Природной среды

ВОЗДУХ И АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ (снег, дождь, град, туман, роса, иней)

Состав чистого сухого воздуха в объемных процентах следующий: N₂ – 78,11;

0₂ – 20,95; Ar – 0,93;

CO₂ – 0,039 колебания в течение года в зависимости от времени года;

другие инертные газы (Ne, He, Kr, Xe) – 10^–3-10^–6; N₂O – 5·10^–5; H₂ – 5·10^–5;

0₃ – в среднем 3·10^–5; SO₂, CH₄, NO₂ – 10^–4-10^–6.

В воздухе присутствуют примеси газообразных веществ:

– природного происхождения (SO₂, NH₃, HCl, H₂S, CO, HF, CO₂, CH₄, молекулы органических веществ;

– антропогенного происхождения (NO₂, SO₂, NH₃, CO₂, H₂S, Cl₂, Br₂, HF, HBr, AsH₃, PH₃, галогенорганика, ароматические углеводороды, серусодержащая органика, пестициды и др. Для многих из этих соединений установлены нормы ПДК, например ПДК(СО) – 3 мг/м³; ПДК(РН₃) – 0,001 мг/м³.

В атмосфере содержатся не только газообразные вещества, а большое количество твердых и жидких аэрозолей, пыль, дым, высокодисперсные

21

агрегаты растворимых солей, капли растворимых газообразных веществ (SO₂, HCl, NO₂).

Химический состав атмосферных осадков значительно различается в различных районах Земли. Осадки в странах постсоветского пространства содержат (в мг/л): SO₄^2– 3-12; Cl^– 1-3; HCO₃^– 0,5-5; Ca²⁺ 0,5-3; Mg²⁺ 0,2-0,7; Na⁺ 1-2; K⁺ 0,4-1 и др. Над Тихим и Индийским океанами химический состав осадков в мг/л: SO₄^2– 1-5; Cl^– 2-12; HCO₃^– 0,6-6; Na⁺ 2-12; K⁺ 0,5-1,5; рН = 5-6.

При значительном загрязнении атмосферного воздуха рН осадков может снижаться до 4,5-5 (кислотные дожди). Данные про другие компоненты в осадках ограничены. Например, над территорией Украины осадки содержат (в мг/л): углерод органический – 4,5; азот органический – 0,4; азот аммонийный – 1,25; азот нитратный – 0,6; фосфор фосфатный – 0,11. Кроме того, в осадках обычно содержатся Si, Fe, Zn, Cu, Mo, Mn, Pb, F, Br, I.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ЭКОАНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

1. Проблемы нормирования качества окружающей среды.

Современный подход к экологической безопасности на Украине, в России и других странах состоит в установлении ПДК для токсичных соединений, разработке методик на уровне ПДК и ниже и их утверждение в соответствующих ведомствах. Все это требует огромных затрат времени и высококвалифицированного труда и ведет к экономическим потерям.

Этот подход не охватывает контроль неизвестных, ненормируемых веществ и не учитывает их влияние на экологическую обстановку.

2. Проблема пробоотбора.

Технические средства пробоотбора должны работать в диапазоне –50 ÷ +50ºС при влажности 100% и в агрессивных средах. Только очень немногие материалы соответствуют этим требованиям. Решить эту проблему можно с использованием физических и химических сенсоров, где пробоотбор вообще исключен.

3. Новые методы и методики.

Известно огромное количество методик. Но только часть из них может быть применена в экологоаналитическом контроле, т.к. только часть из них отвечает необходимому пределу обнаружения, соответствует требованиям воспроизводимости и специфичности. Большая группа методик реализуется на уникальном оборудовании, которое представлено на Украине в единичных экземплярах, например, хромато-масс-спектрометрия высокого разрешения.

Методики должны иметь определенный нормативно-технический и правовой статус – они должны быть аттестованы и введены в действие. Проведение экологоаналитического контроля по неаттестованным методикам ставит под сомнение достоверность результатов анализа. На основании таких данных не могут быть приняты ни санкции, ни управленческие решения. Еще одна проблема – унификация методик, т.е. разработка соответствующих стандартов.

4. Аппаратурное оснащение экоаналитического контроля. Используемые в экоаналитическом контроле приборы можно условно

разделить на две группы. Приборы общего назначения; они не связаны конкретно с объектом анализа. К этой группе относятся хроматографы, спектрофотометры, флуориметры, полярографы, масс-спектрометры. Ко второй группе – специализированные приборы – относятся приборы для определения содержания конкретного компонента в конкретном объекте, например, анализатор SO₂ в промышленных выбросах или анализатор нефтепродуктов в водах. Эти приборы удобны для стационарных постов контроля или передвижных лабораторий.

Для совершенствования экоаналитического контроля приборы общего назначения должны поставляться пользователю вместе с методическим обеспечением. Например, атомно-абсорбционный спектрофотометр

Сатурн, выпускаемый в Северодонецке, поставляется вместе с аттестатом методики определения содержания алюминия, железа, марганца, меди, молибдена, свинца, стронция и цинка в питьевой воде. Атомно- абсорбционный и атомно-флуоресцентный спектрометр «Квант»

поставляется в госконтрольные службы Минэкологии Российской Федерации вместе с унифицированной методикой определения тяжелых металлов в природных, питьевых и сточных водах.

Актуальным является направление в приборостроении разработки многоцелевых приборных комплексов, построенных по блочно-модульному типу.