Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
НАЗАРОВ 2006 дис / Диссертация Назарова. Ю. В., защита 9.11.06.doc
Скачиваний:
79
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
5.4 Mб
Скачать

Приготовленных на основе гсорм-7

группового раствора

Объем группового, стандартного раствора (см3)

Массовая концентрация металлов в групповом растворе, мг/дм3

Pb

Cd

Zn

Cu

1

2

3

4

5

6

0

1

3

3

5

10

0

0,1

0,2

0,3

0,5

10

0

0,02

0,04

0,1

2,0

0

0,1

0,2

0,3

0,5

10

0

0,1

0,2

0,3

0,5

10

Стандартный государственный образец раствора металлов предназначен для градуировки аналитических приборов и контроля правильности результатов анализа на аттестованные элементы атомно-абсорбционными, спектрометрическими методами.

Подготовка проб почвы к анализу. Перед анализом образец почвы из пакетов высыпали на ровную поверхность, хорошо перемешивали, распределяли слоем, толщиной не более одного см. Пробу отбирали из пяти мест. С целью пересчета результата анализа воздушно-сухой пробы почвы на абсолютно сухую навеску, проводили определение влажности в исследуемой пробе при проведении метрологической оценки методик.

Аппаратуры, материалы, реактивы:

Весы технические с погрешностью измерений до 0,1 г, пределом измерения не менее 100 г по ГОСТ 2461-81;

Сушильный шкаф с регулятором температуры от 200С до 1050С, с погрешностью регулирования до 20С;

Щипцы тигельные;

Стаканчики весовые алюминиевые с крышками, ВС-1;

Эксикатор по ГОСТ 23932-79Е;

Кальций хлористый ч.д.а. по ГОСТ 4161-77;

Технический вазелин;

Электрическая плитка.

Установка и регулировка сушильного шкафа. Сушильный шкаф включали в электросеть и выдерживали в рабочем состоянии в течение 1- 2 часов. Правильно отрегулированный шкаф должен поддерживать температуру с погрешностью не более ± 20 С.

Подготовка весовых стаканчиков. Чистые пронумерованные весовые стаканчики сушили в шкафу при температуре 1050С, в течение 1-2 часов. Затем стаканчики вынимали из шкафа, охлаждали и взвешивали с погрешностью не более 0,1 г.

Пробы почв массой 150 г помещали в предварительно пронумерованные, высушенные и взвешенные стаканчики.

Для глинистых, с большим содержанием гумуса почв, с высокой влажностью достаточно навеска 15-20 г, а для легких почв с невысокой влажностью – 40-50 г.

Стаканчики с почвой взвешивали с погрешностью не более 0,1 г. Затем открывали их и вместе с крышками помещали в сушильный шкаф и высушивали, при температуре 1050С, в течение шести часов.

После высушивания образцов стаканчики с почвой закрывали крышками. Затем, охлаждали в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивали. Высушивание и взвешивание прекращали лишь в том случае, когда разность между повторным и предыдущим взвешиванием не превышала 0,2 г. Почва, с высоким содержанием органического вещества, может, при повторных взвешиваниях, иметь большую массу. Это происходит из-за окисления органического вещества при высушивании. В этом случае для перерасчетов брали наименьшую массу.

Влажность почвы (W, %) определяли по формуле,

где m1– масса влажной почвы со стаканчиком и крышкой, г;

m0 – масса высушенной почвы со стаканчиком и крышкой, г;

m– масса стаканчика с крышкой, г.

Вычисление производят с точностью 0,1%. Допустимые расхождения двух параллельных определений – 10% от среднего арифметического повторных определений.

Проведение анализа

Химическое разложение проб почв при валовом определении тяжелых металлов. Десять граммов воздушно-сухой почвы, измельченной и пропущенной через сито с отверстиями 2 мм, взвешивали на технических весах. Затем почву помещали в химический стакан или коническую колбу, вместимостью 200 - 250 см3и примешивали к ней 50 см3HNO3(1:1). При содержании в почве свыше 5% гумуса (по Тюрину) рекомендуется, предварительное, сухое озоление пробы при температуре 5750С. Вращательным движением содержимое колбы осторожно перемешивали.

Стакан закрывали часовым стеклом и помещали на закрытую электрическую плиту, доводили до кипения и кипятили на медленном огне 10 мин.

Затем к пробе по каплям приливали 10 см3концентрированной перекиси водорода при перемешивании и вновь помещали на электроплитку, доводили до кипения и кипятили еще 10 мин.

После охлаждения до комнатной температуры суспензию отфильтровывали через складчатый фильтр «синяя лента» в мерную колбу, вместимостью 100см3. Фильтр с осадком помещали в стакан 40 см31М азотной кислоты и ставили его на плиту, нагревали и кипятили еще 30 мин.

После охлаждения до комнатной температуры жидкость в стакане отфильтровывали в туже мерную колбу. Осадок на фильтре промывали горячей азотной кислотой, концентрации с (HNO3)= 1моль/дм3и после охлаждения доводили объем фильтрата в мерной колбе до метки бидистиллированной водой. Одновременно проводили «холостой» анализ, включая все стадии, кроме взятия пробы почвы.

Экстракция подвижных форм тяжелых металлов из почв с помощью кислот

Подвижные кислоторастворимые формы тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Co, Cd, Pb) определяли в вытяжках 1MHNO3или 1MHCl.

В последние годы эти экстракты успешно используют для анализа почв, подверженных техногенным воздействиям. Из сильно загрязненных почв 1MHNO3 извлекает 90-95% тяжелых металлов, от их валового содержания. Отношение почвы к раствору 1: 10, для торфяных почв 1: 20.

Пробу почвы массой 5 г взвешивали с точностью ± 0,1 г и помещали в коническую колбу, вместимостью 200 - 300см3. К пробе добавляли 50 см31MHNO3(для извлеченияPbиспользовали 1MHCl). Навеску почвы увеличивали до 10 г при определении тяжелых металлов на фоновом уровне. При этом соотношение почвы и раствора остается неизменным.

Взбалтывали суспензию на ротаторе в течение 1 часа. Колбу закрывали пробкой (если резиновая, то ее необходимо было завернуть полиэтиленовой пленкой).

Вытяжку фильтровали через сухой складчатый фильтр «белая лента», предварительно промытый 1MHNO3. Перед фильтрованием вытяжка перемешивалась и переносилась на фильтр. В фильтрате определяли тяжелые металлы на атомно-абсорбционном спектрофотометре в пламени ацетилен-воздух. Если фильтраты были мутные, их возвращали на фильтры. Одновременно проводили холостой анализ, включая все стадии его определения, кроме взятия проб.

Атомно-абсорбционное определение тяжелых металлов в почвенных вытяжках

При определении тяжелых металлов в почвах, растительной продукции и других объектов окружающей среды атомно-абсорбционный метод занимает ведущее положение, особенно для таких металлов как Cu, Pb, Zn, Cd, Hgи др.

Сущность метода и принципы работы на атомно-абсорбционном спектрофотометре заключается в следующем.

Атомно-абсорбционный метод основан на способах свободных атомов, определяемых элементов, образующихся в пламени при введении в него анализируемых растворов, селективно поглощать резонансное излучение определенных для каждого элемента длин волн (табл. 4.16)

Наиболее универсальным, удобным и стабильным источником получения свободных атомов является пламя. В пламени происходит испарение растворителя, растворенные вещества превращаются в мелкие твердые частицы, которые далее плавятся и испаряются. Образующиеся пары содержат смесь атомов, ионов и молекул различных химических соединений.

Таблица 4.16- Аналитическая линия чувствительности и оптическая область концентраций атомно-абсорбционного определения элемента

Элемент

Линия, НМ

Газовая смесь

Чувствитель-ность мкг/см3

Оптимальная область концентрации мкг/см3

Cu

Zn

Pb

Cd

Hg

324,7

213,8

217,0

228,8

253,7

Ацетилен-воздух

Тоже

Тоже

Тоже

Беспламенная

атомизация

0,05

0,01

0,1

0,01

0,1-0,5

2-5

0,4-1,5

5-20

0,1-5

0,04-0,71

Содержание тяжелых металлов в образцах сельскохозяйственной

продукции

В настоящее время есть районы, где интенсивно используются осадки сточных вод в сельскохозяйственном производстве, в результате в почвах накапливаются тяжелые металлы. Эти территории довольно часто используются для производства продукции как растениеводческой, так и животноводческой.

Для анализа нами были взяты различные образцы сельскохозяйственной продукции в ООО «Балашов-зерно» Балашовского района.

Отбор растений при общих и локальных загрязнениях

Отбор проб растений проводился в районах города и поселках с разным по интенсивности воздействием автотранспорта.

Аппаратура, материалы, реактивы:

лопаты по ГОСТ 19596-74;

ножи почвенные по ГОСТ 23707-79;

ножи из полиэтилена или полистирола;

буры почвенные;

сита почвенные с диаметром отверстий 2 мм по ГОСТ 3584-73;

ступки и пестики фарфоровые по ГОСТ 9147-80;

банки стеклянные с притертыми пробками, вместимостью 500; 800; 1000 см;

банки или коробки из пищевого полиэтилена, полистирола;

шпатели металлические по ГОСТ 19126-79;

шпатели пластмассовые по ГОСТ 19126-79;

совки;

бумага оберточная по ГОСТ 8273-75;

клеенка медицинская;

калька по ГОСТ 892-70;

мешочки матерчатые;

пакеты или пленка полиэтиленовая;

коробки картонные;

сушильный шкаф, обеспечивающий поддержание заданного температурного режима – 40- 1500С, с погрешностью ± 50С;

Отобранные пробы зеленой массы собирались на брезент, тщательно перемешивались и распределялись ровным слоем, получали, таким образом, объединенную пробу.

Из объединенной пробы зеленой массы отбирали среднюю пробу для анализа. Для составления средней пробы, масса должна быть 1,5 - 2 кг. Объединенная проба по массе или объему должна быть в 3 раза больше массы или объема, необходимого для подготовки к анализам.

Пробы воды из водопроводных сетей отбирали в целях определения общего уровня качества водопроводной воды, поиска причин загрязнения распределительной системы, контроля степени возможного загрязнения питьевой воды продуктами коррозии и др.

Для получения репрезентативных проб при отборе воды из водопроводных сетей соблюдали следующие правила:

отбор проб проводили после спуска воды в течение 10-15 минут – времени, достаточного для обновления воды с накопившимися загрязнителями;

для отбора не использовали концевые участки водопроводных сетей, а также участки с трубами малого диаметра (менее 1, 2 см);

для отбора использовали, по возможности, участки с турбулентным потоком – краны вблизи клапанов и изгибов;

при отборе проб вода должна медленно течь в емкость для пробы, до ее наполнения.

Пробы воды для анализа отбирались как непосредственно перед анализом, так и заблаговременно. Для отбора проб использовали бутылки вместимостью не менее 1 л.

Пробы воды отбирались в городе Балашове, а также в поселках Балашовского района (Барки, Пады, Красная Кудрявка и Рассказань) - весной (в середине мая) и летом (в середине июня).

Исследования проб воды, почвы и растений, проводились в Балашовской испытательной лаборатории, согласно ГОСТ24481-; ГОСТ 17.1.5.05-; ИСО 5667-2; ГОСТ Р51212-98; МУ2.1.4.682-97, СанПин 2.1.4.359-96, ГН 2.1.5.689-98.