Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекция 8. Обработки и анализ экологической и экономической информации в системах мониторинга





Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

Методы анализа содержания загрязняющих веществ в объектах окружающей среды

Для получения объективной информации о состоянии и об уров­не загрязнения различных объектов окружающей среды (атмос­ферного воздуха, воды, почвы) необходимо располагать надеж­ными методами анализа. Эффективность любого метода оценивается совокупностью таких показателей, как селективность и точность определения, воспроизводимость получаемых результатов, чувствительность определения, пределы обнаружения элемента и экспрессность выполнения анализа. Кроме того, методы должны обеспечивать проведение анализа в широком интервале концент­раций элементов (включая следовые). Это должно учитываться при выборе методов и средств наблюдений.

В настоящее время содержание загрязняющих веществ в объектах окружающей среды определяется различными методами: фотометрическим, фотоколориметрическим, спектрофотометрическим, турбидиметрическим, нефелометрическим, флуориметрическим, полярографическим, хроматографическим и др.

Фотометрический методоснован на сравнении оптических плотностей исследуемой и контрольной жидкостей. Разновидностями фотометрического метода являются фотоколориметрический, спектрофотометрический, турбидиметрический, нефелометрический ифлуориметрический (люминесцентный) методы. Современные фотоколориметры отечественного производства марок ФЭК-М,| ФЭК-Н-5, ФЭК-Н-57, ФЭК-56, ФК-110, ФК-120 и другие представляют собой двухлучевые приборы с двумя фотоэлементами и имеют принципиальные одинаковые схемы. Чувствительность определения зависит от природы соединений и составляет для неорганических соединений 0,04... 20 мкг/мл пробы и для органических соединений — 0,02... 10 мкг/мл пробы.

Спектрофотометрический методоснован на тех же принципах, что и фотоколориметрический. Различие состоит в том, что в спектрофотометре используется поглощение монохроматического света, жидких сред применяются спектрофотометры марок СФ-4, СФ-4а, СФД-2, СФ-2М, СФ-5, СФ-8, СФ-9, СФ-10, СФ-14, СФ-19 ,С-605 и др. Чувствительность определения органических и неорганических соединений находится на уровне 0,08... 20 мкг/мл пробы



Турбидиметрический методприменяется для определения количества веществ, которые находятся во взвешенном состоянии, посредством измерения интенсивности прохождения света через контролируемый раствор пробы. В качестве приборов могут быть использованы спектрофотометры любых марок. Для увеличения их чувствительности следует применять синий светофильтр. Турбиди­метрический метод пригоден для измерения концентраций, уро­вень которых составляет несколько частиц на миллион.

Нефелометрический методотличается от турбидиметрического тем, что вэтом случае измеряется не прошедший через суспензию свет, а рассеянный, поэтому данный метод является более чув­ствительным для сильноразбавленных суспензий. Нефелометрический метод при благоприятных условиях позволяет получить точность, сравнимую с точностью колориметрических методов.

Возможность использования флуориметрического (люминесцентного) методадля аналитических целей обусловлена тем, что неко­торые вещества при воздействии на них ультрафиолетового излучения флуоресцируют. Этот метод имеет ограниченное применение. Точным и чувствительным он является для интенсивно флуоресцирующих веществ.

Полярографический методоснован на восстановлении анализи­руемого соединения на ртутном капающем электроде и используется, как правило, при анализах следовых количеств веществ, находящихся в разных состояниях. Для анализа используют полярографы ППТ-1, ПУ-1, ПЛ-2, ПА-3, ПО-5122, чувствительность определения концентраций органических и не органических соединений которых составляет 0,05... 1мкг/мл пробы.

Газохроматографический методоснован на селективном разделении соединений между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна (жидкость или твердое тело), а другая подвижна (инертный газ-носитель). Этот метод позволяет определять ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями, и анализировать смеси, состоящие из десятков и сотен компонентов с близкими свойствами. Для анализа используются хроматографы ЛМ-8МД5, JIM-8МД7, ЛХМ-80, «Газохром-1109», «Газохром-1106Э», «Газохром-1106Т», Газохром-3101» , «Цвет» (модели 101... 110), «Сигма-1», хромато-масс-спектрометр МХ-1307М и др.

Macс-спектрометрический методзаключается в ионизации газообразной пробы электронной бомбардировкой, после чего образующиеся ионы подвергаются воздействию магнитного поля. В зависимости от массы и заряда ионы отклоняются с различной скоростью и соответствующим образом разделяются. Особенностью метода являются малый объем пробы и высокая избирательность.

Спектрально-химический методсочетает в себе две последовательные операции:

1) соосаждение групп элементов из растворов с помощью 2,4-динитроанилина; отделение их и соосаждение из фильтра молибдена;

2) спектральное определение соосажденных элементов в зольном остатке с использованием соответствующих искусственных стандартов.

В основе спектрально-эмиссионного методалежит излучение световой энергии атомами, ионами и реже молекулами. Излучаемые атомами и ионами эмиссионные линейчатые спектры не зависят от вида химических соединений, из которых состоит исследуемое вещество, в связи, с чем этот анализ применяется для определения элементарного состава проб воды и почвы. Универсальность, высокая чувствительность, хорошая точность и быстрота определения обусловили широкое распространение этого метода. При фотографической регистрации спектра метод позволяет одновременно анализировать до 30 элементов в одной пробе. В пробах почвы и воды могут быть определены очень низкие концентрации многих элементов (1... 10%).

Наиболее эффективным способом получения сведений о загрязнении атмосферы в большом масштабе являетсяиспользование экологических спутников.Полученная сих помощью информация может быть использована в сочетании реперными даннымилокальных измерений в различных точках земного шара, что позволит повысить точность дистанционного зондирования. В настоящее время единственным микрокомпонентом атмосфе­ры Земли, измерение концентрации которого производится в те­чение многих лет, является СО2. По результатам измерения можно рассчитать последствия нарушения экологического равновесия при сжигании горючих ископаемых и достаточно точно оценить масштабы воздействия. Однако для оценки последствий загрязнения нужно иметь полную картину процессов, происходящих с микро­компонентами атмосферы.

Дистанционные методыбазируются на измерении и интерпрета­ции характеристик электромагнитных полей на различных рассто­яниях от исследуемого объекта. Принципиально новые возможности, которые они открывают, связаны с наблюдением атмосферы с искусственных спутников Земли, пилотируемых кораблей и ор­битальных станций, выполнением измерений в непрерывном ре­жиме при изменяющихся условиях, в больших объемах воздуха на огромных территориях (десятки и сотни квадратных километров) с пространственным разрешением в несколько десятков метров.

Методы абсорбционной спектрометриишироко применяются для дистанционных измерений концентрации микрокомпонентов ат­мосферы. За последние 15 - 20лет получил распространение ме­тод спектрометрии солнечного излучения, в частности определе­ния микрокомпонентов тропосферы и стратосферы по данным аэростатных измерений солнечной инфракрасной радиации. Воз­можности регистрации спектра Солнца открыли перспективы длявнедрения метода «затменного» зондированиястратосферы и мезосферы, а также дляоценки фоновых концентраций СО, СН4,NO2, N2O в вертикальном столбе атмосферы по спектрам солнеч­ного излучения на уровне Земли.

Дистанционный метод определения концентрации оксида азо­та предназначен для измерения содержания NO2 на фоне рассеян­ной солнечной радиации в атмосфере городов, в выбросах от пред­приятий, из отдельных труб заводов, а также из вулканов.

 


Вопросы

1. Место информационного обеспечения в системе экологического мониторинга

2. СУБД эколого-экономической информации.

 

Изложение лекции

 





Дата добавления: 2014-12-23; Просмотров: 455; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.023 сек.