RU2023259C1

RU2023259C1 - Method of ecological monitoring of aqueous medium contamination

Info

Publication number: RU2023259C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Стрелов; А.В. Гусев; М.В. Уланов; А.М. Воронцов; И.Ю. Кривцов; Д.Л. Гуральник; В.А. Никольцев
Original assignee: Ассоциация предприятий морского приборостроения; Акционерное общество закрытого типа "Гранит-НЭМП"
Priority date: 1991-05-12
Filing date: 1991-05-12
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: ecology. SUBSTANCE: method involves the steps of: measuring parameters of hydrophysical fields of a water sample to be analyzed, comparing them with permissible threshold values. If the measured parameters of sample exceed the latter, water samples are taken and preserved by introducing preservative into each sample. If the threshold parameters exceed measured ones, the water is passed through a sorption member for a predetermined time interval, through which then a solvent is passed. Then contamination of the solvent is measured and solvent is metered out the same way as water. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к экологии и может быть использовано при проектировании систем, осуществляющих комплексный контроль загрязнения водных бассейнов. The invention relates to ecology and can be used in the design of systems that implement integrated pollution control of water basins.

Наиболее близким к предложенному способу является способ, реализованный на комплексе "Плессей", который регистрирует прозрачность, флуоресцентность, температуру, а также осуществляется забор проб воды. Closest to the proposed method is the method implemented on the complex "Plessey", which registers transparency, fluorescence, temperature, and also sampling water.

Недостатком способа является недостаточная точность и полнота контроля загрязнений. The disadvantage of this method is the lack of accuracy and completeness of pollution control.

Целью изобретения является повышение точности и полноты контроля загрязнений. The aim of the invention is to improve the accuracy and completeness of pollution control.

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. The essence of the invention lies in the fact that in a method based on measuring the parameters of the hydrophysical fields of the aquatic environment, in particular radioactivity, electrical conductivity, temperature, oxygen and metal content, water intake for analysis when the measured parameters exceed the permissible level, followed by documentation of the analysis results, they additionally measure the degree of transparency and fluorescence of the water, if at least one of the measured parameters exceeds the permissible level, the collected water is dosed through a given time intervals and a preservative is introduced into each sample, and if the parameters are below the sensitivity threshold of the sensors, water is preliminarily passed through a sorption element for a predetermined time, after which the solvent of the accumulated impurities is passed through this element, the degree of contamination of the solvent is controlled and it is dosed with the above method.

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. Due to the pumping of water through the sorption element, an accumulation of contaminants occurs in it, which then dissolves and is investigated. This makes it possible to detect even a low degree of water pollution, which is outside the sensitivity of the HF sensors.

Благодаря консервации отобранных проб обеспечивается длительная их сохранность для последующего детального анализа и использования в качестве вещественного доказательства, т.е. "арбитражных проб". Thanks to the conservation of the selected samples, their long-term preservation is ensured for subsequent detailed analysis and use as material evidence, i.e. "arbitration samples".

На чертеже приведена структурная схема для реализации предложенного способа. The drawing shows a structural diagram for implementing the proposed method.

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. A device for implementing the method comprises a test water intake unit 1 connected by a first outlet through a first mixer 2, and by a second outlet through a second mixer 3 connected in series, a sorption element 4 and a first mixer 2 with an inlet of a flow cell 5 connected through a third mixer 6 to block 7 sampling.

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. In addition, the device comprises a solvent and preservative selection unit 8 connected by an outlet through which the solvent is supplied through a second mixer 3, a sorption element 3 and a first mixer 2 with an inlet of the flow cell 5. In this case, the output of the unit 8 through which the preservative is supplied through the mixer 6 is connected to the input of the sampling unit 7.

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. On the flow cell 5, made of transparent material, blocks 9, 10 of sensors of hydrophysical fields, respectively, as well as transparency and fluorescence of water, the outputs of which are connected to the inputs of the block 11 of the threshold elements and the recording device 12, are installed. The outputs of the block 11 of the threshold elements are connected to the inputs of the block 13 control, the first and second control outputs of which are connected to the control inputs of the water intake unit 1 and solvent and preservative intake unit 8, respectively, and the third control output of the control unit 13 I am connected to the control input of the sampling unit 7.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. A device that implements the method operates as follows.

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.Three modes are provided for water research:
- the first, when water for a given time, for example a day, is periodically taken, monitored for contamination and, when the fact of pollution is established, samples are taken from it;
- the second, similar to the first, with the only difference being that each sample is preserved;
- the third, when the level of water pollution is below the threshold sensitivity of the sensors and water in this case is passed through a sorption element, through which then the solvent is passed.

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. Consider the first mode. At a signal from control unit 13, unit 1 is turned on, water from which through the line: mixer 2 — flow cell 5 — mixer 6, enters the sampling unit 7.

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. In the flow cell, water is monitored for contamination using sensors 9, 10. If the degree of contamination is below the threshold sensitivity of the sensors, then there are no signals at the output of the latter and the control unit 13 does not give a signal to the selection unit 7, as a result, it goes to the drain. If one of the pollution parameters exceeds the threshold level, a signal is generated from block 11 to block 13, as a result, the latter will generate a signal by which block 7 will take a sample of a given volume. Samples are taken every time when at least one signal comes from block 11 to the control block. The number of samples taken is set in advance, for example, every hour during the day. The signals from the sensors are recorded in the device 12, for example, a recorder.

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. In the second mode, after taking each sample, the water intake unit 1 is turned off and the preservative intake unit 8 is turned off. The preservative from block 8 through mixer 6 enters block 7 into the same container into which the sample was taken before, after which block 8 is turned off and the process is repeated.

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. In the third mode, when the water pollution is lower than the sensitivity threshold of the sensors, unit 1 is installed in a state in which it pumps water along the line: mixer 3 — sorption element 4 — mixer 2 and further into the flow cell.

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. In the process of pumping water through the sorption element 4, the impurities contained therein accumulate in it the more the longer the pumping takes place, after which the solvent is pumped through the sorption element using block 8. Dissolved pollution products in the flow cell are controlled similarly to water and even enter block 7, which, by signals from control unit 13, takes samples from the contaminated solvent.

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. The sensitivity of the proposed device is determined by the time of pumping water through the sorption element. Knowing the pumping time and threshold sensitivity of the corresponding sensor, it is possible to assess the degree of water pollution by one or another parameter, as well as the rate of increase of pollution over time.

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. The advantages of the proposed method in comparison with the prototype is that, along with a greater completeness of monitoring (control) of the aquatic environment, it covers a greater volume of controlled parameters, and also provides the possibility of preservation of the selected samples, it also has a higher sensitivity, i.e. allows you to control pollution, the level of which is much lower than the sensitivity threshold of the sensors.

Claims

METHOD OF ECOLOGICAL CONTROL OF WATER MEDIUM POLLUTIONS, based on the measurement of hydrophysical field parameters, in particular transparency, fluorescence and temperature, as well as sampling of water, characterized in that they additionally measure radioactivity, electrical conductivity, the concentration of hydrogen ions and redox potential, while taking samples are carried out when measured parameters exceed the permissible level at specified intervals with the introduction of a preservative in each sample, at values of pairs meters below the sensitivity threshold of the sensors, water is passed through the sorption element for a predetermined time, followed by passing through it at predetermined intervals of time the solvent of the accumulated impurities in the element and by measuring the degree of pollution of the solvent.