Приборы контроля природной среды

3.3.2 Специальные методы и приборы измерения и контроля состояния окружающей природной среды

Достоверность информации о состоянии и уровне загрязнений объектов окружающей природной среды зависит от подбора методов измерения и контроля соответствующих показателей.

В процессе исследования состояния природной среды используются методы качественного (диагностируется наличие определенного химического элемента или соединения) и количественного (определяют концентрацию химического элемента или соединения) анализов природной среды.

В первом случае диагностируется факт наличия в ОПС химического элемента или соединения.

К настоящему времени разработано большое количество разнообразных средств измерения. Их подразделяют на меры, контрольно-измерительные приборы и измерительные приспособления.

Мераминазывают тела, вещества и устройства, предназначенные для конкретного воспроизведения единицы измерения или определенного, заранее установленного,размера.

Контрольно-измерительные приборы – это устройства, которые служат для прямого или косвенного сравнения измеряемой величины с мерой.

Измерительные приспособленияобеспечивают сравнения измеряемой величины с контрольной.

Контрольно-измерительные приборы классифицируются по способу получения результатов измерения, способу отсчета показателей и характеру применения.

По способу получения результатов измерения различают приборы сравнения, показывающие и суммирующие.

Приборы сравнения(компарирующие) предназначены для непосредственного сравнения измеряемой величины с мерой. К ним относятся рычажные весы с гирями, лабораторные потенциометры и др.

Показывающие приборыслужат для определения значения измеряемой величины (например, давления, температуры) по отсчетным приспособлениям (шкале, цифровому указателю и др.), предварительно проградуированным путем прямого или косвенного сравнения с мерой. Показывающие приборы являются наиболее многочисленными.

Суммирующие приборыпоказывают суммарное значение измеряемой величины за время действия прибора (например, расходомеры).

По способу отсчета показания различают приборы с непосредственным отсчетом и с управляемым отсчетом.

Приборы с непосредственным отсчетом дают показания автоматически, без участия наблюдателя (амперметры, термометры, автоматические потенциометры и др.). Приборы с управляемым отсчетом требуют для получения отсчета некоторых операция по наладке и регулировке их отсчетных устройств (неавтоматические мосты, оптические пирометры и др.).

По характеру применения измерительные приборы подразделяются на

указывающие, самопишущие (регистрирующие), сигнализирующие и регулирующие.

Указывающие приборыпозволяют наблюдателю производить отсчет измеряемой величины только в данный момент.Самопишущие приборы имеют специальные приспособления для включения звуковой или световой сигнализации, когда измеряемая величина достигает заданного значения.Регулирующие приборыпредназначены для поддержания значения измеряемой величины–параметра на заданном уровне или по заданной программе в соответствии с требованиями технологического процесса (например, регуляторы уровня, температуры и др.).

По метрологической классификации меры и измерительные приборы подразделяются на образцовые и рабочие.

Образцовые меры и измерительные приборыпредназначены для воспроизведения единиц измерения, проверки и градуировки рабочих измерительных приборов.Рабочие меры и измерительные приборыслужат для измерении в производственных условиях.

Для ориентации в многообразии разработанных на сегодняшний день приборов измерения целесообразно воспользоваться классификацией Голицына А.Н., которая проведена по следующим признакам:

по видам исследуемой среды:

• приборы для измерения концентрации вредных примесей в атмосфере (газоанализаторы различного типа, хроматографы, масс-спектрометры);
• приборы для определения качества воды (фотоэлектрокалориметры, ионометры, рефрактометры);
• приборы для исследования состояния почвы и твердых веществ (спектрометры, флуориметры, радиометры);

• химические (реактивы и оборудование стационарных химических лабораторий, так называемая «мокрая химия»);
• физико-химические;
• оптические (спектрофотометры, фотоэлектрокалориметры, ионометры);
• электрохимические (ионометры, кондуктометры, полярографы);
• хроматографические (жидкие и газовые хроматрографы, а также различные хроматографические колонки);
• физические;
• радиометры и дозиметры;
• электромагнитометры;
• масс-спектрометры;
• шумомеры;

• стационарные приборы (для атомного и молекулярного спектрального анализа, хроматографы); это прецезионные (точные) приборы, которые требуют специальных условий для работы и подготовки обслуживающего персонала;
• персональные приборы экологического контроля (чаще всего они называются приборами экспресс-анализа и используются, в частности, в передвижных экологических лабораториях); эти приборы (радиометры, нитратомеры, комплекты для качественного анализа воды и почвы) имеют невысокую точность, но для проведения простейших экологических работ, вполне могут использоваться;

• приборы 2-го учебно-профессионального уровня (основной уровень), предназначенные для реализации профессионального экологического образования по специальности «Техник-эколог»;
• приборы 3-го профессионального уровня, применяемые в промышленности, подразделениями Госсанэпиднадзора и в науке; это дорогие и точные приборы, для их обслуживания необходима специальная подготовка.

• определять экологическое состояние водных объектов;
• оценивать качество поверхностных вод как среды жизни организмов, которые населяют водоемы, водотоки;
• определять суммарный эффект действия загрязняющих веществ;
• определять специфический химический состав воды, его происхождение.

• в отношении фитопланктона: общее количество клеток (10 3 клеток/см 3 , клеток/мл); общая биомасса (мг/дм 3 ; мг/л); количество основных групп (10 3 клеток/см 3 , клеток/мл); биомасса основных групп (мг/дм 3 ; мг/л); количество видов в группе; массовые виды и виды-индикаторы сапробности, под которой понимается степень насыщенности воды органическими веществами, способными разлагаться (наименование, доля в общем количестве).
• в отношении зоопланктона: общее количество организмов (экз/м 3 ); общее количество видов; общая биомасса (мг/м 3 ); численность основных групп (мг/м 3 ); биомасса основных групп (мг/м 3 ); количество видов в группе; массовые виды виды-индикаторы сапробности (наименование, доля в общем количестве, сапробность);
• в отношении зообентоса: общая численность (экз/м 3 ); общее количествовидов; общая биомасса (г/м 2 количество групп по стандартному разделу; количество видов в группе; численность основных групп (мг/м ); биомасса основных групп (мг/м 2 ); массовые виды и виды – индикаторы сапробности (наименование, доля в общей численности, сапробность);
• в отношении перифитона: общее количество видов; массовые виды, частота повторяемости, сапробность; микробиологические показатели; общее количество бактерий (10 6 клеток/см 3 , клеток/мл).

Источник

1. Классификация приборов экологического контроля.

К настоящему времени в России и в мире разработано большое количество разнообразных приборов контроля со­стояния окружающей среды. Ниже дано описание наибо­лее употребляемых в практике экологических приборов. Классификация проведена по следующим признакам.

.По видам изучаемой среды:

• приборы для измерения концентрации вредных ве­ществ в атмосфере (газоанализаторы различного типа, хроматографы, динамические масс-спектрометры);
• приборы определения качества воды (фотоэлектрокалориметры, ионометры, рефрактометры);
• приборы для исследования состояния почвы и твер­дых веществ (спектрометры, флуорометры, радиометры).

• химический (реактивы и оборудование стационарных химических лабораторий, так называемая мокрая химия);
• физико-химический;
• оптический (спектрофотометры, фотоэлектрокалориметры, ионометры);
• электрохимический (ионометры, кондуктометры, полярографы);
• хроматографический (жидкостные и газовые хрома­тографы и различные хроматографические колонки);
• физический;
• радиометрический;
• электромагнитный;
• масс-спектрографический;
• шумометрический.

• стационарные (приборы атомного и молекулярного спектрального анализа, хроматографы). Это прецизион­ные приборы, они требуют специальных условий для работы и специальной подготовки обслуживающего персо­нала;
• переносные приборы экологического контроля (чаще всего они называются приборами экспресс-анализа и используются, в частности, в передвижных экологических лабораториях). Эти приборы (радиометры, нитратомеры, комплекты для качественного анализа воды и почвы) имеют невысокую точность, но вполне применимы для проведения простейших экологических работ.

• приборы 1-го (учебно-практического) уровня.

• приборы 2-го (учебно-профессионального) уровня (основной уровень). Эти приборы должны знать выпуск­ники учреждений среднего профессионального образования по специальности «техник-эколог» и в меньшей сте­пени — по специальности «лаборант-эколог»;
• приборы 3-го (профессионального) уровня. Это при­боры, применяемые в промышленности, службах Санэпиднадзора и в науке. Это приборы дорогостоящие, и для их обслуживания нужны специально подготовленные кадры. Однако, по нашему мнению, техник-эколог дол­жен знать о таких новых, точных, снабженных компьютерами приборах, как атомный спектрофотометр, стати­ческий масс-спектрограф и пламенный спектрофотометр.

• способу получения результатов измерения;

• способу отсчета показаний и характеру приме­нения.

Источник