2.7.4. Методы контроля за уровнем загрязнения вод

Основными стандартными методами контроля за уровнем загрязнения вод являются количественное определение химиче­ского (ХПК) и биохимического потребления кислорода (ВПК).

Химическое потребление кислорода — это величина, характери­зующая общее содержание в загрязнённой воде органических и неорганических восстановителей, реагирующих с сильными окислителями. Значение ХПК обычно выражают в единицах ко­личества кислорода, расходуемого на окисление.

Биохимическое потребление кислорода — это количество ки­слорода, необходимое для окисления находящихся в воде орга­нических веществ в аэробных условиях, в результате происходя­щих в загрязнённой воде биологических процессов.

При относительной простоте и доступности этих методов не­возможно достичь высокой точности определения концентраций загрязнений. Такие соединения, как пиридин, бензол, толуол, не окисляются, и определить их наличие в пробе указанными мето­дами невозможно.

При анализе состава сточных вод всё чаще применяют мно­гокомпонентные биохимические методы анализа, которые по­зволяют определить присутствие широкого спектра химических веществ. К ним относят атомно-эмиссионный, рентгеновский и хроматографический методы. Для этого выпускают С-, Н-, N-анализаторы и другие приборы.

2.7.5. Методы контроля степени загрязнения атмосферы

Для анализа типа, вида и количества примесей, содержащих­ся в атмосфере, применяют приборы, называемые газоанализа­торами. Газоанализаторы позволяют получать непрерывные по времени характеристики загрязнения воздуха и выявлять макси­мальные концентрации примесей, которые могут быть случайно не зафиксированы при периодическом (несколько раз в сутки) отборе проб воздуха.

Газоанализаторы различают по типам определяемых приме­сей (СО₂, NO₂), принципу действия, диапазону измеряемых кон­центраций. В этих приборах примеси, содержащиеся в воздухе, взаимодействуют со специальными реагентами. Концентрации примесей определяют по характеру или показателям интенсив­ности реакции. Региональные инструментальные методы анали­за основаны на автоматизированной системе контроля за сте­пенью загрязнения воздуха в промышленном регионе или на его предприятиях. Такая автоматизированная система контроля по­зволяет получить по каналам связи, например по Интернету или телефонным линиям, непрерывную информацию о концентра­ции примесей в воздухе. Информация поступает от автоматиче­ских газоанализаторов, установленных в различных местах ре­гиона или вокруг крупных промышленных объектов, иногда на конкретных технологических установках. Полученная в центре сбора информация выводится на индикационное табло, а затем обрабатывается при помощи специальной программы. Если в отдельных пунктах отмечается повышение концентрации приме­сей то по данным метеорологических параметров (в частности, о силе ветра, концентрации примесей) судят о причинах и источни­ках поступления загрязнителей. Затем следуют оперативные ответ­ные указания (команды) оператора о необходимости изменения технологического режима работы и сокращения вредных выбро­сов. Особое значение такие системы имеют для территориально-производственных комплексов, включающих многие предпри­ятия различных ведомств и типов, связанных единым технологи­ческим циклом, сырьевыми и энергетическими ресурсами.

В Сибири в такие комплексы входят, например, Канско-Ачинский угольный бассейн, расположенный в пределах терри­торий Красноярского края и частично Иркутской и Кемеровской областей; Кузнецкий и Западно-Сибирский металлургические комбинаты; Западно-Сибирский территориально-производст­венный комплекс, сформированный на территориях Тюменской, Томской, Новосибирской, Омской областей и частично Красно­ярского края, где открыто и освоено свыше 200 месторождений нефти (Самотлорское, Западно-Сургутское и др.) и природного газа (Уренгойское, Медвежье, Заполярное, Ямбургское и др.).

Глобальный мониторинг загрязнения атмосферы осуществ­ляют в основном ее зондированием. Для этого используют опти­ческую и радиолокационную аппаратуру, которая позволяет оп­ределять на разных высотах атмосферы такие загрязняющие вещества, как СО, СО₂, СН₄, NO₂.

Автоматизированные приборы на основе лазеров, выпускае­мые серийно, получают все более широкое применение. Прибо­ры, представляющие собой сочетание лазера и локатора, назы­ваются лидарами. С их помощью изучают распределение примесей в воздушном пространстве. Лазерные аэрозольные спектрометры предназначены для исследования в автоматизиро­ванном режиме содержания аэрозолей (дымы, туманы) в воздушном бассейне как городов и поселений, так и за их преде­лами. Лазерные устройства дифференциального сканирования успешно используют для измерения с точностью до десятиты­сячных долей процента примесей SO₂ в движущихся за ветром газовых потоках (хвостах) из труб промышленных предприятий и электростанций.

Все вышеперечисленные системы и методы мониторинга ок­ружающей среды служат для накопления и анализа информации о состоянии природной среды. Полученные этими методами данные используют для моделирования процессов, составления научных прогнозов. На основе таких прогнозов вырабатывают практические рекомендации по совершенствованию мероприя­тий в рамках охраны природы.

Вопросы и задания для самоконтроля уровня знаний по теме 2.7.

1. Дайте определение термина «мониторинг окружающей среды».

1. Перечислите основные виды мониторинга.

2. Какова роль метода биологической индикации при мони­торинге устойчивости природных систем?

3. Перечислите методы контроля степени загрязнения почвы.

4. Перечислите методы контроля за состоянием загрязнения воды.

5. Перечислите методы контроля за состоянием загрязнения атмосферы.

6. Каким методом осуществляют глобальный мониторинг атмосферы?

7. Для каких целей используют результаты мониторинга за­грязнения окружающей среды?

8. Для каких целей используют результаты контроля загряз­нения окружающей среды?