Полная версия

Главная arrow Экология arrow ГЕОЭКОЛОГИЯ. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Система размерностей в прикладной геохимии и геоэкологии

Здесь уместно напомнить учащимся сведения о размерностях и масштабах определений, условно принятых в прикладной геохимии и аналитической химии (макро-, микро- и т. д.), а также об основных параметрах обсуждаемых методов: специфичности, чувствительности, производительности, точности, авто- матизируемсти, доступности и других характеристиках.

В геохимии и аналитической химии сложилась система размерностей определений, буквально одним словом характеризующая область количества вещества и объемов их проб, с которыми приходится иметь дело аналитику. Речь идет о терминах: «макроанализ» (макроопределения), «микроанализ» (микроопределения), «ультрамикроанализ», «субмикроанализ», «ультрасубмикроанализ» и т. д. В соответствии с этими размерностями аналитических операций иногда принято говорить и о макро- компонентах, лшк/w компонентах, ультрамикро-, субмикро- и других компонентах окружающей среды, характеризуя их концентрации в анализируемой среде. Дадим краткую сводку этих характеристик.

Макроанализ (макроопределения, дециграммовый метод) - аналитические операции с относительно большими количествами анализируемых веществ (0,1 г и более) и с большими объемами проб анализируемых растворов (10 мл и более). Пробы взвешивают на обычных технических или аналитических весах, а при приготовлении растворов и титровании пользуются обычной мерной посудой и бюретками на 25 или 50 мл.

Микроанализ (микроопределения, миллиграммовый метод) - выполнение аналитических операций со средними навесками проб (10-3— 10-2 г) и со средними объемами анализируемых растворов (около 1 мл). Для взвешивания проб пользуются аналитическими весами, более точной микропосудой, а для титрования - микробюретками вместимостью 1-5 мл, с ценой деления соответствующей КГ2 мл.

Ультрамикроанализ (микрограммовый метод) - совокупность приемов и методов анализа весьма малых образцов вещества (10^-10"3 г) в растворах обычных или малых концентраций, но малых объемов проб (КГ3-КГ6 мл).

Анализируемую пробу обычно взвешивают на ультрамик- роаналитических весах. Операции с ультрамикрообъемами и титрование таких объемов (порядка КГ3 мл и менее) осуществляются капиллярными пипетками (микрошприцами) и капиллярными бюретками с внутренним диаметром 0,05-0,01 см и менее. Некоторые операции выполняют под микроскопом и с применением микроманипуляторов.

Субмикроанализ (нанограммовый метод) - метод анализа сверхмалых навесок проб с количествами порядка 10“9— 10-6 г или в растворах с микроконцентрациями, но в ультрамикрообъемах.

Следовый анализ — определение «следов» примесей в особо низких концентрациях. Следовые концентрации начинаются с млн"1 (ppm) - миллионной доли (1 часть следового компонента в 1 миллионе частей матрицы), что соответствует 10"4%, или 1 мкг/мл (10"2мг/мл).

В аналитической химии следовых количеств наиболее часто применяются следующим образом связанные между собой обозначения и единицы измерения концентраций веществ:

1:10б = 104% (мкг/мл) 1:10* = 10"7 % (нг/мл) 1:10|2= Ю"10 % (пг/мл) 1:10,5-10'13 % (фг/мл)

млн"1 (ppm) (частей на миллион)

млрд'1 (ppb) (частей на миллиард)

трлн"1 (ppt) (частей на триллион)

квдрл"1 (ppquad) (частей на квадриллион)

  • 1мг- миллиграмм 1 мкг - микрограмм 1 нг-нанограмм 1 пг - пикограмм 1 фг-фемтограмм 1 аг - аттограмм
  • (10"3г)
  • (КГ6 г = 10'3 мг)
  • (10~9г = 10'6мг= 10"3мкг)
  • (КГ12 г= КГ9 мг = 10"6 мкг = КГ3 нг)
  • (1015 г = 10"12 мг = 10'9 мкг = КГ6 нг =10"3 пг) (К)"18 г = 10'15 мг = 10~12 мкг = 10'9 нг = 10"6 пг)

Методы определения следовых количеств веществ не следует путать с микро-, ультрамикро- и субмикрометодами. В следовом анализе принципиально речь идет о сверхмалых концентрациях, а в указанных микро- и т. д. методах - о малых и сверхмалых количествах (объемах или массах) проб. В последнем случае концентрации веществ в этих микропробах могут быть достаточно большими - порядка 10'2—10 мг/мл, или 10~3-1,0 %.

В процессе геоэкологических исследований предусмотрено выполнение необходимого объема лабораторных анализов собранных проб горных пород, почв, пылеаэрозольных выпадений, биомассы, поверхностных и подземных вод, воздушной атмосферы на широкий комплекс химических элементов. В результате получается всесторонняя характеристика их природного состава, а также степени загрязнения токсичными, радиоактивными элементами и другими веществами.

По существующим нормативам (ГОСТ 17.4.3.04-85) в группу анализов для характеристики природного состава и физикохимических свойств отдельных компонентов геологической среды входят:

  • 1) гранулометрический состав по 4 фракциям (0,05 мм- песчаная фракция; 0,05-0,01 мм - крупная пыль; 0,01-0,001 мм - мелкая и средняя пыль; < 0,001 мм - илистая фракция);
  • 2) определение или расчет удельной поверхности;
  • 3) определение емкости поглощения;
  • 4) определение содержания органического вещества;
  • 5) кислотность;
  • 6) сумма поглощенных оснований;
  • 7) количество валовых и подвижных концентраций азота, фосфора, калия, фтора, кремнезема, алюминия, железа;
  • 8) состав поверхностных, грунтовых и подземных вод;
  • 9) состав основных и специфических загрязнителей в выбросах стационарных и передвижных источников и т. д.

В группу анализов для характеристики степени загрязнения отдельных компонентов геологической среды входят: определение тяжелых металлов различных классов опасности, определение содержаний естественных (уран, торий, калий) радиоактивных элементов, дочерних продуктов распада урана-238 и тория-232 (ГОСТ 17.4.3.04-85) и других веществ (серы, нефтепродуктов), а также редких и редкоземельных элементов.

Научным советом по аналитическим методам (НСАМ) составлен перечень существующих ГОСТов, ОСТов, отраслевых методик и методик предприятий, пригодных для определения компонентов при геоэкологических и геохимических исследованиях.

Аналитические исследования содержаний микро- и макрокомпонентов выполняются по отраслевым методикам и ГОСТам. Возможен выбор аналитических методов. Он осуществляется в соответствии с уровнем развития аналитической базы и требованиями экологии к значениям нижних границ количественных определений. Предпочтение отдается методам, позволяющим анализировать комплекс элементов по возможности с минимумом финансовых и временных затрат.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>