Контроль качества окружающей среды

1. Хромографические методы контроля качества окружающей среды.
2. Классификация водоёмов по степени загрязнения.
3. Государственный экологический контроль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хромографические  методы контроля качества окружающей среды.

 

Хроматографические  методы часто оказываются незаменимыми для идентификации и количественного определения органических веществ со сходной структурой. При этом наиболее широко используемыми для рутинных анализов загрязнителей окружающей среды являются газовая и высокоэффективная жидкостная хроматография.

Газохроматографический анализ органических загрязнителей в питьевой и сточных водах сначала основывался на использовании насадочных колонок, позднее распространение получили и кварцевые капиллярные колонки. Внутренний диаметр капиллярных колонок составляет обычно 0,20-0,75 мм, длина - 30-105 м. Оптимальные результаты при анализе загрязнителей в воде достигаются чаще всего при использовании капиллярных колонок с различной толщиной пленки из метилфенилсиликонов с содержанием фенильных групп 5 и 50%. Уязвимым местом хроматографических методик с использованием капиллярных колонок часто становится система ввода пробы. Системы ввода пробы можно подразделить на две группы: универсальные и селективные. К универсальным относятся системы ввода с делением и без деления потока, “холодный” ввод в колонку и испарение при программировании температуры. При селективном вводе используют продувку с промежуточным улавливанием в ловушке, парофазный анализ и т.д. При использовании универсальных систем ввода в колонку поступает вся проба полностью, при селективной инжекции вводится только определенная фракция. Результаты, получаемые при селективном вводе, являются существенно более точными, поскольку попавшая в колонку фракция содержит только летучие вещества, и техника при этом может быть полностью автоматизирована.

Газохроматографические  детекторы, используемые в мониторинге  загрязнителей, часто подразделяют на универсальные, откликающиеся на каждый компонент в подвижной  фазе, и селективные, реагирующие  на присутствие в подвижной фазе определенной группы веществ со сходными химическими характеристиками. К универсальным относятся пламенно-ионизационный, атомно-эмиссионный, масс-спектрометрический детекторы и инфракрасная спектрометрия. Селективными детекторами, используемыми в анализе воды, являются электронно-захватный (селективен к веществам, содержащим атомы галогенов), термоионный (селективен к азот- и фосфорсодержащим соединениям), фотоионизационный (селективен к ароматическим углеводородам), детектор по электролитической проводимости (селективен к соединениям, содержащим атомы галогенов, серы и азота). Минимально детектируемые количества веществ - от нанограммов до пикограммов в секунду.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) является идеальным методом для определения большого числа термически неустойчивых соединений, которые не могут быть проанализированы с помощью газовой хроматографии. Объектами анализа методом жидкостной хроматографии в настоящее время часто становятся современные агрохимикаты, в число которых входят метилкарбонаты и фосфорорганические инсектициды, другие нелетучие вещества. Высокоэффективная жидкостная хроматография получает все большее распространение среди других методов, применяемых в мониторинге окружающей среды, еще и потому, что имеет блестящие перспективы в плане автоматизации пробоподготовки.

Колонки для  ВЭЖХ, которые чаще всего используют в анализах загрязнителей окружающей среды, имеют длину 25 см и внутренний диаметр 4,6 мм, заполняются они сферическими частицами силикагеля размером 5-10 мкм с привитыми октадецильными группами. В последние годы появились колонки с меньшим внутренним диаметром, заполненными частицами меньшего размера. Использование таких колонок приводит к уменьшению расхода растворителей и продолжительности анализа, увеличению чувствительности и эффективности разделения, а также облегчает проблему подключения колонок к спектральным детекторам. Колонки с внутренним диаметром 3,1 мм снабжают предохранительным картриджем (форколонкой) для увеличения срока службы и улучшения воспроизводимости анализов.

В качестве детекторов в современных приборах для ВЭЖХ используются обычно УФ-детектор на диодной  матрице, флуоресцентный и электрохимический.

Электроаналитические  методы, которые обычно применяют  в анализе воды для определения неорганических компонентов, часто уступают по чувствительности методам газовой и жидкостной хроматографии, атомно-адсорбционной спектрометрии. Однако здесь используется более дешевая аппаратура, иногда даже в полевых условиях. Основными электроаналитическими методами, применяемыми в анализе воды, являются вольтамперометрия, потенциометрия и кондуктометрия. Наиболее эффективными вольтамперометрическими методами являются дифференциальная импульсная полярография (ДИП) и инверсионный электрохимический анализ (ИЭА). Сочетание этих двух методов позволяет проводить определение с очень высокой чувствительностью - приблизительно 10^-9 моль/л, аппаратурное оформление при этом несложно, что дает возможность делать анализы в полевых условиях. На принципе использования метода ИЭА или сочетания ИЭА с ДИП работают полностью автоматизированные станции мониторинга. Методы ДИП и ИЭА в прямом варианте, а также в сочетании друг с другом используют для анализа загрязненности воды ионами тяжелых металлов, различными органическими веществами. При этом часто способы пробоподготовки являются гораздо более простыми, чем в спектрометрии или газовой хроматографии. Преимуществом метода ИЭА является (в отличие от других методов, например, атомно-адсорбционной спектрометрии) также способность “отличать” свободные ионы от их связанных химических форм, что важно и для оценки физико-химических свойств анализируемых веществ, и с точки зрения биологического контроля (например, при оценке токсичности вод). Время проведения анализа иногда сокращается до нескольких секунд за счет повышения скорости развертки поляризующего напряжения.

Потенциометрия с применением различных ионоселективных электродов используется в анализе воды для определения большого числа неорганических катионов и анионов. Концентрации, которые удается определить таким способом, 10⁰ -10^-7 моль/л. Контроль с помощью ионоселективных электродов отличается простотой, экспрессностью и возможностью проведения непрерывных измерений. В настоящее время созданы ионоселективные электроды, чувствительные к некоторым органическим веществам (например, алкалоидам), поверхностно-активным веществами и моющим веществам (детергентам). В анализе воды используются компактные анализаторы типа зондов с применением современных ионоселективных электродов. При этом в ручке зонда смонтирована схема, обрабатывающая отклик, и дисплей.

Кондуктометрия используется в работе анализаторов детергентов в сточных водах, при определении концентраций синтетических удобрений в оросительных системах, при оценке качества питьевой воды. В дополнение к прямой кондуктометрии для определения некоторых видов загрязнителей могут быть использованы косвенные методы, в которых определяемые вещества взаимодействуют перед измерением со специально подобранными реагентами и регистрируемое изменение электропроводности вызывается только присутствием соответствующих продуктов реакции. Кроме классических вариантов кондуктометрии применяют и ее высокочастотный вариант (осциллометрию), в котором индикаторная электродная система реализуется в кондуктометрических анализаторах непрерывного действия. [15, 8-11]

 

Классификация водоёмов по степени загрязнения.

Нормативы содержания загрязняющих веществ в  воде   Гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения

Оценочные показатели загрязнения водных объектов
Сте-  пень заг-  ряз-  нения	Органо-  лептические свойства		Токсико-  логические свойства	Санитарный  режим водоемов		Бактериологические  показатели		Ин-  декс заг-  ряз-  не-  ния
	Запах, привкус (в баллах)	ПДКорг, степень пре-  выше-  ния	ПДКтокс, степень превыше-  ния	БПКполн, мг/дм3	Раст-  ворен-  ный кисло-  род, мг/дм3	Число бактерий группы кишечной палочки
	I и  II КВ1	I и  II КВ	I и  II КВ	I и  II КВ	I и  II КВ	I КВ	II КВ
Доп.	2	1	1	3-6	4	Не более 1·104	Не более 1·104	0
Умер.	3	4	3	6-8	3	Более 1·104-1·105	Более1·104-1·105	1
Выс.	4	8	10	8-10	2	Более 1·105-1·106	Более 1·105-1·106	2
Чрезв. выс.	>4	>8	100	>8-10	1	Более 1·106	Более 1·106	3

ПРИМЕЧАНИЯ 1 КВ - категория водопользования. К I категории водопользования относятся водные объекты, используемые для хозяйственно-питьевых целей, ко II категории - водные объекты, используемые для культурно-бытовых целей, а также расположенные в черте населенных мест.   Нормативы содержания загрязняющих веществ в  воде

 

 

 

 

 

 

 

 

                Государственный экологический контроль.

 

Задачей государственного экологического контроля является обеспечение  выполнения правовых требований по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды от загрязнения всеми государственными органами, предприятиями, организациями и гражданами, которым такие требования адресованы. Государственный контроль носит, таким образом, надведомственный характер.

Существенной особенностью государственного экологического контроля является и то, что он ведется  от имени государства. Осуществляемый в рамках экологической функции  государства государственный контроль в данной сфере в значительной мере определяет эффективность данной функции. Потенциально государственный экологический контроль более других видов контроля может влиять на процесс исполнения экологических требований, поскольку он как инструмент осуществления экологической функции государства может использовать не только собственные полномочия государственно-властного характера, но и прибегать к поддержке правоохранительных органов – прокуратуры и суда. Основными мерами административного принуждения при этом являются меры административного пресечения (приостановление или прекращение эксплуатации экологически вредных объектов), административной ответственности (предупреждение, штраф и др.), административно-процессуальные меры (постановка вопроса о привлечении к уголовной или административной ответственности, возмещении экологического вреда или применении мер общественного воздействия).

Государственный экологический  контроль проводится в форме предупредительного и текущего. Задачей предупредительного контроля является недопущение хозяйственной, управленческой и иной деятельности, которая в будущем может оказывать вредное воздействие на природу. Осуществляется такой контроль на стадиях планирования или проектирования этой деятельности, реализации проекта, ввода объектов в эксплуатацию. Текущий государственный экологический контроль осуществляется специально уполномоченными органами на стадии эксплуатации предприятий и иных экологически значимых объектов, в процессе природопользования.

Соответственно подразделению  органов государственного управления природопользованием и охраной  окружающей среды на органы общей  и специальной компетенции государственный  экологический контроль можно подразделить на общий и специальный (надведомственный). Общий экологический контроль осуществляется органами общей компетенции, специальный – органами специальной компетенции. Подразделение государственного экологического контроля на общий и специальный предопределяет специфику форм и способов его проведения.

Государственный экологический  контроль проводится на определенных принципах. Основные из них – законность, объективность, разделение хозяйственных  и контрольных функций. Принцип  законности проявляется в том, что  такой контроль могут проводить лишь уполномоченные органы в пределах компетенции и полномочий, определяемых нормативными правовыми актами. Объективность основывается на достоверных данных о деятельности контролируемого объекта. Принцип разделения хозяйственных и контрольных функций характерен лишь для специально уполномоченных органов государственного экологического контроля. Он носит в основном доктринальный характер и в законодательстве прямо не закреплен. Его суть заключается в том, что функция проведения специального государственного экологического контроля не может возлагаться на органы, эксплуатирующие природные ресурсы.

Правовые основы организации  и осуществления государственного экологического контроля установлены  Конституцией РФ, законами, регулирующими  статус Президента РФ, Правительства России и правительств субъектов РФ, экологическим законодательством, а также рядом специальных подзаконных актов.

Государственный общий  экологический контроль проводится Президентом России, Федеральным  Собранием РФ, представительными органами субъектов РФ, Правительством РФ, правительствами субъектов РФ, администрацией субъектов РФ и органами местного самоуправления.

Государственный специальный (надведомственный) экологический контроль проводится преимущественно органами надведомственной компетенции. Данный вид контроля характеризуется, во-первых, тем, что эти органы в пределах своей компетенции контролируют деятельность органов исполнительной власти, предприятий, а также граждан по вопросам природопользования и охраны окружающей среды. Во-вторых, между субъектами и объектами этого контроля отсутствует организационная подчиненность.

Круг органов, уполномоченных на проведение государственного надведомственного  экологического контроля, широк. В систему  таких органов входят специально уполномоченные государственные органы в области охраны окружающей среды, использования и охраны отдельных природных ресурсов: