Материал: Экология. методические указания к лабораторным занятиям. Соловьева Э.В., Иванова И.А

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Значения коэффициента к

n

6

8

10

12

k

1,05

0,85

0,72

0,62

Таблица 1.2

Результаты испытаний

Номер

пробы

Наименование вредного вещества в помещении

Барометрическое давление

В, Па

Температура воздуха

Т, 0С

Скорость пропускания воздуха, V, л/мин

Время отбора пробы

t, мин

Объем воздуха, приведенный к нормальным условиям, м3

Вес чистого фильтра

q1, мг

Вес фильтра с пылью

q2, мг

Содержание пыли

, мг/м3

Содержание пыли,

мг/м3

ПДК вредностей,

мг/м3

Таблица 1.3

Предельно допустимые концентрации (пдк) вредных веществ

в воздухе рабочей зоны

Наименование

вещества

Величина ПДК,

мг/м3

Класс

опасности

1. Силикатосодержащие пыли,силикаты, алюмосиликаты

а) асбест природный и искусственный, смешанные асбестоприродные пыли при содержании в них асбеста более 10%

2

4

б) асбестоприродные пыли

при содержании в них асбеста до 10%

4

3

в) цемент, оливин, апатит, глина, шамот каолиновый

6

4

г) силикаты стеклообразные вулканического происхождения (туфы, пемза, перлит)

4

3

2. Окись в виде аэрозоля дезинтеграции (глинозем, монохордит)

6

4

3. Окись железа с примесью окислов марганца до 3%

6

4

4. Известняк

6

4

Окончание табл. 1.3

Наименование

вещества

Величина ПДК,

мг/м3

Класс

опасности

5. Кремнеземсодержащие пыли:

а) двуокись кремния SiO2 кристаллическая при содержании ее в пыли от 10 до 70% (гранит, углепородная пыль, шамон);

б) двуокись кремния кристаллическая при содержании ее в пыли от 2 до 10% (углеродная и угольная пыли, глина, медносульфидные руды и др.)

2

4

4

4

Примечание:

По степени воздействия на организм человека вредные вещества следует разделить на 4 класса: 1 – вещества чрезвычайно опасные; 2 – вещества высоко опасные; 3 – вещества умеренно опасные; 4 – вещества мало опасные.

Пути снижения запыленности воздуха на производстве следующие:

1) рационализация технологического процесса (отказ от применения пылящих материалов, обработка пылящих материалов во влажном состоянии и пр.);

2) автоматизация и механизация процессов, сопровождающихся выделением пыли;

3) герметизация или изоляция пылящего оборудования, а также работа оборудования под вакуумом;

4) устройство местных вентиляционных отсосов, вытяжной или приточно-вытяжной вентиляции.

При работе в сильно запыленных помещениях надлежит пользоваться защитными средствами: респираторами (маска со специальными противопыльными фильтрами), кислородно-изолирующими приборами, устройствами, подающими свежий воздух для дыхания извне, а также противопыльными очками и спецодеждой.

Лабораторная работа № 2

Определение концентрации газообразных веществ

в воздухе рабочих помещений

2.1. Цель работы

Ознакомить студентов с приборами и методами определения концентрации ядовитых и взрывоопасных паров и газов в воздушной среде рабочего помещения.

2.2. Общие сведения

При производстве отдельных видов работ (особенно малярных) используются вещества, выделяющие пары, которые вызывают отравление человека или создают взрывоопасные концентрации.

Опасность вещества – это вероятность возникновения неблагоприятных для здоровья эффектов в реальных условиях производства.

Отравления могут быть:

-острыми, возникающими при попадании в организм человека за небольшое время больших доз отравляющего вещества и характеризующимися быстрыми проявлениями признаков отравления. Острые отравления чаще бывают массовыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушениях требований безопасности труда. Они характеризуются кратковременным действием токсичных веществ, поступлением в организм вредных веществ в относительно больших количествах – при высоких концентрациях;

-хроническими, возникающими постепенно, при длительном поступлении в организм в относительно небольших количествах. Отравления возникают вследствие накопления массы вредных веществ в организме.

Ежегодно происходят групповые несчастные случаи, уносящие жизни людей; люди погибают от угарного газа без цвета и запаха, от отравлений и удушья. Содержание вредных веществ и паров газов в воздухе контролируется и на них установлены ПДК.

Несоблюдение норм ПДК ядовитых и взрывоопасных паров и газов приводит к авариям, несчастным случаям, профессиональным заболеваниям, снижению производительности труда и качества работ.

Содержание газов (паров) в воздухе контролируется различными методами. Наиболее простой - экспрессный - основан на изменении цвета индикаторного порошка, через который протягивается загрязненный воздух. Этот метод используется в газоанализаторе УГ-2.

2.3. Приборы и оборудование

Универсальный переносной газоанализатор типа УГ-2 (рис.П.2 прилож.) предназначен для ускоренного определения содержания в воздухе сернистого ангидрида, окислов азота, сероводорода, ацетилена, хлора, аммиака, этилового эфира, бензина, бензола, толуола, ксилола, ацетонов, углеводородов нефти. Применение прибора возможно при давлении 98642-103974 Па, относительной влажности не более 90%, температуре - от 10 до 30 °С. Принцип работы основан на просасывании через индикаторную трубку воздухозаборным устройством воздуха, содержащего вредные газы, которые концентрируются на поверхности адсорбента. При этом происходит образование цветного продукта, отличного от исходного, причем длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в мг/м3.

Основная часть воздухозаборного устройства – резиновый сильфон (1) с двумя фланцами и стаканом, в котором находится пружина (5), располагаемая в закрытой части корпуса (13). Во внутренних гольфах установлены распорные кольца (4) для придания сильфону жесткости и сохранения постоянного объема. На верхней плите (11) имеется неподвижная втулка (7) для направления штока (2) при сжатии сильфона и отверстия (12) для хранения штока в нерабочем положении. На гранях и под головкой штока обозначены газ и объем просасываемого при анализе воздуха. На цилиндрической поверхности штока имеются две продольные канавки, каждая с двумя углублениями (8), служащими для фиксации объема просасываемого воздуха. Расстояние между углублениями на канавках подобрано таким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления до другого сильфон забирал необходимое для анализа данного газа количество исследуемого воздуха. Штуцер (9) с внутренней стороны соединяется резиновой трубкой (10) с внутренней полостью сильфона, а с внешней - резиновой трубкой (10) с индикаторной трубкой. Индикаторная трубка представляет собой стеклянную трубку диаметром 2,5 мм и длинной 90 мм.

2.4. Порядок проведения работы

Применение прибора возможно при давлении 98642-103974 Па, относительной влажности не более 90 %, температуре от 10 до 30 °С. Принцип работы основан на просасывании через индикаторную трубку воздухозаборным устройством воздуха, содержащего вредные газы, которые концентрируются на поверхности адсорбента. При этом происходит образование цветного продукта, отличного от исходного, причем длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в мг/м3.

Перед началом работы необходимо проверить герметичность воздухозаборного устройства. Для этого сильфон сжимают штоком до верхнего отверстия на объеме 400 мл и фиксируют это положение. Резиновую трубку перегибают и сжимают зажимом. Отводят фиксатор и после первоначального рывка его отпускают. Если в течение 10 минут не наблюдается заметного перемещения штока, воздухозаборное устройство считается герметичным.

Индикаторную трубку заполнить реактивным порошком и с обеих сторон закрыть ватой. Выбрать шток (табл. 2.1), соответствующий исследуемому газу.

Таблица 2.1

Анализируемый газ

Просасываемый объем, мл.

Предел измерений, мг/м3

Сероводород

Окислы азота

Бензол

Углеводороды нефти

(включая бензин)

300

325

350

300

0-30

0-50

0-200

0-1000

Отвести стопорную защелку газоанализатора и установить предварительно выбранный шток. Давлением от руки на шток (2) сжимать сильфон (1), пока стопорная защелка (6) не совпадет с верхним углублением в канавке штока. Присоединить индикаторную трубку с одной стороны к резиновой трубке газоанализатора, а с другой – к заборной трубке газовой камеры. Открыть кран газовой камеры, оттянуть рукой стопорную защелку (6) и ждать движения штока (2) вверх. Окончание сбора воздуха фиксируется автоматически – щелчком стопорной защелки (6). Находящиеся в воздухе отравляющие вещества взаимодействуют с реактивом, в результате чего последний изменяет цвет. Длина окрашенного слоя пропорциональна концентрации исследуемого вещества, измеряемой по специальной шкале. Закрыть кран газовой камеры. Измерить длину индикатора с измененным цветом специальной линейкой, маркированной для данного газа. Отсчет производить в мг/м3.

Результаты замеров занести в табл. 2.3 и произвести математическую обработку данных в следующей последовательности:

а) определить среднее значение результатов замера по формуле

(2.1)

где Xi – результат каждого измерения; n – число измерений, обычно их число должно быть не менее 6;

б) рассчитать основной показатель измерений (X) по формуле

(2.2)

где K – коэффициент, устанавливаемый с учетом коэффициента Стьюдента и числа измерений для доверительной вероятности 0,95, принимается по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Значение коэффициента К в зависимости от n

n

6

8

10

K

1,05

0,85

0,72

S – среднее квадратичное отклонение;

в) найти значение S из выражения

(2.3)

г) заполнить табл. 2.3.

Пользуясь данными табл. 2.4, сделать выводы:

а) концентрация данного вещества находится в пределах нормы ПДК;

б) превышает нормы ПДК;

в) если концентрация превышает нормы ПДК, то необходимо принять меры и дать рекомендации по ее снижению и обеспечению безвредных и безопасных условий труда.

Таблица 2.3

Результаты испытаний

Номер опыта

Наименование определяемого газа

Марка прибора

Концентрация вредных веществ, мг/м3

ПДК испытуемого вещества

Отклонение

от ПДК, мг/м3

Намечаемые мероприятия

измеренная

сред-

няя

основной показатель

Таблица 2.4

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных

веществ в воздухе рабочей зоны

Вещество

Величина предельно допустимой концентрации, мг/м3

Класс

опасности

Агрегатное

состояние

  1. Азота окислы (в перерасчете на O2)

5

2

П

  1. Аммиак

20

4

П

  1. Ацетон

200

4

П

  1. Бензин-растворитель

300

4

п

  1. Дизельное топливо

300

4

п

  1. Керосин ( в пересчете на С)

300

4

П

  1. Ксилол

50

3

П

  1. Марганец

0,3

2

А

  1. Хлор

1

2

П