粉尘与有毒有害气体防治实验指导书及报告

《粉尘与有毒有害气体防治》实验指导书及报告（内部资料）矿业工程学院实验总室2011年3月前言实验课,是一种重要的教学方式,通过实验,验证其有关理论或为理论建立实践基础,使理论与实践相结合,学习与熟悉实验技能,有助于克服只能动口不能动手的偏向,培养分析问题与解决问题的能力,培养进行科学实验的能力.为达到上述目的,必须认真参加实验.在实验课中,首先要认真预习实验教材,明确实验目的与要求,了解操作程序及注意事项.实验过程中,应严格遵守纪律,执行操作规定,严肃认真,作好观测与记录,实验后,做好实验报告.凡参加实验者,各次实验均应遵守下列规则:1预习实验指导书,明确实验目的,了解所用仪器与用具及其使用方法.2按实验课指定的内容进行实验,各组在指定的实验场地进行实验,不得动用与本实验无关的设备、仪器等.3有关易燃气体的实验,必须统一由教师指挥,各组不得自行通气操作.4必须遵守有关安全规程.5各实验的特殊规则另行规定.粉尘与有毒有害气体防治实验指导书及报告实验一矿尘浓度测定一实验目的：矿尘测定的目的，是对矿山各个环境的矿尘状况作出科学的评价，其中包括矿尘组成的成分、矿尘浓度、粒度分布等，也是对防尘措施效果进行检验。二、测点的选择和布置为了能客观现实的评价作业场所空气中粉尘含量对人体的危害程度，无采用哪种测定方法，测定粉浓度时，均应把测点布置在尘源回风侧、粉尘扩散得较为均匀的人工呼吸带内。对于薄煤层及其他特殊条件，呼吸带的高度视实际情况而定。三、矿尘浓测定方法（一）滤膜采样测定方法1.基本原理滤膜采样测定法的基本原理是利用粉尘采样器抽取一定体积的含尘空气，当含尘空气通过滤膜时，粉尘被阻留在已知质量的滤膜上，根据采样后滤膜质量增加量和通过空气量，即可算出作业场所空气中粉尘的浓度。2.必备的仪器、设备及材料（1）感量为0.1mg的分析天平1台。（2）直径为160mm～200mm的干燥器1个～2个，内装适量的变色硅胶。（3）粉尘采样器。测全尘和平呼吸性粉尘的采样器若干台（根据规定配备），采样器必须符合《粉尘采样器通用技术条件》（MT-162）的规定。〕（4）气体流量计。用于检测和显示采集尘的采样通过采样器的空气流量，其分度为1L。滤膜采样器上用的流量计的流量范围应为15L/min～40L/min。（5）滤膜。应为合成纤维滤膜，用于采集粉尘。滤膜的阻尘率，要求用粒径为0.5um的粉尘进行检验时，应大于等于95％；滤膜受大气中湿度变化影响的质量变化量应小于等于0.1％。（6）顶盖内径为35mm的采样头。（7）滤膜夹。夹环内径应为31mm，用于固定滤膜。（8）空盒气压表。度盘最小分度值为66.66Pa，用于测定测尘点的环境气压。（9）干湿温度计。-250C～+510C,用于测定尘点的湿度和温度。（10）风速表。测量范围为0.3m/s～5m/s,用于测定测尘点的环境风速。（11）秒表。用于测尘计时，可选用普通秒表。（12）镊子、毛刷等。3.滤膜采样测定步骤（1）采样地点的粉尘浓度小于100mg/m3时，用直径为40mm的平面滤膜，最大增重不得超过20mg；粉尘浓度大于100mg/m3时，用直径为75mm的漏斗形滤膜。（2）测尘工作所用的分析天平，要按计量部门的规定，每年检验1次。（3）采样前用镊子取下滤膜两面的夹衬纸，把滤放在天平上称重，并记录下初始质量，然后将滤膜夹（滤膜不得有褶皱，滤膜与滤膜夹之间不得有缝隙），放入带编号的滤膜盒里备用。（4）采样时，取出准备好的滤膜夹，固定在采样器上，采样器的受尘面必须迎向风流。（5）对连续性产尘作业，应在生产达到正常状态5min后进行采样；对间断性产尘作业，应在工人作业时进行采样。（6）根据采样时生产场所的粉尘浓度预计值及滤膜上粉尘应增量的最低值确定采样持续时间，但一般不应少于10min。滤膜上粉尘的增量不应小于1mg。采样持续时间可按下式计算：（7）采样流量应为15L/min～40L/min，一般可用25L/min。在采样过程中应使流量经常保持稳定，对流量计应半年校正一次。采样时，要按表4-3的格式和要求做好记录。（8）采样后，将滤膜固定圈取出，受尘面向上，迅速放入采样盒内，称重分析。（9）采样前后的滤膜如被污染或粉尘失落时，应作废重新采样。（10）采样前滤膜应置于干燥器内避免受潮。采样后，应将滤膜放在干燥器内干燥2h后称重，此后每干燥30min后称重一次，重复操作，直至相邻2次质量差不超过0.1mg为止。4.滤膜采样测定结果的计算滤膜采样测定法的最后程序，是应按下式计算出作业场所空气中的粉尘浓度C：（二）快速测尘仪测定法采用这种方法能快速直接测定出作业场所的粉尘浓度。测定时应注意如下几点：（1）应首先检查仪器内部电池电压，当电压低于使用电压时，应按要求进行充电。（2）校正仪器的采样流量和采样时间，并按仪器的使用说明书进行调整。（3）测尘开始的时间与滤膜采样去开始采样的时间相同。测尘时仪器的进气口必须迎向风流。（4）测尘时，每个测点连续测定的数据不得少于3个，其平均值为测得粉尘浓度值。实验二、矿尘分散度的测定方法一、实验目的：掌握矿尘分散度的测定方法，我们采用计数分散度测定方法。二、实验的仪器、设备及材料（1）放大倍数600倍～675倍的生物显微镜。（2）分度值0.01mm的物镜测量。（3）目镜测微计。尺形目镜测微计分度值为0.01mm；网形目镜测微计分度值为0.2mm。（4）醋酸丁酯。HGB3289-60分析纯。（5）容积为25mL的瓷坩锅。（6）规格为25mm×25mm的盖玻片。（7）规格为75mm×25mmr的载物玻璃片。（8）容积为5mL的玻璃吸管。（9）计数范围为0～9999的血球分类计数器。三、粉尘标本制备方法（1）测定粉尘计数分散度时用滤膜采样法进行采样。（2）具体操作：①将采有粉尘的滤膜放在瓷坩锅或小烧杯中；②用玻璃吸管向瓷坩锅加入1mL～2mL醋酸丁酯，用玻璃棒充分搅拌，使滤膜并混悬均匀；③用玻璃滴管吸取已溶解混悬均匀的悬浮物，向干燥的载物玻璃片上加一滴，将载物玻璃片平摇数次，使液滴分散，然后用另一载物玻璃片推片，1min后，在载物片上即可出现一层粉尘薄膜；④贴上标签，注明标本编号及采样日期；⑤将标本保留在玻璃器皿中，避免外界粉尘的污染，并准备镜检。如镜检时发现尘粒过多，可加入醋酸丁酯稀释，重新制备标本。四、测定步骤（1）目镜测微计的校正。用物镜测微计校正出目镜测微计每一刻度的长度，校正时观察物镜测微计和目镜测微计两者标尺相生合的两线之间的各自格数，计算出目镜测微计每格代表的实际长度。（2）标本的测定。将标本置于显微镜载物台上，用压片固定，使目镜测微计的刻度线正切尘粒的一端，观察尘粒占有目镜测微计的格数，测出尘粒的大小。镜检时应无选择地按顺序逐个测量，并在标本移动方向不变的条件下，遇长径测量长径遇短径测量短径。（3）标本的计数。测定粉尘计数分散度时，每一标本需测200粒以上，计数时用血球分类计数器分档排列，如测出1颗2um以下的粉尘，即按第一档1次；1颗大于等于2um～5um的粉尘，即按第二档1次；依此类推。五、测定结果的计算，测定结果按分4个级到进行统计。实验三、除尘器性能参数测定一、实验目的掌握除尘器的评定指标(除尘效率,阻力,经济性等)，除尘效率计算(总效率，分级效率)，除尘机理及除尘器的分类。旋风除尘器结构与原理、流场分析、参数计算，影响旋风除尘器性能的因素，旋风除尘器类型及适用性；湿式除尘原理，除尘效率计算，湿式除尘器的类型及结构、特点。袋式除尘器的除尘机理、性能参数计算，袋式除尘器的基本结构，常用袋式除尘器类型及特点。二、实验仪器1、袋式除尘器2、旋风除尘器三、实验内容1室内空气中含尘浓度或有害气体浓度与排放浓度的测定；2吸气罩罩口气流特性的测定；3除尘器阻力和除尘效率的测定；四、实验结果计算五、实验分析实验四、甲醛浓度测定一、实验目的掌握甲醛浓度测定方法，室内甲醛超标会对人的健康造成严重影响。二、甲醛的危害：甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。其浓度在每立方米空气中达到0.06-0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时，可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；达到30mg/m3时，会立即致人死亡。但由于甲醛具有较强的粘合性和防虫功能，劣质家具中大量使用的人造板、粘合剂、油漆涂料中含量很高，且其释放期长达3-15年之久。三、实验原理甲醛气体经气泵吸入与传感器储气室与电化学传感器敏感电极接触，并发生电化学反应，输出稳定的电信号,电信号经中央处理器处理气体浓度值可用数字准确地显示在液晶屏幕上。四、实验仪器参数1、醛检测仪采用国家标准单位mg/m3，不需要mg/m3和ppm换算；2、可以在污染的环境中回零，不需要活性炭过滤回零；3、电化学传感器超长使用寿命，达5年以上；4、电化学传感器免维护，不需要注水维护；5、电化学传感器灵敏度大于扩散性传感器的200倍；可以检测出更低浓度的甲醛分子，数字显示为0.00mg/m3-9.99mg/m3，比为0.00mg/m3-19.99mg/m3更为精确，6、B-TEST挡可以检测电化学传感器使用寿命；7、CN4160型甲醛检测仪电化学传感器为独特的二电极传感器，不需要独立基准电压参考，不需要独立电池供电；8、检测方式：泵吸式，显示方式：三位数字式大屏幕高亮LED数码显示,直接读数9、检测范围：0.00--10.00mg/m3显示单位：国家标准单位mg/m3，不需要mg/m3和ppm换算，分辨率：0.01，测量精度：0.01mg，最小检测：0.01mg/m3，响应性10S，零点漂移：±1%F.S电源：DC12V1800mA大容量锂离子可充电电池。五、实验结果实验五、空气质量检测一实验目的掌握空气质量检测原理及仪器的使用方法。二、室内空气质量标准1、指室内空气中与人体健康有关的物理、化学、生物和放射性参数、可吸入颗粒物，指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于10um的颗粒物，总挥发性有机化合物标准状态三、常见的室内空气污染物1、从建筑装修材料中释放出的甲醛、挥发性有机化合物（VOC）、苯、甲苯、氨和氡气；2、从日用品（如化妆品、杀虫剂、清洁剂等）所含的挥发性有机化合物；3、办公职场新风量、菌落总数和可吸入颗粒物等职业卫生安全关键指标；4、二氧化碳及从人类、宠物和植物排出的生物污染物；四、检测项目1、氡气氡气是一种无色无味的放射性气体，是由含花岗石的混凝土建筑物料释放出来的。如居所的通风系统不佳，氡气可以积聚至一个很高的浓度；接触高浓度的氡气及其衰变产品，可能会增加患肺癌的机会。2、挥发性有机化合物有些日用品含有如苯、甲苯和二甲苯一类的挥发性有机化合物。使用这类物品来为墙壁扫漆或脱漆，挥发性有机化合物可以积聚至一个很高的浓度，这样会使人感到不适，更严重的可能会引致癌病。3、甲醛室内所排放的甲醛，主要来自一些用甲醛树脂作黏合或外层物料的木制家俬；其它来源则包括用气体燃料煮食、烧香、铺地毡等活动。高浓度的甲醛会引致眼睛、鼻子和喉咙不适。4、二氧化碳所有生物均会呼出二氧化碳；如室内含有高浓度的二氧化碳，即表示没有足够的新鲜空气。5、生物污染物生物污染物包括细菌、真菌和体积极微小但可引致过敏反应的物质如尘埃等。6、二手烟二手烟包括从燃点着的香烟、烟斗或雪茄飘散出来的烟雾及吸烟者抽烟时呼出之气体。它是一种含有超过4,000种化学物的复杂混合物。二手烟是一种令人产生强烈反应及公认的致癌物质。它可引致眼睛、鼻子或喉咙不适，亦可能大幅增加患癌和其它呼吸疾病的机会。五、实验结论实验六、闪点和燃点测定一、实验目的掌握闪点和燃点测定原理及仪器的使用方法。二、实验基本知识闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。闪点又叫闪燃点，是指可燃性液体表面