Средства и методы контроля состояния окружающей природной среды

1. Определение перечня контролирующих параметров и выбор мест наблюдения 1
2. Приборы общего назначения и специализированные приборы. Возможности их использования. 5
3. Общая классификация различных хроматографических методов 10
4. Сущность рефрактометрического метода анализа 15
Литература 17



Купить

Определение перечня контролирующих параметров и выбор мест наблюдения
При рассмотрении вопросов, связанных с определением качества окружающей среды, необходимо определить следующие основные термины:
1. окружающая среда - совокупность природных объектов, в том числе природных ресурсов, как живых, так и неживых, включая атмосферный воздух, воду, почву, недра, животный и растительный мир, а также климат в их взаимодействию.
2. качество окружающей среды - характеристика состава и свойств окружающей среды;
3. мониторинг окружающей среды - слежение за состоянием окружающей человека природной среды и предупреждение о возниконвении критических ситуаций, вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов;
4. нормирование качества окружающей среды - установление показателей качества окружающей среды, определяющих ее пригодность для существования человека и обеспечивающих сохранение биоразнообразия, устойчивое использование экосистем;
5. наблюдение за окружающей средой - система мероприятий, обеспечивающих определение параметров, характеризующих состояние окружающей среды, отдельных ее элементов, видов техногенного воздействия.
Для определения состояния окружающей среды в том или ином районе необходимо в первую очередь выбрать показатели, на основании контроля которых будет производиться оценка состояния. Такие показатели состояния окружающей среды (ПСОС) [ГОСТ Р ИСО 14031] еще называют контролирующими параметрами. Их перечень может быть весьма широк, но в таком случае стоимость контроля за состоянием окружающей среды может достичь внушительной цифры. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо определить перечень показателей (параметров), которые подлежат первоочередному контролю.
Показатели, выбираемые для контроля состояния, зависят от типа загрязнителя, который встречается в районе исследования с наибольшей вероятностью. Вообще загрязнители можно подразделить на химические, физические и биологические. Наиболее распространенными являются химические загрязнители, представляющие собой различные химические соединения, синтезированные искусственно и вызывающие нарушения в естественных экосистемах. Наиболее известны такие загрязнители, как пестициды, диоксиды, соли тяжелых металлов. Поэтому в промышленных районах наиболее часто при мониторинге состояния окружающей среды используют такие контролирующие параметры, как содержание в атмосфере диоксида серы, содержание в воде и в почве солей тяжелых металлов, наличие в окружающей среде патогенной микрофлоры и т.д.
Вблизи от очистных сооружений водоканала целесообразно контролировать качество воды в водоеме, в который происходит сброс очищенных стоков, а качество атмосферного воздуха в данном случае является менее важным параметром. В свою очередь, при рассмотрении вопроса качества воды целесообразно вычленить наиболее важные параметры, зависящие от профиля деятельности объекта, оказывающего воздействие на данный компонент окружающей среды.
Вблизи целлюлозно-бумажного комбината, как правило, контролируют содержание в атмосферном воздухе меркаптанов, а в воде - диоксинов, сульфолигнинов и др. солей серной кислоты, т.к. именно эти соединения образуются на таких предприятиях в наибольших количествах. Контролировать же содержание ртути в почве близ ЦБК нецелесообразно, т.к. ртуть содержащее ртуть сырье не используется ни на одной из стадий целлюлозно-бумажного производства.
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 озона 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 (они могут быть истинными, коллоидными, насыщенными), суспензий, эмульсий, летучих и нелетучих твердых веществ, газов; при определении различных неорганических и органических веществ, исследовании живого вещества. Принципиально важны пробоотбор, сохранение и консервация проб и пробоподготовка, необходимая 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 различными химическими реактивами, нагревание, один из наиболее современных приемов - микроволновое и ультразвуковое облучение - все для полного извлечения определяемых компонентов. Например, при учете всех форм нахождения металлов в водах можно определить растворимые металлы (в фильтрате пробы, подкисленном азотной кислотой), суспендированные металлы (после кислотного озоления - "мокрого сожжения" кислотами-окислителями осадка на фильтре), общие металлы (после мокрого сожжения всей пробы), экстрагирующиеся металлы (анализ фильтрата после обработки пробы смесью азотной и соляной кислот). Необходимо учитывать также способность ионов тяжелых металлов к гидролизу и гидролитической 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 веществ, почвенные раствор 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 превращений.
Размещение постов наблюдений за качеством окружающей среды регламентируется ГОСТом, выбор места расположения автоматизированных постов определяется поставленной задачей. Однако количество постов и их материально-техническое оснащение зависят и от финансовых возможностей органов, ответственных за организацию и проведение мониторинга загрязнения окружающей природной среды.
В основе организации и проведения режимных наблюдений лежат следующие основные принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями и изменением метеорологических условий, определение показателей едиными методиками на всей территории страны.
Государственная система наблюдений (ГСН) базируется на сети пунктов режимных наблюдений, которые устанавливаются в городах, на водоемах и водотоках как в районах с повышенным антропогенным воздействием, так и на незагрязненных участках.
При выборе мест наблюдения необходимо учитывать как направление переноса загрязнителей от источника, так и необходимость получения информации о режиме экологических факторов в конкретном месте. Например, нет острой необходимости строить многочисленные посты наблюдения за загрязнением атмосферы промышленными выбросами в малонаселенных областях Сибири, т.к. полученная информация не будет востребована. Напротив, в крупных промышленных центрах целесообразна организация сети постов и станций наблюдения, что позволяет получать оперативную информацию о постоянной изменяющихся концентрациях вредных примесей.
Как уже отмечалось, имеет значение размещение мест наблюдения относительно точечного источника выбросов. Например, для контроля качества воды вблизи ЦБК целесообразно организовать пост контроля немного ниже по течению реки относительно очистных сооружений комбината. Т.к. в противном случае этот пост не будет фиксировать влияния промышленных сбросов на водную экосистему.


Купить