Средства контроля воздушной и других жидких сред

Другим преимуществом является их высокая экономичность: незначительный расход реагентов (в основном для вспомогательных целей), небольшая стоимость аппаратуры (в несколько раз, а иногда и десятков раз дешевле хроматографических и спектральных приборов). При этом, как правило, сохраняется высокая специфичность и чувствительность анализа. 
На современном рынке отечественной экоаналитической аппаратуры электрохимические (ЭХ) приборы представлены в основном рН-метрами, иономерами в комплексе с ионселективными электродами, полярографа-ми, кондуктометрами и оксиметрами. Наилучшие характеристики имеют электрохимические приборы, основанные на принципах потенциометрии и вольтамперометрии. Кратко остановимся на каждом типе приборов.

 

Анализаторы на основе потенциометрии

Широкое применение иономеров на потенциометрическом принципе началось в 80-е годы XX в. и было связано с возросшими требованиями к аналитическому контролю прежде всего воды, а также с возможностями новых разработок в аналитическом приборостроении. На смену «стрелочным» показывающим приборам пришли иономеры с жидкокристаллическим дисплеем, в портативном исполнении, с автономным питанием и расширенными возможностями по калибровке.

В России известен вклад  в создание такой продукции московской фирмы «Эконикс», многие разработки которой явились «пионерскими» в отечественном приборостроении (например, иономер «Экотест 110»). К настоящему времени наблюдается определенный прогресс в развитии новых функциональных возможностей выпускаемых ЭХ технических средств контроля в связи с применением микропроцессорной техники. Например, стало возможным введение в память прибора данных калибровки по стандартным растворам и вывод результатов анализа на компьютер. Увеличилось число параллельных каналов измерения, теперь концентрацию искомого компонента возможно показывать в любых единицах (мг/л, моль/л, рХ и др.), добавились оксиметрические каналы (для определения растворенного кислорода).

Типичными примерами  такого рода сегодня можно считать  продукцию НПП «Эконикс». В частности, высокоточный рН-метр - иономер«Экотест 120» может работать как в лабораторных, так и в полевых условиях при пониженной освещенности (в режиме «подсветка»). Прибор имеет жидкокристаллический двухстрочный индикатор, удобное меню пользователя и режим «подсказок». Стоимость прибора с 16-ю ионселективными электродами не превышает 1000 у.е. Другой аналогичный прибор этой фирмы - оксиметр «Экотест 2000» помимо указанного имеет дополнительный канал для измерения концентрации растворенного кислорода. При этом стоимость прибора (без электродов) составляет примерно 250 у.е., а стоимость электродов колеблется в интервале 30-60 у.е.

Приборы комплектуются  ионселективными электродами (в  том числе для рН). Номенклатура электродов может достигать 26-30 видов. Однако в экоаналитическом контроле наиболее широкое применение нашли 16 видов электродов.

Анализаторы на основе вольтамперометрии

Приборы на принципе инверсионной вольтамперометрии пользуются в  последние годы особым спросом. В  них селективность и высокая  чувствительность сочетаются с простотой анализа. В отношении определения элементного состава (например, по тяжелым металлам) эти приборы успешно конкурируют с атомно-абсорбционными спектрометрами, так как не уступают им по чувствительности, но значительно более компактны и дешевы (примерно в 5-10 раз). Они не требуют дополнительных расходных материалов, а также дают возможность одновременного экспрессного определения нескольких элементов (Zn, Сd, Рb, Сu).

Примером современного варианта такого средства является поляро-граф АВС-1.1 (№19601-00 Госсреестра СИ) производства НТФ «Вольта» (СПб.). Это универсальный компьютерный комплекс нового поколения, предназначенный для инверсионного вольтамперометрического анализа тяжелых металлов в питьевых, природных и сточных водах, а также в продуктах питания, биологических и других материалах. Высокая чувствительность, относительно низкая стоимость единичного анализа, возможность одновременного экспрессного (до 10 мин) определения нескольких элементов определяют растущий спрос на данный прибор. Пределы обнаружения металлов без концентрирования пробы составляют (мг/л): Сd, Рb, Вi - 0,0001, Нg - 0,00015, Сu - 0,0005, Zn, Ni -0,01. Стоимость данного средства не превышает 1700 у.е.

Средства определения растворенного кислорода

В дополнение к преобладавшим ранее на отечественном рынке эстонским оксиметрам AQUA-ОХY и портативным оксиметрам фирмы Наппа появились аналогичные средства отечественного производства: «АНИОН-410-Д» (около 1000 у.е.) и «Экотест 2000-БПК» (производства НПП «Эконикс»), который является одновременно и иономером. Диапазон измерения концентрации кислорода 0-20 мг/л с дискретностью 0,01. Стоимость последнего не превышает 320 у.е.

Анализаторы на кондуктометрическом принципе

Еще одной важнейшей  группой приборов, предназначенных  для количественного определения суммарного содержания солей в воде, являются малогабаритные кондуктометры типа «ЭКА-2М» (№16545-97 Госреестра СИ), производимые в Санкт-Петербурге, и известные кондуктометры фирмы «Наnnа» серии НI и мини-кондуктометры РWТ. Лабораторный кондуктометр «ЭКА-2М», обладая наилучшими показателями, способен экспрессно (до 5 с) измерять солесодержание в широком интервале значений по пяти диапазонам от 0,05 до 1000 мкСм/см. Стоимость прибора -не более 900 у.е. Более дешевые варианты кондуктометров (серии «АНИОН», «МАРК», КСЛ и др.) имеют стоимость от 330 до 900 у.е.

Прочие электроаналитические приборы

К другим типам ЭХ приборов, также широко применяемых в экологическом  мониторинге, относятся ХПК-анализаторы. Известный автоматизированный ХПК-метр («ЛЭК-Стандарт») в последнее время дополнен новым микропроцессорным измерителем ХПК «Экотест-120-ХПК» (НПП «Эконикс»). Последний прибор позволяет сократить время определения до 5-10 мин, делая данный анализ по-настоящему экспрессным. Ориентировочная стоимость -750 у.е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В конце XX века, породившего  невиданный ранее научно-технический  прогресс и экономический рост во многих странах, как расплата за это  сформировался устойчивый экологический  кризис, характерный наличием не только локальных, но и общеизвестных глобальных экологических проблем, ставящих под угрозу дальнейшее развитие цивилизации. Данной проблематике посвящено уже достаточно большое количество изданной научной и учебной литературы, в том числе и изданной в МНЭПУ, в которой вопросам экологического мониторинга (ЭМ) уделяется все больше и больше внимания.

Причина очевидна - для  успешной реализации экологической  политики и эффективного экологического управления в сложившихся условиях всем нужна достоверная, максимально  полная и своевременная информация о наличии и состоянии природных  ресурсов, о качестве окружающей среды (ОС) и ее загрязнении, а также о причинах и последствиях все чаще возникающих неблагоприятных, а то и чрезвычайных экологических ситуаций или даже экологических бедствий. Экологический мониторинг как раз и является средством для получения, обработки, хранения и отображения (передачи) такой информации, являющейся основой для прогнозов и, в конечном итоге, для выработки экологически безопасных и экономически эффективных решений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Унифицированные методы анализа вод / Под общ. ред. Ю.Ю. Лурье. М., Химия, 1971.

2. Новиков Ю.В. и др. Методы исследования качества воды водоемов. М., Медицина, 1990.

3. Перегуд Е.А., Горелик Д.О. Инструментальные методы контроля загрязнения атмосферы. Л., Химия, 1981.

4. Муравьева С.И., Буковский М.И., Прохорова Е.К. и др. Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны.Справочное изд. М., Химия, 1991.

6. Маистренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М., Химия, 1996.

7. Исидоров В.А., Зенкевич И.Г. Хромато-масс-спектрометрическое определение следов органических веществ в атмосфере. Л., Химия, 1982.

8. Карасек Ф., Кяемент Р. Введение в хромато-масс-спектрометрию / Пер. с англ. М., Мир, 1993.

9. Авгучь Т.В., Гудыно Т.В. и др. Концентрирование следов органических соединений. М., Наука, 1990.

10. Сониясси Р., Сандра П., Шлепчп К. Анализ воды: органические микропримеси. СПб. ТЕЗА, 1995.

11. http://ecodelo.org/