Организация системы локального мониторинга на предприятии по производству бисульфитной небеленой целлюлозы

Проведение наблюдений локального мониторинга, объектом наблюдения которого являются подземные воды,  проводится 1 раз в квартал в первый год проведения наблюдений и 1 раз в год в период спада весеннего половодья в последующие годы согласно плану-графику проведения наблюдений, если иная периодичность не предусмотрена Минприроды или его территориальными органами.

После определения мест пробоотбора наблюдений наступает стадия проведения измерений и наблюдений, включающая полевые операции (измерения, проводимые на месте, пробоотбор, обработка и консервирование проб, идентификация и доставка в лабораторию) и лабораторные измерения/наблюдения (измерение концентраций загрязняющих веществ, использование биотестов в лабораторных условиях и т.п.).

В соответствии с классификацией предприятий, сооружений и других объектов по Санитарным нормам и правилам Республики Беларусь предприятия целлюлозно-бумажной промышленности относятся к I классу. Размер санитарно-защитной зоны (СЗЗ) - 1000 м.

Для отбора проб было выбрано несколько точек контроля:

• по 8 румбам розы ветров на границе СЗЗ;
• в направлении преобладающего ветра (в данном случае – западный) на расстоянии 1000, 500 и 200 м от источников выбросов (для варочного и кислотного отделов).

В соответствии с ситуационным планом расположения предприятия основными источниками выброса ЗВ являются варочный и кислотный отделы предприятия.

 

 

 

 

 

 

5. Организация наблюдений по объектам локального мониторинга

 

5.1 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

 

Источники выбросов целлюлозного производства: вакуум-промывная установка, котел МРК, серная печь, фильтры щелока, сдувки высокого и низкого давления, баки кислоты и щелока.

Контроль выбросов необходимо осуществлять по: диоксиду серы, оксиду углерода, оксидам азота.

5.1.1Выбор  методик выполнения измерений (с  подробным описанием одной из  методик)

Методики представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Выбор методик измерения

Наименование	Методы выполнения измерений	Погрешность методики выполнения измерений, %	Диапозон, мг/м3
Диоксид азота	Фотометрический метод с сульфаниловой кислотой и 1- нафтиламином (отбор проб на пленочный сорбент)	18	0,02-1,4
Оксид азота	Фотометрический метод с сульфаниловой кислотой и 1- нафтиламином (отбор проб в барботеры) Фотометрический метод с формальдегидом и парарозанилином (или фуксином) (отбор проб на пленочный сорбент) Индикаторных трубок	25                   20	0,016-0,94         0,05-1         6,2-102,6
Оксид углерода	Метод газовой хромотографии	5	0,2 - 30
Диоксид серы	Титриметрический и йодометрический	20	3000-30000

 

 

 

 

 

 

Определение концентраций оксидов азота ( NO+NO2)  в дымовых газах при помощи индикаторных трубок.

Методика  выполнения  измерений  обеспечивает  выполнение  измерений концентрации оксидов азота (NO+NO2) с относительной погрешностью не превышающей  20 %  в  диапазоне  (6,2-102,6)  мг/ норм.м3  (в пересчете на диоксид азота — NO2).

Средства измерений и вспомогательные устройства.

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и устройства:

• индикаторные трубки фирмы с точностью измерений при длине показания свыше 10 мм: ± (10-15)%, при длине показания до 10 мм :  ±  (15-20)% ;
• газтестер или аспиратор сильфонный;
• газозаборная  трубка-охладитель;
• термометр стеклянный  технический ;
• барометр-анероид  типа  БАММ-1;
• трубки  медицинские  резиновые  типа  1 по  ГОСТ  3399  или  полиэтиленовые по ГОСТ 18599.

Допускается применять другие средства измерений с метрологическими характеристиками,  обеспечивающими  требуемую  точность  измерений.

Средства  измерений должны быть  проверены  в  органах  метрологической  службы. Индикаторные трубки могут применяться только в пределах срока их действия .

Метод измерений.

Измерения  концентраций  оксидов  азота  основаны на применении реакций,  протекающих  в  индикаторных  трубках  между  определяемым  газом  и реактивом, нанесенным на твердый носитель-силикагель. Длина появляющегося при этом окрашенного слоя является функцией и мерой концентрации определяемого газа и объема воздуха, использованного для анализа. Отсчет концентраций газа производится по шкале, имеющейся на поверхности трубок.

При  выполнении  измерений  соблюдают  следующие  условия:

- индикаторные  трубки  могут  применяться  в  температурном диапазоне  от  +5   до  +35 оС без  корректировки  показания;

-  при  относительной  влажности  между  10  и  90 % (700 мг/м 3 водяных  паров  при  5 оС, 36000  мг/м 3 водяных   паров   при  35 оС)  влажность  воздуха  не  влияет  на  точность  показания;

-  не  оказывают  мешающего  воздействия:

• водород,  углеводороды (метан,  пропан  и  т.д.),  окись  углерода, двуокись  углерода,  закись  азота;
• сернистый  ангидрид  до  2857  мг/норм.м 3, более  высокие  концентрации  изменяют  цвет  всего  индикаторного  слоя,   в  результате  чего  не  образуется  четкая  граница .

Все  выше  перечисленные  вещества  задерживаются  защитным  слоем  и  изменяют  его  цвет.

При  подготовке  и  выполнении  измерений  выполняют  следующие  работы:

1. Производят  выбор  и  оборудование  мест  измерений.

2. Собирают  измерительную  схему.

3. Измеряют  атмосферное  давление  и  результат измерений  фиксируют  в журнале.

4. Измеряют  температуру  газовоздушного  потока.  Если  условия  6.1.  не  выполняются,  необходимо  установить  газозаборную  трубку-охладитель, обеспечивающую  требуемую  температуру  газов  на  выходе  из  нее.

5. Перед  каждой  серией  измерений  газтестер  или  аспиратор  (далее  газтестер)  проверяют  на  герметичность.  Проверку  герметичности  газтестера  выполняют  выдержкой  в  течение  5  мин  сжатого  до  упора  газтестера  со  вставленной  в  гнездо  не  вскрытой  индикаторной  трубкой.  Если   высота  сжатого  сильфона  не  изменилась, газтестер  считают  герметичным.

6. Обламывают  два  конца  индикаторной  трубки.

7. Индикаторную  трубку  плотно  вставляют  в  приемное  гнездо  газтестера.  Стрелка  на  индикаторной  трубке  должна  быть обращена  в  сторону  газтестера.

8. Выполняют  5  ходов  газтестера  (длина  окрашенного  слоя  должна  быть  не  менее  10  мм). После  каждого  хода  газтестера  делают  паузу  5  сек, затем  выполняют  следующий  ход  или  считывают  показание  на  конце  окрашенного участка.

9. Полученный  результат действителен  только  для  места  и  времени  измерения. Показание  сохраняется  в  течение  24  часов,  если  концы  трубки  закрыть  резиновыми  колпачками.

10. Газтестер  необходимо  тщательно  прокачать  свежим  воздухом  после   каждого  измерения.

11. Измерения  проводят  не  менее  5  раз.

   Обработку  результатов  измерений  концентраций  оксидов  азота выполняют  следующим  образом:

Определяют  объемное  содержание  оксидов  азота  по  формуле:

 

  ,

 

где    h - объемное  содержание  оксидов  азота, ppm ;

h5 - показание  на  шкале  при  n=5  (n- число  ходов  газтестера);

F - поправочный  коэффициент,  для  корректировки  влияния атмосферного  давления;

  ,

 

где    P - фактическое   атмосферное   давление,  кПа.

Определяют  содержание  оксидов  азота  в  весовом  эквиваленте  в пересчете  на  диоксид  азота   (NO2),   приведенное   к  нормальным   условиям   (t = 0 0С,  Pатм = 101,3  кПа)  по  формуле:

 

  ,

 

где   С - концентрация  оксидов  азота  в  пересчете  на  диоксид  азота,   мг/норм. м 3 ;

2,052 - весовой  эквивалент  одного  ppm  диоксида  азота .

 

Из  серии  полученных   измерений   определяют   среднее   значение  по  формуле:

 

     ,

 

где    m - количество  выполненных  проб,  шт ;

- среднее  арифметическое  значение  концентрации,  мг/норм. м 3;

Сi - концентрация  i -той  пробы,  мг/норм . м 3.

Результаты  измерений  заносят  в  таблицу.

 

5.1.2 Характеристика методов отбора и хранения проб

 

Стадия пробоотбора представляет собой весьма важный этап организации мониторинга. Прежде всего, необходимо обеспечить такие условия, при которых проба отражала бы реальное содержание определяемых компонентов в окружающей среде. При этом большое значение имеет сам объект исследования. Так, состав наиболее подвижной среды – воздуха — постоянно меняется, а концентрации примесей невысоки. Поэтому при пробоотборе для аналитических определений требуется прокачивать через поглотители большие объемы воздуха. При изучении водных систем часто имеет смысл уделить первоочередное внимание донным отложениям, накапливающим многие загрязняющие вещества и отражающим долговременную картину загрязнения. Наконец, нужно помнить о том, что для уменьшения случайных погрешностей целесообразно проводить несколько параллельных определений, что ведет к увеличению минимального объема пробы.

Во избежание загрязнений уже на стадии отбора пробы следует принимать специальные меры предосторожности. Неаккуратное обращение и неправильное хранение могут привести к изменению состава пробы вследствие фотолитического или термического разложения, химических реакций, микробиологических превращений и т.д.

Так, например, попадание в анализируемую пробу пыли из воздуха (если измерения проводятся вблизи транспортных магистралей, рядом с заводом, электростанцией) может служить источником загрязнения и ошибки при определении металлов (взвешенные частицы выбросов промышленных предприятий и транспорта содержат тяжелые металлы). Загрязнение воздуха лаборатории парами ртути также ведет к завышению содержания этого элемента в пробе. Все это нужно учитывать при определении следовых количеств загрязняющих веществ.

Во многих случаях практикам приходится прибегать к консервированию пробы— операции, позволяющей проводить аналитические работы не непосредственно в полевых условиях, а через некоторое время. Процедуры консервирования проб воды, донных отложений, биологических объектов детально описаны в соответствующих методических указаниях. Требования к консервированию следует выполнять неукоснительно и, при необходимости, делить пробу на несколько порций, консервируя их по отдельности для последующего анализа.

В зависимости от предполагаемой продолжительности хранения отобранных проб иногда применяют процедуры их консервации (стабилизации). При этом универсального консервирующего средства не существует, поэтому для анализа отбирают несколько проб, каждую из которых консервируют, добавляя  соответствующие химикаты  или применяя другие специальные приемы стабилизации.

Стадия пробоподготовки является первой ступенью собственно аналитической фазы. Помехи от неизвестных факторов должны быть полностью исключены. Цель подготовки пробы — перевод определяемого компонента (и пробы) в форму, пригодную для анализа с помощью выбранного метода, удаление мешающих веществ или их маскирование, а в некоторых случаях — строго известное изменение концентрации (разбавление или концентрирование) так, чтобы предполагаемое содержание определяемого компонента было близко к середине рабочего диапазона используемого метода анализа. Все необходимые операции описываются в прописях методик.

Отбор проб воздуха.

Отбор проб воздуха считается наиболее трудным, так в этом случае очень часто приходится использовать специальные (причем иногда весьма сложные  по конструкции) поглотительные сосуды, а также различного рода технические устройства – побудители и измерители расхода воздуха для активной дозиметрии    (аспирации) и др. Существует специальный ГОСТ, устанавливающий общие технические требования к  приборам для отбора проб воздуха населенных пунктов.

Следует отметить, что аспирационное поглощение загрязнённого воздуха за счет абсорбции примесей растворами (барботирование воздуха через жидкий поглотитель) относится к одному из наиболее часто применяемых способов и позволяет использовать высокие скорости пробоотбора.

Рекомендуется производить отбор пробы атмосферного воздуха в период наибольшего его загрязнения, т. е. при малой скорости ветра (в период антициклона), температурной инверсии и преимущественно на уровне дыхания человека, а именно 1,5–2 м от земной поверхности.

Объем пробы атмосферного воздуха должен обеспечить достаточное количество определяемого вещества для его достоверного определения рекомендованным методом. Так, в случае необходимости количественного определения того или другого загрязнения в атмосферном воздухе на уровне максимальной разовой предельно допустимой концентрации (ПДК, мг/м3) объем пробы в литрах (V) ориентировочно рассчитывается с помощью простой формулы:

                                             Vx=S/ПДК, где

 

S - предел обнаружения вещества (мкг) в пробе используемым методом [ ].