Toliau pateikiamas bandymo metodų įvadas:
1. Neorganinių teršalų stebėjimo technologija
Vandens užterštumo tyrimai pradedami Hg, Cd, cianidu, fenoliu, Cr6+ ir kt., dauguma jų matuojami spektrofotometriškai. Gilėjant aplinkos apsaugos darbams ir plečiantis monitoringo paslaugoms, spektrofotometrinės analizės metodų jautrumas ir tikslumas negali atitikti aplinkosaugos vadybos reikalavimų. Todėl sparčiai buvo kuriami įvairūs pažangūs ir itin jautrūs analizės instrumentai bei metodai.
,
1.Atominės absorbcijos ir atominės fluorescencijos metodai
Liepsnos atominė absorbcija, hidrido atominė absorbcija ir grafito krosnies atominė absorbcija buvo sukurti iš eilės ir gali nustatyti daugumą pėdsakų ir ypač mikroelementų vandenyje.
Mano šalyje sukurtas atominės fluorescencijos prietaisas vienu metu gali matuoti aštuonių elementų – As, Sb, Bi, Ge, Sn, Se, Te ir Pb – junginius vandenyje. Šių į hidridus linkusių elementų analizė pasižymi dideliu jautrumu ir tikslumu, o matricos trukdžiai yra maži.
,
2. Plazmos emisijos spektroskopija (ICP-AES)
Plazmos emisijos spektrometrija pastaraisiais metais sparčiai vystėsi ir buvo naudojama vienu metu nustatyti matricos komponentus švariame vandenyje, metalus ir substratus nuotekose bei daugybę elementų biologiniuose mėginiuose. Jo jautrumas ir tikslumas yra maždaug lygiaverčiai liepsnos atominės absorbcijos metodo jautrumui ir tikslumui, be to, jis yra labai efektyvus. Viena injekcija vienu metu gali išmatuoti nuo 10 iki 30 elementų.
,
3. Plazmos emisijos spektrometrijos masės spektrometrija (ICP-MS)
ICP-MS metodas yra masių spektrometrijos analizės metodas, naudojant ICP kaip jonizacijos šaltinį. Jo jautrumas yra 2–3 eilėmis didesnis nei ICP-AES metodo. Ypač matuojant elementus, kurių masės skaičius viršija 100, jo jautrumas yra didesnis nei aptikimo riba. Žemas. Japonija įtraukė ICP-MS metodą kaip standartinį analizės metodą Cr6+, Cu, Pb ir Cd vandenyje nustatyti. ,
,
4. Jonų chromatografija
Jonų chromatografija yra nauja įprastų anijonų ir katijonų atskyrimo ir matavimo technologija vandenyje. Metodas turi gerą selektyvumą ir jautrumą. Vienu pasirinkimu vienu metu galima išmatuoti kelis komponentus. Naudojant laidumo detektorių ir anijonų atskyrimo kolonėlę galima nustatyti F-, Cl-, Br-, SO32-, SO42-, H2PO4-, NO3-; katijonų atskyrimo kolonėlė gali būti naudojama elektrochemijai nustatyti NH4+, K+, Na+, Ca2+, Mg2+ ir kt. Detektorius gali matuoti I-, S2-, CN- ir tam tikrus organinius junginius.
,
5. Spektrofotometrijos ir srauto įpurškimo analizės technologija
Kai kurių labai jautrių ir labai selektyvių chromogeninių reakcijų, skirtų metalo jonų ir nemetalų jonų spektrofotometriniam nustatymui, tyrimas vis dar patraukia dėmesį. Spektrofotometrija užima didelę įprastinio stebėjimo dalį. Verta paminėti, kad derinant šiuos metodus su srauto įpurškimo technologija galima integruoti daugybę cheminių operacijų, tokių kaip distiliavimas, ekstrahavimas, įvairių reagentų pridėjimas, pastovaus tūrio spalvos kūrimas ir matavimas. Tai automatinės laboratorinės analizės technologija ir plačiai naudojama laboratorijose. Jis plačiai naudojamas internetinėse automatinėse vandens kokybės stebėjimo sistemose. Jo pranašumai: mažesnis mėginių ėmimas, didelis tikslumas, greitas analizės greitis ir reagentų taupymas ir kt., kurie gali išlaisvinti operatorius nuo varginančio fizinio darbo, pavyzdžiui, matuojant NO3-, NO2-, NH4+, F-, CrO42-, Ca2+, ir tt vandens kokybei. Yra srauto įpurškimo technologija. Detektorius gali naudoti ne tik spektrofotometriją, bet ir atominę sugertį, jonų selektyvius elektrodus ir kt.
,
6. Valentinės ir formos analizė
Teršalai vandens aplinkoje egzistuoja įvairiomis formomis, o jų toksiškumas vandens ekosistemoms ir žmonėms taip pat labai skiriasi. Pavyzdžiui, Cr6+ yra daug toksiškesnis nei Cr3+, As3+ yra toksiškesnis nei As5+, o HgCl2 yra toksiškesnis nei HgS. Vandens kokybės standartai ir monitoringas numato bendro gyvsidabrio ir alkilgyvsidabrio, šešiavalenčio chromo ir bendrojo chromo, Fe3+ ir Fe2+, NH4+-N, NO2–N ir NO3–N nustatymą. Kai kuriuose projektuose taip pat numatyta filtruojama būsena. ir bendro kiekio matavimas ir kt. Aplinkos tyrimuose, norint suprasti taršos mechanizmą ir migracijos bei transformacijos taisykles, reikia ne tik ištirti ir analizuoti neorganinių medžiagų valentinės adsorbcijos būseną ir kompleksinę būseną, bet ir ištirti jų oksidaciją ir aplinkos terpės mažinimas (pvz., azoto turinčių junginių nitrozinimas). , nitrifikacija ar denitrifikacija ir kt.) ir biologinis metilinimas bei kiti klausimai. Sunkieji metalai, esantys organinėje formoje, tokie kaip alkilšvinas, alkilalavas ir kt., šiuo metu sulaukia daug aplinkos mokslininkų dėmesio. Visų pirma po to, kai trifenilalavas, tributilo alavas ir kt. buvo įtrauktos į endokrininę sistemą ardančios medžiagos, organinių sunkiųjų metalų monitoringas sparčiai vystosi.
,
2. Organinių teršalų stebėjimo technologija
,
1. Deguonį vartojančių organinių medžiagų stebėjimas
Yra daug išsamių rodiklių, atspindinčių vandens telkinių užterštumą deguonį vartojančiomis organinėmis medžiagomis, pvz., permanganato indeksas, CODCr, BDS5 (taip pat įskaitant neorganines redukuojančias medžiagas, tokias kaip sulfidas, NH4+-N, NO2–N ir NO3–N), bendras organinės medžiagos anglies kiekis (TOC), bendras deguonies suvartojimas (TOD). Šie rodikliai dažnai naudojami nuotekų valymo poveikiui kontroliuoti ir paviršinio vandens kokybei įvertinti. Šie rodikliai turi tam tikrą koreliaciją vienas su kitu, tačiau jų fizinės reikšmės skiriasi ir vienas kitą sunku pakeisti. Kadangi deguonį vartojančių organinių medžiagų sudėtis skiriasi priklausomai nuo vandens kokybės, ši koreliacija nėra fiksuota, bet labai skiriasi. Šių rodiklių stebėjimo technologija subrendo, tačiau žmonės vis dar tiria analizės technologijas, kurios gali būti greitos, paprastos, taupančios laiką ir ekonomiškos. Pavyzdžiui, greitasis COD matuoklis ir mikrobų jutiklio greitasis BOD matuoklis jau naudojami.
,
2. Organinių teršalų kategorijos stebėjimo technologija
Organinių teršalų monitoringas dažniausiai pradedamas nuo organinės taršos kategorijų monitoringo. Kadangi įranga paprasta, ją lengva atlikti bendrosiose laboratorijose. Kita vertus, jei kategorijų monitoringe aptinkama didelių problemų, galima atlikti tolesnį tam tikrų rūšių organinių medžiagų nustatymą ir analizę. Pavyzdžiui, stebint adsorbuojamus halogenintus angliavandenilius (AOX) ir nustatant, kad AOX viršija standartą, galime toliau naudoti GC-ECD tolesnei analizei tirti, kurie halogeninti angliavandenilių junginiai teršia, koks jų toksiškumas, iš kur kyla tarša ir kt. Organinių teršalų kategorijų stebėsenos elementai: lakieji fenoliai, nitrobenzenas, anilinai, mineralinės alyvos, adsorbuojami angliavandeniliai ir kt. Šiems projektams taikomi standartiniai analizės metodai.
,
3. Organinių teršalų analizė
Organinių teršalų analizę galima suskirstyti į LOJ, S-LOJ analizę ir specifinių junginių analizę. Lakiųjų organinių junginių (LOJ) matavimui naudojamas pašalinimo ir gaudymo GC-MS metodas, o pusiau lakiųjų organinių junginių (S-LOJ) matavimui naudojamas skysčio-skysčio ekstrahavimas arba mikro kietosios fazės ekstrahavimas GC-MS. yra plataus spektro analizė. Atskyrimui naudoti dujų chromatografiją, įvairiems organiniams teršalams nustatyti naudokite liepsnos jonizacijos detektorių (FID), elektrinį gaudymo detektorių (ECD), azoto fosforo detektorių (NPD), fotojonizacijos detektorių (PID) ir kt.; policikliniams aromatiniams angliavandeniliams, ketonams, rūgščių esteriams, fenoliams ir kt. nustatyti naudokite skystosios fazės chromatografiją (HPLC), ultravioletinį detektorių (UV) arba fluorescencinį detektorių (RF).
,
4. Automatinio stebėjimo ir bendros emisijos stebėjimo technologija
Aplinkos vandens kokybės automatinės stebėsenos sistemos dažniausiai yra įprastiniai stebėjimo elementai, tokie kaip vandens temperatūra, spalva, koncentracija, ištirpęs deguonis, pH, laidumas, permanganato indeksas, CODCr, bendras azotas, bendras fosforas, amoniakinis azotas ir kt. Mūsų šalyje diegiamos automatinės vandens sistemos kokybės stebėsenos sistemas kai kuriuose svarbiuose nacionaliniu mastu kontroliuojamuose vandens kokybės ruožuose ir kassavaitines vandens kokybės ataskaitas skelbti žiniasklaidoje, o tai turi didelę reikšmę skatinant vandens kokybės apsaugą.
„Devintojo penkerių metų plano“ ir „Dešimtojo penkerių metų plano“ laikotarpiais mano šalis kontroliuos ir sumažins bendrą CODCr, mineralinės alyvos, cianido, gyvsidabrio, kadmio, arseno, chromo (VI) ir švino emisiją, ir gali tekti priimti kelis penkerių metų planus. Tik labai stengdamiesi sumažinti bendrą debitą žemiau vandens aplinkos pajėgumo, galime iš esmės pagerinti vandens aplinką ir sutvarkyti ją iki geros būklės. Todėl daug teršiančios įmonės privalo įrengti standartizuotus nuotekų išvadus ir nuotekų matavimo srauto kanalus, įrengti nuotekų srauto matuoklius ir internetinius nuolatinio stebėjimo prietaisus, tokius kaip CODCr, amoniakas, mineralinė alyva ir pH, kad būtų galima stebėti įmonės nuotekų srautą realiuoju laiku ir teršalų koncentracija. ir patikrinti bendrą išmestų teršalų kiekį.
,
5 Greitas vandens taršos ekstremalių situacijų stebėjimas
Kasmet įvyksta tūkstančiai didelių ir mažų taršos avarijų, kurios ne tik kenkia aplinkai ir ekosistemai, bet ir tiesiogiai kelia grėsmę žmonių gyvybės ir turto saugumui bei socialiniam stabilumui (kaip minėta aukščiau). Avarinių taršos avarijų nustatymo metodai yra šie:
① Nešiojamasis greito prietaiso metodas: toks kaip ištirpęs deguonis, pH matuoklis, nešiojamasis dujų chromatografas, nešiojamasis FTIR matuoklis ir kt.
② Greito aptikimo vamzdelis ir aptikimo popieriaus metodas: pvz., H2S aptikimo vamzdelis (bandomasis popierius), CODCr greito aptikimo vamzdis, sunkiųjų metalų aptikimo vamzdis ir kt.
③ Mėginių ėmimas vietoje – laboratorinė analizė ir kt.
Paskelbimo laikas: 2024-01-11
