Инверсионная вольтамперометрия в охране объектов окружающей среды

Загрязнение почвенных и водных систем, воздушного бассейна нашей страны различными экотоксикантами и другими загрязнителями, в особенности ТТМ, является одной из сложнейших проблем охраны природной среды. Выявление распределения загрязнителей по поверхности земли от источников загрязнения, метеорологических особенностей региона, в особенности, от направления ветра, геохимических факторов и ландшафтной обстановки, в целом является трудной аналитической задачей.

Информация о содержании экотоксикантов в природных системах, их составе, особенностях территориального распределения, устойчивости и о влиянии на физико-химические и физиолого-биохимические свойства в растительных и животных организмах, а также на биологические активности, химический состав и физические характеристики почв является необходимой и важной предпосылкой для разработки современных аналитических методик и комплекса научно-обоснованных мероприятий по защите живых организмов и оптимизации условий и параметров природопользования.

Загрязнение окружающей среды различными токсическими веществами, содержащими в выхлопах транспортных средств, промышленных отходах и выбросах различных производств вызывает серьёзные нарушения в состоянии важнейших физико-химических и физиолого-биохимических процессов и функции живых организмов, тем самым наносят существенный ущерб народному хозяйству. Из известных в природе элементов более 20 металлов считаются потенциально опасными для человека и животных, а также природного окружения, особенно такие как ртуть, кадмий, молибден, берилий, хром, свинец, олова, цинк, медь и кобальт. Основными источниками загрязнения окружающей среды являются места добычи (шахты, карьеры и др.) и отработки (плавильные металлообрабатывающие, гальванические и др. предприятия), а также различного рода отстойники, хвостои концентратохранилища, отвалы и другие материалы.

В результате деятельности человека происходит избирательная эмиссия различного типа загрязнителей и экотоксикантов во всерастущем масштабе по большим ареалам. Эти выбросы распространяются на леса, сельскохозяйственные угодья, водоёмы, луга и окрестности городов и сёл, при этом, затрачиваются почти все экосистемы. Нагрузка объектов окружающей среды антропогенными загрязнителями охватывают большие ареалы, проявляясь по-разному и вызывая необратимые изменения. Эти загрязняющие вещества действуют прямо, через цепи питания или изменением экосистем человека, животных и растений.

Основная проблема контроля состава почв и вид связана со сложностью и непостоянством во времени компонентов анализируемых объектов. На первый взгляд почва, природные и сточные воды представляют собой растворы минеральных солей различных концентраций, а в действительности, они содержат множество разнообразных неорганических и органических соединений, в том числе и концерогенных веществ. Поэтому, микрои следовый анализ природных и сточных вод, а также почв представляет собой сложную аналитическую задачу, решение которой требует специального и особого методического и метрологического подходов.

В санитарно-гигиенической, медицинской, экологической и др. практике, довольно часто приходится измерять в анализируемых пробах одновременно содержание нескольких токсичных металлов. При анализе сточных вод и почв в исследуемых пробах одновременно могут присутствовать медь, свинец, цинк, никель и др. элементы, хотя, как известно, для многих ТТМ до сих пор не известна доминирующая форма их нахождения в почвах, природных и сточных водах, а, как правило, токсичность и биологическая активность зависят не столько от концентрации элемента, сколько от конкретной физико-химической формы его нахождения. Принято считать, что токсичными свойствами обладают свободные (гидратированные) ионы ТТМ и др., а их комплексы, токсичны в меньшей степени.

В связи с вышеизложенным возникает необходимость в разработке чувствительных, точных и экспрессных методов определения ТТМ, ПДК которых в объектах окружающей среды должны быть значительно выше, чем чувствительность и нижняя граница определяемых концентраций компонентов разрабатываемых методик. Одним из более перспективных вариантов решения такой задачи и достижения поставленной цели является метод ИВ, обладающая высокой чувствительностью (до 10^-12 г), у которго аппаратурное оформление сравнительно просто, сам прибор доступен и что особенно важно для аналитиков и экологов, это то, что одновременно этим методом можно определять до 5-и элементов в одной аликвоте анализируемой пробы.

Целью данного методического пособия является: разработка ИВ методик определения различных экотоксикантов в их индивидуальных растворах и модельных бинарных, тройных и более сложных смесях, имитирующих реальные природные объекты и промышленные материалы.