Практическая работа №

Чебоксарский машиностроительный техникум

М Е Т О Д И Ч Е С К О Е У К А З А Н И Е

По проведению практического занятия по дисциплине

«Мониторинг окружающей природной среды»

Тема: Расчет плотности выпадения металлов из атмосферы.

Разработал: Утверждено на заседании

Преподаватель Н. А. Цой цикловой комиссии

«Безопасность

жизнедеятельности и

экология»

Протокол №______

«____»__________2006 г

Председатель комиссии

________ М. Л. Ошиткова

Практическая работа №

Тема: Расчет плотности выпадения металлов из атмосферы.

Цель: 1. Ознакомление с методом отбора проб сухих атмосферных выпадений.

2. Ознакомление со спектральным методом определения содержания тяжелых металлов в сухих атмосферных выпадениях.

3. Освоить метод расчета плотности выпадений тяжелых металлов из атмосферы.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с методикой расчета.

2. Выполнить расчеты.

3. Сделать выводы по результатам проделанной работы.

4. Оформить отчет.

5. Ответить на контрольные вопросы.

Содержание отчета:

1. Тема, цель, вариант, порядок выполнения работы.

2. Теоретическое обоснование.

3. Расчет плотности выпадения металлов из атмосферы.

4. Выводы по результатам проделанной работы.

5. Ответы на контрольные вопросы.

Теоретическое обоснование

Для определения границ горизонтального распространения выбросов тяжелых металлов от источников загрязнений атмосферы используется метод оценки выпадения тяжелых металлов на подстилающую поверхность с помощью планшетов покрытых фильтровальной тканью ФПП – 15. Планшеты располагаются на высоте 1, 5 м от поверхности земли вокруг промышленных комплексов по нескольким радиальным направлениям, начиная с территории предприятия и до 20 – 30 км от него по направлениям преобладающих направлений ветров. Фильтры после экспонирования озоляются и содержание металлов определяется методом спектрального анализа.

Для удаления органических веществ в составе сухих выпадений фильтр озоляется и прокаливается в кварцевых или платиновых тиглях с крышками в муфельных печах при 450 ⁰С. Озоленная и прокаленная проба должна быть однородной по составу и не иметь включений несгоревшего вещества.

При определении содержания тяжелых металлов в пробах сухих выпадений производится методом трех эталонов. Эталонами для анализа служат растворы солей. В качестве растворителя используют соляную и азотную кислоты. Для введения металлов в эталоны готовится серия стандартных растворов с массовой концентрацией 10, 0; 5, 0; 2, 5 и 1, 25 мкг/мл. При использовании эталонных растворителей определяемые концентрации меди, ванадия и молибдена оказываются несколько заниженными. Это является следствием различия во времени полного выгорания этих элементов из порошкообразной пробы и эталонов, нанесенных в виде раствора. Поэтому при окончательном расчете содержания этих элементов необходимо умножить на коэффициент 1, 3. (Однако железо при помощи эталонных растворов не рекомендуется).

Определение концентраций производится по градуировочному графику, построенному по эталонам (Для работы таблицы №№1 и 2).

Таблица состава эталонной смеси при измерении массовой доли металлов (мг /1г эталонной смеси (q).

Таблица 1

Элемент	Эталон
Элемент
Железо	0, 6	1, 2	2, 4	4, 8	9, 6
Магний	0, 5	1, 0	2, 0	4, 0	8, 0
Цинк	0, 3	0, 6	1, 2	2, 4	4, 8
Кобальт	0, 2	0, 4	0, 8	1, 6	3, 2
Pb, Mn, Cr, Ni, Ti, Mo, Sn, V, Cu	0, 1	0, 2	0, 4	0, 8	1, 6

Массовая концентрация рабочих растворов эталона (С мкг/мл) Таблица 2

Элемент	Массовая концентрация, мкг/мл
Железо	7, 5		60
Магний	6, 25	12, 5	50
Цинк	3, 75	7, 5
Кобальт	2, 5	5, 0
Pb, Mn, Cr, Ni, Ti, Mo, Sn, V, Cu	1, 25	2, 5

Расчет плотности выпадения металлов в пробах сухих выпадений рассчитывается по формуле: Р_п = С х 10^-5х m / S х n, где Р_п – плотность выпадения (мг) (мкг) г /м²хсут

S – площадь, с которой отбирается проба (см²); С – массовая доля определяемого металла, определенная по градуировочному графику; N – число суток экспонирования; m – количество стандартного раствора, использованного для приготовления эталонов.

Объемы стандартного раствора приводятся в таблице 3.

Номер эталона
Объем стандартного раствора – m, мл	1, 25	2, 5	5, 0	10, 0	20, 0

Задание для расчетов:

1. Построить калибровочный (градуировочный) график исходя из данных таблиц №№1, 2

2. Рассчитать концентрации металлов (мг/л) при заданных значений q.

3 Рассчитать плотность выпадения металлов (мг/м²х сутки) при использовании для экспонирования фильтра АФА-ХА – 20 и при n = 1 сутки.

Исходные данные для расчетов по вариантам:

Вариант	элемент	q, мг/л	Вариант	элемент	q, мг/л
	железо	0, 5		свинец	3, 5
	магний	1, 5		марганец	4, 5
	цинк	0, 5		цинк	7, 0
	кобальт	0, 5		хром	1, 75
	свинец	0, 5		никель	1, 5
	марганец	1, 2		железо	6, 5
	хром	0, 25		титан	2, 0
	никель	1, 0		кобальт	1, 5
	титан	0, 75		магний	3, 0
	молибден	1, 25		олово	1, 5
	олово	0, 5		молибден	3, 0
	ванадий	2, 0		марганец	3, 5
	медь	3, 5		цинк	3, 5
	кобальт	3, 5		свинец	1, 5
	никель	5, 0		ванадий	0, 5

Контрольные вопросы:

1. Где может проводиться контроль сухих выпадений на подстилающей поверхности?

2. Какое воздействие оказывают тяжелые металлы на окружающую среду?

3. Какие источники выбросов тяжелых металлов в атмосферу вы знаете?