2.3. Ідентифікація небезпек

Ідентифікація та оцінка будь яких факторів, в тому числі тих,

що можуть бути небезпечними, може здійснюватися органолеп-

тичним та інструментальним методом.

У більшості випадків людина виявляє та оцінює небезпеки за

допомогою органів чуття: зору, слуху, нюху тощо, а для тваринно-

го світу це взагалі єдине джерело інформації

Інструментальні методи виявлення та оцінки небезпек вико-

ристовують:

–

для виявлення та оцінки факторів, які не сприймаються на-

шими органами чуття, наприклад таких, як радіохвилі, іо-

нізуюче випромінювання тощо;

–

якщо виявлення небезпечних факторів відбувається опосе-

редковано і, як правило, пов’язано із загрозою для здоров’я

та життя людини, наприклад виявлення наявності елек-

тричного струму;

– якщо інтенсивність факторів виходить за межі можливос-

тей сприйняття людини, наприклад, високих та надзви-

чайно низьких температур;

– з метою точної кількісної оцінки факторів;

– коли необхідний постійна реєстрація показників;

– у випадках якщо чутливість органів чуття людини недо-

статн.

Як правило спеціальні прилади використовують професіонали,

що цілеспрямовано вивчають та спостерігають ті чи інші небез-

печні фактори. Пересічні люди у повсякденному житті абсолютну

більшість небезпек виявляють та оцінюють виключно за допомо-

гою органів чуття.

69

РОЗДІЛ 2.

Методи спостереження та контролю за станом середовища

життєдіяльності людини

Спектроскопічні методи

Спектроскопічними методами аналізу називають методи, що

засновані на взаємодії речовини з електромагнітним випроміню-

ванням. Розрізняють методи атомної та молекулярної спектроско-

пії. Методи атомної спектроскопії засновані на явищі поглинан-

ня (наприклад, атомно-абсорбційний) та виділення (наприклад,

емісійна фотометрія полум’я) світла вільними атомами, а також

їх люмінесценції (наприклад, атомно-флуоресцентний). Методи

оптичної молекулярної спектроскопії в залежності від характеру

взаємодії випромінювання з досліджуваною речовиною та способу

їх вимірювання поділяють на: абсорбційну спектроскопію, турбіді-

метрію, люмінесцентний аналіз.

Абсорбційна спектроскопія, тобто аналіз за поглиненим випро-

мінюванням включає:

•

спектрофотометричний аналіз — заснований на визначен-

ні спектру поглинання або вимірюванні світлопоглинання

при визначеній довжині хвилі, ця спектральна лінія відпо-

відає максимуму кривої поглинання даної речовини;

• фото колориметричний аналіз — заснований на вимірю-

ванні інтенсивності забарвлення досліджуваного розчину

або порівнянні її з інтенсивністю забарвлення стандартно-

го розчину з застосуванням спрощених способів монохро-

матизації (світлофільтри).

Аналіз, заснований на використанні розсіювання світла зва-

женими частинками (нефелометрія) та поглинання світла в ре-

зультаті світлорозсіювання (турбідіметрія).

Молекулярний люмінесцентний аналіз (флуориметричний)

заснований на вимірюванні інтенсивності випромінювання, що

утворюється в результаті поглинання фотонів молекулами.

Електрохімічні методи

В основі електрохімічних методів аналізу та дослідження ле-

жать процеси, що відбуваються на електродному просторі. Відомо

два різновиди електрохімічних методів: без проходження електро-

дної реакції (кондуктометрія) та засновані на електродних реакці-

70

Природні загрози, характер їхніх проявів та дії на людей, тварин, рослин...

ях — у відсутності струму (потенціометрія) або під струмом (воль-

тамперометрія, кулонометрія, електрогравіметрія). Всі електрохі-

мічні виміри проводять з використанням електрохімічної чарун-

ки — розчину, в якому знаходяться електроди. Електродів може

бути два або три: індикаторний, діючий як датчик, реагуючий на

склад розчину або інший фактор впливу, або робочий електрод,

якщо під дією струму в електричній чарунці відбувається значні

зміни складу речовини, електрод порівняння та іноді допоміж-

ний електрод. Електрод порівняння призначений для створення

вимірювального ланцюга та підтримування постійного значення

потенціалу індикаторного (робочого) електроду. Допоміжний елек-

трод включають разом з робочим електродом в ланцюг, через який

проходить електричний струм. На електродах відбуваються різ-

номанітні фізичні та хімічні процеси, ступінь проходження яких

визначають шляхом виміру напруги, сили струму, електричного

опору, електричного заряду або рухливості заряджених часток в

електричному полі.

Також розрізняють прямі та непрямі електрохімічні методи.

В прямих методах використовують функціональну залежність

сили струму (потенціалу) від концентрації компоненту, що визна-

чається. В непрямих методах силу струму (потенціал) вимірюють

з метою знаходження кінцевої точки титрування компоненту, що

визначається певним титрантом, тобто використовують функ-

ціональну залежність параметру, що вимірюється від об’єму ти-

транту.

Хроматографічні методи

Хроматографічні методи володіють найбільшим спектром

можливостей для контролю забруднення різних об’ємів навко-

лишнього середовища.

Хроматографічні методи засновані на сорбційних процесах —

поглинання газів, пари або розчинених речовин твердим або рід-

ким сорбентом. Сорбцію можна провести двояко: в статичних (до

встановлення рівноваги) та динамічних умовах. Динамічна сорб-

ція являє собою процес, в якому відбувається направлене перемі-

щення рухливої фази відносно нерухливої. Сутність усіх хромато-

графічних методів полягає в тому, що речовини, які розділяють

разом з рухливою фазою переміщуються через шар нерухливого

сорбенту з різною швидкістю за рахунок різної здатності до сорбу-

71

РОЗДІЛ 2.

вання. Інакше кажучи, хроматографія — динамічний сорбційний

процес розділення сумішей, заснований на розподіленні речовини

між двома фазами, одна з яких рухлива, а інша — нерухлива, та

зв’язана з багатократним повторюванням актів сорбції — десорб-

ції.

Хроматографічні методи класифікують за наступними озна-

ками:

–

за агрегатним станом суміші, в якій проводять її розділення

на компоненти, — газова, рідинна та газорідинна хромато-

графії;

– за механізмом розділення — адсорбційна, розподільча, іо-

нообмінна, осадочна окислювально-відновна, адсорбційно-

комплексо утворююча хроматографія та ін.;

– за формою проведення хроматографічного процесу — ко-

лонкова, капілярна, площинна (паперова, тонкошарова та

мембранна);

– за способом отримання хроматограф (фронтальний, елю-

єнтний, витискуючий).

Радіометричний аналіз

Радіометрія — виявлення та вимірювання числа розпадів атом-

них ядер в радіоактивних джерелах або деякій їх частині за випро-

мінюванням, що виділяють ядра.

Методи реєстрації іонізуючого випромінювання:

Іонізаційний метод заснований на вимірюванні ефекту вза-

ємодії випромінювання з речовиною — іонізації газів, що запо-

внює реєстраційний прилад. Іонізаційні детектори випроміню-

вання представляють собою заряджений електричний конденса-

тор (електроди), що знаходяться в герметичній камері, яка запо-

внена повітрям або газом, для створення в камері електричного

поля. Заряджені частки (а або (3), що потрапили до камери детек-

тора, утворюють в ній первинну іонізацію газового середовища;

-кванти спочатку утворюють швидкі електрони в стінці детек-

тора, які потім викликають іонізацію газу в камері. В результаті

утворення іонних пар газ стає провідником електричного стру-

му. При відсутності напруги на електродах всі іони, що з’явилися

при первинній іонізації, переходять в нейтральні молекули, а при

зростанні напруги під дією електричного поля іони починають

спрямовано рухатись, тобто виникає іонізаційний струм. Сила

72

Природні загрози, характер їхніх проявів та дії на людей, тварин, рослин...

струму є кількісною мірою випромінювання та може бути зареє-

стрована приладом.

Сцинтиляційний метод — в основі сцинтиляційного детек-

тора лежить здатність деяких речовин перетворювати енергію

ядерних випромінювань в фотони видимого та ультрафіолетового

світла. Механізм цього процесу достатньо простий. Ядерні частки

(або вторинні електрони, що утворюються при поглинанні

γ -квантів) переводять молекули сцинтилятору в збуджений стан.

Перехід молекул сцинтилятору в основний стан супроводжуєть-

ся виділенням фотонів в УФ- або видимій області. Кожен окремий

спалах, що утворився в результаті проходження ядерної частинки

або γ-кванту, називають сцинтиляцією. Окремі спалахи реєстру-

ються фотоелектронним множником, що перетворює світлові ім-

пульси в електричні, які посилюються лінійним або логарифміч-

ним посилювачем. Потім електричні імпульси проходять через

дискримінатор, що пропускає імпульси визначеної амплітуди та

відсікає «шуми» та потрапляє на реєструючий прилад.

Біоіндикація — це оцінка стану довкілля за реакцією живих ор-

ганізмів. Залежно від властивостей використовуваного біоіндика-

тора розрізняють специфічну і неспецифічну біоіндикацію. Коли

різні антропогенні фактори викликають відповідні реакції, то

мова йде про неспецифічну біоіндикацію. Якщо зміни, що відбува-

ються, можна пов’язати тільки з одним фактором, то йдеться про

специфічну біоіндикацію. В якості біоіндикаторів використовують

тварин, рослини, бактерії, віруси.

Біоіндикатори — це живі організми, за наявністю, станом і по-

ведінкою яких можна робити висновки про ступінь зміни довкіл-

ля, у тому числі про наявність забруднюючих речовин. Живі інди-

катори мають істотні переваги, вони підсумовують усі без винят-

ку біологічно важливі дані про забруднення, вказують швидкість

змін, що відбуваються, шляхи і місця накопичень в екосистемах

різних токсикантів, дозволяють судити про ступінь шкідливості

певних речовин для живої природи й людини.