- •Федеральное агентство по образованию Тверской государственный технический университет
- •Химический анализ объектов окружающей среды
- •Введение
- •Нормирование антропогенных воздействий
- •1.1. Принципы нормирования химических веществ
- •Санитарно-гигиеническое нормирование
- •1.3. Нормирование качества воды водных объектов
- •1.4. Нормирование в оценке безопасности и безвредности питьевой воды
- •1.5. Источники питьевой воды и ее подготовка
- •1.6. Рыбохозяйственное нормирование
- •1.7. Нормирование сбросов сточных вод
- •1.8. Нормирование качества атмосферного воздуха
- •1.9. Нормирование загрязнения почв
- •1.10. Радиоэкологическое нормирование
- •2. Общие вопросы аналитической химии экологических систем
- •2.1. Особенности анализа следовых количеств загрязняющих веществ
- •2.2. Методы скрининга в анализе высокотоксичных соединений
- •2.3. Оценка качества результатов анализа объектов окружающей среды
- •Объект анализа
- •3. Показатели качества воды и методы их определения
- •3.1. Стандартизация методов гидроэкологических исследований
- •3.2. Отбор проб воды и их консервация
- •3.3. Определение температуры воды
- •3.4. Определение органолептических показателей воды
- •3.5. Определение водородного показателя
- •3.6. Определение щелочности и кислотности
- •3.7. Определение минерального состава вод
- •3.8. Определение растворенного кислорода
- •3.9. Определение биохимического потребления кислорода
- •3.10. Определение биогенных элементов в воде
- •3.11. Определение фтора
- •3.12. Определение металлов на примере железа
- •3.13. Определение активного хлора
- •3.14. Определение окисляемости или химического потребления кислорода
- •3.15. Интегральная и комплексная оценка качества воды
- •3.16. Экологические исследования донных отложений водных объектов
- •3.17. Изучение загрязнений подземных вод
- •4. Оценка экологического состояния почвы
- •4.1. Почва как объект химического анализа
- •4.2. Представительность проб почв
- •4.3. Методы валового анализа органической части почв
- •4.4. Методы валового анализа минеральной части почв
- •4.5. Водорастворимые соединения почв и методы анализа водных вытяжек
- •4.6. Определение ионов натрия и калия
- •4.7. Проверка точности результатов анализов водных вытяжек
- •4.8. Методы определения обменных катионов в почвах
- •5. Оценка экологического состояния атмосферного воздуха
- •5.1. Источники и состав загрязнения атмосферного воздуха
- •5.2. Методы контроля атмосферного воздуха
- •5.3. Отбор проб воздуха
- •5.4. Методики исследования качества воздуха населенных пунктов
- •5.5. Методики измерений содержания со и углеводородов в отработанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями
- •Библиографический список
- •Оглавление
Проведение
измеренийОбъект анализа
Принятие
решения
Обработка
данных
Результат
анализа
Рис. 1. Основные стадии анализа объекта
Наибольший вклад в суммарную погрешность вносит стадия пробоотбора. Следовательно, снижение уровня погрешности при пробоотборе является важной предпосылкой для получения надежных данных.
Оценка адекватности отобранной пробы контролируемому объекту сложна, поэтому в дальнейшем при оценке погрешности предполагается правильность пробоотбора. Суммарную ошибку связывают только с процедурами пробоподготовки и анализа пробы.
Еще одно важное требование к аналитической информации – это ее сопоставимость. Надежность аналитической информации зависит от применяемых специфических средств обеспечения внутри- и межлабораторного качества результатов химического анализа.
Для оценки систематических погрешностей, как правило, необходимы образцы известного состава. В случае высокотоксичных соединений в матрицах природного происхождения не существует стандартных образцов, поэтому для этих соединений ограничиваются стандартными (эталонными) веществами необходимой чистоты (например, ГСО – государственные стандартные образцы), применяемыми для поверки и градуировки аппаратуры, проверки метода измерения, при внутри- и межлабораторном анализах и т.д.
Процесс измерения контролируют добавлением известного количества вещества-добавки к анализируемой пробе (метод внутреннего стандарта).
При отсутствии образца-добавки последний заменяют веществом (суррогатом), которое в процессе измерения ведет себя одинаково или очень похоже на определяемый компонент. Выбор суррогата требует тщательной методической проработки. Наиболее распространены среди них меченые изотопами соединения, например, ПХДД, ПХДФ, ПХБ, ПАУ на основе 13С применяют в хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения. Однако полученные при использовании образцов-добавок и суррогатов измерения действительны только в интервале концентраций добавок.
Часто при проведении анализа возникает необходимость в градировочных стандартах различной концентрации, которые готовятся из эталонных материалов и веществ. Концентрация стандартных растворов может изменяться во времени, поэтому обычно их готовят в день применения.
При определении следовых количеств супертоксикантов чаще всего применяют метод внутреннего стандарта. Обычно используют три методики:
1) согласно первой, к анализируемому образцу добавляют известное количество определяемого вещества (метод «введено - найдено»). Исходный образец и образец с добавкой анализируются по одной и той же методике. Если она выбрана правильно, то все добавленное количество определяемого вещества будет извлечено и определено. Если же извлечение неполное, то можно учесть потери. Воспроизводимость этого метода не очень высока, поскольку искомая концентрация определяется по разности двух измерений, для каждого из которых характерна своя погрешность;
2) вторая методика применяется для контроля потерь на стадии пробоподготовки. Для этого к гомогенизированному образцу добавляют меченый стандарт определяемого компонента (2Н, 13С, 15N, 18О и др.). Особенно ярко изотопные эффекты проявляются в масс-спектрометрии;
3) согласно третьей методике, к анализируемому образцу добавляют известное количество суррогата. Этот метод используют, например, при анализе лекарственных препаратов. Результат измерений зависит от сходства поведения следового компонента и суррогата, которое должно быть по возможности максимальным.
При обеспечении качества результатов анализа особая роль принадлежит уровню химико-аналитической компетентности лаборатории, который определяется в процессе участия в межлабораторных экспериментах, при внутрилабораторном анализе и при проведении процедуры аккредитации.
Анализ образца в нескольких лабораториях становится необходимым условием, предшествующим принятию решения. Он производится также в тех случаях, когда необходимо определить реальную воспроизводимость методики или изучить изменчивость результатов анализа. Кроме того, межлабораторные эксперименты осуществляются на добровольной основе для выяснения уровня химико-аналитической компетентности лаборатории.
