<<
>>

2.2.2. Виды загрязнения жидкостей, их единицы измерения и нормирование

Наиболее распространенной на Земле жидкостью является вода. Определять концентрации находящихся в ней примесей необходимо в следующих случаях:

1. При контроле загрязненности природных и искусственных водоемов.

Измеряемыми параметрами являются [2]:

– концентрации вредных веществ в воде водоема, мг/л;

– концентрации растворенных в воде газов (в основном кислорода и СО2), которые, согласно закона Генри, прямо пропорциональны их давлению;

– микробиологические показатели качества воды. Измеряются в количестве микроорганизмов на единицу объема воды. Они определяются органами санитарно-эпидемиологического надзора и нами не рассматриваются;

– суммарное содержание в воде солей, характеризующее ее ”жесткость”, г/л;

– органолептические показатели воды: цвет, вкус, запах, оцениваемые по балльным системам.

Жидкости редко состоят из одного вещества. Обычно они являются смесью нескольких веществ, называемой раствором. Вещество, находящееся в жидкости в преобладающем количестве, называют растворителем, а остальные - растворенными веществами. Растворенным веществом может быть газ, твердое вещество или жидкость. По состоянию растворенных веществ различают:

– истинный молекулярный раствор, в котором растворенное вещество находится в виде отдельных молекул;

– истинный ионный раствор, в котором растворенное вещество распадается на ионы. Отрицательно заряженные ионы называют анионами, а положительно заряженные - катионами. При полной диссоциации растворенного вещества на ионы имеем растворы сильных электролитов. Взаимодействие ионов с молекулами растворителя называют гидратацией;

– коллоидный раствор, содержащий взвешенные частицы вещества.

Концентрации компонентов в жидкостях выражают в единицах массы, отнесенных к единице объема раствора. Такая концентрация (СВ, г/л) называется весовой. Применяют также процентную концентрацию - количество граммов растворенного вещества в 100 г раствора.

В химии концентрацию измеряют количеством грамм-молекул вещества, растворенного в одном литре раствора. Такая концентрация (СМ, г-мол/л) называется молярной. Ее размерность обозначается буквой М. Обозначение ”0,1 М раствор NaCl” означает, что в 1 л раствора содержится 5,8 г NaCl (молекулярная масса 58). Весовая и молярная концентрации связаны выражением:

СМ = СВ / М, (13)

где М – масса вещества в граммах, численно равная его молекулярной массе.

Распространено понятие ”нормальная концентрация”. Это количество молей (грамм-эквивалентов) вещества, растворенного в 1 л раствора. Размерность концентрации таких, называемых нормальными, растворов обозначается буквой н. (с точкой). Если в 1 л раствора содержится 1 г-экв вещества, то его концентрация равна 1 н. Такой раствор называют однонормальным. Раствор с концентрацией 0,5 н. называют полунормальным. Грамм-эквивалент численно равен отношению массы молекулы к массе соединяющегося с ней водорода или к массе вещества, заменяющего водород в соединениях. Например, 0,1 н. раствор HCl содержит 3,6 г HCl в 1л раствора (значения молярной и нормальной концентраций совпадают), а однонормальный (1 н.) раствор H2SO4 содержит 49 г H2SO4 в 1 л раствора (молекулярная масса равна 98, грамм-эквивалент равен 98 / 2 = 49).

Критериями пригодности воды для использования являются [2]:

• ПДКВ - предельно допустимая концентрация химического вещества в воде водоема, мг/л. Имеет значения от 0,0001 мг/л (для фосфора Р4-) до 500 мг/л (для ионов SO42-);

• ПДКВР - предельно допустимая концентрация химического вещества в воде водоема, мг/л, используемого для рыбохозяйственных целей. Для большинства загрязнителей этот показатель в 10 раз жестче, чем ПДКВ;

• ВДКВ - временная допустимая концентрация химического вещества в воде, мг/л, установленная расчетным путем для веществ, не имеющих нормативов ПДКВ.

Показатель устанавливается на 3 года;

• ЛД50 - летальная доза химического вещества, мг, вызывающая при введении в организм при пересчете на кг его массы гибель 50% животных;

• ППКОРЛ - подпороговая концентрация химического вещества в водоеме, 0 – 1 балл, определяется по органолептическим показателям (цвет, вкус, запах).

2. Для оценки возможности сброса сточных вод в санитарно-защитную зону водоема необходимо замерять не концентрацию загрязнителей, а их массовый расход, чтобы не превысить рассчитанные и утвержденные значения ПДС - предельно допустимых сбросов, измеряемых массами загрязнителей, отнесенными к единице времени.

Для установления возможности сброса сточных вод через биологические очистные сооружения используют следующие показатели:

• МКБ - максимальная концентрация вещества, не вызывающая нарушения биохимических процессов, мг/л. Этот показатель характеризует не опасность очищенных вод для человека, а только гарантирует целостность биологических очистных сооружений;

• БПК - биохимическая потребность в кислороде, или количество кислорода (мг), необходимое для окисления органических веществ в 1л воды за определенное время (2, 5, 10, 20 суток);

• ХПК - химическая потребность в кислороде, определяемая окислением пробы сточной воды раствором дихромата калия в серной кислоте. Выражается эквивалентным израсходованному окислителю количеством кислорода (мг), необходимым для окисления всех содержащихся в 1л воды восстановителей.

Считают, что при БПК / ХПК > 0,5 загрязнители сточных вод поддаются биохимическому окислению.

Состав сточных вод характеризуется показателем кислотности рН, описываемым выражением:

рН = – lg CН+ , (14)

где CН+ - концентрация ионов водорода в воде, моль/л.

При температуре 25 оС кислый раствор имеет рН < 7, нейтральный – рН = 7, а щелочной – рН > 7. Диапазон изменения рН – от 0 до 14. При других температурах сдвигается рН нейтрального раствора (при 100 оС рН = 6,14; при 0 оС рН = 7,5) и границы изменения показателя кислотности рН.

Аналогично могут выражаться концентрации других ионов, например pCa, pCl.

Помимо перечисленных показателей, в сточных водах измеряют: ранее рассмотренные органолептические показатели; содержание твердых взвешенных веществ; концентрации вредных веществ, для которых существуют нормируемые значения ПДКВ.

3. При использовании воды в технологических процессах. Для технологических процессов часто требуется вода очень высокой чистоты. Например, ее использование в контурах теплообмена и парогенераторах тепловых и атомных электростанций не должно вызывать образования отложений на стенках оборудования, а для снижения коррозии вода не должна содержать растворенного кислорода. Вода, используемая при измерениях для приготовления эталонных растворов, называется нулевой. Она также должна иметь повышенную чистоту. Примеси в воде парогенераторов не должны превышать десятков мкг/л, а в нулевой воде - единиц мкг/л.

<< | >>
Источник: М.Э. Гусельников, Ю.В. Бородин. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ Учебное пособие. 2008

Еще по теме 2.2.2. Виды загрязнения жидкостей, их единицы измерения и нормирование:

  1. 4.2. Представление отдельных видов текстового материала
  2. 1.3 КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЕДИНИЦ ИНФОРМАЦИИ
  3. А. Краткое содержание темы
  4. 3.2. ИНФЛЯЦИЯ, ЕЕ ВИДЫ, ВЛИЯНИЕ НА ДОСТОВЕРНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ ПОКАЗА ТЕЛЕЙ ФИНАНСОВОЙ ОТЧЕТНОСТИ
  5. 2.Описание на уровне фонда, единицы измерения документа
  6. Статья 128. Виды объектов гражданских прав
  7. СПЕЦИФИЧНОСТЬ ВИДА И ВИДООБРАЗОВАНИЕ
  8. ПОРЯДОК УНИЧТОЖЕНИЯ НАРКОТИЧЕСКИХ СРЕДСТВИ ПСИХОТРОПНЫХ ВЕЩЕСТВ
  9. 4.1. Основные виды загрязнений природной среды
  10. 19.2. Защита от действия ионизирующих излучений
  11. § 10. Электромагнитное загрязнение окружающейсреды: понятие, источники, последствия
  12. ТЕМА 11. МОНИТОРИНГ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
  13. 4.3. Виды измерений. Основное уравнение измерений
  14. Виды физических величин и единиц
  15. Общие понятия о единицах измерения радиоактивности
  16. Утилизация тепла загрязненных жидкостей
  17. Эффекты квантовой физики, обеспечивающие реализацию эталонов основных единиц измерения физических величин системы СИ
  18. 2.2.1. Единицы измерения концентраций и нормирование загрязнителей воздуха
  19. 2.2.2. Виды загрязнения жидкостей, их единицы измерения и нормирование