- •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
Оглавление
Введение |
3 |
1. Нормирование антропогенных воздействий на окружающую среду |
8 |
1.1. Принципы нормирования химических веществ |
10 |
1.2. Санитарно-гигиеническое нормирование химических веществ |
13 |
1.3. Нормирование качества воды водных объектов |
15 |
1.4. Нормирование в оценке безопасности и безвредности питьевой воды |
17 |
1.4.1. Микробиологические (бактериологические) показатели |
19 |
1.4.2. Токсикологические показатели |
20 |
1.4.3. Органолептические показатели |
21 |
1.4.4. ПДК компонентов, которые влияют на органолептические свойства воды |
21 |
1.4.5. Показатели радиоактивного загрязнения воды |
23 |
1.5. Источники питьевой воды и ее подготовка |
23 |
1.6. Рыбохозяйственное нормирование |
23 |
1.7. Нормирование сбросов сточных вод |
25 |
1.8. Нормирование качества атмосферного воздуха |
27 |
1.9. Нормирование загрязнения почв |
29 |
1.10. Радиоэкологическое нормирование |
34 |
2. Общие вопросы аналитической химии экологических систем |
37 |
2.1. Особенности анализа следовых количеств загрязняющих веществ |
37 |
2.2. Методы скрининга в анализе высокотоксичных соединений |
37 |
2.3. Оценка качества результатов анализа объектов окружающей среды |
38 |
3. Показатели качества воды и методы их определения |
43 |
3.1. Стандартизация методов гидроэкологических исследований |
43 |
3.2. Отбор проб воды и их консервация |
44 |
3.2.1. Виды отбора проб |
45 |
3.2.2. Приборы и устройства для отбора проб |
49 |
3.2.3. Консервация и хранение проб |
51 |
3.3. Определение температуры воды |
53 |
3.4. Определение органолептических показателей воды |
54 |
3.4.1. Цветность |
54 |
3.4.2. Запах |
55 |
3.4.3. Вкус и привкус |
57 |
3.4.4. Мутность |
58 |
3.4.5. Пенистость |
59 |
3.5. Определение водородного показателя |
60 |
3.6. Определение щелочности и кислотности |
60 |
3.7. Определение минерального состава вод |
61 |
3.7.1. Карбонаты и гидрокарбонаты |
63 |
3.7.2. Сульфаты |
65 |
3.7.3. Хлориды |
67 |
3.7.4. Сухой остаток |
68 |
3.7.5. Общая жесткость, кальций и магний |
69 |
3.7.6. Натрий и калий |
71 |
3.7.7. Общее солесодержание |
71 |
3.8. Определение растворенного кислорода |
71 |
3.9. Определение биохимического потребления кислорода |
74 |
3.10. Определение биогенных элементов в воде |
79 |
3.10.1. Нитраты |
79 |
3.10.2. Фосфаты и общий фосфор |
80 |
3.10.3. Аммоний |
82 |
3.10.4. Нитриты |
83 |
3.11. Определение фтора |
84 |
3.12. Определение металлов на примере железа |
85 |
3.13. Определение активного хлора |
88 |
3.14. Определение окисляемости или химического потребления кислорода |
89 |
3.15. Интегральная и комплексная оценка качества воды |
94 |
3.16. Экологические исследования донных отложений водных объектов |
96 |
3.16.1. Определение запасов и мощности донных отложений |
96 |
3.16.2. Отбор проб донных отложений |
97 |
3.17. Изучение загрязнений подземных вод |
99 |
4. Оценка экологического состояния почвы |
102 |
4.1. Почва как объект химического анализа |
108 |
4.2. Представительность проб почв |
109 |
4.2.1. Взятие почвенных образцов и подготовка их к анализу |
110 |
4.2.2. Методика взятия средней и лабораторной проб |
111 |
4.2.3. Приготовление почвенных вытяжек |
112 |
4.3. Методы валового анализа органической части почв |
114 |
4.3.1. Углерод в почвах и методы его определения |
114 |
4.3.1.1. Методы, основанные на отгонке СО2 |
115 |
4.3.1.2. Косвенные методы определения органического углерода |
118 |
4.3.2. Азот в почвах и методы его определения |
121 |
4.4. Методы валового анализа минеральной части почв |
125 |
4.4.1. Способы разложения почв |
126 |
4.4.2. Методы количественного анализа минеральной части почв |
128 |
4.5. Водорастворимые соединения почв и методы анализа водных вытяжек |
129 |
4.5.1. Сухой или плотный остаток водной вытяжки |
130 |
4.5.2. Щелочность водной вытяжки |
130 |
4.5.3. Определение хлорид-ионов |
133 |
4.5.4. Сульфаты в почвах и методы определения сульфат-ионов в водных вытяжках |
134 |
4.5.5. Определение ионов кальция и магния |
135 |
4.6. Определение ионов натрия и калия |
136 |
4.7. Проверка точности результатов анализов водных вытяжек |
138 |
4.8. Методы определения обменных катионов в почвах |
138 |
4.8.1. Методы определения обменных ионов водорода и алюминия или потенциальной кислотности почв |
139 |
5. Оценка экологического состояния атмосферного воздуха |
142 |
5.1. Источники и состав загрязнения атмосферного воздуха |
142 |
5.2. Методы контроля атмосферного воздуха |
143 |
5.2.1. Контроль концентрации пыли |
144 |
5.2.2. Контроль концентраций газо- и парообразных выбросов |
145 |
5.3. Отбор проб воздуха |
147 |
5.4. Методики исследования качества воздуха населенных пунктов |
150 |
5.4.1. Посты наблюдений |
150 |
5.4.2. Программа и сроки наблюдений |
151 |
5.4.3. Отбор проб |
152 |
5.5. Методики измерений содержания СО и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями |
152 |
Библиографический список |
154 |
Ирина Павловна Шкилева
Галина Николаевна Демиденко
Эсфирь Михайловна Сульман
Химический анализ объектов окружающей среды
Учебное пособие
Издание первое
Редактор Ю.Ф. Воробьева Корректор Т.С. Синицына Технический редактор Г.В. Комарова Подписано в печать 8.04.08 Формат 60х84/16 Бумага писчая Физ.печ.л. 10,0 Усл.печ.л. 9,3 Уч.-изд.л. 8,7 Тираж 130 экз. Заказ № 37 С – 32 Редакционно-издательский центр Тверского государственного технического университета 170026, г. Тверь, наб. А. Никитина, 22 |
|
|
1 Биота (от греч. biote – жизнь) – это совокупность видов растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей областью распространения, может характеризоваться отсутствием экологических связей между видами.
1 Резорбция – перенос вредного вещества с поверхности тела организма, например, с кожи, легких, желудочно-кишечного тракта, во внутренние ткани.
2 Порог воздействия – величина концентрации химического вещества, которая вызывает переход из одного качественного состояния биологического объекта в другое.
1 Гидробионты - организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла.
1 Эвтрофирование – процесс обогащения вод биогенными элементами, вследствие которого происходит бурный рост водорослей, высших водных растений, что приводит к деградации водных систем.
1 Гумус – это совокупность органических соединений, находящихся в почве, но не входящих в состав живых организмов или их остатков, сохраняющих анатомическое строение. Гумус составляет 85-90% органического вещества почвы и является важным критерием при оценке ее плодородности.
1 Аэробные условия – это наличие кислорода в окружающей среде.
1 Трофический уровень – звенья цепи питания организмов: продуценты, консументы I, II и т.д. Продуценты – это организмы, в основном, растения, использующие световую энергию для синтеза органических соединений из неорганических. Консументы – это организмы, получающие энергию и биогены (питательные вещества), питаясь другими организмами или продуктами их жизнедеятельности.
1 Редуценты – это организмы, основной результат питания которых – гниение или иное разложение сложных соединений до более простых, к ним относятся грибы и бактерии.
2 Анаэробные организмы – это организмы (бактерии), живущие при отсутствии свободного кислорода.
1 Экологический паспорт предприятия - нормативно-технический документ, содержащий характеристику взаимоотношений предприятия с окружающей средой. Содержит общие сведения о предприятии, используемом сырье, описание технологических схем выработки основных видов продукции, схем очистки сточных вод и аэровыбросов и т.д., а также перечень планируемых мероприятий, направленных на снижение нагрузки на окружающую среду. Экологический паспорт промышленного предприятия используется в целях государственного экологического контроля.
1 Микробиоценоз - сообщество микроорганизмов растительного и животного происхождения. Микробиоценозы составляют бактерии, грибы, актиномицеты, микроскопические низшие водоросли и др.
1 Санитарное число – это отношение азота белкового к общему органическому азоту.
2 Канцерогены (от лат. сancer – рак, греч. genes – рождающий) – химические вещества, излучения, способные при попадании в организм человека или животных приводить к образованию злокачественных новообразований (опухолей).
3 Патоген – болезнетворный организм, обычно микроб.
1 Представительность проб – это их соответствие поставленной задаче по количеству, объему, выбранным точкам и времени отбора.
1 Стратификация вод - разделение водной толщи морских и пресных водоемов на слои различной плотности. Наличие вертикального градиента плотности препятствует перемешиванию вод. Чем больше увеличение плотности воды с глубиной, тем выше устойчивость стратификации вод. В океанах и морях стратификация вод определяется изменениями температуры и солености на поверхности воды и в ее толще. В пресных водоемах стратификация вод зависит только от температуры.
1 Батометр – это прибор для взятия проб воды с различных глубин водоема.
1 Межень - сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней. Обусловлено периодами сухой или морозной погоды, когда водность реки поддерживается главным образом грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока. В умеренных и высоких широтах различают летнюю и зимнюю межень (к зимней межени относится маловодный период с наличием ледовых явлений).
1 При «классическом» гравиметрическом определении сухого остатка при нагревании выпариваемой пробы протекает химическая реакция разложения гидрокарбонат-аниона: 2НСО3- СО2 + СО32- + Н2О, в результате которой теряется около 50% массы содержащегося в пробе гидрокарбонат-аниона.
1 Почвенные горизонты - слои, возникающие в процессе почвообразования, различающиеся по цвету, сложению, плотности и другим свойствам. Почвенные горизонты расположены один над другим параллельно или почти параллельно поверхности почвы, образуют в совокупности почвенный профиль и обозначаются заглавными латинскими буквами с подразделением на подгоризонты. Выделяются следующие почвенные горизонты и подгоризонты:
- A-0 - лесная подстилка (дернина);
- A-1 - гумусовый (перегнойный) горизонт;
- A-2 - элювиальный горизонт (горизонт вымывания);
- B - иллювиальный горизонт (горизонт намывания);
- С - материнская горная порода, не затронутая или слабо затронутая почвообразованием.
1 Влага, которая удаляется из почвы высушиванием при 100-1050С, называется гигроскопической.
1 Фульвокислоты — специфические органические кислоты почвенного гумуса, растворимые в воде и в минеральных кислотах, имеющие характерную плотность при E0,001% порядка 0,001, содержание С 40-45 % и отличающиеся высоким содержанием углеводов.