Использование электрохимических сенсоров для анализа водных вытяжек почв Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения Казахстана

В ходе изучения 25 км санитарно-защитной зоны Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения (ЧНГКМ) с учетом основных свойств растительности, характера розы ветров было заложено шесть стационарных пунктов контроля. Были отобраны пробы почв из гумусового горизонта (0 — 15 см) согласно методикам по ГОСТ 26423-03 — 26428-03 и проведен химический анализ катионно-анионного состава водной вытяжки почв. В отобранных образцах почв осуществляли определение pH, карбонатов, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, кальция, магния, натрия и калия. Проведенные исследования позволили установить нарушенность почвенного покрова среды обитания мезофауны в зонах промышленных объектов и на прилегающих территориях, что позволяет интерпретировать данные по динамике и составу мезофауны промышленных территорий ЧНГКМ.

Чинаревское нефтегазоконденсатное месторождение (ЧНГКМ)—одно из крупнейших месторождений углеводородного сырья ЗападноКазахстанской области, интенсивное развитие которого определяет необходимость изучения экологического состояния почвенного покрова, оказывающего влияние на почвенную мезофауну, в районах нефтедобычи и на прилегающих территориях.

Широкое применение в эколого-аналитическом контроле почв нашли физико-химические методы анализа, характеризующиеся высокой чувствительностью, селективностью и надежностью, позволяющие оценить нагрузку на почвенный покров в результате хозяйственной деятельности предприятий нефтегазодобывающего комплекса. Целью наших исследований стало изучение катионно-анионного состава водной вытяжки почв территории ЧНГКМ.

В ходе изучения 25 км санитарно-защитной зоны ЧНГКМ с учетом основных свойств растительности, характера розы ветров было заложено шесть стационарных пунктов контроля (10 х Ю м). Пробы почв отбирали из гумусового горизонта (0—15 см) согласно методикам по ГОСТ 26423-03 — 26428-03 [2] и проводили химический анализ почв в соответствии со стандартными и разработанными методиками. В отобранных образцах почв осуществляли определение pH, карбонатов, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, кальция, магния, натрия и калия. Для экспрессного определения ионного состава почв ЧНГКМ разработана методика последовательного определения pH, СО3 НСО3,

Серия * Биологические науки»

С1 методами прямой потенциометрии и потенциометрического титрования в одной пробе водной вытяжки почв с использованием в качестве индикаторного электрода — нового сенсора на основе полупроводникового материала из антимонида галлия (GaSb) [2]. Разработана методика определения сульфатов комплексонометрическим титрованием с применением GaSb-сенсора, характеризующаяся надежностью и простотой выполнения анализа. Полученные результаты сравнивали с таковыми для классических ионсе-лективных электродов: стеклянным, хлоридсе-лективным, медьселективным, Электродом сравнения во всех случаях являлся хлоридсеребряный электрод ЭВЛ-1МЗ, заполненный насыщенным раствором КС1.

Проведенные систематические эколого-аналитические исследования в 2003—2007 гг. показали, что в почвах зоны ЧНГКМ широко представлены ионные формы миграции веществ в виде анионов (SO2-, С1 , НСО3 ) и катионов (К+ Na+ Са2+, Mg2+), отмечено изменение pH почвы от слабощелочной (7,3) до нейтральной (6,4) реакции среды. Карбонаты не обнаружены. НСОэ-ионы варьируются в широких пределах от 3,1 до 48,8 мг / 100 г почвы. С1 -ионы относительно равномерно распределены во всех почвенных горизонтах, и их концентрация не превышает 14,4 мг / 100 г почвы. В анионном составе преобладает ион SO2- с колебанием значений концентрации в широких пределах — от 12 до 180 мг /100 г почвы. Установлено, что для почв ЧНГКМ характерно хло-ридно-сульфатное и сульфатное засоление.

В таблице приведены результаты определе- пикового электрода из GaSb и классических ионная анализируемых компонентов в водных вы- селективных электродов.

тяжках почв ЧНГКМ с помощью полупровод-

Таблица

Результаты определения некоторых компонентов в водной вытяжке почв ассоциации ковыля днепровского с ионселективными и полупроводниковым электродами (п — 4; Р = 0,95)

Использование полупроводникового электрода из антимонида галлия для анализа почв позволяет определять pH и содержание НСО3 , Cl , SO4 методами кислотно-основного, осадительного, комплексонометрического титрования, изменяя титранты и создавая необходимые условия для титрования, в то время как при использовании классических ионселективных электродов требуются три электрода с различными мембранами: стеклянный, хлоридселектив-ный и медьселективный соответственно. Электрод на основе антимонида галлия показал безупречность в работе, он не отравляется в сильно кислой среде по сравнению с классическими ионселективными электродами. Предложенные методики определения pH, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов с использованием единичного GaSb-сенсора отличаются экспрессностью, надежностью, простотой выполнения анализа.

Таким образом, проведенные исследования позволяют установить нарушенность почвенного покрова среды обитания мезофауны в зонах промышленных объектов и на прилегающих территориях, что позволяет интерпретировать данные по динамике и составу мезофауны промышленных территорий.

Поступила 22.12.08.