Определение содержания аммиака, фенола, формальдегида и твердых частиц в воздухе исследуемых постов г. Гомеля

2.2.1 Методика определения твердых частиц

Общая часть

Методика предназначена для определения массовой концентрации пыли в атмосферном воздухе. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций пыли при удельном расходе воздуха 5 дм³/(мин·см³) в диапазонах: 0,26 - 50 мг/м³ (разовая); 0,007 - 0,69 мг/м³ (суточная).

Метод основан на определении массы взвешенных частиц пыли, задержанных фильтром из ткани ФПП при прохождении через него определенного объема воздуха.

Выполнение измерений

Отбор пробы для определения разовой концентрации отбор производится в течение 20 мин. Предельная пылеемкость фильтра из ткани ФПП составляет 5 мг/см².

Перед взвешиванием фильтры не менее часа выдерживают в помещении, где производится взвешивание. Если отбор пробы проводился при относительной влажности воздуха, близкой к 100%, то фильтр доводят до постоянной массы. Для этого его необходимо поместить в стеклянной чашке в эксикатор с плавленым хлористым кальцием на 2 ч или в сушильный шкаф с температурой 40 - 50 °С на 30 - 50 мин, а затем выдержать 40 - 50 мин в помещении, где производится взвешивание.

Взвешенные фильтры с накопленной на них пылью вкладывают в те же пакеты из кальки и полиэтилена, на которые шариковой ручкой наносят значение конечной массы фильтра с пылью. Если после взвешивания и занесения всех данных о пробе в рабочий журнал фильтры не направляются на анализ элементного состава, то они тщательно запаковываются в кальку и сдаются на бессрочное хранение. Номер поста, дата и срок отбора записываются на конвертах.

Вычисление результатов измерений

Массовую концентрацию (с, мг/м³) взвешенных частиц в воздухе вычисляют по формуле

где: с - массовая концентрация (мг/м3) твердых частиц в воздухе

V_a - объём раствора, взятого на анализ, см³

V_p - общий объём раствора пробы, см³

V_о - объём пробы воздуха, приведенный к н. у., дм³[44].

2.2.2 Методика определения аммиака

Общая часть

Метод предназначен для определения в атмосферном воздухе концентрации аммиака в диапазоне 0,01 - 2,5 мг/м³ при объёме пробы 40 дм³. Используется для измерения разовых среднесуточных концентраций.

Приготовление растворов

1 Вода дистиллированная, деионизированная. При измерении концентраций аммиака в атмосферном воздухе используется только свежеприготовленная деионизированная вода.

2 Поглотительный раствор. 0,5 см³ серной кислоты (р = 1,87 г/см³) растворяют в 1 дм³деионизированной воды. Раствор хранят в склянке с тубусом. Склянка закрыта пробкой со стеклянной трубкой, заполненной кристаллами щавелевой кислоты.

3 Калия йодид, 10%-ный раствор. 10 г йодида калия растворяют в деионизированной воде. Объём доводят до 100 см³ водой.

4 Кислота серная, раствор 1:9. К 90 см деионизированной воды осторожно добавляют 10 см³ концентрированной серной кислоты.

5 Тиосульфат натрия, раствор (0,1 моль/л). Готовят из стандарт-титра.

6 Фенольный реактив. 5 г свежеперегнанного фенола, 0,025 г нитропруссида натрия, 0,1 г салициловой кислоты растворяют в 100 см³ воды. Реактив пригоден к употреблению в течение 6 мес. при хранении в холодильнике (температура 4 - 6 °С) в герметичной упаковке.

Примечание: Температура кипения фенола 181,4 °С, поэтому при перегонке необходима теплоизоляция верхней части колбы. Первую и последнюю трети отогнанного фенола отбрасывают, а среднюю фракцию собирают в пробирку с притёртой пробкой.

7 Крахмал, 0,5%-ный раствор. 0,25 г крахмала перемешивают с 10см³ воды до получения равномерной взвеси. К 40 см воды, нагретой до 60-70 °С, прибавляют при непрерывном помешивании взвесь крахмала, кипятят 1мин и охлаждают.

8 Раствор гипохлорита. 100 г порошкообразной хлорной извести размешивают в течение 15 мин со 170 см деионизированной воды, прибавляют 70 г карбоната натрия, растворённого в 170 см³ воды. При этом масса вначале загустевает, затем разжижается. Её фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через фильтр «синяя лента» и в фильтрате определяют массовую долю «активного» хлора. Для этого 20 см³ раствора переносят в колбу для титрования с притёртой пробкой, прибавляют 10 см³ раствора серной кислоты 1:9 и 10 см³ 10%-ного раствора йодида калия. Колбу закрывают и оставляют на 10 мин в тёмном месте. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ до получения слабо-жёлтой окраски. Прибавив несколько капель раствора крахмала, продолжают титрование до обесцвечивания раствора. 1 см³ раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ соответствует массе хлора 0,00354 г. Раствор гипохлорита должен иметь массовую долю «активного» хлора 0,6 - 0,8 % (т.е. 0,006 - 0,008r/cм³). Применьшей доле хлора для приготовления раствора следует взять большую массу хлорной извести, при большей - разбавить полученный раствор деионизированной водой.

9 Гипохлоритный реактив. К 100 см³ раствора гипохлорита ( см. перечисление 8) добавляют 4 г гидроксида натрия. В случае выпадения осадка раствор фильтруют под вакуумом.

9а Гипохлоритный реактив можно приготовить также следующим образом: 10 г гидроксида натрия и 11,7 г хлорида натрия растворяют в 100 см³ деионизированной воды, насыщенной хлором с массовой долей 0,6-0,8 %. Реактив пригоден к употреблению в течение 6 мес.

10 Исходный раствор для градуировки (р=100 мкг/см³). 0,31 - 41 г хлорида аммония, высушенного при температуре 100 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят объём до метки деионизированной водой и тщательно перемешивают. Полученный раствор хлорида аммония соответствует раствору с массовой концентрацией аммиака 100 мкг/см³. Он пригоден в течение 2 мес.

11 Рабочий раствор для градуировки (р = 1 мкг/см³). 10cm³исходного раствора (см. перечисление 10) разбавляют в мерной колбе до 1000 см³ водой. Раствор готовят перед использованием.

Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы аммиака в пробе устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора хлорида аммония (см. перечисление 11).

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 50 см³. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор для градуировки в соответствии с таблицей 4, доводят объём деионизированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см³ каждого раствора для градуировки, 1 см³ фенольного реактива, перемешивают, вносят 0,5 см³гипохлоритного реактива и опять перемешивают.

Одновременно готовят нулевой раствор: 5 см³деионизированной воды, к которой прибавляют эти же реактивы, за исключением растворов для градуировки. Через 2 ч измеряют оптическую плотность по отношению к воде при 625 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 5 мм.

Таблица 4 - Растворы для установления градуировочной характеристики приопределении концентрации аммиака

№ раствора для градуировки	1	2	3	4	5	6
Объём рабочего раствора (р=мкг/см3), см3	1	2	4	6	10	20
Соответствует массе аммиака в 5 см3 раствора, мкг	0,1	0,2	0,4	0,6	1,0	2,0

Отбор проб

Для определения разовой концентрации аммиака исследуемый воздух аспирируют с расходом 2,0 дм³/мин в течение 20 мин через поглотительный прибор, содержащий 10 см³ поглотительного раствора.

Выполнение измерений

Уровень раствора доводят в поглотительном приборе до 10 см³деионизированной водой, раствор переливают в пробирку. Часть пробы объёмом 0,2 - 5 см³ (обычно 2 см³) переводят в пробирку с притёртой пробкой, доводят объём до 5 см³ поглотительным раствором и добавляют 1 см³ фенольного реактива. Всё перемешивают, вносят 0,5 см³гипохлоритного реактива и опять перемешивают. Через 2 ч измеряют оптическую плотность в кюветах с расстоянием между гранями 5 мм при длине волны 625 нм относительно воды. Одновременно готовят три нулевые пробы. Для этого к 5 см³ поглотительного раствора добавляют последовательно все реактивы, что при анализе проб. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,2. При проведении анализа необходимо тщательно следить за чистотой посуды, заглушек и измерительных кювет, качеством воды и реактивов. Массу аммиака в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб [45].

2.2.3 Методика определения фенола

Общая часть

Методика предназначена для определения концентрации фенола в атмосферном воздухе в диапазоне 0,004 - 0,2 мг/м³ при проведении разовых отборов (объем пробы 60 дм³).

Метод основан на улавливании фенола из воздуха раствором карбоната натрия и фотометрическом определении по азокрасителю, образующемуся при взаимодействии фенола с диазотированнымпаранитроанилином.

Все работы с фенолом необходимо проводить в вытяжном шкафу.

Приготовление растворов

1 Поглотительный раствор. 8 г карбоната натрия растворяют в 1000 см³ воды. Срок хранения раствора 6 мес.

2 Соляная кислота, 4 %-ный раствор. 9,1 см³ концентрированной соляной кислоты (с = 1,19) добавляют к 89,2 см³ воды.

3 Нитрит натрия, 25 %-ный раствор. 10 г нитрита натрия растворяют в 30 см³ воды. Раствор хранить в холодильнике.

4 Паранитроанилин, 0,1 %-ный раствор. 0,1 г паранитроанилина, предварительно высушенного при температуре 60 °С в течение 2 ч растворяют в 4 %-ном растворе соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 100 см³. Перед употреблением раствор охлаждают до 0 - 5 °С.

5 Диазотированныйпаранитроанилин. 12,5 см³ охлажденного раствора паранитроанилина приливают в мерную колбу вместимостью 50 см³, прибавляют постепенно 2,5 см³ раствора нитрита натрия и через несколько минут доводят объем до 50 см³ водой. Диазотированиепаранитроанилина следует проводить в вытяжном шкафу. Раствор может храниться в холодильнике не более 3 сут.

6 Фенол свежеперегнанный. Для перегонки фенола собирают установку, состоящую из колбы Вюрца, на конце отростка которой в качестве приемника устанавливают пробирку. Для обогрева колбы используют колбонагреватель или плитку с закрытой спиралью. Собирают фракцию, перегоняющуюся при температуре 182 °С. Все операции по перегонке фенола необходимо производить в вытяжном шкафу.

7 Исходный раствор для градуировочной характеристики. В мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают 20 - 30 см³ поглотительного раствора, точную навеску свежеперегнанного фенола (в пределах 20 - 50 мг) и доводят объем до 50 см³ поглотительным раствором. Рассчитывают концентрацию фенола в полученном растворе. Используют свежеприготовленный раствор.

8 Рабочий раствор для установления градуировочной характеристики с содержанием фенола 10 мкг/см³. Готовят перед установлением градуировочной характеристики из исходного раствора путем разбавления поглотительным раствором. Используют свежеприготовленный раствор.

Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы фенола в пробе, устанавливают по трем сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из восьми растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора фенола. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 100 см³. Для этого в каждую колбу приливают по 40 - 50 см³ поглотительного раствора, рабочий раствор в соответствии с табл. 5, доводят объем до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают.

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см³ каждого раствора и добавляют 0,4 см³диазотированногопаранитроанилина. Содержимое пробирок энергично встряхивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность растворов относительно воды при 494 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевых проб, в качестве которых используется 5 см³ поглотительного раствора.

Таблица 5 - Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации фенола

Номер раствора для градуировки	Объем рабочего раствора (с = 10 мкг/см3), см3	Масса фенола в 5 см3 раствора, мкг
1	0,4	0,2
2	0,8	0,4
3	1,6	0,8
4	2,0	1,0
5	4,0	2,0
6	8,0	4,0
7	1,0	8,0
8	20,0	10,0

Отбор проб

Для определения разовой концентрации фенола исследуемый воздух аспирируют с расходом 3 дм³/мин в течение 20 мин через поглотительный прибор Рихтера, заполненный 6 см³ поглотительного раствора. Срок хранения отобранных проб 12 ч.

Выполнение измерений

Уровень раствора в поглотительном приборе доводят дистиллированной водой до метки 6 см³. Переносят в пробирку 5 см³ этого раствора, добавляют 0,4 см³ раствора диазотированногопаранитроанилина. Содержимое энергично встряхивают и через 15 мин определяют оптическую плотность. Измерение производят в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при 494 нм относительно воды. Аналогично анализируют три нулевые пробы - 5 см³ поглотительного раствора. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевого раствора не должно превышать 0,01.

Массу фенола в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.

Вычисление результата измерений проводятся по формуле:

где: с - массовая концентрация (мг/м3) взвешенных частиц в воздухе

V_a - объём раствора, взятого на анализ, см³

V_p - общий объём раствора пробы, см³

V_о - объём пробы воздуха, приведенный к н. у., дм³[38].

2.2.4 Методика определения формальдегида

Общая часть

Методика предназначена для определения концентрации формальдегида в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,01 - 0,3 мг/м³ при объеме пробы 20 дм³. Используется для измерения разовых концентраций.

Метод основан на улавливании формальдегида из воздуха раствором серной кислоты и его фотометрическом определении по образовавшемуся в результате взаимодействия в кислой среде формальдегида с фенилгидразингидрохлоридом и хлорамином Б окрашенному соединению.

Приготовление растворов

1 Вода дистиллированная. При измерении концентраций формальдегида в атмосферном воздухе используется свежеприготовленная дистиллированная вода.

2 Иод, раствор 0,05 моль/дм³ (0,1 н.). Готовят из стандарт-титра.

3 Крахмал, 0,5 %-ный раствор. 0,25 г крахмала смешивают с 10 см³ воды до получения равномерной взвеси. К 40 см³ воды, нагретой до 60 - 70 °С, прибавляют при непрерывном перемешивании взвесь крахмала, кипятят 1 мин и охлаждают.

4 Кислота серная, 20 %-ный раствор. К 80 см³ дистиллированной воды осторожно прибавляют 11 см³ концентрированной серной кислоты.

5 Кислота соляная, 10 %-ный раствор. К 78,1 см³ дистиллированной воды осторожно прибавляют 21,9 см³ концентрированной соляной кислоты.

6 Натрия гидроксид, 20 %-ный раствор. 20 г гидроксида натрия растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 100 см³.

7 Тиосульфат натрия, раствор 0,1 моль/дм³ (0,1 н.). Готовят из стандарт-титра.

8 Фенилгидразин солянокислый, 5 %-ный раствор. 5 г фенилгидразина солянокислого растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 100 см³. Раствор готовят в день анализа. При наличии мути фильтруют через фильтр «синяя лента».

9 Смесь этанола с фенилгидразином. К 10 см³ этанола приливают 2 см³ 5 %-ного раствора фенилгидразина и перемешивают.

10 Хлорамин Б, 0,5 %-ный раствор. 0,25 г хлорамина Б растворяют в дистиллированной воде. Объем доводят до 50 см³. Раствор готовят в день анализа.

11 Исходный раствор формальдегида (с = 10 мкг/см³). Готовят приблизительно 1 %-ный раствор формальдегида, для чего 2,5 см³ формалина растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см³ и затем точно определяют его концентрацию йодометрическим титрованием. Определив концентрацию формальдегида в растворе, соответствующим разбавлением готовят раствор, содержащий 10 мкг/см³ вещества.

12 Рабочий раствор формальдегида (с = 1 мкг/см³). 10 см³ исходного раствора (см. перечисление 11) разбавляют в мерной колбе до 100 см³ водой. Раствор готовят перед использованием.

13 Поглотительный раствор - серная кислота, раствор 0,005 моль/дм³. Готовят добавлением 0,27 см³ концентрированной серной кислоты к 1000 см³ дистиллированной воды.

Таблица 6 - Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации формальдегида

Номер раствора для градуировки	Объем рабочего раствора (с = 1 мкг/см3), см3	Объем исходного раствора (с = 10 мкг/см3), см3	Масса формальдегида в 5 см3 раствора, мкг
1	4	-	0,2
2	10	-	0,5
3	-	2	1,0
4	-	4	2,0
5	-	6	3,0
6	-	10	5,0

Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от концентрации формальдегида, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора формальдегида.

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 100 см³. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор формальдегида в соответствии с табл. 6, доводят объем поглотительным раствором до метки и тщательно перемешивают.

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см³ каждого раствора для градуировки, добавляют по 1,2 см³ свежеприготовленной смеси этанола с фенилгидразином, перемешивают. Через 15 мин добавляют 1 см³ 0,5 %-ного раствора хлорамина Б и опять перемешивают. Через 10 мин к каждой пробе добавляют по 2 см³ 20 %-ного раствора серной кислоты, перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 нмпо отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Одновременно проводят измерение оптической плотности нулевого раствора: 5 см³ поглотительного раствора, к которому добавлены те же реактивы. Действительные значения оптической плотности находят по разности оптических плотностей растворов для градуировки и нулевого раствора.

Отбор проб

Для определения разовой концентрации формальдегида исследуемый воздух аспирируют через поглотительный прибор Рихтера, заполненный 6 см³ поглотительного раствора с расходом 1 дм³/мин в течение 20 мин. Пробу анализируют в день отбора.

Выполнение измерений

В пробирку переносят 5 см³ раствора пробы, добавляют 1,2 см³ свежеприготовленной смеси этанола с фенилгидразином, перемешивают. Через 15 мин добавляют 1 см³ 0,5 %-ного раствора хлорамина и перемешивают. Через 10 мин к пробе добавляют 2 см³ 20 %-ного раствора серной кислоты и опять перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 нмпо отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. Аналогично анализируют три нулевые пробы, в качестве которых используют по 5 см³ поглотительного раствора. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,04.

Массу формальдегида в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.

Вычисление результата измерений проводят по формуле:



где: с - массовая концентрация (мг/м3) взвешенных частиц в воздухе

V_a - объём раствора, взятого на анализ, см³

V_p - общий объём раствора пробы, см³

V_о - объём пробы воздуха, приведенный к н.у., дм³[46].

загрязнение атмосферный аммиак фенол

3. Результаты и их обсуждение

Результаты исследований представлены в таблицах 7 и 8, диаграммах 1 - 3 и графике.

Таблица 7 («Сезонное содержание в воздухе некоторых токсикантов в местах отбора проб в 2010 году», мг/м³) показывает содержание твёрдых частиц, аммиака, фенола и формальдегида на четырёх постах.

Таблица 7 - Сезонное содержание в воздухе некоторых токсикантов в местах отбора проб в 2010 году

В миллиграммах на метр в кубе

Время отбора	Загрязняющие вещества
	твёрдые частицы	аммиак	фенол	формальдегид
	Пост №
	2	13	16	17	2	13	16	17	2	13	16	17	2	13	16	17
Зима	35,0	34,7	34,7	34,4	16,4	16,9	16,0	16,5	0,8	1,0	0,7	0,9	5,1	5,0	5,0	5,0
Весна	64,2	63,9	64,6	64,3	20,0	20,1	19,3	19,9	0,8	0,9	0,7	0,7	4,9	5,2	5,9	5,4
Лето	85,1	77,2	76,6	70,6	34,1	34,2	33,5	33,0	1,1	1,2	0,7	1,0	11,6	12,1	12,6	12,3
Осень	41,0	40,9	41,2	40,5	26,5	26,2	25,3	25,7	1,5	1,7	1,1	1,4	8,7	8,6	8,5	8,9
ПДК	50,0	40,0	3,0	8,0

Как видно из таблицы, содержание твёрдых частиц в зимний период колебалось от 34,4 мг/м³ на 17-м посту до 35,0 мг/м³ на 2-м посту. Превышения ПДК не наблюдалось.

В весенний период минимальное содержание наблюдалось на 13-м посту 63,9 (мг/м³). Максимальное было зафиксировано на 16-м посту и составляло 64,6 мг/м³. На всех постах в это время было отмечено превышение ПДК твёрдых частиц минимум на 13,9 мг/м³.

Летом 2010 года на всех постах было зафиксировано превышение ПДК твёрдых частиц. Исходя из данных наблюдения исследуемого токсиканта, минимальное его содержание в воздухе было отмечено на 17-м посту (34,4 мг/м³), а максимальное - на 2-м (85,1 мг/м³).

В осенний период 2010 года минимальное содержание твёрдых частиц было отмечено на 17-м посту (40,5 мг/м³), максимальное было зафиксировано на 16-м посту (41,2 мг/м³). Превышения ПДК твёрдых частиц в это время года не было.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что наибольшее содержание твёрдых частиц наблюдалось на постах №2 (ул. Карбышева, 10) и №16 (ул. Огоренко, 9).

Из всего вышеперечисленного можно сделать заключение о том, что за 2010-й год твёрдыми частицами в меньшей степени оказался загрязнённым пост №17, расположенный по адресу Пионерская, 5, а в больше степени - пост №2 по адресу Карбышева, 10. Максимально содержание твёрдых частиц на 2-м посту отмечалось дважды, в зимний и летний периоды, причём в летний период оно превысило ПДК по твёрдым чатицам на 35,1 мг/м³.

По содержанию аммиака из таблицы видно, что в зимний период 2010 года минимальная его концентрация наблюдалась на 13-м посту (ул. Курчатова, 9), максимальная была отмечена на 16-м посту и составила 16,9 мг/м³.

Весной минимальное содержание аммиака было отмечено на 16-м посту, максимальное - на 13-м посту (20,1 мг/м³).

Летом 2010 года содержание аммиака колебалось в пределах от 33,0 мг/м³ на 17-м посту до 34,2 мг/м³ на 13-м посту.

В осенний период минимальная концентрация токсиканта была отмечена 16-м посту (25,3 мг/м³), а максимальная - на 2-м посту и составила 26,5 мг/м³.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что за 2010-й год аммиаком минимально был загрязнён пост №16, максимально - пост №13.

Как видно из таблицы 1 в 2010-м году концентрация фенола минимально значение имела на 16-м посту, максимальное - на 13-м. При этом содержание фенола колебалось от 0,7 мг/м³ до 1,7 мг/м³, что ни разу не превысило ПДК.

Содержание формальдегида в зимний период имело максимальное значение на 2-м посту (5,1 мг/м³).

Весной 2010 года максимум был зафиксирован на посту №16, минимум - на посту №2.

Летом минимальная концентрация формальдегида была отмечена на 2-м посту (11,6 мг/м³), максимальная - на 16-м посту (12,6 мг/м³).

Следует отметить тот факт, что в летний период 2010-го года превышение ПДК формальдегида было отмечено на всех постах.

Осенью также было зафиксировано превышение ПДК формальдегида на каждом из постов, однако, в меньшей степени, чем летом. При этом минимальное содержание токсиканта наблюдалось на 16-м посту, максимальное - на 17-м.

Таким образом, в 2010-м году из исследуемых постов наименее загрязнённым формальдегидом являлся пост №2, наиболее загрязнённым - пост №16, где дважды (в весенний и летний периоды) была отмечена наибольшая концентрация токсиканта. При всём этом необходимо отметить, что превышение ПДК формальдегида имело место на всех постах в летний и осенний периоды 2010-го года.

Таблица 8 аналогична таблице 7, но содержит данные по уровню исследуемых токсикантов за 2011 календарный год.

Таблица 8 - Сезонное содержание в воздухе некоторых токсикантов в местах отбора проб в 2011 году. В миллиграммах на метр в кубе

Время отбора	Загрязняющие вещества
	твёрдые частицы	аммиак	фенол	формальдегид
	Посты №
	2	13	16	17	2	13	16	17	2	13	16	17	2	13	16	17
Зима	38,0	36,0	34,4	34,6	23,2	23,3	22,8	23,0	2,0	2,2	1,9	1,9	6,7	6,0	6,5	6,9
Весна	51,3	51,9	49,5	51,0	29,0	29,2	27,3	28,4	1,7	2,3	1,8	1,8	8,3	8,5	8,0	9,0
Лето	40,9	40,2	39,3	38,1	54,1	53,6	52,5	53,3	2,7	2,8	2,7	2,5	13,4	14,1	13,5	14,6
Осень	37,6	37,9	37,6	37,6	38,4	36,9	35,2	36,4	3,4	3,5	3,2	3,1	10,1	10,5	10,3	11,1
ПДК	50,0	40,0	3,0	8,0

Зимой 2011-го года минимальное содержание твёрдых частиц имело место на 16-м посту, максимальное - на 2-м посту и составляло 38,0 мг/м³.

В весенний период концентрация исследуемого токсиканта находилась в пределах от 49,5 мг/м³ до 51,9 мг/м³. При этом отмечалось превышение ПДК на всех постах, кроме 16-го.

Летом минимальное значение содержания твёрдых частиц наблюдалось на 17-м посту, максимальное - на 2-м. Превышения ПДК отмечено не было.

Осенью 2011-го года максимальная концентрация токсиканта была зафиксирована на 13-м посту и составляла 37,9 мг/м³ .

Таким образом, минимально загрязнен твёрдыми частицами оказался пост №16, а максимально - пост №2.

Содержание аммиака в зимний период 2011-го года колебалось в пределах от 22,8 мг/м³ до 23,3 мг/м³.

Весной минимальная концентрация токсиканта была отмечена на 16-м посту (22,8 мг/м³), а максимальная на 13-м посту и составляла 29,2 мг/м³.

Минимальная концентрация аммиака в летний период 2011-го года имела место на 16-м посту, максимальная была зафиксирована на 2-м посту. При этом, необходимо отметить, что в летний период 2011-го года превышение ПДК аммиака было зафиксировано на всех постах минимум на 12,5 мг/м³.

Таким образом, минимально загрязнённым аммиаком в 2011-м году являлся пост №16. Наибольше содержание токсиканта за весь год наблюдалось на посту №2.

Минимальное содержание фенола зимой 2011-го года имело место на посту №17, максимальное - на 13-м посту и составило 2,2 мг/м³.

В весенний период превышение ПДК фенола не было отмечено ни на одном из постов. Максимальна концентрация токсиканта имела значение 2,3 мг/м³.

Летом также не наблюдалось превышение ПДК фенола. Содержание колебалось в пределах от 2,5 мг/м³ до 2,8 мг/м³.

В отличие от летних месяцев 2011-го года, в осенний период на всех постах имело место превышение ПДК фенола как минимум на 0,1 мг/м³. Максимальное значение содержания токсиканта было отмечено на посту №13. Отсюда следует, что максимально загрязнённым постом по фенолу в 2011-м году, как и в 2010-м году, является пост №13.

Что касается формальдегида, то его содержание колебалось в пределах от 6,0 мг/м³ до 6,9 мг/м³ в зимний период, от 8,0 мг/м³ до 9,0 мг/м³ весной. При этом на всех постах в весенний период отмечалось превышение ПДК исследуемоготоксиканта.

Летом и осенью аналогичным образом было зафиксировано превышение ПДК формальдегида на всех постах. При этом концентрация токсиканта колебалась в пределах от 13,4 мг/м³ до 14,6 мг/м³ и от 10,1 мг/м³ до 11,1 мг/м³ летом и осенью соответственно.

Таким образом, самым загрязнённым постом по содержанию формальдегида является пост №17.

Диаграмма на рисунке 1 («Содержание аммиака в воздухе на местах отбора проб в 2010 - 2011 гг», мг/м³.) показывает содержание исследуемого токсиканта.

Как видно из диаграммы, содержание аммиака в зимний период 2010 года находилось примерно на одном уровне и имело минимальное значение на 16-м посту (16,0 мг/м³) и максимальное на посту №13 (16,9 мг/м³).

В тот же период 2011 года имело место увеличение содержания исследуемого токсиканта на всех четырёх постах. При этом среднее значение величины загрязнения составило 23,0 мг/м³.

В обоих случаях превышение ПДК содержания аммиака в воздухе исследуемых постов не наблюдалось.

Весной 2010 г. аналогичным образом минимальная концентрация аммиака была зафиксирована на 16-м посту (ул. Огоренко, 9), максимальная была отмечена на посту №13 и составила 20,1 мг/м³.

Весной 2011 года наблюдалось увеличение концентрации аммиака на всех постах, однако, превышения ПДК зафиксировано не было.

При этом максимальное содержание токсиканта было отмечено на втором посту (ул. Карбышева, 9 - 29,0 мг/м³).

Из диаграммы видно, что содержание аммиака в летний период 2010 года увеличилось по сравнению с весенним периодом того же года. Максимальное его значение было отмечено на посту №13 (Курчатова, 9), минимальное - на 17-м посту.

Превышения ПДК отмечено не было. Чего нельзя сказать об этом же сезоне 2011 года, когда превышение ПДК содержания аммиака было зафиксировано на всех исследуемых постах. При этом значение ПДК было превышено как минимум на 12,5 мг/м³.

В осенний период наблюдается уменьшение содержания аммиака в воздухе на исследуемых постах по сравнению с летним периодом.

Так в 2010 году минимальное содержание токсиканта было зафиксировано на 16-м посту (ул. Огоренко, 9), максимальное - на посту №2 - 26,5 мг/м³.

Осенью 2011 года наблюдается та же тенденция к увеличению содержания аммиака на постах. При этом среднее значение концентрации аммиака составило 36,7 мг/м³.

Превышения ПДК осенью в 2010 и 2011 годах не наблюдалось.



Рисунок 1 - Содержание аммиака в воздухе на местах отбора проб в 2010 - 2011 гг.

Рассмотрев всю диаграмму целиком, можно сделать заключение о том, что самым загрязнённым постом в 2010 г. являлся пост №2, расположенный по адресу ул. Карбышева,10. Самым «чистым» в 2010 году оказался пост №16 (ул. Огоренко, 9).

В 2011 году наблюдалась та же тенденция.

Из диаграммы на рисунке 2 («Содержание фенола в воздухе на местах отбора проб в 2010 - 2011 гг», мг/м³.) видно, что в зимний период 2010 года сожеражние исследуемого токсиканта колебалось от 0,7 мг/м³на 16-м посту до 1,0 мг/м³на посту №13 (ул. Курчатова, 9). В тот же период 2011 года наблюдалось резкое увеличение содержания фенола на всех постах. При этом максимальное значение его имело место на посту №2 и составило 2,2 мг/м³. Превышения ПДК зафиксировано не было.

Весной 2010 года общая картина содержания фенола в воздухе на исследуемых постах имела такой же вид как и в 2010 году. В 2011 году максимальное значение содержания токсиканта было зафиксировано на 13-м посту (ул. Курчатова, 9) и составило 2,3 мг/м³.

Летом концентрация фенола в воздухе имела тенденцию к значительному увеличению.

Так в 2010 году она колебалась от 0,7 до 1,2 мг/м³, а уже в 2011 году - от 2,5 мг/м³ на 17-м посту до 2,8 мг/м³ на посту №13 (ул. Курчатова, 9).

В осенний период также наблюдалось увеличение содержания исследуемого токсиканта по сравнению с предыдущим сезоном года.

Так в 2010 году максимальное содержание фенола было зафиксировано на 13-м посту, как и в 2011 году.

При этом осенью 2011 года было зафиксировано превышение ПДК содержания фенола в 2011 году значительно выше по сравнению с предшествующим ему годом.

Таким образом, самым загрязнённым от фенола постом можно считать пост №13, антиподом его является пост №16 (ул. Огоренко, 9).

Диаграмма 3 («Содержание формальдегида в воздухе на местах отбора проб в 2010 - 2011 гг», мг/м³.) показывает, что в зимний период 2010 года концентрация токсиканта имела в среднем значение 5,0мг/м³, в 2011 же году оно колебалось от 6,0 мг/м³ до 6,9 мг/м³ на 17-м посту. Превышения ПДК не наблюдалось.

Рисунок 2 - Содержание фенола в воздухе на местах отбора проб в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 3 - Содержание формальдегида в воздухе на местах отбора проб в 2010 - 2011 гг.

Весной наблюдалась тенденция к увеличению содержания токсиканта на исследуемых постах. Так в 2010 году минимальная концентрация формальдегида имела место на втором посту (ул. Карбышева, 10), максимальное значение было зафиксировано на 16-м посту и составило 5,9 мг/м³.

В 2011 же году на всех исследовательских постах наблюдалось превышение ПДК содержания формальдегида в воздухе. Максимальное значение при этом было зафиксировано на 17-м посту.

В летний период 2010-2011 гг наблюдается резкий скачок в сторону увеличения концентрации формальдегида. Так в 2010 году его содержание колебалось в пределах от 11,6 мг/м³ до 12,6 мг/м³, а в 2011 году от 13,4 мг/м³ на втором посту до 14,6 мг/м³ на посту №17 (ул. Пионерская, 5).

При этом и в 2010 и в 2011 гг в летний период было зафиксировано превышение ПДК содержания формальдегида в воздухе на исследуемых постах.

В осенний период наблюдалась тенденция к уменьшению содержания данного токсиканта, однако превышение ПДК всё же имело место на всех постах.

В целом можно сделать вывод о том, что самым «чистым» от формальдегида оказался пост №2, расположенный по ул. Карбышева, 10, а самым загрязнённым - пост №17 (ул. Пионерская, 5).

Таким образом, исходя из рассмотренных диаграмм, можно сделать заключение о том, что содержание аммиака, фенола и формальдегида в 2011 году на всех постах в любое время года имело большее значение по сравнению с предшествующим ему годом.

Из графика на рисунке 4 («Сезонные колебания содержания твердых частиц в воздухе на исследуемых постах в 2010-2011гг») видно, что в 2010 году концентрация данного токсиканта была минимальной в зимний период.

Весной наблюдалась тенденция к увеличению значения содержания твердых частиц в воздухе, далее плавное уменьшение их концентрации.

График показывает, что наиболее загрязненным твердыми частицами является пост №13(ул.Курчатова,9).

Необходимо также отметить, что в весенний период 2010 года на каждом из исследуемых постов было зафиксировано превышение ПДК твердых частиц в воздухе.

В 2011 году наблюдается резкий скачек в сторону увеличения содержания токсиканта в воздухе. Так, в зимний период средний показатель составил 34,6мг/м³, в летний - от 70,6 мг/м³на 17-м посту до 85,1 мг/м³на посту №2(ул.Карбышева, 10).

Осенью содержание твердых частиц в воздухе стало значительно меньше по сравнению с весенним и летним периодами.

Рисунок 4 - Сезонные колебания содержания твердых частиц в воздухе на исследуемых постах в 2010 - 2011гг.

Т.о., в целом исходя из графика можно сделать вывод о том, что в 2011 году содержание в воздухе исследуемых постов твердых частиц имело намного большее числовое значение, чем их содержание на тех же постах в 2010 году. При этом в 2011 году превышение ПДК твердых частиц имело место и в весенний и в летний периоды.

Отсюда можно сделать заключение о том, что с каждым годом происходит все большее загрязнение атмосферного воздуха.

Остальные результаты исследований приведены в приложении.

Превышения концентрации всех выше указанных токсикантов по сравнению с их предельно допустимыми концентрациями приходится в основном на летний период. Это связано, прежде всего, с высокой загруженностью улиц транспортными средствами в этот период и с погодными условиями - высокой температурой. В этих условиях мелкие частицы этих веществ задерживаются в воздухе городских улиц.Ведь, как известно, концентрация загрязняющих веществ в атмосфере в значительной мере определяется географическими условиями конкретного района. Она зависит не только от количества и мощности источников загрязнения, но также и от местных особенностей природных условий. Поэтому для исследования было выбрано по одному посту из каждого района г. Гомеля.

Для разрешения данной проблемы необходимо разрабатывать и внедрять очистные фильтры, применять экологически безопасные источники энергии, безотходные технологии производства, бороться с выхлопными газами и осуществлять озеленение городских улиц[15].

Заключение

В ходе выполнения дипломной работы было изучено 46 источников литературы по промышленной экологии, медицинским энциклопедиям, проблемам окружающей среды и др.

Освоены методы определения токсикантов в воздухе городских улиц.

Были исследованы загрязнители: аммиак, фенол, формальдегид и твёрдые частицы, являющиеся одним из параметров, требующих санитарного контроля, проводимого в воздухе улиц города. Контроль проводится ежемесячно, т.к. эти вещества оказывают токсическое воздействие на организм человека.

Исследования, проводимые с определением вышеуказанных токсикантов на некоторых постах г. Гомеля (ул.Карбышева, ул.Курчатова, ул.Огоренко, ул.Пионерская), позволили проконтролировать их содержание в воздухе и сравнить их с предельно допустимыми концентрациями.

Результат показал, что концентрация твёрдых частиц и аммиака в воздухе исследуемых постов превышает ПДК в летний период, фенола в осенью, а формальдегида - в летне-осенний период.Это может быть связано с усиленной работой заводов и климатическими условиями в это время года. Т.о. самыми загрязнёнными исследуемыми токсикантами, исходя из полученных результатов исследования, можно считать улицыКарбышева и Курчатова.

Результаты проведенных исследований могут быть использованы для определения степени загрязнения воздуха и при разработке мероприятий по его очистке, для характеристики экологического состояния воздуха при комплексной оценке качества городской среды. Они могут быть полезны специалистам различных экологических служб для характеристики воздушной среды.

Список использованных источников

1. Розанов, Б.Г. Основы учения об окружающей среде. М.: изд-во МГУ, 1984. - 370с.

2. Ананичев К.В. Проблемы окружающей среды, энергии и природных ре¬сурсов. - М.: Международный аспект, 1974. - 84с.

3. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха: Справочник. М.: Химия, 1991. - 368 с.

4. Берлянд, М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 448 с.

5. Справочник по пыле- и золоулавливанию. /Под ред. Русанова А.А. - М.: Энергоатомнздат, 1983. - 312 с.

6. Андруз, Дж. Введение в химию окружающей среды / Андруз Дж. и др; под общ. ред. АндрузЖд. - М.: Мир, 1999. - 271 с.

7. Голубева, Т.А. Основы экологии и экономика природопользования. Практикум. - Гомель, 2004. - 224 с.

8. Пузанова, Т.А. Экология : учеб.пособие для студ. вузов /

Т.А. Пузанова. - М.: Экономика, 2010. - 288 с. : ил.

9. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к воздуху рабочей зоны: ГОСТ 17.2.3.04-03. - Введ. 01.09.03. - Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации: Белорус.гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2003. - 47 с.

10. Справочник по пыле-золоулавливанию / Под ред. А.А. Русанова. - М.: Энергия, 1975. - 312 с.

11. Уорк, К. Загрязнение воздуха. Источники и контроль: пер. с англ. / К. Уорк, С. М. Уорнер; под общ.ред. Е. Н. Теверского. - М.: Мир, 1980. - 486 с.

12. Перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению в деятельности лабораторий экологического контроля предприятий и организаций Республики Беларусь: утв. Министром природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 26 декабря 1995 г., // 1-й том. - 348 с.

13. Константинов, В.М. Охрана природы: Учеб. Пособие для студ. высш. пед. учеб.заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 240с.

14. Коробкин В.И. Экология в вопросах и ответах: учебное пособие / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. - 4-е изд., доп. и перераб. - Ростов н/Д.: Феникс, 2009. - 378 с. : ил.

15. Галай, Е.И. Использование природных ресурсов и охрана природы / Е.И. Галай. - 2-е изд. - Минск: Амалфея, 2008. - 252 с.

16. Челноков, А.А. Основы промышленной экологии: Учеб.пособие / А.А. Челноков, Л.Ф. Ющенко. - Мн.: Выш. шк., 2001. - 343 с.

17. Актуальные проблемы экологии и охраны труда. К II международной научно-практической конференции: библиографический список / КурскГТУ, Научная библиотека; Е.И. Колесникова. - Курск, 2010.

18. Экология и природопользование : учеб.пособие для студ. бакалавриата / Кириллов, Сергей Николаевич [и др.] ; под ред. С. Н. Кириллова ; ВолГУ. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2010. - 264 с.

19. Коробкин В.И. Экология. - Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс», 2001. - 576с.

20. Временная методика нормирования промышленных выбросов в атмосферу. Л., ГГО. 1981. 58 с.

21. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 93 с.

22. Безуглая, Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 184 с.

23. Руководящий документ. Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД 52.04.186-89. - М.: Минздрав, 1991. - 603 с.

24. Чумаков, Л.С. Охрана природы: пособие для учителя / Л.С.Чумаков. - Мн: Современная школа, 2008. - 495 с.

25. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 328 с.

26. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 1985. 272 с.

27. Яблоков, А.В. Охрана живой природы. Проблемы и перспективы. М., 1983. - 387с.

28. Коробкин, В.И. Экология : [учебник для студ. вузов] / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - Изд. 17-е, доп. и перераб. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2011. - 602 с. : ил.

29. Мамонтов, С.Г. Экология : учебник для студ. вузов / С. Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Т.А. Козлова ; под ред. С.Г. Мамонтова. - 4-е изд., испр. и доп. - М. : Академия, 2011. - 506 с. : ил.

30. Бесков, В.С. Общая химическая технология и основы промышленной экологии: учеб.пособие для технических специальностей / В.С.Бесков, В.С.Сафронов; под общ. ред. В.С. Бесков. - М. : Химия, 1999. - 472 с. (4)

31. Лаурман Дж. Стратегические направления действий и проблема влияния СО₂ на окружающую среду // Углекислый газ в атмосфере / В. Бах, А. Крейн, А. Берже, А. Лонгетто (ред.). -- М.: Мир, 1987. - 472 с.

32. Родионов А.И., Клушин В.П., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1989. - 512 с.

33. Окружающая среда: учет и контроль факторов риска здоровью населения / Ю.А. Рахманин [и др.] // Методы оценки соответствия. - 2009. - № 11. - С.8-10.

34. Лингарт Ю. Парниковый эффект / Ю. Лингарт // Экология и жизнь. - 2009. - № 1 .- С. 55-57.

35. Штокман Е.А. Очистка воздуха. - М.: Изд-во АСВ, 1999. -319 с.

36. Алыкова, Т.В. Химический мониторинг объектов окружающей среды: науч. изд. / Т.В. Алыкова. - М. Химия, 2002. - 287 с.

37. Кузнецов И.Е., Троицкая Т.М. Защита воздушного бассейна от загрязнений вредными веществами химических предприятий. - М.: Химия, 1979.-344 с.

38. Современные методические указания по определению содержания примесей в атмосфере / Под ред. М.Е. Берлянда, Н.Ш. Вольберга. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 79 с.

39. Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. - М.: Высшая школа, 2008. - 397 с. : ил.

40. Колбасов, О.С. Международно-правовая охрана окружающей среды. - М., 2002. - 348с.

41. Подобедов, Н.С. Природные ресурсы земли и охрана окружающей среды. М.: 1985. - 357с.

42. Рахилин В. К. Общество и живая природа. - М.: Наука, 1989. -215 с.

43. Дополнение к перечню методик выполнения измерений, допущенных к применению в деятельности лабораторий экологического контроля предприятий и организаций Республики Беларусь: утв. Министром природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 9 декабря 1996 г., // 1-й том. - 198 с.

44. ГОСТ 17.2.4.05-83 (СТ СЭВ 3846-82). Атмосфера. Гравиметрический метод определения взвешенных частиц пыли. М.: Изд-во стандартов, 1983. 2 с.

45. ГОСТ 17.2.4.03-81 (СТ СЭВ 2599-80). Индофенольный метод определения аммиака. М.: Изд-во стандартов, 1981. 9 с.

46. Определение формальдегида в воздухе производственных помещений // Информационный листок № 1456-78. 1978. 3 с.

Приложение A

Графики содержания токсикантов на каждом из ииследуемых постов в 2010 - 2011 гг.

Рисунок 5 - Содержание твёрдых частиц на посту №2 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 6 - Содержание твёрдых частиц на посту №13 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 7 - Содержание твёрдых частиц на посту №16 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 8 - Содержание твёрдых частиц на посту №17 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 9 - Содержание аммиака на посту №2 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 10 - Содержание аммиака на посту №13 в 2010 - 2011 гг



Рисунок 11 - Содержание аммиака на посту №16 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 12 - Содержание аммиака на посту №17 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 13 - Содержание фенола на посту №2 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 14 - Содержание фенола на посту №13 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 15 - Содержание фенола на посту №16 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 16 - Содержание фенола на посту №17 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 17 - Содержание формальдегида на посту №2 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 18 - Содержание формальдегида на посту №13 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 19 - Содержание формальдегида на посту №16 в 2010 - 2011 гг.



Рисунок 20 - Содержание формальдегида на посту №17 в 2010 - 2011 гг.

Размещено на Allbest.ru