Методы контроля показателей химического состава почвы

Комплексонометрическое титрование	Связывание иона в ма- лодиссоциированный (устойчивый) комплекс
Инструментальные методы Спектральные (оптические) методы
Спектрофотометрия, фотоэлектро- колориметрия	Зависимость между степенью поглощения света ионами или молекулами и концентрацией
Атомно-абсор- бционная спек- трофотомерия	Зависимость между степенью поглощения света атомами и концентрацией
Эмиссионная фотометрия пламени	Зависимость между интенсивностью излучения света атомами или молекулами и концентрацией
Эмиссионный спектральный анализ	Зависимость между интенсивностью излучения света атомами или молекулами и концентрацией
Электрохимические методы
Потенциометрия	Зависимость потенциала электрода от активности ионов, к которым электрод обратим
Кондуктометрия	Зависимость электропроводности от содержания солей
Кулонометрия	Зависимость между количеством участвующих в электрохимической реакции веществ и количеством прошедшего через цепь электричества
Полярография	Зависимость между величиной предельного диффузионного тока и концентрацией вещества в растворе
Амперометрическое титро- вание	Титриметрический метод с индикацией точки эквивалентности по изменению величины предельного диффузионного тока
Ядерные методы
Активационный анализ	Зависимость между количеством радиоактивных изотопов, образовавшихся в процессе взаимодействия с эле- ментарными ядерными частицами, и массой определяемого элемента

Приведенные в табл. 26 данные показывают, сколь разно-

образны методы химического анализа почвы. Многие из них

настолько сложны, что могут быть реализованы лишь в специализированных лабораториях с применением сложного и

дорогостоящего оборудования. Поэтому ниже мы рассмотрим

особую группу методов, называемых полевыми, и некоторые их особенности.

Полевые методы оценки показателей

Состояния почвы

Из большого числа методов анализа почвенных вытяжек выделяют относительно небольшую группу методов, называемых «полевыми» (приведены в ГОСТ 1030). Эти методы применимы в

самых разнообразных условиях – как специалистами, например, в ходе полевых экологических работ, при лабораторных исследованиях и др., так и неспециалистами – например, в условиях

образовательных учреждений. Они могут использоваться также широким кругом заинтересованных лиц, не имеющих связей с лабораториями, аналитическими и экологическими центрами.

Под полевым методом подразумевается такой метод, который может применяться непосредственно на базе полевого подразделения, при отсутствии водопровода, централизованных источников электроэнергии, стационарных и специально оборудованных лабораторных помещений (ГОСТ 24902). Полевые

методы обладают некоторыми характерными особенностями.

Во-первых, полевые методы являются относительно несложными. Под сложностью метода понимается сложность используемого оборудования, сложность и трудоемкость его обслуживания, включая повышенные требования к квалификации персонала, выполняющего анализ.

Во-вторых, к преимуществам полевых методов относится их экспрессность. Полевые методы, как правило, позволяют сократить продолжительность подготовки и анализа до нескольких десятков минут, а часто – и до нескольких минут.

В-третьих, к полевым методам анализа предъявляются особые, менее жесткие (и это закреплено в нормативных документах – см., например, ГОСТ 24902), требования по точности анализов. В основу их положен расчет сходимости результатов двух параллельных определений. Полевые методы анализа можно рассматривать как не- сколько упрощенные варианты более сложных лабораторных методов. Это упрощение может быть обусловлено разными средствами, в частности: применением визуально-колориметрического определения на завершающем этапе определения вместо фотометрического (приборного);изменением состава аналитических растворов в направлении упрощенной и ускоренной их дозировки (например,вместо разбавленных растворов реагентов используются растворы с повышенной концентрацией, вместо жидкихреагентов используются сухие сыпучие и др.); применением портативных средств дозировки растворов и проб, например, вместо пипеток или мерных цилиндров используются шприцы или мерные склянки.

 

Следует отметить, что некоторые параметры состояния почвы, имеющие важное экологическое и санитарно-химическое значение, не могут быть выполнены экспрессно в полевых

условиях, т.к. в ходе анализа используются такие операции, как прокаливание, точное взвешивание, кипячение и др. Кроме того, для выполнения таких операций необходимы источники

тепла и специальные условия.

Тем не менее, полевые методы и комплектное оборудование на их основе (см. п. 10.4) могут применяться для определения параметров почв и в условиях базового экспедиционного лагеря, при наличии проб, отобранных и подготовленных в полевых условиях. Полевые методы позволяют определять концентрации компонентов как в почвенных вытяжках, так и в воде. Таким образом, определяются важнейшие агрохимические и экологические параметры почвы – содержание минеральных солей (в водной вытяжке) и рН (в солевой вытяжке), показатели ионного обмена и др. Это удобно при проведении комплексных эколого-аналитических работ, охватывающих в качестве объектов исследования

не только почву, но и водоемы. Анализы почвенных образцов полевыми методами проводятся с применением комплектных полевых лабораторий, мини-экспресс лабораторий, тест-комплектов и тест-систем, сведения о которых приведены в разделе 10.4. Полевые методы и соответствующее оборудование не следует противопоставлять лабораторным методам. Именно применение полевых методов на начальном этапе исследования почв позволяет рационализировать аналитический процесс, получить ценную первичную информацию и свести к минимуму затраты на получение массива аналитической информации (а в ряде случаев – и ограничиться полученной информацией).

Вместе с тем, полевые методы – это не только методы анализа почвенных вытяжек и воды. Большая часть описательных методов оценки морфологических, биотических и др. показателей почвы традиционно выполняются в полевых условиях. Поэтому в следующем разделе, при обзоре доступных методов оценки

показателей состояния почвы, мы рассмотрим всю совокупность

доступных методов, т.е. выполнимых в полевых или лабораторных условиях при относительно несложном оснащении.

 

8. Почему при химическом анализе природных вод актуальным является исследование на такие показатели как содержание фтора, хлора, нефтепродуктов, ПАВ и фенолов? Откуда эти загрязнители могут поступать в природные воды? Какие виды ВАП вам известны? Маша

Фтор в виде фторидов может содержаться в природных и грунтовых водах, что обусловлено его присутствием в составе некоторых почвообразующих пород и минералов. Этот элемент может добавляться в питьевую воду в целях профилактики кариесом. Однако избыточные количества фтора оказывают вредное воздействие на человека, вызывают разрушение зубной эмали, нарушению кальциевого и фосфорного обмена. По этим причинам определение фтора в питьевой воде, а также в грунтовых водах и в воде водоемов хозяйственно-питьевого назначения является очень актуальным.

Благодаря окислительным свойствам, соединения, имеющие активный хлор, используются для обеззараживания питьевой воды и воды в бассейнах, а также для химической очистки некоторых сточных вод. Кроме того, некоторые содержащие активный хлор соединения широко используются для ликвидации очагов распространения инфекционных загрязнений.

Нефть и продукты ее переработки представляют собой чрезвычайно сложную, непостоянную по составу и разнородную смесь веществ. В ее состав могут входить низко- и высокомолекулярные предельные, непредельные алифатические, нафтеновые, ароматические углеводороды; кислород-, азот- и серосодержащие соединения; ненасыщенные гетероциклические соединения типа смол, асфальтенов, ангидридов, асфальтеновых кислот и др.

В результате протекающих в водоеме процессов концентрация нефтепродуктов может существенно снижаться, при этом значительным изменениям может подвергаться их химический состав. Нефтепродукты находятся в различных миграционных формах. Обычно в момент поступления в водоем масса нефтепродуктов сосредоточена в пленке. По мере удаления от источника загрязнения либо с течением времени происходит перераспределение нефтепродуктов между основными формами. Наличие нефтепродуктов в виде пленки отрицательно сказывается как на качестве воды, так и на состоянии водоема в целом, на флоре и фауне. В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой, нарушаются процессы самоочищения водоема.

Анионактивные синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ) в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных органических ионов. В водные объекты ПАВ поступают в значительных количествах с хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами, а также со стоком с сельскохозяйственных угодий. Главными факторами их концентрации являются такие процессы, как биохимическое окисление, а также сорбция взвешенными веществами и донными отложениями. Все поверхностно-активные вещества делится на четыре класса: анионоактивные, катионоактивные, неионогенные и амфолитные.

Фенолы в естественных условиях образуются в процессе метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в одной толще, так и в донных отложениях. Значительное загрязнение фенолами воды водоемов вызывает разложение древесины, происходящее при молевом сплаве леса. Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнителей, поступающих в поверхностные воды со стоками промышленных предприятий. Сброс фенольных вод в водоемыи водотоки резко ухудшает их общее санитарное состояние, оказывая влияние на живые организмы.

 

9. 4. Вычертить по условным данным графики хода температуры воздуха

10. и почвенных температур на глубинах 0,5, 10, 15 и 20 см за сутки и за период наблюдений. Не забудьте распределить по координатным осям единицы измерения и размер их шага. Роберт