Полевые методы экологического мониторинга

Поэтому в российских условиях одной из наиболее перспективных для решения этой задачи серий отечественных технических средств является особая группа «простейших» портативных средств контроля - так называемые полевые «экспресс-анализаторы», под которыми следует понимать средства, с помощью которых возможно быстрое и простое обнаружение и/или первичное определение искомых компонентов в воде.

Эти средства в основном предназначены для проведения экспресс -анализа «on-line» с целью выявления фактора и места превышения норм ПДК (ОДУ) как по природным компонентам (например, железо растворенное, соли жесткости и др.), так и по загрязнениям антропогенного характера (прежде всего, искусственно синтезированные органические вещества, водорастворимые формы токсичных тяжелых металлов и т. д.).

Типичным примером таких относительно простых портативных средств могут служить переносные лаборатории.

НПО ЗАО «Крисмас +» выпускает сотни комплект-методик и комплект-лабораторий, несколько модификаций модульных полевых портативных лабораторий для комплексного анализа вод (НКВ, Пчелка).

«НКВ»: стоимость 20000 руб. (в 10 - 40 раз дешевле, чем полевая лаборатория DR 2010). Позволяет экспрессно (за несколько минут) обнаружить более 10 загрязняющих веществ (NO3-, NO2-, S2-, активный уголь, Cr6+, Fe2+, Fe3+, Fe, Cu2+, Ni2+ и др.) и полуколичественно их определять (по цветным шкалам - эталонам).

При дополнительной комплектации переносным фотометром КФК-5М или полевым колориметом МКМФ-02Э возможно количественное определение в полевых условиях до 26 показателей.

Следует иметь в виду, что такого рода устройства, конечно, имеют некоторые ограничения по номенклатуре анализируемых веществ. В основном они ориентированы на контроль показателей загрязнения природного происхождения (рН, жесткость, K+, Fe, Me, NH4+, NO3-, CO32-, HCO3-, SО42-, Cl-, F- и др.), хотя превышение некоторых этих показателей является признаком техногенного загрязнения, в частности NH4+, NO3-, SО42- и др. Кроме того, результаты измерений и их точность обычно составляет 50 - 100 %.

Дополнительно к полевым лабораториям могут применяться другие портативные средства экоаналитического контроля: газовые хроматографы, ИК-анализаторы, рентгено-флуоресцентные анализаторы.

4.3 Средства контроля почв

Третьей из важнейших групп средств экоаналитического контроля является семейство приборов, предназначенных для анализа почв, донных осадков, других твердых веществ, материалов и поверхностей. По сравнению с газоанализаторами и средствами анализа жидкостей, приборы контроля почв наименее распространенны, что определяется не столько меньшей потребностью в них, сколько сложностью данного вида анализаторов. Известны только определенные представители таких портативных средств контроля почв: анализаторы ртути типа УКР - 1 (МП «Экон», Москва), РА - 915 (НПФАП «Люмэкс», Санкт-Петербург), ЭГРА - 01 (ФГУ НПП «Геологоразведка»), анализатор ртути «Юлия - 2», а также АМА - 254 («LECO» Чехия).

Кроме того, в геологоразведке применяется рентгено-радиометрический анализатор химических элементов РПП-105, основанный на рентгено-флуоресцентном методе анализа.

Среди портативных приборов для целей группового экспресс-анализа почв на содержание в них элементов наиболее приспособлены рентгенофлуоресцетные спектрофотометры: «Спектроскан» (НПО«Спектрон», Санкт-Петербург), Спектроскан -U (14000 $) с высокой точностью определяет более 70 тяжелых элементов в интервале от Са до U, Спектроскан-V (43000 $) с высокой точностью определяет более 80 элементов от Na до U. Чувствительность 0,7 - 1,0 мкг/см2 анализируемой поверхности.

Производители в Москве (НПФ «Аналит Инвест» совместно с АООТ «НПО Химавтоматика» и предприятие ООО «ИНЛАН») поставляют для комплектации стационарных и передвижных химических лабораторий новый вид средств измерения, представляющий собой совокупность технических средств, методического и программного обеспечения - химико-аналитические комплексы - рентгено-флуоресцентный, спектрально-оптический, газо- и ионохроматографический, включенные в Госреестр СИ. В частности, рентгено-флуоресцентный комплекс «ИНЛАН-РФ» позволяет с помощью специальной аттестованной методики при относительной погрешности 2,5 % определять в почве 8 наиболее распространенных тяжелых металлов (Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Hg, Zn) с чувствительностью 1 - 1500 мг/кг. Стоимость РФ - ХАХ, размещаемого на отечественной многоцелевой автомобильной экоаналитической лаборатории «Экомобиль» составляет 23 - 25 тыс. $.

Более 80 элементов (от Mg до V), правда с более низкой чувствительностью, позволяет определять в различных объектах еще одна группа эмиссионных приборов - рентгено-флуоресцентные спектрометры.

Из всей серии методов рентгеновской спектроскопии (рентген-эмиссионный, рентген-абсорбционный и рентген-флуоресцентный) последний обладает наибольшей чувствительностью (10-5 - 100 %), а кроме того, позволяет изготавливать на его основе портативные приборы.

Данные приборы незаменимы при полевом анализе (мониторинге) почв. Они позволяют в почвенных вытяжках и водах определять V, Bi, Mn, Ni, Pb, Cr, Zn в интервале концентраций 0,01 - 5,0 мг/л. Среди отечественных приборов, основанных на данном принципе, наиболее известны «ИКМЕТ - 01» в составе комплекса «ИНЛАН - РФ» и серия малогабаритных приборов «СПЕКТРОСКАН».

Список использованных источников

1. Мониторинг и методы контроля окружающей среды/Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков и др. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2001 - 337 с.

2. Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. - СПб: "Крисмас+", 1999. - 232 с.

3. Муравьева А.Г., Каррыев Б.Б., Ляндзберг А.Р. Оценка экологического состояния почвы. - СПб: "Крисмас+", 2000. - 164 с.

4. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. М.: Химия, 1989. 368 с.

5. Муравьева С.И., Казнина Н.И., Прохорова Е.К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. М.:Химия, 1988. 320 с.

 Скачать реферат