые пробы, в качестве которых используют по 5 см
поглотительного раствора. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,04.
 

Массу формальдегида в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).     

 

5.3.3.7. Формальдегид (метод с ацетилацетоном) [32] *

 

          

Методика предназначена для определения концентрации формальдегида в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,01-0,22 мг/м
при отборе пробы воздуха объемом 45 дм
. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.     
 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации формальдегида в атмосферном воздухе в диапазоне 0,01-0,22 мг/м
наибольшее значение суммарной погрешности при доверительной вероятности 0,95 не превышает
±20%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании формальдегида ацетилацетоном в среде уксуснокислого аммония и фотометрическом определении образующегося соединения, окрашенного в желтый цвет.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр лабораторный шкальный, тип ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2404-1797-75Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-50-2 - 3 шт.

 

 

 

2-100-2 - 3 шт.

 

 

 

2-250-2 - 5 шт.

 

 

 

2-1000-2 - 1 шт.

 

 

 

Пипетки

 

 

 

4-2-1 - 2 шт.

 

 

 

2-1-5 - 3 шт.

 

 

 

6-2-10 - 3 шт.

 

 

 

Пробирки с притертой пробкой вместимостью 10 см
 

по ГОСТ 1770-74

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Баня водяная

 

 

 

Поглотительные приборы Рыхтера

по ТУ 25-11-1136-75

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Ацетилацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 10259-78

 

Аммоний уксуснокислый, ч.д.а.

по ГОСТ 3117-72

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

Кислота уксусная ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Кислота соляная, ч.д.а.

по ГОСТ 3118-77

 

Крахмал растворимый

по ГОСТ 10163-76

 

Натрия гидроксид, ч.д.а.

по ГОСТ 4328-77

 

Натрия тиосульфат, раствор 0,1 моль/дм
, стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Иод, раствор 0,05 моль/дм
(0,1 н.), стандарт-титр
 

по ТУ 6-09-2540-72

 

Формальдегид, 40%-ный раствор (формалин)

по ГОСТ 1625-76

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Поглотительный раствор. 150 г уксуснокислого аммония растворяют в 800 см
воды. К раствору прибавляют 2 см
ацетилацетона и 3 см
уксусной кислоты, тщательно перемешивают и доводят объем до 1000 см
водой. Реактив хранят в склянке из темного стекла в холодильнике.
 
2) Кислота соляная, 10%-ный раствор. К 78,1 см
воды осторожно приливают 21,9 см
концентрированной соляной кислоты.
 

3) Крахмал растворимый, 0,5%-ный раствор. Готовят, как указано в методике 5.3.3.6 (см. п.7.2. перечисление 3).

 

4) Натрия гидроксид, 17%-ный раствор. 20 г гидроксида натрия растворяют в дистиллированной воде и после охлаждения доводят объем водой до 100 см
.
 
5) Кислота соляная (раствор 1:1). В мерную колбу вместимостью 100 см
помещают 50 см
концентрированной соляной кислоты и доводят водой до метки.
 
6) Исходный раствор для градуировки. 5 см
формалина вносят в мерную колбу вместимостью 250 см
и доводят водой до метки. Для определения точного содержания формальдегида проводят титрование, как указано в приложении 1 методики 5.2.7.1. 1 см
раствора иода концентрации 0,05 моль/дм
соответствует 1,5 мг формальдегида. Устанавливают массу формальдегида в 1 см
раствора.
 
7) Рабочий раствор для градуировки (
=10 мкг/см
). Готовят соответствующим разведением водой исходного раствора. Раствор проверяют титрометрически.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы формальдегида в пробе, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из раствора формальдегида (см. п.7.2, перечисление 7) в пробирках с притертой пробкой вместимостью 10 см
. Для этого в каждую пробирку вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.5.46, доводят поглотительным раствором объем до 5,0 см
и тщательно перемешивают. Одновременно готовят нулевую пробу: в пробирку вносят 5,0 см
поглотительного раствора.
 

Таблица 5.46

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации формальдегида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

Объем рабочего раствора

(
=10 мкг/см
), см
 

0,05

0,10

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

Соответствует массе формальдегида в 5 см
раствора, мкг
 

0,50

1,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

 

Для установления градуировочной характеристики растворы помещают в водяную баню при 40 °С и выдерживают в течение 30 мин. После охлаждения измеряют оптическую плотность при 412 нм по отношению к нулевому раствору (раствор 1) в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм.

 

7.4. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации формальдегида исследуемый воздух аспирируют с расходом 1,5 дм
/мин в течение 30 мин в два последовательно соединенных поглотительных прибора Рыхтера, заполненных 5 см
поглотительного раствора каждый. Для определения среднесуточной концентрации отбирают шесть разовых проб в один поглотительный прибор.     
 

8. Выполнение измерений

Пробы в поглотительных приборах помещают в водяную баню при 40 °С и выдерживают 30 мин. После охлаждения измеряют оптическую плотность при 412 нм по отношению к нулевому раствору в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм.

 

Массу формальдегида в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).   

     

5.3.3.8. Циклогексан, циклогексанол, циклогексанон (ГХ-метод) [54]

Методика предназначена для определения концентрации циклогексана, циклогексанола и циклогексанона в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазон измеряемых концентраций определяемых веществ, а также значения их максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимых концентраций в атмосферном воздухе (ПДК
и ПДК
) представлены в табл.5.47.
 

Таблица 5.47

     

ПДК и диапазон измеряемых концентраций (мг/м
) циклогексана, циклогексанола
 

и циклогексанона в атмосферном воздухе

 

 

 

 

 

Определяемое вещество

ПДК
 
ПДК
 

Диапазон измеряемых концентраций

Циклогексан

1,4

1,4

0,02-5

Циклогексанол

0,06

0,06

0,02-2

Циклогексанон

0,04

-

0,02-2

 

     

     

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации циклогексана, циклогексанола и циклогексанона в атмосферном воздухе в диапазонах, указанных в табл.5.47, погрешность измерения при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±25%.     

 

2. Метод измерения

Определяемые вещества улавливают в трубке, заполненной полисорбом-10, десорбируют их водяным паром в герметичный приемный сосуд и выполняют газохроматографический анализ полученного водного раствора, а также равновесной газовой фазы.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет 500 М", снабженный пламенно-ионизационным детектором, или другой с чувствительностью по пропану не менее 1,0
·10
мг/см
 

по ТУ 1.550-150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность 10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТЛ-31-А, пределы измерения 0-500 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-100-2 - 2 шт.

 

 

 

2-50-2 - 2 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-10 - 2 шт.

 

 

 

2-2-5 - 2 шт.

 

 

 

2-2-2 - 2 шт.

 

 

 

2-2-1 - 2 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Редуктор водородный

по ТУ 26-05-463-76

 

Электропечь трубчатая для микроанализа СУОЛ

 

 

 

Лабораторный автотрансформатор ЛАТР-1М

или регулятор температуры для электропечи в диапазоне 100-200 °С

     

по ТУ 16-517.216-69

 

Насос водоструйный стеклянный

по ГОСТ 10696-75

 

Колонка хроматографическая стеклянная 300х0,3 см

по ГОСТ 16285-80

 

Микрошприц МШ-1ОМ

по ТУ 2.833.106

 

Шприц медицинский комбинированный для туберкулина вместимостью 1 см
 

по ТУ 64-1-378-83

 

Шприц медицинский комбинированный со стеклянным поршнем вместимостью 2 см
 

по ТУ 64-1-378-83

 

Сорбционная трубка (черт.5.14)

 

 

 

Устройство для термодесорбции (черт.5.15)

 

 

 

Пробирки П4-10-14/23 - 20 шт.

по ГОСТ 23932-79Е

 

Ампулы стеклянные вместимостью 1 см
и 5 см
 

по ГОСТ 18122-75

 

3.4. Материалы

 

 

 

Азот технический или ос.ч.

по ГОСТ 9293-74

 

Водород технический

по ГОСТ 3022-80

 

Воздух сжатый

 

 

 

Стекловата

 

 

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-77

 

Гексан, ч.

по ТУ 6-09-3375-78

 

Кислoтa уксусная ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Полиметилсилоксановая жидкость ПMC-100

по ГОСТ 13032-77

 

Полисорб-10 зернением 0,25-0,5 мм

по ТУ 6-09-10-432-77

 

Толуол, ч.д.а.

по ГОСТ 5789-78

 

Хроматон N-AW с 15% полиметилфенилсилоксанового масла зернением 0,25-0,35 мм

 

 

 

Циклогексан для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-10-592-76

 

Циклогексанол, х.ч.

по ТУ 6-09-06-101-72

 

Циклогексанон, ч.д.а.

по ТУ 6-09-1807-77

 

     

     

Сорбционная трубка

 

1 - накидная гайка; 2 - штуцер; 3 - стекловата; 4 - корпус; 5 - сорбент; 6 - прокладка из силиконовой резины;

7 - прокладка из алюминиевой фольги.

 

Черт.5.14

     

     

Устройство для термодесорбции парами растворителей

 

1, 6, 11, 12 - накидная гайка; 2 - штуцер для ввода растворителя с предохранительным клапаном;

3 - трубчатая печь; 4 - пробка испарителя; 5 - испаритель; 7, 10, 13 - штуцер; 8 - змеевик; 9 - сорбционная

трубка; 14 - приемный сосуд; 15, 21 - прокладка из вакуумной резины; 17, 18 - прокладка

из силиконовой резины; 16 - игла медицинского шприца; 19 - алюминиевая прокладка;

20 - резиновое кольцо.

 

Черт.5.15

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики для циклогексана, установление градуировочных характеристик для циклогексанола и циклогексанона, подготовка сорбционных трубок к отбору проб, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры.

 

Стеклянную хроматографическую колонку длиной 3 м промывают с помощью водоструйного насоса водой, ацетоном и гексаном, а затем высушивают в токе воздуха.

 

В фарфоровую чашку высыпают 7,5 г хроматона N-AW и заливают его 100 см
раствора полиметилсилоксановой жидкости (см. п.7.3, перечисление 1). Испаряют толуол в вытяжном шкафу при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Работу проводить в вытяжном шкафу. Окончательно высушивают насадку при температуре 60-70
°
С в течение 30 мин. Для наполнения колонки лучше использовать готовую насадку, содержащую 15% полиметилфенилсиликонового масла или силикона ДС-550 на хроматоне N-AW.
 
В промытую колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон стекловаты и присоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Постукивая по колонке, заполняют ее через воронку насадкой и закрепляют ее в колонке вторым тампоном стекловаты. Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 30 см
/мин сначала при программировании температуры от 50 до 150
°
С со скоростью 2
°
С/мин, а затем в изотермическом режиме при 150
°
С в течение 5-6 ч, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор полиметилсилоксановой жидкости. 1,8 г полиметилсилоксановой жидкости ПМС-100 растворяют в 100 см
толуола (или хлороформа).
 
2) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 50 см
заливают 20-30 см
уксусной кислоты и отвешивают в нее 200-250 мг циклогексана, после чего добавляют уксусной кислоты до метки.
 
3) Градуировочный раствор Б. В мерную колбу вместимостью 50 см
заливают 25-30 см
дистиллированной воды и отвешивают в нее по 200-250 мг циклогексанола и циклогексанона, после чего добавляют воды до метки.
 
4) Градуировочный раствор В. 1 см
градуировочного раствора Б разбавляют дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 см
.
 

Срок хранения градуировочных растворов - 1 мес в запаянных стеклянных ампулах.

7.4. Установление градуировочной характеристики для циклогексана. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика циклогексана от его массы в приемном сосуде устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из восьми градуировочных растворов, готовят последовательным разбавлением градуировочного раствора А.

 

В восемь пронумерованных пробирок П4-10 вместимостью 10 см
заливают пипеткой по 5 см
уксусной кислоты. Отбирают пипеткой 5 см
градуировочного раствора А и переносят его в пробирку N 1. Закрывают пробирку пробкой, перемешивают ее содержимое, после чего 5 см
раствора 1 переносят в пробирку N 2 и снова перемешивают. Аналогично готовят градуировочные растворы 3-8. Для хранения градуировочные растворы 1-8 заливают в стеклянные ампулы по 0,5 см
и запаивают. Срок хранения растворов - 3 мес в защищенном от света месте.
 

Концентрацию циклогексана в градуировочном растворе рассчитывают по формуле:

 

,
 
где
- концентрация циклогексана, мкг/мм
;
 
- навеска циклогексана, мг;
 
- номер раствора.
 
В приемный сосуд вводят с помощью медицинского шприца для туберкулина 0,8 см
дистиллированной воды. Закрывают сосуд накидной гайкой с прокладкой из вакуумной резины диаметром 10 мм и толщиной 5-6 мм, предварительно прокипяченной в воде в течение 30 мин. Переворачивают приемный сосуд так, чтобы жидкая фаза находилась над резиновой прокладкой и изолировала ее от газовой фазы сосуда, и вводят в него микрошприцем MШ-10M через прокладку 10 мм
градуировочного раствора. Перемешивают содержимое приемного сосуда путем встряхивания, выдерживают его 10-15 мин при комнатной температуре, установив вертикально на торец гайки, затем снова перемешивают и анализируют газовую фазу, отбирая ее медицинским шприцем со стеклянным поршнем.
 

Условия хроматографического анализа:

 

 

 

 

     объем вводимой в хроматограф пробы

1 см
;
 

     температура термостата колонок

100 °С;

     температура испарителя

120 °С;

     расход газа-носителя (азота)

30 см
/мин;
 

     расход водорода

30 см
/мин;
 

     расход воздуха

300 см
/мин;
 

     скорость протяжки ленты самописца

600 мм/ч;

     шкала измерителя тока

20
·10
-20
·10
А.
 

 

Время удерживания циклогексана составляет около 3 мин.

 

Измеряют высоту хроматографического пика циклогексана и приводят ее к одной шкале измерителя тока.

 

Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов. Градуировку проверяют один раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1-8. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Установление градуировочных характеристик для циклогексанола и циклогексанона

 

Градуировочные характеристики, выражающие зависимость высоты хроматографических пиков циклогексанола и циклогексанона от концентрации этих веществ в водном растворе, устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из восьми градуировочных растворов, готовят последовательным двухкратным разбавлением градуировочного раствора Б.

 

В восемь пронумерованных пробирок П4-10 вместимостью 10 см
заливают пипеткой по 5 см
дистиллированной воды. Той же пипеткой отбирают 5 см
градуировочного раствора В и переносят его в пробирку N 1. Закрывают пробирку пробкой, перемешивают ее содержимое, после чего 5 см
полученного раствора 1 переносят в пробирку N 2 и снова перемешивают. Аналогично готовят градуировочные растворы 3-8. Концентрацию определяемых веществ в градуировочных растворах рассчитывают по формуле:
 
,
 
где
- концентрация определяемого вещества в градуировочном растворе, мкг/см
;
 
- навеска определяемого вещества, мг;
 
- номер раствора.
 
Микрошприцем МШ-10М отбирают 6 мм
градуировочного раствора, вводят в испаритель хроматографа и анализируют при условиях, указанных в п.7.4, используя шкалу измерителя тока 5
·10
-5
·10
А.
 

Время удерживания циклогексанола составляет около 11 мин, циклогексанона - около 13 мин.

 

Измеряют высоты пиков указанных веществ и приводят их к одной шкале измерителя тока.

 

Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов.

 

Градуировку проверяют 1 раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1-8. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.6. Подготовка сорбционных трубок к отбору проб

 

Сорбционная трубка в собранном виде изображена на черт.5.14. Корпус
4
сорбционной трубки выполняют из стекла "Пирекс", а накидные гайки
1
, штуцера
2
- из латуни или нержавеющей стали. Сорбент (полисорб-10) перед заполнением трубок продувают азотом или водяным паром с расходом 100-200 см
/мин при температуре 150
°
С в течение 4 ч, а затем при 200
°
С - 20 ч. Для закрепления слоя сорбента в трубке используют стекловату.
 

Герметизируют трубки вложенными в накидные гайки прокладками из силиконовой резины и алюминиевой фольги, вырезанными пробочным сверлом диаметром 10 мм. Трубки нумеруют и обозначают на них направление потока воздуха при отборе пробы. Перед отбором проб каждую из них продувают водяным паром при температуре 175 °С. Подготовленные трубки должны быть использованы для отбора проб и анализа в течение 1 мес.

 

7.7. Отбор проб

 

Отвинчивают накидные гайки на концах сорбционной трубки, присоединяют ее к аспиратору в соответствии с обозначенным направлением потока воздуха и пропускают через сорбент 10 дм
анализируемого воздуха с расходом 0,5 дм
/мин. После отбора пробы вновь герметизируют концы трубки и отправляют ее в лабораторию для анализа.     
 

8. Выполнение измерений

Для десорбции уловленных в сорбционной трубке веществ используют устройство, изображенное на черт.5.15. Накидные гайки, штуцера и детали испарителя этого устройства изготовляют из латуни или нержавеющей стали. Змеевик 8 представляет собой свернутую в спираль металлическую трубку диаметром 2 мм и длиной 0,5-1,0 м. С гайкой 6 и пробкой испарителя 5 его соединяют герметично твердым припоем, например ПСР-45. Таким же способом в отверстии гайки 11 закрепляют иглу 16. Приемный сосуд 14 выполняют из стекла "пирекс".

 

Десорбцию выполняют следующим образом:

 

1) С сорбционной трубки 9 снимают герметизирующие заглушки и соединяют трубку со змеевиком 8 и гайкой 11 согласно черт.5.15.

 

2) В приемный сосуд
14
вводят шприцем 0,1 см
дистиллированной воды и соединяют сосуд с сорбционной трубкой
9.
 

3) Иглой медицинского шприца, соединенной с вакуумным насосом, прокалывают прокладку 21 и откачивают из сосуда, трубки с сорбентом и испарителя воздух до остаточного давления 0,01-0,10 атм, затем иглу вынимают, при этом проколотое ею отверстие перекрывается за счет упругости прокладки.

 

4) Через ту же прокладку шприцем вместимостью 1 см
вводят в испаритель 0,7 см
дистиллированной воды, после чего трубку и испаритель помещают в нагретую до 175
°
С печь
3,
установленную таким образом, чтобы добавленная в приемный сосуд вода заполнила его суженную шейку. Пары воды проходят через змеевик
8
, нагреваются до температуры, близкой к температуре печи, вытесняют десорбирующиеся вещества в приемный сосуд и конденсируются в нем.
 

5) По окончании процесса десорбции, на что требуется 10-15 мин, приемный сосуд снимают с иглы, устанавливают его вертикально на торец накидной гайки, а затем вынимают из печи трубку, которую после охлаждения герметизируют теми же заглушками.

 

Примечание. Продувку водяным паром осуществляют в направлении, обратном направлению отбора пробы.

 

Анализируют газовую фазу приемного сосуда при условиях, указанных в п.7.4. Массу циклогексана в пробе определяют с помощью установленной для циклогексана градуировочной характеристики.

 

Микрошприцем МШ-1ОМ отбирают 6 мм
водного раствора из приемного сосуда и вводят в испаритель хроматографа при условиях, указанных в п.7.5. Концентрацию циклогексанола и циклогексанона в растворе определяют, используя установленные градуировочные характеристики. Объем водного раствора в приемном сосуде определяют, взвешивая сосуд до и после выполнения десорбции.     
 

9. Вычисление результата измерения

Массу циклогексанола и циклогексанона в пробе воздуха рассчитывают по формуле:

 

,
 
где
- масса циклогексанола и циклогексанона в пробе воздуха, мкг;
 
- объем раствора, см
;
 
- концентрация циклогексанола и циклогексанона в растворе, мкг/см
.
 

Массовую концентрацию определяемых веществ в атмосферном воздухе рассчитывают по формуле (5), приведенной в п.5.1.16.

           

5.3.3.9. Метанол: отбор проб в барботеры [52]

Методика предназначена для определения концентрации метилового спирта (метанола) в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,12-1,2 мг/м
при отборе пробы воздуха объемом 15 дм
. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций. Определению мешает формальдегид.     
 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации метилового спирта в атмосферном воздухе в диапазоне 0,12-1,2 мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании из воздуха метилового спирта водой, его последующем окислении до формальдегида и фотометрическом определении массы метанола по окрашенному в фиолетовый цвет продукту, образующемуся в результате взаимодействия формальдегида и хромотроповой кислоты.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74 Е

 

2-50-2 - 7 шт.

 

 

 

2-100-2 - 10 шт.

 

 

 

2-1000-2 - 1 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 5 шт.

 

 

 

2-1-5 - 3 шт.

 

 

 

6-2-10 - 2 шт.

 

 

 

4-2-2 - 5 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Поглотительные приборы с пористой пластиной

по ТУ 25-11-1136-75

 

Стаканы В-1-1000 ТС

по ГОСТ 25336-82

 

Пробирки П4-10-14/23 ХС

по ГОСТ 25336-82

 

Баня водяная

 

 

 

3.4. Материалы

 

 

 

Трубка резиновая полувакуумная, тип 1

по ГОСТ 5496-57

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Вода бидистиллированная

 

 

 

Калий марганцевокислый, ч.д.а.

по ГОСТ 20490-75 изм. N 1

 

Кислота серная (
=1,84), х.ч.
 

по ГОСТ 4204-77

 

 

 

 

 

Кислота ортофосфорная, х.ч. (
=1,72)
 

по ГОСТ 6552-80

 

Кислота хромотроповая, ч.д.а.

по ТУ 6-09-3749-74

 

Метанол, х.ч.

по ТУ 6-09-1709-74

 

Натрия сульфит (
), ч.
 

по ГОСТ 195-77

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.13.

 

Все работы, связанные с использованием метанола, следует проводить под тягой. Хранить метанол необходимо в запирающемся железном шкафу под тягой.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка поглотительных приборов к работе, отбор пробы воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Калия перманганат, 1%-ный раствор. 1 г реактива растворяют в воде. Объем доводят до 100 см
.
 
2) Кислота серная, раствор 15 моль/дм
(30 н.). В стакан из термостойкого стекла вносят 295 см
воды и осторожно при помешивании 816 см
серной кислоты.
 
3) Кислота серная, раствор 9 моль/дм
. В стакан из термостойкого стекла вносят 608 см
воды и осторожно при помешивании приливают 490 см
серной кислоты.
 
4) Кислота хромотроповая (1,8-диоксинафталин, 3,6-дисульфокислота или ее динатриевая соль), 5%-ный раствор. 0,5 г кислоты растворяют в 10 см
воды. Готовят перед использованием.
 
5) Кислота хромотроповая, 0,2%-ный раствор готовят разбавлением 5%-ного раствора хромотроповой кислоты раствором серной кислоты концентрацией 15 моль/дм
перед использованием.
 
6) Натрия сульфит, 3%-ный раствор. 3 г сульфита натрия растворяют в воде и доводят объем до 100 см
. Готовят перед использованием.
 
7) Исходный раствор метанола. В мерную колбу вместимостью 100 см
вносят 20-30 см
воды и взвешивают. Затем добавляют несколько капель метилового спирта и вновь взвешивают. Раствор в колбе доводят водой до метки и вычисляют массу метилового спирта в 1 см
раствора.
 
8) Рабочий раствор для градуировки (
=100 мкг/см
). Готовят соответствующим разбавлением исходного раствора. Готовят перед использованием.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы метанола, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из девяти растворов, готовят из свежеприготовленного раствора метанола (см. п.7.2, перечисление 8).

 

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 50 см
. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.5.48, доводят объем до метки и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.48

     

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентрации метилового спирта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Объем рабочего раствора (
=100 мкг/см
), см
 

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

3,2

4,0

Масса метанола в 2,5 см
, мкг
 

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

20,0

 

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 2,5 см
каждого раствора и добавляют по 0,25 см
фосфорной кислоты, затем по 2 капли 1%-ного раствора перманганата калия и помещают в баню со льдом на 15 мин. Время отмечают по секундомеру от момента добавления последнего реактива*. Через 15 мин пробирки вынимают из бани и по каплям вносят в каждую из них 3%-ный раствор сульфита натрия до обесцвечивания, избегая избытка сульфита. Далее во все пробирки вносят по 2 см
0,2%-ного раствора хромотроповой кислоты и помещают их в кипящую водяную баню на 45 мин.
 

________________

* Точное соблюдение времени необходимо для получения воспроизводимых результатов, так как окисление метанола протекает достаточно быстро.

 

По охлаждении объем раствора доводят до 5 см
раствором серной кислоты концентрацией 9 моль/дм
. Через 60 мин после добавления хромотроповой кислоты измеряют оптическую плотность растворов относительно воды в кювете с расстоянием между гранями 10 мм при длине волны 574 нм.
 
Аналогично анализируют нулевой раствор, в качестве которого используют 2,5 см
бидистиллированной воды, к которой добавлены те же реактивы.
 

7.4. Отбор проб

 

Для определения разовой концентрации метанола исследуемый воздух аспирируют через поглотительный прибор, заполненный 5 см
воды, с расходом 0,5 дм
/мин в течение 30 мин.
 

Для определения среднесуточной концентрации отбирают 4-8 разовых проб в один и тот же поглотительный прибор в течение 1 сут.     

 

8. Выполнение измерений

При определении массы метилового спирта должны быть выполнены следующие операции. 2,5 см
из каждого поглотительного прибора переносят в пробирку с притертой пробкой и анализируют, как указано в п.7.3 настоящей методики. Одновременно аналогично анализируют три нулевые пробы, в качестве которых используют 2,5 см
бидистиллированной воды.
 

Массу метилового спирта в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).     

 

5.3.3.10. Метанол: отбор проб на молекулярные сита (ГХ-метод)

Методика* предназначена для определения концентрации метанола в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазон измеряемых концентраций метанола составляет 0,25-25 мг/м
.
 

________________

* Методика разработана в НПО "Тайфун".     

 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологических исследований, относительная погрешность измерения концентрации метанола в атмосферном воздухе в диапазоне 0,25-25 мг/м
не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метанол улавливают в сорбционной трубке, заполненной цеолитными адсорбентами КА и NaX, десорбируют парами воды в вакуумированный приемник и выполняют газохроматографический анализ конденсата.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет", снабженный пламенно-ионизационным детектором или другой с чувствительностью по пропану не менее 1,0
·10
мг/см
 

     

по ТУ 1.550-150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность 10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-100-2 - 1 шт.

 

 

 

2-50-2 - 1 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-10 - 2 шт.

 

 

 

2-2-5 - 1 шт.

 

 

 

2-2-1 - 1 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Редуктор водородный

по ТУ 26-05-463-76

 

Насос водоструйный стеклянный

по ГОСТ 10696-75

 

Колонка хроматографическая тефлоновая

(трубка фторопластовая Ф-4Д-Э) 400х0,25 см

по ГОСТ 22056-76

 

Сорбционная трубка (черт.5.14, см. методику 5.3.3.8)

 

 

 

Устройство для термодесорбции парами растворителей

(черт.5.15, см. методику 5.3.3.8)

 

 

 

Электропечь трубчатая для микроанализа СУОЛ

 

 

 

Лабораторный автотрансформатор ЛАТР-1М

по ТУ 16-517216-69

 

Микрошприц МШ-10 вместимостью 10 мм
; цена деления 0,2 мм
 

     

по ТУ 2.833.106

 

Шприц медицинский комбинированный для туберкулина вместимостью 2 см
 

по ТУ 64-1-378-78

 

3.4. Материалы

 

 

 

Азот технический

по ГОСТ 9293-74

 

Водород технический

по ГОСТ 3022-80

 

Воздух сжатый

 

 

 

Стекловата

 

 

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-77

 

Инертон N-AW-DMCS зернением 0,2-0,25 мм

(носитель для хроматографической колонки)

 

 

 

Калия гидроксид, ос.ч.

по ГОСТ 6-01-301-74

 

Метанол, х.ч.

по ТУ 6-09-1709-74

 

Полисорб 30/160 зернением 0,25-0,5 мм

(носитель для хроматографической колонки)

 

 

 

Полиэтиленгликоль 6000 (карбовакс 6000)

 

 

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

Цеолитные адсорбенты (молекулярные сита) КА и NaX зернением 0,25-0,5 мм (наполнитель сорбционных трубок)

по ТУ 38-102-169-85

 

Этанол ректификат

по ГОСТ 5962-57

 

         

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры

 

Тефлоновую колонку промывают проточной водой в течение 10-15 мин, затем ацетоном, толуолом, сушат 2-3 ч при 120-130 °С в сушильном шкафу, присоединяют к термостату хроматографа и продувают током газа-носителя при 160 °С в течение 7-8 ч.

 

В фарфоровую чашку высыпают 8 г полисорба 30/160 и заливают 60 см
раствора гидроксида калия (см. п.7.3, перечисление 1). Испаряют этанол при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане или лампой накаливания мощностью 100 Вт до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Работу необходимо производить в вытяжном шкафу. Затем насадку заливают 60 см
раствора полиэтиленгликоля 6000 (см. п.7.3, перечисление 3), испаряют хлороформ так же, как этанол, и окончательно высушивают насадку при температуре 80-90
°
С в течение 30 мин.
 

В другую фарфоровую чашку высыпают 8 г инертона N-AW-DMCS и аналогично обрабатывают его растворами гидроксида калия (см. п.7.3, перечисление 2) и полиэтиленгликоля 6000 (см. п.7.3, перечисление 3).

 

В колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон стекловаты и подсоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Постукивая по колонке, засыпают в нее через воронку обработанную насадку инертона N-AW-DMCS в таком количестве, чтобы был заполнен участок колонки длиной 1,5 м, подключаемый к детектору. Остальную часть колонки длиной 2,5 м заполняют обработанным полисорбом 30/160 в таком количестве, чтобы участок колонки, входящий в испаритель, остался пустым. Отсоединив заполненную колонку от насоса, вкладывают в нее второй тампон стекловаты и продвигают его до насадки. Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 45 см
/мин сначала при программировании температуры от комнатной до 160
°
С со скоростью 2
°
С/мин, затем в изотермическом режиме в течение 8-10 ч; при этом в испаритель вкалывают 15-20 раз по 10 мм
свежепрокипяченной дистиллированной воды, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор гидроксида калия.

 

0,35-0,40 г гидроксида калия растворяют в 80 см
этанола.
 
2) Раствор гидроксида калия. 1,5-1,6 г гидроксида калия растворяют в 60 см
этанола.
 
3) Раствор полиэтиленгликоля. 0,4 г полиэтиленгликоля 6000 растворяют в 60 см
хлороформа.
 
4) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 100 см
заливают 40-60 см
дистиллированной воды, отвешивают в нее 150-200 мг метанола и добавляют дистиллированной воды до метки. Срок хранения раствора в холодильнике 1 мес.
 
5) Градуировочный раствор Б. Готовят разбавлением градуировочного раствора А в 5 раз дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 50 см
. Срок хранения раствора в холодильнике 7 сут.
 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика от концентрации метанола в водном растворе, устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из семи градуировочных растворов, готовят последовательным двухкратным разбавлением градуировочного раствора Б. В семь пронумерованных пробирок П4-10 вместимостью 10 см
пипеткой заливают по 5 см
дистиллированной воды. Той же пипеткой отбирают 5 см
градуировочного раствора Б и переносят его в пробирку N 1. Закрывают пробирку пробкой и перемешивают ее содержимое, после чего 5 см
полученного раствора 1 переносят в пробирку N 2. Аналогично готовят градуировочные растворы 3-7. Срок хранения растворов в холодильнике 7 сут.
 

Концентрацию метанола в градуировочном растворе рассчитывают по формуле:

 

,
 
где
- концентрация метанола в растворе, мкг/см
;
- навеска метанола, мг;
 
- номер раствора.
 
Микрошприцем МШ-10 отбирают 5 мм
градуировочного раствора и вводят в испаритель хроматографа. Анализ проводят при следующих условиях:
 

 

 

     объем вводимой в хроматограф пробы

5 мм
 

     температура испарителя

150 °С

     температура термостата колонок

105 °С

     расход газа-носителя (азота)

45 см
/мин
 

     расход водорода

45 см
/
мин
 

     расход воздуха

330 см
/мин
 

     скорость протяжки ленты самописца

600 мм/ч

     шкала измерителя тока

(10 ... 200)
·10
А
 

 

Время удерживания метанола составляет около 1,5 мин.

 

Измеряют высоты пика метанола (при наличии интегратора измеряют площади) и приводят их к одной шкале измерителя тока.

 

Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов. Градуировку проверяют 1 раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1-7. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок

 

Сорбционные трубки (см. черт.5.14) заполняют послойно молекулярными ситами КА и NaX. Перед заполнением в трубку помещают тампон стекловаты, затем отвешивают 1,2 г КА и 2,2 г NaX, последовательно вносят их в сорбционную трубку и со второго конца помещают тампон стекловаты. Перед отбором проб в трубку вводят 1 см
дистиллированной воды, подключают к линии газа-носителя (30-40 см
/мин) и прокаливают при температуре 350-400
°
С в течение 30-40 мин. Трубку охлаждают в токе газа-носителя и герметизируют. Срок хранения подготовленных трубок не более 14 сут.
 

7.6. Отбор проб

 

Снимают заглушки на концах сорбционной трубки, присоединяют ее к аспиратору концом, заполненным молекулярными ситами NaX, и аспирируют через нее 15 дм
воздуха с расходом не более 0,5 дм
/мин.
 

После отбора пробы вновь герметизируют концы трубки и отправляют ее в лабораторию для анализа.     

 

8. Выполнение измерений

Десорбируют уловленные сорбентом вещества в герметичный приемный сосуд с помощью устройства, конструкция и описание работы которого приведены в разделе 8 методики 5.3.3.8. Для десорбции вводят в испаритель устройства 1,5 см
дистиллированной воды. Микрошприцем МШ-10 отбирают 5 мм
водного раствора из приемного сосуда, вводят в испаритель хроматографа и анализируют при условиях, указанных в п.7.4 данной методики. Концентрацию метанола в конденсате определяют с помощью установленной градуировочной характеристики. Объем конденсата в приемном сосуде определяют, взвешивая сосуд до и после выполнения десорбции.     
 

9. Вычисление результата измерений

Массу метанола в пробе воздуха (
мкг) рассчитывают по формуле:
 
,
 
где
- концентрация метанола в растворе, мкг/см
;
- объем раствора, см
.
 

Массовую концентрацию метанола в атмосферном воздухе рассчитывают по формуле (5), приведенной в п.5.1.16 данного раздела.

 

 

 5.3.4. Метилмеркаптан [7]

Методика предназначена для определения концентрации метилмеркаптана в атмосферном воздухе в диапазоне 2,7
·10
-1,4
·10
мг/м
при объеме пробы 36000 дм
.
 

Определению не мешает присутствие в пробе диметилдисульфида, диметилсульфида, сероводорода в количестве до 30 мкг и диоксида серы в количестве до 200 мкг. Влияние высоких концентраций сероводорода и диоксида серы устраняют в процессе отбора проб воздуха путем поглощения их твердым сорбентом, содержащим арсенит натрия. Другие меркаптаны реагируют аналогично метилмеркаптану.

 

Метод рекомендуется для определения среднесуточных концентраций.     

 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении массовой концентрации метилмеркаптана в атмосферном воздухе в диапазоне 2,7
·10
-1,4
·10
мг/м
суммарная погрешность не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании метилмеркаптана из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении соединения, образующегося в результате взаимодействия метилмеркаптана с диметил-п-фенилендиамином и хлорным железом в кислой среде.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

 

 

 

 

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

 

 

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Термометр лабораторный шкальный, ТЛ-2; пределы 0-55 °С; цена деления 1 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Газовый счетчик РГ-40

 

 

 

Колбы мерные

по ГОСТ 1770-74Е

 

2-50-2 - 10 шт.

 

 

 

2-100-2 - 5 шт.

 

 

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 1 шт.

 

 

 

4-2-2 - 4 шт.

 

 

 

2-2-5 - 2 шт.

 

 

 

5-2-10 - 1 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Трубка сорбционная СТ 223 (маркировка 3)

по ТУ 25-1110.034-82

 

Установка компрессорная УК-25/1,6

по ТУ 64-1-2748-74

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Глицерин, ч.д.а.

по ГОСТ 6259-75

 

N, N-диметил-п-фенилендиамин солянокислый, ч.д.а.

по ТУ 6-09-1828-77

 

Железо хлорное, ч.д.а.

по ГОСТ 4147-74

 

Кислота серная, х.ч.

по ГОСТ 4204-77

 

Кислота соляная, х.ч.

по ГОСТ 3118-77

 

Кислота уксусная ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Мышьяковистый ангидрид, ч.

 

 

 

Метилмеркаптид свинца (синтез см. приложение 1 к данной методике)

 

 

 

S-метилизотиомочевина сернокислая, ч.

по ТУ 6-09-2543-78

 

Натрия гидроксид, х.ч.

по ГОСТ 4328-77

 

Ртути (II) оксид (желтый), ч.д.а.

по ГОСТ 5230-74

 

Ртуть (II) уксуснокислая, ч.д.а.

по ГОСТ 5509-51

 

Свинец уксуснокислый, х.ч.

по ГОСТ 1027-67

 

3.5. Материалы

 

 

 

Фильтры беззольные "синяя лента"

 

 

          

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.

 

Все работы по приготовлению солей ртути (II) и пропитке сорбционных трубок раствором уксуснокислой ртути необходимо проводить в вытяжном шкафу. Фильтровальная бумага, используемая для протирания трубок, должна быть уничтожена. Растворы, содержащие ртуть, после анализа следует сливать в специальную емкость. Обезвреживание растворов проводят согласно методике 5.2.7.2.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок к работе, отбор проб воздуха.

 

7.2. Приготовление растворов

 

1) Ртуть (II) уксуснокислая, 5%-ный раствор (ядовит!). 5 г уксуснокислой ртути растворяют в 95 см
дистиллированной воды и подкисляют 3-5 каплями ледяной уксусной кислоты для предотвращения гидролиза. Раствор не должен содержать ртути (I) (см. приложение 2 к данной методике), хранить в темной склянке.
 

2) Раствор для обработки сорбционных трубок для улавливания метилмеркаптана (ядовит!). Смешивают четыре объема 5%-ного раствора уксуснокислой ртути и один объем глицерина.

 

3) Натрия гидроксид 20%-ный раствор. 20 г
растворяют в 80 см
дистиллированной воды.
 
4) Арсенит натрия, 5%-ный раствор (ядовит!). Растворяют 5 г мышьяковистого ангидрида в 20 см
20%-ного раствора гидроксида натрия. Объем раствора доводят до 100 см
дистиллированной водой.
 

5) Раствор для обработки сорбционных трубок для улавливания сероводорода (ядовит!). Смешивают девять объемов 5%-ного раствора арсенита натрия и один объем глицерина.

 

6) Соляная кислота, раствор 2 моль/дм
. 85,6 см
концентрированной соляной кислоты доводят дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 500 см
до метки.
 
7) N,N-диметил-п-фенилендиамин, 0,5%-ный раствор в концентрированной соляной кислоте. 0,5 г N,N-диметил-п-фенилендиамина солянокислого растворяют в 100 см
концентрированной соляной кислоты. Хранят в темной склянке при 4
°
С.
 
8) Хлорное железо, 4%-ный раствор. 14,5 см
насыщенного при 20
°
С раствора хлорного железа (раствор над твердой фазой) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
и доводят дистиллированной водой до метки. Сливают равные объемы раствора хлорного железа и раствора соляной кислоты 2 моль/дм
. Раствор хранят в склянке из темного стекла.
 

9) Составной реактив. Смешивают три объема 0,5%-ного раствора N,N-диметил-п-фенилендиамина и один объем 4%-ного раствора хлорного железа в склянке из темного стекла. Раствор готовят перед употреблением. Устойчив в течение одного рабочего дня.

 

10) Серная кислота, 10%-ный раствор. В стакан из термостойкого стекла вносят 100 см
дистиллированной воды, осторожно при постоянном перемешивании приливают 6 см
концентрированной серной кислоты.
 
11) Уксуснокислый свинец, 10%-ный раствор. 10 г уксуснокислого свинца растворяют в 90 см
дистиллированной воды. Готовят из перекристаллизованного реактива.
 

12) Приготовление фильтра для улавливания сероводорода и диоксида серы. Чистую сорбционную трубку обрабатывают абсорбирующим раствором (см. перечисление 5) согласно п.5.1.12. Трубка для улавливания сероводорода не должна содержать избыток раствора для пропитки во избежание попадания арсенита натрия в трубку для улавливания метилмеркаптана в ходе отбора проб.

 

13) Исходный раствор для установления градуировочной характеристики. 0,1567 г метилмеркаптида свинца растворяют в 5%-ном растворе ацетата ртути в мерной колбе вместимостью 100 см
. Концентрация раствора соответствует содержанию метилмеркаптана 500 мкг/см
. Раствор сохраняется в холодильнике не менее 3 мес.
 
14) Рабочий раствор для установления градуировочной характеристики (
=50 мкг/см
) готовят разбавлением исходного в 10 раз дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 50 см
. Раствор готовят перед использованием.
 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от содержания метилмеркаптана в пробе, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из девяти растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора для градуировки (см. п.7.2., перечисление 14). Градуировочные растворы готовят в мерных колбах вместимостью 50 см
. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.5.49, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
 

Таблица 5.49

     

Растворы для установления градуировочной характеристики

при определении концентрации метилмеркаптана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Объем рабочего раствора для градуировки, см
 

0,1

0,2

0,4

0,8

1,2

2,4

3,6

4,4

5,6

Содержание метилмеркаптана в 9 см
раствора, мкг
 

0,9

1,8

3,6

7,2

10,8

21,6

32,4

39,6

50,4

 

При установлении градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 9 см
каждого раствора, помещают в пробирки трубки, приготовленные для отбора проб, добавляют 0,5 см
составного реактива (см. п.7.2, перечисление 9). Для приготовления нулевого раствора вместо раствора для градуировки используют 9 см
дистиллированной воды. Содержимое пробирок тщательно перемешивают. Через 30 мин при помощи резиновой груши вытесняют раствор из трубки в пробирку и измеряют оптическую плотность при 496 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм.
 

7.4. Подготовка сорбционных трубок к отбору проб

 

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб воздуха, и те, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п.7.2, перечисление 2) согласно п.5.1.12, тщательно вытирают снаружи фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения пропитанных трубок в темном месте не более 7 сут.

 

7.5. Отбор проб

 

Для определения среднесуточной концентрации метилмеркаптана исследуемый воздух аспирируют с расходом 25 дм
/мин в течение 24 ч через две соединенные встык трубки (черт.5.16), первая из которых предназначена для удаления сероводорода и диоксида серы, а вторая - для улавливания метилмеркаптана. Сорбционные трубки устанавливают в вертикальном положении и защищают от света с помощью чехла из фольги или черной бумаги.
 

Схема установки для отбора проб воздуха на метилмеркаптан

     

 

1 - сорбционная трубка для улавливания сероводорода; 2 - сорбционная трубка

для улавливания метилмеркаптана

 

Черт.5.16

Примечания:

 

1. При наличии сильного запаха метилмеркаптана в период отбора пробы продолжительность аспирации воздуха может быть сокращена до 1 ч. Результаты наблюдений в этом случае считаются достоверными, если в пробе будет обнаружено не менее 2 мкг метилмеркаптана.

 

2. Для более полного улавливания метилмеркаптана из сильно загрязненного воздуха допустимо последовательно присоединять дополнительную сорбционную трубку, обработанную ацетатом ртути. Трубки с уловленным меркаптаном анализируют раздельно и складывают найденные массы меркаптана.

 

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку помещают в пробирку и заливают 9 см
дистиллированной воды, приливают 0,5 см
составного реактива (см. п.7.2, перечисление 9). При помощи резиновой груши путем нескольких прокачиваний пробу переводят в раствор, и содержимое пробирки перемешивают. Через 30 мин трубку вынимают. Если раствор окажется мутным, то его центрифугируют или фильтруют через фильтр "синяя лента" диаметром 5 см. Измеряют оптическую плотность относительно воды в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм при длине волны 496 нм. Одновременно готовят три нулевые пробы. Для этого сорбционные трубки из партии подготовленных к отбору помещают в пробирки, заливают 9 см
воды, добавляют 0,5 см
составного реактива, несколько раз прокачивают его через слой сорбента при помощи резиновой груши и через 30 мин анализируют аналогично пробе. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. При проведении анализа необходимо тщательно следить за чистотой посуды, заглушек и измерительных кювет, качеством воды, приготовленных реактивов, воздуха, поступающего из резиновой груши.
 

Массу метилмеркаптана в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.     

 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (4).

 

Приложение 1

     

 

 Синтез метилмеркаптида свинца

Для получения метилмеркаптида свинца в вытяжном шкафу собирают установку, состоящую из колбы Вюрца, соединенной с системой из четырех поглотителей Рыхтера. В первый поглотительный прибор наливают 5-7 см
10%-ного раствора серной кислоты, а в три последующих 5-7 см
10%-ного раствора уксуснокислого свинца. Выходной отвод последнего поглотительного прибора соединяют с водоструйным насосом. В колбу помещают 35 г S-метилизотиомочевины сернокислой, приливают 50 см
20%-ного раствора гидроксида натрия и при помощи водоструйного насоса через систему протягивают воздух со скоростью 100-200 см
/мин. Нагревают колбу на пламени спиртовки сначала слабо, затем по мере замедления реакции - до кипения. Выделяющийся при этом из колбы метилмеркаптан взаимодействует в процессе поглощения с ацетатом свинца, образуя меркаптид свинца. После окончания реакции содержимое трех последних поглотительных приборов фильтруют (под тягой) через фильтр "синяя лента" на воронке Бюхнера. Осадок метилмеркаптида свинца промывают холодной водой и высушивают в эксикаторе над хлористым кальцием в защищенном от света месте. Хранят метилмеркаптид свинца в темной склянке с притертой пробкой в холодильнике.
 

Внимание! Работы по синтезу соли свинца проводить в резиновых перчатках.

 

Приложение 2

     

 

 Синтез уксуснокислой ртути (II) и проверка на содержание ртути (I)

1. Для получения уксуснокислой ртути (II) в 300 мл 30%-ной уксусной кислоты при нагревании постепенно вносят 110 г желтого оксида ртути. Раствор отфильтровывают на воронке для горячего фильтрования от белых кристаллов малорастворимой соли
(I), образующейся в небольших количествах за счет восстановления
(II). Затем фильтрат, защищая от света, упаривают до образования кристаллической пленки и охлаждают. Выпавшие кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, высушивают на воздухе, защищая от света, и переносят в темную банку.
 

Внимание! Все работы по синтезу соли ртути следует проводить под тягой в резиновых перчатках.

2. Для проверки уксуснокислой ртути (II) на содержание ртути (I) к 3 см
проверяемого 5%-ного раствора добавляют 3 см
концентрированной соляной кислоты. В случае появления небольшой мути удаляют следы ртути (I). Для этого к 5%-ному раствору уксуснокислой ртути приливают несколько капель 5%-ного раствора хлористого натрия (х.ч.) и раствор отфильтровывают. В случае появления значительного осадка, свидетельствующего о большом содержании ртути (I), реактив использовать нельзя.
 

 5.3.5. Углеводороды и их производные

     

5.3.5.1. Ароматические углеводороды: бензол, толуол, этилбензол и ксилолы (ГХ-метод) [53, 55]*

 

 

 

 

 

Методика предназначена для определения концентрации бензола, толуола, этилбензола и ксилолов в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазон измеряемых концентраций ароматических углеводородов, а также значения максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимых концентраций в атмосферном воздухе (ПДК
и ПДК
) представлены в табл.5.50.
 

Таблица 5.50

     

ПДК и диапазон измеряемых концентраций (мг/м
) ароматических углеводородов
 

в атмосферном воздухе

 

 

 

 

 

Определяемое вещество

ПДК
 
ПДК
 

Диапазон измеряемых концентраций

Бензол

1,5

0,1

0,02-5

Толуол

0,6

0,6

0,02-5

Этилбензол

0,02

0,02

0,01-5

Ксилолы (смесь изомеров)

0,2

0,2

0,02-5

 

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологических исследований, при определении концентрации бензола, толуола и ксилолов в атмосферном воздухе в диапазоне 0,02-5 мг/м
и этилбензола в диапазоне 0,01-5 мг/м
погрешность измерения при доверительной вероятности 0,95 не превышает 20%.     
 

2. Метод измерения

Определяемые вещества улавливают в трубке, заполненной полисорбом-10, десорбируют их водяным паром в герметичный приемный сосуд и выполняют газохроматографический анализ равновесной газовой фазы над полученным в сосуде раствором.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

 

 

 

 

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

Газовый хроматограф "Цвет 500М" с пламенно-ионизационным детектором или другой с чувствительностью по пропану не менее 1,0
·10
мг/см
 

по ТУ 1.550.150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность 10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Термометр ТЛ-31-А; пределы измерения 0-500 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Колбы мерные 2-50-2 - 2 шт.

по ГОСТ 1770-74Е

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-5 - 2 шт.

 

 

 

2-2-2 - 2 шт.

 

 

 

2-2-1 - 2 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Редуктор водородный

по ТУ 26-05-463-76

 

Электропечь трубчатая для микроанализа СУОЛ-0,15.2.2/12МР

по ТУ 16-531.641-78

 

Лабораторный автотрансформатор ЛАТР-1М

по ТУ 16-517.216-69

 

или регулятор температуры для электропечи в диапазоне 100-200 °С

 

 

 

Насос водоструйный стеклянный

по ГОСТ 10696-75

 

Колонка хроматографическая стальная, 300х0,3 см

по ГОСТ 16285-80

 

Микрошприц МШ-10М

по ТУ 2.833.106

 

Шприц медицинский комбинированный (для туберкулина) вместимостью 1 см
 

по ТУ 64-1-378-83

 

Шприц медицинский комбинированный со стеклянным поршнем вместимостью 2 см
 

по ТУ 64-1-378-83

 

Сорбционная трубка (черт.5.14, см. методику 5.3.3.8)

 

 

 

Устройство для термодесорбции (черт.5.15, см. методику 5.3.3.8)

 

 

 

Пробирки П-4-10-14/23 - 10 шт.

по ГОСТ 23932-79Е

 

Ампулы стеклянные вместимостью 1 см
и 5 см
 

по ГОСТ 18122-75

 

3.4. Материалы

 

 

 

Азот техн. или ос.ч.

по ГОСТ 9293-74

 

Водород техн.

по ГОСТ 3022-80

 

Воздух сжатый

 

 

 

Стекловата

 

 

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Бензол для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-779-76

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-77

 

Гексан, ч.

по ТУ 6-09-3375-78

 

Кислота уксусная ледяная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

м-Ксилол для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-4565-77

 

о-Ксилол для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-915-76

 

п-Ксилол для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-4609-78

 

Нитрилотрипропионитрил для хроматографии, ч.

по ТУ 6-09-3391-78

 

Полисорб-10, ч. зернением 0,25-0,50 мм

по ТУ 6-09-10-432-77

 

Толуол для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-786-76

 

Хроматон N-AW зернением 0,25-0,315 мм

 

 

 

Этилбензол для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-787-76

 

         

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры

 

Стальную хроматографическую колонку длиной 3 м промывают с помощью водоструйного насоса водой, ацетоном и гексаном, а затем высушивают в токе воздуха.

 

В фарфоровую чашку высыпают 6 г хроматона N-AW и заливают его 100 см
раствора нитрилотрипропионитрила (см. п.7.3, перечисление 1). Испаряют ацетон при осторожном перемешивании шпателем до получения суспензии; нагревают ее на водяной бане до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Работу производить в вытяжном шкафу. Окончательно высушивают насадку при температуре 60-70
°
С в течение 30 мин.
 
В промытую колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон стекловаты и присоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Постукивая по колонке, заполняют ее через воронку полученной насадкой и закрепляют ее в колонке вторым тампоном стекловаты. Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 30 см
/мин сначала при программировании температуры от 50 до 100
°
С со скоростью 1
°
С/мин, а затем в изометрическом режиме при 100
°
С В течение 3-4 ч, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор нитрилотрипропионитрила. 1 г нитрилотрипропионитрила растворяют в 100 см
ацетона.
 
2) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 50 см
заливают 20-30 см
уксусной кислоты и отвешивают в нее по 250-300 мг бензола, толуола, этилбензола, орто-, и мета- или параксилола, после чего добавляют до метки уксусной кислоты. Введение углеводородов в колбу производят пипеткой на 1 см
таким образом, чтобы капли попадали прямо в раствор. После приготовления градуировочный раствор А используют для установления градуировочной характеристики, а его остатки хранят в запаянных стеклянных ампулах. Срок хранения - 6 мес в защищенном от света месте.
 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика определяемого вещества от его массы в приемном сосуде, устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из восьми градуировочных растворов, готовят последовательным разбавлением градуировочного раствора А.

 

В восемь пронумерованных пробирок вместимостью 10 см
заливают пипеткой по 5 см
уксусной кислоты. Отбирают пипеткой 5 см
градуировочного раствора А и переносят его в пробирку N 1. Закрывают пробирку пробкой, перемешивают ее содержимое, после чего 5 см
полученного раствора 1 переносят в пробирку N 2 и снова перемешивают. Аналогично готовят градуировочные растворы 2-8. Для хранения градуировочные растворы 1-8 заливают в стеклянные ампулы по 0,5 см
и запаивают. Срок хранения растворов 3 мес в защищенном от света месте.
 

Концентрацию каждого определяемого вещества в градуировочном растворе рассчитывают по формуле:

 

,
 
где
- концентрация определяемого вещества, мкг/мм
;
 
- навеска определяемого вещества, мк;
 
- номер раствора.
 
В приемный сосуд вводят с помощью медицинского шприца для туберкулина 0,8 см
дистиллированной воды. Закрывают сосуд накидной гайкой с прокладкой из вакуумной резины диаметром 10 мм и толщиной 5-6 мм, предварительно прокипяченной в воде в течение 30 мин. Переворачивают приемный сосуд так, чтобы жидкая фаза находилась над резиновой прокладкой и изолировала прокладку от газовой фазы сосуда, и вводят в него микрошприцем МШ-10М через прокладку 10 мм
градуировочного раствора.
 

Перемешивают содержимое приемного сосуда путем встряхивания, выдерживают его 10-15 мин при комнатной температуре, установив вертикально на торец гайки, затем снова перемешивают и анализируют газовую фазу, отбирая ее медицинским шприцем со стеклянным поршнем.

 

Анализ проводят при следующих условиях:

 

 

 

 

     объем вводимой в хроматограф пробы

1 см
 

     температура испарителя

150 °С

     температура термостата колонок

90 °С

     расход газа-носителя (азота)

30 см
/мин
 

     расход водорода

30 см
/мин
 

     расход воздуха

300 см
/мин
 

     скорость протяжки ленты самописца

240 мм/ч

     диапазон шкал измерителя тока

(20...100)
·10
А - (2...100)
·10
А.
 

 

Время удерживания бензола составляет 1 мин 30 с, толуола - 2 мин 20 с, этилбензола - 3 мин, суммы мета- и параксилолов - 3 мин 40 с, ортоксилола - 5 мин.

 

На хроматограмме измеряют высоты пиков указанных веществ и приводят их к одной шкале измерителя тока. Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов.

 

Градуировку проверяют один раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1-8. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок

 

Сорбционные трубки, содержащие в качестве сорбента полисорб-10, изготавливают согласно п.7.6 методики 5.3.3.8. Перед отбором проб каждую трубку продувают водяным паром при температуре 175 °С. Подготовленные трубки должны быть использованы для отбора проб и анализа в течение 1 мес.

 

7.6. Отбор проб

 

Отвинчивают накидные гайки на концах сорбционной трубки, присоединяют трубки к аспиратору в соответствии с обозначенным направлением потока воздуха и пропускают через сорбент 10 дм
анализируемого воздуха с расходом 0,5 дм
/мин. После отбора пробы вновь герметизируют концы трубки и отправляют ее в лабораторию для анализа.     
 

8. Выполнение измерений

Десорбируют уловленные сорбентом вещества в герметичный приемный сосуд с помощью устройства, конструкция и описание работы которого приведены в п.8 методики 5.3.3.8. Анализируют газовую фазу приемного сосуда при условиях, указанных в п.7.4 настоящей методики. Массу ароматических углеводородов в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики.

 

9. Вычисление результата измерения      

См. п.5.1.16, формулу (5).     

 

5.3.5.2. Хлорированные углеводороды: четыреххлористый углерод, хлороформ, трихлорэтилен

и тетрахлорэтилен (ГХ-метод с экстракцией) [24, 26]

Методика предназначена для определения массовой концентрации четыреххлористого углерода, хлороформа, трихлорэтилена и тетрахлорэтилена в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазон измеряемых концентраций определяемых веществ, а также значения максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимых концентраций их в атмосферном воздухе представлены в табл.5.51.

 

Таблица 5.51

     

ПДК и диапазон измеряемых концентраций (мг/м
) хлорированных углеводородов
 

в атмосферном воздухе

 

 

 

 

 

Определяемое вещество

ПДК
 
ПДК
 

Диапазон измеряемых концентраций

Четыреххлористый углерод

4,0

0,7

1,0
·10
-0,1
 

Хлороформ

-

0,03

4,5
·10
-5,0
 

Трихлорэтилен

4,0

1,0

4,5
·10
-5,0
 

Тетрахлорэтилен

0,5

0,06

3,0
·10
-3,0
 

 

     

     

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, относительная погрешность измерения содержания хлорированных углеводородов в атмосферном воздухе в указанных диапазонах не превышает ±25%.     

 

2. Метод измерения

Определяемые вещества улавливают в сорбционной трубке, заполненной угольным порошком марки АР, десорбируют бензиловым спиртом в системе циркуляционного барботирования и выполняют газохроматографический анализ равновесной парогазовой смеси.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет 500М" с электронно-захватным детектором

по ТУ 1.550.150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Аспиратор для отбора проб воздуха ЭА-1

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер, класс 3; цена деления 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр тип ТМ-8; пределы измерения от минус 30 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Колбы мерные 2-100-2 - 2 шт.

по ГОСТ 1770-74Е

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-10 - 2 шт.

 

 

 

2-2-5 - 2 шт.

 

 

 

2-2-2 - 2 шт.

 

 

 

2-2-1 - 1 шт.

 

 

 

2-2-0,1 - 1 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Колонка хроматографическая стальная 300х0,3 см - 1 шт.

по ГОСТ 16285-80

 

Сорбционная трубка (черт.5.17)

 

 

 

Система циркуляционного барботирования (черт.5.18)

 

 

 

Стандартный набор почвенных сит

 

 

 

Циркуляционный насос Мр2-41

 

 

 

Вакуумный насос В11-461

 

 

 

Поглотитель Рыхтера

по ТУ 25-11-1136-75

 

Ступка фарфоровая

 

 

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Апиезон L

 

 

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Бензиловый спирт, ч.

по ГОСТ 8751-72

 

Гексан, ч.

по ТУ 6-09-3375-78

 

Сорбент С-22 зернением 80-100 меш

 

 

 

Тетрахлорэтилен, х.ч.

 

 

 

Трикрезилфосфат

по ГОСТ 5728-76

 

Трихлорэтилен, ос. ч.

по ТУ 6-09-1012-79

 

Уголь активный рекуперационный АР

по ГОСТ 8703-74

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

Четыреххлористый углерод

по ТУ 6-09-2663-77

 

3.5. Материалы

 

 

 

Азот ос.ч.

по ГОСТ 9793-74

 

Стекловата УТВ

 

 

 

Трубка силиконовая диаметром 4 мм

 

 

     

     

Сорбционная трубка

 

1 - заглушка из стекла; 2 - тампон из нержавеющей стали; 3 - активированный угольный порошок;

4 - силиконовая трубка.

 

Черт.5.17

     

Принципиальная схема соединений устройства для получения равновесной парогазовой смеси

 

1 - детектор; 2 - колонка хроматографа; 3 - кран-дозатор; 4 - циркуляционный насос;

5 - поглотитель Рыхтера; 6 - термостат.

 

Черт.5.18

     

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры. Стальные хроматографические колонки длиной 3 м промывают с помощью вакуумного насоса водой, ацетоном и гексаном, а затем высушивают в токе воздуха.

 

В фарфоровую чашку высыпают 42,5 г сорбента С-22 и заливают его 100 см
раствора трикрезилфосфата или 100 см
раствора апиезона L (см. п.7.3, перечисления 1 и 2). Испаряют ацетон или хлороформ в вытяжном шкафу при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Окончательно высушивают насадку при температуре 60-70
°
С в течение 30 мин. Полученную насадку хранят в герметично закрытой емкости.
 

В промытую колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон стекловаты и присоединяют этот конец колонки к вакуумному насосу. Постукивая по колонке, заполняют ее через воронку полученной насадкой и закрепляют насадку в колонке вторым тампоном стекловаты.

 

Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 100 см
/мин сначала при программировании температуры от 50 до 100
°
С со скоростью 1
°
С/мин, а затем в изотермическом режиме при 100
°
С в течение 3-4 ч, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор трикрезилфосфата. 7,5 г трикрезилфосфата растворяют в 100 см
ацетона.
 
2) Раствор апиезона L. 7,5 г апиезона L растворяют в 100 см
хлороформа.
 
3) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 100 см
заливают 60 см
бензилового спирта и вносят пипетками вместимостью 0,1 см
и 1 см
по 0,1 см
четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена и по 1 см
хлороформа и трихлорэтилена, после чего добавляют до метки бензиловый спирт. Градуировочный раствор А содержит 1,63 мг/см
четыреххлористого углерода, 14,9 мг/см
хлороформа, 14,7 мг/см
трихлорэтилена и 1,62 мг/см
тетрахлорэтилена.
 
4) Градуировочный раствор Б. Готовят из исходного раствора А. В мерную колбу вместимостью 100 см
заливают 60 см
бензилового спирта и вносят 1 см
исходного раствора А, после чего добавляют до метки бензиловый спирт. Градуировочный раствор Б содержит 1,63
·10
мг/см
четыреххлористого углерода, 1,5
·10
мг/см
хлороформа, 1,47
·10
мг/см
трихлорэтилена и 1,62
·10
мг/см
тетрахлорэтилена.
 

После приготовления градуировочный раствор используют для установления градуировочной характеристики, а его остатки хранят в холодильнике 3 мес.

 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высот или площадей хроматографических пиков хлоруглеводородов от концентрации их в растворе устанавливают по четырем сериям растворов. Каждый раствор готовят из градуировочного раствора Б. В пять пронумерованных мерных колб вместимостью 100 см
заливают по 60 см
бензилового спирта и вводят мерными пипетками вместимостью 0,1, 1, 5 и 10 см
градуировочный раствор Б согласно табл.5.52, затем добавляют до метки бензиловый спирт.
 

Таблица 5.52

     

Растворы для установления градуировочной характеристики

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора для градуировки

1

2

3

4

5

Объем градуировочного раствора Б, см
 

0,1

0,5

1,0

5,0

10

Содержание в 1 см
градуировочного раствора, мг
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четыреххлористого углерода

1,6
·10
 
8,1
·10
 
1,6
·10
 
8,1
·10
 
1,6
·10
 

хлороформа

1,5
·10
 
7,5
·10
 
1,5
·10
 
7,5
·10
 
1,5
·10
 

трихлорэтилена

1,47
·10
 
7,3
·10
 
1,47
·10
 
7,3
·10
 
1,47
·10
 

тетрахлорэтилена

1,62
·10
 
8,1
·10
 
1,62
·10
 
8,1
·10
 
1,62
·10
 

 

Приготовленную серию растворов анализируют, начиная с самой низкой концентрации. Отбирают пипеткой 2 см
раствора и переносят в поглотитель Рыхтера, затем поглотитель подсоединяют к системе циркуляционного барботирования и проводят анализ равновесной парогазовой смеси согласно п.8.
 

Условия хроматографического анализа:

 

 

 

 

     Объем вводимой в хроматограф пробы

1 см
 

     Температура испарителя

100 °С

     Температура детектора

160 °С

     Температура термостата колонок

100 °С

     Расход газа-носителя через колонку

66 см
/мин
 

     Расход газа-носителя (азота) на продувку детектора

100 см
/мин
 

     Скорость протяжки ленты самописца

720 мм/ч

     Шкала измерителя тока

(20-200)
·10
А
 

 

Время удерживания (с) хлорированных углеводородов на колонках с трикрезилфосфатом (ТКФ) и с апиезоном L приведены в табл.5.53.

 

Таблица 5.53

 

 

 

 

Вещество

Колонка с 15% ТКФ

Колонка с 15% апиезона L

Четыреххлористый углерод

246

354

Хлороформ

307

241

Трихлорэтилен

377

446

Тетрахлорэтилен

632

1047

 

На хроматограмме измеряют высоты или площади пиков определяемых веществ. Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов. Наклон градуировочного графика определяется градуировочным коэффициентом прибора, который вычисляют по формуле:

 

,
 
где
- градуировочный коэффициент прибора для каждого хлорированного углеводорода;
 
- площадь (см
) или высота (мм) пика хлоруглеводорода;
 
- концентрация хлоруглеводорода в растворе (мг/см
).
 

Градуировку проверяют один раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок

 

Сорбционная трубка в собранном виде изображена на черт.5.17. Корпус выполнен из стекла, тампон изготовлен из нержавеющей стальной сетки, заглушки - из стеклянного шарика и силиконовой трубки. Трубка заполнена активным углем АР.

Уголь АР измельчают в фарфоровой ступке и с помощью стандартного набора сит отбирают фракцию с диаметром частиц 0,25-0,5 мм. Для подготовки угля к работе его прокаливают под вакуумом в течение 4 ч при температуре 300 °С. После охлаждения уголь помещают в сорбционные трубки. Для закрепления слоя сорбента используют тампоны из нержавеющей стальной сетки, сорбционные трубки герметизируют заглушками с обеих сторон, нумеруют.

 

Подготовленные трубки должны быть использованы для отбора проб и анализа в течение 1 мес.

 

7.6. Отбор проб

 

Снимают заглушки с концов сорбционной трубки, присоединяют ее к аспиратору и пропускают через нее 20 дм
анализируемого воздуха с расходом 1 дм
/мин. После отбора пробы вновь герметизируют концы трубки и отправляют ее в лабораторию для анализа.     
 

8. Выполнение измерений

Измерения проводят при условиях, указанных в п.7.4. Перед анализом заглушки снимают, угольный сорбент пересыпают в поглотитель Рыхтера и туда же пипеткой вносят 2 см
бензилового спирта. Поглотитель подсоединяют к системе циркуляционного барботирования (см. черт.5.18) с помощью муфты из силиконовой трубки между краном-дозатором
3
и циркуляционным насосом
4
, включают насос и проводят насыщение газовой фазы парами определяемых углеводородов за счет барботирования газа через раствор в циркуляционном режиме. При этом поглотитель термостатируется в водном термостате
6
при (20
±0,5) °
С. Равновесие между газом и жидкостью устанавливается в течение (3
±0,5)
мин. После этого с помощью крана-дозатора
3
вводят пробу объемом 1 см
в хроматографическую колонку
2
.
 

Примечание. Все коммуникации в системе циркуляционного барботирования выполняются из стеклянных или фторопластовых трубок.

 

Измеряют высоту или площадь пиков хлорированных углеводородов. Методика позволяет проводить ввод одной и той же пробы десятки раз без существенного изменения концентрации раствора.     

 

9. Вычисление результата измерений

Массовую концентрацию хлорированных углеводородов в воздухе рассчитывают по формуле

 

,
 
где
- массовая концентрация хлоруглеводорода в воздухе (мг/м
);
- площадь (см
) или высота (мм) пика хлоруглеводорода;
- объем бензилового спирта в ловушке (см
);
- объем воздуха (м
), приведенный к нормальным условиям (см. п.5.1.16, формулу (1));
- градуировочный коэффициент прибора для данного углеводорода.
 

               

5.3.5.3. Хлорированные углеводороды: хлороформ, четыреххлористый углерод,

трихлорэтилен и тетрахлорэтилен (ГХ-метод с термодесорбцией)* [55]

________________

* Используется при отсутствии условий для применения методики 5.3.5.2.

 

Методика предназначена для определения концентрации хлороформа, четыреххлористого углерода, трихлорэтилена и тетрахлорэтилена в атмосферном воздухе населенных пунктов. Диапазон измеряемых концентраций определяемых веществ, а также значения максимальной разовой и среднесуточной предельно допустимых концентраций их в атмосферном воздухе представлены в табл.5.54.

 

Таблица 5.54

     

ПДК и диапазон измеряемых концентраций (мг/м
) определяемых веществ
 

в атмосферном воздухе

 

 

 

 

 

Определяемое вещество

ПДК
 
ПДК
 

Диапазон измеряемых концентраций

Хлороформ

-

0,03

0,003-5

Четыреххлористый углерод

4

0,7

0,0002-5

Трихлорэтилен

4

1

0,004-5

Тетрахлорэтилен

0,5

0,06

0,001-5

 

     

     

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологических исследований при определении концентрации хлороформа, четыреххлористого углерода, трихлорэтилена в атмосферном воздухе в диапазонах, указанных в таблице, погрешность измерения при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±20%.     

 

2. Метод измерения

Определяемые вещества улавливают в трубке, заполненной полисорбом-10, десорбируют их водяным паром в герметичный приемный сосуд и выполняют газохроматографический анализ равновесной газовой фазы над полученным в сосуде раствором.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет-500М" с электронно-захватным детектором или с чувствительностью по линдану не менее 4,0
·10
мг/см
 

по ТУ 1.550.150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность ±10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Термометр ТЛ-31-А; пределы измерения 0-500 °С

по ГОСТ 215-73Е

 

Колбы мерные 2-100-2 - 2 шт.

по ГОСТ 1770-74Е

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

4-2-1 - 2 шт.

 

 

 

2-2-2 - 2 шт.

 

 

 

2-2-1 - 1 шт.

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-232-70

 

Электропечь трубчатая для микроанализа СУОЛ-0,15.2.2/12МР

по ТУ 16-531.641-78

 

Лабораторный автотрансформатор ЛАТР-1М

или регулятор температуры для электропечи в диапазоне 100-200 °С

     

по ТУ 16-517-216-69

 

Насос водоструйный стеклянный

по ГОСТ 10696-75

 

Колонка хроматографическая стальная 300х0,3 см - 2 шт.

по ГОСТ 16285-80

 

Микрошприц МШ-10М

по ТУ 2.833.106

 

Шприц медицинский комбинированный для туберкулина вместимостью

1 см
 

по ТУ 64-1-378-83

 

Шприц медицинский комбинированный со стеклянным поршнем вместимостью 2 см
 

по ТУ 64-1-378-83

 

Шприц медицинский стеклянный вместимостью 50 см
 

по ТУ 64-1-1279-75

 

Сорбционная трубка (черт.5.14, см. методику 5.3.3.8)

 

 

 

Устройство для термодесорбции (черт.5.15, см. методику 5.3.3.8)

 

 

 

Пробирки П4-5-14/23 - 7 шт.

по ГОСТ 23932-79Е

 

Ампулы стеклянные вместимостью 1 см
и 5 см
 

по ГОСТ 18122-75Е

 

3.4. Материалы

 

 

 

Азот ос.ч.

по ГОСТ 9293-74

 

Cтекловата

 

 

 

3.5. Реактивы

 

 

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-77

 

Гексан, ч.

по ТУ 6-09-3375-78

 

Кислота уксусная, х.ч.

по ГОСТ 61-75

 

Полиметилсилоксановая жидкость ПМС-100

по ГОСТ 13032-77

 

Полисорб-10, ч. зернением 0,25-0,5 мм

по ТУ 6-09-10-432-77

 

Тетрахлорэтилен, ч.

по МРТУ 6-19-6590-70

 

Толуол, ч.д.а.

по ГОСТ 5789-78

 

Трихлорэтилен, ос.ч.

по ТУ 6-09-1012-79

 

Углерод четыреххлористый, х.ч.

по ГОСТ 20288-74 (изменение N 1)

или по ТУ 6-09-2663-77

 

Хлороформ для хроматографии, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

Хроматон N-AW зернением 0,25-0,315 мм

 

 

        

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.      

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры

 

Стальную хроматографическую колонку длиной 6 м (или ее отдельные секции) промывают с помощью водоструйного насоса водой, ацетоном и гексаном, а затем высушивают в токе воздуха.

 

В фарфоровую чашку высыпают 15 г хроматона N-AW и заливают его 100 см
раствора полиметилсилоксановой жидкости (см. п.7.3, перечисление 1). Испаряют толуол в вытяжном шкафу при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Окончательно высушивают насадку при температуре 60-70
°
С в течение 30 мин.
 
В промытую колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон стекловаты и присоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Постукивая по колонке, заполняют ее через воронку полученной насадкой и закрепляют ее в колонке вторым тампоном стекловаты. Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 30 см
/мин сначала при программировании температуры от 50 до 200
°
С со скоростью 2
°
С/мин, а затем в изотермическом режиме при 200
°
С в течение 6 ч, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор полиметилсилоксановой жидкости. 2,7 г полиметилсилоксановой жидкости ПМС-100 растворяют в 100 см
толуола.
 
2) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 100 см
заливают 50-60 см
уксусной кислоты и отвешивают в нее по 100-150 мг хлороформа и трихлорэтилена, по 50-60 мг четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена, после чего раствор доводят до метки уксусной кислотой. Введение хлорированных углеводородов в колбу производят пипеткой таким образом, чтобы капли попадали прямо в раствор. Срок хранения 3 мес в защищенном от света месте.
 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты или площади хроматографического пика определяемого вещества от его массы в приемном сосуде, устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из восьми градуировочных растворов, готовят последовательным двухкратным разбавлением градуировочного раствора А.

 

В восемь пронумерованных пробирок П4-5 вместимостью 5 см
заливают пипеткой по 2 см
уксусной кислоты. Той же пипеткой отбирают 2 см
градуировочного раствора А, переносят его в пробирку N 1 и перемешивают ее содержимое, после чего 2 см
полученного раствора 1 переносят в пробирку N 2 и снова перемешивают. Аналогично готовят растворы 3-8. После приготовления градуировочные растворы заливают в ампулы по 0,3-0,5 см
и запаивают. Срок хранения растворов 3 мес в защищенном от света месте.
 

Концентрацию каждого определяемого вещества в градуировочном растворе рассчитывают по формуле:

 

,
 
где
- концентрация определяемого вещества, мкг/мм
;
 
- навеска определяемого вещества, мг;
 
- номер раствора.
 
В приемный сосуд вводят с помощью медицинского шприца 0,8 см
дистиллированной воды. Закрывают сосуд накидной гайкой с прокладкой из вакуумной резины диаметром 10 мм и толщиной 5-6 мм, предварительно прокипяченной в воде в течение 30 мин. Переворачивают приемный сосуд так, чтобы жидкая фаза находилась над резиновой прокладкой и изолировала прокладку от газовой фазы сосуда, и вводят в него микрошприцем МШ-10М через прокладку 10 мм
градуировочного раствора.
 

Перемешивают содержимое приемного сосуда путем встряхивания, выдерживают его 10-15 мин при комнатной температуре, установив вертикально на торец гайки, затем снова перемешивают и анализируют газовую фазу, отбирая ее медицинским шприцем со стеклянным поршнем.

 

Условия хроматографического анализа:

 

 

 

 

     объем вводимой в хроматограф пробы

1 см
 

     температура термостата колонок

90 °С

     температура испарителя

150 °С

     температура термостата детекторов

150 °С

     расход газа-носителя (азота)

30 см
/мин
 

     расход продувочного газа (азота)

150 см
/мин
 

     скорость протяжки ленты самописца

240 мм/ч

     шкала измерителя тока

(100-200)
·10
А
 

 

Время удерживания хлороформа составляет около 4 мин, четыреххлористого углерода - 6 мин, трихлорэтилена - 7,5 мин, тетрахлорэтилена - 15 мин.

 

Измеряют высоты пиков указанных веществ (при наличии интегратора измеряют площади) и приводят их к одной шкале измерителя тока. Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов. Градуировку проверяют один раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 5-8. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок

 

Сорбционные трубки, содержащие в качестве сорбента полисорб-10, изготавливают согласно п.7.6 методики 5.3.3.8. Перед отбором проб каждую из них продувают водяным паром при температуре 175 °С. Подготовленные трубки должны быть использованы для отбора проб и анализа в течение 1 месяца.

 

7.6. Отбор проб

 

Отвинчивают накидные гайки на концах сорбционной трубки, присоединяют ее к аспиратору в соответствии с обозначенным направлением прокачки пробы и пропускают через трубку 10 дм
анализируемого воздуха с расходом 0,5 дм
/мин. После отбора пробы вновь герметизируют концы трубки и отправляют ее в лабораторию для анализа.     
 

8. Выполнение измерений

Десорбируют уловленные сорбентом хлорированные углеводороды в герметичный приемный сосуд с помощью устройства, конструкция и описание работы которого приведены в п.8 методики 5.3.3.8. Анализируют газовую фазу приемного сосуда при условиях, указанных в п.7.4 настоящей методики. Массу хлорированных углеводородов в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики.

 

Если масса определяемого вещества в пробе превысит максимальное значение, измеряемое по установленной градуировочной характеристике, 1 см
газа из приемного сосуда перед повторным анализом разбавляют чистым воздухом или азотом в медицинском стеклянном шприце емкостью 50 см
. Разбавление учитывают при вычислении результата измерений.     
 

9. Вычисление результата измерений

См. п.5.1.16, формулу (5).     

 

5.3.5.4. Хлоропрен (ГХ-метод) [16, 25]

Методика предназначена для определения концентрации хлоропрена при подфакельных измерениях. Диапазон измеряемых концентраций хлоропрена составляет 0,001-0,1 мг/м
.     
 

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, относительная погрешность измерения содержания хлоропрена в атмосферном воздухе, в диапазоне 0,001-0,1 мг/м
не превышает
±25%.     
 

2. Метод измерения

Хлоропрен улавливают в сорбционной трубке, заполненной угольным порошком марки АР, десорбируют бензиловым спиртом в системе циркуляционного барботирования и выполняют газохроматографический анализ равновесной парогазовой смеси.     

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Газовый хроматограф серии "Цвет 500М" с пламенно-ионизационным детектором, или другой с чувствительностью по пропану не менее 1,0
·10
мг/см
 

по ТУ 1.550-150

 

Весы аналитические ВЛА-200

по ГОСТ 24104-80Е

 

Меры массы

по ГОСТ 7328-82Е

 

Электроаспиратор ЭА-1; погрешность 10%; Госреестр N 5997-77

по ТУ 25-11-1414-78

 

Секундомер; класс 3; цена деления секундной шкалы 0,2 с

по ГОСТ 5072-79Е

 

Термометр ТМ-8; пределы измерения от минус 35 до 40 °С

по ГОСТ 112-78Е

 

Барометр-анероид М-67

по ТУ 2504-1797-75

 

Колбы мерные 2-100-2

по ГОСТ 1770-74Е

 

Пипетки

по ГОСТ 20292-74Е

 

2-2-10

 

 

 

2-2-5

 

 

 

2-2-2

 

 

 

2-2-1

 

 

 

2-2-0,1

 

 

 

3.3. Вспомогательные устройства

 

 

 

Редуктор кислородный

по ТУ 26-05-235-70

 

Редуктор водородный

по ТУ 26-05-463-76

 

Колонки хроматографические стальные 200х0,3 см; 300х0,3 см

по ГОСТ 16285-80

 

Циркуляционный насос Мр2-41

 

 

 

Вакуумный насос В11-461м

 

 

 

Сорбционная трубка (черт.5.17, см. методику 5.3.5.2)

 

 

 

Система циркуляционного барботирования (черт.5.18, см. методику 5.3.5.2)

 

 

 

Набор почвенных сит

 

 

 

Поглотители Рыхтера

по ТУ 25-11-1136-75

 

Ступка фарфоровая

 

 

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Апиезон L

 

 

 

Ацетон, ч.д.а.

по ГОСТ 2603-79

 

Бензиловый спирт, ч.

по ГОСТ 8751-72

 

Гексан, ч.

по ТУ 6-09-3375-78

 

Сорбент С-22 зернением 80-100 меш.

 

 

 

Трикрезилфосфат

по ГОСТ 5728-76

 

Уголь активный рекуперационный АР

по ГОСТ 8703-74

 

Хлороформ, х.ч.

по ТУ 6-09-4263-76

 

3.5. Материалы

 

 

 

Азот ос.ч.

по ГОСТ 9293-74

 

Водород

по ГОСТ 3022-61

 

Воздух газообразный, сжатый

 

 

 

Стекловата УТВ

 

 

 

Трубка силиконовая, диаметром 4 мм

 

 

         

4. Требования безопасности

См. п.5.1.3.     

 

5. Требования к квалификации оператора

См. п.5.1.4.     

 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

 

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры

 

Стальные хроматографические колонки длиной 2 м и 3 м промывают с помощью вакуумного насоса водой, ацетоном и гексаном, а затем высушивают в токе воздуха.

 

В фарфоровую чашку высыпают 42,5 г сорбента С-22 и заливают его 100 см
раствора трикрезилфосфата или 100 см
раствора апиезона L (см. п.7.3, перечисления 1 и 2). Испаряют ацетон или хлороформ в вытяжном шкафу при осторожном перемешивании шпателем полученной суспензии, нагревая ее на водяной бане до тех пор, пока насадка не станет сыпучей. Окончательно высушивают насадку при температуре 60-70
°
С в течение 30 мин. Полученную насадку хранят в герметично закрытой емкости.
 

В промытую колонку со стороны, подключаемой к детектору, вкладывают тампон стекловаты и присоединяют этот конец колонки к вакуумному насосу. Постукивая по колонке, заполняют ее через воронку полученной насадкой. Насадку закрепляют в колонке вторым тампоном стекловаты.

 

Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 100 см
/мин сначала при программировании температуры от 50 до 100
°
С со скоростью 1
°
С/мин, а затем в изотермическом режиме при 100
°
С в течение 3-4 ч, после чего колонку охлаждают и присоединяют к детектору.
 

7.3. Приготовление растворов

 

1) Раствор трикрезилфосфата. 7,5 г трикрезилфосфата растворяют в 100 см
ацетона.
 
2) Раствор апиезона L. 7,5 г апиезона L растворяют в 100 см
хлороформа.
 
3) Градуировочный раствор А. В мерную колбу вместимостью 100 см
заливают 60 см
бензилового спирта и добавляют в нее 100 мг хлоропрена, после чего добавляют до метки бензиловый спирт. Введение хлоропрена в колбу производят пипеткой вместимостью 0,1 см
таким образом, чтобы капли попадали прямо в раствор.
 

После приготовления градуировочный раствор А используют для установления градуировочной характеристики, а его остатки хранят в холодильнике. Срок хранения - 1 месяц.

 

7.4. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты или площади хроматографического пика хлоропрена от концентрации его в растворе устанавливают по четырем сериям градуировочных растворов. Каждый градуировочный раствор готовят из градуировочного раствора А.

 

В пять пронумерованных мерных колб вместимостью 100 см
заливают по 60 см
бензилового спирта и вводят мерными пипетками по 0,01; 0,05; 1; 5 и 10 см
градуировочного раствора А и добавляют до метки бензиловый спирт, получая концентрации хлоропрена в стандартных растворах 0,0001; 0,005; 0,01; 0,05; 0,1 мг/см
соответственно.
 
Отбирают пипеткой 2 см
стандартного раствора и переносят в поглотитель Рыхтера, затем поглотитель подсоединяют в систему циркуляционного барботирования и проводят анализ равновесной парогазовой смеси согласно описанию, приведенному в методике 5.3.5.2.
 

Условия хроматографического анализа:

 

 

 

 

     Объем вводимой пробы

1 см
 

     Температура испарителя

100 °С

     Температура термостата колонок

80 °С

     Расход газа-носителя (азота)

100 см
/мин
 

     Расход водорода

40 см
/мин
 

     Расход воздуха

400 см
/мин
 

     Скорость протяжки ленты самописца

720 мм/ч

     Шкала измерителя тока

2
·10
А
 

 

Время удерживания хлоропрена на колонке с 15% трикрезилфосфата составляет 112 с, с 15% апиезона L - 125 с.

 

Измеряют высоты или площади пиков хлоропрена. Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для четырех серий градуировочных растворов.

 

Наклон градуировочного графика определяется градуировочным коэффициентом прибора, который вычисляют по формуле:

 

,
 
где
- градуировочный коэффициент прибора для хлоропрена,
- площадь пика хлоропрена, см
, или его высота, мм,
- концентрация хлоропрена в растворе, мг/см
.
 

Градуировку проверяют один раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов. Результат измерения не должен отличаться более чем на 5% от полученного при градуировке. В противном случае градуировку повторяют.

 

7.5. Подготовка сорбционных трубок

 

Сорбционные трубки (см. черт.5.17) подготавливают к отбору согласно п.7.5 методики 5.3.5.2. Подготовленные трубки должны быть использованы для отбора проб и анализа в течение 1 мес.

 

7.6. Отбор проб

 

Сорбционные трубки освобождают от заглушек, присоединяют ее к аспиратору и пропускают через нее 20 дм
анализируемого воздуха с расходом 1 дм
/мин.
 

После отбора пробы вновь герметизируют концы трубки и отправляют ее в лабораторию для анализа.     

 

8. Выполнение измерений

Перед анализом заглушки снимают, угольный сорбент пересыпают в поглотитель Рыхтера и туда же пипеткой вносят 2 см
бензилового спирта. Поглотитель подсоединяют к системе циркуляционного барботирования (черт.5.18, см. методики 5.3.5.2). Анализируют газовую фазу в поглотителе при условиях, указанных в п.7.4, и измеряют площадь или высоту пика хлоропрена. Методика позволяет проводить ввод одной и той же пробы десятки раз без существенного изменения концентрации раствора.     
 

9. Вычисление результата измерений

Массовую концентрацию хлоропрена в воздухе (
, мг/м
) рассчитывают по формуле:
 
,
 
где
- площадь пика хлоропрена, см
, или его высота, мм,
- объем бензилового спирта в поглотителе, см
,
- объем воздуха, м
, приведенный к нормальным условиям (см. п.5.1.16, формулу (1));
- градуировочный коэффициент прибора для хлоропрена.         
 

5.3.5.5. 3,4-бензпирен (метод квазилинейчатых спектров люминесценции

с использованием добавок)* [38, 39, 56]

_______________

* Для проведения анализов на сети ОТСНК следует использовать методику 4.10, ч.III.

 

Методика предназначена для определения концентрации 3,4-бензпирена (3,4-БП) в атмосфере при проведении научных исследований и анализе проб, сильно загрязненных промышленными выбросами, в том числе на промплощадках и рабочих местах. При отборе пробы воздуха объемом 100 м
определяемые концентрации составляют от 1
·10
до 1
·10
мг/м
. Влияние веществ, тушащих люминесценцию, учитывают путем использования добавок растворов 3,4-БП известной концентрации.     
 

1. Нормы точности измерений

По экспериментальным данным, при определении концентрации 3,4-БП в атмосферном воздухе в диапазоне 1
·10
-1
·10
мг/м
суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает
±15%.     
 

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании 3,4-БП аэрозольным фильтром, извлечении его бензолом (или циклогексаном) при комнатной температуре, концентрировании, хроматографическом фракционировании экстракта, определении массовой концентрации 3,4-БП в элюате после хроматографии путем измерения и последующего сравнения относительной (по отношению к фону при
=401,5 нм) интенсивности его аналитической линии (
=403 нм) в спектре люминесценции элюата с добавлением двух частей н-октана (раствор с нулевой добавкой) и в спектре люминесценции элюата с добавлением 1 части н-октана и 1 части раствора 3,4-БП в н-октане с концентрацией 1
·10
-1
·10
г/см
. Спектры люминесценции регистрируются фотоэлектрически при температуре кипения азота (77 К) и возбуждении ультрафиолетовым излучением ртутно-кварцевой лампы, выделенным фильтром УФС 3 (УФС 6) или монохроматором (
=367,4 нм).     
 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

 

3.2. Средства измерений

 

 

 

 

 

 

Спектрометр дифракционный ДФС-12, ДФС-24, СДЛ-2, любой спектрометрический или спектрофлуориметрический комплекс со спектральным разрешением не менее 0,3 нм в области 380-450 нм

 

 

Весы торсионные ВТ-20

по ГОСТ 13718-68

 

или весы микроаналитические ВЛР-20

по ТУ 25.06.В15-76

 

Электроаспиратор 822

по ГОСТ 12.2.025-76

 

или электроаспиратор ЭА-2

по ТУ 25.11.1413-78

 

или электроаспиратор ЭА-2СМ

по ТУ 25-11.1591-81

 

или электроаспиратор ЭА-3

по ТУ 25-11.1660-85

 

Пипетки 4-2-1 - 2 шт.

по ГОСТ 20292-74E

 

Колбы плоскодонные вместимостью 100 см
- 2 шт.
 

по ГОСТ 25336-82

 

Колбы плоскодонные вместимостью 250 см
- 2 шт.
 

по ГОСТ 25336-82

 

Цилиндры вместимостью 100 см
 

по ГОСТ 1770-74

 

Пробирки стеклянные градуированные с притертыми пробками (обратить внимание на качество шлифа!) вместимостью 10 и 15 см
 

по ГОСТ 1770-74Е

 

Стаканы химические

по ГОСТ 25336-82

 

3.3. Вспомогательные средства

 

 

 

Ультразвуковая установка с водяной баней для экстракции УЗУ-0,25 или ультрасоник или вибростенд ВЭДС-10 (группа 1)

по ГОСТ 22261-76

 

УФ-осветитель (на основе ртутных ламп СВД-120, ПРК-4, ПРК-2, ДРШ-250) с фильтром УФС-2 или УФС-3 (УФС-6) для наблюдения люминесцентных зон при тонкослойной хроматографии

 

 

 

Аппарат перегонный с холодильником КА-104

по СТУЗО-6184-62

 

Колбы конические

по ГОСТ 8613-64

 

Ртутно-кварцевая лампа высокого давления (источник возбуждения люминесценции) мощностью 500 Вт, кожух, система поджига и питания лампы

 

 

 

Светофильтр УФС-3 (УФС-6) с максимумом пропускания в области 366 нм, укрепленный перед выходным отверстием в кожухе лампы

 

 

 

Сосуд Дьюара стеклянный прозрачный, внутренний диаметр 50-80 мм, высота 150-250 мм

 

 

 

Сосуд Дьюара металлический АСД-16

по ГОСТ 583771*

 

 

 

Воронки ВД-3-56(75)-ХС

по ГОСТ 25336-82

 

Колбы для перегонки, круглодонные, вместимостью 1000 см
 

по ГОСТ 25336-82

 

Пластинки стеклянные для тонкослойной хроматографии 90х120 мм

 

 

 

Стаканы химические

по ГОСТ 25336-82

 

Камера для тонкослойной хроматографии или эксикатор

по ГОСТ 6371-73

 

Стеклянная палочка с резиновыми валиками для тонкослойной хроматографии

 

 

 

Сосуд Дьюара вместимостью 0,5 дм
 

 

 

 

Шприц или груша резиновая вместимостью 10 см
для набирания растворов в градуированные пипетки
 

 

 

 

Конденсор кварцевый, фокусирующий фильтрованный свет от источника возбуждения на пробирке с раствором, помещенной в сосуд Дьюара, наполненный жидким азотом

 

 

 

Роторный пленочный испаритель ИР-1М

по ТУ 25-11-917-76

 

Стекла покровные для снятия адсорбента с пластины после хроматографии

 

 

 

Баня электрическая водяная

 

 

 

Сушильный шкаф (до 200 °С)

 

 

 

3.4. Реактивы

 

 

 

Азот жидкий

 

 

 

Алюминия оксид II степени активности по Брокману

по ТУ 6-09-3916-75

 

Ацетон, ч.

по ГОСТ 2603-79

 

Бензол, х.ч.

по ГОСТ 5955-79

 

3,4-бензпирен (импортный, например фирмы "Флука")

 

 

 

Вода дистиллированная

по ГОСТ 6709-72

 

н-Гексан, х.ч.

по МРТУ 6-09-3375-78

 

Калий хромовокислый, х.ч.

по ГОСТ 4240-75

 

Кислота серная, ч.

по ГОСТ 4204-77

 

Циклогексан, ч.

по МРТУ 6-3112-66

 

н-Октан, х.ч.

по МРТУ 6-09-3778-74

 

3.5. Материалы

 

 

 

Фильтры из ткани ФПП-15 или ФПА-15 с поверхностью 36 см
 
или 200-300 см
 

или АФА-ХП-20

по ТУ 957181-76

 

Фильтры бумажные обеззоленные, диаметром 100 мм

 

 

 

Респиратор "Лепесток"

 

 

          

4. Требования безопасности

Оператор должен пройти инструктаж и соблюдать все меры предосторожности при работе с канцерогенными углеводородами и бензолом, с пожароопасными ацетоном, н-гексаном, н-октаном и концентрированной серной кислотой. 3,4-бензпирен (3,4-БП) - канцерогенный углеводород. Он должен храниться в сейфе, в герметически закрытой емкости. Растворы 3,4-бензпирена в н-октане с концентрацией 10
г/см
должны храниться в холодильнике в герметично закупоренной емкости. Приготовление растворов 3,4-БП для добавок при проведении анализа и взятии навесок 3,4-БП должно производиться в вытяжном шкафу; при этом следует использовать респиратор и резиновые перчатки.
 

По окончании работы, а также при попадании раствора на кожу или на стол необходимо смыть загрязнение проточной водой с моющим средством, а затем обработать участок кожи и рабочий стол техническим этиловым спиртом.

 

н-Октан, н-гексан, бензол, серную кислоту хранят в специальных металлических шкафах-сейфах. Ртутные лампы должны находиться под местной вытяжной вентиляцией для удаления озона. Разведение растворов, экстракция, перегонка проводятся в вытяжном шкафу.

 

См. также п.5.13.     

 

5. Требования к квалификации оператора

Определение 3,4-БП по предложенной методике может производить оператор, прошедший стажировку не менее 7 дней в лаборатории, проводящей анализ на 3,4-БП объектов окружающей среды методом спектрофлуориметрии при низких температурах, сдавший экзамен в лаборатории по технике безопасности работы с канцерогенными веществами и горючими жидкостями. Предварительно оператор должен получить на спектрометре запись спектра люминесценции при 77К н-октановых растворов 3,4-БП с концентрациями от 1
·10
до 1
·10
г/см
в области 400-410 нм. При этом высота пика при
=403,0 нм во всех случаях должна составлять не менее трети ширины диаграммной ленты. Оператор должен провести самостоятельный анализ половины экспонированного фильтра, другую половину которого анализирует опытный аналитик. Если полученные результаты будут различаться не более чем на
±15%,
то оператор может быть допущен к проведению анализов.     
 

6. Условия выполнения измерений

См. п.5.1.14.     

 

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка растворителей и приготовление растворов, подготовка стеклянной посуды, спектроскопической установки, отбор проб.

 

7.2. Подготовка растворителей и приготовление растворов

 

1) Бензол подвергают предварительной очистке путем медленной перегонки (не более 1 см
/мин). н-Гексан и н-октан подвергают очистке путем пропускания через колонку (диаметр 10 мм, высота 100 мм) с
II степени активности по Брокману. Отсутствие 3,4-БП в растворителе определяют с помощью спектрометра: должен отсутствовать (на уровне шума) максимум в спектре замороженного раствора при
=403 нм для 3 см
н-октана или смеси 1 см
бензола с 2 см
н-октана и при
=402,4 нм для 3 см
н-гексана при условиях записи спектра (ширине щели и усилении), соответствующих записи н-октанового раствора 3,4-БП концентрацией 1
·10
г/см
. Если при контроле растворителей в спектре фиксируют максимум в указанной спектральной области, то перегонку (с меньшей скоростью) или очистку на оксиде алюминия повторяют.
 

2) Хромовая смесь

 

В эксикатор насыпают 50 г хромовокислого калия и осторожно приливают по частям, тщательно перемешивая стеклянной палочкой, 1 дм
концентрированной серной кислоты.
 
3) Исходный раствор 3,4-БП (
=1
·10
г/см
). На торсионных весах уравновешивают чашечку из промытой ацетоном фольги и взвешивают 5 мг 3,4-БП (с точностью до 0,01 мг). Навеску вместе с фольгой вносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, растворяют в 50 см
н-октана (на ультразвуковой установке) и доводят объем н-октаном до метки.
 
4) Рабочий раствор 3,4-БП (
=1
·10
г/см
) приготавливают в пробирке с притертой пробкой, внося 0,1 см
исходного раствора (см. перечисление 3) в 9,9 см
н-октана.
 
5) Растворы с концентрацией 1
·10
, 1
·10
, 1
·10
и 1
·10
г/см
приготавливают из растворов более высокой концентрации путем последовательных разведений в 10 раз н-октаном (к 1 см
раствора добавляют 9 см
н-октана) в пробирках с притертой пробкой при тщательном перемешивании.
 
Исходный раствор 3,4-БП хранят до 1 года в холодильнике в посуде с притертой пробкой. Рабочие растворы с концентрацией 1
·10
г/см
-1
·10
г/см
готовят для каждой серии из 10 проб и хранят в холодильнике в градуированных пробирках с притертой пробкой.
 

7.3. Подготовка стеклянной посуды

 

Подготовка всей посуды производится в несколько этапов: ополаскивание ацетоном; тщательное мытье в растворе моющего средства с последующим 3-4-кратным ополаскиванием в проточной воде и высушиванием; замачивание на срок не менее 1 ч в хромовой смеси с последующим отмыванием в проточной воде, ополаскиванием дистиллированной водой и высушиванием в сушильном шкафу.

 

Чистая посуда должна храниться в закрытом виде.

 

7.4. Подготовка спектроскопической (спектрофлуориметрической) установки

 

Пробирки в притертыми пробками, содержащие по 3 см
раствора 3,4-БП концентрацией 1
·10
, 1
·10
, 1
·10
и 1
·10
г/см
, при перекрытом потоке УФ-излучения по очереди вставляют в прозрачный сосуд Дьюара, наполненный жидким азотом. Спустя две минуты открывают доступ УФ-излучения к замерзшему раствору, записывают спектр 3,4-БП в замороженном н-октановом растворе в области 400-410 нм, регулируя ширину щели и усиление (грубо) таким образом, чтобы для каждого из растворов (кроме 1
·10
г/см
) высота пика аналитической линии 3,4-БП при
=403 нм составляла не менее половины ширины диаграммной ленты самописца. Для каждого раствора запись проводят дважды, добиваясь совпадения высот пиков на спектрограмме в пределах
±10%;
при необходимости запись повторяют до получения воспроизводимых результатов. Для раствора 3,4-БП концентрацией 1
·10
г/см
высота пика над фоном при
=403 нм должна быть доведена до 2-3 см. Записывают в журнал условия измерения (ширину щели и усиление), соответствующие оптимальному значению сигнала аналитической линии для растворов всех концентраций.
 

7.5. Отбор проб

 

Отбор суточных проб производят непрерывно в течение суток при расходе воздуха 70-100 дм
/мин на фильтр из ткани ФПП с поверхностью 36 см
или дискретно не менее 4 раз в сутки на два фильтра АФА-ХП-20, присоединенные к двум аспираторам, с расходом 20 дм
/мин через каждый фильтр. Желательно отобрать пробу не менее 10 м
.
 
Разовые пробы в населенных пунктах отбирают не менее 4 раз в сутки через фильтры из ткани ФПП-15 с поверхностью 36 см
при расходе воздуха 100 дм
/мин.
 
Разовые пробы в сильно загрязненной 3,4-БП атмосфере (в том числе на промплощадках коксовых батарей или алюминиевых заводов) отбирают на два сложенных вместе фильтра АФ-ХП-20 с расходом 5 дм
/мин.
 

Экспонированные фильтры хранят не более 30 сут в сухом помещении.     

 

8. Выполнение измерений

8.1. Проведение экстракции

 

Фильтр или несколько фильтров, соответствующих одной пробе, отделяют от марлевой основы, помещают в колбу вместимостью 250 см
, заливают 100 см
циклогексана и помещают в водяную баню ультразвуковой установки на 30 мин (при 40-60
°C).
Циклогексан сливают в цилиндр, заливают фильтр новой порцией - 100 см
циклогексана - и повторяют экстракцию в течение 30 мин. Экстракты объединяют и концентрируют до 1 см
на роторном пленочном испарителе или в перегонном аппарате с водяной баней. Аналогично для каждой партии фильтров готовят нулевую (неэкспонированную) пробу.
 

8.2. Проведение хроматографического разделения веществ экстракта пробы и выделение 3,4-БП-фракции.

 

На стеклянную пластинку 90х120 мм наносят слой оксида алюминия толщиной 1 мм. Для этого на пластинку насыпают с избытком оксид алюминия и разравнивают его, прокатывая с легким нажимом стеклянную палочку, на концы которой на расстоянии 85 мм друг от друга надеты отрезки резинового шланга с толщиной стенки 1 мм. Адсорбент раскатывают по пластинке до получения равномерного слоя. Пластинку разделяют полосой на две неравные части - 70 мм (слева) и 20 мм (справа). На расстоянии 1 см от узкого края пластины в ее левой части пипеткой вместимостью 1 см
наносят 0,1-0,5 см
исследуемого экстракта (в зависимости от ожидаемой концентрации 3,4-БП) в виде полосы длиной 6 см. В правой части пластинки на том же расстоянии 1 см стеклянным капилляром наносят "свидетель" - каплю стандартного раствора 3,4-БП концентрацией 1
·10
г/см
. Пластинку помещают в герметично закрываемую стеклянную камеру для проведения тонкослойной хроматографии. На дно камеры заливают слоем толщиной 0,5 см смесь гексана с перегнанным бензолом (2:1). Когда растворитель доходит до верхнего края пластинки, ее вынимают и наблюдают люминесценцию зон в свете ртутно-кварцевой лампы с черным фильтром (область пропускания 280-380 нм). Покровным стеклом выделяют зону 3,4-БП шириной 4 см на уровне люминесцирующего пятна раствора 3,4-БП (свидетеля). Адсорбент зоны 3,4-БП с помощью покровного стекла помещают в стеклянную воронку с обеззоленным бумажным фильтром над стеклянной колбой вместимостью 50 см
, промывают его под тягой 20-50 см
перегнанного бензола.
 

8.3. Предварительная оценка концентрации 3,4-БП в растворе

 

В пробирку объемом не менее 10 см
помещают 1 см
3,4-БП-фракции и 2 см
н-октана (раствор с нулевой добавкой 3,4-БП). При перекрытом потоке УФ-излучения закрепляют пробирку, опущенную в прозрачный сосуд Дьюара, перед щелью спектрометра; через 2 мин открывают доступ УФ-излучения к замерзшему раствору.
 
Регулируя ширину щели спектрометра, добиваются, чтобы значение сигнала (высота пика), создаваемого люминесценцией фона при длине волны 401,5 нм, не превышало 20% шкалы. Записывают на спектрометре спектрограмму люминесценции в области 401,5-410 нм. Наличие в квазилинейчатом спектре люминесценции 3,4-БП-фракции полос с максимумом при 403,0 нм (более интенсивная) и с максимумом при 408,5 нм (менее интенсивная) однозначно свидетельствуют о присутствии во фракции 3,4-БП. Запись проводят не менее двух раз при повторяемости показания при
=403 нм не хуже, чем
±10%.
Сигнал люминесценции раствора пробы при
=403 нм сравнивают с сигналами рабочих растворов 3,4-БП, записанными при тех же условиях возбуждения и регистрации. Рабочий раствор, дающий наиболее близкий сигнал, используют при анализе данной пробы методом добавок.
 
Если значение сигнала при
=403 нм в спектре исследуемого раствора (фракции) с нулевой добавкой несравнимо меньше, чем в спектре раствора 3,4-БП концентрацией 1
·10
г/см
при тех же условиях возбуждения и регистрации спектра, то 3,4-БП-фракцию концентрируют на роторном испарителе или на водяной бане до объема 5 см
, готовят новый раствор с нулевой добавкой и повторно регистрируют его спектр в области 400-410 нм, сравнивая высоту пика на спектрограмме при
=403 нм с высотой пика при той же длине волны в спектре стандартного раствора 3,4-БП при одинаковых условиях регистрации. Если значение сигнала люминесценции раствора с нужной добавкой при
=403 нм выше, чем раствора концентрацией 1
·10
г/см
при одинаковых условиях регистрации, то 3,4-БП-фракцию разбавляют в 10, 100, 1000 раз и повторяют измерения для разбавленных растворов с нулевой добавкой, сравнивая спектрограммы при
=403 нм со спектрограммами стандартных растворов при тех же условиях регистрации спектра.
 

8.4. Измерение концентрации 3,4-БП

 

Готовят пробу для записи спектрограммы исследуемого раствора (фракции после тонкослойной хроматографии) с добавкой раствора 3,4-БП такой концентрации, чтобы высота пика при
=403 нм возросла примерно в 2-9 раз по сравнению с высотой для раствора с нулевой добавкой. В пробирку, аналогичную использованной для приготовления раствора с нулевой добавкой, вносят 1 см
3,4-БП-фракции в том же разбавлении, что и в растворе с нулевой добавкой. Добавляют 1 см
н-октана и 1 см
стандартного раствора 3,4-БП с концентрацией в диапазоне 1
·10
-1
·10
г/см
, выбранной по результатам предварительной оценки (см. п.8.3).
 
Закрепляют пробирку с раствором, погруженную в прозрачный сосуд Дьюара, повторяя все операции по п.8.3, как для раствора с нулевой добавкой. Записывают спектрограмму раствора с добавкой 3,4-БП в тех же условиях возбуждения и регистрации спектра, что и для раствора с нулевой добавкой в области 401,5-405 нм. Запись повторяют не менее 2 раз. При правильном выборе концентрации 3,4-БП высота пика раствора с добавкой 3,4-БП при
=403 нм должна быть в 2-9 раз больше, чем для раствора с нулевой добавкой. Если высота пика увеличилась более чем в 9 раз, то готовят раствор пробы с добавкой более разбавленного раствора 3,4-БП. Если наоборот, высоты пиков различаются менее чем на 15%, то используют добавку более крепкого раствора 3,4-БП, но не выше 1
·10
г/см
. При необходимости исследуемую фракцию разбавляют в 10 раз и повторяют запись спектров обоих растворов. Если высота пика при
=403 нм на спектрограмме раствора с добавкой 3,4-БП не более чем в 10 раз ниже высоты пика в спектре стандартного раствора той же концентрации при одинаковых условиях возбуждения и регистрации спектра, то это явление может быть связано с тушением люминесценции 3,4-БП примесями, присутствующими в 3,4-БП-фракции. В этом случае фракцию разбавляют н-октаном в 10, 100 раз и более и повторяют запись спектров растворов с нулевой добавкой стандартного раствора 3,4-БП с соответствующей концентрацией.     
 

9. Вычисление результата измерения

По спектрограммам проб с различными добавками измеряют следующие величины.

 

- среднее значение из двух измерений фонового сигнала при
=401,5 нм (отсчет от линии темнового тока прибора), создаваемого люминесценцией примесей в растворе с нулевой добавкой, мм;
 
- среднее значение из двух измерений сигнала при
=403 нм (отсчет от линии при
=401,5 нм), создаваемого примесью 3,4-БП в растворе с нулевой добавкой, мм;
 
* - среднее значение из двух измерений фонового сигнала при
=401,5 нм (отсчет от линии темнового тока), создаваемого примесями в растворе с добавкой 3,4-БП, мм;
 
* - среднее значение из двух измерений сигнала при
=403 нм (отсчет от линии фона при
=401,5 нм), создаваемого 3,4-БП в растворе с добавкой 3,4-БП, мм.
 

           

Вычисляют относительные интенсивности сигнала аналитической линии по формулам

 

и
,
 
где
- относительное значение сигнала аналитической линии 3,4-БП в растворе с нулевой добавкой,
 
- относительное значение сигнала аналитической линии 3,4-БП в растворе с добавкой 3,4-БП.
 

Концентрацию 3,4-БП в исследуемой фракции пробы или фракции экстракта неэкспонированного фильтра (нулевой пробы) вычисляют по формуле:

 

,
 
где
- концентрация 3,4-БП в исследуемой фракции нулевой пробы, г/см
;
 
- концентрация 3,4-БП в исследуемой фракции пробы, г/см
;
 
- концентрация 3,4-БП в добавке к исследуемой фракции, г/см
.
 

Массу 3,4-БП в пробе воздуха вычисляют по формуле

 

,
 
где
- масса 3,4-БП во всей пробе, г;
 
- объем сконцентрированного экстракта из пробы (обычно 1-5 см
), см
;
 
- объем элюата 3,4-БП-фракции после хроматографического разделения, см
;
 
- кратность разбавления (концентрирования) элюата (при концентрировании
<1, при разбавлении
>1, без изменения концентрации
=1);
 
- объем экстракта, подвергнутый хроматографическому разделению (обычно 0,1-0,5 см
), см
.
 
Концентрацию 3,4-БП в анализируемом воздухе (
, мг/м
) вычисляют по формуле
 
,
 
где
- объем аспирированного через фильтр воздуха, приведенный к нормальным условиям, м
(см. п.5.1.16, формулу (1)).
 

           

 

 

6. АНАЛИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ

 

      

 

 6.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ*

 

 

 

 

Для непрерывных наблюдений за концентрацией наиболее распространенных примесей используются газоанализаторы. В настоящее время на сети Госкомгидромета СССР используются автоматические газоанализаторы для измерения концентраций основных загрязняющих веществ серии 600-01: 623 ИН-02, 645 ХЛ-01, 667 ФФ-01, 652 ХЛ-01, а также ГМК-3. Газоанализаторы серии 600-01 сняты с производства. В 1989 г. закончены разработки модернизированных приборов и готовятся к серийному выпуску газоанализаторы серии 600-03:645 ХЛ-03, 667 ФФ-03, 623 КПИ-03, "Палладий-3". В состав модернизированных газоанализаторов серии 600-03 включены встроенные микроЭВМ, обеспечивающие статистическую обработку измеряемых сигналов для повышения точности измерений, в особенности при измерении концентраций на уровне ПДК и ниже. Кроме того, микроЭВМ управляет работой узлов газоанализатора по алгоритму, обеспечивающему повышение стабильности, воспроизводимости показаний и других метрологических характеристик, а также обеспечивает контроль работоспособности основных узлов. Технические характеристики газоанализаторов приведены в табл.6.1.

 

Таблица 6.1

     

Основные характеристики газоанализаторов

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип газоанализатора

Измеряемый компонент

Предел обнаружения, мг/м
 
Верхний предел измерения, мг/м
 

Погрешность,

%

Масса, кг

Габариты, мм

"Палладий-3"

СО

0,75

50

Не более 10 переменная по шкале

5

225х205х285

623 КПИ-03

СН
 

0,1

50 для цифровых сигналов;

5, 15, 50 для аналоговых сигналов      

15

35

483х591х241

 

 

СН
 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН
 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

645 ХЛ-03

0,001

10 для цифровых сигналов;

0,1; 0,5; 2,0; 10,0 для аналоговых сигналов     

15

40

483х670х221

 

 

NO
 

0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO
 

0,001

 

 

 

 

 

 

667 ФФ-03

SO
 

0,001

10 для цифровых сигналов;

0,2; 1,0; 5,0 для аналоговых сигналов

15

35

483х580х221

 

Работа персонала, обслуживающего газоанализаторы, заключается в проведении периодических регламентных работ, осуществлении эксплуатации, мелкого ремонта газоанализаторов, в обеспечении приборов расходными материалами и списании их по истечении срока службы.

 

Газоанализатор 623 КПИ-03 может эксплуатироваться только вместе с источником водорода, в качестве которого прилагается генератор водорода 111 ГС-03 либо баллон с водородом.

 

Перечень расходных материалов и вспомогательного оборудования дан в технологической документации, поставляемой вместе с газоанализаторами. В комплект поставки газоанализаторов входят паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации, ведомость ЗИП, методические указания по поверке.

 

 6.2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИОКСИДА СЕРЫ*

 

 

           

Для непрерывных инструментальных наблюдений за концентрацией диоксида серы применяются флуоресцентные автоматические газоанализаторы серии 667 ФФ. Сущность используемого метода состоит в регистрации флуоресцентного излучения молекул диоксида серы, возникающего под воздействием возбуждающего ультрафиолетового излучения. Возбуждение молекул диоксида серы происходит в спектральной области 220-240 нм, выделяемой с помощью первичного светофильтра из спектра излучения импульсной ксеноновой лампы ИСК20-1:

 

,                                          (6.1)
 
где
- постоянная Планка;
- длина волны возбуждающего излучения.
 

Возбужденная молекула переходит в основное состояние с излучением кванта света:

 

,                                          (6.2)
 
где
- длина волны излучения при флуоресценции.
 

Флуоресцентное излучение лежит в диапазоне длин волн 260-400 нм. Интенсивность излучения пропорциональна концентрации диоксида серы. Регистрация флуоресцентного излучения молекул диоксида серы производится с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) в спектральной области 260-370 нм, выделяемой вторичным светофильтром. Для уменьшения влияния засветки ФЭУ возбуждающим излучением, а следовательно, для уменьшения аддитивной погрешности регистрация флуоресценции осуществляется под углом 90° к направлению возбуждающего излучения.

 

Вспомогательным, но необходимым узлом газоанализатора является осушитель газовой пробы. Влага, находящаяся в воздухе, вызывает частичное тушение флуоресценции, что приводит к снижению чувствительности прибора, а следовательно, к увеличению основной приведенной погрешности. Осушение газовой смеси происходит в диффузионном осушителе.

 

Для обеспечения функционирования диффузионного осушителя и необходимого расхода пробы в реакционной камере в газовых трактах блока анализа создается определенное (около 40 кПа) разрежение. Разрежение обеспечивается блоком побудителя расхода и поддерживается регулятором давления, входящим в состав этого блока.

 

 

 6.3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКСИДОВ АЗОТА*

 

 

           

Для непрерывных инструментальных наблюдений за концентрацией оксида азота (
), диоксида азота (
) и суммы оксидов азота (
) применяется одна из модификаций хемилюминесцентного автоматического газоанализатора 645 ХЛ. Сущность этого метода состоит в том, что реакция взаимодействия оксида азота
с озоном
в соответствующих условиях сопровождается люминесценцией:
 
;                                          (6.3)
 

     

,                                                (6.4)
 
где
- частота излучения;
- постоянная Планка.
 
Излучение происходит в области спектра 620-2500 нм с максимумом 1200 нм, т.е. в инфракрасном диапазоне. Основная особенность реакции заключается в том, что интенсивность излучения пропорциональна числу взаимодействующих молекул, т.е. концентрации оксида азота. Приемником излучения
в газоанализаторах 645 ХЛ-03 служит фотоэлектронный умножитель. Озон, необходимый для протекания реакции, получают из кислорода окружающего воздуха при высоковольтном разряде в генераторе озона. Для определения концентрации диоксида азота
и суммы оксидов азота
введен дополнительный канал преобразования
в
, содержащий каталитический конвертер, нагретый до температуры 200
°
С. В этом режиме работы детектируется излучение, обусловленное суммарной концентрацией оксидов азота (
). Концентрация
определяется по разности значений электрических сигналов, пропорциональных концентрации
и концентрации
. Таким образом, газоанализатор имеет три канала измерения концентрации:
,
,
.
 

Для получения максимальной чувствительности прибора в камере, где происходит реакция взаимодействия анализируемого оксида азота с озоном, с помощью побудителя расхода создается оптимальное разрежение (60-80 кПа).

 

 

 6.4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ*

 

 

Для непрерывных инструментальных наблюдений за концентрацией суммы углеводородов (
), метана (
) и суммы углеводородов без метана (
) применяется автоматический газоанализатор 623 КПИ-03. В основе определения концентрации углеводородов в воздухе лежит изменение тока ионизации, возникающее при введении в пламя водорода органических молекул.
 

Газоанализатор выполнен по двухканальной схеме. Поток анализируемого атмосферного воздуха делится на две равные части. Одна часть без изменений поступает в пламенно-ионизационный детектор (ПИД), где регистрируется общая сумма углеводородов. Другая часть потока проходит через устройство отделения метана от остальных углеводородов. Выходной сигнал, соответствующий концентрации в атмосфере углеводородов без метана, образуется как разность электрических сигналов с обоих детекторов.

 

Особенностью работы ПИД является его неодинаковая чувствительность к различным углеводородам. Относительная чувствительность ПИД для некоторых углеводородов следующая:     

 

 

 

Углеводород

Чувствительность

Метан
 

1

Этилен
 

0,6-0,77

Ацетилен
 

0,65-0,79

Пропан
 

0,65-0,81

Пропилен
 

0,50-0,71

Бензол
 

0,65-0,82

Толуол
 

0,53-0,74

 

 

 

6.5. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКСИДА УГЛЕРОДА*

 

 

 

Для инструментальных наблюдений за концентрацией оксида углерода в атмосферном воздухе применяются оптико-акустические газоанализаторы ГМК-3 и электрохимические "Палладий-2М", "Палладий-3". Газоанализатор ГМК-3 используется в составе постов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, а также в сетевых лабораториях для контроля разовых проб воздуха. Газоанализатор "Палладий-2М" может быть использован как в условиях передвижной лаборатории, так и в станционных условиях.

 

 

 6.5.1. Оптико-акустический метод (газоанализатор ГМК-3)

В газоанализаторе ГМК-3 использован оптико-акустический метод измерения, основанный на способности оксида углерода поглощать излучение в инфракрасном диапазоне длин волн с центром полосы поглощения 4,7 мкм.

 

Поглощение излучения
в соответствии с законом Бугера-Бера определяется по формуле:
 
,                                        (6.5)
 
где
- поток, создаваемый излучателем;
 
- поток, регистрируемый фотоприемником;
 
- концентрация газа;
 
- толщина поглощающего слоя газа;
- коэффициент поглощения оксида углерода, определяемый по формуле:
 
.                                        (6.6)
 
Здесь
,
- коэффициенты, зависящие от условий измерения (
1;
1/2);
и
- температура и давление анализируемой газовой смеси;
,
,
- температура, давление и коэффициент поглощения в нормальных условиях.
 
При малых концентрациях оксида углерода (
<<1) поглощение может быть представлено линейной зависимостью:
 
.                                                          (6.7)
 

На результаты измерений влияют углекислый газ и пары воды, спектры поглощения которых перекрываются со спектром поглощения оксида углерода. В качестве источника излучения обычно используется нихромовая спираль. Избирательность анализа обеспечивается выделением измерительной длины волны из сплошного спектра излучения за счет использования оптико-акустического приемника, представляющего собой замкнутую камеру, заполненную смесью оксида углерода с аргоном. В приемнике происходит поглощение излучения, соответствующего спектру поглощения оксида углерода. При этом возникают пульсации температуры и давления, которые воспринимаются микрофоном и преобразуются в электрический сигнал. Колебания давления возникают из-за модуляции излучения механическим обтюратором: амплитуда колебаний пропорциональна содержанию оксида углерода в анализируемой газовой смеси. Для повышения чувствительности и стабильности используются дифференциальные измерительные схемы.

 

На результаты измерений оказывают влияние давление и температура анализируемой газовой смеси, так как от этих параметров зависит коэффициент поглощения
. Для уменьшения погрешности, вызванной влиянием температуры, внутренний объем газоанализатора термостатируют.
 

 6.5.2. Электрохимический метод

(газоанализаторы "Палладий-2М" и "Палладий-3")

Принцип действия газоанализатора основан на методе потенциостатической амперометрии, заключающейся в измерении тока при электрохимическом окислении оксида углерода на рабочем электроде трехэлектродной электрохимической ячейки при постоянном потенциале.

 

При этом на рабочем электроде протекает следующая реакция:

 

.                                (6.8)
 

На вспомогательном электроде ячейки протекает реакция:

 

.                                     (6.9)
 

Суммарная реакция:

 

.                                         (6.10)
 

Электрод сравнения в реакции не участвует и используется для установления необходимого потенциала рабочего электрода.

 

Потенциал рабочего электрода относительно электрода сравнения поддерживается с помощью потенциостата, расположенного в измерительном блоке газоанализатора. Потенциостат вместе с электрохимической ячейкой образуют систему автоматического регулирования, которая при окислении оксида углерода на рабочем электроде генерирует ток, поддерживающий потенциал рабочего электрода на постоянном уровне (ток поляризации). Ток поляризации протекает в цепи вспомогательный электрод-рабочий электрод. Сила тока пропорциональна концентрации оксида углерода в анализируемом газе.

 

 6.6. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, НЕОБХОДИМЫЕ

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ*

 

        

В связи с тем, что в анализируемом воздухе обычно содержатся примеси (оксид азота, диоксид серы, сероуглерод, непредельные углеводороды и др.), плохо задерживаемые встроенными в газоанализатор "Палладий-2М" и "Палладий-3" фильтрами, для эксплуатации этого прибора собственными силами требуется изготовить вспомогательное фильтрующее устройство.

 

Чтобы приготовить 50 см
сорбента для этого устройства, необходимо иметь:
 
50 см
гранул легковесного огнеупорного кирпича по ГОСТ 5040-68, размером 1-2 мм;
 
12,5 см
кислоты соляной концентрированной;
 
2 см
кислоты серной (
=1,83 г/см
);
 

2,5 г хромового ангидрида;

 

1,5 г азотнокислой ртути (I)

 

Размеры устройства представлены на черт.6.1. Фильтр заполняется сорбентом, представляющим собой гранулы твердого инертного носителя (обычно легковесного огнеупорного кирпича, ГОСТ 5040-66), пропитанные кислым раствором хромового ангидрида. Сорбент готовят следующим образом.

 

Кирпич измельчают, отсеивают фракцию 1-2 мм, заливают разбавленной соляной кислотой в соотношении 1:1, кипятят в течение 1 ч (под тягой!), тщательно промывают теплой дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-ион и сушат при температуре 100-110
°
С. Высушенный кирпич прокаливают в течение 3 ч при температуре 600
°
С. 50 см
обработанного таким образом кирпича помещают в фарфоровую чашку и равномерно смачивают 25 см
раствора, состоящего из 15% серной кислоты, 10% хромового ангидрида, 6% азотнокислой ртути и 79% воды. Полученную массу сушат под тягой при температуре 70-90
°
С до появления однородной бурой окраски, периодически перемешивая стеклянной палочкой. Затем сорбент засыпают в стеклянный корпус устройства (см. черт.6.1).
 

Устройство для селективного поглощения восстановителей

 

Черт.6.1

При амплитудах колебания концентрации оксидов азота более 0,02 мг/м
и углеводородов более 0,4 мг/м
на входе газоанализаторов 645 ХЛ-03 и 623 КПИ-03 рекомендуется установить демпфирующий сосуд вместимостью 15-25 дм
(черт.6.2). Демпфирующий сосуд имеет два штуцера: входной для подсоединения к воздухозаборному шлангу и выходной для подсоединения ко входу газоанализатора. Для исключения фотохимических реакций и реакций взаимодействия пробы с материалом сосуда демпфирующий сосуд должен быть изготовлен из светонепроницаемого и химически пассивного к оксидам азота и углеводородам материала. Наилучшими материалами являются: стекло, защищенное светонепроницаемым экраном; нержавеющая сталь; фторопласт (политетрафторэтилен, тефлон).
 

Демпфирующий сосуд

 

Черт.6.2

Если влажность анализируемой газовой смеси более 1 г/м
, на входе газоанализатора ГМК-3 необходимо установить устройство пробоподготовки, изображенное на черт.6.3. Стеклянные резервуары должны иметь по одному тубусу в верхней и нижней частях для их соединения между собой и подсоединения к газовой системе.
 

Устройство пробоподготовки

 
1
- стеклянный резервуар вместимостью 100-150 см
;
2
- ангидрон
;
;
 
3
- стеклянный резервуар вместимостью 0,2-0,3 дм
(для дискретных проб)
 
или 2-3 дм
(для непрерывной регистрации);
4
- силикагель.
 

Черт.6.3

Смену ангидрона и силикагеля производят при их насыщении не более чем на 50% по объему. Отработанный ангидрон нагревают в фарфоровой чашке на электроплитке: при температуре 145-147 °С кристаллы плавятся, по мере испарения воды образуется пористая масса, которую в это время следует энергично перемешивать. Полученную массу переносят в сушильный шкаф, нагревают до температуры плавления (170-200 °С) и выдерживают около 2 ч. Массу охлаждают и быстро измельчают до зерен диаметром 3-4 мм, по возможности предохраняя от попадания влаги из воздуха, и вновь выдерживают в сушильном шкафу около 2 ч при температуре 200 °С.

 

Силикагель, пропитанный хлористым кобальтом, выдерживают в сушильном шкафу при температуре около 150 °С до его окраски в голубой цвет.

 

 

 6.7. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ*

 

 

            

При выполнении работ с газоанализаторами необходимо выполнять общие требования по технике безопасности, изложенные в следующих документах:

 

Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета (Гидрометеоиздат, 1983);

 

ГОСТ 12.1.009-76. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения;

 

ГОСТ 12.2.007.0-75. Система стандартов безопасности труда. Изделия электрические. Общие требования безопасности;

 

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (М., Энергоатомиздат, 1986);

 

Правила техники безопасности при работе с ядовитыми легколетучими газами, Правила и устройства безотказной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утверждены Гостехнадзором СССР 25.12.73 г.).

 

 

 6.8. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОМУ

ПЕРСОНАЛУ*

 

 

К работам по монтажу, настройке и эксплуатации газоанализаторов допускаются лица, прошедшие инструктаж и проверку знаний пользования электрическими и электроизмерительными приборами, техники безопасности при работе с ними, изучившие эксплуатационно-техническую документацию на газоанализатор и имеющие удостоверение о сдаче экзаменов по правилам, указанным в п.6.7.

 

Работникам, обслуживающим и ремонтирующим газоанализатор, рекомендуется пройти стажировку по работе с газоаналитической техникой в Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова или в УГМ по рекомендации ГГО.

 

 

 6.9. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ*

 

        

При выполнении измерений газоанализатор должен быть установлен в месте, обеспечивающем соблюдение условий, указанных в табл.6.2.

 

Таблица 6.2

     

Условия измерений

 

 

 

 

 

 

 

Параметр среды

ГМК-3

"Палладий-2М", "Палладий-3"

645 ХЛ-03

667 ФФ-03

623 КПИ-03

Температура окружающей среды, °С

10-35

5-50

10-35

10-35

10-35

Атмосферное давление, кПа

90,7-105

94-105

90,6-104,6

90,6-104,4

90,6-106,7

Относительная влажность окружающего воздуха, %

10-90

До 80

30-95

30-80

30-80

Анализируемая газовая смесь должна содержать, не более мг/м
 
6000
 
0,04
 
200
 
0,4
 
10
 

 

 

 

2,0
 
50
 
50
 
1,25
 

 

 

 

 

0,1
 
10
 
0,4
 
7,5
 

 

 

 

 

0,3
 
1,25
 
0,08
 
200
 

 

 

 

 

0,2
 
1
 
30
 

10 пыль

 

 

 

 

 

 

10 пыль

0,1
 

 

 

Температура анализируемой газовой смеси в точке отбора, °С

От 10 до 35

От -50

до 50

От -40

до 40

От -40

до 40

От -40

до 40

Содержание влаги на входе не должно превышать

1 г/м
 

 

 

 

30-98%

30-98%

 

Примечание. Не допускается резких изменений температуры, приводящих к конденсации влаги.

 

 

 6.10. УСТАНОВКА И ПОДГОТОВКА ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ К РАБОТЕ*

 

 

    

 

   

6.10.1. Общие требования

Установку и подготовку газоанализатора к работе следует производить согласно соответствующим разделам технического описания и инструкции по эксплуатации. Площадь помещения для установки стационарного газоанализатора (если не используются комплексные лаборатории "Пост-1", "Пост-2" и др.) должна выбираться с учетом его габаритных размеров и обеспечивать свободный доступ к газоанализатору для его обслуживания и регулировки. Помещение должно быть оборудовано защитным заземлением с сопротивлением не более 4 Ом.

В узлах газоанализатора имеются опасные для жизни напряжения, в связи с этим помещение, где устанавливается газоанализатор, должно соответствовать требованиям документов, указанных в разд.6.7.

 

Газоанализатор необходимо устанавливать таким образом, чтобы он не был подвержен механическим колебаниям от работы других приборов. Перед включением в месте установки газоанализатор должен быть выдержан при температуре окружающего воздуха в течение 6 ч.

 

Наиболее чувствителен к производственным вибрациям оптико-акустический газоанализатор ГМК-3, поэтому его необходимо установить на прочный фундамент или прикрепить к стене.

 

Газоанализаторы "Палладий-2М" и "Палладий-3" эксплуатируются также в условиях передвижных автолабораторий; при этом газоанализаторы устанавливаются в кузове автомобиля, обеспечивающем защиту от атмосферных осадков и пыли. В зимних условиях обязателен обогрев кузова, температура в котором должна быть не ниже 5 °С. Определение концентрации оксида углерода в атмосферном воздухе производится только во время стоянок автомобиля. В стационарных условиях газоанализаторы могут эксплуатироваться при непрерывном режиме работы.

 

 

 6.10.2. Определение влияющих параметров перед установкой газоанализатора

Газоанализаторы шестисотой серии, модификации 03 предназначены для применения в составе автоматической станции контроля загрязнения атмосферы (АСКЗА-Г) и автономно, газоанализаторы ГМК-3, "Палладий-2М" и "Палладий-3" только автономно. При использовании газоанализаторов в составе автоматизированных систем выполнение условий по температуре и влажности (см. табл.6.6*) осуществляется автоматически системой жизнеобеспечения.

 

Перед установкой газоанализатора в стационарном посту наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха необходимо определить по климатическим справочникам диапазоны изменения температуры и влажности в месте установки поста. При значениях температуры окружающего воздуха в месте размещения поста, выходящих за диапазоны, указанные в табл.6.6*, необходимо использовать кондиционер или автоматический регулятор температуры в помещении поста.

 

Для определения нестабильности напряжения питания сети 220 В в месте установки газоанализатора следует с помощью вольтметра произвести измерения напряжения сети три раза в сутки (утром, днем и вечером) в течение недели (всего 21 измерение). Если значения напряжения выходят за пределы, указанные в технической документации, необходимо предусмотреть установку стабилизатора напряжения СИ-500М (по ТУ АЭЗ.232.002).

 

 

 6.10.3. Подготовка газовой схемы

При подготовке газовой схемы прибора к работе необходимо подключить устройство пробоподготовки (если это требуется в соответствии с табл.6.6*). Пробоотборной линией для газоанализатора оксида углерода служит гибкая поливинилхлоридная трубка. Для других газоанализаторов пробоотборная линия представляет собой фторопластовую трубку, которая имеется в ЗИП к газоанализатору.

 

Увеличение длины пробоотборной линии, если это необходимо в конкретных условиях, можно производить из материала, химически пассивного к одному из перечисленных в табл.6.1 измеряемому компоненту (фторопласт, политетрафторэтилен, пентафлор, стекло и т.п.). Пробоотборную линию следует подключить к газозаборному устройству анализатора.

 

Для проверки герметичности газовых систем газоанализаторов выход проверяемой системы закрывают заглушкой, а к входу подключают манометр типа MO-260-1х0,15 (ГОСТ 6521-72) и баллон с азотом или воздухом. В системе необходимо создать избыточное давление 29,4 кПа. Если в течение 30 мин падение давления не превышает 0,49 кПа, система считается герметичной. Если падение давления превышает указанное значение, то все стыки системы покрывают мыльным раствором и обнаруженную разгерметизацию устраняют путем более плотного соединения участков.

 

 

 6.10.4. Подготовка газоанализатора "Палладий-2М"

Перед вводом в эксплуатацию газоанализатора "Палладий-2М" необходимо провести ряд подготовительных операций, связанных с заполнением химического фильтра и увлажнителя и заправкой электрохимической ячейки. Чтобы подготовить химический фильтр к работе, необходимо: освободить его от крепления, отключить фильтр от пневматической схемы, отсоединить трубки от штуцеров "Вход" и "Выход" и извлечь из газового блока. Затем отвинтить крышку фильтра, извлечь из корпуса фильтра одну сетку и засыпать в корпус фильтра поглотитель - активированный уголь рекуперационный марки АР-В по ГОСТ 6703-74. После этого сверху положить в один слой материал ФПП-15, затем сетку, установить крышку и завернуть накидной гайкой. Заполненный и собранный фильтр установить на место и включить в пневматическую схему газового блока.

 

Примечание. Уголь АР-В входит в комплект поставки газоанализатора. Одна навеска в полиэтиленовом пакете рассчитана на одну заправку фильтра.

 

Для заправки увлажнителя водой необходимо вывернуть пробку из корпуса увлажнителя, при помощи стеклянной воронки залить в корпус дистиллированную воду так, чтобы уровень воды на 5-10 мм не доходил до нижнего среза отверстия под пробку, и завинтить пробку в корпус. Перед заправкой электрохимической ячейки необходимо приготовить электролит, для чего в фарфоровый или термически стойкий стеклянный сосуд вместимостью 1000 см
налить 750 см
дистиллированной воды и по стеклянной палочке осторожно долить 188,5 см
концентрированной серной кислоты (
=1,83 г/см
). После охлаждения раствора до комнатной температуры его необходимо перелить в мерный стакан вместимостью 1000 см
и довести объем водой до метки.
 

Для заправки ячейки ее необходимо отключить от электрической и пневматической схем газоанализатора, освободить от крепления и извлечь ячейку из газового блока. Затем ячейку промывают дистиллированной водой, заливая воду до половины объема ячейки и осторожно встряхивая ее. После промывки ячейку нужно заполнить приготовленным электролитом так, чтобы его уровень не доходил до нижнего среза крышки на 10-12 мм. После заливки отверстие закрыть пробкой и установить ячейку в газовом блоке, подключив ее к пневматической и электрической схемам.

 

 

 6.11. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ*

 

 

 

            

Выполнение измерений следует осуществлять согласно соответствующему разделу "Технического описания и инструкции по эксплуатации" газоанализатора. Газоанализаторы можно использовать как для анализа отдельных проб в химлаборатории, так и для непрерывной регистрации концентрации примеси в атмосфере.

 

Анализ дискретных проб
. При анализе отдельных проб газоанализатор устанавливают в лаборатории. Пробы воздуха отбираются в сосуды или камеры из материала, не искажающего содержание анализируемой пробы. Так, при отборе пробы для определения концентрации
могут быть использованы резиновые камеры, полиэтиленовые пакеты и т.д., для остальных компонентов - стеклянные, фторопластовые и аналогичные им сосуды. Объем отобранной пробы должен составлять не менее пяти внутренних объемов рабочего газового тракта газоанализатора до камеры анализа включительно. Для ГМК-3 и "Палладий-2М" объем должен быть не менее 1,5 дм
, для 645 ХЛ-03, 667 ФФ-03 и 623 КПИ-03 - 5 дм
.
 

Анализ проб воздуха на содержание оксида углерода с помощью газоанализатора ГМК-3 выполняют в определенной последовательности:

 

к рабочей кювете подсоединить устройство пробоподготовки (см. рис.6.3), сравнительную кювету для уменьшения объема пробы перекрыть;

 

продуть газоанализатор азотом или воздухом, предварительно очищенным с помощью устройства для получения нулевой газовой смеси (см. п.6.12);

 

с помощью ручки "Установка нуля" установить стрелку регистрирующего прибора на 1-2 мг/м
(это значение концентрации принимается за нулевое показание прибора);
 

подсоединить камеру с анализируемой пробой к устройству пробоподготовки;

в течение 3-4 мин пропускать анализируемую газовую смесь через газоанализатор, затем произвести измерение;

 

отсоединить камеру с пробой и через рабочую кювету прокачать азот или воздух, предварительно пропущенный через устройство для получения нулевой газовой смеси (см. п.6.12), встроенное в газоанализатор (режим "Нулевой газ");

 

после того как стрелка измерительного прибора возвратилась в нулевое положение, подключить следующую камеру с пробой;

 

на ленте самописца записать номер анализируемой пробы, место и время ее отбора и концентрацию
в пробе;
 

концентрацию рассчитать путем умножения разности показаний при измерении пробы и азота на цену деления данной шкалы.

 

Примечания: 1. При стабильной работе прибора допускается продувать рабочую кювету азотом через 4-6 анализов пробы. Между анализами пробы в этом случае необходимо рабочую кювету продуть воздухом из помещения.

 

2. Допускается регистрировать концентрацию
не по ленте самописца, а в журнале по показаниям встроенного прибора.
 

3. При продувке рабочей кюветы азотом рекомендуется выключать побудитель расхода.

 

4. Перед началом измерений, но не реже 1 раза в сутки, необходимо продуть сравнительную кювету азотом.

 

5. После окончания анализов всех отобранных проб нецелесообразно выключать прибор, если следующие измерения будут осуществлять менее чем через 24 ч; следует соединить выход системы с входом устройства пробоподготовки с помощью газового шланга.

 

Непрерывная регистрация показаний. В зависимости от режимов использования газоанализаторов снимаемая с них информация о концентрациях загрязняющих веществ поступает либо на устройство сбора и обработки информации при работе в составе автоматизированных систем, либо на автономный регистратор. В первом случае обработка результатов измерений осуществляется ЭВМ по имеющимся программам.

 

При автономной работе газоанализатора прибор устанавливают на одном из стационарных постов. Измерение концентрации производят непрерывно, исключая время регламентных работ, сроки проведения которых не должны совпадать с установленными сроками наблюдений на данном посту. В процессе эксплуатации необходимо производить проверку и настройку газоанализатора согласно техническому описанию и инструкции по эксплуатации.

 

Время начала и окончания работ по настройке газоанализатора, данные проверки и настройки нулевых показаний и чувствительности, замечания по работе прибора и фамилия оператора записываются в журнале наблюдений. На титульном листе журнала записываются: тип газоанализатора, его заводской номер, заводской номер самописца, характеристика места установки газоанализатора. Остальные листы журнала содержат графы, показанные в табл.6.3.

 

Таблица 6.3

     

Образец записи в журнал

     

Титульный лист

Газоанализатор 667 ФФ-03

 

Заводской номер 012

 

Самописец, заводской номер 0187043

 

Место установки: Ленинград, ГГО

           

Форма журнала

 

 

 

 

 

Дата, время работы газоанализатора с момента последнего посещения, ч

Суммарное время работы газоанализатора, ч

Оценка работы газоанализатора, выполнение операции, регламентные работы, ремонт и т.п.

Подпись

 

 

 

 

 

 

 

 

Первичная обработка данных должна включать для автономно используемых газоанализаторов для каждого часа средние за первые 20 мин и средние за сутки значения концентраций примесей.

 

 

 6.12. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ*

 

          

            

В газоанализаторе ГМК-3 проверить по реперу соответствие значения выходного сигнала его паспортному значению. Если указанные параметры не соответствуют значениям, указанным в техническом описании, необходимо произвести настройку газоанализатора или его ремонт.

При техническом обслуживании газоанализаторов оксида углерода в случае отсутствия поверочных газовых смесей (ПГС) с чистым воздухом допускается применение атмосферного воздуха, пропущенного через устройство получения нулевой газовой смеси. Для старых модификаций газоанализатора ГМК-3 в качестве такого устройства рекомендуется использовать фильтрующие коробки (типа "СО" или "М") от специальных противогазов, предназначенных для защиты от
, заполненных гопкалитом. Устройство устанавливается на период проверки нулевых показателей перед входом газоанализатора после устройства пробоподготовки. Один раз в две недели необходимо проверять степень увлажнения гопкалитового патрона. Для этого патрон взвешивают на технических весах с точностью до 1 г, и если масса патрона более чем на 5% превышает первоначальную (указанную на коробке), патрон выдерживают в сушильном шкафу при температуре 150
°
С в течение 2 ч (при этом рекомендуется продувать патрон осушенным воздухом).
 

Для газоанализаторов "Палладий-2М" можно использовать атмосферный воздух, пропущенный через аналогичный гопкалитовый патрон, обеспечивающий удаление оксида углерода. При этом установка нуля с использованием гопкалитового патрона производится в следующей последовательности:

 

гопкалитовый патрон снабжают штуцерами, служащими для подсоединения его к газоанализатору;

 

гопкалитовый патрон помещают в сушильный шкаф, в котором выдерживают при температуре (110
±10) °
С в течение всего рабочего дня при непрерывном продувании пропущенным через фильтры-осушителя воздухом со скоростью около 1 дм
/мин.
 
присоединяют высушенный патрон к штуцерам "Вход" и "Выход", включают насос, и по замкнутому циклу газоанализатор работает до установления показаний на диапазоне 0-3 мг/м
(15 мин). Затем с помощью резистора "Установка нуля" переводят в нулевое положение стрелку микроамперметра.
 

При техническом обслуживании электрохимического газоанализатора "Палладий-2М" необходимо через 750 ч работы газоанализатора производить смену электролита в электрохимической ячейке, через 450 ч - угля-поглотителя в химическом фильтре. Концентрации сопутствующих примесей (аммиака, оксида азота, диоксида серы, этилена, ацетилена, сероводорода и других слабо поглощаемых угольным фильтром веществ) не должны превышать предельно допустимых (при отсутствии фильтра для поглощения восстановителей).

 

Для смены электролита ячейку отключить от пневматической и электрической схем, освободить от крепления и извлечь из газового блока. Отвернув винт крепления крышки, осторожно извлечь крышку с закрепленными на ней электродами и прополоскать их дистиллированной водой. Старый раствор кислоты слить, корпус промыть дистиллированной водой, установить в него крышку с электродами и закрепить ее винтами. Затяжку винтов крепления производить крест-накрест с небольшим усилием.

 

Заправленную электролитом ячейку установить в газоанализатор и подключить к пневматической и электрической схемам. Газоанализатор включить в сеть и по истечении времени прогрева произвести градуировку шкалы и приступить к работе.

 

Проверку чувствительности произвести при пропускании через газоанализатор аттестованной газовой смеси. При этом измеряется ток электрохимического окисления оксида углерода в ячейке с помощью макроамперметра, подключенного к клеммам "+" и "-" на передней панели измерительного блока при нажатии кнопки внешний "
А". Чувствительность определяется как отношение силы тока (
А) к номинальному значению концентрации оксида углерода (мг/м
) в используемой аттестованной газовой смеси.
 
Если чувствительность электрохимической ячейки уменьшилась и стала менее 1 мкА на 1 мг/м
, необходимо сменить рабочий электрод. Для этого ячейку следует извлечь из газового блока, отвернуть винты крепления, снять крышку с электродами и промыть корпус ячейки дистиллированной водой. Открутив винты, снять пластину, прижимающую платиновый вывод к активной массе электрода. Отвернуть гайки, крепящие электрод к крышке, и снять электрод. Новый электрод, находящийся в комплекте ЗИПе, необходимо ополоснуть дистиллированной водой и установить на крышке ячейки на месте снятого. Совмещая платиновый вывод с активной массой электрода, установить пластины и, прижимая вывод к активной массе, затянуть винты крепления.
 

При установке электрода следует помнить, что прикосновение к активной массе электрода может повлиять на свойства электрода или привести к его разгерметизации, поэтому нужно держать электрод за боковые поверхности, на которых отсутствует активная масса. Крышку с установленными электродами ополоснуть дистиллированной водой и установить в корпус ячейки. Ячейку заправляют электролитом, устанавливают в газоанализатор и производят градуировку шкалы в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

 

 

 6.13. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ*

 

             

При непрерывной регистрации погрешность измерений автоматических газоанализаторов в нормальных условиях равна основной приведенной погрешности используемого газоанализатора. Например, для газоанализатора ГМК-3, имеющего погрешность 10% на первом диапазоне измерения (0-40 мг/м
), абсолютная погрешность измерения концентрации не превышает
 
мг/м
.
 

Приведенная погрешность газоанализатора определяется на этапе последней поверки газоанализатора органами Госстандарта и не должна превышать значений, указанных в паспорте газоанализатора. Методика определения основной приведенной погрешности изложена в соответствующем разделе "Методических указаний по поверке", входящих в комплект поставки газоанализатора.

 

При работе газоанализатора в условиях, указанных в техническом описании и отличных от нормальных, абсолютная погрешность результатов измерений равна основной и дополнительной и не должна превышать в соответствии с ГОСТ 17.2.6.02-85 удвоенного значения основной погрешности. Методика расчета относительной погрешности приводится в технической документации на газоанализатор.

 

При разовом контроле проб в лабораторных условиях можно повысить точность измерений путем статистической обработки результатов измерений в соответствии с ГОСТ 8.207-86, для чего необходимо: исключить грубые погрешности, обусловленные тряской прибора и резким изменением напряжения питания, исключить известные систематические погрешности, вычислить оценку среднего квадратического отклонения результата измерения, вычислить доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения. Грубые погрешности, которые выражаются на ленте самописца в виде остроконечных пиков, превышающих основную погрешность, должны исключаться при обработке результатов.

 

Неисключенная систематическая погрешность результата измерений имеет следующие составляющие: погрешность аттестации ПГС; погрешность отклонения выходного сигнала газоанализатора при очередной проверке нулевых показаний или показаний, полученных при продувке ПГС (чем чаще осуществляется градуировка газоанализатора, тем меньше эта составляющая); погрешность, вызванную изменением температуры окружающего воздуха (в долях основной приведенной погрешности на каждые 10 °С в соответствии с техническими условиями); погрешность, вызванную изменением давления окружающей среды (в долях основной приведенной погрешности на каждые 3,3 кПа в соответствии с ТУ; при наличии регулятора абсолютного давления и расхода эту составляющую можно исключить из рассмотрения). Составляющие неисключенной систематической погрешности рассматриваются как случайные величины.

 

Предел неисключенной систематической погрешности
результата измерения вычисляется по формуле
 
,                                                    (6.11)
 
где
- предел
-й исключенной систематической погрешности;
- коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью
, если
=0,95,
=1,1.
 
Для оценки среднего квадратического отклонения
результата наблюдения концентрации измеряемого компонента необходимо: подключить к выходным клеммам газоанализатора цифровой вольтметр; пропустить на время измерений через газоанализатор нулевую смесь в течение 20 мин с минимальным расходом; записать показания
цифрового вольтметра в количестве
(обычно 10-20) отсчетов с интервалом 0,5-1 мин; определить среднее квадратическое отклонение
(мг/м
) по формуле
 
*,                                    (6.12)
 

где

;*                                                    (6.13)
 
- максимальный выходной сигнал газоанализатора по цифровому вольтметру при продувке газоанализатора максимальной концентрацией проверяемого диапазона измерения.
 

Доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений определяются по формуле:

,                                                           (6.14)
 
где
=1,96 - коэффициент Стьюдента (для нормального закона распределения) при
=0,95.
 

Примечание. В связи с тем, что случайная составляющая погрешности изменяется с течением времени, необходимо не реже 2 раз в год производить оценку ее доверительной границы.

 

Если
<0,8, неисключенными систематическими погрешностями по сравнению со случайными пренебрегают и принимают, что границы погрешности
 
.                                                       (6.15)
 
Если
>8, случайными погрешностями по сравнению с систематическими пренебрегают и принимают, что границы погрешности результата
 
.                                                       (6.16)
 
Если 0,8
8, границы погрешности результата измерения находят путем построения композиции распределения случайной и неисключенных систематических погрешностей, рассматриваемых как случайные величины, т.е.
 
,                                                       (6.17)
 
где
- коэффициент, зависящий от соотношения случайной и неисключенной систематической погрешности,
- оценка суммарного среднего квадратического отклонения результата измерения.
 
Оценка
и коэффициент
вычисляются по формулам:
 
,                                          (6.18)
 

     

.                                             (6.19)
 
Результаты измерений (
) в соответствии с МИ 1317-86 представляют в форме:
 
;
;
.
 
Числовое значение результата измерения, как и значение погрешности
, должно округляться.
 

При существенном отличии функции распределения составляющих случайной погрешности от нормальной результаты измерения представляют в форме:

 

;
;
;
;
.
 

Пример:

 

1) Газоанализатор ГМК-3 поверяется ПГС, аттестованной с погрешностью
±2%,
что составляет для первого диапазона
±0,8
мг/м
; отклонение выходного сигнала газоанализатора за сутки непрерывной работы - 1 мг/м
, температура в лаборатории изменяется на 8
°
С, что приводит к погрешности измерений, равной
±0,8
мг/м
(0,2 основной погрешности на каждые 10
°
С), давление не изменяется.
 

2) Предел неисключенной систематической погрешности равен:

 

мг/м
.
 

3) Оценка среднего квадратического отклонения осуществляется по формуле (6.12). Результаты измерений выходных показаний газоанализатора при продувке азотом следующие:

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

1

100

130

16900

2

50

180

32400

3

110

120

14400

4

120

110

12100

5

500

570

79900

6

350

120

14400

7

400

170

28900

8

160

70

4900

9

200

30

900

10

310

80

640

     

                          
 
Концентрации 40 мг/м
(верхнему пределу измерений) соответствует сигнал
=5000 мкА
 
мг/м
.
 
4) Доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений
равны:
=1,96
·1,2=2,36
2,4 мг/м
.
 
5) Так как
=0,7, что меньше 0,8, то неисключенными систематическими погрешностями по сравнению со случайными пренебрегаем и принимаем, что границы погрешности равны 2,4 мг/м
.
 
Таким образом, при показаниях регистрирующего прибора (самописца) 3,73 мг/м
результат измерений равен: 3,7 мг/м
;
±2,4
мг/м
; 0,95.
 

           

 

 

6.14. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ*

 

 

Метрологическое обслуживание представляет собой комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение достоверности получаемой с газоанализаторов информации, и осуществляется в соответствии с "Методическими указаниями по поверке", входящими в комплект поставки газоанализатора.

 

Согласно ГОСТ 8.513-84* "Государственная система обеспечения единства измерений. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения", газоанализаторы серии 600-03 подлежат обязательной государственной поверке как средства измерений, предназначенные для защиты природной среды. В условиях эксплуатации поверка осуществляется без снятия газоанализатора с объекта. Поверку производят органы государственной метрологической службы, возглавляемые Госстандартом, аттестованные на право проведения государственной поверки средств измерений, и предприятия иной ведомственной принадлежности, которым право поверки предоставлено в установленном Госстандартом порядке. Органы Госкомгидромета СССР могут осуществлять своими силами ведомственную поверку газоанализаторов в промежутках между государственными поверками при наличии разрешения Госстандарта.

 

 

Поверочные и вспомогательные средства, необходимые для проведения государственной поверки, приведены в табл.6.4. В необходимых случаях управление, эксплуатирующее газоанализатор, должно обеспечивать доставку поверочных и вспомогательных средств к месту поверки и обратно.

 

Таблица 6.4

     

Поверочное оборудование

 

 

 

 

 

 

Наименование технического средства

Основные требования, предъявляемые к техническим средствам

Нормативный документ на техническое средство

Тип поверяемого газоанализатора

Примечание

Мегаомметр М4100/3

Испытательное напряжение 500 В, класс точности 1,5

ГОСТ 23706-69

Любой

Для ГМК-3 рекомендован М1101М

Вакуумметр образцовый ВО-250-1,0-(0,1)-0,25

Пределы измерения

0-98 кПа (0-1,0 атм), класс точности 0,25

ГОСТ 6521-72

Все, кроме ГМК-3 и ГИАМ-1

Для "Палладий-2М" и "Палладий-3" рекомендован 60-160-0,4

Психрометр аспирационный М-34

Пределы измерения относительной влажности 0-100%, погрешность ±1%

ТУ-25-1607.054-85

Любой

Для ГМК-3, "Палладий-2М" и "Палладий-3" рекомендован МВ4М

Частотомер стрелочный Д506М

Пределы измерений 44-55 Гц, класс 1,0

ГОСТ 7590-78

ГМК-3

 

 

Вольтметр многопредельный Д567

Диапазон измерения 0-300 В, класс точности 0,5

ГОСТ 8711-78

Любой

Для ГМК-3 рекомендован

Э 515/3

Пробивная установка УПУ-1М

 

 

АЭ 2.771.001 ТУ

ГМК-3

 

 

Термометр ртутный лабораторный ТЛ-2

Пределы измерения 0-50 °С; цена деления 0,1 °С; погрешность ±0,2 °С

ГОСТ 215-73Е

Любой

Для ГМК-3, "Палладий-2М"

и "Палладий-3" допускается класс 0,5 (I=A-1)

Секундомер С-1-2А

 

ГОСТ 5072-72Е

Любой

 

Барометр-анероид метеорологический БАММ-1

Диапазон измерения

80-106 кПа

ТУ 25-11-1513-74

"

Для ГМК-3 рекомендован

МД 49-2

Манометр МО-250-1,0-0,25

Пределы измерения

0-100 кПа, класс точности 0,25

ГОСТ 6521-72

"

Для ГМК-3 рекомендован класс 0,15

Газовый счетчик ГСБ-400

 

 

"Палладий-2М", "Палладий-3"

 

Вентиль запорно-регулирующий ВР-2

 

 

ТУ 25.07.511.69

Любой

 

 

Ротаметр РМ

Класс точности 2,5, предел измерения до 1 л/мин

ГОСТ 13045-81

ГМК-3

 

Генератор второго разряда ГР-03:

Предел основной относительной погрешности ±7%

 

 

 

 

 

 

667 ГР-03

Концентрация генерируемых смесей (ГС)

0,2-10 мг/м
 

ТУ 25 0571-0163-85

667 ФФ-03

 

 

645 ГР-03

Концентрация ГС 0,1-10 мг/м
 

ТУ 25 7557 0057-89

(Pa 2.976.002)-81

645 ХЛ-03

 

 

623 ГР-03

Концентрация ГС 2-15 мг/м
 

ТУ 25 7557 0051-89

623 КПИ-03

 

 

Баллоны с поверочными газовыми смесями (ПГС):

 

 

-

 

 

 

 

чистый воздух (азот)

 

 

ТУ 6-21-5-82

Любой

 

 

диоксид серы в азоте

Концентрация 180-220 мг/м
 

 

 

667 ФФ-03

 

 

оксид азота в азоте

Концентрация 100-150 мг/м
 

ТУ 6-21-1-80

645 ХЛ-03

 

 

диоксид азота в азоте

Концентрация 100-150 мг/м
 

ТУ 6-21-1-80

645 ХЛ-03

 

 

метан в воздухе

Концентрация 1800-2200 мг/м
 

ТУ 6-21-24-79

623 КПИ-03

 

 

оксид углерода в воздухе

Концентрации 20; 40; 80; 200; 400 мг/м
 

ТУ 6-21-31-78

ГМК-3

 

 

оксид углерода в воздухе

Концентрации 1,5; 5; 15; 50 мг/м
 

ТУ 6-21-31-78

"Палладий-2М",

"Палладий-3"

 

 

           

Примечание. 1. Список оборудования для поверки приводится на случай закупки его органами Госкомгидромета СССР для проведения ведомственных поверок.

 

2. Допускается применение оборудования, отличного от перечисленного, при условии обеспечения необходимой точности, кроме генераторов ГР-03 и баллонов с ПГС.

 

3. Исходные газовые смеси для генераторов ГР-03 поставляются вместе с генератором.

 

4. Генераторы ГР-03 поставляются КЗАП по отдельному заказу.

 

Для настройки, градуировки, поверки при выпуске из производства газоанализаторов 667 ФФ-03, 645 ХЛ-03, 623 КПИ-03 и для их государственной поверки государственными и ведомственными метрологическими службами используются переносные генераторы газовых смесей расходомерного типа ГР-03, предназначенные для получения поверочных газовых смесей (ПГС). Генераторы ГР-03 представляют собой динамические разбавители, работающие от баллонов с поверочными газовыми смесями. Суть работы генератора заключается в разбавлении исходной известной концентрации
,
,
,
чистым воздухом в заданное число раз. Необходимая высокая стабильность коэффициента разбавления обеспечивается в генераторе системой капилляров и поддержанием постоянного перепада давления на них.
 

 6.15. ПОРЯДОК ЗАКАЗА, ПРИЕМКИ, ВВОДА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ,

РЕМОНТА И СПИСАНИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ

Получение и приемка газоанализаторов. Приемка газоанализаторов производится проверкой его соответствия технической документации и оформлении документов по результатам приемки.

 

При техническом осмотре проверяются:

 

комплектность изделия в соответствии с упаковочным листом;

 

наличие комплекта эксплуатационной документации, наличие в паспорте газоанализатора штампа ОТК, свидетельства о государственной поверке;

 

качество лакокрасочных покрытий, целостность кожухов, наличие пломб, состояние упаковочной тары.

 

Техническая проверка газоанализатора состоит из проверки работоспособности (нормального функционирования) и проверяется в соответствии с эксплуатационной документацией.

 

Приемка газоаналитического оборудования по количеству и качеству производится в соответствии с "Положением о поставках продукции производственно-технического назначения", утвержденным постановлением Совета Министров СССР от 10.02.81 г.

 

Приемка газоанализаторов производится комиссией, назначенной начальником УГМ, которая несет ответственность за строгое соблюдение правил приемки продукции. В состав комиссии должен быть включен представитель сторонней организации.

 

По результатам технического осмотра и проверки составляется акт приемки газоанализатора. Форма акта произвольная. В случае обнаружения при осмотре и проверке некомплектности или неисправностей, исключающих ввод газоанализатора в эксплуатацию, составляется рекламационный акт.

 

Акты приемки и рекламационные акты утверждаются начальником УГМ или главным инженером.

 

Предъявление рекламаций. Рекламации предъявляются на газоанализатор, имеющий гарантию завода-изготовителя, в случаях:

 

1) несоответствия комплектности, указанной в упаковочном листе;

 

2) неработоспособности газоанализатора при введении в эксплуатацию или при возникновении отказов, неисправностей, обнаружении дефектов в течение гарантийного срока эксплуатации.

 

Рекламационный акт составляется комиссией, назначаемой начальником УГМ, с обязательным участием представителя сторонней организации или представителя предприятия-изготовителя газоанализатора и высылается в адрес завода-изготовителя и ГГО.

 

Ремонтно-восстановительные работы. Мелкие ремонтно-восстановительные работы, связанные с заменой отдельных элементов и узлов из комплекта запасных частей выполняются специалистами лабораторий, эксплуатирующих газоанализаторы, и монтажно-ремонтных групп служб средств измерений УГМ. Для выполнения крупного ремонта организуется вызов представителя завода-изготовителя или используются возможности ремонтных подразделений заводов отраслей промышленности на местах, или приборы отправляются на завод-изготовитель для ремонта.

 

Учет и списание газоанализаторов. В УГМ необходимо ввести учет имеющихся и поступающих газоанализаторов. Информацию о вновь поступивших газоанализаторах начальники сетевых подразделений в 5-дневный срок подают в службу средств измерений с указанием типа, года выпуска, пределов и погрешности измерений, периодичности поверки и завода-изготовителя. На каждый газоанализатор заводится карточка учета.

 

Дальнейший учет и списание газоанализаторов на сети Госкомгидромета СССР проводится в строгом соответствии с Инструкцией по введению первичного учета имущественно-материальных и денежных средств в сетевых органах (подразделениях) Госкомгидромета, не состоящих на самостоятельных балансах.

 

Газоанализаторы и вспомогательное оборудование, выработавшие технический ресурс и непригодные к дальнейшей эксплуатации, списываются с баланса УГМ в установленном порядке.

 

 

 7. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ

ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВОЗДУХ ВЕЩЕСТВ

 

      

 

 7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

С целью проведения контроля точности результатов измерений содержания вредных веществ в объектах природной среды разработаны методические указания (РД 52.24.66-86) [8], в которых установлен единый порядок проведения проверки качества аналитических работ при наблюдениях за состоянием загрязнения поверхностных и океанических вод, атмосферного воздуха и почвы. Однако применение этих методических указаний на сети наблюдений за загрязнением атмосферы (СНЗА) имеет ряд ограничений, так как они распространяются на результаты измерений, получаемые по метрологически аттестованным или стандартизованным методикам. В то же время на СНЗА наряду с аттестованными методиками широко используется целый ряд неаттестованных. Кроме того, для некоторых примесей ограничение в применимости методических указаний [8] связано с тем, что процедура проведения контроля точности в [8] основана на многократных измерениях одной пробы или одного контрольного раствора в течение периода, длительность которого существенно больше срока сохранности (устойчивости) большинства растворов для определения газовых примесей. В связи с этим РД 52.24.66-86 [8] допускает осуществление контроля по методическим указаниям [2] в тех случаях, когда применение самого РД невозможно.

 

Настоящий раздел содержит более полное по сравнению с [2] изложение правил проведения контроля точности результатов измерений содержания загрязняющих воздух веществ.

 

Контроль точности измерений предусматривает оценку показателей точности результатов измерений проб воздуха без учета погрешности отбора проб.

 

Согласно МИ 1317-86 [7], для оценки точности измерений применяются количественные характеристики случайной и систематической составляющих погрешности измерений. Случайная погрешность отражает сходимость (воспроизводимость) результатов измерений, а систематическая - их правильность.

 

Средствами контроля являются стандартные образцы или контрольные растворы, в которых содержание анализируемого вещества установлено с требуемой точностью. Средства контроля должны охватывать весь интервал содержания вещества, предусмотренный в используемой методике анализа, и в случае анализа воздуха населенных мест обязательно включать содержание вещества на уровне, близком к ПДК.

 

Система контроля точности результатов измерений предусматривает внутренний и внешний контроль. Внутренний контроль организуется и проводится специалистами лабораторий (групп) контроля загрязнения атмосферы. Внешний контроль проводится подразделениями, осуществляющими методическое руководство сетевыми лабораториями (группами) контроля загрязнения атмосферы.

 

 

 7.2. ВНУТРЕННИЙ КОНТРОЛЬ

Внутренний контроль точности результатов измерений является обязательным для всех спектрофотометрических методик, используемых в лаборатории. Внутренний контроль организует руководитель аналитической лаборатории или инженер-химик.

 

Внутренний контроль точности включает проверку наличия грубой погрешности измерений (оперативный) и статистический контроль, оценивающий качество совокупности измерений за длительный период.

 

 

 7.2.1. Оперативный контроль грубой погрешности

Оперативный контроль грубой погрешности предназначен для выявления несоответствия условий выполнения текущих измерений требованиям МВИ. Оперативный контроль грубой погрешности обязательно проводят только для МВИ, для которой длительность процедуры выполнения измерений не превышает 1 ч и сохранность (устойчивость) средства контроля составляет не менее 1 мес. Средством контроля является стандартный образец или контрольный раствор, приготовленный аналогично растворам для установления градуировочной характеристики в соответствии с требованиями, изложенными в разделе 5 данной части.

 

Частота проведения оперативного контроля определяется по табл.7.1. в зависимости от количества анализов вещества, выполняемых в подразделении за 1 мес.

 

Таблица 7.1

     

Частота проведения оперативного контроля

 

 

 

 

 

 

 

Количество анализов за 1 мес

150
 

151-200

201-300

301-400

>400

Частота оперативного контроля в неделю

1

2

3

4

5

 

Оперативный контроль проводится обязательно при появлении сомнительных результатов после окончания измерений состава рабочих проб.

 

Оперативный контроль грубой погрешности осуществляет оператор по результатам контрольного измерения одного-двух контрольных растворов; измерения проводятся аналогично измерениям рабочих проб. Результаты каждого контрольного измерения заносятся в журнал "Внутренний контроль точности измерений" по форме, приведенной в табл.7.2. Графа 7 заполняется при выявлении грубой погрешности измерений.

 

Таблица 7.2

     

Оперативный контроль грубой погрешности

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата проведения контроля

Фамилия исполнителя

Название вещества

Заданное содержание вещества

Результат контрольного измерения
 

Оценка качества измерения

Причины наличия погрешности и принятые меры

1

2

3

4

5

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результат контрольного измерения
содержит грубую погрешность, если абсолютное значение его отклонения от заданного содержания измеряемого вещества
превышает утроенное значение допустимой максимальной погрешности метода согласно методике, а при ее отсутствии по ГОСТ 17.2.4.02-81 [3] составляет 25%. В последнем случае, если
 

           

, т.е.
,                                     (7.1)
 

то результат измерений содержит грубую погрешность.

При обнаружении грубой погрешности необходимо выявить и устранить ее причины. После этого контрольное измерение следует повторить.

 

 

 7.2.2. Статистический контроль точности измерений

Статистический контроль точности проводится не реже двух раз в год для каждого контролируемого вещества и включает два этапа: контроль сходимости и контроль правильности.

 

Средства контроля (контрольные пробы, стандартные образцы) выдаются оператору вместе с рабочими пробами по возможности в зашифрованном виде. Число средств контроля должно быть не менее пяти (
5). Оператор проводит не менее пяти параллельных измерений каждого средства контроля (
5). Результаты параллельных измерений каждого раствора записывают в журнал внутреннего контроля точности измерений по форме, представленной в табл.7.3.
 

Таблица 7.3

     

Результаты измерений при статистическом контроле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата, вещество

Номер пробы,
 
Номер средства измерений
 

 

 

1

2

.

 

.

 

 

 

1

 
 

.

 

.

 

 

 

.

.

.

.

.

.

.

 

 

 
 
 

.

 

.

 

 

 

.

.

.

.

.

.

.

 

 

 
 
 

.

 

.

 

 

 

 
 
 

.

 

.

 

 

 

 
 
 

.

 

.

 

 

 
 
 

.

 

.

 

 

 
 
 

.

 

.

 

 

 

 

 

Фамилия оператора

 

 

В табл.7.3.
- результат измерения оптической плотности (или другой величины)
-й пробы
-го раствора;
- число средств контроля (контрольных растворов);
- число измерений
-гo контрольного раствора;
- среднее значение оптической плотности
-гo контрольного раствора, которое вычисляется по формуле:
 
;                                                   (7.2)
 
- среднее квадратическое отклонение измерений
-го раствора, которое вычисляется по формуле:
 
;                                         (7.3)
 
- значение измерения нулевой пробы;
- разность среднего значения оптической плотности
-го контрольного раствора и
;
- содержание анализируемого вещества в данном растворе, определяемое по градуировочной характеристике.
 

Данные статистического контроля точности заносят в журнал по форме, представленной в табл.7.4.

 

Таблица 7.4

     

Данные статистического контроля точности результатов измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата, вещество, фамилия оператора

Номер средства измерений
 

Заданное содержание вещества

 
 
Наибольшая разность
 
Отношение
 

Оценка сходимости

Измеренное содержание
 

Результаты расчетов при оценке правильности

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

1

 
 
 

(уд., неуд.)

 
 

 

 

2

 
 
 

 

 
 

 

 

.

.

.

.

 

.

 

 

 

 
 
 
 

 

 
 

 

 

.

.

.

.

 

.

 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 

 

По полученным данным руководитель лаборатории (инженер-химик) проводит оценку сходимости и правильности результатов измерений. Сходимость оценивается на основе положений ГОСТ 11.002-73 [4]. Для каждого контрольного раствора определяется отношение

 

,                                                   (7.4)
 
где
- значение
, в наибольшей степени отклоняющееся от среднего
. Результат сравнивается со значением величины
, приведенной в табл.7.5 для соответствующего
и принятой доверительной вероятности
=0,05.
 

Таблица 7.5

     

Значения
для доверительной вероятности
=0,05
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество проб

3

4

5

6

7

8

9

10

 

1,15

1,46

1,67

1,82

1,94

2,03

2,11

2,18

 

Если
, то сходимость результатов измерений
-го контрольного раствора считается неудовлетворительной и результаты измерений этого раствора не учитываются в дальнейших расчетах.
 

Если сходимость удовлетворительна не менее чем для трех контрольных растворов, то далее проводится контроль правильности. Если сходимость удовлетворительна для меньшего числа растворов, то делается вывод о наличии случайной погрешности измерений в совокупности измерений, который записывается под табл.7.4. При этом необходимо принять меры по устранению причин возникновения случайной погрешности.

 

Оценка правильности проводится путем сравнения результатов анализа с заданным содержанием вещества в средствах измерения. Для этого рассчитываются следующие величины:

 

,                                                      (7.5)
 
,                                             (7.6)
 
,                                                            (7.7)
 
где
- результат анализа
-го контрольного раствора (
=1, 2, ...,
);
 
- заданное содержание определяемого вещества в
-м контрольном растворе;
 
- параметр, характеризующий угол наклона линии регрессии, т.е. близость результатов измерения к действительному содержанию вещества;
 
- число средств контроля;
 
- число степеней свободы (
);
 
- оценка разброса относительно значения величины
;
 
- нормированное отклонение значения величины
от 1.
 
Результаты расчета
,
,
и
записываются в графу 8 табл.7.4. Рассчитанное значение
сравнивается с
, приведенным в табл.7.6. Если
, результат измерений содержит систематическую погрешность. Вывод о наличии (отсутствии) систематической погрешности записывается под табл.7.4.
 

Таблица 7.6

     

Значения квантилей
-распределения Стьюдента для доверительной вероятности 0,05
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

2,920

2,353

2,132

2,015

1,943

1,895

1,860

1,833

1,812

 

Все случаи выявления систематических погрешностей должны быть тщательно исследованы и причины, вызвавшие их появление, должны быть устранены.

 

 

 7.3. ВНЕШНИЙ КОНТРОЛЬ

Внешний контроль точности результатов измерений является обязательным для всех используемых в сетевых лабораториях (группах) наблюдения за загрязнением атмосферы методик измерений, обеспеченных средствами контроля. Внешний контроль точности измерений предусматривает два этапа: контроль случайной составляющей погрешности измерений - контроль сходимости - и контроль систематической составляющей погрешности измерений - контроль правильности.

 

 7.3.1. Средства контроля

Средствами контроля являются стандартные образцы (твердые или жидкие) или контрольные растворы. Контрольные растворы приготавливаются в подразделении, организующем внешний контроль, в соответствии с процедурой приготовления растворов для установления градуировочной характеристики согласно методике измерений (см. раздел 5 данной части). Для повышения точности приготовления контрольных растворов следует увеличить в 10 раз навеску определяемого вещества и объем исходного и рабочего контрольных растворов.

 

Пример.

 

Требуется приготовить контрольные растворы при проведении внешнего контроля точности измерений диоксида азота.

 

1. Исходный контрольный раствор

Аэотистокислый натрий растирают в ступке и сушат при температуре 50-60
°
С в течение 3-4 ч. Навеску 1,5000 г растворяют в мерной колбе вместимостью 1000 см
; 1 см
исходного контрольного раствора соответствует 1000 мкг диоксида азота.
 

2. Рабочий контрольный раствор

Для приготовления рабочего контрольного раствора бюретку вместимостью 25 см
заполняют исходным раствором. В мерную колбу вместимостью 1000 см
приливают из бюретки 10 см
исходного раствора и доводят объем колбы до метки водой. 1 см
рабочего раствора соответствует 10 мкг диоксида азота.
 

3. Серия контрольных растворов

Рабочий контрольный раствор помещают в бюретку. В мерные колбы вместимостью 1000 см
наливают 200-300 см
воды, из бюретки добавляют точные объемы рабочего раствора согласно задаваемым содержаниям определяемого вещества в пробе, добавляют 40 мл раствора для пропитки и доводят объем колб до метки водой. Расчет объемов рабочего раствора, необходимых для приготовления серии контрольных растворов, проводят по формуле
 
,
 
где
- объем
-го рабочего раствора, необходимый для приготовления контрольного раствора с заданным содержанием вещества;
 
- заданное содержание вещества в анализируемом объеме пробы, мкг в пробе;
 
- концентрация рабочего раствора, мкг/см
;
 
1000 - приготовляемый объем контрольного раствора, см
;
 
5 - анализируемый объем пробы, см
.
 
Если
=0,15 мкг и
=10 мкг/см
, то
 
см
.
 
Для
, равного 0,30; 0,40; 0,75; 1,20 мкг в пробе,
равно соответственно 6, 8, 16, 24 см
.
 

Непосредственно после приготовления контрольных растворов проводится их проверка для того, чтобы исключить случайную ошибку, возможную при приготовлении раствора.

 

Из каждого контрольного раствора берется 5-7 проб (по 5 см
), пробы переносятся в пробирки и анализируются. По результатам анализа рассчитывается средняя оптическая плотность каждого контрольного раствора и с помощью градуировочных характеристик определяется содержание вещества в пробе. Полученный результат (
) не должен отличаться от заданного значения (
) более чем на 5%. В противном случае
-й контрольный раствор (или вся серия) приготавливается заново.
 
В подразделении, организующем контроль, целесообразно проверять устойчивость контрольных растворов в течение срока рассылки. Для этого 100-150 см
каждого из приготовленных растворов хранится в лаборатории в плотно закрытых бутылях темного стекла в течение 1 мес. Через 15 и 30 сут проводятся повторные измерения контрольных растворов с целью проверки их сохранности. При этом отличия результатов измерения от значений, полученных в день приготовления, нe должны превышать 5%. В этом случае раствор считается устойчивым.
 

 7.3.2. Рассылка контрольных растворов

Контрольные растворы рассылаются не позднее чем на следующий день после их приготовления и проверки.

 

Контрольные растворы наливаются в тщательно вымытые и высушенные сосуды вместимостью 30-50 см
так, чтобы сосуд был почти полностью заполнен раствором (материал сосуда должен быть инертным по отношению к контролируемому веществу). На сосуд наклеивается надпись: контрольный раствор для определения вещества (название) и номер контрольного раствора. Если при приготовлении контрольного раствора использовался поглотительный раствор, то его также направляют вместе с контрольным раствором в проверяемые лаборатории с соответствующей надписью. Сосуды тщательно закрывают в соответствии с требованиями методики.
 

 7.3.3. Требования к квалификации оператора

К приготовлению контрольных растворов допускаются лица, хорошо владеющие техникой химического анализа, освоившие методику и не менее трех раз установившие градуировочную характеристику для определения контролируемого вещества. Котангенс угла наклона графиков, полученных при установлении градуировочной зависимости, не должен отличаться более чем на 10% от значения, действующего в лаборатории.

 

 

 7.3.4. Анализ контрольных растворов и оформление результатов

Контрольные растворы должны быть проанализированы в лаборатории наблюдения за загрязнением атмосферы не позднее чем через 3 сут после получения, в пятикратной повторности. Анализ контрольных растворов проводится одновременно с текущим анализом проб. Содержание вещества определяется по градуировочной характеристике в соответствии с МВИ для каждого измерения контрольной пробы. Результаты анализа записываются по форме табл.7.7, оформляются для обработки на ЭВМ [5] (см. приложение 7.1) и направляются на обработку не позднее чем через 7 сут после получения растворов.

 

Таблица 7.7

     

Результаты анализов растворов (мкг в пробе) при внешнем контроле (УГМ, ЛНЗА, город,

дата получения контрольных растворов, дата анализа контрольных растворов, вещество)

 

 

 

 

 

 

 

Номер раствора

Номер анализа

 

1

2

 
 

1

...

 

 

 

 

 

 

 
 

...

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

                

 

 7.3.5. Обработка результатов измерения

При проведении внешнего контроля большинство расчетов производится с помощью ЭВМ по программе "Внешний периодический контроль точности результатов измерений содержания загрязняющих воздух веществ" [5]. Для ввода данных в ЭВМ результаты анализа переносятся из табл.7.7 на машинные бланки. Правила и примеры заполнения машинных бланков приведены в приложении 7.1, описание результатов расчетов на ЭВМ - в программных документах [5] и в приложении 7.1.

 

Контроль сходимости
. Для контроля сходимости при внешнем контроле используются оценки дисперсии измерений каждого
-го раствора:
 
 
                        (7.8)
 

где

                                                     
                                                          (7.9)
 
- среднее из измерений
-го контрольного раствора;
 
- отдельный результат измерения
-го контрольного раствора;
 
- количество измерений
-го контрольного раствора;
 
- количество контрольных растворов.
 
Значения
- анализируются на однородность. Для этой цели используется расчет статистики Бартлетта (
) [1, 6]. Сначала вычисляется суммарная дисперсия измерений отдельных контрольных растворов:
 
,                                           (7.10)
 
а затем сама статистика
:
 
.                                  (7.11)
 
Здесь
- суммарное количество измерений всех контрольных растворов, а
 
.                                  (7.12)
 
Вычисленные значения
сравниваются с табличным значением
(табл.7.8).
 

Таблица 7.8

     

Значения квантилей
-распределения для доверительной вероятности
=0,05
 
и числа степеней свободы
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

5,99

7,82

9,49

11,07

12,52

14,07

15,51

16,92

18,31

 

Если
, то различия случайных погрешностей измерений отдельных контрольных растворов незначительны. Однако эти погрешности сами по себе могут быть велики. Для окончательного вывода о наличии случайной погрешности в измерениях следует оценить сходимость измерений того контрольного раствора, для которого получено наибольшее значение
. Оценку проводят аналогично п.7.2.2 на основе положений ГОСТ 11.002-73 [4]. Определяется отношение
 
,                                                (7.13)
 
где
- наибольшее измеренное значение
-го контрольного раствора. Если
(где
из табл.7.5), то измерения контрольных растворов содержат значительную случайную погрешность. В этом случае дальнейший контроль не проводится.
 
Если
, то случайные погрешности измерений отдельных контрольных растворов существенно различаются. В этом случае для принятия окончательного решения о значениях случайных погрешностей следует оценить сходимость измерений тех двух контрольных растворов, для которых
наибольшее. Процедура оценки такая же, как при
. Если выявлено наличие значимой случайной погрешности в измерениях
-го контрольного раствора, то все результаты измерений этого раствора необходимо исключить из последующей обработки. Для этого вносятся изменения в бланки машинной обработки, данные вводятся в ЭВМ и расчет повторяется. Следует иметь в виду, что выводы о качестве анализа, сделанные по измерениям менее чем трех контрольных растворов, являются статистически необеспеченными, поэтому в программе предусмотрено нижнее ограничение числа контрольных растворов:
3.
 
Контроль правильности
. Проверка значимости систематической погрешности основана на оценках линейного регрессионного анализа [1, 6]. Измеренные значения контрольных растворов
сравниваются с заданным содержанием
, связь между которыми должна быть линейна и описывается уравнением прямой вида
. Параметры уравнения оцениваются как
 
,
 
.                                          (7.14)
 
Здесь
- среднее значение заданных концентраций контрольных растворов.
 
Далее рассчитывается дисперсия оценок параметров
и
:
 
,                                   (7.15)
 
,
 

где

 

- оценка разброса результатов измерений относительно линии регрессии, которая представляет собой сумму оценок дисперсии средних значений измерений каждого контрольного растовора относительно линии регрессии.

                                      (7.16)
 

и суммарной дисперсии измерений отдельных контрольных растворов

.                                           (7.17)
 
Для выявления значимости систематической погрешности рассчитываются величины
и
. Эти величины сравниваются со значением
, приведенным в табл.7.6 для доверительной вероятности 0,05 и числе степеней свободы
.
 
Если
, то это означает, что измерения содержат значимую систематическую погрешность, которая меняется от раствора к раствору. Если
, то это означает, что измерения содержат значимую систематическую погрешность, примерно одинаковую для всех растворов. Чаще всего это связано с неправильным учетом значения нулевой пробы.
 

 8. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ

ЗА СОСТОЯНИЕМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

 

      

 

 8.1. ПОРЯДОК СБОРА, ОБРАБОТКИ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДАННЫХ

Большой объем данных наблюдений за состоянием загрязнения атмосферы, необходимость их широкого использования в природоохранной деятельности народнохозяйственных организаций как общесоюзного, так и регионального масштаба требуют проведения автоматизированной обработки информации по принципу распределенной машинной обработки [4]. Иерархический тип организации обработки способствует сокращению расчетных работ, выполняемых вручную, повышает качество и достоверность информации за счет применения объективных дифференцированных критериев контроля, расширяет диапазон изучаемых статистических характеристик, а также способствует оперативному удовлетворению запросов потребителей как местного, так и всесоюзного уровня, предоставляя им нужную информацию соответствующего пространственно-временного масштаба. При этом первичный сбор, контроль и обработка информации по заданной территории (региону, городу) выполняется на территориальном (региональном) уровне на базе территориальных (региональных) вычислительных центров, оснащенных ЕС ЭВМ [1, 4, 7, 8]. На этом же уровне в единой структуре Государственного фонда данных о состоянии природной среды (Госфонда) создается информационная база локального банка данных о загрязнении атмосферы [1, 4, 8, 9].

 

Последовательность сбора, обработки данных наблюдений и распространения выходных документов при машинной обработке информации с использованием автоматизированной системы обработки информации о загрязнении атмосферы (АСОИЗА)* в общем виде представлена в табл.8.1 в виде организационно-функциональной схемы.

________________

* При использовании других автоматизированных систем обработки (см. например, [2]) последовательность сбора, обработки и распространения информации в целом сохраняется.

 

Таблица 8.1

     

Организационно-функциональная схема сбора, контроля, обработки и архивации сведений

о состоянии загрязнения атмосферы

 

Продолжение таблицы 8.1

 

________________

Или в другие сроки по согласованию между УГМ и центром обработки.
 
Передается 1 раз в год.
 
Ежегодник состояний загрязнения атмосферы в городах и промышленных центрах СССР.
 

На схеме отражены основные функции и информационные потоки системы машинной обработки данных: подготовка опорной информации, сбор данных наблюдений и заполнение форм сбора, занесение информации на входной технический носитель, ввод в ЭВМ, машинный синтаксический и логический (семантический) контроль, корректировка ошибок, выполнение расчетов и обобщений, получение выходных машинных документов (таблиц), формирование архива на магнитной ленте как на уровне территориального центра обработки, так и на всесоюзном уровне, сдача данных в Государственный фонд данных о состоянии природной среды (Госфонд). Все подразделения, обеспечивающие сбор и обработку информации, условно можно разделить на:

 

местные сетевые подразделения (графы 4, 5);

 

территориальные подразделения Центра обработки (графы 6-8);

 

всесоюзный специализированный центр сбора и обработки данных (ГГО) (графа 9);

 

центр гидрометеорологических данных (ВНИИГМИ-МЦД) (графа 10).

 

Результаты наблюдений за концентрациями примесей записываются в ручные формы сбора данных: таблицы ТЗА-0, TЗA-1, ТЗА-2, ТЗА-3 и ТЗА-4. Формы таблиц и правила их заполнения даны в пп.8.3.3-8.3.6. Запись в таблицы выполняется в лабораториях (группах) наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы. Результаты наблюдений из форм сбора переносятся на технические носители - перфоленту (ПЛ), перфокарту (ПК), магнитную ленту (МЛ) - по двум макетам кода. Один из них используется при кодировании данных разовых наблюдений на стационарных и маршрутных постах или данных подфакельных измерений, второй - при кодировании данных непрерывных измерений с помощью газоанализаторов.

 

Занесение данных на технический носитель выполняется либо в лабораториях (группах) наблюдений за загрязнением (или в других подразделениях по указанию УГМ) с помощью телеграфных аппаратов типа Т-51 на пятипозиционную перфоленту [1, 4], либо в УГМ на вычислительном центре, выполняющем обработку информации по закрепленному региону, на перфокарты или магнитные ленты [4, 6]. При подготовке данных на перфоленте материалы перфорации (перфолента и получаемая одновременно с ней широкая лента) высылаются авиапочтой в Центр машинной обработки территориального (регионального) уровня. При занесении данных на другие носители в Центр обработки передаются заполненные бланки подготовки данных для ввода в ЭВМ. Данные с технического носителя вводятся в ЭВМ, информация проходит раскодировку, контроль, обработку и обобщение. В Центре обработки печатаются выходные машинные документы: таблицы наблюдений за загрязнением воздуха, таблицы, содержащие характеристики загрязнения воздуха за различные пространственные и временные интервалы. Порядок и сроки распространения машинных документов определяет УГМ на основе действующих инструкций. Примерный список рассылки приведен в табл.8.2. Машинные документы сопровождаются результатами машинного контроля. УГМ принимает и анализирует качество машинных документов, после чего данные используются в регулярной практике обеспечения сведениями о состоянии загрязнения атмосферы, а также для подготовки обязательных информативных документов. Таблицы ТЗА передаются для хранения в архив. В УГМ составляются методические письма сетевым подразделениям с разъяснением допущенных ошибок наблюдений и кодирования. Замечания по качеству машинной обработки данных высылаются в Центр обработки.

 

 

Таблица 8.2

     

Порядок передачи результатов машинной обработки

 

 

 

 

Машинный документ

Периодичность и срок представления

Адресат

1. Таблицы ТЗА

Ежемесячно, до 10 числа следующего месяца*

ЦНЗПС (2 экз.)

2. Характеристики загрязнения за месяц по отдельным постам

То же

ЦНЗПС (2 экз.), сетевые подразделения

3. Характеристики загрязнения за месяц по городу

"

То же

4. Характеристики загрязнения за первое полугодие по городу

1 раз в год до 20 июля

ЦНЗПС (2 экз.)

5. Характеристики загрязнения за год по отдельным постам

1 раз в год до 20 января

То же

6. Характеристики загрязнения за год по городу

1 раз в год до 20 января

"

7. Характеристики загрязнения за любое количество месяцев года по отдельным постам

По запросу

Любая организация

8. Характеристики загрязнения за любое количество месяцев года по городу

По запросу с указанием номеров постов для обобщения

То же

 

_______________

* Или в другие сроки по согласованию между УГМ (ЦНЗПС) и центром обработки.

 

При регулярной машинной обработке УГМ подготавливает также и справочные данные о составе постов сети наблюдений за загрязнением атмосферы в городах деятельности УГМ и о программе наблюдений на них. Эти сведения являются опорными для машинного контроля и составляются один раз в конце года с учетом запланированного на предстоящий год расширения сети и программы наблюдений. Справочные данные записываются на машинные бланки и направляются в вычислительный центр. Вычислительный центр подготавливает в формате перфокарт информацию справочного характера и после ввода ее в ЭВМ передает УГМ для контроля машинные документы, содержащие справочные данные.

 

Проконтролированные данные наблюдений и результаты статистической обработки записываются для долговременного хранения на магнитную ленту в ЕС ЭВМ в единой структуре.

 

Полученная таким образом информационная база локального банка данных является основой для информационного обеспечения потребителей на региональном (территориальном) уровне. Доступ к данным обеспечивается средствами единой системы управления данными (СУД) автоматизированной информационной системы обработки режимной информации (АИСОРИ) [8], принятой в системе банков данных Госкомгидромета СССР. Магнитные ленты с архивной информацией передаются в специализированный центр сбора информации союзного уровня, где выполняется дополнительный контроль информации и формирование на магнитной ленте информационной базы всесоюзного банка данных "Загрязнение атмосферы", который входит в систему режимно-справочных банков данных (РСБД) Госкомгидромета СССР [9]. Экземпляр созданного во всесоюзном центре на магнитной ленте архива информации о загрязнении атмосферы направляется во ВНИИГМИ-МЦД для помещения в Государственный фонд данных о состоянии природной среды.

 

РСБД "Загрязнение атмосферы" является заключительным звеном системы машинной обработки данных наблюдений за содержанием вредных примесей в атмосфере. Он предназначен для хранения и распространения информации о состоянии загрязнения атмосферы, для автоматизации обеспечения потребителей всесоюзного уровня режимно-справочной информацией с целью выполнения различных работ по охране воздушного бассейна от загрязнения.

 

 

 8.2. ЗАПИСЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗОВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ НА СТАЦИОНАРНЫХ

И МАРШРУТНЫХ ПОСТАХ

Все результаты разовых наблюдений на стационарных и маршрутных постах записываются наблюдателем в таблицу записи ежедневных наблюдений за загрязнением атмосферы на постах ТЗА-0 (см. табл.8.3). В начале таблицы записываются общие сведения о местонахождении поста и время наблюдений (город, пост, дата, срок). Затем записываются результаты наблюдений, название измеряемой примеси, номера пробы используемых поглотительных приборов, сорбционных трубок или фильтров, время начала (
) и конца (
) отбора пробы воздуха, расход воздуха (
), объем аспирированного воздуха (
), сведения о температуре воздуха, атмосферном давлении, направлении и скорости ветра, состоянии погоды и поверхности почвы. Порядок записи результатов наблюдений и точность записи метеорологических величин изложены в п.4.4.3.
 

Таблица 8.3

     

ТАБЛИЦА ТЗА-0

записи ежедневных наблюдений за загрязнением атмосферы на постах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Пост

 

Наблюдатель

 

 

 

 

 

 

 

Дата

 

Срок

 

 

 

 

 

 

(ч, мин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время отбора,

ч мин

 

 

 

Ветер

Примесь

Номер пробы

 

(начало)

 

(конец)

Расход воздуха
, дм
/мин
 
Объем воздуха
,
 
дм
 

Температура,

Т °С

направление,

 

скорость,

, м/с
 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ср.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состояние

 

 

 

 

 

 

 

Температура внутри поста,
°
С
 

погоды

поверхности почвы

 

Наблюдатель

 

 

 

(подпись)

 

Давление,

мм рт.ст.

     

 

 

 

Дата отправки проб в лабораторию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата получения проб в лаборатории

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Один лист ТЗА-0 используется для записи данных за один срок. ТЗА-0 вместе с пробами отсылается в лабораторию, где хранится в течение года.

 

 

 8.3. СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦ С ДАННЫМИ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА КОНЦЕНТРАЦИЯМИ

ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ ВЕЛИЧИНАМИ

 

      

 

 8.3.1. Общие положения

Первичной формой сбора результатов наблюдений за концентрацией примесей и необходимыми метеорологическими характеристиками является заполняемый вручную бланк подготовки данных для ввода в ЭВМ (ручная ТЗА). В зависимости от вида измерений различают ТЗА-1, ТЗА-2, ТЗА-3 и ТЗА-4. В ТЗА-1 записываются данные наблюдений на сети постоянно действующих станционарных или маршрутных постов, в ТЗА-2 - данные наблюдений под факелами промышленных предприятий на разных расстояниях от источника загрязнения, в ТЗА-3 - данные суточных наблюдений на стационарных постах, в ТЗА-4 - данные непрерывных наблюдений, проводимых с помощью автоматических газоанализаторов. Для ручных ТЗА-1, ТЗА-2, ТЗА-3 используется единый вид бланка перфорации, который заполняется в лабораториях (группах) наблюдений за загрязнением атмосферы. Запись в таблицу следует выполнять ежедневно. Данные о концентрациях примесей переносятся в таблицу из соответствующих журналов, метеорологические характеристики - из таблицы ТЗА-0 или из книжки КМ-1 (для основной метеостанции). Сведения ручной ТЗА являются исходными в автоматизированной системе обработки информации о загрязнении атмосферы. Они могут быть также использованы в УГМ (ЛНЗА) при оперативной работе.

 

Данные разовых наблюдений на отдельном посту или под факелом одного предприятия записываются в одну таблицу и занимают несколько листов бланков информации. Листы нумеруются. В верхней части каждого бланка (табл.8.4) записывается название УГМ и города, год, месяц и номер поста и название таблицы (ТЗА-1, ТЗА-2, ТЗА-3). Для удобства перфорации графы в таблицах обозначены буквенными индексами, которые соответствуют макету кодирования (см. п.8.3.2). Графы таблицы на бланке включают несколько позиций. В каждую позицию вписывается один символ (цифра, буква, пробел). Данные наблюдений за отдельный срок записываются в одну строку таблицы. При отсутствии всех наблюдений за срок пропуск строки не делается. При отсутствии наблюдений за отдельным элементом соответствующие графы либо остаются незаполненными, либо заполняются специальными символами. Таблицы заполняются темными синими чернилами, аккуратно, без помарок, четко и ясно.

 

Таблица 8.4

Бланк подготовки данных для ввода в ЭВМ

 

 

ТЗА-1 ТЗА-2 ТЗА-3 (ненужное зачеркнуть)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УГМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Год

 

Месяц

 

Пост, предприятие

 

 

 

 

 

 

 

(ненужное зачеркнуть)

 

 

 

 

 Призначный блок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

#

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа I

Группа II

Группа III

Группа IV

Группа V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование, шифр и концентрация примеси, мг/м
 

Начало записи

Дата (число)

Число примесей

 

 

Срок отбора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М=

М=

М=

М=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шифр

конц.

шифр

конц.

шифр

конц.

шифр

конц.

Группа 1

Группа 2

Группа 3

(

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 
 
 

 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

15

 

 

 

 

20

 

 

 

 

25

 

 

 

 

30

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование, шифр и концентрация примеси,

мг/м
 

Температура воздуха,

°
С·10
 

Ветер

Шифр атмос-

фер-

ного явле-

ния

 

Влажность

 

 

Признак конца записи (заполняется только при

подготовке перфоленты)

 

 

 

 

Нап-

рав-

ление,
 

Ско-

рость, м/с

 

 

отно-

си-

тель-

ная, %

парци-

альное давление водяного пара, гПа

 

 

 

М=

М=

М=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шифр

конц.

 

 

шифр

конц.

 

 

шифр

конц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа 4

Группа 5

 

 

Группа 6

 

 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

±

 
 
 

0

 

 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 

 

0

0

0

)

)

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

55

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

65

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

           

 

 

8.3.2. Кодирование результатов наблюдений

Макет для кодирования результатов дискретных наблюдений имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

I

II

III

IV

V

 

 

 
 
 
 
 

 

 

1

2

3

4

5

6

 
 
 
 
 
 

 

           

При записи данных для занесения их на магнитную ленту (перфокарту) вместо символов // используются символы # #, а вместо символов (( - символы
.
 

Макет предназначен для кодирования результатов наблюдений за месяц на отдельном стационарном (или маршрутном) посту или под факелом одного промышленного предприятия. Он состоит из пяти шестизначных (группы I-V) и шести пятизначных групп (группы 1-6). Группы I-V содержат общую информацию - призначный блок. Группы 1-6 используются при кодировании информации в отдельные сроки наблюдений и разделены на три блока:

 

1) пространственно-временной блок - группы 1-2;

 

2) данные наблюдений за концентрациями примесей - группа 3;

 

3) данные метеорологических наблюдений - группы 4-6.

 

Макет для кодирования результатов непрерывных наблюдений за одним видом примеси на посту имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

I

II

lII

IV

V

VI

 
 
 
 
 
 

1

2

3

4

 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 

           

Макет состоит из шести шестизначных групп I-VI: призначного блока и четырех пятизначных групп. Он предназначен для перфорации результатов наблюдений за месяц на отдельном стационарном (или маршрутном) посту, выполненных с помощью автоматических средств регистрации. При записи на бланке группы разделены пробелами.

 

 

 8.3.3. Составление ТЗА-1

Листы таблицы заполняются в соответствии с табл.8.4. В первый лист записи данных отдельного поста заносится общая информация - призначный блок (группы I-V), т.е. заполняются первые 34 позиции бланка подготовки данных для ввода в ЭВМ.

 

Запись призначного блока. Все элементы призначного блока должны быть заполнены. Необходимо тщательно проверять правильность записи призначного блока.

 

Группа I заносится в позиции 1-6. В позициях 1 и 2 ставится символ, означающий начало записи сведений одного поста за один месяц. При занесении данных на перфоленту это символ //, а на магнитную ленту или перфокарту -# #. В позициях 3 и 4 записывается
шифр вида информации (для ТЗА-1 всегда 11), в позициях 5 и 6 - год наблюдений (ГГ), две последние цифры.
 
Группа II занимает позиции 8-13. В позициях 8 и 9 помещается номер месяца
; январь кодируется 01, ноябрь - 11. В позициях 10-12 - высота метеорологической станции
над уровнем моря - кодируется в десятках метров (например, 65 м - 006, 287 м - 029, 1350 м - 135). Для станций, имеющих отрицательную отметку высоты над уровнем моря, знак минус записывается цифрой 9 в первом знаке (например, высота станции над уровнем моря -112 м записывается 911). В позиции 13 признак долготы (
) кодируется:
 

0 - восточная долгота меньше 100°,

 

1 - восточная долгота больше или равна 100°,

 

2 - западная долгота больше или равна 100°,

 

3 - западная долгота меньше 100°.

 

В позициях 15-20 записывается группа III -
- координатный номер метеостанции в данном городе, при ее отсутствии - координатный номер города.
 
Группа IV заносится в позиции 22-27. В позициях 22-23 записывается
- общее количество постов в городе за данный месяц, позиции 24-25 - общее количество видов примесей (
), записанных в данную ТЗА. В позиции 26 помещается код
типа поста в соответствии с табл.8.5. Позиция 27 заполняется знаком координат поста
. Сами координаты (ХХХХ) записываются в позиции 29-32 (часть группы V). Группа V заканчивается номером поста (
), помещаемым в позициях 33 и 34. Номер и координаты поста должны соответствовать информации, имеющейся в перечне условно-постоянных характеристик для данного города (см. п.8.5.2). Для определения координат на схему города известного масштаба накладывается квадратная сетка с шагом 1 км (рис.8.1), которая ориентируется строго по сторонам горизонта (С, Ю, З, В); квадраты нумеруются по этим направлениям начиная с верхнего левого угла. Положение сетки остается фиксированным из года в год, что обеспечивает постоянство координат постов. При расширении границ города соответственно добавляются квадраты. Знак координат поста
кодируется по схеме:
 

1 - положительное значение горизонтальной и вертикальной координат;

 

2 - отрицательное значение горизонтальной, положительное - вертикальной;

 

3 - отрицательное значение горизонтальной и вертикальной координат;

 

4 - положительное значение горизонтальной, отрицательное - вертикальной.

 

           

Таблица 8.5

     

Коды (
) типа постов
 

 

 

Тип поста

 

Метеостанция без наблюдений за загрязнением атмосферы

0

Опорный пост на основной метеостанции

1

Опорный пост

2

Стационарный пост на основной метеостанции

3

Стационарный пост

4

Маршрутный пост

5

Стационарные (маршрутные) посты санитарно-эпидемиологической службы или других ведомств

6

Подфакельные наблюдения

7

Автоматизированный пост наблюдений

8

Стационарный пост с суточной программой наблюдений

9

Примечание. Информация основной метеостанции необходима для расчета фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе города.

 

Пример определения координат поста

     

 

Черт.8.1

В приведенном на рис.8.1 примере заштрихованный квадрат имеет координаты 10 (по горизонтали) и 04 (по вертикали) и знак
-4, в графу ХХХХ записывается 1004. При положении поста на пересечении сетки при кодировании записываются меньшие номера квадрата.
 

Запись данных наблюдений. Для удобства в шапке таблицы записываются названия примесей и масштабный множитель М, соответствующий точности записи концентрации (табл.8.6).

 

Таблица 8.6

     

Шифры примесей в АСОИЗА и точность записи концентраций

(вводится с 1.01.91 г.)

 

 

 

 

 

Наименование примеси

Шифр в АСОИЗА

Точность записи концентрации примеси, мг/м
 

Параметр А

Азота диоксид

05

0,01

1,30

Азота оксид

06

0,01

1,00

Акролеин

23

0,01

1,30

Акрилонитрил

24

0,01

1,30

Аммиак

19

0,01

0,85

Ангидрид фосфорный

21

0,01

1,30

Анилин

25

0,01

1,30

Ацетальдегид

26

0,001

1,00

Ацетон

27

0,01

0,85

Бензол

28

0,01

1,30

Бутилацетат

29

0,01

0,85

Взвешенные вещества (пыль)

01

0,1

1,00

Водород фосфористый

30

0,0001

1,30

Водород хлористый (соляная кислота)

15

0,01

1,30

Водород цианистый

31

0,001

1,30

Дивинил

32

1

-

Диметиламин

33

0,001

1,30

Диметилдиоксан

34

0,001

1,30

Диметиловый эфир терефталиевой кислоты

35

0,001

1,30

Динил

36

0,001

1,00

Диэтиламин

37

0,01

0,85

Изопрен

38

0,01

-

Капролактам

39

0,01

1,00

Кислота азотная

40

0,01

1,30

Кислота борная

41

0,01

1,00

Кислота валериановая

42

0,01

1,00

Кислота капроновая

43

0,001

1,00

Кислота масляная

44

0,001

1,00

Кислота пропионовая

45

0,001

1,00

Кислота серная

20

0,01

1,30

Кислота уксусная

46

0,01

1,00

Ксилол

47

0,1

1,00

Марганец (в пересчете на диоксид марганца)

48

0,001

1,30

Метилмеркаптан

50

0,000001

1,30

-Метилстирол
 

51

0,01

1,00

Метиловый эфир акриловой кислоты

52

0,001

0,85

Монометиламин

53

0,001

1,30

Моноэтиламин

54

0,001

1,30

Мышьяк

55

0,001

1,30

Нафталин

56

0,001

0,85

Озон

07

0,001

1,70

Пиридин

60

0,01

1,30

Ртуть

17

0,0001

1,70

Сажа

11

0,01

1,00

Свинец

18

0,0001

1,70

Сероводород

08

0,001

 

Сероуглерод

09

0,001

1,30

Сернистый диоксид

02

0,001

1,00

Синтетические моющие средства

61

0,001

1,30

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ)

62

0,001

-

Спирт бутиловый

63

0,01

1,00

Спирт изопропиловый

64

0,1

1,00

Спирт метиловый

65

0,1

1,00

Спирт пропиловый

66

0,1

1,00

Спирт этиловый

67

1

0,85

Стирол

68

0,001

1,30

Сульфаты растворимые

03

0,01

-

Тетрахлорэтилен (перхлорэтилен)

70

0,01

1,30

Толуол

71

0,1

1,00

Трикрезол

72

0,001

1,30

Триметиламин

73

0,001

-

Трихлорэтилен

74

0,1

1,00

Триэтиламин

75

0,01

1,00

Углерода оксид

04

1

0,85

Углеводороды

16

0,1

 

Фенол

10

0,001

1,30

Формальдегид

22

0,001

1,30

Фториды твердые

12

0,01

1,30

Фтористый водород

13

0,001

1,30

Фурфурол

76

0,01

1,00

Хлор

14

0,01

1,30

Хлорбензол

77

0,01

1,00

Хлоропрен

78

0,001

1,30

Хром (VI)

79

0,0001

1,70

Циклогексанон

80

0,01

1,00

Эпихлоргидрин

81

0,1

1,30

Этилацетат

82

0,01

0,85

Этилбензол

83

0,01

1,00

Этилен

84

1

1,00

-ГХЦГ (пестициды)
 

85

0,01

-

-ГХЦГ (пестициды)
 

86

0,01

-

Диоксин

87

-

-

Пыль цементная

89

0,01

1,00

 

Данные наблюдений за все сроки каждого дня записываются последовательно по строке в соответствии с указанными на бланке индексами в пятизначные группы согласно макету перфорации. Номер группы указан под позициями, которые занимает группа. Результаты наблюдений объединены в два блока - концентрации примесей (группа 3) и метеорологические характеристики (группы 4-6). Запись каждой строки начинается с двух круглых левых скобок (позиции 1 и 2), если данные будут заноситься на перфоленту. В том случае, если данные будут заноситься на перфокарту или магнитную ленту, в позициях 1 и 2 каждой строки вписывается номер поста (
) в городе. В позициях 3 и 4 записывается дата наблюдений (
). В позиции 5 указывается количество шифров примесей (
), которое записано в группе 3 за данный срок. Срок отбора проб (
) с округлением до целого часа указывается в позициях 7 и 8. Позиции 9-11 заполняются буквой Ш. В позициях 13-53 записываются сведения о концентрациях примесей. Названия граф для каждой примеси заполняются один раз в месяц. В графах для каждой примеси указывается четко и ясно название и шифр примеси над обозначениями
. В графах "Наименование, шифр и концентрация примеси" указывается точность М (масштабный множитель), с которой концентрация записывается в ручную ТЗА (см. табл.8.6). Записывать примеси по графам можно произвольно, но рекомендуется сначала указывать основные, а затем специфические примеси. Шифры примесей сообщаются в УГМ в установленном порядке.
 

При записи значений концентраций следует соблюдать следующие правила:

 

1) значения концентраций должны записываться в строго соответствующие графы;

 

2) если наблюдалась концентрация примеси, на порядок превышающая указанную в табл.8.6 точность, то значение концентрации кодируется тремя цифрами 999. Само значение записывается над этими цифрами и обводится красным карандашом;

 

3) вместо забракованных или сомнительных значений в соответствующих позициях ставятся знаки ???, а сами значения концентраций записываются над этими знаками;

 

4) если значения концентраций ниже принятой точности записи, то они округляются;

 

5) если число примесей, измеренных на данном посту в течение месяца, больше семи, то результаты наблюдений за остальными примесями оформляются в виде записей дополнительной ручной ТЗА-1. При этом в призначном блоке повторяется вся информация и указывается то количество примесей, которое записывается под данным призначным блоком. Данные метеорологических наблюдений за отдельные сроки повторяются;

 

6) если данные концентрации примесей в бланк перфорации не заносятся, в позиции 5 (
) записывается 0, в позициях 13 и 14 - символ : :, в позиции 15 делается пробел, а с позиции 16 до конца блока записи концентраций (до позиции 54 включительно) следует прочертить горизонтальную стрелку
;
 
7) если 0<
<7, то после последней позиции, занятой записью концентрации, следует сделать пробел, затем занести символ : :, сделать пробел и прочертить горизонтальную стрелку
до конца блока (до позиции 54 включительно);
 
8) если отсутствуют измерения какой-либо примеси из числа указанных в шапке таблицы, то в соответствующую графу следует занести шифр примеси, а вместо значения концентраций записать
;
 

9) Запись символов ЮЮ вместо шифра примеси не допускается.

           

Пример записи данных концентраций примеси

 

 

 

 

 

 

Примесь

Серы диоксид

Углерода оксид

Азота диоксид

Сероводород

Шифр

02

04

05

08

Концентрация, мг/м
 

0,15

9

5,39

 

5,39

Измерений нет

Вид группы 3

02015

04009

05???

08ЮЮЮ

 

           

В позициях 55-65 записываются данные наблюдений за метеорологическими параметрами, измеренными в срок отбора проб на посту. В том случае, когда наблюдения за концентрациями примесей выполняются на основной метеостанции, в таблицу заносятся данные наблюдений метеорологической станции за ближайший срок наблюдений (в пределах 1,5 ч); если наблюдения за загрязнением приходятся на середину интервала, то метеорологическая информация дается по предшествующему сроку.

 

В позициях 55-58 (
±
) записывается температура воздуха со знаком с точностью до десятых долей градуса без запятой (например, значение 15,2
°
С записывается как +152, а -7,3 как -073; в позиции 59 ставится нуль).
 
В позициях 61 и 62 (
) записывается направление ветра в десятках градусов (например, 135 и 83
°
записываются как 14 и 08). В позициях 63 и 64 (
) записывается скорость ветра в м/с (например, 8 и 15 м/с записываются как 08 и 15). При штиле в позиции 61-64 вписываются нули.
 
Позиция 65 заполняется шифром атмосферных явлений (
) в соответствии с табл.4.5.
 
Для основной метеостанции в позициях 67 и 68 записывается значение относительной влажности (
) с точностью до 1%, влажность 100% кодируется буквами
. Позиции 69-71 заполняются значениями парциального давления водяного пара (еее) в гектопаскалях с точностью до десятых долей без запятой; значения меньше 0,1 гПа округляются до десятых (например, 0,07 и 0,04 гПа записываются как 001 и 000).
 
Если данные блока с метеорологическими наблюдениями неполные, то соответствующие позиции 55-71 заполняются буквами
, столько раз, сколько отведено позиций для записи отсутствующего элемента. При отсутствии метеорологических характеристик за данный срок в позициях 55 и 56 ставится символ ::, затем делается пробел и прочерчивается горизонтальная стрелка
до позиции 71 включительно.
 

Если данные будут заноситься на перфоленту, запись данных зa срок обязательно заканчивается группой вида 000)) в позициях 73-77.

 

 

 8.3.4. Составление ТЗА-2

Правила заполнения ТЗА-2 аналогичны изложенным в п.8.3.3. В одну таблицу заносятся данные обследования одного предприятия, выполненные за один месяц. Листы таблицы заполняются по форме табл.8.4. В первый лист записи данных заносится общая информация и тем самым заполняются позиции 1-34 призначного блока. В призначном блоке в позиции 1-2 заносятся символы # #, в позиции 3 и 4 - шифр информации (для подфакельных наблюдений - 21). Позиции 5-20 заполняются так же, как в ТЗА-1. В позициях 22-23 указывается наибольшее количество дистанций от данного предприятия, на которых проводились наблюдения в данном месяце, в позициях 24-25 - наибольшее количество видов примесей, записанных в данную ТЗА-2. Позиции 26-34 заполняются так же, как в ТЗА-1, при этом в позиции 27-34 записываются условные координаты и условный номер предприятия в городе, определяемые так же, как координаты стационарного поста, по сетке с шагом 1 км (см. п.8.3.3).

 

Данные наблюдений за отдельный срок заносятся в одну строку ТЗА-2 (см. табл.8.4). Группы 1 и 2 заполняются так же, как в ТЗА-1, и разделяются пробелами.

 

В группе 1 в позициях 1 и 2 указывается номер предприятия
(повторяется в каждой строке записи), в позициях 3 и 4 - дата наблюдений
, в позиции 5 - количество примесей
, шифры которых указаны в строке записи за данный срок. Срок отбора проб
(время начала отбора проб) и расстояние (в сотнях метров)
от точки наблюдений до источника выбросов обследуемого предприятия указываются в позициях 7-11 и составляют группу 2.
 

Сведения о концентрациях примесей, представленные в виде шестизначных групп, заполняют группу 3 (позиции 13-60). Перед значением концентрации записывается шифр примеси. Точность записи концентрации соответствует табл.8.6. Значение концентрации занимает четыре позиции; слева обязательно записываются незначащие нули.

 

За один срок наблюдений в таблицу может быть занесено не более восьми примесей. Если примесей меньше восьми, то сведения о наблюдениях записываются, начиная с позиции 13 подряд, а остальные до позиции 60 включительно остаются незаполненными. В том случае, когда примесь измерялась, но значение концентрации забраковано или сомнительно, вместо концентрации в соответствующих позициях ставятся знаки ????, а сами значения записываются над этими знаками.

 

В записи значений концентрации примеси допускаются символы
, если примесь не измерялась. Запись символов
вместо шифра примеси не допускается.
 
В количество
входят все группы 3, даже если вместо концентраций записаны символы
.
 
Сведения о метеорологических наблюдениях заполняют позиции 61-65. Направление ветра в десятках градусов записывается в позиции 61-62, скорость ветра в м/с - в позиции 63-64, шифр атмосферных явлений (в соответствии с табл.4.5) - в позицию 65. Если сведения о каком-либо метеорологическом параметре отсутствуют, то в позициях, отведенных для его записи, записывается
. Если данные о метеорологических наблюдениях отсутствуют, то все пять позиций (61-65) заполняются символами
.
 

 8.3.5. Составление ТЗА-3

Правила заполнения ТЗА-3 аналогичны описанным в п.8.3.3. Для каждого города составляется одна таблица со среднесуточными значениями концентрации примесей за месяц. Для записи данных каждого стационарного поста используются отдельные листы таблицы. В группе IV призначного блока в позициях 22, 23 (
) указывается число постов, на которых определялись суточные концентрации за месяц, а в позициях 24, 25 (
) - число определяемых примесей, в позиции 26 (
) записывается "9" в соответствии с табл.8.5. Все листы таблицы служат для записи среднесуточных концентраций примесей и сопутствующих метеорологических величин.
 

В таблице ТЗА-3 записывается дата начала наблюдений, время начала отбора проб для определения среднесуточной концентрации примесей, количество измеряемых примесей в указанную дату и наименования, шифры, значения концентрации примеси с указанием масштабного множителя - М.

 

В позиции 61, 62 записывается преобладающее направление ветра за сутки, в позиции 63, 64 - среднесуточная скорость ветра. Если из восьми сроков наблюдений не менее чем в пяти направление ветра колебалось в пределах 100°, за преобладающее направление принимается среднее направление этого интервала; записывается в десятках градусов. Среднесуточная скорость ветра рассчитывается как среднее арифметическое из данных наблюдений ближайшей метеостанции или поста наблюдений за 4-8 сроков. За начальный срок принимается срок, ближайший к времени начала отбора пробы для среднесуточного определения концентрации.

 

 

 8.3.6. Составление ТЗА-4

В таблицу ТЗА-4 заносятся данные измерений за месяц, проводимых непрерывно с помощью газоанализаторов. В таблице для каждого часа записываются средние за первые 20 мин значения концентраций примесей, которые переносятся с лент газоанализаторов. ТЗА-4 составляется после обработки лент газоанализатора. Результаты измерения каждой примеси на одном посту включаются в одну таблицу. В позиции
вместо числа постов записывается шифр примеси; в позиции
вместо числа примесей - общее количество газоанализаторов, работавших в течение данного месяца.
 
В позиции
шифруется тип поста цифрой 8 (см. табл.8.5). После позиций
добавляются позиции
и
. В позициях
указывается тип прибора: ГПК-1 кодируется числом 111, ГМК-3 - числом 231; в позиции
выписывается высота установки датчика газоанализатора над поверхностью земли в метрах.
 
В верхней части каждого развернутого листа, составленного по форме, приведенной в табл.8.7, вписываются словами соответствующие сведения. В первой графе дата
, во второй - цифрой отмечается признак непрерывности записи наблюдений в течение суток
; 0 - запись наблюдений в течение суток имеется за все часы (и все 20-минутные интервалы), 1 - запись наблюдений в течение суток прерывалась хотя бы на один 20-минутный интервал.
 

Таблица 8.7

     

Таблица ТЗА-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УГМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Год

 

Месяц

 

Город

 

Номер поста

 

Примесь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часы суток

За сутки

Концентрация, мг/м
 

 

 

 

 

Дата

Признак непре- рывности

01

02

...

24 ч

сумма концен- трации,

 

число случаев

 
 
 
Время наступ- ления
 
Продолжи- тельность периода при
>ПДК
 
 
 
 
 
 
 

Группа 1

Группа 2

Группа 3

Группа 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следующие 24 графы отводятся для записи (
) концентрации каждый час (
) суток от 01 до 24 ч; они снимаются с ленты газоанализатора за первые 20 мин каждого часа. Точность записи концентрации для отдельных примесей определяется в соответствии с табл.8.6.
 
Графа
предназначена для записи самого высокого (максимального) значения концентрации
, выбранного из всех наблюдений за данные сутки; графа
- для записи времени (в часах), когда отмечалась эта концентрация (записывается с округлением до часа); в графу
записывается продолжительность периода (в часах с десятыми долями часа), в течение которого значение концентрации превышало разовую ПДК. Например, в течение данных суток 3 ч 15 мин концентрация превышала ПДК - записывается 032, если концентрация превышала ПДК за период менее 20 мин - 999.
 

 8.4. ПОДГОТОВКА ДАННЫХ НА ТЕХНИЧЕСКОМ НОСИТЕЛЕ

 

      

 

 8.4.1. Порядок занесения результатов наблюдений на технический носитель

Закодированные в ручных ТЗА данные наблюдений заносятся на технический носитель с целью последующего ввода в ЭВМ. Информация заносится на любой носитель - перфоленту, перфокарту, магнитную ленту - в зависимости от технической оснащенности и организационных возможностей центра обработки. Занесение на перфокарту или магнитную ленту выполняется в УГМ или в центре обработки, куда регулярно передаются заполненные бланки ручных ТЗА. Занесение данных на перфоленту выполняется на телетайпе, ближайшем к подразделению, в котором заполняется бланк ручной таблицы.

 

Занесение данных на технический носитель и передача их в центр обработки организуется таким образом, чтобы вся информация за истекший месяц поступала на обработку не позднее пятого числа следующего месяца. Для обеспечения такого срока данные подготавливаются к обработке в течение месяца по частям (например, подекадно или за 1-25 и 26-31 числа).

 

Результаты наблюдений на всех или нескольких постах города за месяц (или часть месяца) заносятся на одну перфоленту, которая сразу же передается в центр обработки.

 

По каждому отдельному посту данные перфорируются сочетаниями групп I-V и 1-6 макета кода для дискретных наблюдений. Группы I-V заносятся перед началом перфорации по каждому посту с первого листа ручной ТЗА. Группы 1-6 следуют за группами I-V и заносятся со страницы ручной ТЗА; группа 2 после занесения срока наблюдений GG заканчивается тремя буквами Ш. При занесении на перфоленту данные перфорируются по срокам последовательно, каждый срок заканчивается группой 000)). При занесении на перфокарту данные за один срок размещаются на одной перфокарте, каждый срок заканчивается данными метеорологического блока. Группы I-V также располагаются на одной перфокарте. После перфорации каждой группы кода перфорируется пробел, также пробелами отделяются группы вида ::. Горизонтальная стрелка в бланке записи означает, что после пробела перед стрелкой следует сразу перфорировать символы, стоящие после стрелки.

 

 

 8.4.2. Техника перфорации

Перед началом перфорации необходимо на аппарате Т-51 нажать верхнюю среднюю кнопку и этим отключить перфораторную приставку. Нажать один раз клавишу "Лат" и один раз клавишу "Циф". Затем нажать верхнюю правую кнопку, чтобы включить перфораторную приставку и приступить к перфорации данных наблюдений. Такая последовательность в работе должна сохраняться после любого отключения аппарата.

 

Перед перфорацией результатов наблюдений каждого поста за данный месяц нужно нажать клавишу "Рус" и добиться выхода ленты длиной 150-200 см, затем нажать один раз клавишу "Лат", 10-15 раз клавишу "Рус" и один раз клавишу "Циф", после чего отперфорировать первые группы кода I-V в макете для дискретных наблюдений. Эти группы перфорируются один раз в начале перфорации за месяц или часть месяца, и никакие исправления в них не допускаются. Группы отделяются друг от друга знаком пробела.

 

После занесения первых групп кода нужно нажать на клавиши "Пробел", "Возврат каретки", "Перевод строки", затем можно перфорировать информацию за весь месяц или за часть месяца.

 

Перфорация данных каждого срока начинается с группы, содержащей две открывающиеся скобки ((. После перфорации каждой группы кода нажимают на клавишу "Пробел" и перфорируют следующую группу. Для удобства чтения на широкой ленте рекомендуется набирать по семь групп в одну строку, затем нажать клавиши "Пробел", "Возврат каретки", "Перевод строки". Перфорация данных за каждый срок группы 1-6 должна заканчиваться группой, содержащей две закрывающиеся скобки )). После знака )) необходимо нажать на клавиши "Пробел", "Возврат каретки", "Перевод строки" и приступить к перфорации данных следующего срока.

 

При обнаружении ошибок в процессе перфорации необходимо вернуть перфоленту обратно нажатием левой нижней кнопки на аппарате столько раз, сколько знаков отперфорировано после первого ошибочного знака, включая его. Затем столько же раз нажать на клавишу "Лат", в результате чего ошибочная информация будет забита.

 

Если при перфорации данных была ошибочно нажата клавиша "Рус", необходимо вернуть перфоленту обратно и обязательно забить эту пробивку и все последующие клавишей "Лат". После пробивки "Лат" следует нажать клавишу "Циф" один раз и продолжать перфорацию со знака, который был занесен неверно. Возвращать перфоленту и забивать пробивкой "Лат" более четырех знаков не рекомендуется. Если число неправильно отперфорированных знаков более четырех, необходимо перебить информацию за данный срок заново сразу же или в конце информации за месяц (или часть месяца) по данному посту.

 

После перфорации данных каждого поста за месяц (или часть месяца) следует произвести контроль всех отперфорированных данных, перебить неправильно отперфорированные данные, а затем 5-6 раз нажать клавишу "Рус", чтобы выход перфоленты составил 70-100 см.

 

 

 8.4.3. Контроль занесения данных на перфоленту

Контроль правильности занесения информации на перфоленту проводится как в месте подготовки перфолент, так и в центре обработки. Перед началом перфорации необходимо оценить качество бумаги перфоленты. Она должна быть без гнилых мест, жирных пятен, надрывов и т.д., соответствовать требованиям ГОСТ 1391-70.

 

При обнаружении ошибок необходимо повторно заперфорировать информацию за те сроки, в которых были допущены ошибки. Перфорируемые повторно данные могут не выделяться отдельным массивом, в этом случае они отделяются от занесенной на перфоленту информации по посту за данный срок или за месяц знаками "Пробел", "Возврат каретки", "Перевод строки". Затем следует определить количество заново отперфорированных сроков, обнаруженные ошибки отметить цветным карандашом на широкой ленте и написать "на перфоленте ошибка исправлена".

 

Перфорируемые повторно данные допускается выделить в отдельный корректирующий массив, который подготавливается по тем же правилам, что и вновь заносимые данные, начиная с призначного блока. В этом случае рекомендуется корректирующую информацию заносить на отдельную перфоленту, а на широкой ленте отметить "Корректирующая информация".

 

 

 8.4.4. Оформление перфолент

В начале и конце перфоленты и широкой ленты чернилами подписывается вид информации, название города, его координатный номер, год, месяц наблюдений, а на отдельной корректирующей перфоленте дополнительно делается надпись "Корректирующая информация" и перечисляются номера постов, по которым подготовлена корректировка. Широкая лента складывается гармошкой. Перед отправкой перфолента наматывается на кольцо (начиная с конца), концы перфоленты закрепляются липкой лентой. Перфолента упаковывается в плотную бумагу, по бокам укладываются жесткие прокладки из картона для предохранения от механических повреждений. Присылаемая перфолента должна быть готова к вводу в ЭВМ. Перфолента склеивается тонкой прозрачной липкой лентой встык.

 

Хранить перфоленту до и после перфорации следует в сухом месте. Если перфолента отсырела (в этом случае бумага становится жесткой и бобина не прогибается в центре круга), то перед перфорацией ее следует просушить. Для просушки ленту можно поместить в сушильный шкаф или просто подвесить над электроплиткой. Если использовалась отсыревшая лента, то обработка информации на ЭВМ невозможна. В таких случаях центр обработки имеет право потребовать провести повторную перфорацию соответствующего материала наблюдений.

 

 

 8.4.5. Техника занесения данных на перфокарту или магнитную ленту

Техника занесения данных с ручных таблиц на перфокарту или магнитную ленту ничем не отличается от обычной работы на соответствующем устройстве подготовки данных [4, 6]. Для перфорации на перфокарту рекомендуется использовать устройство, обеспечивающее печать текста в верхней части перфокарты. Пакет перфокарт комплектуется таким образом, чтобы за картой с призначным блоком следовали все перфокарты за месяц, относящиеся к данному посту. Количество городов и постов, вводимых в одном задании, может быть любым. Вся информация должна относиться к одному месяцу.

 

Магнитная лента, используемая для занесения данных, должна быть без меток. Начало и конец файла отмечается стандартными метками. Файл может содержать информацию по любым городам и постам за один месяц. За каждым призначным блоком следует вся информация, относящаяся к данному посту. Корректирующие макеты могут быть занесены на ленту в конце записи информации поста.

 

 

 8.5. ПОДГОТОВКА СПРАВОЧНОЙ И ОПОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ

ДЛЯ МАШИННОГО КОНТРОЛЯ И ОБРАБОТКИ

 

      

8.5.1. Подготовка справочной информации

Для проведения машинного контроля, обработки и получения выходных машинных документов в автоматизированной системе обработки информации о загрязнении атмосферы используется информация, которая носит справочный характер. Справочные данные включают для каждой примеси шифры и точность записи концентраций, значение ПДК максимальной разовой и среднесуточной, сведения для расчетов индексов загрязнения атмосферы. Справочная информация подготавливается в центрах обработки и должна содержать сведения о всех примесях, данные о концентрациях которых поступают на машинную обработку.

 

Справочная информация подготавливается на бланках в формате перфокарт. Запись на бланки начинается с первой позиции, в которую заносится символ "
" (кавычка), в позиции 2 и 3 записывается шифр примеси, в позицию 4 - символ "
", а в позицию 5 - запятая или пробел. Далее через запятую (или пробел) помещаются для каждой примеси три пробела, а затем следующие сведения: точность записи (по табл.8.6), максимальная разовая ПДК, среднесуточная ПДК, параметр для расчета индекса загрязнения, шифр примеси по таблице "2тп-воздух", при его отсутствии - нуль. При записи в бланк десятичных чисел целая и дробная часть разделяются точкой. Если целая часть равна нулю, записывается ноль. Более подробно правила подготовки справочной информации даны в [1, 4].
 

 

 8.5.2. Подготовка опорной информации для машинного контроля

Для выполнения машинного контроля подготавливается перечень условно-постоянных характеристик сети наблюдений за загрязнением атмосферы (СНЗА). К условно-постоянным характеристикам (УПХ) постов СНЗА относятся пространственно-временные и климатические характеристики загрязнения атмосферного воздуха и данные о постах, значения которых остаются постоянными либо длительное время не меняются. Эти сведения необходимы для проведения семантического контроля поступающей информации, ее статистической обработки и архивации, а также для наглядного представления табличного материала.

 

Условно-постоянные характеристики составляются в УГМ и заносятся на стандартные бланки перед внедрением автоматизированной системы обработки информации о загрязнении атмосферы (АСОИЗА). Каждая строка такого бланка содержит информацию, которая будет переноситься на одну перфокарту; количеству строк на бланке соответствует количество перфокарт. Эти бланки передаются в центры обработки, где информация с них перфорируется, записывается на магнитный диск и вводится в АСОИЗА. При появлении изменений в УПХ УГМ обязано послать всю измененную информацию в центр обработки данных.

 

Для условно-постоянных характеристик постов одного города отводится несколько строк бланка (несколько перфокарт).

 

Условно-постоянные характеристики разделены на блоки. Нулевой блок (признак блока - 0) содержит информацию о городе; первый блок (признак блока - 1) - о примесях; второй блок (признак блока - 2) - о постах наблюдений за загрязнением атмосферы (ПНЗ). Каждый блок начинается с новой строки. Если строка занята не полностью, информация заносится с признаком конца записи "!". Строка может быть заполнена до конца, тогда символ "!" отсутствует. Если символ "!" встретится раньше 80-й позиции, вся информация за ним игнорируется. Колонка (позиция) на перфокарте соответствует одному знаку (букве, цифре, пробелу) в записи на бланке.

 

На каждой строке бланка записывается обязательная информация, которая занимает первые 10 позиций: две позиции - шифр вида информации (о загрязнении атмосферного воздуха 11); семь позиций - координатный номер метеостанции в данном городе
или при ее отсутствии - координатный номер города, где
- признак долготы - кодируется в соответствии с п.8.3.3; одна позиция - признак блока (0, 1 или 2).
 

Указанные характеристики должны обязательно присутствовать в начале каждой строки (перфокарты), так как по ним производится сортировка, корректировка и дополнение УПХ.

 

Нулевой блок занимает одну строку (перфокарту).

 

С 11-й позиции заносятся следующие характеристики:

 

00 - для нулевого блока;

 

название города (записывается русскими буквами); незаполненные из отведенных 32 позиций следует оставлять пустыми;

 

- высота основной метеостанции над уровнем моря в десятках метров, кодируется в соответствии с правилами п.8.3.3.;
 
- число видов примесей, за которыми проводятся наблюдения в городе;
 
- количество постов наблюдений в городе;
 
- верхняя граница градации скорости ветра, отвечающая условию, что скорость ветра >
встречается в данном месте в 5% случаев (климатическая характеристика). Определение
производится в соответствии с указаниями [3].
 
(
=1...10) - признаки автоматических газоанализаторов, работающих в непрерывном режиме. Запись каждого признака занимает одну позицию, например для ГMK-3
=1.
 
По мере включения в АСОИЗА информации, получаемой с использованием новых приборов, их код для перфорации будет указываться дополнительно инструктивными письмами. На бланке коды газоанализаторов записываются в заданном порядке. Если один (не последний) отсутствует, вместо его кода следует оставить пробел. Например, если есть газоанализаторы для
и
, а газоанализатор для
не используется, нужно записать 1
1. Не обязательно заполнять пробелами все отведенные под коды газоанализаторов позиции после кодов применяемых газоанализаторов, т.е. можно записать 1 1 1 !
 
Первый блок заполняется сведениями о примесях в порядке возрастания шифров примесей. Информация о каждой примеси заносится в одну строку (на одну перфокарту). Количество строк (перфокарт) соответствует числу
в нулевом блоке, каждая строка начинается с обязательной информации (позиции 1-10).
 

С 11-й позиции записывается:

 

- шифр примеси, кодируется двузначным числом;
 
- средняя концентрация;
 
- среднее квадратическое отклонение;
 
,
- максимальные разовые концентрации.
 
Способ определения климатических характеристик
,
,
,
указан в [5] и п.9.4 раздела 9.
 

Недостающие знаки при кодировке характеристик концентраций примесей дополняются слева нулями.

 

Второй блок служит для записи характеристик постов. Характеристики записываются последовательно для всех ПНЗ в порядке возрастания их номеров, причем информация об отдельном посте заносится на одну строку (перфокарту). Число строк должно соответствовать значению
в нулевом блоке.
 

Каждая строка начинается с обязательной информации (позиции 1-10). После нее заносятся следующие характеристики:

- номер поста (кодируется двузначным числом);
 
- признак поста (кодируется двузначным числом от 00 до 09 на основе табл.8.5);
 

00 - метеостанция без наблюдений за загрязнением атмосферы;

 

01 - опорный пост на основной метеостанции;

 

02 - опорный пост;

 

03 - стационарный пост на основной метеостанции;

 

04 - стационарный пост;

 

05 - маршрутный пост;

 

06 - стационарный (маршрутный) пост санитарно-эпидемиологической службы (или других ведомств);

 

07 - подфакельные наблюдения;

 

08 - автоматизированный пост наблюдений;

 

09 - стационарный пост с суточной программой наблюдений.

 

- информация о знаках координат поста в городе кодируется в соответствии с п.8.3.3;
 
- координаты поста в городе, кодируются четырехзначным числом в соответствии с п.8.3.3;
 
- наибольшее количество сроков на посту в сутки, кодируется двузначным числом;
 
- наибольшее количество примесей на данном посту, записывается двузначным числом.
 

Макет записи условно-постоянных характеристик и пример подготовки условно-постоянных характеристик приведены в табл.8.8-8.10.

 

Таблица 8.8

     

Макет записи УПХ на перфокарты

 

 

 

 

 

Условные обозначения

Пояснения

Количество байтов

Позиции

Обязательная информация

 

Шифр вида информации

2

1-2

 

Координатный номер города

7

3-9

 

 

Признак блока

1

10

Нулевой блок

 

 

00 - для нулевого блока

2

11-12

 

 

Название города

32

13-44

 

Высота над уровнем моря

3

45-47

 

Количество примесей

2

50-51

 

Количество постов в городе

2

48-49

 

Скорость ветра

2

52-53

 

Признаки автоматических

газоанализаторов

1

С 54-й

 

Признак конца записи (!)

1

После сведений о газоанализаторах

Первый блок

 

Шифр примеси

2

11-12

 

Средняя концентрация

3

13-15

 

Среднее квадратическое отклонение

3

16-18

 

Первый максимум концентрации

4

19-22

 

Второй максимум концентрации

4

23-26

 

 

Признак конца записи (!)

 

 

 

 

Второй блок

 

Номер поста

2

11-12

 

Признак поста

2

13-14

 

Информация о знаках координат поста

1

15

 

Координаты поста

4

16-19

 

Наибольшее количество сроков на посту

2

20-21

 

Наибольшее количество примесей на посту

2

22-23

 

Признак конца записи (!)

1

24

 

     

     

Таблица 8.9

     

Шифры примесей и их характеристики. Первый блок

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 

01

009

002

0051

0033

02

015

001

0195

0130

03

005

001

0160

0100

04

014

001

0041

0027

05

007

001

0110

0073

10

020

023

0060

0039

14

004

001

0100

0057

16

100

010

0260

0163

17

002

063

0017

0009

19

011

013

0440

0260

 

     

     

Таблица 8.10

     

Номера постов и их характеристики. Второй блок

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 

01

01

4

0805

04

08

02

04

4

0606

03

08

03

02

4

1504

03

08

04

04

4

0405

03

07

 

Пример подготовки условно-постоянных характеристик

Город

 

Шифр вида информации - 11

 

Координатный номер города - 8624340

 

Название города - Город N

 

Высота над уровнем моря - 010

 

Количество примесей - 10

 

Количество постов в городе - 04

 

Скорость ветра (
) - 08
 

Признак автоматического газоанализатора ГМК-3 - 1

 

 

 8.6. ВЫХОДНЫЕ ФОРМЫ МАШИННЫХ ДОКУМЕНТОВ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ (АСОИЗА)

В ходе обработки информации на ЭВМ системой АСОИЗА создаются основные выходные машинные документы десяти форм (табл.8.11-8.20):

 

Форма 1. Справочная информация;

 

Форма 2. Условно-постоянные характеристики;

 

Форма 3. Результаты семантического контроля данных наблюдений;

 

Форма 4. Таблица наблюдений за загрязнением воздуха ТЗА-1;

 

Форма 5. Характеристики загрязнения воздуха за месяц на посту;

 

Форма 6. Характеристики суммации действия нескольких примесей;

 

Форма 7. Промежуточные результаты расчета фоновых концентраций;

 

Форма 8. Характеристики загрязнения воздуха за месяц по городу;

 

Форма 9. Характеристики загрязнения воздуха за год на посту;

 

Форма 10. Характеристики загрязнения воздуха за год по городу.

 

Форма 1
. Справочная информация (табл.8.11). Таблица содержит общие сведения о примесях. В первой графе таблицы приводится шифр примеси, используемый в АСОИЗА (см. табл.8.6), во второй - шифр примеси по форме "2тп-воздух". В последующих графах таблицы для каждой примеси приводится точность, с которой концентрации примеси помещаются в выходных машинных документах системы (масштабный множитель); предельно допустимая концентрация содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (максимальная разовая и среднесуточная); параметр для расчета индекса загрязнения атмосферы (
).
 

Таблица 8.11

     

Форма 1

 

Справочная информация

 

 

 

 

 

 

 

Шифр примеси

 

 

ПДК, мг/м
 

 

 

в АСОИЗА

в "2-тп (воздух)"

Точность записи, мг/м
 

максимальная разовая

среднесуточная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форма 2. Условно-постоянные характеристики (табл.8.12). Таблица содержит сведения о составе сети контроля загрязнения атмосферы в конкретном городе, о программе наблюдений постов сети, а также критерии, которые используются при контроле данных наблюдений за концентрациями примесей в атмосфере города.

 

Таблица 8.12

     

Форма 2

 

Условно-постоянные характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид информации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Координатный номер

 

Высота над ур. м.

 

 

 

 

 

 

 

Количество примесей

 

Количество постов

 

Скорость ветра

 

 

 

 

 

 

 

Автоматические приборы

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сведения о примесях

Сведения о постах

шифр

средняя концентра-

ция, мг/м
 

среднее квадрати-

ческое отклоне-

ние, мг/м
 

максимумы

номер

признак

координаты

количество

 

 

 

первый

второй

 

 

 
 

сроков

примесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После заголовка таблицы указываются название города, его координатный номер, высота метеостанции над уровнем моря. В следующей строке приводятся сведения о количестве примесей, измеряемых в городе, количестве постов наблюдений за загрязнением атмосферы, значение скорости ветра, используемое при расчете фоновых концентраций примеси. Значение скорости ветра определяется в соответствии с п.9.8 раздела 9. Затем следует информация о наличии в городе автоматических газоанализаторов. В настоящее время условно принято, что
,
,
обозначают использование в городе газоанализаторов для непрерывного измерения диоксида серы, оксида углерода и диоксида азота соответственно.
 

           

Таблица состоит из двух частей. В левой части помещены климатические характеристики загрязнения атмосферы в данном городе, предназначенные для использования в качестве критериев при контроле качества данных наблюдений. Для каждой примеси, обозначенной шифром, эти характеристики включают среднее значение концентрации, среднее квадратическое отклонение и два значения максимальных концентраций. Определение этих характеристик выполняется в соответствии с п.9.4 раздела 9.

 

В правой части таблицы помещены сведения о постах: номер, признак поста (от 00 до 09), координаты поста в городе, программа наблюдений - количество сроков наблюдений в сутки и количество измеряемых примесей.

 

Форма 3
. Результаты контроля данных (табл.8.13). В таблицу помещаются основные результаты семантического контроля данных наблюдений. После заголовка таблицы указываются наименование города, номер поста, год и месяц. В таблице печатаются данные только тех сроков, в которых выявлено сомнительное или ошибочное значение. Такой срок обозначается также датой и номером макета во входном потоке данных. Содержание метеорологической информации печатается всегда. Метеорологический элемент, содержащий ошибку, подчеркивается символами
. Данные о концентрациях примесей, вызывающие сомнение, печатаются в графах с названием "Сомнительные величины". Ошибочное значение шифра примеси подчеркивается символами
, в графе "Концентрация" записывается значение концентрации, а в графе "Шифр сомнительности" помещается "0". В том случае, когда значение концентрации вызывает сомнение, печатается шифр примеси, само значение концентрации и указывается шифр сомнительности: 1 - концентрация превысила наибольшее максимальное значение, указанное в таблице условно-постоянных характеристик (см. форму 2); 2 - концентрация превысила второе максимальное значение, указанное в той же таблице; 4 - концентрация в течение нескольких сроков подряд сохраняет свое значение (не равное нулю) и при этом превышает второй максимум, указанный в таблице условно-постоянных характеристик.       
 

Таблица 8.13

     

Форма 3

 

Результаты семантического контроля данных наблюдений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Пост

 

Год

 

Месяц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ветер

 

Влажность

Сомнительные величины

Номер макета

Дата

Срок

Темпе- ратура, °С

направ- ление, ...°

ско- рость, м/с

Атмо- сферные явле- ния

относи- тельная, %

абсо- лютная, гПа

шифр примеси

концен- трация, мг/м
 

шифр сомни- тельности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все проконтролированные данные наблюдений в дальнейшем сохраняются в АСОИЗА с соответствующей пометкой о качестве отдельного элемента. При шифре сомнительности 1 или 4 значение концентрации забраковывается и в последующих расчетах не учитывается, при шифре сомнительности 2 значение концентрации учитывается при расчетах.

 

Форма 4. Таблица наблюдений за загрязнением воздуха ТЗА-1 (табл.8.14). Таблица содержит проконтролированные данные наблюдений за загрязнением воздуха за один месяц на одном посту. После заголовка таблицы печатается название города, год и месяц, координатный номер города, номер поста и его координаты в городе, общее количество постов в городе и количество примесей, включенных в данную ТЗА.

 

Таблица 8.14

Форма 4

 

Таблица наблюдений за загрязнением воздуха ТЗА-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Год

 

Месяц

 

 

 

 

 

 

 

Координатный номер

 

Количество постов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пост

 

Координаты поста

 

Количество примесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата

Срок

Темпе- ратура, °С

Ветер

Явление

Влажность

Концентрация примесей, мг/м
 

 

 

 

направление, десятки градусов

скорость,

м/с

 

относи- тельная, %

абсо- лютная, гПа

01

05

...

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В таблице печатаются данные метеорологических наблюдений: температура воздуха (в °С) с десятыми долями градуса, направление (в десятках градусов) и скорость ветра (в м/с), атмосферные явления - цифра кода согласно табл.4.5 (см. раздел 4), для основной метеостанции - влажность относительная (в %) и абсолютная (в гПа).

 

В следующих графах под названием "Концентрации примесей, мг/м
" помещаются шифры примесей, а в таблице тремя цифрами печатаются концентрации этих примесей; точность записи концентраций (масштабный множитель) содержится в форме 1 (справочная информация). Количество граф с данными о концентрациях соответствует количеству примесей и может составлять 6, 10 или 15. Таблица печатается листами, на каждом листе повторяется заголовок и головка таблицы. Количество листов таблицы зависит от числа наблюдений за месяц; на каждом листе печатается не более 51 сроки.
 

При печати таблицы используются следующие обозначения:

 

х - значение элемента забраковано по результатам синтаксического или семантического контроля;

 

- значение элемента забраковано во входном сообщении;
 

пропуск - значение элемента отсутствует.

 

Результаты первичной статистической обработки информации за месяц по отдельному посту печатаются в виде трех таблиц (формы 5-7).

 

Форма 5. Характеристика загрязнения воздуха за месяц на посту (табл.8.15). Перед таблицей указываются название города, его координатный номер, год, месяц и номер поста в городе. Для всех примесей, обозначенных шифром, таблица содержит следующие результаты расчетов: число наблюдений, значение средней концентрации, максимальное значение концентрации с указанием даты и срока, когда оно отмечалось, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, повторяемость случаев превышения максимальной разовой ПДК и 5 ПДК, число случаев превышения ПДК, 5 ПДК и 10 ПДК, а также ИЗА. При количестве наблюдений менее 20 для примеси приводятся только значения средней и максимальной концентрации примеси. Таблица завершается строкой "Суммарный индекс загрязнения атмосферы", в которой помещается значение ИЗА по всем примесям, наблюдаемым на данном посту за данный месяц.

 

Таблица 8.15

     

Форма 5

 

Характеристики загрязнения воздуха за месяц на посту

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Год

 

Месяц

 

 

 

 

 

 

 

Координатный номер

 

Пост

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр при- меси

Число наблю-  дений

Концентрация, мг/м
 

Среднее квадра- тическое отклонение,

мг/м
 

Коэф- фициент вариации

Повторяемость, %

Число случаев превышения

ИЗА

 

 

сред- няя

максимальная

 

 

>ПДК

>5ПДК

ПДК

5 ПДК

10 ПДК

 

 

 

 

 

зна- чение

дата

срок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный индекс загрязнения атмосферы

 

 

 

           

Форма 6. Характеристики суммации действия нескольких примесей (табл.8.16). Таблица включает повторяемость значений концентрации выше ПДК и выше 5 ПДК по характеристикам суммации действия при совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких примесей. Шифры примесей суммарного действия печатаются в заголовках граф этой таблицы. Перечень примесей, обладающих суммацией действия, приведен в приложении 1.1.

 

Таблица 8.16

     

Форма 6

 

Характеристики суммации действия нескольких примесей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повторяемость, %

Шифры примесей

 

07+05+22

02+20

02+08

02+05

02+10

02+13

02+05+19+03

02+04+05+10

Больше ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Больше 5 ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форма 7
. Промежуточные результаты расчета фоновых концентраций (табл.8.17). Таблица содержит результаты предварительной обработки данных наблюдений на посту за один месяц для расчета фоновых концентраций (см. [3] и п.9.8). После заголовка таблицы записываются название города, год, месяц, номер поста. В таблице для каждой примеси, обозначенной шифром, приводятся для пяти градаций направления и скорости ветра (см. [3] и п.9.8) следующие величины: количество случаев с наблюдениями данной примеси, сумма значений концентраций примеси (мг/м
) и сумма квадратов значений концентраций примеси (мг/м
)
.
 

Таблица 8.17

     

Форма 7

 

Промежуточные результаты расчета фоновых концентраций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Год

 

Месяц

 

Пост

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр

примеси

Параметры

 

Градация

 

 

0

1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форма 8. Характеристики загрязнения воздуха за месяц по городу (табл.8.18). В таблице печатаются результаты обобщения информации о загрязнении атмосферы по данным наблюдений за месяц на нескольких постах города (или на всех постах). После заголовка таблицы указываются название города, год, месяц, координатный номер города и количество постов, по которым сделано обобщение. Для каждой наблюдаемой на постах примеси, которая обозначена в таблице шифром, печатается число постов, где проводились наблюдения, число наблюдений, вычисленные из этих наблюдений среднее значение концентрации, среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации. Затем приводится наблюденное максимальное значение концентрации примеси и номер поста, где это значение отмечалось, а также - при количестве измерений не менее 200 - расчетное максимальное значение концентрации примеси, соответствующее 95%-ному квантилю логарифмически-нормального распределения (графа "Максимум расчетный" в таблице). В следующих графах указываются повторяемость случаев превышения максимальной разовой ПДК и 5 ПДК, а также число случаев превышения 10 ПДК. В последней графе таблицы печатается ИЗА. При числе измерений менее 20 в таблицу помещаются только значения средних и максимальных концентраций примеси.

 

Таблица 8.18

     

Форма 8

 

Характеристики загрязнения воздуха за месяц по городу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Год

 

Месяц

 

 

 

 

 

 

 

Координатный номер

 

Количество постов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр

при-

меси

Чис-

ло пос-

тов

Число наб-

люде-  ний

Сред-

няя концен- трация, мг/м
 

Коэф- фици- ент вари- ации

Среднее квадра- тическое отклонение, мг/м
 

Максимум,

мг/м
 

Повторяемость, %

Число случаев >10 ПДК

ИЗА

 

 

 

 

 

 

 

наблюдаемый

расчет- ный

>ПДК

>5 ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

концен- трация

номер поста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный индекс загрязнения атмосферы

 

Количество примесей

 

 

 

 

 

 

           

В конце таблицы печатается значение суммарного индекса загрязнения атмосферы, вычисленное по данным всех примесей, перечисленных в таблице, количество этих примесей печатается в последней строке.

 

Форма 9
. Характеристики загрязнения воздуха за год на посту (табл.8.19). В таблице печатаются результаты статистической обработки информации о загрязнении атмосферы за год (или за несколько месяцев) на посту. После заголовка таблицы печатается название города, его координатный номер, номер поста и его координаты в городе, год и период осреднения (число месяцев, за которые обобщены данные наблюдений). В таблице в соответствии с названиями граф для каждой примеси указываются шифр примеси, количество наблюдений за рассматриваемый период, значение средней концентрации, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, наблюдаемое значение максимальной концентрации и месяц, когда это значение отмечалось. При количестве наблюдений не менее 200 помещаются расчетные значения максимальных концентраций, которые не могут быть превышены в
% случаев (графы 5, 1 и 0,1%). Оценки расчетных максимальных значений выполнены в предположении логарифмически-нормального закона распределения концентрации примеси в атмосфере.
 

Таблица 8.19

     

Форма 9

 

Характеристики загрязнения воздуха за год на посту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Пост

 

Год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координатный номер

 

Координаты

 

Период осреднения

 

мес

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр при-

меси

Число наблю- дений

Сред- няя концен- трация, мг/м
 
Среднее квадра- тическое отклонение, мг/м
 

Коэф- фици-

ент вари- ации

Максимум, мг/м
 

Повторяе-

мость, %

Число случаев >10 ПДК

ИЗА

 

 

 

 

 

наблюдаемый

расчетный

при
 

>ПДК

>5 ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

концен- трация

номер месяца

5%

1%

0,1%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный индекс загрязнения атмосферы

 

Количество примесей

 

 

 

 

 

 

           

В таблице указывается также повторяемость случаев превышения максимальной разовой ПДК и 5 ПДК, а также число случаев превышения 10 ПДК. В последней графе таблицы приводится индекс загрязнения атмосферы ИЗА. По окончании таблицы печатаются значения суммарного индекса загрязнения атмосферы всеми примесями, а также количество примесей, измеренных на данном посту за период обобщения.

 

Форма 10
. Характеристики загрязнения воздуха за год по городу (табл.8.20). В таблице печатаются результаты статистической обработки информации о загрязнении атмосферы за год (или за несколько месяцев) по данным наблюдений на нескольких (или на всех) постах. После заголовка таблицы указываются название города, его координатный номер, год, период осреднения (число месяцев, за которые обобщены данные наблюдений) и номера постов, по которым проведено обобщение. Далее для каждой примеси в соответствии с названиями граф печатаются шифр примеси, число наблюдений на перечисленных постах за рассматриваемый период. Затем для каждой примеси приводятся значения средней концентрации примеси, среднего квадратического отклонения, а также коэффициент вариации, наблюденное максимальное значение концентрации, номер поста и месяц, когда отмечалось это значение. При количестве наблюдений не менее 200 в таблице помещаются расчетные значения максимальных концентраций, которые могут быть превышены не более чем в
% случаев (графы 5, 1 и 0,1%). Расчеты выполняются в предположении логарифмически-нормального закона распределения концентрации примеси в атмосфере. В таблице также приводится повторяемость случаев превышения максимальной разовой ПДК и 5 ПДК, а также число случаев превышения 10 ПДК. Последняя графа таблицы содержит ИЗА. По окончании таблицы печатается количество примесей, по которым выполнены обобщения, значение суммарного индекса загрязнения атмосферы города с указанием шифров примесей и далее по строкам - значения ИЗА по наиболее загрязняющим примесям с указанием их шифров. Оценка суммарного ИЗА проводится не менее чем для четырех примесей.
 

Таблица 8.20

     

Форма 10

 

Характеристики загрязнения воздуха за год по городу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

          Координатный номер

 

Год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Период осреднения

 

мес    Номера постов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр при-

меси

Чис-

ло наб-

люде- ний

Сред- няя концен- трация, мг/м
 
Среднее квадра- тическое откло- нение, мг/м
 

Коэф- фици- ент вари- ации

 

Максимум, мг/м
 

Повто- ряемость,

%

 

Число случаев >10 ПДК

 

ИЗА

 

 

 

 

 

 

наблюдаемый

расчетный при
%
 

>ПДК

>5 ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

кон- центра- ция

номер поста

номер месяца

5

1

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество примесей

 

Суммарный индекс загрязнения атмосферы

 

Примеси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

 9. ОБОБЩЕНИЕ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА СОСТОЯНИЕМ

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ГОРОДОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРОВ

 

      

 

 9.1. ЦЕЛЬ ОБОБЩЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ ГОРОДОВ

Цель обработки и обобщения данных наблюдений состоит в получении достоверной и объективной информации об уровне загрязнения атмосферы и причинах загрязнения атмосферы, определении тенденции изменения уровня загрязнения атмосферы, разработке рекомендаций по его снижению и доведении информации до органов, принимающих решения, и широкой общественности. Обобщение выполняется на основании данных измерений разовых или среднесуточных концентраций вредных примесей и сведений о выбросах вредных веществ в атмосферу конкретных городов.

 

Результаты обобщения информации по территории, подведомственной УГМ, служат для выявления: 1) городов с наиболее высоким уровнем загрязнения атмосферы, 2) источников выбросов вредных веществ, вносящих наибольший вклад в уровень загрязнения атмосферы городов, 3) вредных веществ, содержание которых в атмосфере определяет загрязнение воздуха в городах. Это достигается совместным анализом выбросов вредных веществ, характеристик загрязнения атмосферы и метеорологических условий, определяющих перенос и рассеивание вредных веществ в атмосфере.

 

 

 9.2. ТРЕБОВАНИЯ К ФОРМЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ*

 

 

При обработке информации и ее обобщении необходимо соблюдать определенные правила. Обобщение материалов о состоянии загрязнения воздуха городов проводится за период от 1 мес до 1 г и более. Обобщение может осуществляться по одному городу и по нескольким городам и населенным пунктам на территории УГМ. При обобщении используются статистические характеристики состояния загрязнения воздуха населенных мест, систематизированные в п.9.3.

 

Информационные документы должны быть оформлены в соответствии с действующими нормативными материалами, отпечатаны на стандартных листах белой бумаги через полтора интервала. Размер печатного текста 170х260 мм. Шрифт отпечатанного текста должен быть четким, черного цвета. Схемы, рисунки и условные обозначения должны быть выполнены черными чернилами или тушью.

 

Схемы города выполняются на белой бумаге или кальке размером 150х150 мм. Ориентировка схемы обычная: стрелкой указывается направление на север в верхней части рисунка. В нижней части рисунка под схемой приводятся розы ветров по восьми румбам за январь, июнь и в целом за рассматриваемый год; числа на концах румбов соответствуют значениям повторяемости данного направления ветра. Применяется масштаб: 1 см - 10%. На схему наносятся главные площади, магистрали и улицы города и их названия, основные элементы ландшафта города (моря, озера, реки, парки, горы и т.п.) и местоположение постов с присвоенными им стандартными номерами. Используются следующие обозначения:

 

- главные улицы и магистрали:
 
- метеостанции;
 
- посты опорной сети УГМ;
 
- посты неопорной сети УГМ;
 
- посты СЭС и других ведомств.
 

Графики временных изменений концентраций примесей и метеопараметров строятся размером не более 120х120 мм. Масштаб представления параметров должен быть таким, чтобы значения годовых или суточных колебаний располагались на всем поле графика. Графические материалы можно представлять на миллиметровой бумаге, чтобы при необходимости с любой кривой можно было снять значения параметра.

 

Размер таблиц не должен превышать стандартный машинописный лист. Во всех таблицах и документах, содержащих данные о концентрациях примесей в воздухе отдельных городов и описания особенностей загрязнения воздуха городов, должен соблюдаться алфавитный порядок расположения названий городов; сведения о примесях располагаются по порядку номеров шифра (см. табл.8.6).

 

Страницы документа, включая приложения, должны быть пронумерованы. Титульный лист включается в общую нумерацию, но номер на нем не ставится; на последующих страницах номер проставляется в правом верхнем углу арабскими цифрами. Документ должен сопровождаться оглавлением с указанием страниц, на которых помещены сведения о состоянии загрязнения и выбросах вредных веществ по каждому городу.

 

 

 9.3. ХАРАКТЕРИСТИКИ СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ*

 

 

  

Данные наблюдений за концентрациями примесей (
) на стационарных и маршрутных постах, а также под факелами промышленных предприятий рассматриваются как совокупность случайных величин - единичных разовых показателей загрязнения атмосферы.
 

Для систематизации и оценки уровня загрязнения атмосферы за рассматриваемый период обычно применяются следующие статистические характеристики:

 

среднее арифметическое значение концентрации примеси
;
 
среднее квадратическое отклонение
результатов измерений от среднего арифметического;
 
максимальное значение концентрации примеси
;
 
коэффициент вариации
, показывающий долю изменчивости от среднего арифметического значения.
 

Среднее арифметическое значение концентрации примеси является единичным осредненным (основным) показателем загрязнения атмосферы.

 

Результаты многих исследований показали, что данные измерений концентраций примесей в приземном слое атмосферы городов с достаточной точностью соответствуют логарифмически нормальному распределению. По ряду наблюдений проверяют гипотезу о том, что результаты наблюдений относятся к логарифмически нормальному распределению, и вычисляют показатели логнормального распределения, а также значения максимальной концентрации с заданной вероятностью превышения. В соответствии с объемом данных наблюдений и необходимостью расчета фоновой концентрации примеси рассчитывают максимальные концентрации с вероятностью превышения в 5; 1 и 0,1% случаев (
,
и
).*
 

Все статистические характеристики рассчитываются для различного осреднения по времени и пространству (табл.9.1).

 

Таблица 9.1

     

Статистические характеристики загрязнения атмосферы (ЗА)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика

Определение

Обозна-

чение

Метод расчета

Использование

1. Основной единичный показатель ЗА отдельной примесью
(мг/м
, мкг/м
)
 

Разовая концентрация примеси (ГОСТ 17.2.1.03-84)

Концентрация примеси, измеренная за 20-30 мин

 

Определяется путем 20-30-минутного отбора проб по программе наблюдений, установленной

в ГОСТ 17.2.3.01-86

Для сравнения с санитарно-

гигиеническими нормативами; для дальнейших расчетов.

2. Осредненные показатели ЗА отдельной примесью

2.1. Единичные показатели ЗА в точке отбора проб
(мг/м
, мкг/м
)
 

1) Среднесуточная концентрация примеси (ГОСТ 17.2.1.03-84)

Среднее арифметическое значение разовых концентраций, полученных через равные промежутки времени, включая обязательные сроки 1; 7; 13; 19 ч, а также значение концентрации, полученное по данным непрерывной регистрации в течение суток (ГОСТ 17.2.3.01-86)

 
,
 
где
- число разовых концентраций, измеренных за 1 сут
 

Для сравнения с санитарно-

гигиеническими нормативами; для дальнейших расчетов

2) Среднемесячная концентрация примеси (ГОСТ 17.2.1.03-84)

Среднее арифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций, измеренных в течение месяца (ГОСТ 17.2.1.01-86*), а также полученное по специальной месячной программе

 
,
 
где
- число разовых или среднесуточных концентраций, полученных в течение
-го месяца (
20 в месяц для разовых)
 

При составлении справок о состоянии ЗА в течение месяца в районе наблюдений; для оценки однородности рядов наблюдений; анализа годового хода изменений концентраций примеси; для дальнейших расчетов

 

     

     

3) Среднегодовая концентрация примеси (ГОСТ 17.2.1.03-84)

Среднее арифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций, измеренных в течение года (ГОСТ 17.2.3.01-86)

 
 
где
- число разовых или среднесуточных концентраций за год (
200 в год для разовых);
 
 
- среднемесячная концентрация за
-й месяц;
- число разовых или среднесуточных концентраций за месяц
 

При составлении справок и обзоров состояния ЗА в течение года в районе наблюдений; для сравнения с санитарно-

гигиеническими нормативами; для дальнейших расчетов

4) Средняя многолетняя концентрация примеси

Среднее арифметическое значение разовых или среднесуточных концентраций, полученных за ряд лет

 
 
где
- число разовых или среднесуточных концентраций за
лет;
;
 
- число разовых или среднесуточных концентраций за год
 

При составлении территориальных комплексных схем, расчетах фоновых концентраций в районе наблюдений

5) Среднегодовая концентрация примеси по данным подфакельных наблюдений

Расчетная величина, полученная исходя из предположения логнормального распределения концентраций
, по данным подфакельных наблюдений
 
 
,
 

     

где
- ПЗА
 

(см. п.9.6):

- максимальная концентрация, отмеченная при
-м направлении ветра;
- повторяемость
-го направления ветра
 

Для обобщения данных наблюдений за содержанием специфических примесей в воздухе с целью определения зоны влияния отдельного источника выбросов и разработки территориально- комплексных схем

2.2. Единичные показатели ЗА по совокупности точек отбора проб
(мг/м
, мкг/м
)
 

1) Среднесуточная концентрация примеси для города (района города)

Среднее арифметическое значение среднесуточных концентраций примеси по данным
стационарных и маршрутных постов
 
 
,
 
где
- число наблюдений на
-м посту за 1 сут
 

При составлении справок о состоянии ЗА за месяц

2) Среднемесячная концентрация примеси для города (района города)

Среднее арифметическое значение концентраций примеси, полученное из среднемесячных концентраций на стационарных и маршрутных постах

 
,
 
где
- число наблюдений на
-м посту за 1 мес
 

То же

3) Среднегодовая концентрация примеси для города (района города)

Среднее арифметическое значение среднегодовых концентраций примеси, полученных по
постам города
 
 
 
где
- число наблюдений на
-м посту за год;
- количество наблюдений на
-м посту за
-й месяц;
- число месяцев за год с наблюдениями за уровнем ЗА.
 

При составлении справок и обзоров состояния ЗА; для сравнения с санитарно- гигиеническими нормативами, со средним уровнем ЗА по городам СССР; для дальнейших расчетов комплексных показателей ЗА; для изучения тенденции изменения уровня ЗА в городе

4) Средняя многолетняя

концентрация примеси для города (района города)

Среднее арифметическое значение среднегодовых концентраций примеси, полученных из однородного ряда наблюдений за несколько лет по
постам в городе
 
 
,
 
где
- число наблюдений на
-м посту за рассматриваемый период
 

При разработке методик и составлении краткосрочных и долгосрочных прогнозов ЗА города, территориальных комплексных схем; в теоретических исследованиях; как критерий оценки достоверности информации в АСОИЗА

2.3. Единичный показатель состояния ЗА для группы городов
(мг/м
, мкг/м
)
 

Среднегодовая концентрация примеси для городов, объединенных в группы по различным признакам (численности населения, ведомственной принадлежности основных источников ЗА в городе, республиканской принадлежности) и в целом для городов СССР

Среднее арифметическое значение среднегодовых концентраций примеси, полученных по
городам рассматриваемой группы
 
 
 

Для сравнительной оценки ЗА отдельных городов

3. Среднее квадратическое отклонение

3.1. Среднее квадратическое отклонение ряда
,
 
полученного на отдельных постах,
(мг/м
, мкг/м
)
 

1) Среднее квадратическое отклонение разовых (среднесуточных) концентраций от средмесячных*

Статистическая характеристика ряда случайных величин: разовых или среднесуточных концентраций, полученных на стационарном или маршрутном посту, позволяющая оценить разброс концентраций относительно среднемесячного значения      

 
,
 
где
- число наблюдений
 

Для получения информации об изменчивости среднего; для статистического анализа распределения концентраций

 

 

2) Среднее квадратическое отклонение разовых концентраций от среднегодовой

 

То же относительно среднегодового значения

 

 
,
 
,
 
,
- число наблюдений за год, за
-й месяц
 

To же

 

3) Среднее квадратическое отклонение среднемесячной концентрации от среднегодовой

Статистическая характеристика ряда величин, позволяющая оценить разброс среднемесячных концентраций, полученных на стационарном или маршрутном постах, относительно среднегодового значения

 
,
 
- число месяцев за год с наблюдениями за ЗА
 

Для описания изменчивости среднемесячных концентраций относительно среднегодового значения

4) Среднее квадратическое отклонение среднемесячных концентраций от средней многолетней

Статистическая характеристика ряда величин, позволяющая оценить разброс среднемесячных концентраций, полученных на стационарном или маршрутном постах, относительно среднего многолетнего значения

 
,
 
- число месяцев за
лет с наблюдениями за ЗА
 

Для различных статистических разработок, составления прогнозов, создания территориальных комплексных схем

5) Среднее квадратическое отклонение среднегодовых концентраций от средней многолетней на посту наблюдения

Статистическая характеристика ряда, позволяющая оценить разброс среднегодовых концентраций относительно средней за
лет
 
 
 

То же

3.2. Среднее квадратическое отклонение ряда концентраций,

полученных для группы точек отбора проб в городе,
(мг/м
, мкг/м
)
 

1) Среднее квадратическое отклонение среднегодовых концентраций на постах от среднегодовой концентрации по городу (району)

Статистическая характеристика, позволяющая оценить разброс среднегодовых концентраций на постах,
, относительно среднегодового значения по
постам города
 
 
 

При статистическом анализе изменчивости поля концентрации примеси

2) Среднее квадратическое отклонение среднегодовых концентраций на постах от средней многолетней концентрации по городу (району)

Статистическая характеристика, позволяющая оценить разброс среднегодовых концентраций на постах от среднего многолетнего значения концентрации по
постам города
 
 
 

То же

3) Среднее квадратическое отклонение разовых концентраций от среднегодовой концентрации по городу (району)

Статистическая характеристика, позволяющая оценить разброс разовых концентраций, измеренных за год, относительно среднегодового значения по
постам города
 
 
,
 
,
 
где
- число наблюдений на
-м посту города за год
 

В ежегодных обобщениях состояния ЗА

4) Среднее квадратическое отклонение среднегодовых концентраций для города от среднегодовой концентрации для группы городов, объединенных по различным признакам (численности населения, ведомственной принадлежности основных источников ЗА в городе, республиканской принадлежности) и в целом по городам СССР

Статистическая характеристика, позволяющая оценить разброс среднегодовых концентраций для города от среднегодовой концентрации для группы городов
 
 
 

То же

5) Среднее квадратическое отклонение максимальных концентраций примеси для города за год от средней из максимальных концентраций примеси за год по группе городов

Статистическая характеристика, позволяющая оценить разброс максимальных концентраций
в городе за год от средней из максимальных концентраций
примеси за год по группе городов
 
 
 

"

3.3. Коэффициент вариации
(безразмерный)
 

Коэффициент вариации концентраций

Статистическая характеристика ряда концентраций примеси за период

 
,
 
где
- средняя концентрация
 

Для оценки степени изменчивости концентраций примеси в ежегодных обобщениях

4. Максимальные показатели ЗА отдельной примесью

4.1. Максимальная концентрация примеси по данным наблюдений

1) Максимальная из разовых концентрация примеси (ГОСТ 17.2.1.03-84)

Максимальное значение из разовых концентраций примеси из всех данных измерений в отдельной точке или в различных точках города за рассматриваемый период: в течение суток, месяца, года, ряда лет

 

Максимальное значение ряда концентраций выбирается как наибольшее значение из вариационного убывающего ряда за рассматриваемый период на отдельном посту или на ряде постов в городе по данным за сутки, месяц, все месяцы года, все годы

Для сравнения с санитарно-

гигиеническими нормативами с целью характеристики наибольшего за рассматриваемый период времени (сутки, месяц, год, ряд лет) ЗА в реально наблюдавшихся метеорологических условиях распространения примеси от источников выбросов; как критерий максимального значения при критконтроле в АСОИЗА

2) Максимальная из среднесуточных концентрация

-

 

Выбирается как наибольшее значение из убывающего вариационного ряда среднесуточных концентраций по данным за рассматриваемый период

Для оценки состояния ЗА веществами, концентрации которых определяются при непрерывной регистрации в течение суток

3) Максимальная из разовых концентрация по данным подфакельных наблюдений

-

 

Выбирается как наибольшее значение из убывающего вариационного ряда наблюдений за содержанием примеси под факелом выбросов в городе за год

Для оценки вклада отдельного источника в уровень ЗА данной примесью

4) Максимальная из среднемесячных концентрация (ГОСТ 17.2.1.03-84)

-

 

Выбирается как наибольшее значение из убывающего вариационного ряда среднемесячных концентраций по данным за год или ряд лет в городе

Для оценки состояния ЗА веществами, концентрации которых определяются за период не менее месяца, а также для оценки однородности рассматриваемого ряда наблюдений за концентрациями примесей

5) Максимальная из среднегодовых концентрация примеси по группе городов

-

 

Выбирается как наибольшее значение из убывающего ряда среднегодовых концентраций в городах рассматриваемой группы

В ежегодном обобщении информации о состоянии ЗА в городах и промышленных центрах для выбора городов с наибольшим максимальным уровнем ЗА

6) Средняя из максимальных за год по группе городов

Среднее арифметическое значение концентрации примеси, полученное из максимальных концентраций за год по отдельным
городам
 
 
 

Для оценки изменений максимальной концентрации в городах различных групп

7) Максимальная концентрация из малого числа наблюдений

Максимальная из разовых концентрация примеси, полученная из данных экспедиционных (эпизодических) обследований населенного пункта

 

Выбирается как наибольшее значение из убывающего вариационного ряда разовых концентраций, полученных в населенном пункте при общем количестве измерений не менее 50 за год

Для ориентировочной оценки уровня ЗА населенного пункта

4.2. Расчетная максимальная концентрация (мг/м
, мкг/м
) примеси
 
1) Максимальная концентрация примеси с заданной вероятностью
ее превышения
 

Максимальная концентрация, полученная из предположения логнормального распределения концентраций примеси в атмосфере для заданной вероятности ее превышения

 
,
 
при
=0,1%
=3,08;
 
      
=1%
=2,33;
 
     
=5%
=1,65;
 
Здесь
- средняя концентрация
 

Используется для оценки вероятности появления концентраций, превышающих заданный уровень ЗА

2) Фоновая концентрация (ГОСТ 17.2.1.03-84)

Концентрация примеси, создаваемая всеми источниками выбросов, исключая рассматриваемый

 
 

(рассчитывается при заданных значениях направления и скорости ветра)

При установлении ПДВ; при проектировании строительства новых и реконструкции действующих объектов промышленности

3) Приземная максимальная концентрация примеси

Расчетная концентрация в приземном слое воздуха, создаваемая отдельным источником выбросов

 

Рассчитывается по [11]

При установлении ПДВ; для характеристики степени ЗА, создаваемого выбросами промышленных предприятий на некотором расстоянии от источника при неблагоприятных метеоусловиях

5. Санитарно-гигиенический норматив (мг/м
, мкг/м
)
 

1) Предельно допустимая концентрация примесей для населенных мест: максимальная разовая и среднесуточная

Максимальная концентрация примеси в атмосфере, при периодическом воздействии не оказывающая вредного влияния на человека и окружающую среду

ПДК
ПДК
 

Определяется органами Минздрава СССР для атмосферного воздуха населенных мест (см. приложение 1.1)

Для оценки степени загрязнения

 

Основным критерием качества атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации (ПДК), утвержденные Минздравом СССР. Поэтому для оценки состояния или степени загрязнения атмосферы используются единичные осредненные показатели загрязнения атмосферы, нормированные на ПДК соответствующего периода осреднения. Устанавливают, выполняется ли соотношение

 

.                                                                      (9.1)
 
Поскольку
(среднесуточные) устанавливались за продолжительный период, проверяют выполнение соотношения
 
.                                                                      (9.2)
 

Нормированные на ПДК единичные осредненные и разовые показатели загрязнения атмосферы называются единичными индексами загрязнения атмосферы (ИЗА).

 

На основании проверки соотношения (9.1) рассчитывают число случаев (
) (или повторяемость -
) концентраций, превышающих ПДК и другие величины, кратные ПДК (например,
) (табл.9.2).
 

Таблица 9.2

     

Индексы загрязнения атмосферы

 

 

 

 

 

 

Характеристика

Определение

Обозна-

чение

Метод расчета

Использование

Единичные индексы ЗА одной примесью (безразмерные)

1. Коэффициент для выражения концентрации примеси в единицах ПДК

Значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК

 
 

Используется как критерий качества атмосферного воздуха отдельными примесями (при необходимости могут использоваться ПДК для растительности, воздуха рабочей зоны предприятий и пр.)

2. Повторяемость концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня по посту либо по
постам города за год
 

Повторяемость (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси

,
 
,
 
,
 
- число наблюдений за рассматриваемый период;
 

     

 
,
,
- число случаев превышения разовыми концентрациями на посту или на всех постах города уровня
·
ПДК, где
равно соответственно 1, 5, 10
 

При составлении справок и обзоров состояния ЗА

3. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) отдельной примесью

Количественная характеристика уровня ЗА отдельной примесью, учитывающая различие в скорости возрастания степени вредности веществ, приведенной к вредности диоксида серы, по мере увеличения превышения ПДК

 
 

или

 

,
 
- примесь;
 
- константа, принимающая значения 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 для соответственно 1, 2, 3, 4-го классов опасности веществ, позволяющая привести степень вредности
-го вещества к степени вредности диоксида серы
 

Для характеристики вклада отдельных примесей в общий уровень ЗА за данный период времени на данной территории или в точке измерения; для сравнения степени загрязнения атмосферы различными веществами

 

Комплексный показатель ЗА несколькими веществами (безразмерный)

1. Комплексный индексзагрязнения атмосферы города (КИЗА)

Количественная характеристика уровня ЗА, создаваемого
веществами, присутствующими в атмосфере города (района города)
 
 
 
- примесь;
- количество рассматриваемых примесей. Рассчитывается за рассматриваемый период по одному или
постам города как сумма всех ИЗА
 

При составлении справок и обзоров состояния ЗА

2. Комплексный индекс загрязнения атмосферы приоритетными веществами

Количественная характеристика уровня ЗА приоритетными
веществами, определяющими состояние загрязнения атмосферы в городе
 
 
 

Для сравнения уровней ЗА в различных городах или регионах и составления приоритетных списков городов с наибольшим уровнем ЗА

 

 

 

           

Все статистические характеристики и единичные ИЗА рассчитываются по данным наблюдений за концентрацией каждого контролируемого вещества отдельно.

 

Для сравнения степени загрязнения атмосферы в различных городах используется комплексный ИЗА - безразмерная функция характеристик степени загрязнения атмосферы несколькими веществами.

 

Комплексный ИЗА, учитывающий
веществ, присутствующих в атмосфере, рассчитывается по формуле
 
,                                          (9.3)
 
где
- осредненная по времени (месяц и год), рассчитанная для поста, города или группы городов концентрация
-й примеси;
 
- безразмерная константа, позволяющая привести степень вредности
-го вещества к вредности диоксида серы.
 
Расчет индекса загрязнения атмосферы основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества (табл.9.2). Для сравнения степени загрязнения атмосферы различных городов, различных районов одного города или различными веществами в городе используется комплексный индекс загрязнения атмосферы - ИЗА для каждого
-го вещества (
). Значения индексов
рассчитываются на ЭВМ. Затем составляется убывающий вариационный ряд величины
. Для каждого города рассчитывается комплексный ИЗА -
, учитывающий
первых веществ в этом ряду.
 

 9.4. КОНТРОЛЬ И СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ

ДЛЯ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ*

 

 

 

 

      

 

  

9.4.1. Установление однородности ряда и критериев

контроля качества данных наблюдений

Для установления надежности результатов определения концентраций примесей в воздухе городов и оценки возможной погрешности измерений проводится регулярный критический контроль исходных данных. Критический контроль позволяет выявить сомнительную информацию и определить достоверность средних и максимальных характеристик на определенном уровне значимости.

 

Для проведения контроля качества данных наблюдений в городе выполняют предварительную статистическую обработку результатов наблюдений за уровнем загрязнения воздуха в предыдущие годы и устанавливают критерии контроля, а также закономерности пространственных и временных изменений концентрации примесей.

 

Критерии устанавливаются из однородного временного ряда данных о концентрациях примесей, поэтому необходимо проверить, является ли рассматриваемый ряд однородным. Выделяется два вида однородности: статистическая и климатологическая. Нарушение статистической однородности ряда возникает при изменении условий определения концентрации примеси, в том числе при установке нового прибора, изменении метода определения концентраций, местонахождения поста или условий окружающей местности.

 

Нарушение климатологической однородности ряда связано с антропогенными воздействиями, такими как изменение объема выбросов при появлении нового источника загрязнения или закрытии действующего, введение в действие газоочистных сооружений или новой технологии производства, смена вида топлива. Устранению климатологической неоднородности, т.е. получению сравнимых рядов значений концентрации примесей на отдельных постах, должно предшествовать исследование статистической однородности ряда.

 

Статистически однородные ряды используются для выявления тенденции изменения уровня загрязнения атмосферы за длительный период, связанных с антропогенным воздействием. Статистически и климатологически однородные ряды наблюдений применяются для получения статистических характеристик загрязнения воздуха из многолетнего ряда наблюдений, например, для определения фоновой концентрации примесей в городе.

 

Для оценки однородности многолетнего ряда концентраций примеси сравнивают значения средних за
месяцев рассматриваемого периода концентраций примеси
на посту с наибольшим
или наименьшим
из рассматриваемой выборки (
, ...,
), где
12. Из этого ряда вычисляется среднее
 
                                                      (9.4)
 

и его среднее квадратическое отклонение

.                                             (9.5)
 
Чтобы оценить принадлежность наибольшего
или наименьшего
из
к данной однородной выборке за
месяцев, в соответствии с [9] находят отношения:
 
,                                                  (9.6)
 
.                                                  (9.7)
 
Результаты сравнивают с величиной
, приведенной в табл.9.3, для данного ряда выборки
и принятой доверительной вероятности
=0,05. Значение
(
) принадлежит к совокупности ряда (однородный ряд), по которой рассчитано
, если
(
).
 

Таблица 9.3

     

Значения
для доверительной вероятности
=0,05
 

 

 

 
 

10

2,57

11

2,60

12

2,63

13

2,66

14

2,68

15

2,70

16

2,73

17

2,75

18

2,76

19

2,78

20

2,80

21

2,82

22

2,83

23

2,84

24

2,86

25

2,87

26

2,88

27

2,90

28

2,91

29

2,92

30

2,93

40

3,02

50

3,08

100

3,28

 

Если
то
исключается из дальнейшей обработки при отсутствии подтверждения достоверности
сведениями о значительном изменении режима выбросов или условий рассеивания примесей.
 
Если
, то
исключается из дальнейшей обработки при тех же условиях, что и
.
 
После исключения
или
повторно проводят расчеты
,
и
по формулам (9.4)-(9.7), уменьшая на количество исключенных
до тех пор, пока не будет достигнуто условие
, т.е. получен однородный ряд наблюдений.
 
Из установленного однородного ряда определяют
и
, которые используют в качестве критериев -
и
при контроле среднемесячных и среднегодовых концентраций в последующие годы. При наличии подтверждения о достоверности
и
ряд рассматривается в целом, и
и
, вычисленные по этому ряду, принимаются в качестве критериев
и
.
 
Ежегодно проводится повторный расчет средних концентраций примесей с учетом
последнего года. Если полученное
окажется больше, чем
, то новая величина принимается за критерий качества.
 
Для определения среднего за рассматриваемый период критерия
проверку однородности проводят аналогично описанной для
.
 
Критерии для контроля максимальных значений устанавливаются из всего статистически однородного ряда наблюдений, который используется для оценки тенденции уровня загрязнения атмосферы. Из этого ряда наблюдений выбираются два наибольших значения, различающихся не более чем в 1,5 раза. Большее значение является критерием максимальных значений
.
 
Если в городе ежегодно отмечались значительно превышающие
концентрации, связанные с залповыми выбросами, обусловленными особенностями технологических процессов, то из наибольших значений определяется
(второй критерий максимальных значений).
 

Критический контроль проводится ежегодно перед началом обобщения информации за прошедший год.

 

 

 9.4.2. Критический контроль разовых и средних значений

концентрации примесей

Критический контроль разовых значений состоит в сравнении наибольшего из них с критерием максимума. Если максимальное значение
, то это значение достоверно. Если наблюдаемое значение выше критерия в 1,5 раза и более, то оно достоверно в случае, если имеется подтверждение, что наблюдалась ситуация, связанная с неблагоприятными условиями рассеивания примесей или изменением выбросов.
 
При критическом контроле средних за месяц значений концентрации примесей используется способ, аналогичный приведенному в п.9.4.1. По формулам (9.6) и (9.7) рассчитываются
и
. В качестве значения
принимается установленный критерий среднего значения
, а в качестве
или
- наибольшее и наименьшее из средних за месяц (
) значений концентраций примеси за рассматриваемый год. Вычисленные
и
сравниваются со значениями
, приведенными в табл.9.3 для заданного
и доверительной вероятности
=0,05.
 
Если
, то
(
) является сомнительным и должно быть подтверждено ростом (снижением) выбросов или изменением погодных условий. Если таких подтверждений нет, то следует проверить весь процесс сравнения
, используя второе наибольшее среднее за месяц значение концентрации примеси.
 

 9.4.3. Выявление погрешностей наблюдений

Для оценки качества определения концентраций примесей рекомендуется проводить критический просмотр исходных данных, который позволяет выявить грубые ошибки, значительно искажающие средние значения концентрации.

 

С помощью статистического анализа временного ряда данных измерений на ЭВМ могут быть выполнены оценки погрешности наблюдений [12].

 

Регулярный критический контроль результатов наблюдений за загрязнением воздуха в различных городах показал, что для отдельного поста связь между значениями средней концентрации примеси
и ее средним квадратическим отклонением
оказывается обычно линейной и ее можно выразить уравнением регрессии
 
.                                                                                 (9.8)
 
Коэффициенты
и
определяются по формулам:
 
;                                         (9.9)
 
,                                         (9.10)
 
где
- количество средних за месяц характеристик.
 
Коэффициент
уравнения прямой при отсутствии ошибок измерений, т.е. при
=0, представляет собой коэффициент вариации концентрации примеси
и является показателем достоверности данных. Не менее важным показателем правильности измерений является коэффициент корреляции между
и
. Он рассчитывается следующим образом:
 
.                                           (9.11)
 
При линейной связи
и
коэффициент корреляции составляет 0,6-0,9.
 

Для определения погрешности наблюдений используются значения средних и средних квадратических отклонений концентрации вредного вещества за каждый месяц по городу в целом.

 

Обработка результатов, выполняемая на ЭВМ, включает расчет коэффициента корреляции
между средними за месяц
и
, коэффициентов
и
уравнения прямой, среднего значения концентрации примеси за рассматриваемый период (
месяцев) и среднего из средних квадратических отклонений:
 

.                                                            (9.12)
 
При отсутствии ошибок измерений в случае
=0 в уравнении прямой (9,8)
также равна нулю. При наличии погрешностей измерений коэффициент
является средней квадратической ошибкой наблюдений,
- ее относительным значением, а |
| - средней абсолютной ошибкой:
 
.                                                                     (9.13)
 

Результаты статистической обработки информации заносятся в табл.9.4.

 

Таблица 9.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

Примесь

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если расчет погрешности измерений производится на микрокалькуляторах, то для простоты обработки информации
и
берутся в целых числах с учетом переводного множителя. Например, средняя концентрация сернистого газа берется не 0,25, а 25.
 
Переводной множитель не нужно учитывать для определения
,
,
и
. Он необходим для уточнения значения
и
, а также
, и
.
 
В зависимости от значений
и
, а также их сочетаний устанавливается надежность характеристик рассматриваемого ряда и соответственно его однородность:
 
1. При
>0,7 и 0,8<
<1,5 погрешность
, как правило, меньше 0,2; результаты измерений концентрации примеси следует считать достоверными с малой погрешностью измерений, которая не сказывается на средних характеристиках. Если они получены по большому ряду наблюдений (3-5 лет) при
36, то весь ряд наблюдений однороден.
 
2. При
>0,5 и
1 погрешность
составляет 0,2-0,4; результаты измерений содержат случайные ошибки, которые приводят к погрешности в определении концентрации примеси и других характеристик загрязнения атмосферы. Ряд наблюдений является однородным.
 
3. При 0,5 <
< 0,7 и
<0,5 погрешность
>0,4; это возможно при некотором завышении концентраций примесей и случайных ошибках.
 
4. При
<0,5 и
<0,5 погрешность
>0,4. Это в большинстве случаев обусловлено наличием случайных погрешностей в наблюдениях, в результате которых
значительно превышает
; в этом случае данные наблюдений вызывают сомнение. Такие же значения
могут быть обусловлены систематической погрешностью в наблюдениях в течение некоторого периода. Этот период можно обнаружить при просмотре годового хода
и
. При его обнаружении все статистические характеристики следует рассчитать повторно, исключив недостоверные данные измерений.
 
5. При 0,5<
<0,7 и 0,5<
<0,8 погрешность
может принимать большие значения из-за систематической и случайной погрешностей в определении концентраций.
 

 9.5. ОБОБЩЕНИЕ ДАННЫХ О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ ЗА ГОД*

 

 

 

 

Годовое обобщение данных о концентрациях примесей в атмосфере относится к числу обязательных документов. Оно должно включать следующие разделы: "Введение", "Характеристика исходных материалов", "Состояние загрязнения воздуха городов", "Оценка состояния загрязнения атмосферы на территории УГМ", "Тенденция изменения уровня загрязнения воздуха на территории УГМ".

 

Составление раздела "Введение". Во "Введении" сообщаются сведения об информации, на основании которой выполнено обобщение: число городов и населенных пунктов, где ведутся наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы на территории УГМ, количество стационарных и маршрутных постов, предприятий, под факелом которых проводились наблюдения, количество наблюдений за примесями, т.е. сведения об объеме исходной информации. Сообщается перечень организаций, представивших данные об уровне загрязнения атмосферы и выбросах вредных веществ, и некоторые другие сведения, фамилии исполнителей и ответственного исполнителя с указанием должности, ученой степени и звания, а также номер телефона ответственного исполнителя.

 

Составление раздела "Характеристика исходных материалов". Раздел содержит сведения о методах получения информации о состоянии загрязнения атмосферы, количестве исходных данных и их достоверности. Дается также пояснение символов и обозначений, используемых при обобщениях. Раздел составляется на основе данных, приводимых в табл.9.5-9.7. В табл.9.5 для каждого города указывается количество стационарных (С) и маршрутных (П) постов, количество наблюдений за всеми примесями, выполненных на этих постах, количество обследованных предприятий (подфакельные наблюдения) отдельно УГМ, СЭС либо другими ведомствами. Количество наблюдений дискретных и непрерывных, выполненных с помощью автоматических газоанализаторов, указывается раздельно. В таблице записывается общее количество дискретных наблюдений, а строкой ниже - количество наблюдений (20-минутных) по газоанализаторам, работающим в суточном режиме. В конце каждой графы приводится общее количество наблюдений, выполненных отдельно УГМ, СЭС, промышленными предприятиями и другими ведомствами. Отдельно указывается количество дискретных и непрерывных измерений.

 

Таблица 9.5

     

Сведения о сети наблюдений за загрязнением воздуха в 19___ г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

Количество

 

 

постов

наблюдений

обследованных предприятий (подфакельные наблюдения)

 

УГМ

СЭС

других ведомств

УГМ

СЭС

других ведомств

УГМ

СЭС

другими ведомствами

 

 

С

П

С

П

С

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

Таблица 9.6

Количество наблюдений за концентрацией примесей в 19___ г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Название примеси

Количество наблюдений

Значения ПДК

 

УГМ

СЭС

промышленных предприятий

других организаций

максимальные разовые

среднесуточные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дискретные наблюдения

Итого:

     

 

 

 

 

 

 

Непрерывные наблюдения

Итого:

 

 

 

 

 

 

 

     

     

Таблица 9.7

 

 

 

 

Вещество

Номер методики в руководстве или другом литературном источнике

Реактив

 

 

 

 

 

 

Если в городе наблюдения проводились нерегулярно, то в графе вместо количества постов записывается "Эпизодические наблюдения", а в графе "Количество наблюдений" в соответствующей колонке дается общая сумма наблюдений за год. Таблица 9.6 включает количество наблюдений по определению концентрации каждой примеси: дискретных, непрерывных и их общую сумму. В этой таблице приводятся также значения максимальных разовых и среднесуточных ПДК.

 

В табл.9.7 приводятся сведения о методиках химического анализа проб воздуха, рекомендованных Госкомгидрометом СССР, с указанием номеров методик в соответствующем литературном источнике, названия реактивов, применяемых при проведении анализов. При использовании информации о концентрациях специфических веществ, полученных другими министерствами и ведомствами, указываются особенности применяемых методик, ссылки на литературный источник. Если концентрации примесей определяются с помощью автоматических приборов, то в табл.9.8 указывается марка прибора и количество приборов, используемых в каждом городе.

 

Таблица 9.8

 

 

 

 

 

Город

Вещество

Прибор

 

 

марка

количество

 

 

 

 

 

 

 

 

Составление раздела "Состояние загрязнения воздуха городов". Для каждого города, где проводятся регулярные наблюдения на стационарных постах и под факелами промышленных предприятий, представляется описание особенностей загрязнения атмосферы, обусловленных размещением промышленных предприятий на территории города, составом и количеством выбросов, условиями метеорологического режима.

 

В описании состояния (или особенностей) загрязнения атмосферы города дается оценка степени загрязнения.

 

1) Рассчитывается комплексный ИЗА (см. формулу (9.3)) для рассматриваемого города (
при
=5). Если значение
5, уровень загрязнения воздуха города считается ниже среднего по городам страны, если 5<
8 - примерно равен среднему, если 8<
15 - выше среднего, если
>15 - значительно выше среднего.
 
2) Выделяются 2-4 приоритетных вещества, концентрации которых определяют основной вклад в уровень загрязнения атмосферы. Значения концентраций этих примесей в описаниях приводятся в относительных единицах: средние -
, максимальные -
.
 

3) Перечисляются предприятия, выбросы которых содержат приоритетные вещества (указывается ведомственная принадлежность предприятий).

 

4) Сопоставляются уровни загрязнения атмосферы отдельными веществами на различных постах и отмечается местоположение зон с наибольшим загрязнением воздуха. Зона наибольшего загрязнения воздуха устанавливается также из результатов обработки подфакельных наблюдений (см. п.9.6). В тексте описания приводятся максимальные концентрации примесей (в единицах
), полученные по данным подфакельных наблюдений в районе отдельных предприятий, и указывается ведомственная принадлежность этих предприятий. Поле средних концентраций примеси, полученных из обработки данных подфакельных наблюдений по статистически обеспеченному ряду концентраций, может быть представлено графически.
 
Зоны наибольшего загрязнения атмосферы в городе могут также определяться по результатам расчета полей максимальных концентраций примесей (
), выполненных при разработке норм ПДВ [5] в течение рассматриваемого года.
 
Примечание: При использовании результатов расчета
необходимо предварительно сравнить наибольшие значения
в точке, соответствующей местоположению стационарного поста, со значением
(
=1%) - максимальной концентрацией той же примеси с вероятностью превышения ее в 1% случаев, полученной из данных наблюдений на стационарном посту. Если в расчет включены не все основные источники выбросов, определяющие уровень загрязнения воздуха в городе, то
может отличаться от
для специфического вещества более чем в 1,5 раза, и данные расчетов не могут достоверно характеризовать зоны наибольших концентраций [1].
 

5) Указываются особенности сезонных изменений среднемесячных концентраций примесей и периоды наибольшего уровня загрязнения.

 

Для анализа изменений средних концентраций примесей в годовом ходе могут быть построены графики (черт.9.1), на которых представлены средние концентрации примесей по данным опорных постов или по данным тех постов, где измерялись концентрации этих примесей, и ряд метеорологических параметров. На одном графике может быть показан годовой ход средних концентраций нескольких веществ при сходном характере изменений их концентраций в течение года. В качестве метеорологических параметров, способствующих накоплению примесей в атмосфере, могут использоваться приземные или приподнятые инверсии, направление и скорость ветра, туманы, застойные явления и другие ситуации. На график наносятся значения повторяемости тех метеорологических параметров, изменения которых в годовом ходе могут объяснить характер годового хода концентраций примесей. В обобщение помещаются только наиболее характерные рисунки годового хода.

 

Годовой ход средних значений р и q

     

 

Черт.9.1

6) Выявляются причины изменения уровня загрязнения за длительный период. Указывается характер тенденции (рост, падение, стабильность) изменения среднего уровня загрязнения каждой примесью отдельно, причины изменения уровня, например развитие промышленности и транспорта, мероприятия по охране воздушного бассейна, изменение метеорологического режима. При анализе тенденции изменения уровня особое внимание уделяется последнему двухгодичному периоду и учитываются мероприятия по защите атмосферы за этот период.

 

К разделу "Состояние загрязнения воздуха городов" прилагается схема города.

 

Для оценки состояния загрязнения атмосферы в городе используются характеристики загрязнения (
,
,
,
) за отдельные месяцы и за год, полученные на стационарных постах в городах, где наблюдения проводились регулярно в течение всего года или в отдельные периоды, и данные наблюдений под факелами промышленных предприятий.
 
Сведения за отдельные месяцы и за год помещаются в таблицу (табл.9.9). Таблица составляется последовательно для каждой примеси сначала по опорным постам, а затем по всем остальным. При этом осредненные по городу в годовом ходе концентрации основных примесей (пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксид и диоксид азота) производятся только по данным опорных постов, концентрации специфических вредных веществ - по данным тех стационарных постов (опорных и неопорных), где имеются регулярные наблюдения за этими веществами в течение 12 мес. Сведения о концентрациях примеси учитываются только в том случае, если количество наблюдений
на каждом посту - не менее 20 за месяц. Если
<20, то за данный месяц определяются только две характеристики:
и
; результаты наблюдений за этот месяц учитываются при расчете статистических характеристик по посту за год; для металлов и 3,4-бензпирена рассчитывается только значение
на отдельных постах и в целом по всем постам города при наличии данных о концентрациях за период не менее полугода.
 

Таблица 9.9

     

Средние за месяц характеристики загрязнения воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер поста

Характеристика

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIlI

IX

X

XI

XII

Год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

Примесь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорные посты

 

 

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

.

 

 

.

Итого по опорным постам

 

 

 

     

 

 

 

 

Посты

 

 

.

 

 

.

 

 

.

Итого по городу

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

           

Таблицы "Характеристика загрязнения воздуха в городе за год по отдельным постам" (форма 9) и "Характеристика загрязнения воздуха за год в целом по городу" (форма 10) включают характеристики загрязнения атмосферы по всем постам, на которых проводились наблюдения (подробнее см. раздел 8).

 

Данные о загрязнении воздуха металлами и 3,4-бензпиреном за год (при регулярном определении их концентрации не менее шести месяцев за год) включаются в табл.9.10 в виде значения средней за год концентрации (
), наибольшей из среднемесячных концентраций примеси
и количество месячных определений (
) концентрации примеси, по которым получено
.
 

Таблица 9.10

     

Характеристики загрязнения воздуха металлами (
,
мкг/м
)
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

Пост

Характеристика

Названия металлов (в алфавитном порядке)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В разделе приводится также табл.9.11, содержащая средние значения концентрации веществ и выбросы этих веществ за пять лет. Она составляется отдельно по каждому городу: для основных примесей (пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота) - по данным наблюдений на опорных постах, а для специфических примесей - по данным стационарных постов, на которых ведутся наблюдения за этими примесями. Значение
, характеризующее тенденцию изменения уровня загрязнения, рассчитывается по формуле:
 
,                             (9.14)
 
где
,
,
,
- средние годовые значения концентрации примеси за первый, второй, четвертый и пятый последовательные годы наблюдений за данной примесью.
 

Таблица 9.11

Средний уровень (
,
мг/м
) загрязнения воздуха,
 

выбросы (М тыс. т/год) вредных веществ и ПЗА

за 19___ - 19___ гг.

     

Город _____________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примесь

Характеристика

Годы

 

 

 

19..

19..

19..

19..

19..

 

Пыль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЗА

 

 

 

 

 

 

 

Значение
рассчитывается только при условии достоверности каждого члена, входящего в формулу (9.14). Данные наблюдений за концентрациями вредных веществ должны быть подвергнуты критическому анализу в соответствии с изложенными выше рекомендациями. В случае если за какой-либо год (годы) из рассматриваемого пятилетнего ряда средняя концентрация отдельной примеси вызывает сомнение, значение
не вычисляется, так как при этом может возникнуть существенная погрешность. Значение
не вычисляется также в случаях нарушения однородности пятилетнего ряда наблюдений из-за резкого изменения уровня загрязнения воздуха данной примесью (в 2-3 раза) в отдельный год. Среднее значение концентрации такой примеси в этот год может быть вполне достоверно, но
не укажет в таком случае верную направленность тенденции за 5 лет.
 

За каждый год рассчитывается комплексная характеристика - потенциал-загрязнения атмосферы (ПЗА):

 

.                                      (9.15)
 
Здесь
и
являются аргументами интеграла вероятности
 
.                                                    (9.16)
 
При этих аргументах
,
.
 
,
 
,                                       (9.17)
 
где
- повторяемость приземных инверсий;
 
- повторяемость скорости ветра 0-1 м/с;
 
- повторяемость застоев;
 
- повторяемость туманов.
 
Значения
и
определяются по
и
с помощью таблиц [13]. Используются средние за год повторяемости
в долях единицы.
 
Для выбросов относительное изменение не рассчитывается, определяется только характер тенденции (рост, без изменений, снижение). Критический контроль выбросов за 5-летний период
,
,
,
,
проводится особенно тщательно. Важно установить, как определены выбросы. При подсчете суммарных выбросов за каждый год должны быть использованы сведения, полученные от всех предприятий города. В некоторых случаях учитываются данные не всех предприятий, но каждый год одних и тех же, при условии, что их выбросы составляют примерно 90-95% общего количества. Совместный анализ значений концентрации и выброса примеси в атмосферу показывает, что при неизменных параметрах источников выбросов (высота труб, температура и скорость выходящей газовоздушной смеси, количество источников загрязнения) и сходных метеорологических условиях рассеивания за рассматриваемые годы относительные изменения уровня загрязнения атмосферы будут примерно такими же, как и относительные изменения суммарного количества выбросов. Если, например, выбросы от всех источников загрязнения в городе снизятся на 10%, то примерно на столько же снизится средний уровень загрязнения атмосферы.
 

При анализе сведений об изменении количества выбросов вредных веществ нужно учитывать, что мероприятия по сокращению выбросов осуществляются постепенно в течение всего года и обычно заканчиваются к концу года. Следовательно, выполнение мероприятий, обусловивших снижение выбросов вредных веществ, может не оказать влияния на уровень загрязнения воздуха в отчетном году и стать заметным лишь на следующий год. Аналогично в течение отчетного года не всегда наблюдается рост содержания в воздухе вредных веществ в результате ввода в действие новых предприятий или наращивания мощности старых производств (и последовавшего за этим увеличения выбросов вредных веществ).

 

В зависимости от метеорологических условий рассеивания примесей средние уровни загрязнения атмосферы при неизменных выбросах могут колебаться в пределах 10-20%. Если меняется не только количество выбросов, но и параметры источников, то может произойти существенное изменение уровня загрязнения атмосферы. Например, значительное снижение содержания вредных веществ в воздухе может произойти при ликвидации низких неорганизованных выбросов на крупных предприятиях; при изменении состава используемого сырья и топлива; при выносе крупного источника загрязнения за пределы города; при уменьшении числа котельных с низкими трубами и вводе в эксплуатацию новой ТЭЦ с выбросами на большой высоте и т.п. Однако и в этом случае влияние указанных мероприятий на уровень загрязнения воздуха может стать заметным лишь через некоторое время после их завершения, нередко лишь по данным наблюдений в следующем году.

 

Составление раздела "Оценка состояния загрязнения атмосферы УГМ".

 

Раздел содержит:

 

1) сравнительную характеристику состояния загрязнения воздуха в городах на территории УГМ и в городах страны за предыдущий год;

 

2) перечень городов с наиболее высоким средним уровнем загрязнения атмосферы и причин, приводящих к такому уровню. Отмечаются состояние газоочистного оборудования предприятий, случаи аварийных выбросов и другие причины, а также климатические особенности (повышенная повторяемость устойчивости атмосферы, опасной скорости ветра и т.д.), которые способствуют формированию высокого уровня загрязнения;

 

3) данные о наиболее высоких значениях максимальных разовых концентраций каждого вредного вещества, измеренных на стационарных постах и при подфакельных наблюдениях с указанием города и предприятия, в районе которого отмечены эти концентрации;

 

4) перечень предприятий с указанием министерств, ответственных за формирование наибольшего уровня загрязнения;

 

5) описание метеорологических и физико-географических условий, определяющих повышенный уровень загрязнения;

 

6) рекомендации по обеспечению чистоты атмосферы.

 

Для написания раздела по результатам, приведенным в форме 10 (см. п.8.6), можно рассчитывать осредненные на территории УГМ характеристики загрязнения атмосферы (
,
,
,
) по всем (
) городам (табл.9.12). Значения
и
представляются в информативных документах с точностью до знака, на порядок превышающего точность определения концентрации примеси (например
пыли определяется до десятых,
для города - до сотых; также до сотых рассчитывается
по территории УГМ). Рассчитывается число городов, в которых повторяемость (
) концентраций составляет больше 1, 10 и 50% (графы 7-9), а также максимальная концентрация примеси
выше заданного уровня
в 1, 5 и 10 раз (графы 10-12). Для сравнения уровней загрязнения воздуха различных городов рассчитываются комплексные ИЗА
последовательно для двух, трех, ...,
веществ, определяющих наибольший уровень загрязнения воздуха в каждом городе, т.е. имеющих первый, второй, ...,
-й номер в вариационном ряду значений
, для отдельных городов. По наибольшим значениям индексов выделяются вещества, концентрации которых вносят наибольший вклад в уровень загрязнения атмосферы (примерно 20-30% комплексного ИЗА), затем устанавливаются предприятия, в выбросах которых эти вещества содержатся.
 

Таблица 9.12.

     

Характеристики загрязнения атмосферы на территории УГМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примесь

Число городов
 
 
 
 
 

Число городов (%), в которых

 

 

 

 

 

 

Повторяемость

(
%) превышает
 
превышает
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10

50

1

5

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Пыль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Серы диоксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Углерода оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Азота диоксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Азота оксид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для составления списка городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха используется убывающий вариационный ряд значений
, полученных по одинаковому количеству примесей: выделяются города с наибольшими значениями
.
 
В табл.9.13 в графе 1 в алфавитном порядке помещаются названия городов с наибольшими
, в графе 2 - вещества (не более четырех веществ), имеющие наибольшие значения
, в графе 3 - ведомственная принадлежность предприятий, ответственных за загрязнение воздуха этими веществами.
 

Таблица 9.13

     

Города с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы

 

 

 

Город

Приоритетное вещество

Отрасль промышленности, предприятия которой ответственны за высокий уровень ЗА

 

 

 

 

 

 

Составление раздела "Тенденция изменения уровня загрязнения воздуха на территории УГМ". В этом разделе приводятся результаты анализа тенденции изменения содержания вредных веществ в воздухе городов с учетом сведений об изменении выбросов вредных веществ и метеорологических условиях рассеивания примесей в атмосфере на основе данных табл.9.11. Перечисляются города, в которых происходит рост (снижение) уровня загрязнения многими веществами. Указываются причины изменения уровня загрязнения, основные мероприятия по обеспечению чистоты воздушного бассейна.

 

 

 9.6. СПЕЦИАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

ПОД ФАКЕЛОМ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Для определения средних и максимальных концентраций примесей в районе промышленных предприятий используются результаты подфакельных наблюдений за год при количестве измерений
>50 на каждом расстоянии от источника выбросов или за более длительный период (см. табл.9.1).
 
Если подфакельные наблюдения проводились всего в 1-3 точках от источника выбросов (например, только на расстояниях
, равных 0,5, 1 и 3 км), то результаты этих наблюдений обобщаются в форме табл.9.14. Если наблюдения проводились в большем числе точек на разных расстояниях от предприятия, то проводится специальная обработка результатов наблюдений.
 

Таблица 9.14

Характеристика загрязнения воздуха в районе промышленных предприятий

(по данным подфакельных наблюдений)

 

 

 

 

 

 

 

Город

Отрасль, предприятие

Вещество

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из данных подфакельных наблюдений на известном расстоянии от исследуемого предприятия выбирается 10-15 наибольших значений максимальных разовых концентраций
-й примеси (
), а также 10-15 наибольших значений
- из данных наблюдений на стационарных постах, расположенных на фиксированном расстоянии от обследуемого предприятия при ветре со стороны этого предприятия.
 
Методом графической регрессии [4] исследуется зависимость наибольших концентраций
от расстояния до источника выбросов (черт.9.2). На графике проводится линия, огибающая основную массу точек. Не принимаются во внимание лишь отдельные, далеко отстоящие от основной массы точки. Проведенная огибающая линия позволяет определить расстояние, на котором наблюдается самое высокое загрязнение (на черт.9.2 - 4 км). Огибающая охватывает также те расстояния от источника, где наблюдения не проводились, что дает дополнительную информацию о значениях максимальных концентраций, имеющих место на подветренной стороне предприятия.
 
Максимальные концентрации (мг/м
) примеси на разных расстояниях от промышленного предприятия
 
 

Черт.9.2

Полученные по огибающей значения
помещаются в табл.9.14. В этой таблице для каждого расстояния
приводится значение максимума, полученного по огибающей, и количество измерений на этом расстоянии.
 
Частота появления в течение года максимальных концентраций на подветренной стороне источника зависит от годовой розы ветров. Расчет поля средней концентрации
-й примеси по данным подфакельных наблюдений в зависимости от повторяемости различных направлений ветра позволяет определить реальное местоположение зоны наибольшего загрязнения по отношению к источнику загрязнения.
 
Статистический метод расчета поля средних концентраций примеси используется только при достаточно большом числе измерений (более 200 на каждом расстоянии от источника). В этом случае для любой точки наблюдения, находящейся на расстоянии
(0,5; 1; 2; ...; 10 км) от источника рассчитывается средняя концентрация
-й примеси с учетом повторяемости
-го направления ветра по румбам
 
,                                                              (9.18)
 
где
- максимальная концентрация (мг/м
) на расстоянии
от источника;
 
- повторяемость (в долях единицы) направления ветра, при котором примесь попадает в заданную точку;
 
- число направлений ветра, которые учитываются при расчете
;
 
- значение ПЗА, определяемое по формуле
 
.                                    (9.19)
 
Численные значения величины
для ряда станций с учетом данных о повторяемости опасной скорости ветра для двух групп: 0-3 и 4-7 м/с - приведены в [10]. Для станций, не приведенных в [10], значения
в соответствии с алгоритмом в [2] рассчитываются следующим образом: определяются значения
и
по формулам:
 
;                                            (9.20)
 
,                                                                 (9.21)
 
где
- повторяемость инверсий в слое 0,01-0,25 км (определяется по [10]);
 
- повторяемость слабых ветров (0-1 м/с) в слое от 0,01 (на высоте флюгера) до 0,20 км (определяется по [10]);
 
- повторяемость опасной скорости ветра в диапазоне 0-3 м/с или 4-7 м/с (определяется по [14]).
 
Все значения повторяемости определяются в среднем за год в долях единицы. По значениям
и
определяются функции
* и
*, а затем по таблицам [13] определяются значения аргументов
и
.
 
Значения
, нанесенные на график, позволяют проводить изолинии средних концентраций примеси. Пример поля средних концентраций примесей, создаваемого отдельным источником, приведен на черт.9.3. На этом чертеже источник выбросов находится в точке пересечения осей координат. На лучах каждого из восьми направлений в заданном масштабе через 1 км наносятся расчетные значения
, а затем проводятся изолинии средних концентраций примеси.
 
Поле средних концентраций (мг/м
) примеси в районе одиночного источника выбросов
 
 

Черт.9.3

Следует заметить, что построение графика проводится зеркально по отношению к розе ветров. Например, при северо-западном направлении ветра значения концентраций откладываются на луче юго-восточного направления.

 

 

 9.7. ОБОБЩЕНИЕ ДАННЫХ О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ

ЗА ПЕРИОД МЕНЕЕ ГОДА (МЕСЯЦ, КВАРТАЛ, ПОЛУГОДИЕ)*

 

 

 

 

  

Информация о состоянии загрязнения атмосферы в населенных пунктах выдается в виде справки. Справка включает количественные характеристики загрязнения атмосферы за рассматриваемый период, приведенные в таблицах различных форм. В тексте указываются особенности загрязнения в течение этого периода, случаи превышения максимальным и средним значениями концентраций уровня ПДК, случаи высокого и экстремально высокого уровней загрязнения, причины, их обусловившие, обязательно с указанием предприятий, виновных в появлении таких уровней.

 

 

 9.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПРИМЕСЕЙ В ГОРОДАХ

 

      

 

 9.8.1. Период наблюдений, используемый для расчета фоновой концентрации

Фоновая концентрация вредного вещества (фон) является характеристикой загрязнения атмосферы, создаваемого всеми источниками выбросов на рассматриваемой территории, исключая источник, для которого определяется фоновая концентрация. В соответствии с [3, 6] и нормативами расчета максимальных концентраций за фоновую концентрацию принимается статистически достоверная максимальная разовая концентрация примеси (средняя за 20 мин), значение которой превышается в 5% случаев.

 

Фоновая концентрация каждого вредного вещества определяется по данным наблюдений на стационарных и маршрутных постах, выполняющих наблюдения по одной из основных программ (см. раздел 2), а также под факелом промышленных предприятий на сети ОГСНКА или рассчитывается по формулам нормативных документов [11] на основе данных о параметрах выбросов промышленных предприятий. Данные постов наблюдений, расположенных непосредственно вблизи автомагистралей с интенсивным движением транспорта, не следует использовать для расчета фоновых концентраций оксида углерода и диоксида азота.

 

Фон определяется по данным наблюдений за пять лет. При отсутствии пятилетнего ряда разрешается определение фона по данным наблюдений менее 5, но не менее 3 лет. Расчет фона по данным наблюдений более чем за 5 лет не допускается в связи с тем, что за больший период природоохранные мероприятия или развитие промышленности в городе приводят к значительному изменению уровня загрязнения.

 

Корректировка значений фона основных примесей (пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота), выбрасываемых большинством предприятий города, производится через 5 лет. При изменении методики определения концентрации примеси корректировка значения фона может быть произведена и ранее - за трехлетний период с данными наблюдений, полученными по новой методике.

 

Ввод новых мощностей, реконструкция предприятий, закрытие отдельных производств могут привести к заметному изменению выбросов и средних концентраций примесей, а следовательно, и фона. Если изменение количества выбросов превышает 25%, корректировку фона следует провести раньше, чем через пять лет. При меньших значениях изменений можно осуществлять последовательную корректировку фоновых значений, добавляя к объему данных, по которым рассчитан фон, данные наблюдений за последующие годы и вычитая данные измерений за первый год периода.

 

Уточнение ориентировочных значений фона и значений фона, определенных на основе рядов наблюдений за период менее пяти лет, проводится обязательно с использованием для этой цели в дополнение к имеющемуся объему данных результатов наблюдений за последующие годы.

 

 

 9.8.2. Требования к данным наблюдений, используемым

для расчета фоновой концентрации

Для расчета фоновой концентрации примеси используются только климатологически однородные ряды наблюдений (см. п.9.4) за период, в течение которого соблюдались следующие условия:

 

не изменялись методики отбора и анализа проб воздуха;

 

не менялось (или изменялось не более чем на 0,5 км) местоположение поста, по данным которого рассчитывается фон;

 

не менялся характер застройки вблизи поста;

не менялись характеристики выбросов ближайших источников (в радиусе до 5 км от поста).

 

Число наблюдений за концентрацией примеси на одном посту за пять лет должно быть не менее 800. Расчет фона на всех постах по одной примеси производится по данным наблюдений за один и тот же период. Если в городе наблюдения за уровнем загрязнения выполняются в течение 5 лет ежегодно в разных точках города по сокращенной программе и количество наблюдений за год в целом по городу более 200, может быть рассчитано ориентировочное значение фона для города. Обработка данных наблюдений на каждом посту для расчета фона осуществляется в системе АСОИЗА (см. раздел 8). Расчет фона производится по пяти градациям направления и скорости ветра: скорость 0-2 м/с (при любом направлении), скорость (3-
) м/с при северном, восточном, южном и западном направлениях. Верхняя граница градации скорости
определяется с точностью до 1 м/с из условия, что скорости
встречаются в данном месте в 5% случаев.
 
Для определения
из Справочника по климату [14] выписываются значения повторяемости скоростей ветра по градациям за рассматриваемый период, затем рассчитываются накопленные повторяемости скоростей ветра менее заданного уровня. При этом принимается, что в градацию скорости ветра 0-1 м/с включаются случаи со значениями скорости до 1,5 м/с, в градацию 2-3 м/с - скорости от 1,5 до 3,5 м/с. Если одно из значений накопленной повторяемости скоростей ветра равно 95%, то соответствующая ему скорость ветра, округленная до целых, принимается за
. Если значение 95% не встречается в таблице, то выбирают два соседних значения (больше и меньше 95%) и затем линейной интерполяцией определяется скорость ветра, соответствующая 95%.
 

Если промышленные предприятия, являющиеся основными источниками выбросов рассматриваемого вещества, сконцентрированы за городом или на его окраине, то по направлениям ветра выбираются также четыре градации, но такие, чтобы середина одной из них соответствовала направлению ветра от источников выбросов на центр города.

 

Для определения однородности ряда данных наблюдений, используемых для расчета фона, выполняется критический просмотр значений средних за месяц концентраций примеси за период, взятый для расчета фона в соответствии с п.9.4. За период с однородным рядом наблюдений вычисляются
,
,
для каждой из пяти градаций скорости и направления ветра и
,
в целом для всех градаций по данному посту. Если в какой-либо градации окажется
<100, то для нее может быть принято ориентировочное значение фона в том случае, когда необходим учет детальных особенностей местности. Например, если пункт наблюдений расположен в долине с отчетливо выраженным преобладанием определенных направлений ветра, то для направлений ветра поперек долины находится
при
<100.
 

 9.8.3. Расчет фоновой концентрации

Значение фоновой концентрации
для
-й градации скорости и направления ветра для
-й примеси рассчитывается с учетом коэффициента вариации по формуле
 
,                                            (9.22)
 
где
- определяется по черт. 9.4.
 
График для определения
 
 

Черт.9.4

Если значение
меньше 0,2 или больше 4, это означает, что для расчета фона взят массив данных неоднородного ряда наблюдений и следует повторить критический просмотр данных.
 
Если предприятие, под факелом которого проведены наблюдения, является единственным или основным источником загрязнения воздуха данной примесью, значение фона может быть определено и при отсутствии данных регулярных наблюдений на стационарных постах. В этом случае используются данные подфакельных наблюдений за содержанием специфических примесей. Из наблюдений за все годы на график (см. черт.9.2) наносятся концентрации примеси для разных расстояний от предприятия (1, 2, 3, ... км). На этот же график наносятся данные наблюдений за концентрациями этой примеси на постах или в разных точках города, находящихся на соответствующих расстояниях от предприятия. Затем проводится плавная линия, огибающая сверху основную массу точек, и определяется наибольшее значение (
) для каждого расстояния от предприятия. После этого определяется средняя многолетняя повторяемость
четырех основных направлений ветра от источника, для которого рассчитывается фон (С, В, Ю, 3). Поскольку в Справочнике по климату [14] приводится повторяемость для восьми румбов, перевод значений повторяемости для четырех румбов (так как фон определяется для четырех направлений ветра) производится суммированием значения данного румба с полусуммой повторяемости двух смежных румбов.
 
Для каждой точки при направлении ветра от предприятия в качестве фона принимается значение
, рассчитанное по формуле
 
,                                            (9.23)
 
где
- повторяемость (в долях единицы) направлений ветра того румба, который соответствует переносу примеси от предприятия в эту точку;
 
- максимальная концентрация на соответствующем расстоянии от предприятия.
 

Для направлений ветра других румбов фон принимается равным нулю.

 

Результаты расчета
в этом случае могут быть нанесены на схему города в точках, соответствующих заданному расстоянию от предприятия. В этом случае могут быть проведены изолинии значений
.
 

Фоновые концентрации примесей, рассчитанные одновременно двумя способами: по формуле (9.22) и графическим методом с помощью огибающей линии и формулы (9.23) для одной и той же точки города, - могут различаться. В этом случае используются данные, полученные по формуле (9.22).

 

Может оказаться, что концентрации примеси, превышающие фоновое значение, наблюдаются не в 5% случаев, а с большей или меньшей повторяемостью. Это обусловлено особенностями выравнивания эмпирической функции распределения концентраций примеси с помощью логарифмически нормального закона. Эмпирическая кривая распределения концентрации может быть недостаточно надежной, особенно при малом количестве наблюдений (<200) для заданной градации скорости и заданного направления ветра. Корректировка фона в этом случае не требуется.

 

После расчета фона для каждой градации скорости и направления ветра проводится оценка значимости различий
. Для этой цели рассчитываются значения
- среднего по пяти градациям и
* - среднего по четырем градациям (без градации скорости ветра 0-2 м/с);
 
;                                                          (9.24)
 
.                                                       (9.25)
 

          

Если по данным наблюдений на посту получено, что максимальное и минимальное значения
, выбранные из
для пяти градаций, удовлетворяют условию
 
,                                             (9.26)
 

то для такого поста в качестве
принимается
независимо от скорости и направления ветра.
 

Если по данным наблюдений на посту получено, что условие (9.26) не выполняется, но для различных градаций направления ветра выполняется условие

 

,                                             (9.27)
 
то для данного поста в качестве
принимаются два значения фона. Одно - для градации скорости ветра 0-2 м/с, а другое - для скорости ветра (3-
) м/с без учета направления ветра.
 

Примечание. Нельзя рассчитывать фоновую концентрацию примеси с 20-минутным интервалом осреднения по данным суточных измерений концентрации примеси.

 

Для учета суммации вредного действия нескольких (
) вредных веществ допускается определение единого значения фона
по всем
веществам. При этом для каждого пункта наблюдений и одних и тех же сроков наблюдений концентрации
веществ приводятся, согласно [11], к концентрации наиболее распространенного из них вещества. Например, в случае суммации действия концентраций диоксида серы
и диоксида азота
приведенная концентрация определяется по формуле
 
,                                (9.28)
 
где
и
- максимальные разовые предельно допустимые концентрации этих веществ.
 

Дальнейшая обработка производится так же, как и в случае одного вещества.

 

В ряде случаев возникает необходимость определения фона при отсутствии данных наблюдений для окраин городов, пригородных зон за пределами зоны наблюдений в городе (экстраполяционное значение фона) или в пределах зон наблюдений на участках городских территорий, расположенных на большом расстоянии от постов (интерполяционное значение фона), а также для городов, где наблюдения не проводятся.

 

Анализ экспериментальных данных и результаты расчета средних концентраций примесей [2] показывают, что на территории города от зоны наибольших значений концентрации примесей к зоне наименьших (на окраинах) средние значения концентраций снижаются примерно на 50% при одновременном уменьшении значений среднего квадратического отклонения. Поэтому если на окраине города нет крупных промышленных предприятий, ориентировочное значение фона
для окраин при ветре со стороны города можно принимать равным 0,5
, полученного по данным наблюдений на всех стационарных постах (без детализации по постам, скорости и направлениям ветра). При направлениях ветра на город из пригородных зон значения фона принимаются равными значениям, приведенным в табл.9.15.
 

Таблица 9.15

     

Ориентировочные значения фоновой концентрации примесей (мг/м
)
 

для городов с разной численностью населения

 

 

 

 

 

 

Численность населения, тыс. жителей

Пыль

Диоксид серы

Диоксид азота

Оксид углерода

250-125

0,4

0,05

0,03

1,5

125-50

0,3

0,05

0,015

0,8

50-10

0,2

0,02

0,008

0,4

Менее 10

0

0

0

0

 

В пределах зоны наблюдений в городе значение фона, как и значения средней концентрации и коэффициента вариации, могут быть получены интерполяцией их значений, полученных на стационарных постах. При удалении местоположения исследуемой точки от ближайших постов более чем на 5 км детализация фона по направлениям ветра нецелесообразна, так как локальные условия могут внести существенные изменения в зависимости уровня загрязнения от направления ветра, и погрешность определения интерполированного значения фона может оказаться большей, чем погрешность от неучета влияния направления ветра. Интерполированное значение фона может быть получено отдельно для градаций скорости ветра 0-2 м/с и (3-
) м/с.
 
При выполнении расчетов на ЭВМ и количестве постов наблюдений не менее восьми интерполяция и экстраполяция фона выполняются с использованием следующего алгоритма. Прежде всего определяется "центр тяжести" сети постов наблюдений, т.е. точка, координаты которой представляют собой среднее арифметическое из соответствующих координат постов наблюдений. Затем находится пост, максимально удаленный от центра тяжести (расстояние между постом и центром тяжести обозначается
), и из центра тяжести проводится окружность радиусом 1,1/
. Внутри окружности интерполяция фона производится по формуле     
 
,                                                              (9.29)
 
где
и
- фоновые концентрации на
-м посту наблюдения и в рассматриваемой точке (для соответствующей градации скорости и направления ветра);
 
- расстояние от рассматриваемой точки до
-го поста.
 

Вне окружности проводится экстраполяция по формуле

 

,                                  (9.30)
 
где
- расстояние от
-го поста до точки пересечения окружности и прямой, соединяющей рассматриваемую точку с центром тяжести;
 
- расстояние от рассматриваемой точки до центра тяжести, а
- "загородный" фон [8].
 
При определении фоновой концентрации примеси для всей территории города в целом используются результаты определения фона по данным наблюдений на отдельных стационарных и маршрутных постах и под факелами промышленных предприятий для каждой из пяти градаций скорости и направления ветра. В табл.9.16 представлен пример записи
для восьми постов.
 

Таблица 9.16

     

Значения
для города
 

 

 

 

 

 

 

 

Номер поста

 

0-2 м/с

(3-
) м/с
 

 

 

 

 

 

С

В

Ю

З

1

0,12

0,11

0,09

0,10

0,14

0,13

2

0,13

0,13

0,08

0,22

0,12

0,08

3

0,13

0,14

0,09

0,20

0,15

0,07

4

0,14

0,12

0,10

0,25

0,15

0,08

5

0,17

0,15

0,23

0,14

0,24

0,09

6

0,14

0,11

0,17

0,11

0,22

0,09

7

0,12

0,15

0,08

0,13

0,11

0,11

8

0,12

0,13

0,09

0,12

0,13

0,10

 

0,13

0,13

0,12

0,16

0,16

0,09

0,25
 

0,03

0,03

0,03

0,04

0,04

0,02

 

По данным
для каждого из постов рассчитывается
для города с учетом количества наблюдений
на каждом посту в заданной градации, т.е. по формуле, аналогичной формуле (9.24) для
постов. Для постов, на которых
, в качестве
принимается значение
.
 
Результаты анализа значений фоновых концентраций примесей на отдельных постах показывают, что возможна замена всех значений
на
и замена значений
на одно значение
для города без детализации по скоростям и направлениям ветра, а также по отдельным постам.
 

Для городов, в которых не проводятся наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы, фоновая концентрация примеси устанавливается по данным городов-аналогов. В табл.9.15 приведены ориентировочные значения фона для городов с разной численностью населения. Эти значения могут использоваться для города, где не проводятся наблюдения, если в данном городе не имеется крупных источников выбросов. При наличии таких источников фоновая концентрация примеси складывается из значения фона, полученного расчетным путем [11] по параметрам данного источника, и ориентировочного значения фона (см. табл.9.15).

 

 

 9.8.4. Выдача данных о фоновых концентрациях примесей по запросам

Фоновые концентрации УГМ сообщает только после поступления запроса. В запросах о фоновых концентрациях примесей необходимо указать название и местоположение предприятия, для которого запрашивается фон, причину запроса, перечень вредных веществ, для которых необходимы сведения о фоне и расчетный срок использования фона. Форма представления фоновых концентраций по каждому посту и веществу показана в табл.9.17. Запись значений фоновых концентраций примесей должна производиться с одинаковой точностью на всех постах по форме табл.9.15.

 

Таблица 9.17

     

Форма представления данных о фоновой концентрации

загрязняющего вещества

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ

 

 

 

 

управление по гидрометеорологии

 

 

 

Фоновые концентрации загрязняющих веществ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

область, край, республика

 

 

 

 

 

Организация, запрашивающая фон, ее ведомственная принадлежность

 

Предприятие, для которого устанавливается фон, его ведомственная принадлежность

 

     Фон определен с учетом выделения вклада предприятия, для которого

он запрашивается

 

(да, нет)

Предприятия и ведомства, которым ранее переданы данные о фоне

 

 

 

 

     Значения фоновых концентраций для

 

 

(вещество)

не установлены из-за

 

 

 

     Фоновые концентрации (
, мг/м
) для
 

 

 

(вещество)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер поста

Условные координаты
,
(км) на карте-схеме
 

Период наблюдений

Скорость ветра, м/с

 

 

 

 

 

 

0    2

3-
 

 

 

 

 

направление ветра

 

 

 

 

 

 

 

 

С

В

Ю

З

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендации по учету фона расчетным путем

 

 

 

Подпись начальника УГМ

 

 

 

 

При отсутствии данных о фоне в какой-либо градации из-за малого количества наблюдений в этой градации ставится прочерк. Если фон определен только для одной-двух градаций, то обязательно следует включить в таблицу данные фона для поста без детализации по градациям. Если фон определен только для поста (города) без детализации по градациям, то при выдаче данных потребителю следует пояснить, что разница между значениями фона в каждой градации не превышает 25% значения фона для поста (города).

 

 

 9.9. ОБОБЩЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ

ЗА МНОГОЛЕТНИЙ ПЕРИОД

В целях эффективного использования природных ресурсов в народном хозяйстве и предупреждения загрязнения природной среды, в том числе атмосферы, в последние годы составляются территориальные комплексные схемы охраны природы (ТКСОП), разрабатываются и устанавливаются предельно допустимые выбросы (ПДВ) для предприятий и промышленных комплексов. Для выполнения указанных работ требуется обобщить данные наблюдений о содержании примесей в атмосфере за несколько лет, составить прогноз ожидаемого уровня загрязнения воздуха в городе при существующих тенденциях развития промышленности и природоохранных мероприятий, выделить города, имеющие наибольший уровень загрязнения, в городах установить основные источники загрязнения, а также вещества, определяющие уровень загрязнения воздуха в городе.

 

На основании полученных материалов с учетом информации о климатических условиях распространения примесей в атмосфере появляется возможность разработать научно обоснованные предложения по предупреждению загрязнения атмосферы. Ниже приводятся рекомендации по составлению таких территориальных комплексных программ.

 

Для анализа состояния загрязнения атмосферы необходимы обобщенные данные о выбросах вредных веществ в атмосферу, получаемые из формы статистической отчетности "2-тп (воздух)". Сведения о выбросах представлены в форме табл.9.18.

 

Таблица 9.18

     

Выбросы вредных веществ в городе______________

19______г.

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

Средняя высота труб Н, м

Количество предприятий

Количество веществ, тыс. т/год

 

 

 

отходящих

уловленных

выбрасываемых

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень основных источников выбросов, осуществляющих примерно 80% и более всех выбросов данного вещества, приводится в табл.9.19.

 

Таблица 9.19

Основные источники выбросов вредных веществ в городе___________

 

 

 

 

 

Предприятие

Вещество

Количество выбросов, тыс. т/год

Примечание

 

 

 

 

 

 

Оценка состояния загрязнения атмосферы в районе отдельного промышленного объекта в городе, области или в крупном регионе осуществляется по результатам наблюдений за концентрациями примесей на стационарных и маршрутных постах, под факелом промышленных предприятий и при эпизодических обследованиях. В обработку включается временной ряд наблюдений за период не менее трех и не более пяти лет. До начала обработки данные измерений проходят контроль для установления их достоверности и оценки суммарных ошибок измерений, возникающих при отборе проб воздуха, химическом анализе этих проб и расчете статистических характеристик данного временного ряда. Контроль проводится в соответствии с п.9.4. Для оценки уровня загрязнения атмосферы используется климатологически однородный ряд наблюдений; для изучения тенденции изменения уровня - статистически однородный ряд.

 

Расчет статистических характеристик за рассматриваемый период производится отдельно по данным каждого
-гo поста, в целом по
постам, за
-й месяц и в целом за весь период.
 

Расчет каждой характеристики производится при числе наблюдений за концентрацией одной примеси на стационарном посту не менее 200 (табл.9.20). Для составления табл.9.20-9.22 используются данные наблюдений на тех постах, на которых наблюдения проводились в течение всего рассматриваемого периода. Расчет характеристик загрязнения атмосферы выполняется по обычным формулам (см. п.9.3).

 

Таблица 9.20

Характеристики загрязнения воздуха в городе

 

 

 

 

 

 

за период

 

гг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

Номер поста

 
 
 
 
 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         

           

Таблица 9.21

     

Характеристики загрязнения воздуха по данным

 

 

 

 

постов за период
 

 

гг.

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

Вещество

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

     

Таблица 9.22

 

Характеристики загрязнения воздуха по месяцам в городе _____________

 

по данным
постов за период ________ гг.
 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

Характеристика

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состояние загрязнения атмосферы, создаваемое крупным промышленным предприятием, оценивается по результатам измерений концентрации примеси на разных расстояниях от предприятия (0,5; 1; 2; ...; 10 км) под факелом выбросов. Обработка результатов наблюдений за период 3-5 лет под факелом предприятия осуществляется по методике, изложенной в п.9.6.

 

Изучение климатических условий распространения примесей в атмосфере позволяет установить степень их влияния на формирование уровня загрязнения атмосферы и определить, какие мероприятия могут оказаться наиболее эффективными для обеспечения чистоты атмосферы.

 

Общая оценка климатических условий рассеивания примесей в атмосфере основывается на материалах, представленных в справочном пособии [10], включая данные о районировании территории СССР по потенциалу загрязнения атмосферы.

 

К анализу привлекаются следующие климатические характеристики:

 

слабые и опасные скорости ветра (повторяемость);

застои воздуха - приземные инверсии при слабом ветре (повторяемость);

 

инверсии температуры, приземные и приподнятые (мощность, интенсивность, повторяемость);

 

коэффициент турбулентного обмена (повторяемость различных значений, среднее и максимальное значения);

 

туманы (продолжительность);

 

осадки (интенсивность жидких осадков).

 

Каждая из перечисленных характеристик сравнивается со значением для зоны наибольшей рассеивающей способности и со средним значением для зоны, включающей рассматриваемый регион [10]. Сравнение позволяет установить характерные особенности региона (например, преобладание приподнятых инверсий, повышенную частоту тумана и т.п.) и сформулировать обоснованные рекомендации по предупреждению загрязнения. Так, на Украине, особенно в местах значительной концентрации промышленности, строительство высоких труб не даст заметного эффекта в уменьшении загрязнения, поскольку здесь велика повторяемость приподнятых инверсий, являющихся задерживающим слоем для распространения выбросов в верхние слои атмосферы. Более подробно об учете климатологической информации см. в [10].

 

Исследование годового и суточного хода климатических характеристик позволяет выявить периоды, когда наиболее вероятны условия накопления примесей в атмосфере.

 

Известно, что многие предприятия осуществляют выбросы нерегулярно. В периоды профилактических и ремонтных работ газоочистного оборудования и других мероприятий выбросы вредных веществ в атмосферу могут возрастать. Поэтому следует выявить и рекомендовать периоды, наиболее безопасные для этих целей. Выполнение рекомендаций позволит предотвратить "пиковые" концентрации и приведет к снижению уровня загрязнения.

 

Степень загрязнения атмосферы, создаваемая выбросами промышленных предприятий, оценивается максимальной наземной концентрацией примеси
[11]. В отдельные короткие периоды могут создаваться более неблагоприятные условия, при которых концентрация примеси может резко возрасти: низкие приподнятые инверсии (ин) над дымовыми трубами, ослабление ветра до штиля в слое от земли до высоты трубы (сл). О вероятности появления таких условий можно судить по повторяемости
и
. При этом устанавливается
в слое до 250 м (0,05-0,25 км) и
до высоты 200 м из [10]. Снижение выбросов на промышленных объектах при таких метеорологических условиях будет способствовать снижению загрязнения воздуха.