Другов Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе
Подождите немного. Документ загружается.
ãåíñîäåðæàùèìè óãëåâîäîðîäàìè, ïðèâåäåíà íà ðèñ. II.109. Èäåíòèôèêàöèÿ
êîìïîíåíòîâ ËÎÑ â ðå÷íîé âîäå îñóùåñòâëÿëàñü ñðàâíåíèåì õðîìàòîãðàìì,
ïîëó÷åííûõ ñ ïîìîùüþ óíèâåðñàëüíîãî ÏÈÄ, ôèêñèðóþùåãî âñå ËÎÑ ïðîáû,
ñ õðîìàòîãðàììàìè, ïîëó÷åííûìè ñ ïîìîùüþ ñåëåêòèâíûõ äåòåêòîðîâ — ÝÇÄ
(ñåëåêòèâåí ê ãàëîãåíñîäåðæàùèì ñîåäèíåíèÿì), ÒÈÄ (ñåëåêòèâåí ê àçîòñîäåð-
æàùèì ñîåäèíåíèÿì) è ÏÔÄ (ñåëåêòèâåí ê ñîåäèíåíèÿì ñåðû). Ýòà ìåòîäèêà
óòâåðæäåíà Ìèíçäàâîì Ðîññèè â êà÷åñòâå ñòàíäàðòíîé [38].
Åùå áîëåå ýôôåêòèâíûì ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå ëåãêèõ ãàëîãåíóãëåâîäîðîäîâ
â âîäå ìåòîäîì ïðîòî÷íîãî ïàðîôàçíîãî àíàëèçà (ÏÏÀ). Îí îñíîâàí íà èçâëå÷å-
íèè ËÎÑ íåïîñðåäñòâåííî èç ïîòîêà æèäêîñòè ñ ïîìîùüþ íåïðåðûâíîé ãàçîâîé
ýêñòðàêöèè (ìåìáðàííîå ðàçäåëåíèå ïîòîêîâ ãàçà è æèäêîñòè). Ýòèì ìåòîäîì
îïðåäåëÿëè ðàñòâîðåííûå â âîäå ïîñòîÿííûå ãàçû. (O
2
, N
2
è CO
2
) è ëåãêèå õëî-
ðóãëåâîäîðîäû [139].
 ïåðâîì ñëó÷àå (ñì. òàêæå ãëàâó I) ïîñòîÿíûå ãàçû îïðåäåëÿëè íà êîëîí-
êå ñ öåîëèòîì 5 À è Ïîðàïàêîì N ñ êàòàðîìåòðîì (ãàç-íîñèòåëü Íå). Ãàëî-
ãåíóãëåâîäîðîäû (õëîðîôîðì, òåòðàõëîðèä óãëåðîäà è áðîìäèõëîðìåòàí)
àíàëèçèðîâàëè íà õðîìàòîãðàôå «Öâåò-500» ñ ÝÇÄ è ñòåêëÿííîé êîëîíêîé
(3 ì õ 3 ìì) ñ 5% OV-101 íà õðîìàòîíå N-AW-DMCS ïðè 60°Ñ (ãàç-íîñèòåëü-
àçîò). Ñõåìà óñòàíîâêè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ëåòó÷èõ ïðèìåñåé â ïîòîêå âîäû èçî-
áðàæåíà íà ðèñ. II.110. Äåéñòâèå óñòàíîâêè îñíîâàíî íà èçâëå÷åíèè ëåòó÷èõ
âåùåñòâ íåïîñðåäñòâåííî èç ïîòîêà æèäêîñòè ìåòîäîì íåïðåðûâíîé ãàçîâîé
ýêñòðàêöèè. Ïðîáû âîäû îòáèðàëè â ñïåöèàëüíûé ãàçîâûé ýêñòðàêòîð (5), ãäå
ïîòîê âîäû è ãàçà-ýêñòðàãåíòà (àçîò) ðàçäåëÿëñÿ ìíîãîñëîéíîé (13) ìåìáðàííîé
ÌÄÊ (êîìïîçèòíûé ìàòåðèàë, ïîâåðõíîñòü 18 ñì
2
). Ëåòó÷èå ïðèìåñè äèôôóíäè-
ðóþùèå èç âîäû ÷åðåç ìåìáðàíó, çàõâàòûâàþòñÿ ãàçîâûì ïîòîêîì è ïîñòóïàþò
ïî òåðìîñòàòèðóåìîé òðóáêå (12) ïðÿìî â äåòåêòîð ãàçîâîãî õðîìàòîãðàôà (10),
ëèáî ñ ïîìîùüþ ãàçîâîãî êðàíà (3) â õðîìàòîãðàôè÷åñêóþ êîëîíêó (11).
Òèïè÷íàÿ õðîìàòîãðàììà ëåãêèõ ãàëîãåíóãëåâîäîðîäîâ â âîäîïðîâîäíîé âîäå
ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. II.111. Èç ýòîãî ðèñóíêà âèäíî, ÷òî êàê è â ìîñêîâñêîé
âîäîïðîâîäíîé âîäå (ñì. ðèñ. II.109) ñàìûé áîëüøîé ïèê — õëîðîôîðì, ÷òî ñâÿ-
çàíî ñêîðåå âñåãî ñ òåõíîëîãèåé õëîðèðîâàíèÿ âîäû.  òàáë. II.57 ïåðå÷èñëåíû
ìåòðîëîãè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ìåòîäèêè ÏÏÀ è êëàññè÷åñêîãî ïàðîôàçíîãî
àíàëèçà (ÏÔÀ).
Òàáëèöà II.57. Îïðåäåëåíèå ãàëîãåíóãëåâîäîðîäîâ â âîäîïðîâîäíîé âîäå (Ïåòðîäâîðöîâûé ðàéîí
Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà) [139]
Ïðåäåë îáíàðóæåíèÿ, ìã/ë
Ñîåäèíåíèÿ Ê, 20°Ñ ÏÄÊ, ìã/ë ÏÏÀ ÏÔÀ
Õëîðîôîðì 7,8±0,2 0,03 5
.
10
–4
1
.
10
–4
Òåòðàõëîðèä óãëåðîäà 1,30±0,03 0,003 3
.
10
–5
1
.
10
–5
Áðîìäèõëîðìåòàí 16,5±0,80 0,03 1
.
10
–4
1
.
10
–4
Ìåòîäîì ÃÕ/ÏÔÀ îïðåäåëÿëè â âîäå âèíèëõëîðèä, ãàëîìåòàíû è ôðåîíû
[140]. Âîäó ïîìåùàëè â ãåðìåòè÷åñêè çàêðûâàåìûé ñîñóä, äîáàâëÿëè NaCl è âíóò-
ðåííèé ñòàíäàðò (ôòîðáåíçîë), à çàòåì îòäóâàëè ËÎÑ ãåëèåì (20 ìë/ìèí) â ìèê-
534 Ãëàâà II. Âîä
ðîëîâóøêó ñ òåíàêñîì ÒÀ, îõëàæäàåìóþ äî –30°±2°Ñ â òå÷åíèå 15 ìèí. Ëîâóøêó
íàãðåâàëè (230°Ñ), è ËÎÑ äåñîðáèðîâàëè â õðîìàòîãðàôè÷åñêóþ êàïèëëÿðíóþ
êîëîíêó (60 ì õ 0,32 ìì) ñ VOCOL (ôèðìåííàÿ ÍÆÔ Ñóïåëêî). Ìàññ-ñïåêòðîìåò-
ðè÷åñêèé äåòåêòîð ðàáîòàåò â ðåæèìå ñåëåêòèâíîãî äåòåêòèðîâàíèÿ èîíîâ. Ñòå-
ïåíü èçâëå÷åíèÿ ïðèìåñåé õëîðóãëåâîäîðîäîâ èç ìîðñêîé è âîäîïðîâîäíîé âîäû
ïî÷òè 100%, à Ñ
Í
ñîñòàâëÿåò 0,04 ìêã/ë.
ÏÔÀ/ÃÕ èñïîëüçîâàëè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ÑÎ
2
â âîäå è âîäîðîñëÿõ îçåð [141,
142] (âîäîðîñëè ñëóæàò èñòî÷íèêîì àòìîñôåðíîãî ÑÎ
2
), à òàêæå ïîñòîÿííûõ
ãàçîâ (ÑÍ
4
, ÑÎ è Í
2
) â ìîðñêîé, îçåðíîé è áîëîòíîé âîäå [143]. Â ïîñëåäíåì
ñëó÷àå èçìåðåíèÿ ïðîèçâîäèëè â ïîëåâûõ óñëîâèÿõ íà ïîðòàòèâíîì ãàçîâîì
õðîìàòîãðàôå ñ ïîëóïðîâîäíèêîâûì äåòåêòîðîì (SnO
2
— ñåíñîð). Ïðîáó âîäû
(80–90 ìë) ãåðìåòèçèðîâàëè â ñîñóäå (100 ìë) è àíàëèçèðîâàëè ãàçîâóþ ôàçó íà
êîëîíêå ñ öåîëèòîì IÇÕ ñ àçîòîì â êà÷åñòâå ãàçà-íîñèòåëÿ. Ïðåäåë îáíàðóæåíèÿ
äëÿ âîäîðîäà, ìåòàíà è ìîíîîêñèäà óãëåðîäà ñîñòàâëÿë 1,4; 0,55 è 0,26 ïìîëÿ ñîîò-
âåòñòâåííî [143].
Ýôôåêòèâíûì ïðèåìîì ïðîáîïîäãîòîâêè ïðè îïðåäåëåíèè â âîäå ôåíîëà è
õëîðôåíîëîâ ÿâëÿåòñÿ ñî÷åòàíèå äåðèâàòèçàöèè öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ (ïåðåâîä
èõ â àöåòàòû èëè ìåòèëîâûå ýôèðû) ñ ïîñëåäóþùèì ÏÔÀ (80°Ñ) è êîíå÷íûì
îïðåäåëåíèåì ìåòîäîì ÃÕ/ÏÈÄ èëè ÃÕ/ÔÈÄ [144]. Îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåø-
íîñòü îïðåäåëåíèÿ íå ïðåâûøàåò 18%.
Ôåíîìåíàëüíàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ÝÇÄ (ôåìòîãðàììû) ïîçâîëÿåò ìåòîäîì
ÏÔÀ/ÃÕ/ÝÇÄ îïðåäåëÿòü â âîäå î÷åíü íèçêèå ñîäåðæàíèÿ (3 ôã/ë) ãåêñàôòîðèäà
ñåðû ïðè ïðîáå 1–2 ë [150]. Ýòî âåùåñòâî ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå èíäèêà-
òîðà çàãðÿçíåííîñòè (ñì. òàêæå ãëàâó I).
2.7. Ìèêðîâîëíîâàÿ ïðîáîïîäãîòîâêà
Ïîñëåäíèå ãîäû îçíàìåíîâàëèñü øèðîêèì ïðèìåíåíèåì ìèêðîâîëíîâîãî èçëó-
÷åíèÿ â àíàëèòè÷åñêîé õèìèè, îñîáåííî â ýêîëîãè÷åñêèõ àíàëèçàõ [158]. Âîçäåé-
ñòâèå ôèçè÷åñêèõ ïîëåé íà õèìè÷åñêèå ïðîöåññû — íàïðàâëåíèå íå íîâîå; äîñòà-
òî÷íî âñïîìíèòü èñïîëüçîâàíèå óëüòðàçâóêà èëè ðàäèîàêòèâíîãî èçëó÷åíèÿ.
 ýòîì ðÿäó âîçäåéñòâèå èçëó÷åíèÿ ìèêðîâîëíîâîãî äèàïàçîíà (ñâåðõâûñîêîé
÷àñòîòû) ïðèâëåêëî âíèìàíèå àíàëèòèêîâ è ýêîàíàëèòèêîâ [159].
Ïåðâîå è íàèáîëåå èçâåñòíîå èñïîëüçîâàíèå ìèêðîâîëíîâîãî èçëó÷åíèÿ
(ÌÂÈ) â õèìè÷åñêîì àíàëèçå — ýòî óñêîðåíèå ðàçëîæåíèå ïðîá, â òîì ÷èñëå â
àâòîêëàâàõ ïðè ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóðàõ è äàâëåíèÿõ. Òàêîå ïðèìåíåíèå ÌÂÈ
ñòàëî äîâîëüíî îáû÷íûì; ðÿä ôèðì, íàïðèìåð, ÑÅÌ, Milestone è äð., âûïóñêàåò
ñîîòâåòñòâóþùåå îáîðóäîâàíèå. Íåäàâíî, îñîáåííî â íàøåé ñòðàíå, ñòàëè èçó-
÷àòü ìåõàíèçì äåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ, âû÷ëåíÿÿ äëÿ íà÷àëà òåïëîâóþ è íåòåïëîâóþ
ñîñòàâëÿþùèå. ÌÂÈ óñêîðÿåò, èíîãäà î÷åíü ñóùåñòâåííî, ðàçëîæåíèå ãåîëîãè÷å-
ñêèõ, áèîëîãè÷åñêèõ, âûñîêîïîëèìåðíûõ è äðóãèõ îáðàçöîâ.
Äðóãîå, íå ñòîëü óñòîÿâøååñÿ íàïðàâëåíèå èñïîëüçîâàíèÿ ÌÂÈ â õèìè÷å-
ñêîì àíàëèçå — ýòî óñêîðåíèå ñîáñòâåííî àíàëèòè÷åñêèõ ðåàêöèé, íàïðèìåð
âçàèìîäåéñòâèÿ èîíà ìåòàëëà ñ ðåàãåíòîì, è èíòåíñèôèêàöèÿ ïðåäâàðèòåëüíîé
ïîäãîòîâêè àíàëèòè÷åñêèõ ôîðì, ñïîñîáíûõ ê ïîñëåäóþùåìó âçàèìîäåéñòâèþ.
Ââîä ïðîáû 535
Ïîñëåäíåå, â ÷àñòíîñòè, îòíîñèòñÿ ê àíàëèòè÷åñêîé õèìèè ïëàòèíîâûõ ìåòàë-
ëîâ, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíû ìåäëåííûå ïðåâðàùåíèÿ, îñîáåííî â ñëó÷àå êèíå-
òè÷åñêè èíåðòíûõ êîìïëåêñîâ. Îñîáîå ìåñòî çàíèìàåò èñïîëüçîâàíèå ÌÂÈ äëÿ
óêàçàííûõ öåëåé â ïîòîêå — ïðîòî÷íî-èíæåêöèîííîì àíàëèçå è àíàëîãè÷íûõ
ìåòîäàõ.
Åùå îäíî íàïðàâëåíèå — ïðèãîòîâëåíèå ñîðáåíòîâ, ýêñòðàãåíòîâ, ñîáñòâåí-
íî àíàëèòè÷åñêèõ ðåàãåíòîâ. Ìîæíî óêàçàòü íà ïîëó÷åíèå êñåðîãåëåé ñ èììîáè-
ëèçîâàííûìè ðåàãåíòàìè äëÿ öåëåé òåñò-ìåòîäîâ çîëü-ãåëü òåõíîëîãèåé, êîãäà
ÌÂÈ çíà÷èòåëüíî óñêîðÿåò ñóøêó ãåëÿ.
 ýêîëîãè÷åñêîé àíàëèòè÷åñêîé õèìèè ãëàâíûì ïðèìåíåíèåì ÌÂ-èçëó÷å-
íèÿ îêàçàëîñü åãî èñïîëüçîâàíèå äëÿ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè èçâëå÷åíèÿ
ïðèìåñåé òîêñè÷íûõ õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé èç ìàòðèöû: â àíàëèçå çàãðÿçíåí-
íîãî âîçäóõà — äëÿ äåñîðáöèè öåëåâûõ êîìïîíåíòîâ èç ñîðáöèîííûõ ïðîáîîò-
áîðíûõ òðóáîê (ñì. ãëàâó I); ïðè àíàëèçå çàãðÿçíåííîé âîäû (ñì. ãëàâó II) — äëÿ
èçâëå÷åíèÿ çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ èç êàðòðèäæåé; â àíàëèçå ïî÷âû (ãëàâà III)
— äëÿ èçâëå÷åíèÿ ëåòó÷èõ è ìàëîëåòó÷èõ ñîåäèíåíèé èç îáðàçöîâ ïî÷âû, äîííûõ
îñàäêîâ, òâåðäûõ îòõîäîâ è äð., à òàêæå äëÿ âûäåëåíèÿ âðåäíûõ ïðèìåñåé èç áèî-
ëîãè÷åñêèõ òêàíåé (ãëàâà IV).
 êà÷åñòâå êîíêðåòíîãî ïðèìåðà èñïîëüçîâàíèÿ ÌÂ-èçëó÷åíèÿ â ýêîàíàëè-
òèêå íèæå îáñóæäàåòñÿ ìåòîäèêà ïðîáîïîäãîòîâêè ïðè îïðåäåëåíèè òÿæåëûõ
536 Ãëàâà II. Âîä
Ðèñ. II.113. Àíàëèç ÏÕÁ. Ðàñòâîð (5 ìêë) ââåäåí áåç äåëåíèÿ ïîòîêà â ðåæèìå ïóëüñèðóþ-
ùåãî äàâëåíèÿ [1].
ìåòàëëîâ â ñòî÷íûõ âîäàõ Ìîñêîâñêîãî ðåãèîíà [160].
Ñòî÷íûå âîäû — ñòîêè áûòîâûå è ïðîèçâîäñòâåííûå — ñëîæíûé è ìàëîïðåä-
ñêàçóåìûé îáúåêò àíàëèçà. Ñîñòàâ ñòî÷íîé âîäû äàæå â êà÷åñòâåííîì îòíîøåíèè
äàëåêî íå âñåãäà ìîæíî çàðàíåå ïðåäâèäåòü, îñîáåííî, åñëè ïðåäâàðèòåëüíî îíà
ïðîøëà õèìè÷åñêóþ èëè áèîëîãè÷åñêóþ î÷èñòêó. Çíà÷èòåëüíûå ïðîáëåìû âîç-
íèêàþò â òåõ ëàáîðàòîðèÿõ, ãäå àíàëèçèðóþò áîëüøîå ÷èñëî ñòîêîâ ðàçëè÷íûõ
ïðåäïðèÿòèé è ãäå ïðåäóñìîòðåíà àíîíèìíîñòü ïîñòóïàþùèõ íà àíàëèç ïðîá.
Ìåòàëëû â ñòî÷íîé âîäå ïðèñóòñòâóþò â ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ ôèçè÷åñêèõ è
õèìè÷åñêèõ ôîðìàõ.  ñîîòâåòñòâèè ñ ìåæäóíàðîäíûìè ñòàíäàðòàìè ðàçëè÷à-
þò ñëåäóþùèå ôîðìû íàõîæäåíèÿ ìåòàëëîâ â âîäå: ðàñòâîðåííûå, âçâåøåííûå
(ñóñïåíäèðîâàííûå), êèñëîòîýêñòðàãèðóåìûå è îáùèå (âàëîâîå ñîäåðæàíèå).
 Ðîññèè òðåáîâàíèÿ ê ïðèåìó ïðîèçâîäñòâåííûõ ñòî÷íûõ âîä â êàíàëèçàöèþ
óñòàíàâëèâàþòñÿ íà ðåãèîíàëüíîì óðîâíå.  êà÷åñòâå ÏÄÊ ìåòàëëîâ íà âûõîäàõ
ñòàíöèé àýðàöèè è î÷èñòêè ñòîêîâ ïðèíèìàþò ÏÄÊ ëèáî äëÿ âîäîåìîâ õîçÿé-
ñòâåííî-ïèòüåâîãî è êóëüòóðíî-áûòîâîãî âîäîïîëüçîâàíèÿ, íîðìèðóþùèå äëÿ
áîëüøèíñòâà ìåòàëëîâ âàëîâîå ñîäåðæàíèå âñåõ ôîðì, ëèáî äëÿ âîäîåìîâ ðûáî-
õîçÿéñòâåííîãî íàçíà÷åíèÿ, â êîòîðûõ íîðìèðóåòñÿ ñîäåðæàíèå ðàñòâîðåííûõ
ôîðì òîêñè÷íûõ ýëåìåíòîâ. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ âàæíî îïðåäåëåíèå êàê ðàñòâî-
ðåííûõ ôîðì ìåòàëëîâ, òàê è îïðåäåëåíèå âàëîâîãî èõ ñîäåðæàíèÿ [161].
Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ñòî÷íûå âîäû, â îòëè÷èå îò äðóãèõ îáúåêòîâ àíàëèçà,
íåäîñòàòî÷íî îáåñïå÷åíû ìåòîäè÷åñêèìè ðàçðàáîòêàìè ïî õèìè÷åñêîé ïîä-
ãîòîâêå ê àíàëèçó, ïîýòîìó ïðîáîïîäãîòîâêà ñòî÷íîé âîäû — ïåðâûé êàìåíü
ïðåòêíîâåíèÿ õèìèêîâ-àíàëèòèêîâ ïðè îïðåäåëåíèè ñîäåðæàíèÿ ìåòàëëîâ. Ïðè
îïðåäåëåíèè âàëîâîãî ñîäåðæàíèÿ ìåòàëëîâ â ñòî÷íîé âîäå îáû÷íî ïðèìåíÿþò
ìîêðîå îçîëåíèå, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå ëåã÷å ïðåäîòâðàòèòü ïîòåðè ëåòó÷èõ
ñîåäèíåíèé. Ñòàíäàðòíàÿ ïðîöåäóðà îáû÷íî çàêëþ÷àåòñÿ â îáðàáîòêå ïðîáû
HNO
3
è HCl, ñìåñüþ HNO
3
è H
2
O
2
, ñìåñÿìè êèñëîò (HNO
3
–H
2
SO
4
; HNO
3
–
HClO
4
; HNO
3
–HCl; HNO
3
–HClO
4
–HF). Ðàçëîæåíèå àçîòíîé êèñëîòîé îòíîñèò-
ñÿ ê ÷èñëó íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ñïîñîáîâ ïðîáîïîäãîòîâêè ñòî÷íîé âîäû
ïðè îïðåäåëåíèè íèçêèõ ñîäåðæàíèé ýëåìåíòîâ, ïîñêîëüêó äëÿ íåå äîñòèæèìà
ñâåðõâûñîêàÿ ñòåïåíü î÷èñòêè. Êðîìå òîãî, HNO
3
íå ìåøàåò ïðè îïðåäåëåíèè
ìåòàëëîâ ìåòîäàìè ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà. Â ïîñëåäíèå ãîäû íà ñìåíó òðàäè-
öèîííîìó îçîëåíèþ ñ èñïîëüçîâàíèåì òåðìè÷åñêîãî íàãðåâà ïðèøëè ìåòîäû
ìèêðîâîëíîâîé ïðîáîïîäãîòîâêè [158]. Êàê è òðàäèöèîííîå ðàçëîæåíèå, ìèêðî-
âîëíîâàÿ ìèíåðàëèçàöèÿ âîçìîæíà êàê â îòêðûòûõ, òàê è â çàêðûòûõ ñèñòåìàõ.
Âî èçáåæàíèå íåêîíòðîëèðóåìûõ ïîòåðü ëåòó÷èõ ýëåìåíòîâ ïðåäïî÷òèòåëüíåå
ðàçëîæåíèå â çàêðûòîé ñèñòåìå [162].
Àïïàðàòóðà. Ðàçëîæåíèå ïðîá ñòî÷íîé âîäû ïðîâîäèëè â ìèêðîâîëíîâîé
ñèñòåìå MDS 2000 (CEM-Corporation, US), ñíàáæåííîé êîíòðîëåì äàâëåíèÿ, ñ
èñïîëüçîâàíèåì òåôëîíîâûõ ñîñóäîâ òèïà Advanced Composite Vessels.
Ïðèìåíÿëè àòîìíî-àáñîðáöèîííûå ñïåêòðîôîòîìåòðû ôèðìû Ïåðêèí-
Ýëìåð ìîäåëè 4100, Analyst 600 (ýëåêòðîòåðìè÷åñêàÿ àòîìèçàöèÿ, ïîïåðå÷íûé
íàãðåâ ãðàôèòîâîé êþâåòû, Çååìàíîâñêàÿ êîððåêöèÿ ôîíà) è 3300 (ïëàçìåííàÿ
àòîìèçàöèÿ, äåéòåðèåâûé êîððåêòîð ôîíà), ôèðìû Unicam Solaar 989 (ýëåêòðî-
òåðìè÷åñêàÿ àòîìèçàöèÿ, ïðîäîëüíûé íàãðåâ ãðàôèòîâîé êþâåòû, Çååìàíîâñêàÿ
Ââîä ïðîáû 537
êîððåêöèÿ ôîíà). Èñòî÷íèêàìè èçëó÷åíèÿ ñëóæèëè ëàìïû ñ ïîëûì êàòîäîì èëè
áåçýëåêòðîäíûå ðàçðÿäíûå ëàìïû òåõ æå ôèðì. Îïðåäåëåíèÿ ìåòîäîì ICP-ñïåêò-
ðîìåòðèè ïðîâîäèëè íà ñïåêòðîìåòðå èíäóêòèâíî ñâÿçàííîé ïëàçìû Liberty-150
(Varian).
Òàáëèöà II.58. Óñëîâèÿ ðàçëîæåíèÿ â ìèêðîâîëíîâîé ïå÷è MDS-2000 [160]
Ïàðàìåòðû Ïðîãðàììà
I II
Ñòóïåíü 1 2 3 1 2 3 4
Ìîùíîñòü, % 100 80 0 50 60 80 0
Äàâëåíèå, psi
10 psi = 69 êÏà 60 60 20 80 80 85 20
Âðåìÿ óñòàíîâëåíèÿ 12 8 0 15 15 20 5
ìîùíîñòè, ìèí
Âðåìÿ âûäåðæêè ïðè 1 2 5 5 5 5 5
äàííîé ìîùíîñòè, ìèí
Îðãàíè÷åñêèé óãëåðîä îïðåäåëÿëè íà àíàëèçàòîðå îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà
ÒÑÌ 480 ôèðìû Carlo-Erba Instruments.
Ïðè îïðåäåëåíèè áèõðîìàòíîé îêèñëÿåìîñòè (ÕÏÊ) ìèíåðàëèçàöèþ ïðîâî-
äèëè â ðåàêòîðå COD ôèðìû Hach Company (150±5°C).
Ðåàãåíòû è ðàñòâîðû. Èñïîëüçîâàëè HNO
3
îñ. ÷., äîïîëíèòåëüíî î÷èùåííóþ
ñóááîéëåðíîé ïåðåãîíêîé, HCl îñ. ÷., Mg(NO
3
)
2
· 6H
2
O ÷.ä.à.., Pd(NO)
3
)
2
(Merck),
La(NO
3
)
2
· 7H
2
O õ. ÷., CsCl õ. ÷.  ðàáîòå èñïîëüçîâàëè óëüòðà÷èñòóþ âîäó, ïîëó-
÷åííóþ íà óñòàíîâêå Milli-RX 20 (Millipore) ñ óäåëüíîé ýëåêòðîïðîâîäíîñòüþ =0,6
ìêÑ/ñì. Ñòàíäàðòíûå ðàñòâîðû ìåòàëëîâ ãîòîâèëè ñîîòâåòñòâóþùèì ðàçáàâëåíè-
åì îñíîâíûõ ñòàíäàðòíûõ ðàñòâîðîâ ÃÑÎ 0,5%-íîé HNO
3
.  êà÷åñòâå ìîäèôèêà-
òîðîâ ìàòðèöû èñïîëüçîâàëè 0,3%-íûé ðàñòâîð Mg(NO
3
)
2
è 0,1%-íûé ðàñòâîð
Pd(NO
3
)
2
. Ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå áóôåðíûå ðàñòâîðû ãîòîâèëè ðàñòâîðåíèåì 250 ã
La(NO
3
)
2
· 7H
2
O â 0,1 Ì HCl (1 ë) è 50 ã CsCl â âîäå (1 ë). Ñòàíäàðòíûå ðàñòâîðû
äëÿ ICP-ñïåêòðîìåòðèè ãîòîâèëè ðàçáàâëåíèåì 0,5%-íîé HNO
3
ìíîãîýëåìåíòíî-
ãî ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà ìåòàëëîâ ICP multielement standard solution IV, 23 ele-
ments (Merck).
Îáúåêòû àíàëèçà è ïîäãîòîâêà îáðàçöîâ. Îáúåêòàìè àíàëèçà ÿâëÿëèñü çàøèô-
ðîâàííûå ðåàëüíûå ïðîáû ñòî÷íîé âîäû, ïîñòóïàþùèå â ÇÀÎ «ÐÎÑÀ» (Ìîñêâà).
Ïðîáû ðàçëè÷àëèñü ïî âàëîâîìó ñîñòàâó, ïðîèñõîæäåíèþ, ñîäåðæàíèþ ñóõîãî è
ïðîêàëåííîãî îñòàòêà, ÕÏÊ è äð.
Ïîäãîòîâêó îáðàçöîâ îñóùåñòâëÿëè òðàäèöèîííûì ìåòîäîì ìèíåðàëèçàöèè
àçîòíîé êèñëîòîé ïðè íàãðåâàíèè íà ïåñ÷àíîé áàíå è ìèíåðàëèçàöèåé â ìèêðî-
âîëíîâîé ïå÷è.
Ýôôåêòèâíîñòü ïðîáîïîäãîòîâêè ñ ïîìîùüþ ìèêðîâîëíîâûõ ñèñòåì äëÿ
ðàñòèòåëüíûõ îáúåêòîâ, ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ, êîñìåòèêè è äðóãèõ îáúåêòîâ áèîëî-
ãè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íåîñïîðèìà. Ýòîò ñïîñîá ïîäãîòîâêè ïðîá èìååò ðÿä
ïðèíöèïèàëüíûõ ïðåèìóùåñòâ (ýôôåêòèâíîñòü, âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü,
âîçìîæíîñòü êîíòðîëÿ çà õîäîì ïðîöåññà, áåçîïàñíîñòü ðàáîòû), ÷òî è ÿâëÿåòñÿ
ïðè÷èíîé åãî øèðîêîãî âíåäðåíèÿ â ìèðîâóþ ïðàêòèêó àíàëèòè÷åñêîé õèìèè.
538 Ãëàâà II. Âîä
 òî æå âðåìÿ âîïðîñû ïðîáîïîäãîòîâêè ñòî÷íûõ âîä ñ èñïîëüçîâàíèåì ìèêðî-
âîëíîâîãî ðàçëîæåíèÿ â íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé ëèòåðàòóðå çàòðàãèâàþòñÿ êðàéíå
ðåäêî. Âåðîÿòíî, ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü ðóòèííîñòüþ ðàáîòû ëàáîðàòîðèé ïî àíà-
ëèçó ñòîêîâ, íåîáõîäèìîñòüþ âûïîëíåíèÿ áîëüøîãî îáúåìà ðàáîòû äëÿ óñòàíîâëå-
íèÿ êàêèõ-ëèáî çàêîíîìåðíîñòåé íà ðåàëüíûõ ìàòðèöàõ è ñëîæíîñòüþ èíòåðïðå-
òàöèè ïîëó÷åííûõ äàííûõ [163].
Âûáîð óñëîâèé ìèêðîâîëíîâîãî ðàçëîæåíèÿ ïðîâîäèëè íà ðåàëüíûõ ïðîáàõ
ñòî÷íîé âîäû, êîíòðîëèðóÿ èçìåíåíèå äàâëåíèÿ â ñèñòåìå è ñîäåðæàíèå ìåòàë-
ëîâ â ìèíåðàëèçîâàííûõ ïðîáàõ â çàâèñèìîñòè îò îáúåìà ïðîáû, ñîäåðæàíèÿ êèñ-
ëîòû è âðåìåíè ðàçëîæåíèÿ. Óñëîâíî ïðîáû ïîäðàçäåëÿëè íà äâà òèïà. Ïåðâûé
òèï, íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùèéñÿ — ñòî÷íàÿ âîäà áåç êàêèõ-ëèáî î÷åâèäíûõ
âíåøíèõ îñîáåííîñòåé. Êî âòîðîìó òèïó îòíîñèëè âîäó, ÿâíî ñîäåðæàùóþ çíà-
÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî îðãàíè÷åñêèõ ïðèìåñåé — æèðîâ, ìàñåë, íåôòåïðîäóêòîâ.
Îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ ðàçëîæåíèÿ (òàáë. II.58) äëÿ ýòèõ òèïîâ âîäû îòëè÷àþòñÿ
êàê ïî ÷èñëó ñòàäèé è èõ ïðîäîëæèòåëüíîñòè, òàê è ïî îáúåìó ïðîáû. Ìàêñèìàëü-
íûé îáúåì ïðîáû 50 ìë. Èìåííî òàêîé îáúåì äîñòàòî÷åí äëÿ âûïîëíåíèÿ âñåõ
íåîáõîäèìûõ àíàëèçîâ (äî 27 èíãðåäèåíòîâ). Äëÿ ðàçëîæåíèÿ ïðîá ñòî÷íîé âîäû
â ìèêðîâîëíîâîé ïå÷è â äàííîé ðàáîòå ïðèìåíÿëè ïðîãðàììó ¹ 1. Ïðîäîëæè-
òåëüíîñòü ìèêðîâîëíîâîé ïðîáîïîäãîòîâêè ñîñòàâëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî 30 ìèí.
Òðàäèöèîííàÿ ïðîöåäóðà òåðìè÷åñêîé ìèíåðàëèçàöèè çàíèìàåò 3–4 ÷.
Îïðåäåëåíèå ìåòàëëîâ ìåòîäàìè ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà (ïëàìåííàÿ è ýëåê-
òðîòåðìè÷åñêàÿ àòîìíî-àáñîðáöèîííàÿ ñïåêòðîìåòðèÿ (ÝÒ ÀÀÑ), ïëàìåííàÿ
àòîìíî-ýìèññèîííàÿ ñïåêòðîìåòðèÿ, àòîìíî-ýìèññèîííàÿ ñïåêòðîìåòðèÿ ñ
èíäóêòèâíî ñâÿçàííîé ïëàçìîé), ÕÏÊ è îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà â ïðîáàõ ñòî÷-
íîé âîäû âûïîëíÿëè â ñîîòâåòñòâèè ñ ðàçðàáîòàííûìè Àíàëèòè÷åñêèì öåíòðîì
êîíòðîëÿ êà÷åñòâà âîäû «ÐÎÑÀ» ìåòîäèêàìè, ïðîøåäøèìè ìåòðîëîãè÷åñêóþ
àòòåñòàöèþ â Óðàëüñêîì ÍÈÈ ìåòðîëîãèè è äîïóùåííûìè äëÿ öåëåé ãîñóäàð-
ñòâåííîãî ýêîëîãè÷åñêîãî êîíòðîëÿ Ãîñóäàðñòâåííûì Êîìèòåòîì ÐÔ ïî îõðàíå
îêðóæàþùåé ñðåäû [164].
Ñïåêòðàëüíîå îïðåäåëåíèå. Îïðåäåëåíèå Cd, Be, V, Bi, Cu, Mo, As, Ni, Sn,
Pb, Se, Ag, Sb ïðîâîäèëè ìåòîäîì ÝÒ ÀÀÑ [165].  êà÷åñòâå ìîäèôèêàòîðîâ ìàò-
ðèöû èñïîëüçîâàëè 0,3%-íûé ðàñòâîð Mg(NO
3
)
2
è 0,1%-íûé ðàñòâîð Pd(NO
3
)
2
.
Êàëüöèé è ìàãíèé îïðåäåëÿëè ìåòîäîì ïëàìåííîé ÀÀÑ.  êà÷åñòâå ñïåêòðîñêî-
ïè÷åñêîãî áóôåðà èñïîëüçîâàëè La(NO
3
)
2
[166]. Ùåëî÷íûå ìåòàëëû îïðåäåëÿëè
ìåòîäîì ïëàìåííîé ÀÝÑ.  êà÷åñòâå ñïåêòðîñêîïè÷åñêîãî áóôåðà èñïîëüçîâàëè
CsCl [167]. Îïðåäåëåíèå Al, Fe, Zn, Ba, Sr, Mn, Ni, Cu ïðîâîäèëè ìåòîäîì àòîì-
íî-ýìèññèîííîé ñïåêòðîìåòðèè ñ èíäóêòèâíî ñâÿçàííîé ïëàçìîé [168].
Áèîõðîìàòíóþ îêèñëÿåìîñòü (ÕÏÊ) îïðåäåëÿëè ôîòîìåòðè÷åñêè ñ ïðèìåíå-
íèåì îáîðóäîâàíèÿ ôèðìû Hach [169].
Ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà îïðåäåëÿëè õðîìàòîãðàôè÷åñêè ïî ìåòî-
äèêå [170].
Ñðàâíèòåëüíîå îïðåäåëåíèå ìåòàëëîâ â ñòî÷íûõ âîäàõ ïîñëå ðàçëè÷íûõ
ìåòîäîâ ïðîáîïîäãîòîâêè. Ñ öåëüþ íàèáîëüøåãî îáåñïå÷åíèÿ äîñòîâåðíîñòè
ïîëó÷àåìûõ ðåçóëüòàòîâ áûëè âûïîëíåíû òðè îñíîâíûõ ñåðèè ýêñïåðèìåíòîâ
ïðè íàèáîëåå âàðüèðóåìûõ óñëîâèÿõ: â ðàçíûå ïåðèîäû âðåìåíè ðàçíûìè àíà-
Ëèòåðàòóðà 539
ëèòèêàìè íà ðàçíûõ ïðèáîðàõ ðàçíûìè ìåòîäàìè. Ïðåäâàðèòåëüíî áûëî óñòà-
íîâëåíî, ÷òî ìåòîä êîíå÷íîãî îïðåäåëåíèÿ (äëÿ Fe, Mn, Zn — ïëàìåííàÿ ÀÀÑ
èëè ICP, äëÿ Sr-ïëàìåííàÿ ÀÀÑ èëè ICP, äëÿ Cu, Ni — ýëåêòðîòåðìè÷åñêàÿ
ÀÀÑ è ICP, äëÿ Cr — ïëàìåííàÿ èëè ýëåêòðîòåðìè÷åñêàÿ ÀÀÑ è ICP) íå âëèÿåò
íà ðåçóëüòàòû àíàëèçà. Ïåðâàÿ ñåðèÿ ýêñïåðèìåíòîâ âêëþ÷àëà â ñåáÿ îêîëî 30
ïðîá. Ïîäãîòîâêà ïðîá ê àíàëèçó ïðîâîäèëàñü äâóìÿ ñïîñîáàìè: îáðàáîòêîé
HNO
3
(2,5 ìë HNO
3
íà 50 ìë ïðîáû) ïðè íàãðåâàíèè íà ïåñ÷àííîé áàíå è
ìèíåðàëèçàöèåé â ìèêðîâîëíîâîé ïå÷è ïðè èñïîëüçîâàíèè òîãî æå êîëè÷åñòâà
êèñëîòû. Ïîäãîòîâëåííûå ïðîáû àíàëèçèðîâàëè íà ñîäåðæàíèå 18 ýëåìåíòîâ
(Be, V, Bi, Fe, Cd, Co, Mn, Cu, Mo, As, Ni, Sn, Pb, Se, Ag, Sb, Cr, Zn). Âûÿñíè-
ëîñü, ÷òî íà ïðèìåðå òàêèõ ýëåìåíòîâ, êàê Be, V, Bi, Co, Mo, As, Ag, Sb, ñëîæ-
íî äåëàòü êàêèå-ëèáî âûâîäû ââèäó èõ ðåäêîãî ïðèñóòñòâèÿ â àíàëèçèðóåìûõ
ñòî÷íûõ âîäàõ. Ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ Mn, Cu, Cr, Ni ÷àùå áëèçêè äëÿ ðàçíîé
ïðîáîïîäãîòîâêè.  ñëó÷àå Fe, Cd, Sn, Se, Pb íàáëþäàåòñÿ íåêîòîðîå ïîâûøå-
íèå ðåçóëüòàòîâ ïðè èñïîëüçîâàíèè ìèêðîâîëíîâîé ìèíåðàëèçàöèè, à â ñëó÷àå
Zn — çàíèæåíèå.
 ñëåäóþùåé ñåðèè ýêñïåðèìåíòîâ â 11 ïðîáàõ îïðåäåëÿëè Al, Fe, Zn, Ba, Cd,
Pb, Na, Ca, Mg, Sr, Mn, Ni. Êàê ñëåäóåò èç ïîëó÷åííûõ äàííûõ, â ïðîáàõ, ïðîøåä-
øèõ ìèêðîâîëíîâóþ îáðàáîòêó, ñîäåðæàíèå Al, Fe, Cd, Mg, Pb è Ca íåñêîëüêî
âûøå, ÷òî ìîæíî îáúÿñíèòü áîëåå ïîëíûì èçâëå÷åíèåì ýòèõ ýëåìåíòîâ â ðàñ-
òâîð. ßâíî ïðîñìàòðèâàåòñÿ òåíäåíöèÿ ê ïîâûøåíèþ ðåçóëüòàòîâ ïðè òåðìè÷å-
ñêîé ìèíåðàëèçàöèè äëÿ öèíêà, ÷òî, âåðîÿòíî, ñâÿçàíî ñ íåáîëüøèì çàãðÿçíåíè-
åì ïðîá èç àòìîñôåðû ïðè äëèòåëüíîì ðàçëîæåíèè â îòêðûòîì ñòàêàíå. Äëÿ Ba,
Na, Sr, Mn, Ni êàêèõ-ëèáî ðàçëè÷èé ïðè èñïîëüçîâàíèè ðàçíîé ïðîáîïîäãîòîâêè
íå íàáëþäàåòñÿ (ðèñ. II.112).
Ñ öåëüþ ïîäòâåðæäåíèÿ ïîëó÷åííûõ äàííûõ íà ïðèìåðå Al, Fe è Ca ïðîâåäåíà
òðåòüÿ ñåðèÿ àíàëîãè÷íûõ ýêñïåðèìåíòîâ, âêëþ÷àþùàÿ áîëåå 30 ïðîá. Ïåðå÷èñ-
ëåííûå ìåòàëëû âûáðàíû â êà÷åñòâå îïðåäåëÿåìûõ ïîêàçàòåëåé ïî òîé ïðè÷èíå,
÷òî îïðåäåëåíèå Al, Fe è Ca îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ íåáîëüøèõ ëàáî-
ðàòîðèÿõ ïî àíàëèçó ñòîêîâ; ýòè ýëåìåíòû âñåãäà ïðèñóòñòâóþò â ñòî÷íîé âîäå â
äîñòàòî÷íûõ êîëè÷åñòâàõ è èìåííî Al, Fe è Ca ïðè íàëè÷èè â ïðîáàõ áîëüøîãî
êîëè÷åñòâà îñàäêà èëè âçâåñè ïðè îáû÷íîé ïðîöåäóðå ðàçëîæåíèÿ çàòðóäíèòåëü-
íî ïîëíîñòüþ ïåðåâåñòè â ðàñòâîð. Ðåçóëüòàòû àíàëèçîâ ïîäòâåðæäàþò áîëåå ïîë-
íîå âûäåëåíèå ýòèõ ýëåìåíòîâ â ðåçóëüòàòå ìèêðîâîëíîâîé ìèíåðàëèçàöèè. Â òî
æå âðåìÿ, åñëè ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå ïðåäóñìîòðåííûå ìåòîäèêàìè ïîãðåøíî-
ñòè îïðåäåëåíèÿ, î ÿâíîì ïîâûøåíèè ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ ìåòàëëîâ èç ñòî÷íîé
âîäû ïðè ìèêðîâîëíîâîé ìèíåðàëèçàöèè íà ïðèìåðå ðåàëüíûõ ïðîá ãîâîðèòü
íåëüçÿ, ïîñêîëüêó äëÿ Al è Fe ëèøü â ÷åòûðåõ ñëó÷àÿõ, à äëÿ Ca â äâóõ ñëó÷àÿõ èç
ïÿòè ïðè èñïîëüçîâàíèè ðàçíîé ïðîáîïîäãîòîâêè íàáëþäàåòñÿ ðàçëè÷èå ðåçóëü-
òàòîâ àíàëèçîâ, ïðåâûøàþùåå 25%.
Íà ðèñóíêå â êà÷åñòâå èëëþñòðàöèè ïðèâåäåíû äàííûå, ïîëó÷åííûå ïî àëþ-
ìèíèþ, æåëåçó è êàäìèþ.
Òàáëèöà II.59. Ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ õèìè÷åñêîãî ïîòðåáëåíèÿ êèñëîðîäà è îðãàíè÷åñêîãî óãëåðî-
äà [160]
540 Ãëàâà II. Âîä
¹ ïðîáû Ïðîáîïîäãîòîâêà ÕÏÊ, ìã/ë Î
2
Ñîðã, ìã/ë ÕÏÊ/Ñîðã Ïðèìå÷àíèå
1 Áåç êèñëîòû 373 Îïðåäåëåíèå ÕÏÊ âû-
ïîëíÿëè â äåíü îòáîðà
Ïîäêèñëåííàÿ 165 140 1,18 Îïðåäåëåíèÿ ÕÏÊ è
Ñîðã âûïîëíÿëè ñïó-
ñòÿ íåäåëþ ñ ìîìåíòà
îòáîðà
Ïîñëå ìèêðîâîëíî- 250 139 1,80
âîé ìèíåðàëèçàöèè
Ïîñëå òåðìè÷åñêîé 213 136 1,57
ìèíåðàëèçàöèè
2. Áåç êèñëîòû 384 Îïðåäåëåíèå ÕÏÊ âû-
ïîëíÿëÿ â äåíü îòáîðà
Ïîäêèñëåííàÿ 82 59 1,39 Îïðåäåëåíèå ÕÏÊ è
Ñîðã âûïîëíÿëè ñïó-
ñòÿ íåäåëþ ñ ìîìåíòà
îòáîðà
Ïîñëå ìèêðîâîëíî- 170 94 1,81
âîé ìèíåðàëèçàöèè
Ïîñëå òåðìè÷åñêîé 214 83 2,58
ìèíåðàëèçàöèè
3 Áåç êèñëîòû 322 Îïðåäåëåíèå ÕÏÊ âû-
ïîëíÿëè â äåíü îòáîðà
Ïîäêèñëåííàÿ 148 104 1,42 Îïðåäåëåíèå ÕÏÊ è
Ñîðã âûïîëíÿëè ñïó-
ñòÿ íåäåëþ ñ ìîìåíòà
îòáîðà
Ïîñëå ìèêðîâîëíî- 176 101 1,74
âîé ìèíåðàëèçàöèè
Ïîñëå òåðìè÷åñêîé 192 112 1,71
ìèíåðàëèçàöèè
Îäíîâðåìåííî ïðåäïðèíÿòû ïîïûòêè îöåíèòü èçìåíåíèÿ îðãàíè÷åñêîé
ìàòðèöû ñòî÷íîé âîäû â ðåçóëüòàòàõ ìèíåðàëèçàöèè ïî îáùèì õèìè÷åñêèì
ïîêàçàòåëÿì è óñòàíîâèòü, âëèÿþò ëè ýòè èçìåíåíèÿ íà ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ
ìåòàëëîâ. Äëÿ ñòî÷íîé âîäû â êà÷åñòâå ìåðû îáùåãî ñîäåðæàíèÿ îðãàíè÷åñêèõ
âåùåñòâ èñïîëüçóþò îòíîøåíèå ïîêàçàòåëÿ ÕÏÊ ê ñîäåðæàíèþ â íåé îðãàíè÷å-
ñêîãî óãëåðîäà. Âûáðàíû òðè ïðîáû ñòî÷íîé âîäû ñðåäíåé ñòåïåíè çàãðÿçíåíèÿ
îðãàíè÷åñêèìè âåùåñòâàìè. Èñõîäíûå çíà÷åíèÿ ÕÏÊ ñîñòàâëÿëè 322–380 ìã/ë
Î
2
. Ïðîáû áûëè ìèíåðàëèçîâàíû àçîòíîé êèñëîòîé äâóìÿ ñïîñîáàìè. Â êàæäîé
ñåðèè ïîäãîòîâëåííûõ ïðîá îïðåäåëÿëè ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà è
ÕÏÊ. Ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå ñíèæåíèå ïîêàçàòåëÿ ÕÏÊ ïî ìåðå õðàíåíèÿ ïðîá
ñ êàæäîé ïàðîé ìèíåðàëèçîâàííûõ ïðîá, àíàëèçèðîâàëè íåìèíåðàëèçîâàííûå
ïðîáû, ïîäêèñëåííûå òåì æå êîëè÷åñòâîì êèñëîòû, êîòîðîå äîáàâëÿëè ïðè ìèíå-
ðàëèçàöèè. Ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà â èñõîäíûõ ïðîáàõ, â ïðîáàõ
ïîñëå òåðìè÷åñêîé è ìèêðîâîëíîâîé ìèíåðàëèçàöèè ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâî.
ÕÏÊ, îïðåäåëåííîå ñïóñòÿ íåäåëþ ïîñëå îòáîðà, â ìèíåðàëèçîâàíûõ ïðîáàõ óâå-
ëè÷èâàåòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîäêèñëåíûìè íåìèíåðàëèçîâàííûìè (òàáë. II.59).
 òî æå âðåìÿ ýòè çíà÷åíèÿ ÕÏÊ ñóùåñòâåííî íèæå, ÷åì îïðåäåëåííûå â äåíü
Ëèòåðàòóðà 541
îòáîðà ïðîá. Èçâåñòíî, ÷òî â óñëîâèÿõ çàêðûòîé ìèêðîâîëíîâîé ñèñòåìû HNO
3
ðàçðóøàåò ïî÷òè âñå îðãàíè÷åñêèå ìîëåêóëû çà èñêëþ÷åíèåì áåíçîëüíûõ êîëåö.
Âåðîÿòíî, ïîâûøåíèå ÕÏÊ â ìèíåðàëèçîâàííûõ ïðîáàõ ïî ñðàâíåíèþ ñ íåìèíå-
ðàëèçîâàííûìè ñâÿçàíî ñ ÷àñòè÷íîé äåñòðóêöèåé òðóäíîîêèñëÿþùèõñÿ îðãàíè-
÷åñêèõ âåùåñòâ è îáðàçîâàíèåì áîëåå íèçêîìîëåêóëÿðíûõ, îêèñëåíèå êîòîðûõ
ñåðíîé êèñëîòîé ïðè îïðåäåëåíèè ÕÏÊ ïðîèñõîäèò ëåã÷å.
Òàáëèöà II.60. Ðåçóëüòàòû àíàëèçà ïðîáû ñòî÷íîé âîäû, ìèíåðàëèçîâàííîé òåðìè÷åñêèì ñïîñîáîì è
â ìèêðîâîëíîâîé ïå÷è (n=5) [160]
Òåðìè÷åñêàÿ ìèíåðàëèçàöèÿ Ìèêðîâîëíîâàÿ ìèíåðàëèçàöèÿ
Ýëåìåíò Ìåòîä ñðåäíåå ñòàíäàðòíîå ñðåäíåå ñòàíäàðòíîå
àíàëèçà çíà÷åíèå, ìã/ë îòêëîíåíèå, ìã/ë çíà÷åíèå, ìã/ë îòêëîíåíèå, ìã/ë
Al ICP 0,75 0,032 1,17 0,050
B 0,15 0,070 0,051 0,0033
Ba 0,11 0,0045 0,12 0,0084
Cu 0,070 0,0019 0,069 0,0025
Fe 4,2 0,13 5,14 0,058
Mn 0,18 0,0055 0,19 0,024
Sr 0,18 0,0045 0,18 0,0045
Zn 0,80 0,011 0,80 0,0058
Cd ÝÒ ÀÀÑ 0,0012 0,0002 0,0031 0,0008
Ni 0,010 0,0007 0,012 0,0007
Pb 0,026 0,0012 0,026 0,0005
Ca Ïëàìåííàÿ ÀÀÑ 49 0,72 48 0,68
Mg 11 0,20 11 0,22
Äëÿ ïðîâåðêè ãèïîòåçû î áîëåå ïîëíîì ïåðåâîäå â ðàñòâîð ìåòàëëîâ, ïðèñóò-
ñòâóþùèõ â ñòî÷íîé âîäå â ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ, ïðè èñïîëüçîâàíèè ìèêðîâîë-
íîâîãî ðàçëîæåíèÿ ïðîáó ñòî÷íîé âîäû îáúåìîì 0,5 ë ðàçäåëèëè íà 10 ðàâíûõ
÷àñòåé. Ïåðâûå 5 ÷àñòåé ïîäâåðãàëè òåðìè÷åñêîé ìèíåðàëèçàöèè, ñëåäóþùèå
— ìèêðîâîëíîâîé îáðàáîòêå. Ïîäãîòîâëåííûå ïðîáû àíàëèçèðîâàëè íà ñîäåð-
æàíèå ìåòàëëîâ. Ðàññ÷èòàíû ñðåäíèå çíà÷åíèÿ è ñòàíäàðòíûå îòêëîíåíèÿ (òàáë.
II.60). Äëÿ äàííîé êîíêðåòíîé ïðîáû óñòàíîâëåíî, ÷òî òîëüêî äëÿ B, Al, Cd è Fe
ðàçëè÷èÿ â ïðîáîïîäãîòîâêå çíà÷èìû. Äëÿ Al, Cd è Fe ìèêðîâîëíîâàÿ ïðîáîïîä-
ãîòîâêà îáåñïå÷èâàåò áîëåå ïîëíîå èõ âûäåëåíèå â ðàñòâîð. ×òî êàñàåòñÿ áîðà,
òî ïî÷òè òðåõêðàòíîå óâåëè÷åíèå åãî ñîäåðæàíèÿ ïðè òåðìè÷åñêîì ðàçëîæåíèè
ïðîáû ìîæíî îáúÿñíèòü çàãðÿçíåíèåì ïðîáû áîðîì èç ñòåêëà õèìè÷åñêîãî ñòà-
êàíà ïðè ïðîáîïîäãîòîâêå.
Òàêèì îáðàçîì, ïðè ìèêðîâîëíîâîì ðàçëîæåíèè â çàêðûòîé ñèñòåìå âàæíî
íå òîëüêî äîñòèæåíèå áîëåå ïîëíîãî ðàçëîæåíèÿ ïðîáû, íî è ïðåäîòâðàùåíèå
çàãðÿçíåíèÿ ïðîá èç âîçäóõà, ðåàêòèâîâ è ïîñóäû. Îñíîâíîå ïðåèìóùåñòâî ìèê-
ðîâîëíîâîé ïðîáîïîäãîòîâêè ñòî÷íîé âîäû çàêëþ÷àåòñÿ â ðåçêîì óìåíüøåíèè
òðóäîçàòðàò, ïîâûøåíèè íàäåæíîñòè ðåçóëüòàòîâ îïðåäåëåíèÿ ìåòàëëîâ çà ñ÷åò
ìèíèìèçàöèè âëèÿíèÿ ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ (êà÷åñòâà è ÷èñòîòû ñòåêëÿííîé
ïîñóäû, ÷èñòîòû ïîìåùåíèÿ è ðåàêòèâîâ, ñíèæåíèÿ ñóáúåêòèâíîñòè îöåíêè îïå-
ðàòîðîì õîäà è çàâåðøåíèÿ ïðîöåäóðû ìîêðîãî îçîëåíåíèÿ ïðîáû) è ñóùåñòâåí-
íîì ñîêðàùåíèè ïðîäîëæèòåëüíîñòè àíàëèçà [160].
542 Ãëàâà II. Âîä
Ïî÷âà îòíîñèòñÿ ê íàèáîëåå ñëîæíûì ìàòðèöàì â ýêîëîãè÷åñêîì àíàëèçå, êîòî-
ðûå óæå ñàìè ïî ñåáå ñîäåðæàò ìíîæåñòâî õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ðàçëè÷íîé
ïðèðîäû, îñîáåííî îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ.
1. Ýêîëîãî-õèìè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïî÷âû
Ïî÷âà ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç âàæíåéøèõ îáúåêòîâ îêðóæàþùåé ñðåäû, äàþùèì
áîëåå 90% ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ è ñûðüÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà ñàìîé ðàçíîîáðàçíîé
ïðîäóêöèè.
Ñàìà ïî÷âà èìååò ñëîæíûé õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, ïðè÷åì ñîäåðæàíèå îðãàíè-
÷åñêèõ âåùåñòâ â ïî÷âå êîëåáëåòñÿ îò <2% äî 20% â áîëîòèñòûõ ïî÷âàõ. Îðãàíè-
÷åñêèå âåùåñòâà ïîäðàçäåëÿþò íà íåãóìèíîâûå âåùåñòâà è ãóìóñ. Íåãóìèíîâûå
âåùåñòâà âêëþ÷àþò íå ïîëíîñòüþ ðàçëîæèâøèåñÿ îñòàòêè ðàñòåíèé è æèâîòíûõ,
æèðû è äóáèëüíûå âåùåñòâà, ïåêòèíû è ãåìèöåëëþëîçó, ñàõàðà è ñîîòâåòñòâåí-
íî ïîëèñàõàðèäû, ëåãêî ðàçëàãàåìûå è ïîýòîìó íå ïîïàäàþùèå ïîä ïîíÿòèå
«ãóìóñ».
Ãóìóñ îïðåäåëÿåòñÿ êàê êîìïëåêñíàÿ è äîâîëüíî óñòîé÷èâàÿ ñìåñü êîðè÷íå-
âûõ èëè òåìíî-êîðè÷íåâûõ àìîðôíûõ êîëëîèäíûõ ìàòåðèàëîâ, êîòîðûå îáðà-
çóþòñÿ èç òêàíåé ìíîãî÷èñëåííûõ îòìåðøèõ îðãàíèçìîâ âåùåñòâà — èç îñòàò-
êîâ ðàçëîæèâøèõñÿ ðàñòåíèé, æèâîòíûõ è ìèêðîîðãàíèçìîâ. Ñâîåîáðàçíûå
ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà äåëàþò ãóìóñ âàæíåéøèì êîìïîíåíòîì ïî÷âû,
îïðåäåëÿþùèì åå ïëîäîðîäèå; îí ñëóæèò èñòî÷íèêîì àçîòà, ôîñôîðà, ñåðû è
ìèêðîóäîáðåíèé äëÿ ðàñòåíèé. Êðîìå òîãî, ãóìóñ ïîâûøàåò êàòèîíîîáìåííóþ
åìêîñòü, âîçäóõîïðîíèöàåìîñòü, ôèëüòðóåìîñòü, âëàãîåìêîñòü ïî÷âû è ïðåïÿòñò-
âóåò åå ýðîçèè [1].
Ãóìèíîâûå âåùåñòâà íà 35–92% ñîñòîÿò èç àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé,
îñòàëüíîå — àëèôàòè÷åñêèå îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà. Ñðåäè àðîìàòè÷åñêèõ
ñîñòàâëÿþùèõ îïðåäåëåíû ôåíîëû, õèíîíû, áåíçîéíûå êèñëîòû è àçîòñîäåð-
æàùèå ãåòåðîöèêëû. Àëèôàòè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå — ýòî ïðåèìóùåñòâåííî
ïîëèýôèðû. Ãóìóñ ñîäåðæèò òàêæå îòíîñèòåëüíî óñòîé÷èâóþ ïîëèñàõàðèäíóþ
ôðàêöèþ. Êðîìå òîãî, â ãóìóñå â îòíîñèòåëüíî âûñîêîé êîíöåíòðàöèè ñîäåðæàò-
ñÿ ñòàáèëüíûå ñâîáîäíûå ðàäèêàëû [1, 2].
Ýêîëîãî-õèìè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà êà÷åñòâà ïî÷âû îïðåäåëÿåòñÿ âàæíåéøè-
Ãëàâà III. Ïî÷âà