Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха

1. Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха

2. Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха ГОСТ 17.2.3.01-86

Стационарный пост наблюдений — это специально
оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура,
необходимая для регистрации концентраций загрязняющих
веществ и метеорологических параметров по установленной
программе.
Из числа стационарных постов выделяются опорные
стационарные посты, которые предназначены для выявления
долговременных изменений содержания основных или наиболее
распространенных загрязняющих веществ.
Задачи мониторинговых исследований : оценка средней месячной,
сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций,
вероятности возникновения концентраций, превышающих ПДК,
и др.

3. Категории постов наблюдений за загрязнением атмосферы

Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной
регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного
отбора проб воздуха для последующего анализа.
Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные
посты, которые предназначены для выявления долговременных
изменений содержания основных и наиболее распространенных
загрязняющих веществ.
Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха
в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые
проводятся с помощью передвижного оборудования.
Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб
под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния
данного источника.

4.

5. Перед установкой поста следует проанализировать:

• расчетные поля концентраций по всем ингредиентам от
совокупности выбросов всех стационарных и передвижных
источников;
• особенности застройки и рельефа местности;
• перспективы развития жилой застройки и расширения
предприятий;
• функциональные особенности выбранной зоны;
• плотность населения;
• метеорологические условия данной местности и др.
Пост должен находиться вне аэродинамической тени зданий и
зоны зеленых насаждений, его территория должна хорошо
проветриваться,
не
подвергаться
влиянию
близкорасположенных низких источников (стоянок автомашин,
мелких предприятий с низкими выбросами и т. п.).

6.

Количество стационарных постов в каком-либо городе
(населенном пункте) определяется численностью населения,
рельефом местности, особенностями промышленности,
функциональной структурой (жилая, промышленная, зеленая
зона и т.д.), пространственной и временной изменчивостью
полей концентраций вредных веществ.
Исходя из численности населения количество постов
определяется следующим образом :
Численность населения, тыс. чел.<50
50—100 100—200
200—500
Количество постов
1
2
3
3—5
Численность населения, тыс. чел. . 500—1000
1000—2000 >2000
Количество постов
5—10
10—15
15—20

7. Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха

Для населенных пунктов со сложным рельефом и
большим
числом
источников
рекомендуется
устанавливать один пост на каждые 5—10 км2.
Чтобы информация о загрязнении воздуха учитывала
особенности города, рекомендуется ставить посты
наблюдений в различных функциональных зонах —
жилой, промышленной и селитебной. В городах с
большой интенсивностью движения автотранспорта
посты
устанавливаются
также
вблизи
автомагистралей.

8. Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха

На
стационарных постах наблюдения за загрязнением
атмосферного воздуха и метеорологическими параметрами
должны проводиться круглогодично, во все сезоны, независимо
от погодных условий. Для постов наблюдений, как правило,
устанавливаются три программы наблюдений: полная, неполная
и сокращенная. По полной программе наблюдения проводятся
ежедневно (выходные — воскресенья, субботы — чередуются)
в 1, 7, 13 и 19 ч местного декретного времени либо по
скользящему графику: вторник, четверг, суббота — 7, 10, 13 ч,
понедельник, среда, пятница — 15, 18, 21 ч. Наблюдения по
первой программе предусматривают измерения содержания в
воздухе как основных, так и специфических загрязняющих
веществ. По неполной программе наблюдения проводятся
ежедневно (воскресенья и субботы чередуются), но только в 7,
13 и 19 ч местного декретного времени.

9. Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха

В районах, где температура воздуха ниже 45°С,
наблюдения проводятся по сокращенной программе
ежедневно, кроме воскресенья, в 7 и 13 ч по
местному декретному времени. Наблюдения по
сокращенной программе допускается проводить
также
в
местах,
где
средние
месячные
концентрации меньше 1/20 ПДКм. р. или меньше
нижнего предела диапазона измерений примеси
используемым методом.
При неблагоприятных метеорологических условиях
(туман, продолжительная инверсия температур и
др.) отбор проб воздуха на всех постах наблюдений
должен производиться через каждые 3 часа

10. Суточная программа

отбора проб предназначена для получения информации о
среднесуточной концентрации. В отличие от полной
программы наблюдения в этом случае проводятся путем
непрерывного суточного отбора проб, при этом исключается
получение разовых значений концентрации. Все программы
наблюдений
позволяют
получать
информацию
о
среднемесячных, среднегодовых и средних концентрациях за
более длительный период.

11. Стационарный пункт контроля радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха

представляет собой либо стационарный павильон типа
ПОСТ.
Устанавливается
на
специально
оборудованных гидрометеорологических станциях
(ГМС), огороженных металлической сеткой с
размером ячеек 10х10 см. Площадь огороженной
площадки составляет 5x10 м, а высота сетки— 1,2—
1,5 м. Площадка должна располагаться на расстоянии
не менее десяти высот до ближайшего здания и не
менее 30 м от дорог. Площадка должна иметь
травяной покров. Не допускается высаживание
других растений, тем более кустарников и деревьев.

12. Стационарный пункт контроля радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха

На территории ГМС не ближе 4 м от домика и
ограды устанавливается марлевый планшет
для сбора радиоактивных выпадений и
термолюминесцентный дозиметр. Установку
для отбора проб воздуха лучше размещать в
специальной будке с жалюзи, приподнятой
над поверхностью земли на 80—100 см.
Выброс воздуха, прошедшего через фильтры
должен производиться обязательно в
противоположную от планшета сторону.

13. Стационарный пункт контроля радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха

Наблюдение за радиоактивностью атмосферного
воздуха осуществляется систематически круглый год.
Смена марли на планшетах и вертикальных экранах,
а также фильтров в установках производится
ежедневно в 7 ч 30 мин утра по местному
декретному времени. С фильтрующих установок
фильтры могут сниматься как через 24 ч — в 7 ч 30
мин,— так и через 12 ч, т.е. два раза в сутки. При
двухразовом отборе установлено время работы
установок с 7 ч 30 мин до 13 ч 30 мин и с 19 ч 30 мин
до 1 ч 30 мин.

14. Маршрутный пост наблюдений

— место на определенном маршруте в городе. Он предназначен
для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной
точке местности при наблюдениях, которые проводятся с
помощью
передвижной
аппаратуры
с
помощью
автолабораторий. Такая передвижная лаборатория имеет
производительность около 5000 отборов проб в год, в день на
такой машине можно произвести отбор 8 - 10 проб воздуха.
Порядок объезда маршрутных постов ежемесячно меняется
таким образом, чтобы отбор проб воздуха на каждом пункте
проводился в разное время суток. Например, в первый месяц
машина объезжает посты в порядке возрастания номеров, во
втором - в порядке их убывания, а в третий - c середины
маршрута к концу и от начала к середине и т. д.

15. Передвижной (подфакельный) пост

предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью
выявления зоны влияния данного источника.
Подфакельные наблюдения осуществляются по специально разрабатываемым
программам и маршрутам за специфическими загрязняющими веществами,
характерными для выбросов данного предприятия.
Места отбора проб при подфакельных наблюдениях выбирают на разных
расстояниях от источника загрязнения с учетом закономерностей
распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Отбор проб воздуха
производится последовательно по направлению ветра на расстояниях 0,2—
0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15 и 20 км от стационарного источника выброса, а
также с наветренной стороны источника. Наблюдения под факелом
проводятся за типичными для данного предприятия ингредиентами с учётом
объема выбросов и их токсичности. В зоне максимального загрязнения (по
данным расчетов и экспериментальных замеров) отбирается не менее 60 проб
воздуха, а в других зонах минимум должен быть не меньше 25. Отбор проб
воздуха при проведении подфакельных наблюдений производится на высоте 1,5
м от поверхности земли в течение 20 мин. не менее чем в трех точках
одновременно. В течение рабочего дня под факелом можно отобрать пробы
последовательно в 5—8 точках.

16. Расположение постов в г. Барнауле

17. Методы отбора проб атмосферного воздуха для лабораторного анализа

Отбор
проб
атмосферного
воздуха
осуществляется аспирационным способом
путем
пропускания
воздуха
через
поглотительный прибор с определенной
скоростью
или
заполнения
сосудов
ограниченной емкости. Для исследования
газообразных примесей пригодны оба
метода, а для исследования примесей в
виде аэрозолей (пыли) — только первый.

18. Методы отбора проб атмосферного воздуха для лабораторного анализа

В
результате
пропускания
воздуха
через
поглотительный
прибор
осуществляется
концентрирование анализируемого вещества в
поглотительной среде.
Для достоверного определения концентрации вещества
расход воздуха должен составлять десятки и сотни
литров в минуту. Пробы подразделяются на
разовые (период отбора 20 мин) и средние суточные
(определяются путем осреднения не менее четырех
разовых проб атмосферного воздуха, отобранных
через равные промежутки времени в течение суток).

19. Методы отбора проб атмосферного воздуха для лабораторного анализа

Обычно для получения средних суточных
значений
концентрации
загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе пробы
воздуха отбирают в 7, 13, 19 и 01 ч по
местному декретному времени. Средняя
суточная концентрация может быть получена
и при более частых отборах проб воздуха в
течение суток, но обязательно через равные
промежутки времени. Наилучшим способом
получения средних суточных значений
является непрерывный отбор проб воздуха
в течение суток.

20. Методы отбора проб атмосферного воздуха для лабораторного анализа

Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы,
пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие
воздух, а также устройства, регистрирующие объем
пропускаемого воздуха (реометры, ротаметры и другие
расходомеры).
В стационарных пунктах (лабораториях типа ПОСТ) системы
отбора проб воздуха обеспечивают разовый отбор проб для
исследования газовых примесей, сажи, пыли и аэрозолей.
Система отбора проб воздуха для анализа газовых примесей и
сажи
состоит
из
воздуховода,
который
снабжен
нагревательным
устройством
c
терморегулятором,
распределительной
гребенки
для
подключения
поглотительных приборов и двух электроаспираторов

21. Аспираторы

22. Отбор проб атмосферного воздуха для лабораторного анализа

На специальных автомашинах отбор проб воздуха на газовые и
пылевые примеси производится также по независимым
каналам.
Некоторые
технологические
и
технические
особенности аспирации воздуха в полевых (нестационарных)
условиях производятся с помощью либо двигателя внутреннего
сгорания автомобиля, либо пылесоса. Если нет возможности с
помощью длинного кабеля подключить пылесос к внешнему
источнику питания, применяется бензоагрегат.
Автомобильный аспиратор устанавливается на выносном
штативе с наветренной стороны, на высоте 1,5 м от
поверхности земли. Насадка аспиратора обязательно должна
быть направлена в сторону набегающего потока воздуха. Если в
качестве воздушного насоса взят двигатель автомобиля,
необходимо исключить попадание выхлопных газов на фильтр
или другой поглотительный прибор.

23. Автомобильный аспиратор

24. Поглотительные приборы

Важным элементом систем пробоотбора атмосферного
воздуха являются поглотительные приборы,
которые в зависимости от агрегатного состояния
улавливаемых веществ можно разделить на две
группы: для газообразных веществ и для аэрозолей
(пыли). В связи со значительной агрессивностью
химических веществ, улавливаемых из воздуха,
поглотительные приборы изготавливаются чаще
всего из стекла. На риспоказаны наиболее часто
используемые стеклянные поглотительные приборы,
предназначенные для улавливания анализируемых
газообразных веществ в поглотительные растворы
(1 - 5), на твердую поглощающую среду (6 - 10) и
просто в стеклянные емкости (11 - 13).

25. Поглотительные приборы

Приборы с поглотительными растворами: 1
— U-образный с пористой пластинкой, 2 —
Рыхтера, 3 — Полежаева, 4 — Зайцева, 5 —
модернизированный Зайцева; приборы с
твердыми зернистыми сорбентами: 6 —
модель системы НИИгигиены им. Ф. Ф.
Эрисмана, 7 — Яворского, 8 — типа
дрекселя с пористой пластинкой, 9 —
трубка с пористой пластинкой, 10 —
сорбционная трубка; приборы-емкости: 11
делительная воронка, 12 — пипетка, 13 —
баллон
.

26. Стеклянные емкости

используются чаще всего при отборе проб воздуха для определения
содержания оксида углерода и других газовых примесей,
особенно таких, природа которых не установлена. Заполнение
стеклянных емкостей анализируемым воздухом производится,
как правило, следующими тремя способами:
• продуванием сосуда 10-кратным объемом анализируемого
воздуха, после чего сосуд закрывается;
• вакуумным способом: из герметически закрывающихся сосудов
воздух откачивается с помощью водоструйного или
диффузионного насоса, после чего сосуд закрывается. Его
открывают в месте отбора пробы и затем снова закрывают;
• замещением предварительно залитой в сосуд инертной
жидкости воздухом; после того как жидкость вылилась, сосуд
закрывается.

27. Приборы с поглотительными растворами

основаны на растворении или химической реакции
анализируемого
газообразного
вещества
в
поглотительном
растворе.
Эффективность
поглощения обеспечивается как за счет удлинения
пути газовоздушного потока в поглотительном
растворе (поглотительные приборы Зайцева и
Полежаева), так и за счет увеличения контакта с
поглотительным раствором в результате разбиения
потока
на
мелкие
пузырьки
(U-образный
поглотитель с пористой пластинкой и по глотитель
Рыхтера). Скорость аспирации в поглотителях 3 и 4
— 0,5 л/мин; 5 — 3 л/мин; 1—4 л/мин, а 2 — до 50
л/мин.

28. Приборы, в которых улавливание примеси осуществляется на твердых зернистых сорбентах

(силикагель, алюмогель, измельченное стекло и др.), в зависимости
от подвижности сорбента принято классифицировать на
поглотительные приборы с неподвижным слоем твердых
сорбентов (5, 9) и поглотительные приборы с «кипящим» слоем
твердых сорбентов (6, 7). В последних типах поглотителей
прокачиваемый воздух, проходя через слой сорбента, приводит
его в движение, что повышает эффективность поглощения
анализируемого вещества из воздуха. Однако для легколетучих
веществ применение поглотительных приборов с «кипящим»
слоем не рекомендуется. Они будут выдуваться из
поглотительного прибора.
Широкое распространение находят сорбционные трубки (10),
предложенные Главной геофизической обсерваторией им. А. И.
Воейкова,
которые
могут
долго
храниться
перед
использованием и легко транспортируются.

29. Поглотительные приборы с фильтром

Для улавливания из атмосферного воздуха взвешенных частиц: аэрозолей
и крупных частиц пыли — применяются поглотительные приборы,
основным элементом которых является фильтр. Фильтродержатели
представляют собой трубы либо металлические, либо изготовленные из
других материалов. В зависимости от условий отбора проб и характера
анализируемого вещества используются самые разнообразные
фильтры:
бумажные,
мембранные,
стекловолокнистые,
из
ультратонких волокнистых полимерных материалов Рациональный
выбор фильтров позволяет с очень высокой эффективностью (не ниже
99 %) улавливать взвешенные в воздухе частицы при самых разных
скоростях прокачивания и концентрациях анализируемых веществ в
атмосферном воздухе.
При выборе фильтра следует учитывать стойкость материала
фильтра по отношению к анализируемым веществам. Так, например,
фильтр АФА-ХП не следует устанавливать для отбора аэрозолей кислот
и щелочей. Фильтры на основе материалов типа ФПП, наоборот, стойки
по отношению к кислотам и щелочам, но подвержены воздействию
паров масел и органических растворителей

30. Отбор проб атмосферного воздуха для лабораторного анализа

Отбор разовых проб производится в поглотительные приборы,
которые
с
помощью
шлангов
присоединяются
к
электроаспиратору. При отборе газообразных проб воздуха, для
защиты ротаметров от брызг поглотительного раствора к
выходным штуцерам присоединяют защитные патроны,
заполненные силикагелем с диаметром зерен 0,5—3,0 мм.
Иногда для задержки мешающих анализу аэрозолей перед
поглотительным прибором устанавливают фильтры.
При отрицательных температурах наружного воздуха включают
обогреватель
подводящей
трубки,
снабженный
терморегулятором. В полевых условиях нагревание воздуха
контролируется с помощью термометра, вставленного в
специальный тройник между ротаметром и защитным патроном
с силикагелем

31. Отбор проб оксидов азота

Часто бывает необходимо знание содержания в
воздухе как диоксида, так и оксида азота,
раздельно. В этом случае между двумя
поглотителями (U-образные или сорбционные
трубки) устанавливается U-образная трубка
с окислителем. Схема такой установки для
одновременного определения концентраций
оксида и диоксида азота показана на рис. С
помощью такой установки производится
последовательный отбор проб диоксида азота.

32. Отбор проб оксидов азота

I, II — поглотители диоксида азота; III — окислитель оксида азота; 1 —
регулятор влажности (смесь водного и безводного ацетата натрия); 2 —
носитель с окислителем (носитель — сферохром, окислитель —
хромовый ангидрид); 3 — стекловолокно
.

33. Отбор проб оксидов азота

В первый поглотительный прибор поступает смесь
оксида
и
диоксида
азота;
диоксид
азота
адсорбируется, а оксид азота поступает в U-образную
трубку, где при помощи окислителя переходит в
диоксид азота с эффективностью 98,5 %.
Используемый в U-образной трубке регулятор
влажности
обеспечивает
долговременность
и
эффективность работы окислителя. В процессе
работы цвет окислителя изменяется от желтого до
зеленовато-коричневого, что свидетельствует о
необходимости его замены.

34. Отбор проб СО

Оксид углерода отбирается, как правило, в газовые
пипетки и резиновые камеры. Через газовые пипетки
прокачивается предварительно 10-кратный объем
исследуемого воздуха, а затем концы пипетки
герметизируются с помощью зажимов и заглушек. В
камеры воздух отбирается несколько раз в течение
20-минутного интервала. Перед отбором пробы
воздуха из груши пульверизатора вытесняется воздух
путем ее сжатия (3—5-кратного). Заполненная
резиновая камера (примерно до диаметра 20 см)
герметизируется с помощью зажимов и заглушек.
Использовать для отбора проб воздуха насосы,
смазанные маслом, категорически запрещается.

35. Отбор разовых проб пыли

производится
на
фильтрующие
материалы,
закрепленные в фильтродержателях, которые входят
в комплекты оборудования стационарных и
передвижных постов наблюдений загрязнения
атмосферного воздуха. Чтобы свести к минимуму
ошибки измерения концентраций высокодисперсных
аэрозолей, нужно хорошо подобрать фильтры и
производить отбор при заданных скоростях и
времени отбора в изокинетических условиях:
скорость должна быть такова, чтобы скорость
движения воздуха в ротаметре не была меньше
скорости ветра в месте отбора. Для этого
используются конусные насадки разных диаметров.

36. Отбор разовых проб пыли

Фильтр
доводится
до
постоянной
массы
(выдерживается 2 ч в весовой), взвешивается и
устанавливается на сетке фильтродержателя.
Пробоотборник выводится через люк в стенке
лаборатории ПОСТ в сторону ветра и зажимается.
Включается пылесос, секундомер, устанавливается
нужная скорость отбора пробы с помощью
реометра. После отбора насос выключается и
вынимается пробоотборник. Из пробоотборника с
помощью
пинцета
извлекается
фильтр,
складывается вчетверо запыленной поверхностью
внутрь и вкладывается в тот же пакет, в котором
находился до отбора пробы

37. Отбор разовых проб пыли

После доставки фильтра в лабораторию, он доводится до постоянной
массы путем выдерживания либо в эксикаторе в течение 2 ч над
плавленым хлористым кальцием, либо в сушильном шкафу при
температуре 40—50 °С в течение 30— 50 мин. После высушивания
фильтр в течение 2 ч выдерживается в весовой под стеклянным
колпаком и снова взвешивается. Количество пыли находится из
разности массы фильтра до и после прокачивания через него
анализируемого воздуха.
На пакете, в котором находится фильтр, следует записать: город, номер
пункта отбора, номер фильтра, дату и время отбора, начальную и
конечную массу фильтра, скорость аспирации, температуру и
атмосферное давление в период отбора пробы. Проба пыли на фильтре
может использоваться целиком или частично (после разделения на
необходимое число равных частей) для проведения различных
анализов, в том числе для определения содержания растворимых
веществ, металлов и т.д. Если анализ состава пробы не производится, то
фильтр в пакете сдается на бессрочное хранение.

38. Для определения средней суточной концентрации

газообразных вредных веществ воздух прокачивается через
поглотительные приборы, как правило, по 20 мин 4 раза и более
в течение суток через равные интервалы времени. Такой
пробоотбор в значительной степени исключает ошибки,
связанные со снижением эффективности улавливания
газообразного анализируемого вещества через один и тот же
поглотительный прибор. Эти ошибки могут быть вызваны
испарением
поглотительного
раствора,
улетучиванием
контролируемой примеси и другими причинами.
Отбор проб аэрозольных загрязняющих веществ и пыли может
производиться непрерывно в течение суток либо дискретно,
как и отбор проб газообразных загрязняющих веществ. При
дискретном отборе фильтр можно не вынимать из
держателя, чтобы его не загрязнить или не повредить.