12.2.2. Комплект – лаборатория для экспрессной оценки химических загрязнений окружающей среды «Пчелка – р»

Комплект-лаборатория «Пчелка-Р» (далее — комплект) пред­назначен для экспрессной оценки химических загрязнений окружающей среды по следующим направлениям:

1) экспресс-анализ загрязненности воздуха с помощью трубок индикаторных (далее – ТИ) газоопределителя ГХК.

(Газоопределитель ГХК представляет собой портативный переносной прибор ручного действия, состоящий из трубок индикаторных и насоса-пробоотборника НП-ЗМ. ГХК является утвержденным типом средства измерения (сертификат № 6060 RU.C.31.001A, внесен в Госуд. Реестр средств измерений под № 18166-99);

2) экспресс-анализ загрязненности воды (питьевой, природной, сточной) и водных сред (эмульсий, суспензий) с помощью тест-систем;

3) экспресс-анализ загрязненности почвенных образцов и сыпучих сред (порошки, соли неизвестного происхождения, минералы и т.п.) по их водным вытяжкам с помощью тест-систем;

4) экспресс-анализ соков овощей и фруктов с помощью нитрат- теста.

Комплект может быть использован как эффективное средство получения экспрессной информации при:

-экологической паспортизации объектов промышленности, транспорта, складских хозяйств, трубопроводов и др.;

-экспертизе условий труда и аттестации рабочих мест;

-контроле промышленных выбросов;

-технологическом контроле производственных процессов, связанных с использованием воздушных и газовых сред, водных растворов, контроле утечек газов и растворов;

-исследовании загрязненности воздуха, вод и почвы в условиях чрезвычайных ситуаций, связанных с авариями, пожарами и др;

-предварительной оценки состава воздуха и других газовых сред, связанной с защитой здоровья населения и охраной окружающей среды.

Особенно эффективно применение комплекта при оценке за­грязненности объектов окружающей среды в чрезвычайных ситуа­циях, в сложной обстановке, требующей получения многофакторной экспрессной информации и быстрого принятия решений.

В состав комплекта по заказу потребителя могут быть включены:

-трубки индикаторные, тесты по перечням полной или частичной комплектации, а также в дополнительных количествах;

-методические рекомендации по учебному моделированию загряз­нений воздушной и водной сред для целей обучения персонала;

-методические рекомендации по использованию в ходе практической работы подразделениями ГСЭК, МинЧС, ГО, пожарно-техническими и др. ведомственными службами;

-средство обогрева при пониженной температуре окружающей среды;

-нормативная, справочная, техническая литература.

Таблица № 12.2.

Основные характеристики комплекта при контроле

загряз­ненности воздушной среды с помощью трубок индикаторных

Обозначение ТИ, определяемый компонент	Диапазон контролируе­мых концентраций мг/м^3						Индика­ционный эффект (измене­ние окра­ски)		Примеси, мешающие определе­нию
	Мини­маль­ная, не более		Макси­маль­ная, не менее		Пре­дель­ная ***)
аммиак	2		100		-		С бежевой на синюю		Пары ки­слот, аминов
сероводород	2,5		120		120		С белой на коричневую		Меркаптаны
диоксид серы*	10		130		190		С серо-синей на белую
оксиды азота*	1		50		300		С белой на розовую		Галогены, озон
хлор	0,5		20		200		С желтой на розо­вую		Галогены, окислители, хлорамины
ацетон*), **)	100		1200		10000		С зеленой на желтую		Кетоны, 163р­сусный ан­гидрид, уксусная ки­слота, хлори­стый водород, сложные эфиры, оксид серы (IV)
бензол	20		200		1500		С белой на коричне­вую		Углеводоро­ды алифати­ческого и ароматиче­ского рядов
сумма углеводоро­дов нефти*)	100	1200		4000		С белой на светло-коричневую (с желтой до зелено-корич.)		Углеводо­роды арома­тического ряда
толуол	25	1600		2000		С желтой на корич­нево- зеленую		Углеводоро­ды алифати­ческого и ароматического ряда
монооксид	5	3000		—		Коричневое (бежевое) кольцо на белом фоне		Углеводоро­ды алифати­ческого и ароматического рядов

Примечание. *) — Индикаторные трубки используются в комплекте с прилагаемыми фильтрующими трубками (1 ТФ на 5 ТИ, для ацетона -1 ТФ на 1 ТИ).

**) —Монооксид азота и диоксид азота определяются с помощью данной ТИ, в соответствии с прилагаемой инструкцией.

***) —Диапазон контролируемых концентраций может быть расширен до указанных значений за счет изменения условий отбора анализируемого воздуха.

Цвет и интенсивность индикационного эф­фекта, возникающего на наполнителе ТИ, может зависеть от ве­личины концентрации определяемого компонента, от состава анализируемого воздуха, а также от времени и условий хранения индикаторных средств.

Основные характеристики изделия при контроле загрязненности воды (водных растворов, вытяжек) с помощью входящих в со­став комплекта тест-систем приведены в табл. 12.3.

Индикаторные средства, входящие в состав комплекта, позво­ляют выполнить:

1 комплект ТИ (20 шт. в одном комплекте) — 20 анализов воздуха;

1 тест-система – не менее 100 анализов воды.

При использовании ТИ в рабочих условиях применения предел допускаемого значения относительной погрешности результата измерений концентраций загрязнителей в воздухе составляет ± 25 % при концентрациях компонентов свыше 2 ПДКврз и ±30 % при концентрациях от 1 до 2 ПДКврз, при доверительной ве­роятности 0,95.

Точностные характеристики при контроле воды и водных растворов с помощью тест-систем не нормируются, (определение носит качественный и сигнальный характер).

Таблица №12.3

Основные характеристики комплекта при контроле загрязненности

воды и водных вытяжек с помощью тест-систем

Наименова­ние тест-системы	Определяемый ком­понент (компоненты)	Диапазон определяе-мых концентраций, мгл	Индика­ционный эффект (изменение окраски)	Примеси, мешающие определе­нию
Активный хлор-тест	Активный хлор в сво­бодном и связанном видах	1,2-100	Синий	Хромат (бихромат) –анион и др. сильные окислители
Нитрат-тест	Нитрат- и нитрит-аионы NO3, NO2~	10-3000 по нитрат аниону	Красный	Нитрит-анион
Нитрит-тест	Нитрит-анион NO2~	1-300	Красный	-
Сульфид-тест	Растворенный серо­водород, гидросуль­фид- и сульфид-анионы H2S, HS, S2	10-300	Серо-корич­невый
Феррум-тест	Сумма катионов же-леза(П) и (III) Fe^2+, Fe^3+	50-1000	Желтый	—
Экопроект	Кислотность (щелоч­ность) Н+, ОН»	рН 1-12	Шкала на этикетке	-

Примечание.

1. Продолжительность определения загрязнения с помощью тест-систем— от 1 мин. До 5 мин.

Исходный цвет индикаторной полосы тест-систем — белый.

В табл. 2 указаны примеси, вызывающие при высоких концен-­ трациях (не менее 100-500 мг/л) индикационный эффект, анало-­ гичный индикационному эффекту от определяемого компонента.

Устройство и принцип работы. Изделие представляет собой комплект индикаторных средств, насоса-пробоотборника, вспомогательного оборудования и приспособлений, уложенных вместе с документацией в жесткий пере­носной контейнер-укладку. Индикаторные трубки, входящие в состав комплекта являются трубками линейно-колористического типа. Принцип их действия основан на фильтра­- ции загрязненного воздуха через наполнитель ИТ (индикаторный порошок) при просасывании его с помощью насоса-пробоотборника. При этом происходит поглощение определяемого компонента из воздуха и избирательная химическая реакция с на­несенным на наполнитель реагентом, приводящая к образованию окрашенных продуктов. Длина окрашенного слоя являются мерой концентрации определяемого компонента.

Селективность контроля воздуха с помощью отдельных ТИ обеспечивается применением фильтрующих трубок (далее ФТ) в комплекте ТИ. Трубки фильтрующие предназначены для улавливания сопутствующих веществ, мешающих анализу (ТИ для определении концентрации ацетона, диоксида серы, бензола, толуола, бензина, суммы углеводородов нефти), либо для образования с определяемым вредным веществом летучих продуктов, индицируемых порошком ТИ (ТИ для определения концентраций NO, NO_X).

Для выполнения анализа вскрытые с обоих концов ТФ и ТИ соединяют отрезком резинового шланга в следующей последовательности: конец ТФ с наполнителем – к концу ТИ без перетяжки, конец ТИ с перетяжкой – к воздухозаборному устройству.

Принцип действия тест-систем для контроля воды и водных растворов основан на впитывании раствора, содержащего компоент-загрязнитель, гидрофильной основой, которая в большинстве тест-систем помещена между тонкими прозрачными полимерными пленками. Таким образом, обеспечивается воспроизводимая дози­ровка анализируемого раствора на единицу площади индикаторной полосы и стабильность ее характеристик при минимальной по­требности раствора для анализа (впитывается необходимое коли­чество раствора, после чего наступает насыщение и впитывание прекращается). Содержащийся на пропитанном участке индика­торной полосы анализируемый компонент реагирует с находящей­ся на ней аналитической рецептурой с образованием окрашенных соединений. Возникающий таким образом индикационный эффект визуально наблюдается через прозрачную пленку или прямо на индикаторной полоске (активный хлор, хромат-тест). При этом цвет и интенсивность окраски являются мерой концентрации ана­лизируемого компонента в растворе.

Перед работой с ТИ рекомендуется предварительно ознакомиться с соответствующими краткими инструкциями по их использованию на этикетках упаковок ТИ.

Вынуть ТИ, а также соответствующую (если предусмотрено для выполнения данного анализа) фильтрующую трубку из упаковки.

Вскрыть ТИ и ФТ. Для этого конец трубки поместить в от­верстие вскрывателя на корпусе насоса, поворачивая трубку сделать кольцевой надрез ножом и отломить надрезанный конец..

ТИ и ТФ присоединяют к насосу в следующей последова­тельности: к концу ТИ без перетяжки подсоединить ТФ концом с наполнителем отрезком резинового шланга, длиной не более 40 мм. Вставить ТИ в уплотнительную втулку насоса концом с пере­тяжкой.

Рис. 12.1. Насос-пробоотборник.

Проверить герметичность соединения трубок с насосом. Для этого провести внешний осмотр, а также пробное прокачивание воздуха, закрыв отверстие входа воздуха с помощью заглушки. О герметичности соединения трубок свидетельствует возвращение поршня насоса в исходное положение после его вытягивания из корпуса на 1/3 длины штока.

Прокачать через ТИ анализируемый воздух в объеме, ука­занном на этикетке, для чего выполнить следующие операции.

Ввести шток в цилиндр до упора и повернуть его вокруг оси таким образом, чтобы совместить метки на крышке и штоке.

Установить вскрытую ТИ в уплотнительную втулку на­соса.

Оттянуть шток насоса до щелчка фиксатора в положе­ние, соответствующее гравировке «50» или «100» на поверхно­сти штока. Начнется прокачивание газовой смеси (ГС) через ТИ, а в смотровом окошке насоса исчезнет изображение светло­го кольца с темной точкой, нанесенной на поверхность кон­трольной мембраны. Появление в смотровом окошке насоса светлого кольца с темной точкой указывает на окончание цикла прокачивания. При этом в зависимости от установки штока, бу­дет прокачано 50 см³ или 100 см³ газовой смеси.

После прокачивания через ТИ (или ТИ с ТФ) анализируемой пробы отсоединить ТИ от насоса и приложить ее к соответствую­щей шкале, нанесенной на этикетку или на поверхность ТИ.

Концентрацию определяемого компонента определить по длине прореагировавшего слоя индикаторной массы, ограниченного началом шкалы и внешней границей окрашенного слоя. Если граница слоя размытая, то в расчет принимают среднее арифметическое из нижнего и верхнего значения длины прореагировавшего слоя. Определение концентрации вещества проводить по трем из­мерениям.

Рассчитать концентрацию анализируемого компонента в воз­душной среде (Сн ) в мг/м3 приведенную к нормальным условиям, по уравнению:

С_н = С_t,p · (12.1)

где: С t,p — результат измерения концентрации с помощью ТИ при температуре t и давлении р, мг/м³;

t и р — температура окружающего воздуха (°С) и атмо­сферное давление (Кпа) соответственно в мо­мент анализа;

293 и 101,3 — температура (°К) и давление (Кпа), соот­ветствующие нормальным условиям измерений (ГОСТ 12.1.014-84);

Р_атм – атмосферное давление, кПа.

Примечание. Во всех ТИ индикационный эффект визуально определяется как столбик изменившего окраску наполнителя. Ис­ключением является ТИ для контроля оксида углерода (Ц), в кото­рой индикационный эффект наблюдается в виде светло-коричневого кольца, 167родвигающееегося по наполнителю. При ис­пользовании данной ТИ во избежание получения неправильных ре­зультатов следует во время просасывания воздуха непрерывно наблюдать за окраской наполнителя, чтобы не пропустить про­движения по наполнителю светло-коричневого кольца, которое при высоких концентрациях оксида углерода (II) может продви­гаться с высокой скоростью и оказаться незамеченным.

Для выполнения контроля с использованием нескольких ТИ (например, по ГОСТ 12.1.014), результат измерения массовой кон­центрации примеси в воздухе рассчитывают как среднее арифме­тическое результатов наблюдений.

Порядок работы с тестами при контроле водных растворов и вытяжек, а также при контроле почвы и сыпучих материалов по их вытяжкам, приведен в инструкциях по применению соответст­вующих тест-систем.

При контроле пищевых продуктов определяют содержание нитратов в овощах, фруктах, соках, сиропах и т. П. При этом с по­мощью нитрат-теста выполняют операции в порядке, описанном на его этикетке. В приложении к инструкции на нитрат-тест приведе­ны ПДК нитратов в соответствующих продуктах.