Биохимические методы мониторинга

Индикаторные трубки, содержащие закрепленный на носителе комлексообразующие реагенты, оказались удобными линейно-колористическими тест-методами для определения ионов тяжелых металлов. Химические тест-методы могут реализовываться и в виде полосок из бумаги или полимерного материала. Так, хлорорганические пестициды ДДТ, альдрин, хлордан, эндосульфан можно обнаруживать в овощах по появлению окрашенных пятен на индикаторной бумаге, пропитанной раствором о-толидина в ацетоне, после контакта ее с влажным срезом растения. Таким же образом определяют содержание нитратов в овощах. Естественно, при этом используют другой состав реагентов индикаторной бумаги.

 

Химические методы мониторинга.

Гравиметрический анализ заключается в выделении вещества в чистом виде и его взвешивании. Чаще всего такое выделение проводят осаждением, реже определяемый компонент выделяют в виде летучего соединения (метод отгонки).

Гравиметрическое определение  состоит из нескольких стадий:

1.Осаждение соединения, содержащего  определяемое вещество (его называют формой осаждения);

2.Фильтрование полученной  смеси для отделения осадка  от надосадочной жидкости;

3.Промывание осадка для  удаления надосадочной жидкости и адсорбированных примесей с его поверхности;

4.Высушивание для удаления  воды;

5.Прокаливание при высокой  температуре для превращения  осадка в подходящую для взвешивания  форму (гравиметрическую форму);

6.Взвешивание полученного  осадка;

7.Расчеты результатов  анализа.

Осаждение - это наиболее важная операция в гравиметрическом анализе. Главная цель операции осаждения - наиболее полно перевести в осадок определяемый компонент и чем полнее это будет сделано, тем точнее получится результат анализа. Соединение, в виде которого определяемый компонент осаждается из раствора, называется формой осаждения.

Гравиметрический анализ - один из наиболее универсальных методов. Его применяют для определения  почти любого элемента.

Наиболее существенным достоинством метода является высокая точность анализа. Обычно погрешность определения  составляет 0,1÷0,2%. К числу достоинств гравиметрического метода относится  также отсутствие стандартизаций или  градуировок по стандартным образцам, необходимых почти в любом  другом аналитическом методе, а также  простота расчета результатов анализа.

Существенным недостатком  гравиметрического метода является длительность определений (иногда несколько  десятков часов), невысокая селективность  анализа, связанная с отсутствием  соответствующих реагентов на большинство  ионов.

Чаще всего гравиметрический метод применяют для определения основных компонентов пробы, для анализа эталонов, используемых в других методах, для установления состава минералов, различных веществ, впервые синтезированных, состава различных композиций и т.д.

Титриметрический анализ основан на точном измерении количеств реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Сущность титриметрического анализа заключается в следующем. К раствору, приготовленному из навески анализируемого вещества ( или к определенной части этого раствора), постепенно приливают раствор точно известной концентрации до тех пор, пока взаимодействующие вещества не прореагируют полностью. На основании точного измерения объема реактива вычисляют содержание определяемого вещества. Раствор, концентрация которого точно известна, называют титрованным или стандартным. Одним из способов выражения концентрации такого раствора являетсятитр (Т).Титр показывает число граммов растворенного вещества (m) в 1 мл раствора:

 

Т = m/V , г/мл.

 

Титрование прибавление титрованного раствора к анализируемому до момента окончания реакции. Титрующий раствор называют рабочим раствором или титрантом. Момент окончания реакции, когда количество добавленного титранта химически эквивалентного количеству титруемого вещества, называется точкой эквивалентности (Т.Э.)

Титриметрические методы анализа классифицируются по типу химической реакции, используемой в методе.

Различают следующие методы титриметрии:

-кислотно-основного титрования, связанные с переносом Н+ или  ОН;

-окисления-восстановления, основанные на окислительно-восстановительных  процессах;

-комплексообразования, в которых используют реакции образования комплексных соединений;

-осаждения, основанные  на реакциях образования малорастворимых  соединений.

Проблема установления химического  состава различных объектов, содержания опасных для здоровья человека компонентов  решается различными методами, однако наблюдается стремительный рост так называемых полевых аналитических  технологий. Они предполагают все  более возрастающее использование  в аналитических процедурах биосенсоров, химических сенсоров и тест-методов.

 

 

 

 

 

 

5. Заключение

Охрана природы - задача нашего  века,  проблема,  ставшая  социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но  до  сих пор  многие  из  нас  считают  их  неприятным,   но  неизбежным  порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со  всеми  выявившимися затруднениями.       Однако воздействие человека на  окружающую  среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся  целенаправленные  и продуманные действия.  Ответственная и действенная политика по  отношению  к окружающей  среде  будет  возможна  лишь  в  том  случае,  если  мы  накопим надёжные данные  о  современном  состоянии  среды,   обоснованные  знания  о взаимодействии  важных  экологических  факторов,   если  разработает   новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

Химические методы дают качественные и количественные характеристики фактора,  но лишь косвенно судят о его биологическом  действии.  Биомониторинг,  наоборот,  позволяет получить информацию о биологических последствиях изменения среды и сделать лишь косвенные выводы об особенностях самого фактора. Таким образом,  при оценке состояния среды желательно сочетать химические методы с биологическими. Актуальность биомониторинга обусловлена также простотой,  скоростью и дешевизной определения качества среды. Во многих случаях биоиндикация позволяет быстро обнаружить наиболее загрязненные местообитания,  а широкое использование методов биомониторинга предприятиями позволит более оперативно и достоверно оценивать качество окружающей среды и в комплексе с другими инструментальными методами стать существенным звеном в системе экологического мониторинга. Биомониторинг может осуществляться на всех уровнях организации живого: биологических макромолекул, клеток, тканей и органов, организмов, популяций (пространственная группировка особей одного вида), сообществ, экосистем и

биосферы в целом. На низших уровнях бимониторинга возможны прямые и специфические формы, на высших – лишь косвенные и неспецифические. Однако именно последние дают комплексную оценку влияния антропогенных воздействий на природу в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Список литературы:

1. Алексеев С.В. и другие. Практикум  по экологии. - М: АО МДС, 1996.

2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем /Под ред. Р. Шуберт. М.: Мир, 1998.

3. Гудериан Р. Загрязнение воздушной  среды / Р. Гудериан. - М.: Мир, 1979 - 200 с.

4. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.

5. Экология: учебно-методическое пособие  к лабораторным и практическим  занятиям/Сост.: Пьянзина Г.И., Денисова Я.В. - Южно-Сахалинск, Издательство СОИПиПКК, 2008 г.-64 стр.

6. Экологический мониторинг окружающей среды : учеб. пособие для вузов : в 2  т. / Ю.А. Комиссаров, Л.С.

 

7. Садовникова, Л.К. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении : учеб. пособие / Л.К.

 

8. Голдовская, Л.Ф. Химия окружающей среды : учебник для вузов / Л.Ф. Голдовская. – М. : Мир, 2005. – 296 с.

 

9. Биоиндикация загрязнителей наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта.М.: Мир, 1988. 350 с.

 

10. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

 

11. Экологическое право : учебник для вузов / под ред. С.А. Боголюбова. – М. : Высшее образование, 2006. – 485

 

12. Экономика природопользования / Под. Ред. Т.С.Хачатурова

13. Никаноров А.М., Хорунжая Т.А. Глобальная экология. – Москва: Книга сервис, 2003. – 230с.

14. Сагимбаев Г.К. Экология и экономика. – Алматы: Каржы-Каражат, 1997. – 144с.

15. Оралова А.Т., Цой Н.К. Промышленная экология. – Караганда: КарГТУ, 2003. – 140с.