Методы измерения параметров окружающей среды. Измерение мутности – что это такое

Методы измерения параметров состояния окружающей среды и экологических показателей транспортных объектов

Методы измерения параметров окружающей среды. Измерение мутности – что это такое

Сохрани ссылку в одной из сетей:

План

Введение

  1. Методы оценки загрязнения газовых потоков

  2. Методы оценки параметрических загрязнений

  3. Методы оценки загрязнения водной среды, почв, грунтов и растительности

Список литературы

Введение

Количественная оценкапромышленно-транспортных воздейст­вийна окружающую среду необходима для:

  • определения значимости отдельных факторов и выявления со­ответствующих закономерностей;
  • разработки эффективных механизмов управления природо­охранной деятельностью и рациональным использованием природ­ных ресурсов в промышленности и на транспорте.

Она осуществляется в результатемониторинга промышлен­но-транспортныхобъектов и окружающей среды,т.е. слежения запромышленно-транспортнымиобъектами как источниками загряз­ненийи изменением состояния окружающейприродной среды, а также предупрежденияо создающихся критических ситуациях,вред­ных или опасных для здоровьялюдей и других живых организмов.

Особенности мониторинга объектовпромышленности и транс­порта, диктующиетребования к измерительным приборам,обо­рудованию, программным средствами расчетным методикам, связаны с:

  • множественностью подвижных источников загрязнения пере­менной интенсивности выбросов во времени и в пространстве;
  • распределенностью источников загрязнений на значительной площади территории;
  • наличием большого числа параметров, которые необходимо измерять регулярно или непрерывно с высокой степенью достовер­ности.

В связи с этим возникают особыетребования к конструкции приборов,использованию специальных методовизмерений и оцен­ки экологическизначимых показателей транспортныхсредств, ма­териалов, технико-эксплуатационногосостояния инженерных сооружений,параметров состояния окружающей среды.Речь идет о создании комплексной системымониторинга на основе аэрокос­мическогозондирования и наземного оперативногосопровожде­ния с использованиемстационарных и передвижных постовнаблюдений.

Обязательным условием успешнойработы такой системы явля­етсяширокое использование специальныхпрограммных средств и математическихметодов обработки, анализа массивовтекущей ин­формации опромышленно-транспортных объектах иизменении со­стоянияокружающей среды, восстановленияинформации о харак­теристикахтранспортных потоков, уровнях загрязнениявоздуха, воды, почвы,растительности на значительной площадитерритории (до 1000 км2),используя в качестве исходных данныхрезультаты из­мерений этихпараметров в отдельных (репрезентативных)точках пространства. Этиметоды и средства необходимы длявизуализации и представлениярезультатов мониторинга в форме, удобнойдля принятия эффективныхуправляющих решений.

  1. Методы оценки загрязнения газовых потоков

Для определения концентрацийвредных примесей в атмосфер­номвоздухе вблизи автомагистралей и вотработавших газах двига­телейиспользуются разные методы оценки,когда анализируются индивидуальныепробы газа, взятые дискретно и принепрерывных измерениях.

Основные требования к отборупроб газа и его анализу следую­щие:

  • все части системы отбора должны быть инертны по отноше­нию к исследуемому компоненту;
  • температура системы отбора проб должна поддерживаться на уровне, исключающем конденсацию паров или взаимодействие ком­понентов исследуемой газовой смеси друг с другом;
  • объем пробы должен быть точно измеренным и достаточным для обеспечения требуемой точности измерений.

Автоматические приборы непрерывногодействия используются дляоперативного контроля уровня загрязненияатмосферного воз­духавблизи интенсивных источников выбросов(объектов энергети­ки, автомагистралей,химических производств и др.). Дляопределе­ния токсичности автомобилей(двигателей) используют приборыанализа индивидуальных пробна определенном режимеработы дви­гателя или прииспытаниях по ездовым циклам, а такжеприборы не­прерывногодействия.

В газоаналитической аппаратуререализуются следующие мето­дыизмерений:

  1. Непосредственное измерение показателя, характеризующего вредное вещество, без изменения химического состава пробы газа.

Используются приборы, построенныена принципах избирательной абсорбциисвета в инфракрасной, ультрафиолетовойи видимой час­тях спектра, парамагнетизма,изменения плотности, теплопроводно­сти,показателя преломления света.

2. Вредное вещество, подлежащееизмерению, переводится путем химическихреакций в состояние, обладающеесвойствами, доступ­нымиавтоматическому измерению. Используютсяприборы фото­метрического,гальванометрического, потенциометрического,тер­мохимического принциповдействия.

В конструкциях наиболеераспространенных анализаторов раз­личныхгазов используются разнообразные методы(табл.1).

Таблица 1.Методы анализа загрязнениявоздуха

Метод анализаВещество
Абсорбционный метод спектрального анализа (инфракрасная и ультрафиолетовая области спек­тра)Пламенно-ионизационныйХемилюминесцентныйФлуоресцентный, пламенно-фотометрическийРадиометрический, гравиметрическийЭлектрохимическийСО, О3Углеводороды, органические веществаNO, NO2, О3SO2, H2SПыльСО, SO2,H2S

Абсорбционный метод спектральногоанализа газовоснованна свойстве веществ избирательнопоглощать часть проходящего через нихэлектромагнитного излучения.

Специфичностьспектра погло­щения позволяеткачественно определять состав газовыхсмесей, а его интенсивность связана сколичеством поглощающего энергиювещества. Каждому газу присущасвоя область длин волн поглоще­ния.

Это обусловливает возможностьизбирательного анализа газов.

Сущность метода заключается вследующем: если поочередно (путемобтюрации) пропускать потокмонохроматического инфра­красного(ИК) излучения, образованный послепрохождения им ин­терференционногофильтра, через кювету с используемойгазовой смесью и без нее, тона приемнике ИК-излучения будетрегистриро­ваться переменный сигнал,который несет информацию о количест­веИК-энергии, поглощенной анализируемымгазом с частотой об­тюрациии, следовательно, о концентрациианализируемого газа. Анализаторамиэтого типа производится в частностиоценка кон­центрации СО ватмосферном воздухе.

Недисперсионные оптико-акустические(инфракрасные) газоана­лизаторышироко применяются при контролесодержания СО, про­панаСзH8,гексана С6H14в отработавших газах бензиновыхдвигате­лей при работе нахолостом ходу и под нагрузкой. Разработаныи комбинированные приборыдля одновременного определения содержаниясуммарных углеводородов, СО в отработавшихгазах и частоты вращения коленчатоговала в двигателях автомобилей имотоциклов.

В энергетике используютсягазоанализаторы, в которых для оценкиконцентраций газовых примесей вместоинфракрасных излу­чателей используютсяультрафиолетовые.

Здесь концентрации примесейтакже определяются по спектру поглощения.При прохождении светового луча черезгазовую среду часть его энергиипоглощается или рассеивается.

Молекулаопреде­ленного вещества (SO2,NO,NO3,NH3)поглощает энергию в своем специфическомдиапазоне длин волн.

Измерение концентрацийв ав­томатическом режиме рассматриваемыхвеществ происходит одно­временно безсложной процедуры сканирования спектра.

Электрохимический метод газовогоанализаоснованна исполь­зовании химическихсенсорных датчиков, состоящих из двухчувст­вительных элементов и определенногохимического покрытия, котороенепосредственно контактирует санализируемой средой и на которомпроисходит адсорбция анализируемоговещества. В за­висимости от того, какиефизические свойства, зависящие отколи­чества адсорбированного вещества,измеряются, датчики делятся напотенциометрические, кулонометрические,полярографические и др.

Электрохимические газоанализаторыотличаются сравнитель­ной простотой,низкой чувствительностью к механическимвоздей­ствиям, малыми габаритами имассой, незначительным энергопо­треблением.

Пламенно-ионизационныегазоанализаторыиспользуютсядля из­мерения суммарнойконцентрации углеводородов различныхклас­сов, контроль которых избирательнымиметодами анализа весьма сложен.

Ониобеспечивают надежное измерение вдиапазоне концен­траций 10—10 000 млн-1,отличаются высокой чувствительностью(до 0,001 млн1)и малой инерционностью.

Позволяютраздельно оп­ределять содержаниеметана и реакционноспособныхуглеводоро­дов, образующих в атмосферефотохимический смог.

Метод основан на ионизацииуглеводородов в водородном пламени. Вчистом водородном пламени содержаниеионов не­значительно.

При введенииуглеводородов в пламя количествооб­разующихся ионов значительновозрастает и под действием прило­женногоэлектрического поля между коллектороми горелкой возникает ионизационныйток, пропорциональный содержаниюуг­леводородов.

Некоторые изгазоанализаторов данного типа имеютвстроенный генератор водорода, чтопозволяет отказаться от внеш­нихисточников этого газа — газогенераторовили баллонов с водо­родом.

Хемилюминесцентный методгазового анализа применяетсядля измерения концентрацийNOx,О3 и основанна реакции этих компо­нентов, подающихсяодновременно в реакционную камеру,которая имеет вид:

NO+O3→NO2(NO2')+O2

Возбужденная молекула NO2' (образуется 5—10% от общего ко­личествамолекул NO2)отдает избыток энергии в виде излучения(в диапазоне волн длиной 600—2400 нм, смаксимумом при 1200 нм)

NO2'→ hv+NO2

Источник: https://works.doklad.ru/view/uGQsbm8Zq-8.html

8 Определение удельного выброса вредных веществ от автотранспортных средств, выполняющих городские перевозки пассажиров

Методы измерения параметров окружающей среды. Измерение мутности – что это такое

среды и экологических показателей транспортныхобъектов.

8. 1 Методы оценки загрязнения газовых потоков

Дляопределения концентраций вредныхпримесей в атмосферном воздухе вблизиавтомагистралей и в отработавших газахдвигателей используются разные методыоценки, когда анализируются индивидуальныепробы на газы, взятые дискретно и принепрерывных измерениях.

Основныетребования к отбору проб газа и егоанализу следующие:

  • все части системы отбора должны быть инертны по отношению к исследуемому компоненту;
  • температура системы отбора проб должна поддерживаться на уровне, исключающем конденсацию паров или взаимодействие компонентов исследуемой газовой смеси друг с другом;
  • объем пробы должен быть точно измеренным и достаточным для обеспечения требуемой точности измерения.

Автоматическиеприборы непрерывного действия используютсядля оперативного контроля уровнязагрязнения атмосферного воздуха вблизиинтенсивных источников выбросов. Дляопределения токсичности автомобилей(двигателей) используют приборы анализаиндивидуальных проб на определенномрежиме работы двигателя или при испытанияхпо ездовым циклам, а также приборынепрерывного действия.

Вгазоаналитической аппаратуре реализуютсяследующие методы измерений:

1.Непосредственноеизмерение показателя, характеризующеговредное вещество, без измененияхимического состава пробы газа.Используются приборы, построенные напринципах избирательной абсорбциисвета в инфракрасной, ультрафиолетовойи видимой частях спектра, парамагнетизма,изменения плотности, теплопроводности,показателя преломления света.

  1. Вредное вещество, подлежащее измерению, переводится путем химических реакций в состояние, обладающее свойствами, доступными автоматическому измерению. Используются приборы фотометрического, гальванометрического, потенциометрического, термохимического принципов действия.

Вконструкциях наиболее распространенныханализаторов различных газов используютсяразнообразные методы:

  • абсорбционный метод спектрального анализа газов;
  • электрохимический метод газового анализа;
  • пламенно-ионизационные газоанализаторы;
  • хемилюминесцентный метод газового анализа;
  • метод ультрафиолетовой флуоресценции;
  • гравиметрический (весовой) метод;
  • хроматографический метод;
  • лидарная система контроля загрязнения.

.Методы измерения параметрическихзагрязнений

Измеренияуровня шума производят с помощьюшумомеров как с присоединением к нимоктавных фильтров, так и без них.

Шумомерысостоят из датчика, воспринимающегозвуковое давление, усилителя и выходногозвена, представляющего собой стрелочныйиндикатор, градуированный непосредственнов децибелах.

Наибольшиетребования предъявляются к датчикам.Они должны иметь широкий рабочий диапазончастот, обладать высокой и стабильнойчувствительностью, не искажатьвоспроизводимое звуковое поле, иметьнебольшие габариты и массу. Датчикибывают электродинамические, керамические,конденсаторные, пьезоэлектрические.

Шумомерыизмеряют суммарные уровни интенсивностизвука в четырех частотных характеристиках:А, В, С и линейной в диапазоне частот2-40000 Гц. Анализатор спектра шума-усилитель, который в зависимости отнастройки позволяет выделять определеннуюполосу частот.

Анализаторыспектра шума бывают фильтровые игетерогенные. Фильтровые состоят изнабора электрических фильтров, каждыйиз которых пропускает определеннуюполосу частот. В гетерогенных анализаторахполучение определенной полосы пропусканияобеспечивается с помощью узкополосныхкварцевых фильтров.

Методыоценки загрязнения водной среды, почвгрунтов и

растительности

Для оценкиуровня загрязнения водной средыиспользуются традиционные приборыфизико-химического анализа, а такжехромотографы. Контролируется мутность,цвет, запах, жесткость, удельнаяэлектрическая проводимость, коэффициентсветопропускания, редокс-потенциал,активность водородных ионов, уровеньнасыщения кислородом и др.

Химическийанализ воды осуществляется с помощьюлабораторных комплектов анализа воды.В эти комплекты входят химическиерастворы, фарфоровая и стекляннаяпосуда, вспомогательное оборудование,необходимое для сбора и обработке проб,выполнение химического анализа.

Физико-химические свойства водыопределяются с использованиемфотоколориметров, атомно-абсорционных,инфракрасных, каллометрическихспектрометров, ионометров, комплексныханализаторов качества воды. Для контролясостояния поверхности земель, качественногои количественного состава почв и грунтов.

Оценки уровня и состава загрязненияиспользуются приборы и оборудования.Приведенные выше, а также ряд специальныхприборов, предназначенных для определенияплотности свойств почв, грунтов,параметров снегового покрова.

Широкоиспользуется переносной лабораторныйкомплект определение гидрофизическихи физико-механических свойств грунтов.

Седиментацияатмосферных транспортных аэрозолей, вчастности тяжелых металлов, приводитк загрязнению растительности. Наземныечасти растений аккумулируют атмосферныезагрязнения и их химический составможет быть индикатором для выделениятерриторий с высоким уровнем воздействиятранспортных средств. Измеряемыепараметры:

  • физиологическое состояние растений;
  • элементарный состав тканей растения.

Визуальнаяоценка загрязнения – появлениечрезмерного содержания различных видоввеществ в зеленой массе строится наидентификации явно выраженных измененийвидов растений.

Определениеконцентрации токсичных элементов втканях растений осуществляется поводной вытяжке в лабораторных условиях[15].

Стационарныеи передвижные посты контроля транспортного

загрязненияокружающей среды

Сиспользованием отдельных приборовизмерения параметров атмосферноговоздуха, воды, почвы строятся стационарныеи передвижные посты и системы контролязагрязнения окружающей среды вблизиавтомагистралей и экологическихпараметров транспортных средств.

Ониоснащаются дополнительно приборамиконтроля метеорологических параметров,определения интенсивности и составатранспортного потока, ландшафтныхизменений, а также системамижизнеобеспечения.

В табель обязательногооборудования поста должны входить исредства предварительной обработки,передачи полученной в автоматическомрежиме измерительной информации.

Основнойобъект контроля загрязнения – стационарныйпост наблюдений, работающих непрерывнов автоматическом режиме.

Наличие такогостационарного поста наблюдений позволяетизучить влияние транспортного потокана уровень загрязнения воздуха иповерхностного стока, отработатьметодику осуществления экомониторингаавтомобильных дорог и транспортныхпотоков, управления потоками в режимереального времени.

В комплектациюстационарного поста наблюдения зауровнем транспортного загрязнениявходят приборы для измерения концентрацийСО, NO,сажи, уровня шума, метеорологическихпараметров, характеристик транспортногопотока и др.

Для обработки и анализаинформации, поступающей непрерывно отизмерительных приборов, создаетсяаналитический центр, в котором имеютсяпрограммные средства для расчетаобразования вторичных загрязняющихвеществ, распространения загрязняющихвеществ в компонентах биоты, восстановленияинформации об уровнях ингредиентногои параметрического загрязнения в разныхточках импактной зоны.

Передвижныелаборатории используются для оценкипространственной изменчивости загрязненияна прилегающих территориях. Основноеназначение передвижных постов – выявлениезон с чрезмерным уровнем загрязнениякомпонентов биоты, отбор проб длятщательного лабораторного анализа, атакже осуществление контрольных функций.

Наурбанизированных территориях стационарныеи передвижные посты образуют сетьмониторинга.

Основнымизадачами сети наблюдений за загрязнениемокружающей среды являются:

  • проведение непрерывных измерений уровня загрязнения воздушного бассейна, вод, почв, биоты основными источниками выбросов вредных веществ и метеорологических условий;
  • информационное объединение результатов измерения загрязнения окружающей среды и общие банки данных и базы знаний;
  • оценка состояния загрязнения среды с учетом метеорологических условий;
  • краткосрочное и долгосрочное прогнозирование уровня загрязнения окружающей среды с учетом прогноза изменений климатических характеристик и характеристик выбросов вредных веществ в атмосферу, воду, почву;
  • выработка рекомендаций по снижению загрязнения среды на различные промежутки времени;
  • оценка эффективности проводимых мероприятий, программ, проектов, направленных на улучшение состояния окружающей среды.

Такиесистемы мониторинга создаются дляконтроля уровня загрязнения преждевсего атмосферного воздуха.

Непрерывныйавтоматический отбор проб представляетсобой статистическую базу исследований,позволяющих обнаружить местонахождениеи границы сильного загрязнения, а такжеопределить временную эволюцию явленийи оценить взаимную зависимость величин,измеряемых в одной точке, и, наконецспособствует применению математических моделей. Рассмотрим особенностипостроения и функционирования такихсистем.

Спомощью оборудования, работающегокруглосуточно, производится оценкаконцентрации химических загрязняющихвеществ, присутствующих во внешнейсреде и метеорологических условиях.Сеть включает измерительную аппаратуру,способную поставить информацию оконцентрации таких веществ, как SO2,H2S,NO, NO2, CO, частицы пыли.

Метеорологическаясеть состоит из наземного оборудования,предназначенного для измерениянаправления и скорость ветра; температурывоздуха; градиентов температуры на 100м; суммарной солнечной радиации;относительной влажности; дождевыхосадков; атмосферного давления.

Непрерывнаясвязь через телетайп метеорологическогоцентра обеспечивает прием метеорологическихсводок из пункта радиозондирования, афаксимильный приемник воспроизводитсиноптическую карту и карты абсолютнойбарической топографии на изобарическихповерхностях 850, 700 и 500 гПа.

Местарасположения газоанализаторов должныбыть выбраны таким образом, чтобыполучать наиболее репрезентативныеданные об окружающем воздушномпространстве. Кроме критерия точностии соблюдения технологии измерения инадежности, необходимо предусмотретьсистему, отключающую прибор приобнаружении неисправности. С этой цельюсоздается двухуровневая системаконтроля:

измерениеи автоматическая сигнализация подуправлением компьютера;

работапод контролем оператора.

Напервом уровне производится установкануля и градуировка прибора по запросукомпьютера, который с помощьюсоответствующей программы на основеполученных данных калибровки корректируетрезультаты измерения. Второй уровеньпредполагает периодическое обслуживаниев соответствии с требованиями прибора.Эта система позволяет получить до 85%истинных данных.

Кромеанализаторов система отбора пробатмосферного загрязнения, созданнаядля непрерывного контроля состоянияокружающей среды, включает устройстводля передачи сигналов в центр и обратнопо выделенным телефонным линиям.Информация в кодах, поступающая отприборов в компьютер, декодируется иподтверждается, затем вводится в памятьс тем, чтобы в дальнейшем ее обработать.

Важнейшимивыходными параметрами системы мониторингаявляются:

  • средние за 20 минут величины концентраций вредных веществ;
  • средние за час концентрации СО и трехчасовые – пыли;
  • получасовые данные о метеорологический величинах;
  • управление калибровкой приборов;
  • выдача сигнала о превышении установленного аварийного порога;
  • световая индикация аварийных ситуаций на мнемосхеме;
  • вызов на экран данных за последнюю минуту;
  • статистика за некоторый промежуток времени [15].

Источник: https://studfile.net/preview/5443982/

HI83414-02 настольный 4-х диапазонный измеритель мутности и свободного/общего хлора

Методы измерения параметров окружающей среды. Измерение мутности – что это такое

HI83414 является многопараметровым настольным прибором, предназначенным для измерения наиболее важных параметров питьевой воды: мутности и хлора.

В приборе реализована новейшая оптическая система, гарантирующая точные результаты, обеспечивающая долгосрочную стабильность, а также минимизирующая влияние рассеянного света и цветовых помех.

Периодическая калибровка с помощью прилагаемых стандартов компенсирует любые вариации интенсивности свечения вольфрамовой лампы.

В колориметрической части измерительного прибора используется узкополосный интерференционный фильтр 525 нм для обеспечения необходимой длины волны при измерениях свободного и общего хлора. Все измерения проводятся в изготовленных из специального оптического стекла круглых 25-ти миллиметровых кюветах, гарантирующих воспроизводимость результатов измерений мутности и хлора.

Особенности

Четыре режима измерений – В приборе HI83414 реализованы четыре варианта измерений, включая пропорциональный или непропорциональный режимы мутности, свободного хлора и общего хлора.

В пропорциональном режиме, измерения мутности можно проводить в диапазоне от 0,00 до 4000 NTU (нефелометрических единиц мутности), а, в непропорциональном режиме, измерения мутности можно проводить в диапазоне от 0,00 до 40,00 NTU.

Измерения содержания свободного или общего хлора можно проводить в диапазоне от 0,00 до 5,00 мг/л (частей на миллион).

Несколько единиц измерения мутности -Значения мутности могут отображаться в виде нефелометрических единиц мутности (NTU), единиц Европейской пивоваренной конвенции (EBC) или единиц Nephelos.

Измерения, соответствующие требованиям EPA – Технические характеристики HI83414 по измерению мутности соответствуют и даже превосходят требования закона о защите окружающей среды (ЕРА), а также стандартных методов измерений мутности и колориметрических измерений хлора. Когда прибор находится в режиме EPA совместимости, все измеряемые показания мутности округляются в соответствии с требованиями к отчетности.

Калибровка – калибровка может быть выполнена по двум, трём, четырём или пяти точкам с помощью входящих в комплект поставки стандартов мутности (

AMCO AEPA-1 первичный стандарт мутности – Прилагаемые стандарты AMCO AEPA-1 признаны управлением по охране окружающей среды США (USEPA) в качестве первичного эталона.

Эти нетоксичные стандарты содержат однородные по размеру и плотности полимерные частицы сферической формы, изготовленные из сополимера стирола и дивинилбензола.

Эти стандарты являются многоразовыми и стабильными с длительным сроком хранения.

CAL Check™ – В любой момент можно подтвердить надёжность работы колориметра на хлор с помощью мощного функционала CAL Check™, используя готовые, эксклюзивные и прослеживаемые по NIST стандарты компании Hanna. Все стандарты поставляются с сертификатом анализа (COA) для оперативного контроля.

Данные GLP – В приборе HI83414 имеется функция полная GLP (надлежащая лабораторная практика), которая обеспечивает прослеживаемость условий калибровки. Данные содержат точки калибровки, дату и время.

Регистрация данных – до 200 измерений могут быть сохранены в памяти прибора и вызваны из неё в любое время.

Передача данных –Для дальнейшего хранения или анализа результатов, сохранённые результаты можно загрузить на Windows совместимый ПК с помощью портов RS232 или USB и программного обеспечения HI92000.

Обучающий режим – Уникальный обучающий режим содержит дополнительную информацию с целью помощи пользователю в процессе измерений. Если эта функция включена, в тот момент, когда необходимо выполнить ту или иную операцию, прибор отображает пояснения и кнопку подтверждения.

Контекстная помощь – Контекстная помощь всегда доступна через специальную кнопку HELP. На экране прибора загораются чёткие обучающие сообщения и указания, чтобы быстро и легко провести пользователей через настройки и калибровки. Отображаемая справочная информация касается текущей настройки или опции.

Дисплей с подсветкой ЖК-дисплей с подсветкой содержит легко понятный, удобный интерфейс. Отображаемые инструкции подсказывают пользователям необходимые шаги при проведении измерений и калибровки.

Мутность является одним из наиболее важных параметров, используемых для определения качества питьевой воды. Сначала этот параметр рассматривался преимущественно в качестве эстетической характеристики питьевой воды, затем появились доказательства того, что контроль мутности является надёжным средством защиты от патогенных микроорганизмов.

В природной воде, измерения мутности производятся для общей оценки качества воды и её применимости в приложениях, связанных с обитающими в воде организмами. Раньше мониторинг и очистка сточных вод были основаны исключительно на контроле мутности.

В настоящее время необходимо проводить измерение мутности после очистки сточных вод, чтобы удостоверится, что полученные значения находятся в пределах нормативных стандартов.

Мутность воды является оптическим свойством, вызывающим не прохождение, а рассеивание и поглощение света.

Рассеяние проходящего через жидкость света, в первую очередь, вызвано присутствующими в жидкости взвешенными твердыми частицами. Чем выше значение мутности, тем больше рассеивание света.

Даже очень чистая жидкость в определенной степени будет рассеивать свет, поскольку ни один раствор не имеет нулевую мутность.

Закон о защите окружающей среды (ЕРА) требует от заводов по очистке питьевой воды, забирающих воду из поверхностных вод, проводить мониторинг её мутности и предоставлять отчетность. Поверхностные источники воды – это озера и реки. Метод EPA 180.1 предъявляет нижеследующие требования к нефелометрическим измерениям и отчетности:

  • Приемлемый диапазон составляет 0-40 нефелометрических единиц мутности (NTU)
  • Источник света: Вольфрамовая лампа работает при цветовой температуре 2200-3000 °К.
  • Расстояние, пройденное падающим и рассеянным светом в пробирке с образцом: Суммарное расстояние не должно превышать 10 см.
  • Детектор: Отцентрирован под углом 90° по отношению к направлению падающего света и отклонение от 90° не должно превышать ± 30°. Детектор и система фильтров (при их использовании), должны иметь спектральный пик отклика между 400 нм и 600 нм
  • Чувствительность прибора должна позволять обнаружение разницы мутности в 0,02 NTU или менее в водах, со значением мутности менее 1 единицы.
  • Предоставить результаты следующим образом:
Показания NTUОкругление с точностью до
0,0 – 1,00,05
1 – 10    0.1
10 – 40  1
40 – 1005
100 – 40010
400 – 1000  50
>1000   100

Технические характеристики HI83414 по мутности соответствуют и даже превосходят требования метода 180.1 закона о защите окружающей среды (ЕРА), а также стандартные методы исследования воды и сточных вод 2130 B.

Принцип действия

Проходящий через образец световой луч рассеивается во всех направлениях. Интенсивность и характер рассеянного света зависит от многих параметров, таких как длина волны падающего света, размер и форма частиц, показатель преломления и цвет. Оптическая система HI83414 состоит из вольфрамовой лампы накаливания, детектора рассеянного света (90°) и детектора проходящего света (180°).

В пропорциональном диапазоне работы мутномера, микропроцессор прибора вычисляет значения NTU на основе сигналов, достигающих двух детекторов, с помощью эффективного алгоритма, корректирующего и компенсирующего цветовые помехи. Оптическая система и метод измерения также компенсируют случайные изменения интенсивности свечения лампы, минимизируя необходимость в частой калибровке.

В непропорциональном диапазоне работы мутномера, значения NTU вычисляются из сигнала, попадающего на детектор рассеянного света (90°). Этот метод обеспечивает высокую линейность на низком диапазоне, однако, он более чувствителен к случайным изменениям интенсивности свечения лампы.

Нижний предел обнаружения мутномера определяется паразитной засветкой, которая фиксируется датчиками, но не является рассеянием света от взвешенных частиц.

Оптическая система HI83414 разработана так, чтобы обеспечить очень низкий уровень паразитной засветки, обеспечивая высокую точность результатов для проб с низкими значениями мутности.

Стандарты HI83414-11 AMCO AEPA-1 призваны обеспечить привязанность измерений к первичному эталону. Эти стандарты используются для калибровки и проверки технических характеристик измерителя мутности.

Поставляются с сертификатом анализа

  • Номер партии
  • Срок годности
  • Стандартное значение при 25 °C
  • Эталонный измеритель по NIST

Предоставленные контейнеры для хранения

  • Светонепроницаемые
  • Защищают от случайного повреждения

Стандарты на свободный и общий хлор CAL Check™ HI83414-11 используются для калибровки и проверки работоспособности HI83414.

Поставляются с сертификатом анализа

  • Номер партии
  • Срок годности
  • Стандартное значение при 25 °C
  • Эталонный измеритель по NIST

Предоставленные контейнеры для хранения

  • Светонепроницаемые
  • Защищают от случайного повреждения

Источник: http://www.hannarus.ru/catalog/turbidimetry/hi83414-02-nastolnyy-4-kh-diapazonnyy-izmeritel-mutnosti-i-svobodnogo-obshchego-khlora/

Семинар

Методы измерения параметров окружающей среды. Измерение мутности – что это такое

(вступает в действие с 1 января 2010 г.)

Ответы на вопросы, поступившие на семинар

Вопрос 1: Можно ли и в каких случаях (областях) применять единицу измерения давления «бар»?

Ответ: В ТР 2007/003/BY, Приложение 5, четко указана область применения единицы «бар» в колонке «область применения».

Возможность применения данной единицы обусловлена сложностью замены приборов, отградуированных в «бар» в высокотехнологичных объектах, что, как правило, связано с необходимостью изменения аппаратно-программной конфигурации промышленных АСУТП и др., что экономически не целесообразно.

Кроме того, «бар» является единицей кратной «Па» и не вызывает сложностей с метрологическим контролем средств измерений. За разрешением на применение приборов медицинской техники, отградуированных в «бар», следует обращаться в Госстандарт.

Вопрос 2: Допускается ли в технических документах, наряду с системными единицами измерений, указывать (в скобках) внесистемные единицы измерений?

Ответ: Должны указываться только системные единицы, установленные в ТР. В отдельных случаях перевод системных единиц во внесистемные может быть указан только в справочных целях, что должно быть отмечено по тексту документа.

Вопрос 3: Если СИ применяются вне сферы законодательной метрологии, возможна ли их градуировка во внесистемных единицах измерений?

Ответ: Должны применяться только системные единицы, установленные в ТР, поскольку «обеспечение единства измерений» (закон Республики Беларусь №163-З “Об обеспечении единства измерений”), распространяется и на измерения вне сферы законодательной метрологии, выполняемые юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями.

Вопрос 4: Если СИ были внесены в реестр СИ РБ и были закуплены до введения в действие ТР, при этом их градуировка была выполнена во внесистемных единицах измерений, то в каком порядке должна осуществляться переградуировка данных СИ? Можно ли считать данное СИ (с новой шкалой) соответствующей записи в реестре СИ?

Ответ: К сожалению, приборы, отградуированные во внесистемных единицах, допускаться к использованию не будут. В исключительных случаях вопрос о применении таких приборов может быть рассмотрен Госстандартом Республики Беларусь.

Вопрос 5: Как быть со старыми шкалами средств измерений, проградуированных в кПа?

Ответ: В ТР 2007/003/BY Приложение 2 определена единица измерения давления – Па (паскаль). Единица кПа является кратной и также может использоваться.

Вопрос 6: Как обозначить шкалы средств измерений расхода газа, полученные из стран Евросоюза или США, если обозначение единиц расхода газа приводится для различных стандартных условий (ЕС приводит расход газа к 150С, США – к 00С, в Беларуси – к 200С)?

Ответ: При передаче, распределении, хранении, поставке и потреблении газа для учета его количества применяется единица измерения объема – кубический метр, приведенный к стандартным условиям (температуре 20 0С, давление 101,325 кПа). Стандартные условия оговорены в ГОСТ 30319.0-96 и в «Правилах учета природного газа», утвержденных Советом Министров РБ от 05.12.2008 г. №1934.

При получении средств измерений расхода газа из стран Евросоюза необходимо заказывать проведение поверки (калибровки) для стандартных условий, которые приняты в РБ и странах СНГ.

Вопрос 7: В ТР 2007/003/BY отсутствует распространенная у военных единица измерения угла  – тысячная. В этих единицах градуированы бинокли и все артиллерийские приборы: панорамы, буссоли, прицелы, дальномеры и т.п. В таблицах стрельбы и прочей документации – также тысячные. Что делать?

Ответ: В артиллерии для быстрых практических вычислений удобнее использовать тысячные. Тысячная – это расчетная величина плоского угла, применяемая в военно-стрелковом деле для приблизительного вычисления расстояний для небольших углов (до 15 градусов).

1 тысячная = 0,06 градуса = 3,6 угловой минуты

Единицы плоского угла – градус, минута и секунда – допускаются к применению наравне с единицами Международной системы единиц (ТР 2007/003/BY Приложение 4).

Вопрос 8: При использовании единицы мутности жидкости (ЕМ/дм3), выражающей концентрацию суспензии, можно ли сделать ссылку на ТР 2007/003/BY статья 3 (пункт 2)?

Ответ: При использовании единицы мутности жидкости (ЕМ/дм3) можно делать ссылку на ТР 2007/003/BY статья 3 (пункт 2)  для выражения результатов измерений при наличии ТНПА, действующих на территории Республики Беларусь и устанавливающих метод определения мутности. Концентрацию в образце мутности достигают взвешиванием, поэтому есть прямая связь с ТР.

В последнее время во всем мире в качестве основной утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину. Результат измерения выражают в ЕМ/дм3 (единицы мутности на дм3) при использовании основной стандартной суспензии формазина.

Последнюю единицу измерения называют Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (Formazine Turbidity Unit). В соответствии с ISO 7027:99 «Качество воды. Определение помутнения» при определении мутности по формазину фотометрическим методом единицей измерения мутности является FNU.

Агенство по Охране Окружающей Среды США и Всемирная Организация Здравоохранения используют единицу измерения мутности NTU. Соотношение между единицами измерения мутности следующее:

1 FTU = 1 ЕМФ = 1FNU =1 NTU

В соответствии с ГОСТ 3351- 74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности» 1 ЕМФ = 1 ЕМ/дм3 = 0,58 мг/ дм3.

Таким образом, единицы измерения мутности характеризует количество взвешенных частиц в единице объема и прослеживаются к единицам измерения СИ величин «масса» и «объем» и могут быть использованы для измерения мутности.

Вопрос 9: Разъясните правомерность применения средств измерений в Республике Беларусь градуированных во внесистемных единицах (рад – поглощенная доза ионизирующего излучения; бэр – эквивалентная доза ионизирующего излучения; рентген – экспозиционная доза) для целей гражданской обороны?

Ответ: Решается. Сделан запрос в Госстандарт.

Вопрос 10: Допускается ли применение единицы измерения «стокс» при измерениях кинематической вязкости? В техническом регламенте данная единица не упоминается.

Ответ: Ст – единица кинематической вязкости, входящая в систему единиц СГС. В Беларуси используется система единиц SI.

1 Ст = см²/с = 10−4 м²/с (на практике чаще применяется сантистокс (сСт, cSt): 1 сСт = 1 мм²/с.

Использование данной единицы не рекомендуется, если только измерительное оборудование не может быть перенастроено на работу в м²/с или отсутствуют стандартные образцы для калибровки с вязкостью в единицах SI. 

Вопрос 11: В техническом регламенте не упоминается единица измерения энергии калория «кал», используемая при указании энергетической ценности продуктов питания при маркировке. Значит ли это, что энергетическую ценность продуктов питания необходимо указывать в джоулях?

Ответ: Согласно ТР – в джоулях. В Беларуси и странах СНГ энергетическая ценность продуктов питания традиционно указывается в калориях. В связи с этим считаем возможным оставить калории для расчета энергетической ценности продуктов питания, как устоявшуюся единицу (по аналогии с мм.

рт.ст.). На продуктах питания следует указывать энергетическую ценность и в калориях и в джоулях, как это делается за рубежом. (Для пересчета можно использовать следующие стандартные справочные данные: 1 ккал = 4.1868 * 103 Дж /международная шкала/ или 1 ккал = 4.184 * 103 Дж /термохимическая шкала/).

Вопрос 12: В соответствии с п.14 Приложенния 8 как правильно указать диапазон числовых значений величины в тексте, выраженных в одних единицах?

Ответ: Следует применять запись следующего вида: 20 – 100 кПа, 10 % – 100 %. Согласно ГОСТ 2.

105-95, если в тексте документа приводят диапазон числовых значений физической величины, выраженных в одной и той же единице физической величины, используют запись вида, например, от 20 до 100 кПа, от 10 % до 100 %, от минус 2 0С до 15 0С (в тескте знак “-” пишется словом “минус”). Также см. СТБ 1988 и ТКП 1.5 (презентация на семинар для пищевой промышленности).

Учитывая международные рекомендации* (только при работе с зарубежными партнерами), при записи диапазона измерений (величин) следует избегать применения круглых скобок для обозначения диапазона чисел (практикуемая в республике форма записи, например, (5 – 20) 0С, что может интерпретироваться как математическая запись, и использовать вместо них квадратные скобки. Также рекомендуется использовать вместо длинного тире, разделяющего числовые значения, троеточие «…» или предлог «до», во избежание интерпретации длинного тире как математического знака  «минус», т.е. форма записи может иметь вид [20…100] кПа или от  20 до 100 кПа.

Согласно CIPM MRA-D-04 “Калибровочные и измерительные возможности в контексте Соглашения CIPMMRA”: Параметры часто представлены диапазонами величин.

Используйте стандартное представление ISO для диапазонов значений: единицу необходимо указывать на обоих концах диапазона.

Кроме того, вместо “-” используйте “to”, так как “-” можно принять за знак “минус” (например, спецификацию параметра “Frequency” (Частота), “10 – 20 Hz”, необходимо записывать как “10 Hz to 20 Hz”), т.е. требование аналогично записи “от…до…”.

Однако и в этой форме записи есть нюанс, например, “10 to 2 ml” (с учетом английской грамматики) может означать пропорцию смешивания двух веществ, т.е. пропорция 10 к 2. Для информации см. лекцию NIST по представлению числовых значений (загрузить PDF).

* – Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication 811 2008 Edition, Ambler Thompson and Barry N. Taylor (загрузить PDF)

На текущий момент нет согласованности с представлением диапазонов отрицательных чисел в таблицах, например, “-20 0С – – 30 0С”. Удобнее читалось бы “-20 0С … – 30 0С” или “от…до…”.

Кроме того неплохо бы указать в ТНПА, что круглые скобки означают “крайние цифры интервала включительно”. Такая же запись должна быть в отношении предлога “до”, поскольку возникают моменты когда “до” интерпретируется “меньше” указанного значения, т.е.

от 2 до 10 будет читаться как от 2 до 9,999, но при равенстве 10 считается превышением нормы. 

Вопрос 13: Можно ли использовать единицу литр вместо дм3?

Ответ: С 1901 значение литра было установлено как 1.000 029~ дм3, что указывало на то, что 1 мл не равен 1 см3 (поздние измерения подтвердили данное различие);[Stott V. Proc. Roy. Soc. London Ser. A Vol. 186, 200-4 (1946)], [Nature Vol. 65, 538 (1902)]).

Литр – внесистемная единица, допущенная к применению наряду с единицами SI. Для большинства научных задач принято считать 1 литр равным 1 дм3, однако представляет определенные проблемы для вычисления объема мер вместимости.

При работе с результатами измерений, выраженными более 5 цифрами после запятой, разность 1 литра и дм3 влияет на 5 знак результирующего значения (вычисление объема, плотности и т.п.). Там, где требуется точность более 5 знаков после запятой, наиболее подходяще и рекомендуется использовать дм3.

1964 год 12 Генеральная Конференция Мер и Весов (www.bipm.

org ): «принимая во внимание решение 13 11 ГКМВ 1960 года и Рекомендации, принятые ГКМВ в 1961 году, отменяет определение литра 1901 года, принятое 3 ГКМВ, а также устанавливает, что слово “литр” может быть использовано как специальное название кубического дециметра и рекомендует не использовать литр в высокоточных измерениях» [Le Système International d'Unités (Sèvres, France: Bureau International de Poids et Mesures, 1985)]

>

Семинар организован и проведен отделом законодательной метрологии (metrol@belgim.by) и отделом научно-технической информации (lenko@belgim.by) 15.12.2009. Ответы отражают мнение специалистов БелГИМ. Право разъяснять вопросы применения технического регламента предоставлено Госстандарту (управление метрологии Госстандарта 2332935).

Источник: http://old.belgim.by/1419/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.