Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет имени П. Г. Демидова
Кафедра общей и биоорганической химии
В. Ю. Орлов, Н. С. Швыркова
Экологический мониторинг.
Газоанализаторы для контроля загрязнения атмосферного воздуха
Методические указания
Рекомендовано Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по специальности Экология и направлению Экология и природопользование
Ярославль 2009
УДК574 ББК Б1я73
О 66
Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2009 года
Рецензент кафедра общей и биоорганической химии
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова
Орлов, В. Ю. Экологический мониторинг. Газоанали-
заторы для контроля загрязнения атмосферного возду-
О66 ха: метод. указания / В. Ю. Орлов, Н. С. Швыркова ; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова. – Ярославль : ЯрГУ, 2009. – 40 с.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 020801 Экология и направлению 020800 Экология и природопользование (дисциплина "Экологический мониторинг", блок ОПД), очной и заочной форм обучения.
УДК574 ББК Б1я73
♥ Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова, 2009
2
Введение
Создание системы мониторинга достоверного контроля за загрязнением атмосферы и источниками выбросов является одной из важнейших экологических проблем, направленных на устранение негативных последствий воздействия антропогенных загрязняющих веществ на окружающую природную среду и атмосферу в частности.
Основным направлением решения приоритетных аналитических задач является автоматизация наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Только такой путь развития обеспечит достоверный и систематический контроль качества атмосферы.
Современный этап развития общегосударственный службы наблюдений и контроля за уровнем загрязнения среды характеризуется тенденцией перехода к автоматизированным методам и средствам контроля и обработки данных с целью сократить долю ручного труда при выполнении работ и повысить оперативность и достоверность информации.
Очевидно, что автоматизированному контролю должны подвергаться приоритетные загрязнители атмосферы, включенные в международную программу Глобальной системы мониторинга окружающей среды (SO2, NO, NO2, NOx, O3, CO, CO2, CH, Hg),
а также имеющие достаточно большое местное значение в целом ряде регионов (H2S, HF, NH3, Cl2).
3
1. Общие сведение об автоматических газоанализаторах
Автоматический газоанализатор – прибор, в котором отбор пробы воздуха, определение количества контролируемого компонента, выдача и запись результатов анализа, а затем и удаление пробы производятся автоматически по заданной программе без
участия обслуживающего персонала.
Общие технические требования к автоматическим газоанализаторам (далее – газоанализаторы) для контроля загрязнения атмосферы изложены в ГОСТ 17.2.6.02-85.
Взависимости от условий применения газоанализаторы подразделяют на:
- стационарные, предназначенные для стационарных помещений или станций контроля загрязнения атмосферы;
- транспортируемые – для передвижных лабораторий контроля загрязнения атмосферы;
- переносные – для работы на открытом воздухе. Газоанализаторы изготавливают в соответствии с требова-
ниями приведенного выше стандарта, стандартов или технических условий на газоанализаторы конкретного типа по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
Содержание измеряемого компонента должно быть опреде-
лено массовой концентрацией компонента, выраженной в миллиграммах на кубический метр (мг/м3).
Встандартах и технических условиях на газоанализаторы конкретного типа должны быть указаны допустимые пределы измерений на входе газоанализатора следующих параметров:
- массовых концентраций измеряемых компонентов (одного компонента) газовых смесей;
- объемного расхода, температуры и давления газовой смеси относительно установленных номинальных значений;
- неинформативных параметров – массовых концентраций неизмеряемых компонентов газовой смеси, в том числе влаги;
4
- содержания и размеров взвешенных в газовой смеси твердых и жидких частиц и коррозионно-активных примесей.
Указанные параметры должны быть установлены для контроля метрологических характеристик и для рабочих условий применения газоанализаторов.
Газоанализаторы с устройством осреднения должны иметь
два информационных выхода для мгновенного и среднего за 20
минут значений измеряемой величины.
Пределы измерений газоанализаторов необходимо устанав-
ливать исходя из значений максимально разовых и среднесуточных предельно допустимых массовых концентраций загрязняющих веществ в атмосфере городов и населенных пунктов.
Верхний предел не должен превышать 100-кратного значения максимально разовых предельно допустимых концентраций
(ПДК).
Для первого диапазона измерений газоанализатора следует выбирать верхний предел измерений – (2-10) максимально разовых ПДК, нижний – не более 0,5 среднесуточных ПДК.
Для измерения фоновых загрязнений атмосферы пределы устанавливают с учетом рекомендаций Всемирной метеорологической организации (ВМО).
По способу получения результатов измерения газоанализаторы подразделяются на регистрирующие и сигнализирующие.
В сигнализаторах осуществляется только сигнализация о достижении заранее установленного значения концентрации анализируемого компонента (или их суммы) и они не предназначены для количественной оценки фактической концентрации.
Исходя из опыта эксплуатации, анализаторы газов должны быть рентабельны в эксплуатации и обеспечены доступными средствами их периодической поверки и корректировки, при этом в газоанализаторах должны быть использованы методы анализа загрязнителей, общепризнанные в мировой практике.
На рис. 1 показана функциональная схема автоматического газоанализатора.
Главной составной частью автоматического газоанализатора является датчик 4, в котором возникает выходной сигнал, зависящий от концентрации контролируемого компонента. Выходной
5