Спосіб визначення атмосферного забруднення повітря

Спосіб визначення атмосферного забруднення повітря, обумовленого дією транспорту у населеному пункті, шляхом визначення концентрації шкідливих хімічних речовин, зокрема, моноокису вуглецю, бензолу і формальдегіду, відрізняється 28623 знаходять концентрацію за допомогою калібрувального графіку. Аналогічним способом визначають і інші компоненти атмосферного повітря. Даний спосіб є найбільш близьким до суті завдання, що вирішується, тому обрано прототипом. Завданням способу визначення забруднення атмосферного повітря є його спрощення, скорочення часу і зниження вартості аналізу, що досягається визначенням мінімальної кількості інформативних параметрів, необхідними для адекватної оцінки стану об'єкту. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі визначення забруднення атмосферного повітря населеного пункту, з нормативного переліку показників хімічного складу повітряного середовища, що визначаються способом прототипу, вимірюють концентрацію лише моноокису вуглецю і, додатково, визначають кількість автотранспорту в одиницю часу (за період добору проби) на тих ділянках, де ведуть спостереження, наприклад, на ділянках з різноманітною інтенсивністю руху транспорту. Знаючи кількість моноокису вуглецю і кількість транспорту, одержують розрахункові значення найбільш шкідливих компонентів відпрацьованого пального; бензолу і формальдегіду з використанням рівняння регресії [7] типу: Yi=ai+bi·AUTO+ci·CO, де Yi - концентрація речовини, що визначається, AUTO - кількість автомобілів, СО - концентрація моноокису вуглецю, аi, bi, ci - коефіцієнти регресії для кожної речовини з тих, що визначаються. Для бензолу коефіцієнти ai, bi, ci становлять – 0,92, 0,035, 0,35, для формальдегіду – 0,087, 0,001, 0,031 відповідно. До істотних ознак винаходу, що пропонуються, відносяться: 1) Вибір інформативного прямого показника якості повітряного середовища моноокису вуглецю, що грун тується на наших даних про тісний кореляційний зв'язок з іншими компонентами відпрацьованих газів. 2) Визначення кількості проїжджаючих автомобілів в одиницю часу на спостережуваних (контрольних) ділянках. Спосіб експрес-контролю забруднення атмосферного повітря населеного пункту реалізується наступним чином. На контрольній ділянці магістралі визначають концентрацію моноокісу вуглецю 4 рази на добу. На цій же ділянці і у цей же час провалять підрахунок кількості автомобілів, що перетинають ділянку за 5-15 хвилин (при ручному хронометражі), або безперервно, якщо використовуються автоматичні припади (типу фотооко), що реєструють кількість автомобілів з перерахунком на одну хвилину. За нашими даними співвідношення концентрацій (СО, SО2, NО2, формальдегіду і бензолу) у складі відпрацьованих автомобільних газів, є стабільним. Сила взаємозв'язку показника моноокису вуглецю (квадрат коефіцієнту множинної кореляції) із всіма наведеними вище показниками, складає R2СО=0,70, але найбільш щільний взаємозв'язок належить формальдегіду R2F=0,74 і бензолу R2В=0,86 (F – формальдегід, В - бензол). Тому, на підставі виміру лише одного моноокису вуглецю можна судити про кількість інших хімічних речовин у пробі повітря. Проте одержані дані будуть неповними без підрахунку кількості автотранспорту, який проїхав в одиницю часу тому, то кількість хімічних речовин у повітрі буде прямо залежати від кількості спаленного пального. У наших дослідженнях спосіб, що пропонується, був використаний у повному обсязі на 6-ти різноманітних ділянках міста протягом року. Приклад конкретного виконання. Виконували добір повітря на 6 перехрестках міста Одеси 25 червня 1996 року в 6.00, 12.00, 18.00, 0.00 годин протягом 5 хвилин. За цей же відрізок часу підраховували кількість автотранспорту, який перетинав досліджувану ділянку (дані в табл. 1, 2). Одержані дані використовувалися для розрахунку показників F і В по рівнянням регресії, характеристики яких наведені у табл. 3, а підсумки розрахунків у табл. 4, 5. По результатах порівняльного аналізу визначення формальдегіду і бензолу найбільш точним, хроматографічним способом і способом, що пропонується. Наведена різниця між результатами, одержаними двома різноманітними засобами, не перевищує 2-х сігмового інтервалу погрішності виміру цих показників хроматографічним засобом, що свідчить про достатню точність використаних рівнянь розрахунку. Порівнюючи спосіб, що пропонується, з прототипом (табл. 7) необхідно визначити, що до його переваг відноситься простота визначення шуканих даних (скорочення часу дослідження та його вартості, кількості обслуговуючого персоналу та можливість використання автоматизації вимірів). Дані переваги дозволяють застосувати спосіб, що пропонується, для експрес-контролю атмосферного забруднення населеного пункту у великих насичених автомобільним транспортом населених пунктах. Джерела інформації 1. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны. 2. Методические указания "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны". М.: Минздрав СССР, 1985. - 17 с. 3. ГОСТ 8.207-76. Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов измерений. 4. ГОСТ 8.010-72. Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к стандартизации и аттестации методик выполнения измерений. 5. ГОСТ 17.2.6.02-85. Охрана природы. Атмосфера. Газоанализаторы автоматические для контроля загрязнения атмосферы. Общие технические требования. 6. Методические указания по отбору и анализу проб воздуха при химическом контроле окружающей среды. 2М-17-83. – Харьков, 1983. 7. Дрейпер Н.. Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. В 2-х кн. - М.: Финансы и статистика, 1987. 8. Ванханен В.Д. Те хника санитарно-гигиенических исследований. – К.: Вища школа. С. 224, 236, 240-242. 2 28623 Динаміка показнику СО протягом доби у різних районах м. Одеси Час, година 6.00 12.00 18.00 0.00 1 4,64 5,84 4,64 4,11 Показники СО у місцях добору проб, мг/куб.м 2 3 4 5 4,95 4,8 4,74 4,13 7,5 6,32 5,2 5,7 7,48 6,14 6,11 6,1 6,3 4,98 5,02 4,88 Таблиця 1 6 4,38 6,8 6,42 5,1 Таблиця 2 Динаміка кількості автомобілів в 1 хвил. в різні часи доби Час, година 1 3 2 8 3 6.00 12.00 18.00 0.00 2 15 68 71 22 Досліджувані ділянки 3 4 5 3 40 20 53 34 11 8 5 8 45 40 6 6 7 75 64 20 Таблиця 3 Характеристики моделей взаємозв'язку Характеристики моделі Рівняння регресії Показники Бензол, мг/м 3 Sост F=-0,087+0,001·AUTO+0,031·CO 0,74 0,0009 В=-0,92+0,035·AUTO+0,35·CO Формальдегід, мг/м 3 R2 0,86 0,32 Примітка: Прогнозовані значення показників, при відсутності транспорту, прийняті єдиними для всього регіону СО(О)=5,0 мг/куб.м, F(О)=0,07 мг/куб.м, В(О)=0,9 мг/куб.м (в розрахункових формула х не враховувалися) Таблиця 4 Розрахункові показники концентрації формальдегіду (F) протягом доби у різних регіонах м. Одеси Час, година 6.00 12.00 18.00 0.00 1 0,06 0,1 0,06 0,04 Показники F, у місцях добору проб, мг/куб.м 2 3 4 5 0,08 0,07 0,06 0,05 0,21 0,15 0,09 0,13 0,22 0,16 0,14 0,14 0,13 0,08 0,08 0,07 6 0,06 0,2 0,18 0,09 Таблиця 5 Розрахункові показники концентрації бензолу (В) Час, година 6.00 12.00 18.00 0.00 1 0,81 1,19 0,98 0,62 Показники В, у місцях добору проб, мг/куб.м 2 3 4 5 1,34 0,94 0,84 0,81 4,09 2,69 1,60 2,65 4,18 3,08 2,41 2,62 2,06 1,21 1,12 1,00 Визначення точності способу, що пропонується, наведені у табл. 6. 3 6 0,86 4,09 3,57 1,57 28623 Таблиця 6 Порівняльний аналіз результатів вимірів різними способами формальдегіду та бензолу №№ п.п. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Формальдегід (F), мг/м 3 ХроматогСпосіб, що Різниця рафічний пропонуспосіб ється 0,08 0,10 0,017 0,22 0,21 -0,005 0,15 0,10 -0,055 0,17 0,14 -0,034 0,20 0,20 0,003 0,05 0,07 0,022 0,15 0,16 0,011 0,12 0,12 0,004 0,13 0,13 -0,005 0,18 0,18 -0,003 Бензол (В), мг/м 3 Хроматографічний спосіб 1,20 4,25 1,87 2,50 4,30 1,10 3,56 1,46 1,96 3,70 Спосіб, що пропонується Різниця 1,19 4,12 1,61 2,67 4,15 0,94 3,56 2,17 2,55 3,98 -0,01 -0,13 -0,26 0,17 -0,15 -0,16 0,00 0,71 0,59 0,28 Примітка: Погрішність виміру хроматографічним способом формальдегіду – 0,01...0,02 мг/м 3, бензолу – 0,11... 0,45 мг/м 3. Таблиця 7 Порівняльні дані способу, що пропонується і прототипу Показники Прототип Витрати на проведення одного дослідження Вартість одного дослідження Можливість автоматизації контролю Кількість обслуговуючого персоналу 20 годин 200 у.о. немає 3-4 людини Спосіб, що пропонується 6 годин 20 у.о. є 1 людина __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4