- •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
7.2.3. Определение металлов в воде
Определение металлов в сточных водах осуществляется в основном спектрометрическим, фотометрическим, титриметрическими методами.
Атомно-абсорбционный спектрометрический метод используется для определения большинства металлов, только калий, магний, магний, стронций определяются пламенно-эмиссионной спектрометрией.
Метод атомно-адсорбционной спектрометрии основан на поглощении ультрафиолетового или видимого излучения атомами газа. Чтобы перевести пробу в газообразное атомное состояние, её впрыскивают в пламя. В качестве источника излучения применяют лампу с полым катодом из определяемого металла.
Существенным отличием атомной абсорбции от пламенно-эмиссионной спектрометрии является то, что в последнем методе измеряется излучение, испускаемое атомами в возбужденном состоянии в пламени, а атомная абсорбция основана на измерении излучения, поглощенного нейтральными, невозбужденными атомами, находящимися в пламени, которых в пламени во много раз больше, чем возбужденных. Этим объясняется высокая чувствительность метода при определении элементов, имеющих высокую энергию возбуждения, то есть трудно возбуждающихся. С другой стороны, элементы, легко возбуждающиеся будут очень эффективно испускать излучение, если их поместить в высокотемпературное пламя, и их с большой чувствительностью можно определить методом эмиссионной спектрометрии. Наибольшую чувствительность атомно-абсорбционная спектроскопия проявляет при определении As; Be; Rb; Cd; Hg; Mg, Pb, Te, Zn, Cs, In. Значительно большую чувствительность эмиссионный метод показывает при определении Li, K, Na, Sr. Чувствительность определения других элементов (не учитывая редких) примерно одинакова при определении их обоими методами.
Применяют воздушно-ацетиленовое или воздушно-пропановое пламя для большинства металлов, высокотемпературное пламя (3100-3200єС), создаваемое смесью закиси азота-ацетилена для анализа алюминия, бериллия, кремния, ванадия и молибдена.
Пламенно-эмиссионная спектрометрия использует различные методы возбуждения (дуговой, искровой, пламенный). Температура пламени относительно низка, и метод применяют для определения легко возбуждаемых атомов – лития, натрия, калия, стронция.
Исследуемый раствор вводят в виде аэрозоля в пламя горелки, работающей на смеси газов (воздушно-пропановой, воздушно-ацетиленовой). В пламени атомы металлов возбуждаются и переходя обратно из возбужденного в нормальное состояние, излучают свет определенных длин волн. Из спектра эмиссии монохроматором (в простых приборах светофильтрами) выделяются характерные для определения металлов линии. По интенсивности этих линий определяют концентрацию элементов, сравнивая с калибровочным графиком.
Фотокалориметрический метод анализа также используется очень широко для определения металлов в сточных водах. Данный метод не используется для анализа щелочных и щелочноземельных металлов. Как было сказано выше, по данному методу определение количества вещества осуществляют путем перевода вещества при помощи реактива в растворенное окрашенное соединение и измерении светопоглощения полученного раствора фотоэлектрическим калориметром. Например, анализ свинца.
Титриметрический метод определения металлов применяется в том случае, если отсутствует требуемое оборудование. Данным методом определяют калий, кальций, магний, никель, ртуть, хром и др.