Отбор проб снега для анализа

Отбор проб снега для анализа проводится специальными полихлорвиниловыми пробоотборниками с участков нетронутого снежного покрова на всю его мощность, не доходя 5 см до почвы во избежание загрязнения пробы грунтом. Каждая проба снега отбирается из пяти выемок (метод «конверта») на площади 1 м²

. Частота отбора проб при мониторинге загрязнения снежного покрова – 1 проба приблизительно на 1 км²

Снег анализируется в зонах влияния стационарных источников загрязнений и основных автомагистралей города, а также в фоновых участках. Пробы снега для анализа рекомендуют оттаивать при комнатной температуре в химических стаканах вместимостью 250 – 500 мл. В зависимости от определяемого компонента и метода определения полученную талую воду используют без фильтрования (ионометрические методы) либо после фильтрования (оптические методы). При определении очень малых концентраций загрязняющих веществ можно проводить их концентрирование методами экстрагирования, соосаждения, выпаривания и т.д

Определение кислотности снежного покрова

Кислотность снежного покрова оценивается величиной рН снеговой воды, измеренной рН-метром или универсальными иономерами разных марок в системе стеклянного и хлоридсеребряного электродов.

Аппаратура и реактивы

Иономер с хлоридсеребряным и стеклянными электродами.

Химические стаканы вместимостью 300-400 мл – 2 шт.

Химические стаканы вместимостью 150 мл – 2 шт.

Стандартные буферные растворы для калибровки стеклянного электрода.

Ход анализа

В два химических стакана вместимостью 300 – 400 мл перенести пробы анализируемого снега приблизительно по 200 г в каждый и поставить стаканы для оттаивания снега. Включить иономер и прогреть в течение 20 – 25 мин. Настроить прибор по двум буферным растворам. В стаканчики на 150 мл перенести по 50 мл талой воды и измерить рН раствора.

Сделать заключение о кислотности снежного покрова, степени загрязнения воздуха кислотными оксидами и их источниках.

 

Мониторинга загрязнения почв. Химические показатели почвенных процессов. Отбор проб почв

Цели мониторинга почв

Почва – открытая подсистема в геохимическом ландшафте, потоки вещества и энергии в которой связаны с приземной атмосферой, растительностью, с поверхностными и грунтовыми водами. Почвы регулируют процессы миграции веществ в ландшафтах, проявляя буферность в отношении загрязняющих веществ; кислые почвы могут нейтрализовать щелочные соединения, карбонатные – кислые выпадения (М.А. Глазовская, 1981). Значительная часть элементов, поступающих на поверхность почв с техногенными потоками, задерживается в верхнем горизонте почвы. Состав и количество удерживаемых элементов зависит от содержания и состава гумуса, кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий, сорбционной способности, интенсивности биологического поглощения. Остальные элементы проникают внутрь почвенной толщи за счет деятельности почвенной фауны. В целях мониторинга состояния почв Д.С. Орлов, Г.В. Мотузова, Л.А. Воробьев выделяют:

- прямые показатели загрязнения почв;

- показатели изменения свойств почв под действием загрязняющих веществ;

- показатели способности почв препятствовать загрязнению.

В отраслевом стандарте «Охрана природы. Номенклатура показателей оценки последствий загрязнения почв химическими веществами» (1988 г.) приведены следующие показатели загрязнения почв:

- общее содержание загрязняющих веществ;

- содержание подвижных (экстрагируемых) соединений загрязняющих веществ;

- мощность загрязненного слоя;

- подвижность органоминеральных соединений почвы и загрязняющих почву веществ;

- скорость миграции загрязняющих веществ в сопряженные компоненты биогеоценоза;

- кислотно-основная характеристика почвенной суспензии, общая кислотность;

- степень насыщенности почв основаниями;

- удельная электропроводность водных вытяжек;

- содержание подвижных соединений фосфора и калия;

- агрегатный состав почвы, микроагрегатный состав; водопроницаемость;

- активность почвенных ферментов;

- фитотоксичность;

- спектральный коэффициент яркости почв.

Химические показатели почвенных процессов делят на две группы:

- показатели направления процессов – профильное распределение соединений четырех элементов; элювиально-аккумулятивные коэффициенты, показатели накопления тяжелых металлов, коэффициент токсичности гербицидов и т.п.;

- показатели скорости процессов – скорости засоления, осолонцевания, потерь гумуса, загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др.

Отбор проб почвы

При экологическом мониторинге почв важным этапом является отбор проб для анализа. Отбор проб почвы производят в соответствии с ГОСТом «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа». Стандарт предназначен для контроля общего и локального загрязнения почвы в районах воздействия промышленных, сельскохозяйственных, транспортных и хозяйственно-бытовых источников загрязнения. Точечные пробы отбирают методом конверта, по диагонали или другим способом, исходя из того, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для генетических горизонтов. Объединенную пробу готовят из точечных проб. При определении в почве поверхностно-распределяющихся веществ (нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы) точечные пробы отбирают послойно на глубине 0; 5 см и 5; 20 см массой до 0,2 кг. При анализе загрязнения почвы легколетучими загрязнителями точечные пробы отбирают по всей глубине почвенного профиля и помещают в стеклянные емкости, закрывающиеся герметично крышками. Почву анализируют в день отбора проб. При невозможности быстрого анализа пробы хранят в определенных условиях, описанных в методиках. При необходимости длительного хранения (более месяца) в пробы добавляют консервирующие вещества, рекомендованные в методиках в каждом случае для конкретных веществ.

 

32. Химические методы, используемые при мониторинге почв

 

Некоторые химические методы, используемые при мониторинге почв

Компонент	Метод	Принцип метода
Гумус	Метод Тюрина в модификации ЦИНАО	Основан на окислении гумуса почвы раствором K2Cr2O7 в серной кислоте и последующем титровании избытка дихромата стандартным раствором железа (II)
Хлорид ионы	Аргентометрия	Основан на титровании хлорид-ионов стандартным раствором AgNO3 в азотнокислой среде: Сl– + Ag+ →AgCl¯↓
Сульфат ионы	Комплексонометрия	Основан на осаждении сульфат-ионов хлоридом бария и титровании невступившего в реакцию Ba2+стандартным раствором комплексона III: Ba2+ + SO42-→BaSO4¯↓ Ba2+ + Y4- →Ва Y2-
Железо,в пересчете на Fe 3+	Комплексонометрическое титрование	Основан на прямом титровании Fe3+ комплексоном при рН 1,5 – 2,5 в присутствии сульфосалициловой кислоты
Общий азот	Метод Кьельдаля	Метод основан на озолении навески почвы концентрированной серной кислотой в присутствии катализатора – смеси сульфата калия, сульфата меди и селена, поглощении образовавшегося аммиака серной кислотой и титровании избытка серной кислоты стандартным раствором гидроксида калия
Кремний (валовое содержание)	Гравиметрия	Метод основан на осаждении кремниевой кислоты концентрированной HCl или желатином, прокаливании осадка в муфельной печи до постоянной массы при 1000 – 1200 0С
Алюминий (III), общий	Комплексонометрическое титрование (метод вытеснения)	В анализируемый раствор добавляют избыток комплексона III при рН 5,5. При этом связываются в комплекс алюминий и другие (мешающие) катионы. Избыток комплексона оттитровывают раствором ZnCl2, результаты титрования не фиксируют. Затем в раствор добавляют фторид натрия. В результате конкурирующей реакции комплексообразования образуется устойчивый фторидный комплекс алюминия, эквивалентное алюминию количество комплексона III освобождается, его оттитровывают стандартным раствором соли ZnCl2
Ca2+,Mg2+ (валовое содержание)	Комплексонометрическое титрование	Титрованием комплексоном III при рН 12,5 в присутствии индикатора мурексида определяется Ca2+. Титрованием комплексоном III при рН 10 с индикатором эриохромом черным Т определяется сумма Ca2+ и Mg2+
Фосфор	Гравиметрия	Основан на осаждении фосфора в виде фосфорномолибденового аммония, переосаждении в виде Mg(NH4)PO4, прокаливании осадка, при этом осадок переходит в пирофосфат магния Mg2P2O7, по массе которого рассчитывают содержание фосфора
Карбонаты	Ацидиметрия	Основан на обработке навески почвы титрованным раствором хлороводородной кислоты. Избыток кислоты определяют титрованием стандартным раствором щелочи. По разности вычисляют содержание карбонатов
Карбонаты	Алкалиметрия	Основан на разрушении карбонатов кислотой, поглощении выделившегося CO2 раствором щелочи известной концентрации, осаждении карбонат-ионов хлоридом бария в виде ВаСО3 и титровании избытка щелочи стандартным раствором хлороводородной кислоты. По разности количества хлороводородной кислоты, затраченной на титрование в холостом опыте и на титрование пробы, вычисляют содержание карбонатов в почве
Щелочность почв (общая)	Ацидиметрия	Основан на последовательном титровании стандартным раствором HCl ионов CO3 2- в присутствии индикатора метилового оранжевого