Методика обследования состояния окружающей среды на предприятиях железнодорожного транспорта с помощью экологического вагона-лаборатории (стр. 4 )

1	2	3	4
Аммония-ион	ПНДФ 14.1.1-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в очищенных природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера (Ф)	0,005-1,00 1,00-4,00	±0,39×Х ± 0,21×Х
Никель	ПНДФ 14.1.2.4.67-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализторе жидкости «Флюорат-02» (ФЛ) ПНДФ 14.1.46-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом (Ф)	0,001-0,01 0,01-0,05 0,05-0,54 0,08-0,5 0,5-4,0	± 50 % ± 35 % ± 25 % ±0,30×Х ± 0,10×Х
БПК	ЦВ 2.01.08.91 «А» Методика выполнения измерений БПКполн (ТМ)	1,0-11,0	± (0,3 + 0,06×Х)
Нитраты	РД 52.24.380955 МУ. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в водах фотометрическим методом с N, N-диметил-n-фенилендиамином (Ф) ПНД Ф 14.1.2.4.119-97. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрата в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализторе жидкости «Флюорат-02» (ФЛ)	0,01-0,3 0,05-0,1 0,1-0,5 0,5-1,0	± 60 % ± 40 % ± 25 %

Продолжение табл. 2

1	2	3	4
Нитриты	ПНД Ф 14.1.2.4.26-97 Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит-ионов в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе жидкости «Флюорат-02» (ФЛ) РД 52.24.381955 МУ. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в водах фотометрическим методом с реактивом Грисса	0,005-0,01 0,01-0,05 0,05-1,0 1,0-5,0 0,01-0,3	± 40 % ± 20 % ± 10 % ± 10 %
Взвешенные вещества	ЦВ 2.02.11.91 «А» Методика выполнения измерений содержания взвешенных веществ (В)	5–50 св. 50-5000 св. 5000	± 20 % ± 10 %
Железо общее	ПНД Ф 14.1.29-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации железа общего в пробах сточной воды на анализаторе жидкости «Флюорат-02» (ФЛ) ПНД Ф 14.1:2.50-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации общего железа в природных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой (Ф)	0,050- 0,20 0,20-1,00 1,0- 5,00 0,20-1,00 1,00-5,00 5,00-10,00	± 50 % ± 25 % ± 15 % ± 0,3 0×Х ± 0,15×Х ±0,10×Х
Нефтепродукты	ПНД Ф 14.1:2.35-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природной питьевой и сточных вод на анализаторе жидкости «Флюорат-02» (ФЛ) ЦВ 2.02.12-91. «А» Методика выполнения измерений содержания нефтепродуктов гравиметрическим методом в сточных водах (В)	0,005-0,10 0,10-0,50 0,5-50,0 1-50 св. 50-100	± 65% ± 50% ± 25% 0,25-12,5 12,5-10

3 ПЕРЕДВИЖНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ

ЭКОАНАЛИТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

3.1 Методология выбора аналитического оборудования

В настоящее время на экологическом рынке присутствует большое количество оборудования для экоаналитических исследований. Ведущие приборостроительные фирмы предлагают широкий ассортимент своей продукции, близкий по своим технико-эксплуатационным показателям [4, 14, 16, 18, 23, 26–35]. Учитывая это, ниже предлагается методология выбора приборной техники.

Методология оптимального выбора приборной техники как для передвижных измерительно-вычислительных экоаналитических комплексов, так и для стационарных лабораторий, дополняющие существующую теорию, содержит следующие положения [25].

На первых этапах следует определить массив экоаналитических задач лаборатории, т. е. перечень показателей загрязнения ОС (рис. 3). Для железнодорожного транспорта перечень ЗВ определяется по технической документации, технологическим процессам, используемому топливу, инвентаризации источников загрязнения и т. п.

На следующем этапе проводится анализ существующих приборно-методических вариантов решения этих задач.

Исходя из этого, методология оценки достоинств и недостатков экоаналитической техники включает в себя формулировку перечня критериев оценки приборов, из которых выбираются наиболее важные (определяющие). Критерии следует определять таким образом, чтобы они могли быть так или иначе формализованы и описаны математически, допуская тем самым количественную оценку приборов по совокупности критериев. Затем осуществляется сопоставление количественных характеристик сравниваемых приборов по каждому из сформулированных критериев. На этом основании выбираются приборы с наиболее высокими показателями по каждому из критериев.

В перечень критериев входят (рис. 3):

1. Функционально-технические характеристики приборов, к которым следует относить:

– оперативность, определяемую временем отбора пробы, измерения и анализа;

– диапазон измерений, определяемый по наилучшим характеристикам среди сравниваемых приборов;

 

Рис. 3. Методология и критерии выбора экоаналитической техники

– точность измерений, нормируемая в соответствии с относительной погрешностью методики;

– количество измеряемых показателей (определяется по наибольшему числу измеряемых загрязняющих веществ у сравниваемых приборов);

– масса и габариты прибора (сравнивается только у переносных средств измерения).

2. Эксплуатационные характеристики, т. е. оборудование должно быть:

– ремонтопригодно;

– просто при обслуживании;

– надежно в эксплуатации;

– иметь достаточный ресурс.

3. Наличие в реестре средств измерений для применения на территории России.

4. Степень отработанности экоаналитической техники, т. е. она должна иметь следующие составляющие: наличие лабораторного, опытного, демонстрационного или промышленного образца и практический опыт эксплуатации.

5. Стоимость приборов (в связи со сложной экономической ситуацией этот критерий является одним из основных, однако со временем он может отойти на второй план).

6. Совместимость с компьютерной техникой, наличие каналов передачи экоинформации от приборов к компьютеру, на котором будет проводиться её обработка и передача на сервер.

Для приборов передвижных лабораторий следует учитывать тот факт, что они должны соответствовать условиям эксплуатации во время движения. В связи с этим требуется дополнительно учитывать работу приборов в условиях железнодорожного транспорта, т. е. вибрацию, электромагнитные помехи и динамические нагрузки.

3.2. Функциональная схема измерительно-вычислительного

экоаналитического комплекса

Опираясь на прикладную теорию универсальной системы химического анализа, объединяющую достижения фундаментальной аналитической химии и практический опыт экоаналитических лабораторий, была разработана функциональная схема ПИВЭК ЭВЛ (рис. 4) [63].

Данная функциональная схема с гибко изменяемой конфигурацией аналитического оборудования позволяет проводить определение концентраций двумя способами:

- путем доставки экспресс-анализаторов на обследуемый объект (индикаторный и инструментальный методы);

- путем отбора проб с последующей транспортировкой их к приборам, расположенным на ЭВЛ (инструментально-лабораторный метод).

При отсутствии возможности проведения химического анализа в условиях экспедиции, часть проб консервируется и доставляется в отделенческую экологическую лабораторию.

В ПИВЭК системно объединены непосредственно экоаналитические приборы, программно-математическое обеспечение, средства метрологического обеспечения и методики проведения анализа.

Экоаналитическое оборудование ПИВЭК выпускается ведущими отечественными приборостроительными фирмами и базируется на следующих методах: спектролюминесцентном; спекртрофотометрическом; спектрометрии рентгеновского излучения; ИК-спектрометрическом; потенциометрическом; индикаторном; аналого-цифровом преобразовании и цифровой фильтрации электрического сигнала.

Рис. 4. Функциональная схема ПИВЭК

Средства измерений, вспомогательное оборудование, материалы и реактивы, входящие в состав передвижного экоаналитического комплекса на базе вагона-лаборатории, указаны в табл. 3.

Таблица 3

Перечень приборного обеспечения ПИВЭК

Контролируемая среда	Экоаналитическое и вспомогательное оборудование	Назначение
1	2	3
Атмосферный воздух	Газоанализатор «IMR 3000P»	Контроль ЗВ котельных и тепловозов: О2, СО, СО2, NOx, NO2, H2S, сажи, температуры ОС и газов в месте замера, разрежение и давление в месте замера
Анализатор «Инфралайт-11Р»	Контроль ЗВ в отработавших газах автотранспорта СО, СН, СО2, NOx, O2
Универсальный прибор газового контроля УПГК, поглотительный патрон	Контроль концентраций более 50 веществ в воздухе рабочей зоны, в промышленных выбросах, почвы. Оперативная оценка загрязнения окружающей среды при чрезвычайных ситуациях
Аспираторы, пробоотборники ПУ-2Эп, ПУ-3Э	Отбор проб
Сточные воды	Анализатор «Флюорат-02-03М»	Контроль ЗВ сточных вод: Аl, Fe, Mn, Cu, Ni нефтепродукты, АПАВ, КПАВ, нитриты, нитраты, фенол, формальдегид
РН-метр-иономер «Экотест-120» (или другой, аналогичного класса, прибор)	Измерение активности ионов водорода (рН), активности (рХ) или концентрации других ионов и температуры, окислительно-восстановительных потенциалов (Eh), ХПК
БПК-тестер	Контроль БПК и температуры в воде, водных растворах, очистных сооружениях сточных вод

Продолжение табл. 3