Наблюдения за загрязнением атмосферы с использованием передвижных постов наблюдения.

Передвижной пост - микроавтобус с установленными приборами для отбора проб, оборудованием для анализа хим. состава воздуха, компьютером для первичной обработки данных.

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. Маршрутные наблюдения осуществляются на маршрутных постах с помощью автолабораторий, серийно выпускаемых промышленностью. 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 – с середины маршрута к концу и от начала к середине и т.д.

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.

Дистанционные методы оценки загрязнения атмосферы (ИК-спектрометрия, лазерная спектрометрия).

ИК-спектрометрия - помогает получить характеристические пики молекулярного поглощения, отражения или рассеивания различных веществ обусловленных, в первую очередь, квантовыми переходами между колебательными уровнями энергии молекул. Это позволяет идентифицировать вещества, находящихся в твердом, жидком или газообразном состоянии, путем сравнения полученных спектров со спектрами известных веществ из спектральных библиотек. Определять концентрации веществ в различных пробах согласно методикам выполнения измерений. Внимательное изучение спектров поглощения, отражения или рассеивания позволяет специалистам в области спектроскопии изучать структурный состав вещества. Метод ИК-сдектроскопии позволяет проводить идентификацию и количественно определять многие промышленные загрязнения органического и неорганического происхождения.

Лазерная спектрометрия: при дистанционном зондировании атмосферы именно молекулы газов и аэрозоли являются причиной ослабления проходящего через нее лазерного излучения. В исследуемой среде часть излучения либо поглощается, либо рассеивается на молекулах газа или аэрозольных частицах в обратном направлении (в сторону приемника лидара), либо отражается от объектов или специально установленных экранов. Некоторые вещества под действием лазерного излучения начинают флуоресцировать. «Обратный» луч проходит через ту же рассеивающую среду, что и прямой луч от источника, подвергаясь вторичному рассеянию и поглощению. Это излучение собирается с помощью приемной оптики (приемного телескопа со спектроанализатором) и направляется на фотодетектор, который преобразует его в электрический сигнал, пропорциональный интенсивности принятого оптического излучения. Принимаемый сигнал несет информацию как о плотности рассеивающих центров, их природе, физическом состоянии, так и о скорости их движения.

Ручные газоанализаторы.

Ручные анализаторы газа – это переносные устройства, которые обладают высокой точностью и служат для проверки автоматических анализаторов газа в процессе их эксплуатации. Они также предназначены для лабораторных и контрольных анализов.

Основное отличие от автоматических устройств – это длительность процесса забора пробы, которая зависит от квалификации специалиста и может занимать от 5-и до 10-и минут.

Автоматические газоанализаторы: адсорбционный, пламенно-ионизационный.

Оптические абсорбционные в инфракрасной области спектра (оптико-акустические) газоанализаторы на СО, СO₂, СH₄, С₂H₂

Действие оптико-акустических газоанализаторов основано на способности определяемого газа поглощать инфракрасные лучи. Этой способностью обладают все газы, за исключением одноатомных, а также водорода, кислорода, азота и хлора.

Каждый газ поглощает инфракрасное излучение только в своих, свойственных ему участках спектра. Измерение содержания газа производят на основании оптико-акустического эффекта, который заключается в том, что газ, способный поглощать инфракрасные лучи, при прерывистом облучении в замкнутом объеме (лучеприемнике) периодически нагревается и охлаждается, в результате чего происходят колебания давления газовой смеси. Колебания давления воспринимаются чувствительным элементом-мембраной, которая является одной из обкладок конденсаторного микрофона.

В качестве источника инфракрасного излучения используется хромоникелевая проволока, нагретая до 700…800 °С. Инфракрасное излучение в анализируемую смесь пропускают через окна, изготовленные из синтетического корунда или других материалов, пропускающих это излучение.

Пламенно-ионизационные газоанализаторы используются для контроля за содержанием углеводородов в атмосфере, для регистрации взрывоопасных концентраций органических веществ в шахтах и туннелях, для измерения концентраций токсичных органических газов и паров в воздухе производственных помещений и в выхлопных газах автомобильных двигателей, для обнаружения утечек газа из трубопроводов.

Пламенно-ионизационные газоанализаторы основаны на явлении ионизации органических веществ в водородном пламени. Пламенно-ионизационный преобразователь представляет собой водородную горелку, помещенную в электрическое поле. При горении чистого водорода почти не образуется ионов, поэтому электрическая проводимость чистого водородного пламени чрезвычайно низкая. При появлении в пламени органических веществ происходит их ионизация и электрическая проводимость пламени резко возрастает. Механизм ионизации окончательно не выяснен.

Основной недостатокпламенно-ионизационных газоанализаторов состоит в их низкой избирательности к отдельным органическим компонентам при их совместном присутствии. С помощью пламенно-ионизационного газоанализатора определяют либо их сумму, либо концентрацию компонентов с превалирующими ионизационными эффективнсстя-ми. Для повышения специфичности анализа на этих приборах используют избирательный перевод контролируемых компонентов в аэрозольную фазу.