ВКР начало_Т (1335953), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

4) по организационным формам (индивидуальный, групповой, сплошной);

5) по временной зависимости (ретроспективный, предупредительный, текущий);

6) по формам объект-субъект отношений (внешний или социальный, взаимоконтроль, самоанализ);

7) по частоте процедур (разовый., периодический, систематический);

8) по используемым инструментам (стандартизированный, нестандартизицированный, матричный);

9) по задачам, характеру и основным функциям (педагогический, управленческий).

Уровни мониторинга:

1) биоэкологический(наблюдение за окружающей средой и ее загрязнением);

2) геоэкологический (наблюдение за природными ресурсами и экологическими системами);

3) глобальный биосферный мониторинг.[11]

2.1 Мониторинг водных объектов на краевом уровне

Мониторинг реки Амур в окрестностях г. Хабаровска осуществляет в крае Краевой центр экологического мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций (КЦЭМП), который был создан на основании распоряжения Губернатора Хабаровского края №102-р. Целью которого является обеспечение осуществления государственного экологического мониторинга на территории Хабаровского края. КЦЭМП является структурным подразделением КГКУ «Управление по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и пожарной безопасности Хабаровского края».

КЦЭМП выполняет работы по ведению:

1) государственного аналитического контроля промышленных стоков, почвы, промышленных выбросов, воды открытых водоемов, атмосферного воздуха с целью предотвращения аварийных и чрезвычайных ситуаций;

2) учета объектов хозяйственной и иной деятельности и источников негативного воздействия на окружающую среду;

3) аналитический контроль при аварийных и чрезвычайных ситуациях (поиск источников загрязнения, идентификация неизвестных токсикантов), контроль окружающей среды в период последствий аварийных ситуаций;

4) проведение природоохранных работ на территории (акватории) Хабаровского края.

Задачи КЦЭМП определены постановлением Правительства Хабаровского края №158-пр «Об экологическом мониторинге в Хабаровском крае».

Задачи КЦЭМП:

1) отбор, консервацию и транспортировку проб, подготовку образцов к аналитическим измерениям, аналитические измерения;

2) сопоставление данных экологического мониторинга с нормативными значениями, а также с фоновыми концентрациями исследуемых веществ;

3) осуществление сбора, хранения, обработки и анализа информации о состоянии окружающей среды;

4) формирование и ведение краевого фонда данных экологического мониторинга;

5) анализ сбросов, выбросов отходов и других загрязняющих окружающую среду веществ при осуществлении государственного экологического контроля государственными инспекторами края по охране природы.

Структура химико-радиометрической лаборатории включает в себя несколько групп:

1) газовая хроматография;

2) жидкостная хроматография;

3) группу физико-химических методов анализа;

4) группу отбора и регистрации проб;

5) группу контроля атмосферного воздуха и другие.[12]

2.2 Источники трансграничных загрязняющих веществ реки Амур

Для Хабаровска основной источник трансграничных загрязнений является река Сунгари, которая впадает в Амур выше города Хабаровска на 275 км. Кроме этого потенциально опасным представляет развитие территории Уссурийского острова, который передан Китайской Народной Республике. В непосредственной близи от Хабаровска загрязняет воды озеро Ханка, которое попадает в воду реки Уссури, через р. Сунгача. Это сельскохозяйственный источник в первую очередь.

Последние 15 лет в Амур постепенно попадают различные вредные вещества, сначала фенол, затем бензол, а вместе с ним и другие химикаты.

Наибольшее влияние на качество воды в р. Амур оказывает трансграничное загрязнение реки со стороны КНР: с водами р. Сунгари в р. Амур попадает большое количество органических веществ, азотистых соединений и др. В результате в бассейне р. Амур сложилась неблагоприятная экологическая обстановка, качество воды в реке меняется от "загрязненной" (IV класс) в Верхнем Амуре до "грязной" (V класс) и "очень грязной" (VI класс) в Нижнем Амуре.

Загрязнение водоёмов является главным образом следствием спуска в них сточных вод промышленных предприятий и населённых мест. Неочищенные сточные воды, содержащие значительное количество органических веществ и микроорганизмов, попадая в водоём реки Амур, нарушают его естественный режим: поглощают растворённый в воде водоёма кислород, ухудшают качество воды, помогают образованию отложений (осадка) на дне, водоёмы становятся неприменимыми для питьевого (а иногда и технического) водоснабжения, в них погибает рыба. Кроме того, при загрязнении водоёмов сточными водами ухудшается их эстетичный вид и ограничивается возможность использования для купания, водного спорта, туризма и т. п.

В природные водные объекты края ежегодно сбрасывается 220,48 млн. м³ (56% от всех сбросов) загрязненных сточных вод и только 9,39 млн. м³ (2,4%) нормативно очищенных. Основными загрязнителями водных объектов в Хабаровском крае остаются предприятия жилищно-коммунального хозяйства, топливной (угольной) промышленности, электроэнергетики, цветной металлургии, объекты Минобороны России. С очистных сооружений ЖКХ Хабаровска в 2002 г. сброшено 80 млн. м³ загрязненных сточных вод (36,3%).

Химическое загрязнение подземных вод концентрируется вблизи отстойников со сточными водами промышленных предприятий, дренажными водами полигонов промышленных отходов, утечками технологических растворов и др.

Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты в 2002 г. сократился в связи с приостановкой деятельности ООО "Дальневосточная горная компания" (рудники "Молодежный" и "Перевальный"). Уменьшился сброс нормативно чистых (без очистки) сточных вод - с 173,99 млн. м3 в 2001 г. до 163,59 млн. м3 в 2002 г. (на 6%) за счет Амурской ТЭЦ-1, Майской ГРЭС (снижение выработки электроэнергии, остановка Амурской ТЭЦ-1 на ремонт), ОАО "Амурский судостроительный завод", г. Комсомольск-на-Амуре (спад производства), рыбколхоза им. В. И. Ленина, с. Булгин (уменьшение объемов переработки рыбной продукции). Однако, как показывает практика, вода в Амуре не стала чище.[13]

Следует отметить, что уровень загрязнений зависит не только от источников поступления, но также зависит от метеоусловий и гидрологического состояния реки.

2.3 Мониторинг качества воды методом хромато-масс-спектрометрией

Метод хромато-масс-спектрометрии основан на сочетании газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Хроматография была открыта М.С. Цветом в 1903 году, а начало масс-спектрометрии было положено работами физиков в 1908 году. Однако до начала 1960 – х годов, когда была осуществлена комбинация газовой хроматографии (открыта в 1952 году) и масс-спектрометрии, прошло около полувека.[14]

Разберем, что такое газовая хроматография и хроматография в целом.

Хроматография – метод разделения и анализа, основанный на перемещении зоны вещества вдоль слоя сорбента в потоке подвижной фазы с многократным повторением сорбционных и десорбционных актов. Разделяемые вещества распределяются между двумя несмешивающимися фазами в зависимости от их относительной растворимости в каждой фазе: подвижной и неподвижной.

Газовая хроматография – это хроматография, в которой подвижная фаза находится в состоянии газа или пара (газ-носитель). Неподвижной фазой является высокомолекулярная жидкость, закрепленная на пористый носитель или на стенки длинной капиллярной трубки (колонки). Это универсальный метод разделения смесей различных веществ, испаряющихся без разложения. Компоненты разделяемой смеси перемещаются по хроматографической колонке с потоком газа-носителя. Разделяемая смесь многократно распределяется между газом-носителем (подвижной фазой) и нелетучей неподвижной жидкой фазой, нанесенной на инертный материал (твердый носитель), которым заполнена колонка. Принцип разделения – разное сродство веществ к летучей подвижной фазе и стационарной фазе в колонке. Компоненты смеси избирательно задерживаются неподвижной фазой, так как растворимость их в этой фазе различна, и разделяются. Компонентам с большей растворимостью требуется большее время для выхода из жидкой фазы, чем компонентам с меньшей растворимостью. Затем вещества выходят из колонки и регистрируются детектором, сигнал которого записывается в виде хроматограммы обрабатывается компьютерной программой, которой комплектуется хроматограф. [15]

Разделяющая способность хроматографии и возможности для идентификации у масс-спектрометрии при прямом сочетании этих двух методов позволяют добиться надежной идентификации компонентов сложных смесей загрязняющих веществ любого происхождения. Эти смеси могут быть пробами воды, воздуха или почвы, образцами пищи, биологической ткани, промышленных продуктов, объектами криминалистических и медицинских исследований.

Достижения в создании компьютеризированных хромато-масс-спектрометров весьма впечатляющи. В 1975 году такой прибор был отправлен с помощью космического аппарата на расстояние 200 миллионов миль для посадки на Марс, где он выполнил 14 анализов почвы с целью обнаружения органической жизни на этой планете. Никакой жизни обнаружено не было.

Оснащенные современными компьютерами, хромато-масс-спектрометры позволяют обнаружить в окружающей среде множество токсичных химических веществ и выявить их происхождение, связанное с деятельностью современного индустриального общества. Знание источников поступления и путей превращения смертельно опасных химических веществ, принадлежащих к классу хлорированных диоксинов, является свидетельством этих достижений.

Метод масс-спектрометрии незаменим при идентификации компонентов химического оружия в процессе его уничтожения, при определении чрезвычайно токсичных химических соединений в выбросах мусоросжигательных заводов, при исследовании степени загрязнения окружающей среды при различного рода авариях и при решении многих вопросов арбитражного характера, связанных с чрезвычайными экологическими ситуациями. [14]

Большим преимуществом хромато-масс-спектрометрического метода, является то, что он позволяет проводить качественный и количественный анализ очень большого круга органических веществ различной химической природы, в том числе и фенолов. В современном варианте метода, взамен использования большого числа дорогостоящих и малодоступных стандартных веществ, используется компьютерная идентификация по масс-спектрам базы данных электронных библиотек. При этом многократно сокращается время анализа.

3 Вредные органические вещества в воде Амура по результатам хромато-масс-спектрометрического мониторинга 2010-2015 годов

Первое хромато-масс-спектрометрическое исследование состава органических веществ в воде Амура было проведено в 2004 году в Институте Тектоники и Геофизики ДВО РАН (ИТиГ). Работа была выполнена по заказу отдела науки администрации Хабаровского края. В связи с отсутствием необходимой приборной базы в Хабаровске хромато-масс-спектрометрические измерения были тогда выполнены в Институте биоорганической химии ДВО РАН.

В воде Амура тогда было идентифицировано 32 вещества. Это: углеводороды (в том числе ненасыщенные и ароматические), фенолы (в том числе хлорированные фенолы), сложные эфиры (в частности группа фталатов), жирные кислоты, ацетохлор, циклическая сера. Из этих веществ, 12 присутствуют в национальных и международных перечнях вредных веществ, подлежащих определению в природных водах. Интересно отметить, что несмотря на разницу в методиках выделения концентрата органических веществ, эти вещества обнаруживаются в Амурской воде до сих пор (за исключением хлорированных фенолов и части фталатов). К сожалению, сроки проведения этой работы не охватывали зимний период (рисунок 3.1 – 3.3).

Рисунок 3.1 Фрагмент списка

идентифицированных компонентов

Характеристики

Список файлов ВКР