Методы фонового мониторинга

Методы фонового мониторинга обычно подразделяют на прямые и косвенные. Прямые методы заключаются в отборе проб среды и аналитическом определении в них конкретных загрязняющих веществ. Косвенные методы основаны на измерении неспецифических свойств среды, сравнении данных определенным образом подобранных фоновых станций, расчете переноса загрязняющих веществ и т.п. Фоновые концентрации загрязнителей во многих случаях существенно ниже пределов их обнаружения современными аналитическими методами. Поэтому возникает необходимость отбирать очень большие пробы (до сотен кубометров или литров), проводить концентрирование определяемого загрязнителя и отделение его от мешающих анализу примесей, а при работе с почвами и биотой – и от матрицы. Особое внимание должно уделяться устранению возможности либо строгому учету внесения изучаемого загрязняющего вещества при отборе и транспортировке пробы, а также с реактивами, которые используются в анализе. Остановимся на некоторых вопросах анализа ряда конкретных загрязнителей.

Озон. Наиболее перспективен спектрофотометрический метод, основанный на поглощении озоном УФ-излучения при длинах волн 250–280 нм. Второй инструментальный метод – хемилюминесцентный. Возможно также применение классических иодометрического и бромметрического методов.

Диоксид серы. Широко используется традиционный химический метод Веста–Гейке, основанный на измерении интенсивности окраски, получающейся при взаимодействии диоксида серы с динатрийтетрахлормеркуратом в присутствии кислого парарозалина и формальдегида. Определению мешает диоксид азота. Из инструментальных методов используют кулонометрию, флуоресцентную спектроскопию, пламенную фотометрию. На этих методах основаны и современные автоматические газоанализаторы.

Оксиды азота. Определяются суммарно или раздельно. Хемилюминесцентный метод основан на измерении излучения в видимой области, возникавшего при взаимодействии оксида азота (II) с озоном. Для определения оксида азота (IV) его предварительно переводят в оксид азота (II). Химический метод Зальцмана сводится к фотометрическому определению нитрит-ионов, образующихся при пропускании воздуха через реактив Зальцмана. Мешающее влияние диоксида серы устраняется добавкой перекиси водорода.

Тяжелые металлы. При анализе различных сред тяжелые металлы обычно концентрируют методами жидкостной экстракции, сорбции на неорганических или органических сорбентах, с помощью других специальных приемов (например, ртуть накапливается в амальгаматоре – кварцевой трубке, наполненной посеребренными стеклянными шариками). Для количественного определения используют нейтронную активацию, атомно-абсорбционную спектрофотометрию, эмиссионную спектрофотометрию, рентгено-флюоресцентный анализ и другие инструментальные методы.

Хлорорганические пестициды. Концентрируются и очищаются экстракцией при комнатной температуре. Наиболее перспективным методом определения является газо-жидкостная хроматография. Заслуживают также внимания разрабатываемые в последние десятилетия иммунохимические методы.

Диоксины. В настоящее время систематически при проведении фонового мониторинга диоксины не определяются. Их фоновые концентрации в воздухе и воде могут быть на уровне десятых долей пикограмм на кубометр или литр соответственно. Из разных природных сред диоксины концентрируются экстракцией диметилсульфоксидом, дополнительно очищаются сорбцией на оксидах кремния и алюминия. Определение проводится хромато-масс-спектрометрическим методом.