Методы наблюдения окружающей среды (контактные методы, дистанционные методы, биологические методы)

Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов окружающей среды необходимо располагать надёжными средствами и методами экологического контроля. Повышение эффективности контроля за состоянием природной среды может быть достигнуто повышением производительности, оперативности и регулярности измерений, увеличением масштабности охвата одновременным контролем; автоматизацией и оптимизацией технических средств контроля и самого процесса /1/.

Контактные методы контроля состояния окружающей среды представлены как классическими методами химического анализа, так и современными методами инструментального анализа.

Спектрофотометрическое определение фигурирует во многих областях для разных задач:

• •    подтверждает подлинность заявленного элемента/продукта,

• •    определяет доброкачественность изготовленного препарата,

• •    с его помощью находят радиоактивные элементы в водоемах,

• •    различать химические элементы во взвеси.

Применяется в биологических и геологических лабораториях, в целях радиационной безопасности (на АЭС, институтах и т.д.), промышленностях, где требуется знать химический состав продуктов и материалов /3/.

Преимущества спектрофотометрического метода:

• •    Хорошо подходит для определения состава инертных газов.

• •    Работает с низкими концентрациями – различает элементы, если их немного во взвеси.

• •    Можно добиться расширенной неопределенности на уровне 0,5-1,%.

• •    Применим как для высокого, так и для низкого содержания вещества в растворе.

• •    Простота.

Эмиссионный спектральный анализ один из наиболее распространенных методов элементного анализа вещества, основанный на регистрации атомных эмиссионных спектров с помощью специального прибора — спектрографа. Эмиссионный спектр состоит из набора очень узких линий, который определяется электронной структурой атомов и является характеристичным для каждого элемента. Интенсивность линий в спектре зависит от содержания атомов данного элемента в пробе /2/.

Газохроматографический метод основан на селективном разделении соединений между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна (жидкость, твердое тело), а другая подвижна (инертный газноситель). Метод позволяет определять ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями, анализировать смеси из десятков и сотен компонентов с близкими свойствами. Для проведения анализа используют хроматографы ЛМ-8МД5, JIXM-80, «Газохром-1109», «Газохром-3101», «Цвет» (модели 101—110), «Сигма-1» и др. Недостатком метода является то, что для придания летучести примесям необходимо использовать повышенные (до 350 °С) температуры.

Электрохимические методы основаны на измерении электрических параметров электрохимических явлений, возникающих в исследуемом растворе. Такое измерение осуществляют с помощью электрохимической ячейки, представляющей собой сосуд с исследуемым раствором, в который помещены электроды. Электрохимические процессы в растворе сопровождаются появлением или изменением разности потенциалов между электродами или изменение величины тока, проходящего через раствор /1,3/.

Контактные методы наблюдений и контроля за состоянием природной среды дополняются неконтактными (дистанционными), основанными на использовании двух свойств зондирующих полей (электромагнитных, акустических, гравитационных): осуществлять взаимодействия с контролируемым объектом и переносить полученную информацию к датчику. Принципы функционирования средств неконтактного контроля условно подразделяют на пассивные и активные. В первом случае осуществляется приём зондирующего поля, исходящего от самого объекта контроля, во втором производится приём отражённых, прошедших или переизлученных зондирующих полей, созданных источником. Неконтактные методы наблюдения и контроля представлены двумя основными группами методов: аэрокосмическими и геофизическими /2/.

Составной частью экологического мониторинга является мониторинг биологический, т.е система наблюдений, оценка и прогноза любых изменений в биоте, вызванных антропогенным факторами. Задача такого мониторинга – обнаружение, идентификация и определение концентраций загрязняющих веществ в биоте с использованием индикаторных организмов. Совершенно очевидно, что оценка экологической обстановки на территории в ходе формирования эффективной системы государственного экологического мониторинга невозможна без использования методов биодиагностики качества окружающей среды /3/.

Для получения объективной информации о состоянии и уровне загрязнения объектов окружающей среды необходимо располагать надежными методами анализа. Эффективность любого метода оценивается совокупностью показателей: селективностью и чувствительностью определения, воспроизводимостью получаемых результатов, экспрессностью выполнения анализа. Методы должны быть применимы в широком диапазоне концентраций загрязняющих веществ, включая их следовые количества в незагрязненных объектах фоновых районов /1/.