Исследуем. Проектируем. Предлагаем

Используемые приборы для необходимых измерений

Во время своей практической работы я использовал большое количество оборудования, чтобы проверить свою гипотезу об экологическом состоянии вышеупомянутых объектов.

Газоанализатор, использованный мной при первом измерении, представляет собой специализированный насос для забора воздуха. В дальнейшем можно судить о концентрации углекислого газа (CO

) в ppm (миллионная доля) в воздухе в вышеуказанных местах. Измерения проводились во дворе объекта или в непосредственной близости к нему.

Второе измерение производилось при помощи двух приборов: психрометра аспирационного и термометра-гигрометра. Это сделано для точности измерения. Я взял два получившихся значения и нашел среднее, исходя из первых двух (по формуле (А + Б)/2, где А – значение психрометра, а Б – показание термометра-гигрометра). Конечным продуктом этих вычислений является показание относительной влажности воздуха в %. Измерения проводились во дворе объекта или в непосредственной близости к нему. Аспирационный психрометр – наиболее точный и надежный прибор для измерения температуры и влажности. Термометры в психрометре (Асмана) помещены в специальный корпус. Обдув термометров производится при помощи специального вентилятора, называемого аспиратором, с постоянной скоростью около 2 м/сек. Принцип действия аспирационного психрометра основан на регистрации разности температуры сухого и смоченного термометров и зависимости этого соотношения от влажности окружающего воздуха. Температура окружающей среды регистрируется по показаниям сухого термометра, а влажность – по показаниям обоих термометров и специальным психрометрическим таблицам.

Термометр-гигрометр применяется для точных замеров температуры и относительной влажности воздуха. Принцип действия: один из термометров сухой, капилляр другого термометра – влажный. Утолщение капилляра «влажного» термометра, где находится основной объем термометрической жидкости, помещено в специальный трубчатый тканевый материал (фитиль), который хорошо впитывает воду. Второй конец этого материала помещают на несколько сантиметров в открытый конец изогнутой стеклянной трубки (питатель), в которую налита обычная вода. Весь материал оказывается смоченным, и под воздействием циркуляции воздуха вода испаряется и охлаждает колбу капилляра. За счет этого показания «сухого» и «влажного» термометров отличаются. Это и является ключевым моментом для определения относительной влажности воздуха. Далее остается только считать показания «сухого» термометра и определить разницу показаний между «сухим» и «влажным» термометром. Относительную влажность воздуха можно найти в психрометрической таблице.

Проведение третьего измерения было возможно при помощи такой государственной программы, как «Курчатовский проект в московской школе». Эти измерения заключаются в определении мутности проб проточной воды (из-под крана) в жилых комплексах или же в близлежащих домах (в случае со станциями МЦК). Мутная вода может представлять опасность для человека при использовании ее для питья и приготовления пищи, поскольку в данном случае сложно предсказать присутствие каких-либо соединений в воде – опасных или неопасных. В мутной воде, в связи с высоким содержанием органических веществ, создаются благоприятные условия для роста и развития различных микроорганизмов, представляющих опасность для здоровья человека. Я брал определенное, одинаковое количество воды. Далее с помощью турбидиметра, сопрягающегося с компьютером, я получил точные результаты диагностирования, в единице измерения ЕМФ. Данный метод называется турбидиметрия.

Проведенное диагностирование заключается в выявлении концентрации вредоносных ионов в дождевой воде вблизи исследуемых объектов. Диагностирование катиона свинца и аниона сульфата было произведено методом титриметрического анализа (количественного). Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Титр – концентрация раствора, показывает число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора.

Также был применен такой метод, как ионометрия. С помощью цифровой аппаратуры удалось вычислить концентрацию иона хлора. Аммоний же мне удалось обнаружить с помощью индикаторной бумаги.

Для данных анализов были взяты пробы дождевой воды непосредственно на территории жилого комплекса или МЦК.

Проведение и результаты практической работы

С помощью указанных ранее приборов были осуществлены измерения и получены точные результаты. В данном пункте будут отражены результаты этих измерений.

Концентрация углекислого газа

При помощи газоанализатора были установлены следующие показания:

В ЖК «Скай Форт» было обнаружено значение 920 ppm; В ЖК «Технопарк» значение немного возросло до 956 ppm; МЦК «ЗИЛ» – 1102 ppm; МЦК «Хорошево» – 1115 ppm; ЖК «Зиларт» показал недопустимое значение – 1320 ppm; ЖК «Алые паруса» дал минимальные показания концентрации углекислого газа – 785 ppm. Показателем нормы концентрации CO

являются показания ниже 800 ppm.

Влажность воздуха (усредненное значение (А + Б)/2, погрешность 5%).

При помощи выявления среднего значения показаний с аспирационного психрометра и термометра-гигрометра были установлены следующие результаты:

ЖК «Скай Форт», МЦК «ЗИЛ», а также МЦК «Хорошево» показали одинаковое значение – 58%; ЖК «Технопарк» – 54%; ЖК «Зиларт» имеет 45% влажность воздуха, что является минимальным показателем из данных 6 локаций; ЖК «Алые паруса» имеет максимальный показатель относительной влажности воздуха на данных территориях – 67%. Нормой относительной влажности воздуха является 40–60%.

Мутность проб проточной воды (из-под крана) в зданиях рядом с объектами исследования или непосредственно в объектах исследования.

Были получены следующие результаты мутности проб воды: ЖК «Скай Форт» показал допустимое значение – 2,2 ЕМФ; показание ЖК «Технопарк» возросло ровно на 1 единицу измерения по сравнению с предыдущим объектом – 3,2 ЕМФ; МЦК «ЗИЛ» – 4,3 ЕМФ; МЦК «Хорошево» – 4,0 ЕМФ; ЖК «Зиларт» имеет наиболее высокое значение из исследуемых мною объектов, это недопустимое значение – 5,8 ЕМФ; ЖК «Алые паруса» – 4,2 ЕМФ. Показатель, норма по данному критерию, не должен превышать 2,6 ЕМФ.

Концентрация ионов в дождевой воде вблизи объектов исследования.

Проведенный анализ выявил следующие результаты:

В дождевой воде ЖК «Скай Форт» обнаружено 200 мг/л ионов Cl

и 400 мг/л ионов SO

; в дождевой воде ЖК «Технопарк» найдено 150 мг/л ионов Cl

и 370 мг/л ионов SO

; в дождевой воде вблизи МЦК «ЗИЛ» было 210 мг/л ионов Cl

и 380 мг/л ионов SO

, а также присутствовали крайне опасный аммоний (NH

); в дождевой воде вблизи железнодорожной станции МЦК «Хорошево» определено 170 мг/л ионов Cl

и 420 мг/л ионов SO

; в дождевой воде ЖК «Зиларт» зафиксировано 190 мг/л ионов Cl

и 370 мг/л ионов SO

, а также присутствие NH

; дождевая вода ЖК «Алые паруса» содержит 160 мг/л ионов Cl

и 250 мг/л ионов SO

. Аммония не обнаружено. Данные объекты находятся вблизи реки Москва и поэтому нормой является отсутствие Pb

и NH

, содержание ионов хлора (Cl

) до 300 мг/л и SO

до 350 мг/л.

Методы, используемые для данной работы: титриметрия, ионометрия, визуальная колориметрия (обнаружение катиона аммония (NH

) c помощью индикаторной бумаги).

Выводы

Проанализировав результаты, полученные в ходе вышеупомянутых измерений, мы выявили различные несоответствия с санитарными нормами и правилами (СанПиН).

Для улучшения экологической обстановки в этих районах я вывел следующие рекомендации:

• посадить вблизи данных жилых комплексов и комплексов инфраструктуры «растения-фильтраторы (воздуха)». Данные растения не только украсят внешний облик исследуемых мной объектов, но и повысят содержание кислорода, уничтожат вредные бактерии, а также инактивируют действие опасных для здоровья химикатов;

• учесть исследования, проводимые мной, и не строить жилые комплексы и комплексы инфраструктуры рядом с объектами промышленности или не строить объекты промышленности рядом с данными комплексами;

• улучшить систему очистки и фильтрации выбросов промышленного производства в окружающую среду;