اندازه گیری ذرات زیست محیطی - آزمایشگاه دقیق شیمی

اندازه گیری ذرات زیست محیطی

از جمله آلاینده های زیست محیطی که توسط آزمایشگاه محیط زیست باید آنالیز شود می توان به موارد زیر اشاره کرد:

بیشتر بخوانید: اندازی گیری صوت زیست محیطی

اندازه گیری ذرات خروجی از دودکش

دستگاه غبارسنج پرتابل، یک سیستم اندازه گیری غلظت و وزن گردوغبار (گراویمتری) می باشد. گرد و غبار ناشی از فرآیندهای صنعتی را می توان از طریق وارد نمودن پروب این دستگاه و همچنین نصب فلنچ بر بدنه دودکش ها مورد اندازه گیری قرارداد. همچنین از این طریق می توان اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه به منظور پیشگیری و کنترل آلودگی را انجام داده و پارامترهای موثر بر روی میزان انتشار و همچنین راندمان عملکرد سیستم فیلتراسیون را مورد مطالعه و ارزیابی قرار داد.

اندازه گیری گازهای خروجی از دودکش

تمام سوخت های فسیلی ( جامد،مایع و گاز) اساسا شامل کربن و هیدروژن می باشند و چنانچه فرآیند سوخت به طور کامل انجام شود، بخار آب و دی اکسید کربن تولید می شود. در شرایطی می توان انتظار داشت که احتراق سوخت به طور کامل انجام گرفته که شرایط زیر برقرار باشد:

-مقدار اکسیژن و هوای کافی به سوخت داده شود.

-اکسیژن با سوخت کاملا مخلوط شود

-مخلوط هوا و اکسیژن در طول فرآیند احتراق در دمایی بالاتر از اشتعال قرار داشته باشد.

اندازه گیری صدا و غبار و گازهای محیطی

جهت اندازه گیری پارامترهای هوای پاک با استفاده از تجهیزات پرتابل نظیر صداسنج و غبار محیطی و گازهای محیطی در ایستگاه های از پیش تعیین شده و طبق شیوه نامه پایش می توان به اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی پرداخت و اقدامات لازم جهت جلوگیری از انتشار آلودگی به محیط زیست و کنترل آن پرداخت.

اندازه گیری پساب خروجی

جهت انجام آزمایشات فیزیک و شیمیایی نیازمند تجهیزات و مواد مصرفی مختلفی می باشد که عمده تجهیزات مورد استفاده در آزمایشگاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

هود آزمایشگاهی، آون، انکوباتور، انکوباتور یخچال دار، کدورت سنج، اسپکتروفوتومتر، ترازو با دقت 4 صفر، شیشه آلات و مواد مصرفی مورد استفاده، دما سنج، Ph سنج، DO سنج، شوری و EC سنج ( به صورت تک دستگاه و جدا موجود می باشد) ، انواع فیلتر و ..

با اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی  پارامترهای آب و پساب می توان به نتایج قابل توجهی دست پیدا کرد و میزان آلایندگی موجود در خروجی آب و فاضلاب بصورت خام و یا تصفیه شده و مقایسه آن با استاندارهای مرتبط و همچنین مناسب بودن آن جهت مصارف مختلف از جمله تخلیه به آب های سطحی، تخلیه به چاه جاذب و استفاده برای مصارف کشاورزی را مورد بررسی قرار داد.

برای اندازه‌گیری کیفیت هوا پنج آلاینده را در هر متر مکعب هوا در ایستگاه‌های سنجش کیفیت هوا اندازه می‌ گیرند:

بیشتر بخوانید: اندازه گیری ذرات خروجی از دودکش

ذرات معلق هوا (PM: Particulate Matter)

ذرات معلق جامد و مایع در هوا بیش از هر نوع آلایندۀ دیگری سلامت مردم را تحت تأثیر قرار می‌دهند. بیشتر این ذرات از احتراق ناشی می‌شوند و مواجهه مزمن با آن‌ها ابتلا به بیماری‌های قلبی‌ عروقی و ریوی، آسم کودکان، سرطان، کاهش قدرت سیستم ایمنی و مرگ زودرس را افزایش می‌دهد.

اصطلاح ذره معلق در هوا برای ذرات بزرگتر از مولکول‌های مجزا با قطر تقریباً ۱ نانومتر و کوچک‌تر از ۵۰۰ میکرومتر به کار می‌رود. این ذرات با توجه به اندازه‌شان از چند ثانیه تا چندین ماه در هوا معلق می‌مانند. ذراتِ دارای قطر کوچک‌تر از ۱۰ میکرومتر قادرند از اولین سد دفاعی بدن یعنی بینی و گلو عبور کرده و در ریه رسوب کنند.

به دلیل اهمیت زیاد ذرات معلق در سنجش کیفیت هوا آن‌ها را در دو دسته ذرات ریز (کوچک‌تر از ۲٫۵ میکرومتر) و ذرات درشت (کوچک‌تر از ۱۰ میکرومتر) در هر متر مکعب هوا اندازه می‌گیرند.

ذرات معلق کمتر از ۲٫۵ میکرومتر (PM2.5)

ذرات ریز معلق در هوا بر اثر انواع احتراق در وسایل نقلیه موتوری، نیروگاهی، سوزاندن چوب و فعل و ‌انفعالات صنعتی خاص ایجاد می‌شوند.

آلاینده ذرات معلق کمتر از ۱۰ میکرومتر (PM10)

ذرات درشت معلق در هوا بر اثر سوزاندن چوب، احتراق ناقص در ترکیبات هیدروکربنی، احتراق در موتورهای دیزلی، فعل و ‌انفعالات صنعتی خاص، آمد و شد در جاده¬‌های آسفالت نشده و ساختمان¬‌سازی ایجاد و منتشر می‌¬شود.

اُزون (O3)

دو نوع ازون در اتمسفر زمین وجود دارد: ازون خوب (ازون موجود در دومین لایه بزرگ جو یا استراتوسفر که به آن اصطلاحاً لایه ازن می‌گویند) و ازون بد (ازون موجود در تروپوسفر یا سطح زمین). ازون موجود در سطح زمین برای سلامتی انسان، جانوران و گیاهان مضر است و به همین دلیل از آن به عنوان ازون بد یاد می‌شود. گازهای خروجی از تاسیسات صنعتی و نیروگاه‌ها، اگزوز موتور خودروها، بخارات بنزین و حلال‌های شیمیایی برخی از مهم‌ترین منشأهای تولید ازون در سطح زمین هستند.

بیشتر بخوانید: آنالیز کامل سنگ آهن

دی‌اکسید نیتروژن (NO2)

دی‌اکسید نیتروژن یکی از انواع اکسیدهای نیتروژن است که در هوای آزاد حضور دارد. این آلاینده قرمز مایل به نارنجی نزدیک به قهوه‌ای است و دو نوع منشأ متحرک (مانند ترافیک جاده‌ای) و منشأ ثابت (مانند احتراق خانگی و نیروگاهی) دارد. مطالعات اپیدمیولوژیک نشان داده‌اند که مواجهۀ مزمن با دی‌اکسید نیتروژن با علائم برونشیت در کودکان آسمی و کاهش عملکرد ریه در ارتباط است.

دی‌اکسید گوگرد (SO2)

دی‌اکسید گوگرد یک گاز بی‌رنگ و غیرقابل اشتعال است که به صورت متوسط بین ۲ تا ۴ روز در هوا باقی می‌ماند و در غلظت‌های بالا در هوا ایجاد مزه می‌کند. تقریباً تمامی سوخت‌های فسیلی دارای گوگرد هستند و هنگام احتراق دی‌اکسید گوگرد آزاد می‌کنند.

بیش از ۸۰% اکسیدهای گوگردِ برساختۀ انسان در احتراق سوخت‌های فسیلی به وسیلۀ منابع ثابت (مانند نیروگاه‌ها و احتراق خانگی) و کمتر از ۲۰% آن در منابع متحرک (مانند احتراق وسایل نقلیه) تولید می‌شود. اکسیدهای گوگرد در ترکیب با مواد معلق و رطوبت زیان‌بارترین اثرات مرتبط با آلودگی هوای اتمسفری را ایجاد می‌کنند.

مقدار گوگرد در فرآورده‌های نفتی مختلف یکسان نیست. مثلاً مقدار آن در بنزین بسیار کم است، در گازوئیلی که فراوری بیشتری شده‌ باشد نیز کم است (بین ۰٫۵% تا ۱%) و به همین دلیل بنزین و گازوییل از انواع دیگر سوخت گران‌تر هستند و در نفت کوره (مازوت) که فراوری کمتری شده و ارزان‌تر است بین ۲٫۵% تا ۳٫۵% است.

به بیان دیگر مقدار گوگردی که از سوختن مازوت آزاد می‌شود ۲٫۵ تا ۷ برابر مقدار مشابه هنگام سوختن گازوییل است.

تنگ شدن راه‌های تنفس، اسپاسم و سرفه شدید، سوزش چشم و مجاری تنفسی، کم‌عمق دم و بازدم از علائم مواجهه با دی‌اکسید گوگرد است.

بیشتر بخوانید: آنالیز نقره و آنالیز اسپکتروسکوپی جذب اتمی

منواکسید کربن (CO)

مونوکسید کربن گازی بی‌رنگ، بی‌بو و بسیار پایدار است و در صورت ایجاد ۲ تا ۴ ماه در اتمسفر می‌ماند. این گاز از اجزاء کمیاب هوای سطح زمین است و معمولاً بر اثر سوختن ناقص کربن بوجود می‌آید و بسیار سمی است.

از مهم‌ترین منشأهای تولید گاز مونوکسید کربن می‌توان به وسایل نقلیه موتوری و صنایع دارای فرایند احتراق نامناسب اشاره کرد. اگر انسان بمدت یک ساعت با غلظت ppm 30 مونوکسیدکربن و یا به مدت هشت ساعت با ppm 9 از این آلاینده در تماس باشد، سردرد و کاهش عملکرد مغزی را در پی خواهد داشت. استنشاق این آلاینده برای زنان باردار و جنین در حال رشد، بیماران قلبی‌‌عروقی و بیماران عصبی خطرناک است.