- •1. Что такое экологический мониторинг. Виды мониторинга и его задачи.
- •2. Классификация экологического мониторинга.
- •3. Регламентация государственных наблюдений в сети Росгидромета.
- •4. Нормирование качества природной среды. Основные понятия и определения.
- •5. Нормирование качества воздуха.
- •7. Нормирование качества почвы.
- •6. Нормирование качества воды.
- •8. Классы опасности химических соединений.
- •9. Нормирование воздействия на окружающую среду.
- •Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания
- •10. Нормирование в области радиационной безопасности.
- •12.Пробоотбор и пробоподготовка в анализе объектов окружающей среды.
- •11. Аналитическая химия и экологический мониторинг.
- •13.Отбор проб воды
- •14.Отбор проб воздуха. Отбор проб в жидкие среды. Отбор проб на твердые сорбенты. Криогенное концентрирование. Хемосорбция. Отбор проб в контейнеры. Концентрирование на фильтрах.
- •16.Отбор проб донных отложений
- •15.Отбор проб почвы.
- •Отбор проб на твердые сорбенты
- •17.Отбор проб растительности и животного происхождения
- •18.Стабилизация, хранение и транспортировка проб для анализа.
- •20.Концентрирование микропримесей. Выпаривание. Отгонка микрокомпонента. Соосаждение. Экстракция. Сорбция. Вымораживание. Мембранные методы. Химическая модификация соединений. Хромотография.
- •19.Подготовка проб к анализу в лаборатории. Методы разделения и концентрирования.
- •7. Мембранные методы.
- •21. Интерпретация результатов: типичные ошибки и пути их преодоления.
- •22. Требования, предъявляемые к аналитическим данным
- •Показатели кач-ва воды и их определение.
- •24. Почва как объект анализа. Источники загрязнения почв. Критерии и показатели качества почв.
- •27. Комплексонометрическое определение молибдена.
- •29. Определение содержания железа в почве и воде.
- •1. Определение содержания железа в воде.
- •28. Бихроматная окисляемость.
- •2. Определение содержания железа в почве.
- •30. Определение сульфидов. Титриметрический метод.
- •31. Определение хрома в воде.
наиболее
распространенный метод концентрирования
при анализе вод. Сильная зависимость
коэффициентов распределения от характера
взаимодействия извлекаемого вещества
с экстрагентом
и водой позволяет с остаточной мерой
вероятности предположить
группу растворителя для извлечения
тех или иных
органических веществ.
Для группового
экстрагирования чаще всего рекомендуют
циклогексан, хлороформ, метиленхлорид,
диэтиловый эфир.
Экстрагенты
должны удовлетворять довольно жестким
требованиям:
обладать
хорошей способностью извлекать
выделяемое
вещество или группу веществ;
отличаться
малой растворимостью в воде и вода, с
другой
стороны, должна мало растворяться в
экстрагенте;
желательно,
чтобы применяемый экстрагент имел
достаточно
высокую температуру кипения, не ниже
50°С;
плотность
экстрагента должна как можно больше
отличаться
от плотности анализируемого раствора;
не
должены взаимодействовать с компонентами
анализируемого
раствора;
должны быть чистыми
и легко регенерироваться в лабораторных
условиях.
Степень экстракционного
извлечения (фактор извлечения R)
зависит от константы распределения
(Р0)
этого
вещества между органическим
растворителем и водой и выражается
формулой
R= Р0
/( Р0+r),
где r
- отношение
объемов водной и органической фаз
(Vводн/Vорг).
Из этого уравнения следует, что при
прочих равных услов-ях
Возможность синтеза
полимерных сорбентов с регулируемыми
жесткостью, размером пор и удельной
поверхностью привела к тому, что за
последние 10 - 15 лет сорбционное
концентрирование
органических веществ ведут почти
исключительно в помощью синтетических
полимерных сорбентов и гораздо
реже – активного угля или неорганических
сорбентов типа силикагелей.
Макросетчатые
пористые синтетические сорбенты
незначительно
набухают в органических растворителях,
обладают высокой
механической прочностью, химически
устойчивы, имеют
регулярную структуру, при проведении
полимеризации мономеров
с различными полярными группами можно
придать им
различную по химическому действию
поверхность.
В
аналитической практике применяют
сорбенты неполярные
(амберлиты ХАД – 1, ХАД – 2 и ХАД – 4),
средней полярности
(содержащие нейтральные фосфорильные
группы амберлиты
ХАД – 7 и ХАД – 8) и высокополярные
(содержащие амидные
группы и нитрозогруппы амберлиты ХАД
–11 и ХАД – 12).
Наибольшее
распространение получили неполярные
сорбенты,
при использовании которых осуществляются
в основном дисперсионные взаимодействия.
Причем энергия связи в этом случае
ниже энергии связи с поверхностью
активного угля, поэтому
легче осуществляется десорбция
извлеченных веществ.
6.
Вымораживание.
Концентрирование примесей вымораживанием
основано на том, что при замерзании
части водного раствора
растворенные компоненты
80
об/мин. Можно
варьировать температуру и частоту
вращения, влияя на скорость
намерзания льда и быстроту отведения
от поверхности льда
слоя воды, более концентрованного, чем
остальной раствор.
Хладагентами могут быть солевой раствор,
фреоны, жидкий
аммиак. Вымораживание ведут до замерзания
примерно 9/10
раствора.
Метод
направленной кристаллизации. Выполняют
с помощью
специальных установок, обеспечивающих
постепенное погружение
цилиндрических сосудов с концентрированным
раствором
в камеру с охлаждающей жидкостью таким
образом, чтобы
в сосудах происходил медленный рост
монокристалла льда снизу вверх. Для
повышения стабильности процесса и
сокращения
времени предложено выращивать
монокристалл от периферии
к центру.
Мембранный
метод – один из наиболее перспективных
для
концентрирования органических
компонентов вод при обработке
больших объемов проб.
Преимущества:
минимум воздействия
на состав проб;
сильная
зависимость результатов эксперимента
от легко регулируемых факторов (форма
ячейки, материал и пористость
мембраны, давление, температура), как
следствие – высокие
коэффициенты концентрирования и при
необходимости
– фракционирование выделенных веществ
по молекулярной массе
или другим свойствам.
В качестве материала
для полупроницаемых мембран
7. Мембранные методы.
в
процессе выделения (например,
непосредственно в хроматографической
колонке);
Метод
реакционной хроматографии.
Основан на химическом
взаимодействии компонентов смеси
непосредственно в хроматографической
системе, вне ее до или после разделения
компонентов анализируемой смеси. Для
этого используют такие химические
реакции, как гидрирование и дегидрирование,
этерификация
и гидролиз, образование нелетучих
соединений. Реакции
проводят в реакционных петлях, включаемых
в схему
стандартного
газового хроматографа. По изменению
окраски или
выпадению характерного осадка судят
о природе примесей, зарегистрированных
на хроматографе.
Способ
вычитания.
В основе способа лежит реакция
селективного
образования каким-либо из компонентов
разделяемой
смеси нелетучих соединений с реагентом,
помещенным непосредственно
в аналитическую колонку или реакционную
петлю
до или после аналитической колонки.
«Вычитание» может быть
осуществлено в результате необратимо
протекающих химических реакций или
вследствие необратимой сорбции
компонентов неподвижной фазой.
Сопоставление хроматограмм, полученных
до и после удаления из исходной смеси
тех или иных компонентов, позволяет
провести их групповую идентификацию.
Итак, получены
долгожданные результаты измерений. Но
аналитические материалы должны быть
интерпрет. так, чтобы цифры «заговорили»
- стали информацией.
В
основе любого заключения о сложившейся
эколог. ситуации, о кач-ве возд., воды,
почвы лежит
инф-ция, а не массив цифр. Интерпрет. и
представление получ. результатов в
значит. мере
опред-ют возможности использ. данных
для принятия
эколог. значимых решений (отказ от
одного
из видов водопотребления, требование
пересмотра границы сан-защитн. зоны
предприятия и
др.)
К
сожалению, часто под интерпрет. понимают
сравнение
полученных результатов, выраженных в
колич.
форме, с соответствующими значениями
ПДК или другими
нормативными показателями. В результате
получаются те же
цифры, выраженные в др. единицах
(например, в единицах
ПДК), что не дает никакой дополнит.
инф-ии. Такая
процедура не может считаться интерпрет.
результатов и, в лучшем случае,
представляет собой лишь 1-ый ее этап.
Отметим, что уже на этом этапе появляется
почва для ошибок и манипуляций путем
отнесения результатов к «ненадлежащему»
нормативу, предусмотренному
для др. условий.
Процесс
интерпрет. полученных результатов
можно
описать как анализ данных, целью которого
является получение
как можно большего объема инф. о
процессах,
к которым данные имеют (или могут иметь)
отношение. Интерпрет. результата, как
колич., так и кач., подразумевает ответы
на следующие ?:
гос.
сист. мониторинга. Одной
из серьезнейших проблем гос. экомониторинга
является иерархическая сист. интерпрет.
полученных данных. Обычно местные
службы, занимающиеся сбором первичн.
материала, сами и не пытаются его
интерпрет. Они передают сведения (прежде
всего в колич.
форме) в вышестоящие инстанции, где
первичн.
данные заносятся в обобщ. таблицы. Эти
таблицы дают
возможность взглянуть на проблему
шире, увидеть то, что не
очевидно на местном уровне. Однако при
этом местная специфика
исчезает: локальн. данные «умирают»,
оживить их уже
нельзя, разве что путем возвращения к
первичн. журналам,
чего в реальн. жизни не происходит. В
результате погибает
огромный пласт инф.
Даже
многие исследовательск. коллективы,
проводящие научн.
исследов. сост. окр. среды, обращаются
с экспериментал. данными не лучш.
образом. Они долго
накапливают свои результаты, приступая
к интерпрет. только
тогда, когда получен большой массив
данных. Если при этом обнаруживается,
что в начал. момент был допущен хотя
бы небольшой недочет в планировании
эксперимента, ситуац.
становится необратим.: получ. материалы
трудно интерпрет.
коррект. образом.
Есть
только 1 способ избежать подобных
ошибок: интерпрет.
полученных результатов должна быть
процессом,
параллельн.
их получению. При этом могут быть
использованы
несложн. методы получения доп. инф.,
например кач. наблюдения или
"разведывательные"
подходы к организации наблюдений.
21. Интерпретация результатов: типичные ошибки и пути их преодоления.