Средства контроля почв

Третьей из важнейших групп средств экоаналитического контроля является семейство приборов, предназначенных для анализа почв, донных осадков, других твердых веществ, материалов и поверхностей. По сравнению с газоанализаторами и средствами анализа жидкостей, приборы контроля почв наименее распространенны, что определяется не столько меньшей потребностью в них, сколько сложностью данного вида анализаторов. Известны только определенные представители таких портативных средств контроля почв: анализаторы ртути типа УКР — 1 (МП «Экон», Москва), РА — 915 (НПФАП «Люмэкс», Санкт-Петербург), ЭГРА — 01 (ФГУ НПП «Геологоразведка»), анализатор ртути «Юлия — 2», а также АМА — 254 («LECO» Чехия).

Кроме того, в геологоразведке применяется рентгено-радиометрический анализатор химических элементов РПП-105, основанный на рентгено-флуоресцентном методе анализа.

Для массового контроля параметров состояния почвы применяются практически только универсальные лабораторные приборы стационарного типа с соответствующими официальными методиками.

Для реализации допущенных к применению при выполнении работ в области загрязнений почв методик применяются:

• фотометрические приборы около 26 % (22 методики),
• атомно-абсорбционные или атомно-эмиссионные спектрометры — 21 % (20),
• хроматографы (газожидкостные, ионные) — 40 % (18),
• электрохимические приборы — 11 % (9),
• титраторы — 7 % (6),
• хромато — масс — спектрометры — 5 % (2),
• ИК — спектрометры, флуориметры — по 2,5 % (2),
• остальные 3 — 4 % (3).

Таким образом, и в этом случае «лидерами» среди приборов остаются все те же фотометры, атомные спектрометры, хроматографы, которые в сумме обеспечивают более 70 % всех количественных измерений.

Характерно, что несмотря на «депонирующий» характер почв, накапливающих в себе загрязняющие вещества, поступающие из других сред, по сравнению с атмосферой или водоемами обычно отличается значительно меньше подлежащих контролю загрязняющих веществ и других показателей загрязнения почв. Известны несколько официальных перечней нормируемых в почве веществ, в основном по линии Санэпидемслужбы и Госстандарта России. Это перечень химических веществ в почве, по которым установлены ПДК и ОДК (№ 6229 — 91), дополнение № 1 к нему — Перечень ОДК тяжелых металлов и мышьяка (ГН 2.1.7.020 — 94), а также два стандарта — ГОСТ 17.4.1.02-83 и ГОСТ 17.4.2.01-81. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей стандартного состояния.

В первом, главном перечне проводится 108 значений ПДК и 70 ОДК, во втором — дополнительно еще 6 величин ОДК веществ в почве. В сумме примерно 180 нормируемых веществ.

В основном это пестициды — 140, минеральные удобрения — 10, тяжелые металлы: Pb, Cd, Hg, Cr, Cu, Ni, Co, Mn, Zn, V, As, Sb, некоторые неорганические анионы: NO₃ — , SO₄ 2- , PO₄ 3- , Cl — , F — , S и H₂S,

> 10 органических соединений, не относящихся к числу ядохимикатов: ацетальдегид, бензин, бензол, изопропилбензол, o-, м-, n- ксилолы, стирол, толуол, формальдегид и др.

Если обратиться к перечням уже существующих методик и просуммировать количество указанных в них веществ, то получается следующее. Список методик количественного химического анализа почв, допущенных к применению по РД 52.18.595-96, включает около 30 веществ или их групп. В аналогичном перечне известного справочного пособия «Экометрия» можно обнаружить уже более 90 веществ, гигиенически нормируемых в почве и обеспеченных методиками анализа.

Сопоставление перечней нормируемых веществ в воде и почвах показывает их достаточно существенное совпадение. При этом водный перечень значительно больше и практически полностью «накрывает» почвенный. Разница отмечается по группе пестицидов и других «супертоксикантов», а также по ненормируемым в почве (и нормируемым в воде) нескольким десяткам других загрязняющих веществ. Таким образом, сводный перечень приоритетных при контроле почв ЗВ составляет примерно 30 веществ.

Анализируя отдельные образцы приборов и комплектов для контроля почв, в первую очередь следует отметить те из них, которые применяются при поиске мест наибольшей загрязненности и для «оконтурирования» загрязненных участков.

Речь идет о быстродействующих универсального типа приборах, измеряющих содержание или сигнализирующих о наличии загрязняющих веществ в паровой фазе: Фотоионизационный сигнализатор почвенных газов ECOPROBE 4 (Чехия): чувствительность до 0,01 ррт. Определяет более 100 легколетучих органических соединений и некоторых неорганических веществ, обладающих окислительно — восстановительными свойствами.

Другой группой средств, применяемых для контроля почв, являются портативные полевые лаборатории. DREL/2010 (7000$), NPK — 1 (1000 $).

Примерно такая же ситуация и с обеспеченностью технических средств второй стадии технологического цикла контроля — отбора проб почвы.

О течественная промышленность не выпускает специальных пробоотборников для почвы, поэтому чаще всего используются простые самодельные устройства или дорогие зарубежные образцы. Что касается последующих стадий — пробоподготовки и количественного анализа проб почвы, то их приборное оснащение мало чем отличается от аналогичного при контроле вод.

Среди портативных приборов для целей группового экспресс-анализа почв на содержание в них элементов наиболее приспособлены рентгенофлуоресцетные спектрофотометры: «Спектроскан» (НПО«Спектрон», Санкт-Петербург), Спектроскан -U (14000 $) с высокой точностью определяет более 70 тяжелых элементов в интервале от Са до U, Спектроскан-V (43000 $) с высокой точностью определяет более 80 элементов от Na до U. Чувствительность 0,7 — 1,0 мкг/см 2 анализируемой поверхности.

Производители в Москве (НПФ «Аналит Инвест» совместно с АООТ «НПО Химавтоматика» и предприятие ООО «ИНЛАН») поставляют для комплектации стационарных и передвижных химических лабораторий новый вид средств измерения, представляющий собой совокупность технических средств, методического и программного обеспечения — химико-аналитические комплексы — рентгено-флуоресцентный, спектрально-оптический, газо- и ионохроматографический, включенные в Госреестр СИ. В частности, рентгено-флуоресцентный комплекс «ИНЛАН-РФ» позволяет с помощью специальной аттестованной методики при относительной погрешности 2,5 % определять в почве 8 наиболее распространенных тяжелых металлов (Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Hg, Zn) с чувствительностью 1 — 1500 мг/кг. Стоимость РФ — ХАХ, размещаемого на отечественной многоцелевой автомобильной экоаналитической лаборатории «Экомобиль» составляет 23 — 25 тыс. $.

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

Источник

Методы и средства контроля загрязнения почв

Контроль загрязнения почв промышленными источниками и транспортными магистралями. Изучение особенностей отбора, транспортирования, хранения, подготовки к анализу и анализа проб. Исследование методов титрования, гравиметрии, фотометрии и полярографии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

на тему Методы и средства контроля загрязнения почв

1.1 Устройства отбора проб почвы и грунта

2. Методы контроля загрязнения почв

Список использованных источников

В ведение

При выборе объектов в первую очередь обследуют почвы территорий повышенного риска воздействия на здоровье населения (детские дошкольные, школьные и лечебные учреждения, селитебные территории, зоны санитарной охраны водоёмов, питьевого водоснабжения, земли, занятые под сельхозкультуры, рекреационные зоны и т.д.).

Отбор, транспортирование, хранение, подготовка к анализу и анализ проб осуществляются в соответствии с утверждёнными нормативными документами.

Контроль загрязнения почв населённых пунктов проводится с учётом функциональных зон города. Места отбора проб предварительно отмечаются на картосхеме, отражающей структуру городского ландшафта. Пробная площадка должна располагаться на типичном для изучаемой территории месте. При неоднородности рельефа площадки выбирают по элементам рельефа. На территорию, подлежащую контролю, составляют описание с указанием адреса, точки отбора, общего рельефа микрорайона, расположение мест отбора и источников загрязнения, растительного покрова, характера землепользования, уровня грунтовых вод, типа почвы и других данных, необходимых для правильной оценки и трактовки результатов анализов образцов.

При контроле загрязнения почв промышленными источниками площадки для отбора проб располагают на площади трёхкратной величины санитарно-защитной зоны вдоль векторов розы ветров на расстоянии 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 5000 м и более от источника загрязнения (ГОСТ 17.4.4.02-84). Для контроля санитарного состояния почв детских дошкольных, школьных и лечебно-профилактических учреждений, игровых площадок и зон отдыха отбор проб проводят не менее двух раз в год весной и осенью. Размер пробной площадки должен быть не более 5 Ч 5 м. При контроле санитарного состояния почв территорий детских учреждений и игровых площадок отбор проб проводится отдельно из песочниц и общей территории с глубины 0…10 см.

С каждой песочницы отбирается одна объединённая проба, составленная из 5 точечных. При необходимости возможен отбор одной объединенной пробы из всех песочниц каждой возрастной группы, составленной из 8 — 10 точечных проб.

При контроле почв в районе точечных источников загрязнения (выгреба, мусоросборники и т.п.) пробные площадки размером не более 5 Ч 5 м закладываются на разном расстоянии от источника и в относительно чистом месте (контроль).

При изучении загрязнения почв транспортными магистралями пробные площадки закладываются на придорожных полосах с учётом рельефа местности, растительного покрова, метео- и гидрологических условий. Пробы почвы отбирают с узких полос длиной 200…500 м на расстоянии 0…10, 10…50, 50…100 м от полотна дороги. Одна смешанная проба составляется из 20…25 точечных, отобранных с глубины 0…10 см.

При оценке почв сельскохозяйственных территорий пробы почвы отбирают два раза в год (весна, осень) с глубины 0…25 см. На каждые 0…15 га закладывается не менее одной площадки размером 100… 200 м 2 в зависимости от рельефа местности и условий землепользования.

1. Отбор проб

Для подготовки почв к анализу пробу почвы рассыпают на бумаге или кальке и разминают пестикомкрупные комки. Затем выбирают включения — корни растений, насекомых, камни, стекло, уголь, кости животных, а также новообразования — друзы гипса, известковые журавчики и др. Почву растирают в ступке пестикоми просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм.

1.1 Устройства отбора проб почвы и грунта

— Бур-пробоотборник представляет собой металлический цилиндр, который соединяется с составной штангой.

Цилиндр имеет режущую поверхность из химически стойкой закалённой стали. Штанга крепится стопорными винтами и имеет на конце рукоятку для вращения бура. На наконечнике (через 5 см) и штанге (через 20 см) нанесены риски. Проба отбирается вращением пробоотборника за рукоятку против часовой стрелки с одновременным надавливанием.

Пробоотборник режущей кромкой направляет почву во внутренний цилиндр, высота которого составляет 20 см, при этом отбирается около 200 г почвы. После отбора бур вытаскивается и почва ссыпается в емкость.

— Ручные буры Эйдельмана (Голландия) состоят из набора буров различных типов для разных почв, наращиваемого стержня и рукоятки. Мотобуры М-10 (ручная подача) и КМ-10 (стойка с цепной подачей и подвижный вращатель), малогабаритные, легкопереносимые предназначены для бурения скважин шнековым способом глубиной до 10 м. Буровая установка УКБ-12/25, малогабаритные, легко переносимые предназначены для бурения скважин глубиной до 15 м шнековым способом и до 25 м алмазными и твёрдосплавными коронками с промывкой.

Пробы почвы и грунта хранят в специальных ёмкостях — алюминиевых бюксах или пенетрационных чашках различных типоразмеров.

2. Методы контроля загрязнения почв

Сложность состава почв, почвенных растворов и вытяжек, дренажных вод не позволяет автоматически переносить на них методы, разработанные для определения элементов в чистых растворах или в объектах, близких по свойствам почвам (например, минералы и руды).

При анализе почв особое внимание уделяют систематическим погрешностям, которые возникают из-за неоднородности состава, неадекватности методик определения, влияния примесей и основы образца. Одним из главных способов выявления систематических ошибок является использование стандартных образцов почв, однако набор их ограничен. Кроме того, важным этапом при анализе почв является правильное проведение пробоотбора и пробоподготовки (размельчение, просеивание, квартование, разложение).

2.1 Титрование

2.2 Гравиметрия

Основные этапы анализа:

1.осаждение (введение реагента, выпадение осадка)

2.фильтрование через бумажный фильтр

3.промывание осадка

4.высушивание и прокаливание осадка

5.взвешивание осадка

Точность результатов анализа зависит от правильного выбора осадителя (реагента) и тщательности выполнения отдельных операций анализа.

В качестве осадителя выбирается такой реагент, который наиболее полно и избирательно взаимодействует с анализируемым веществом. При этом образующийся осадок должен легко отфильтровываться и отмываться от примесей, быть устойчивым при прокаливании (не разлагаться и не поглощать газы из воздуха).

Чем меньше растворимость образующегося в результате реакции вещества, тем больше точность анализа.

2.3 Фотометрия

980 нм), а также тем, что для выделения нужного участка спектра (шириной 10-100 нм) используют не моно-хроматоры, а узкополосные светофильтры.

Абсорбционный — поглощение раствором световой энергии

Флуориметрический — излучение раствором световой энергии, вызванной световой энергией возбуждении

Турбидиметрический — сочетание поглощения и рассеяния световой энергии дисперсной средой

Оборудование для фотометрических измерений.

Для фотометрических измерений используют две большие группы приборов:

фотоколориметры и спектрофотометры

Спектрофометр СФ-46

Назначение и технические данные. Однолучевой спектрофотометр СФ-46 11 со встроенной микропроцессорной системой предназначен для измерения пропускания, оптической плотности жидких и твердых веществ в области 190-1100 нм.

Колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2

Назначение и технические данные. Однолучевой фотоколориметр КФК-2 14 предназначен для измерения пропускания, оптической плотности и концентрации окрашенных растворов, рассеивающих взвесей, эмульсий и коллоидных растворов в области спектра 315-980 нм. Весь спектральный диапазон разбит на спектральные интервалы, выделяемые с помощью светофильтров.

2.4 Кондуктометрия

Достоинства кондуктометрии: высокая чувствительность (нижняя граница определяемых концентраций

10-4-10-5М), достаточно высокая точность (относительная погрешность определения — 0.1-2%), простота методик, доступность аппаратуры, возможность исследования окрашенных и мутных растворов.

Электропроводность почвы — способность почвы (суспензий) проводить электрический ток. Зависит от влажности почвы, фазового состояния влаги, содержания в почве солей, ее температуры, плотности, гранулометрического состава и т. д. Количественно характеризуется коэффициентом удельной электропроводности почвы.

С помощью электропроводности можно косвенно оценить электрохимический состав почвы согласно изученным методам и сопоставить его с параметрами среды.

2.5 Ионометия

загрязнение почва проба титрование

Это удобный, простой и экспрессный современный метод: продолжительность анализа определяется временем подготовки пробы, поскольку на само измерение тратится не более 1—2 мин. От других физико-химических методов ионометрия отличается прежде всего простотой методик и дешевизной измерительных приборов. Современные портативные иономеры позволяют определять разнообразные ионы и растворенные газы не только в лаборатории, но и в полевых условиях

2.6 Полярография

2.7 Биотестирование

Применение биотестирования почвы имеет ряд преимуществ перед физико-химическим анализом, средствами которого часто не удается обнаружить неустойчивые соединения или количественно определить ультрамалые концентрации экотоксикантов. Довольно часты случаи, когда выполненный современными средствами химический анализ не показывает наличия токсикантов, тогда как использование биологических тест-объектов свидетельствует об их присутствии в исследуемой среде. Биотестирование дает возможность быстро получить интегральную оценку токсичности, что делает весьма привлекательным его применение при скрининговых исследованиях.

В отличие от биоиндикаторов, одним из основных требований к которым является толерантность, тест-объекты обычно выбирают среди наиболее чувствительных к загрязняющим компонентам видов.

1Якунина, И. В. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг / И.В. Якунина, Н.С. Попов. — Тамбов «Издательство ТГТУ», 2009.

2Пашкевич, М.А. Экологический мониторинг / М.А.Пашкевич, В.Ф.Шуйский. — СПб, Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет), 2002.

3 Энциклопедия Кругосвет // Универсальная научно-популярная онлайн-энциклопедия [Электронный ресурс]. — URL: http://belagrobiznes.ru/agroekologiya/agroekologicheskij-monitoring/627-biotestirovanie-pochvy (дата обращения: 01.11.2015).

4 Биотестирование почвы // Агроэкологический мониторинг [Электронный ресурс]. — URL: http://www.kipinfo.ru/info/ stati/?id=234 (дата обращения: 01.11.2015).

5 Ионометрические методы анализа// [Электронный ресурс]. — URL: http://chem21.info/info/1896131/ (дата обращения: 01.11.2015).

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Методы оценки загрязнения почв в объективном представлении о состояние почвы. Оценка опасности загрязнения почв. Биотестирование как наиболее целесообразный метод определения интегральной токсичности почвы. Биодиагностика техногенного загрязнения почв.

реферат [54,0 K], добавлен 13.04.2008

Изучение выбора места контроля загрязнения и поиска его источника с целью первичной оценки или отбора проб. Отбор проб объектов загрязненной среды (воды, воздуха, почвы, донных отложений, растительности, животного происхождения). Средства контроля почв.

курсовая работа [53,1 K], добавлен 19.06.2010

Источники загрязнения почв антропогенного происхождения. Тяжелые металлы, диоксины, фенолы. Летучие галогенсодержащие органические соединения и ароматические углеводороды. Проведение контроля над загрязнением почв: методы извлечения вредных веществ.

реферат [254,4 K], добавлен 01.04.2012

Методы и виды отбора проб почвы для мониторинга ее загрязнения. Биоиндикация почвы при помощи растений, характеристика основных растений-биоиндикаторов. Исследование загрязнений почвы с помощью анализа роста и развития биоиндикатора — кресс-салата.

курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.12.2015

Биоиндикация и ее виды. Методы и виды отбора проб почвы. Исследование загрязнений почвы с помощью анализа роста и развития биоиндикатора кресс-салата. Мониторинг загрязнения почв в санитарно-защитной зоне ОАО «Электротяга» с оценкой по биоиндикатору.

курсовая работа [481,5 K], добавлен 03.01.2016

Понятие и структура почвы. Источники ее загрязнения. Виды загрязняющих природную среду веществ. Характеристики основных загрязнителей. Методы их контроля Исследование почв территории поселка по содержанию в них кислотности, железа, нитратов и кальция.

курсовая работа [587,8 K], добавлен 27.02.2014

Устройства отбора проб почвы и грунта. Гравиметрия, фотометрия, кондуктометрия, ионометрия, полярография, биотестирование, атомно-абсорбционная спектрометрия. Выявление уровня токсичности почвенной пробы. Оборудование для фотометрических измерений.

презентация [1,9 M], добавлен 22.01.2016

Источник