- •1.1. Мониторинг окружающей среды
- •1.2. Классификация видов мониторинга
- •1.3. Экологический мониторинг
- •Глава 2. Приоритетность измерений концентраций загрязняющих веществ
- •2.1. Приоритетность при организации мониторинга
- •2.2. Приоритетность мониторинга загрязнений
- •2.3. Классы опасности веществ в воздухе и воде
- •Глава 4. Пробоотбор и пробоподготовка
- •4.1. Особенности природных сред как объектов анализа
- •4.2 Отбор проб воздуха
- •4.3. Отбор проб поверхностной и сточной воды
- •4.4. Отбор проб атмосферных осадков, почвы, данных отложений и растительных материалов
- •4.5. Концентрирование микропримесей из пробы воды
- •Глава 5. Организация систем мониторинга
- •5.1. Уровни систем мониторинга
- •5.2. Государственный экологический мониторинг
- •5.2.1. Структура и задачи государственного экологического мониторинга
- •5.2.2. Регламентация государственных наблюдений в сети Росгидромета
- •5.3. Глобальная система мониторинга окружающей среды
- •Глава 6. Методы анализа объектов окружающей среды и оценки экологической ситуации
- •6.1. Химические методы анализа
- •6.2. Фотометрические методы анализа
- •6.2.1. Фотоколориметрический анализ
- •6.2.2. Спектрофотометрический анализ
- •6.2.3. Колориметрический анализ
- •6.2.4. Нефелометрия и турбодиметрия
- •6.3. Электрохимические методы анализа
- •6.3.1. Кулонометрический метод
- •6.3.2. Кондуктометрический метод
- •6.3.3. Потенциометрические методы анализа
- •6.3.4. Вольтамперметрия
- •6.4. Спектральные методы анализа
- •6.4.1. Атомно-эмиссионный спектральный анализ
- •6.4.2. Атомно-абсорбционный спектральный анализ
- •6.5. Хроматографические методы анализа
- •6.5.1. Газовая хроматография
- •6.5.2. Жидкостная хроматография
- •6.5.3. Ионная хроматография
- •6.5.4. Тонкослойная и бумажная хроматография
- •6.6. Масс-спектрометрия и хромато-масс-спектрометрия
- •6.7. Биологические методы оценки экологической ситуации
- •6.8. Дистанционные методы анализа
- •6.8.1. Спектрометрические методы изучения загрязнения атмосферы
- •6.8.2. Исследование атмосферных аэрозолей методом лазерного зондирования
- •6.8.3. Дистанционные методы обнаружения нефтяных загрязнений водных бассейнов
- •6.8.4. Дистанционные методы измерения радиоактивного загрязнения местности
- •Глава 7. Основные средства мониторинга воздушной, водной и других сред
- •7.1. Анализ вредных веществ в воздухе
- •7.1.1. Экспрессные методы анализа воздуха
- •7.1.2. Электрохимический анализ воздуха
- •7.1.3. Хроматографический анализ воздуха
- •7.1.4. Анализ пыли в воздухе
- •7.1.5. Передвижные и стационарные лабораторные комплексы для контроля воздушной среды
- •7.2. Анализ вредных веществ в воде
- •7.2.1. Основные характеристики воды и их определение
- •7.2.2. Суммарные показатели воды и их определение
- •7.2.3. Определение металлов в воде
- •7.2.4. Определение органических продуктов в воде
- •Литература
- •Глава 7. Основные средства мониторинга воздушной. Водной и других сред
7.1.2. Электрохимический анализ воздуха
Электрохимические методы анализа основаны на электродных процессах. Используются кулонометрические и кондуктометрические газоанализаторы, полярографы.
Кулонометрические газоанализаторы. Кулонометрический метод анализа газов основывается на измерении токов электродной реакции, в которую вступает определяемое вещество, являющееся деполяризатором и непрерывно подаваемое в кулонометрическую ячейку с потоком анализируемого воздуха.
Используются переносные газоанализаторы “Атмосфера-1”, “Атмосфера-2”, стационарный газоанализатор ГКП-1. Эти приборы работают в гальваническом режиме, при котором ячейка не требуют внешнего питающего напряжения благодаря установке между измерительным и вспомогательным электродами ионообменной мембраны. Ячейка работает с непроточным электролитом, так как при электролитическом определении веществ происходит непрерывная регенерация реактивного раствора. Прибор “Атмосфера-1” служит для определения диоксида серы и сероводорода. Определение основано на поглощении диоксида серы и сероводорода раствором иода в серной кислоте с последующим электроокислением образующихся иодид-ионов на измерительном электроде. Используют электрод из диоксида марганца.
Газоанализатор “Атмосфера-2” служит для определения озона и хлора, основанного на их поглощении раствором галогенида с последующим количественным электровосстановлением образующегося галогена. В качестве вспомогательного электрода используют электрод на основе активного угля. Анализируемая газовая смесь поступает в электролитическую ячейку. Возникающий в измерительной цепи ячейки ток, являющийся мерой концентрации определяемого компонента, подаётся на усилитель постоянного тока и далее на микроамперметр. К кулонометрическом газоанализаторе озона в результате взаимодействия раствора иодида калия с озоном выделяется иод по реакции:
O3 + 2KI + H2O = O2 + I2 + 2KOH,
который на катоде восстанавливается до иодид-иона. Возникающий электрический ток пропорционален количеству выделившегося иода и соответственно концентрации озона в анализируемом воздухе.
Портативная кулонометрическая установка для определения хлорированных углеводородов служит для анализа дихлорэтана, метиленхлорида, трихлорэтилена в атмосфере. Принцип действия установки основан на сожжении хлорированных углеводородов на платиновом катализаторе, окислении образующегося НСl броматом калия и кулонометрическим определении свободного хлора.
Кондуктометрические газоанализаторы. Принцип действия кондуктометрического газоанализатора заключается в измерении электрического сопротивления раствора при поглощении компонента газовой смеси. Этот метод применяется для определения оксида углерода, диоксида серы, аммиака и других веществ в воздухе.
Установка КУ-3 предназначена для определения оксида и диоксида углерода и паров бензина. Принцип действия установки основан на измерении электрического раствора гидроксида натрия при поглощении им диоксида углерода. При определении оксида углерода и паров бензина их предварительно окисляют до диоксида углерода: СО –оксидом иода (V) при 1600С, пары бензина – при 3800 С в присутствии катализатора (оксида кобальта СоО·Со2О3). Отработанный раствор NaOH непрерывно регенерируется в специальном электролизере и вновь используется в приборе. Установка позволяет непрерывно определять содержание примесей в воздухе, а также анализировать предварительно взятые пробы воздуха.
Полярографический анализ заключается в измерении предельного тока диффузии, возникающего при электролизе раствора, с помощью ртутных или других электродов. Значение диффузионного тока пропорционально концентрации исследуемого вещества. Данным методом осуществляют анализ аминосоединений, антрахинона, ацетальдегида, бензохинона, гексахлорэтана, свинца, марганца, таллия, оксида цинка, титана, формальдегида и других соединений в воздухе. Примеси из воздуха поглощают абсорбентами или адсорбентами. Затем их растворы подвергают электролизу.