Оцінка якості методів визначення мікрокількостей неорганічних речовин в об'єктах навколишнього середовища

З калібрувальної прямої знаходимо рівняння регресії і коефіцієнт детермінації. Рівняння регресії: у=0,0329х+0,1306. Коефіцієнт детермінації дорівнює 0,92, а це означає, що рівняння добре описує залежність у від х (для даного прикладу залежність концентрації заліза від оптичної густини).

 

Таблиця 3.7

Вихідні дані для побудови калібрувального графіку

Концентрація Fe, мг/л	0	0,112	0,56	1,12	2,8	5,6	14
Оптична густина	0,15	0,165	0,17	0,19	0,2	0,25	0,63

 

Рис.3.6. Калібрувальний графік визначення вмісту заліза фотометричним методом

 

За допомогою програми Еxсеl для значень хі обчислюємо функцію у= ах+b, тобто підставляємо значення хі в рівняння регресії. За отриманими даними будуємо статистичну таблицю (табл.3.8).

0,0082065345

Знаходимо за формулою (1) значення :

0,040513046

 

Знаходимо межу визначення за формулою (2), (3):

5279+3 1668,9 =0,258

 = 3,69 мг/л.

 

Отож, фотометричним методом можна визначити концентрацію заліза вищу за 3,69 мг/л.

 

Таблицця 3.8

Статистична таблиця обчислення межі визначення

хі	уі
0	0,15	0,1369	0,0131	0,00017
0,112	0,165	0,1405	0,0244	0,00059
0,56	0,17	0,1553	0,0146	0,00021
1,12	0,19	0,1737	0,0162	0,00026
2,8	0,2	0,2290	-0,0290	0,00084
5,6	0,25	0,3211	-0,0711	0,00506
14	0,63	0,5975	0,0325	0,00105

 

3.4 Порівняльна оцінка якості методів визначення межі визначення

Визначення межі визначення проводилося трьома методами: масс-спектромерією, рідинною сцинтиляцією та фотометрією. У табл. 3.9. наведено межі визначення даних методів по окремих елементах.

 

Таблиця 3.9.

Порівняння визначення межі визначення різними методами

Речовина	Метод	МВ,мг/л	ГДК у питній воді
Sn	мас-спектрометрія	14,01 мг/л	2 мг/л
Cs		1,6 мг/л	-
Sr 1*	рідинна сцинтиляція	1,73 Бк/л	2 Бк/л
Sr 2*		0,85 Бк/л
Sr 3*		0,33 Бк/л
Fe	фотометрія	3,69 мг/л	0,3 мг/л

 

*Примітка: Sr 1- визначення МВ для діапазону даних хі[50:0,1];

Sr 2- визначення МВ для  діапазону даних хі[50:2];

Sr 3- визначення МВ для діапазону даних хі=[1,8:0,1].

Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що дані методи  є досить точними  та надійними і можуть застосовуватися  на практиці для визначення слідових кількостей речовин.

Щодо визначення вмісту стронцію методом рідинної сцинтиляції, то можна відмітити, що зменшуючи діапазон даних для обчислення, знижується і межа визначення данного методу. Тому для аналізу та виявлення мікрокількостей речовин доцільніше меншу кількість вимірів.

 

 

ВИСНОВОК

Виробнича діяльність людства призвела до забруднення навколишнього середовища різноманітними неорганічними і органічними речовинами – ксенобіотиками, речовинами неприродного походження, які знаходяться у навколишньому середовищі у надзвичайно малих кількостях і зазвичай породжені господарською діяльністю людини.  В цій ситуації важливе значення становить проблема виявлення цих чужорідних живому організму речовин.

Серед неорганічних забрудників  найбільш поширеними є важкі метали SO₄²⁻, Cl⁻, PO₄³⁻, NO3⁻. Особливо токсичним є забруднення екосистем ВМ, нагромадження яких призводить до значного погіршення стану навколишнього середовища.Тому важливим і необхідним є виявлення ВМ на рівні екосистем, а також застосовування відповідних заходів для очищення їх від забруднень, оскільки надлишкові дози важких металів руйнують природні водні та наземні екосистеми. Оскільки ВМ в навколишньому середовищі знаходяться в надзвичайно малих концентраціях (сліодових кількостях), то визначення вмісту ВМ має ряд складностей. Насамперед через те, що не всі аналітичні методи контролю мають достатню чутливість для визначення цих металів. Саме розробка і застосування фізичних методів аналізу дозволили  знизити межу визначення в 100-1000 раз і більше. Із фізичних методів набули широкого розповсюдження мас-спектрометричні,спектроскопічні (АЕА і ААС), спектрофотометричні методи. Достовірність цих методів оцінюється через межу визначення. Межа визначення – мінімальна кількість речовин, яку можна визначити на даному приладі у визначених умовах з певним інтервалом довіри або з певною ймовірністю (Р=95-99%).

Для визначення межі визначення було проведено дослідження вмісту стануму і цезію мас-спектрометричним методом та стронцію методом  рідинної сцинтиляції, а також заліза фотометричним методом.

По результатам дослідження, можна зробити висновок, що дані методи (мас-спектрометрія, рідинна сцинтиляція та фотометрія) показали досить високу точність та надійність і можуть застосовуватися на практиці для визначення слідових кількостей речовин.

ЛІТЕРАТУРА

 

1. Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навчальний посібник для студ. вуз. -К.: Знання, 2004. -309 с.
2. Білявський Г.О., Падун М.М., Фундуй Р.С. Основи загальної екології, - К.: Либідь, 1993 . – 245 с.
3. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.
4. Юрин В.М. Основы ксенобиологии: учеб. пособие / В.М. Юрин. – Мн.: БГУ, –2001. – 234 с.
5. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. Л.: Химия, 1985. 528 с.
6. Парк В.Ф. Биохимия чужеродных соединений / В.Ф. Парк. – М.: Медицина, –1973. – 288 с.
7. . Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М.: Высш. шк., 1994. 398 с.
8. Исидоров В. А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб. Пособие. – Санкт-Петербург: Химиздат,1999. – 144 с.
9. Шумейко В. М., Овруцький В. М., Глуховський І. В. Екологічна токсикологія: предмет, поняття, джерела виникнення. // Сучасні проблеми токсикології. – 1998. – № 1. – 320 с.
10. Шумейко В. М., Овруцький В. М., Глуховський І. В. Екологічна токсикологія: предмет, поняття, джерела виникнення. // Сучасні проблеми токсикології. – 1998. – № 1. – 320 с.
11. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. – М.:Металлургия, 1991.
12. Ачасова А. Просторова неоднорідність вмісту важких металів у грунті // Вісник аграрної науки. - 2003. - № 3. - С.77-78
13. Богдановский Г.А. Химическая экология. М.: Изд-во МГУ, 1994. 237 с.
14. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов: Пер. с англ. / Под ред. X. Зигеля, А. Зигеля. — М.: Мир, 1993. — 368 с.
15. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I-IV групп: Справ. изд./ Под ред. В.А. Филова и др. — Л.: "Химия",1988.
16. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп: Справ. изд./ Под ред. В.А. Филова и др. — Л.: "Химия",1989. 
17. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч. ІІІ. - М.: Высшая школа, 1976, - 320 с. 
18. Макаренко Н. Контроль за вмістом важких металів у грунті // Вісник аграрної науки. - 2001. - № 4. - C. 55-57 
19. Балюк С. Оцінка забруднення зрошувальної води і грунтів важкими металами // Вісник аграрної науки. - 2003. - № 1. - С.65-68
20. Васильев А. Современные подходы к решению проблемы загрязнения почв тяжелыми металлами // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2000. - № 5 . - C. 47-52
21. Васильев А. Технологии предупреждения распространения тяжёлых металлов в окружающей среде // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2000. - № 2 . - C. 36-44.
22. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2009 році. – К.: Мінприроди України, 2009. – С. 67–77.
23. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища

в Україні у 2010 році / Мінекоресурсів України. – К.: Вид-во Раєвського,2010. – 184 с.

24.  Сніжко С.І. Оцінка та прогнозування якості природних вод. - К.: Ніка –Центр, 2001. – 262 с.

25. Мур Дж.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. Контроль и оценка влияния. М.: Мир, 1987. – 286 с.

26. Ларина, Н. С. Оценка химико-экологического состояния водоемов по результатам анализа вод и донных отложений [Текст] / Н. С. Ларина[и др.] // Успехи современного естествознания. – 2008. – No 7. – С. 77–82.

<span class="dash