Физико-химическне методы анализа в системе мониторинга

Особенности природных сред как объеков анализа

Воздух - наиболее изменчивая и текучая среда (600 км/cут). Методы контроля ­– контактные и дистанционные.

Вода менее устойчива, чем воздух, но за сутки загрязнитель в воде может проходить 15-20 км. Методы контроля ­– контактные и дистанционные. Почва – наиболее консервативная среда.

Сложность анализа объектов окружающей среды

1. Вещества, относящиеся к классу токсичности, имеют очень низкие значения ПДК, следовательно, необходимо учитывать даже малые концентрации их в различных средах.

Пример: ПДК бенз(а)пирена= 0,15 мкг/м³. Выбор природной среды, объекта.

2.Пространственно-временная изменчивость, вызванная текучестью сред.

3.Многокомпонентность и многофазность природных сред.

4.Многообразие форм существования вещества: молекулы, аэрозоли, пыль. В воде:ионная форма, молекулярная, адсорбированная на минеральных средах.

Схема анализа качества окружающей среды

1. Выбор природной среды, объекта.

2. Взятие представительной пробы.

3. Специфическая подготовка пробы (концетрирование,

разделение на фазы и компонент 1).

4. Химические, физмо-химические и физические методы

определения концентрации компонентов.

5. Результаты.

Методы анализа разделяются на спектральные, электрохимические, хроматографические.

1. Спектральные методы анализа

Основаны на поглощении излучения анализируемым веществ или на испускании излучения этим загрязняющим веществом.

— Фотометрический метод. Измеряется поглощение видимого света (400—800 им) загрязнителем. Используете» лазерная техника. Лазерные газовые анализаторы позволяют определить более 30 газовых загрязнителей атмосферы.

— Флююресцентный метод основан на испускании света молекулами при поглощении УФ-света. Такими свойствами обладают некоторые органические соединения, соединения редкоземельных элементов и уранового ряда.

Этот метод используют при анализе сточных вод. Даже без предварительной подготовки пробы он позволяет определить суммарное количество органических загрязнителей (на длине волны - 490 нм — карбонидсодержащие соединения).

Он применяется также при определении содержания нефтепродуктов в морской воде (на длине волны - 460—480 им, пред до 10^-6 %) и космическом мониторинге для дистанционного контроля состояния среды.

--Метод ИК-спектроскопии. Полосы поглощения в ИК-диапазоие органического вещества позволяют опреденить загрязнитель. ИК-спектры можно получить для любого агрегатного состояния др.

2. Электрохимические методы

Используют электрохимические процессы, происходящие на границе электрода и электролита. Измеряются электрические параметры, зависящие от концентрации, природы и структуры вещества, участвующего в электродной реакции: сила тока. напряжение, сопротивление.

Существует 3 разновидности электрохимических методов: 1) кондуктометрии — без протекания электродной реакции: 2) основанные на электродных реакциях: кулонометрия, потенциометрия (без тока).

3. Хроматографические методы анализа

Основаны на сорбционных процессах: поглощении газов, паров. растворов твердым иди жидким сорбентом.