ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
окружающей среды и определения стратегии управления им, для регулирования качества природной среды. Степень
ответственности здесь очень велика, поскольку указанные факторы, и в первую очередь химические, способны вызывать
геохимические изменения: возможно изменение климата, закисление природных вод кислотными дождями, загрязнение
Мирового океана и нарушение баланса углекислоты в нем, нарушение озонового слоя.
8.2.2 Химические методы анализа
Глубоким содержанием наполнен перечень обобщенных показателей при мониторинге вод, характеризующих их общую
загрязненность. Ими являются химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (БПК), общий
органический углерод, растворенный органический углерод, общий азот, адсорбирующиеся органические галогениды.
Рассмотрим важнейшие из них – ХПК и БПК. ХПК – мера общей загрязненности воды содержащимися в ней
органическими и неорганическими восстановителями, реагирующими с сильным окислителем. Ее обычно выражают в молях
эквивалента кислорода, израсходованного на реакцию:
O7H2Cr6e14HOCr
2
32
72
+→++
++−
.
Остаток дихромата оттитровывается стандартным раствором соли Fe (II):
O7H6Fe2Cr14HOCr6Fe
2
332
72
2
++→++
+++−+
.
Поскольку ХПК не характеризует все органические загрязнители, окисляемые до углекислоты и воды, проводят еще
определение общего органического углерода. Для этого в пробе окисляют органические загрязнители. Выделяющийся СО
2
поглощают раствором щелочи. Оттитровав остаток щелочи кислотой, находят искомый показатель. Вычислив отношение
ХПК к общему углероду, получают показатель загрязненности сточных вод органическими веществами.
БПК – это количество кислорода, требующееся для окисления находящихся в воде веществ в аэробных условиях в
результате происходящих в воде процессов. Для его определения отбирают две пробы воды. В первой сразу же определяют
содержание растворенного кислорода. К пробе добавляют раствор соли Mn (II) и аммиак, в результате чего образуется
окислитель – гидратированная форма диоксида марганца:
O2H2MnO2Mn(OH)O
22aq22
+→+
.
Далее вводят избыток иодида калия и выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата:
; O2HIMnI4HMnO
22
2
aq2
++→++
+−+
−−−
+→+ 2IOSO2SI
2
64
2
322
Вторую пробу закрывают и оставляют на 2, 3, 5, 10 или 15 суток. Далее, действуя описанным выше способом, находят
остаток кислорода. Разность между первым и вторым определениями дает БПК.
Приведенные примеры иллюстрируют применение в экологическом мониторинге классических химических методов
анализа. Особенно велика роль в экологическом мониторинге современных методов аналитической химии, называемых
инструментальными.
8.2.3 Пробоподготовка в анализе объектов окружающей среды
Специфика объектов окружающей среды как объектов химического анализа заставляет подчеркнуть их изменяющийся
состав, многокомпонентность и многофазность. Известным примером может быть ключевая роль оксидов азота в образовании
фотохимического смога, усиливающегося под влиянием азота и углеводородов. Множество протекающих в природной среде
химических, биохимических и биогеохимических процессов предопределяет чрезвычайную сложность химико-аналитических
исследований. Это необходимо учитывать при анализе жидких сред: растворов, суспензий, эмульсий, летучих и нелетучих
твердых веществ, газов; при определении различных неорганических и органических веществ, исследований живого вещества.
Принципиально важны пробоотбор, сохранение и консервация проб и пробоподготовка, необходимые для переведения всех
компонентов пробы в форму, удобную для проведения анализа. Для этого используют все способы, применяемые в химическом
анализе: измельчение твердых образцов, растворение, обработку реактивами, нагревание – все для полного извлечения
определяемых компонентов. Например, при учете всех форм нахождения металлов в водах можно определить растворимые,
суспендированные, общие и экстрагирующие металлы. Необходимо учитывать также способность ионов тяжелых металлов к
гидролизу и гидралитической полимеризации и лигандный состав природных вод – наличие гуминовых кислот и,
следовательно, формы существования в них металлов.
Сложность почв как объекта анализа определяется их гетерогенным и многофазным характером. Минеральная основа,
органические и биологические компоненты: гумусовые вещества, почвенные растворы и воздух – вот объекты анализа в
этом случае. К ним следует прибавить еще и оказывающие наиболее сильный загрязняющий эффект минеральные
удобрения, пестициды и продукты их превращения.
При определении следов веществ чувствительности применяемых инструментальных аналитических методов иногда
бывает недостаточно. В этом случае применяют различные способы аналитического концентрирования:
экстракционное концентрирование, дистилляцию, соосаждение, использование криогенных ловушек. Например,
органические загрязнители присутствуют в питьевой воде в очень малых количествах порядка 0,000001 мг/дм
3
. Для
выполнения определений их необходимо сконцентрировать. Летучие органические вещества извлекают из вод потоком
инертного газа и улавливают твердыми адсорбентами. Далее нагреванием осуществляют их термическую десорбцию и
переносят сконцентрированные компоненты и ловушки в газовый хроматограф. Нелетучие органические вещества
экстрагируют органическими растворителями. Экстракты анализируют методами высокоэффективной жидкостной
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
