Способ экологического контроля загрязнений водной среды

 

Использование: экология, контроль загрязнений водных бассейнов. Сущность изобретения: в забираемой для анализа воде измеряют параметры ее гидрофизических полей, сравнивают их с допустимыми пороговыми значениями, при превышении которых производят отбор проб, которые консервируют путем введения в каждую пробу консерванта, а при значениях параметров ниже пороговых значений, воду в течение заданного промежутка времени пропускают через сорбционный элемент, через который затем пропускают растворитель, который затем контролируют на загрязненность и дозируют его аналогично воде. 1 ил.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано при проектировании систем, осуществляющих комплексный контроль загрязнения водных бассейнов.

Наиболее близким к предложенному способу является способ, реализованный на комплексе "Плессей", который регистрирует прозрачность, флуоресцентность, температуру, а также осуществляется забор проб воды.

Недостатком способа является недостаточная точность и полнота контроля загрязнений.

Целью изобретения является повышение точности и полноты контроля загрязнений.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе, основанном на измерении параметров гидрофизических полей водной среды, в частности радиоактивности, электропроводности, температуры, содержания кислорода и металлов, забора воды для анализа при превышении измеренными параметрами допустимого уровня с последующим документированием результатов анализа, дополнительно измеряют степень прозрачности и флуоресцентности воды, при превышении хотя бы одним из измеряемых параметров допустимого уровня забираемую воду дозируют через заданные промежутки времени и в каждую пробу вводят консервант, а при значениях параметров ниже порога чувствительности датчиков воду в течение заданного времени предварительно пропускают через сорбционный элемент, после чего через этот элемент пропускают растворитель накопленных в нем загрязнений, контролируют степень загрязненности растворителя и дозируют его указанным выше методом.

Благодаря прокачке воды через сорбционный элемент в нем происходит накопление загрязнений, которые затем растворяются и исследуются. Это позволяет выявить даже низкую степень загрязнения воды, находящуюся за пределами чувствительности датчиков ГФВ.

Благодаря консервации отобранных проб обеспечивается длительная их сохранность для последующего детального анализа и использования в качестве вещественного доказательства, т.е. "арбитражных проб".

На чертеже приведена структурная схема для реализации предложенного способа.

Устройство для реализации способа содержит блок 1 забора исследуемой воды, соединенный первым выходом через первый смеситель 2, а вторым выходом через последовательно соединенные второй смеситель 3, сорбционный элемент 4 и первый смеситель 2 с входом проточной ячейки 5, соединенной через третий смеситель 6 с блоком 7 отбора проб.

Кроме того, устройство содержит блок 8 выбора растворителя и консерванта, соединенный выходом, по которому подается растворитель, через второй смеситель 3, сорбционный элемент 3 и первый смеситель 2 с входом проточной ячейки 5. При этом выход блока 8, по которому подается консервант, через смеситель 6 связан с входом блока 7 отбора проб.

На проточной ячейке 5, выполненной из прозрачного материала, установлены блоки 9, 10 датчиков соответственно гидрофизических полей, а также прозрачности и флуоресцентности воды, выходы которых подключены к входам блока 11 пороговых элементов и регистрирующего прибора 12. Выходы блока 11 пороговых элементов подключены к входам блока 13 управления, первый и второй управляющие выходы которого подключены к входам управления соответственно блока 1 забора воды и блока 8 забора растворителя и консерванта, а третий управляющий выход блока 13 управления соединен с входом управления блока 7 отбора проб.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

Для исследования воды предусмотрено три режима: - первый, когда вода в течение заданного времени, например суток, периодически забирается, контролируется на загрязненность и при установлении факта загрязнения из нее отбираются пробы; - второй, аналогичный первому, с той лишь разницей, что каждая проба при этом консервируется; - третий, когда уровень загрязнения воды ниже пороговой чувствительности датчиков и вода в этом случае пропускается через сорбционный элемент, через который затем пропускают растворитель.

Рассмотрим первый режим. По сигналу с блока 13 управления включается блок 1, вода с которого через магистраль: смеситель 2 - проточная ячейка 5 - смеситель 6, поступает в блок 7 отбора проб.

В проточной ячейке вода контролируется на загрязненность с помощью датчиков 9, 10. Если степень загрязнения ниже пороговой чувствительности датчиков, то сигналы на выходе последних отсутствуют и блок 13 управления при этом сигнал на блок 7 отбора не выдает, в результате она идет на слив. При превышении каким-либо из параметров загрязнения порогового уровня с блока 11 на блок 13 выдается сигнал, в результате последний сформирует сигнал, по которому блок 7 осуществит отбор пробы заданного объема. Пробы отбираются каждый раз, когда с блока 11 на блок управления поступает хотя бы один сигнал. Количество отбираемых проб задается заранее, например, каждый час в течение суток. Сигналы с датчиков при этом регистрируются в приборе 12, например самописце.

Во втором режиме, после отбора каждой пробы блок 1 забора воды выключается и выключается блок 8 забора консерванта. Консервант с блока 8 через смеситель 6 поступает в блок 7 в ту же емкость, в которую перед этим была отобрана проба, после чего блок 8 отключается и процесс повторяется.

В третьем режиме, когда загрязненность воды ниже порога чувствительности датчиков, блок 1 устанавливается в состоянии, при котором прокачивает воду по магистрали: смеситель 3 - сорбционный элемент 4 - смеситель 2 и далее в проточную ячейку.

В процессе прокачки воды через сорбционный элемент 4 содержащиеся в ней загрязнения накапливаются в нем тем в большей степени, чем дольше осуществляется прокачка, после чего через сорбционный элемент с помощью блока 8 прокачивается растворитель. Растворенные им продукты загрязнения в проточной ячейке контролируются аналогично воде и даже поступают в блок 7, который по сигналам с блока 13 управления осуществляет отбор проб из загрязненного растворителя.

Чувствительность предложенного устройства определяется временем прокачки воды через сорбционный элемент. Зная время прокачки и пороговую чувствительность соответствующего датчика, можно оценить степень загрязненности воды по тому или иному параметру, а также скорость нарастания загрязнений во времени.

Преимуществами предложенного способа в сравнении с прототипом является то, что он, наряду с большей полнотой мониторинга (контроля) водной среды, охватывает больший объем контролируемых параметров, а также обеспечивает возможность консервации отобранных проб, обладает еще и более высокой чувствительностью, т.е. позволяет контролировать загрязнения, уровень которых находится значительно ниже порога чувствительности датчиков.

Формула изобретения

СПОСОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДНОЙ СРЕДЫ, основанный на измерении параметров гидрофизических полей, в частности прозрачности, флуоресцентности и температуры, а также заборе проб воды, отличающийся тем, что дополнительно измеряют радиоактивность, электропроводность, концентрацию ионов водорода и окислительно-восстановительный потенциал, при этом забор проб осуществляют при превышении измеряемыми параметрами допустимого уровня через заданные промежутки времени с введением в каждую пробу консерванта, при значениях параметров ниже порога чувствительности датчиков воду в течение заданного времени пропускают через сорбционный элемент с последующим пропусканием через него через заданные промежутки времени растворителя накопленных в элементе загрязнений и измерением степени загрязненности растворителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1