книга 2 (1110135), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Даюшоры дзя «наамэа вещесш з яоэяухе Наблюдают за загрязнением атмосферы на стационарных маршрутных и передвижных постах. Стационарные посты служат для проведения систематических наблюдений и оборудованы соответствующей аппаратурой для отбора проб воздуха и последующего анализа, а также газовнэлизаторами непрерывной регистрации содержааия вредных примесей. Передвижные посты служат длл рззоаых наблюдений в аонах непосредственного влияния промышленных выбросов. Природные и сточаэю нодм. Особенность обьектов окружающей среды и, в частности, вод заключается в том, что оаи, кек правило, многокомпанентные. В природных и сточных водах содержится больШое число разнообразных неорганических, органических, органамннеРальных веществ природного и техногенною происхождения. Так, в природных и пресных водах России нормируется более 900 компоиеагоз.
Вале моясет содер~квть этн ьещжчээ кап в истинно растворенном состаяниск так и е коллондном и е аиде суспензий и эмульсий. Иэ-за Различной токсичности тех или иных форм соединений одного и того 'се элемент» (разный состав комплексов, степень окисления элемента и АР.] необходимо не только определять валовое содержание веществ, но 422 и проводить вещественный анализ Особое значение в последние годы приобретает изучение состояний окисления тяжелых металлов в при родных водах, изучение их подвижности.
Большую опасность длл во доемов представляют такие загрязняющие вещества, квк нефтепродук ты, пестициды, попадвюпсие со стоками с полей в период паводкощз„ вод за счет десорбции пестицидов из почв, фенолы, присутствующие „ бытовых сточных водах и в разнообразных производственных стоках. Способы отбора пробы води зависят от цели, которан ставится перед аналитиком. Для хранения воды нужно пользоваться посудой из борпсиликвтногп стека» (пирекс) или из полиэтилена. Прн длительном хранении могут произойти существенные изменщщя а с отаве преднмсначенной для анализа соды. Поэтому, шлн нельзя начать ан.лн нож*с сразу ияи в крайнем случае через 12 ч после огоора щкбы, нужна консервировать пробу нля табилиа цни е химического госсаэк Если вола содержит суспенднрованные вещ ства, то либ их тяеляют фильтрованием нлн нентрнфугнроеаннем, либо зсе переводят з растворенное осюяниз Качество воды предварительна оцениваошя по общим харантерным параметрам н суммарным показателям: цвет, прозрачность, запах, пенистость, кислотносТь и щелочность, общее содержание услеродсч азота, иногда серы, химическое (ХПК) и биохиьсическое (БПК) потребление кислорпда, объем грубодисперсной фазы.
Определение общего содержания углерода, связанного в оргеничшкие соадиивнин, можно проводить с использованием автоматических анализаторов. Помимо углерода определимы общее содержание азота (общий азот) и азота органических соединений по методу Кьельдалн, для ппределения общего содержания серы прежде всего онисляют ее до сульфат-ионов, затем определюот содержание последних гравиметрическим или титриметрическими методвмн Для определения анионов а воде чаща используют методы ианометрии и ионной хромвтогр»- фин.
Тяжелые металлы (РЬ, Сз, Сд, Хсц уй) определяют методами атомно-абсорбционной спзктроснопии и фотометрии В«е мшазлы, прнсутшвующне а юне, ю релкнм мсзшюсысием (шечочнм металлы) образуют комплексы с органическими соединениями н вином мн (хлорндз сульфата нианид-ионами н др.). Присутствие больших к лнчасш органн «скнх веществ, а также ташсх авионов. мак цнанид-нон, может вызвать затруднения при ояределенин не юлько тяжелых месаллоц но и щелочны»" щелочно ммельных.
Поэтому при опренел,нии металлов прюбу щжнварнтасьз" обрабатывают. Органнчепше вещества удалясог сухим нлн мокрым сжнгазнси лля удаления цианнд-ионов рекомеялуегся обрабатывать щкбс гннохлорнз" и в щелочной среде. 42б Нри «наливе природных и сточных вод не содержю~ие микроэлементов последние предваритеяьно концентрируют и разделяют, используя различные варианты испарения, экстракцию, сорбционные методы (особенно те, в которых используют ионообменные мембраны и комплексообразующие сорбенты) и соогаждеиие )табл.
178). Рехсе применяют злектрохимические методы, осыадеиие и флотацию. Изыскание методов определения органических веществ в водах идет по двум иаправлениим: определение содержания каждого индивидуального вещштва и суммарного содержания различных групп органических веществ. Каждая задач» решается различными способами.
Основной пуп. развития первого направления предварительное концентрирование, сопровождаемое разделением веществ по их динамичегким и физическим свойствам, применение различных видов хроматографии 1гсзожгсдкосчной, тонкослойной н др.), конструирование гложных номбинированных приборов, в которых за хроматографическим разделением, часто миогонратным, следует идентификация « помощью масс-спектромкгрии, ИК-спектроскопии и т.п.
Определение кажлого индивидуального органического вжцества, особенно в сючных водах, связано с большими трудностями Во-первых, необходимость большого нвбора химиче ки чистых органических веществ, которые могли бы служить образцами сравнения при идентификапии обнаруженных в воде соединений и количественном их определении. Например, данные анализа даже питьевых вод из нескольких городских водопроводов в США показали в них присутствие от 50 до 100 различных органических веществ. Во-вторых, почти полное отсутствие сведений о том, как ведет себя то или иное из обнаруживаемых в водах органических веществ в различных процессах химической и биохимической очигтки.
Второе направление — выдоление из воды органических веществ при одновременном их разделении на группы соединений, связанных прут с другом общностью физических или химических свойств. Огобое внимание обращается ка выдыеиие той группы, в которую входят наиболее токсичные вещества. Длн выделения групп органических веществ используют экстракцию, горбцию, отгонку и др. Для их идентификации и количественного определения применяют все виды хроМатографии, фотометрию, люминесценцию.
Например, для определения пестицидов,которые по химическим свойствам классифицированы на три основные группы 1хлороргакические, фосфорорганические пестициды и склгтриазиновые гербициды), используют методы газокилкостиой и тонкослойной хроматографии. Амины определяют фото- метрическим методом. Сугцествующие нормы прелельно допустимой концентрации нефте- 427 Опрсд вле по 206 вие Н~(П метил ртуть обвала К2Стт А7, В Со, С К, М нь д Ят, Ч Ав, Яс Т в б л н ц а !7.8. Методы аналнвь природных и спвпнех вщ7 с иредварительным иоюоынтриронаиисм минраоиемепта» продуктов в воде водоемов 0,3-0,5 мг/щ за нефтепродукты при азам зе вод принимагот сумму неполярных и малополярных соединвний, растворимых в гексане, т.е.
сумму алифатичегких, алициклических и ароматических углеводородов. В качестве арбитражных методов опр деления нефтепродуктов приняты гравиметрическнй, газохроматогрз,— фнческий и ИК-спектроскопия. Созданы автоматизированные станции для контроля качества вод рек и озер. Дл» определения органических веществ принят метод газовой хроматографии в непосредственном сочетании с массспектрометрней илк ИК-спектроскопией и обработкой результатов с помощью ЭВМ. Для элементного анализа как основной выбран метод искровой масс-гдектрометрии, теюзе с обработкой результатов н» ЭВМ.
Определение компонентов морской воды в последнее время все чаще проводят методами дистанционного анализа. Например, фторндион определяют с помощью датчика, основанного на использовании ионоселектианого электрода; сумму гуминовых и фульаокислот в водохранилищах молсно определять с помощью спектрометров, установленных на самплетах. Почвы. Элементный спстав почв — валснейгпий показатель химичглкого состояния почв, их свойств, генезиса н плодородия.
По абожютному содержанию в ножах лементы могут быть объевин зы в три гру1вгы. Первая группа — макроэлементы: прежде вета кремний н кислор д, солержание которых составляет десятки цюценгов, а в сумме онн могуг гостазлять 80-00% пассы почвы, сюда же относятся А1, Уе, С», Мй, К, На, С, содержание «огорых в почве извнется от десятых далей ло нескольких щхценюв. Во вторую группу, к торую можно отнести к промежуточнон. входят П, Мб, Н, Р, Я, Н, их количество з почвах зырахюегся с тими к весятыми долями процентов Микро- и ультрамижюэлементы огяржж я в почвах в количествах а 1О 'о — и 1О эйП зго прежде всего би логически аьтивныс элементы В, Сп, 1, Мо, Мо, Хо, довольно чз то зсгрегаклся С1, Сг, Нй Ч н, назонец, внесенные путем загрязнения Аэ, Ве, Вс, Сб, Р, Нз, РЬ, ВЬ, Яс, Т1 и др.
Содержание элемента показывает, как долго та или иная почва потенциально может обеспечить растения при условии полной мобилизации запасов Наприыер, высоксю содержание углерода и азота (прг имущественно в виде органических соединений) обычно считают пр"э неком плодородной почвы. Высокий уровень накопления хлора прижь дит к неблагоприятным условиям для растений. Поэтому необходим~ осуществлять аналитический контроль за состоянием почв постоянно н на больщих площадях. 430 0 Особое место в химии почв занимают микроэлементы, которые играют важную физиологическую роль. Эти микроэлементы при достаточно низком содержании оказывают положительное влияние на развитие организмов в почвах, но а повышенных количествах оказывают на иих токсичное действие. Например, бор — типичный и очень важный микроэлемент, повышает урожайность сахарной свеклы, овощей, льна, клевера, но избыток бора в травах и кормах приводит к заболеванию животных.
Особо опасно повышение концентрации в почвах микроэлементов техногенного происхождения, обусловленные выбросами щюмышлениых яредприятнй и транспорта, бытовыми отходами, а таиже накоплением в почвах остаточных количеств компонентов минеральных удобрений К числу таких элементов прежде всего следует отнести А», Сб. Нб, РЬ, Г. Загрязнение почв фтором, так же как тяжелыми металлами, представляет значительную опаснагть для почвенного покрова, снижает плодородие почв, вызывает их деградацию. Все методы определения полного содерясании элементов основаны на предварительном разложении образца кислотами Н1гВОс, НХОэ, НС1Ос, НС1, НР) или щелочами и последующем определении элементов в растворах химическими и ингтрументахьныыи методами.