Определение нитратов в речной воде потенциометрическим методом

Одной из актуальных задач современности становится охрана здоровья человека.А антропогенная деятельность человечества все больше отдаляет себя от природы и условий, которые способствовали формированию в процессе эволюции адаптационных механизмов организма. Человек становится зависимым от технического прогресса, испытывая давление созданных им самим условий. Вода – ценнейший природный ресурс, играющая исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. К одним из опасных загрязнителей водных источников относятся нитраты. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов, последние могут оказывать токсическое действие. Ненормальный ход функционирования природных экосистем и живых организмов вызывает избыточное количество нитратов, происходит снижение биологической ценности продукции и возрастает негативное воздействие на человека и животных [3].

Целью наших исследований являлось определение количественного содержания нитратов в речной воде с помощью нитратомера. Объектом контроля являлся водоем, из которого берется вода на технические нужды и на производство питьевой воды – река Ока Орловского района.

Причинами загрязнения питьевой воды является сброс сточных вод промышленными и сельскохозяйственными предприятиями в реку загрязняющие вещества. В результате в речной воде уменьшается количество растворенного кислорода, ухудшаются условия разложения органических веществ, которые интенсивно накапливаются, увеличивается концентрация азота, фосфора, различных металлов, хлорорганических и других вредных соединений. Нитраты – это соли азотной кислоты. В результате деятельности бактерий в водоемах аммонийные ионы могут переходить в нитрат-ионы, кроме того, во время гроз некоторое количество нитратов возникает при электрических разрядах – молниях. Повышенное содержание нитратов в поверхностных водоемах ведет к их зарастанию [1].

Процесс этот очень опасен для водоемов, так как последующее разложение биомассы растений израсходует весь кислород в воде, что приведет к гибели фауны водоема.

Азотосодержащие вещества входят в состав удобрений (нитраты NO3-, нитриты NO2- и аммонийные соли NH4+), почти всегда присутствуют во всех водах, включая 16

подземные, и свидетельствуют о наличии в воде органического вещества животного происхождения, являются продуктами распада органических примесей, образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, поступающих в нее с бытовыми сточными водами [2].

По нормам СанПиН ПДК в воде нитритов – 0,5 мг/л; нитратов – 50,0 мг/л.

Загрязнение воды нитратами может быть обусловлено как антропогенными причинами, так и природными. Наибольшие концентрации нитратов обнаруживаются в поверхностных водах, наименьшие – в глубоких скважинах. Очень важно проверять на содержание нитратов водопроводную воду в районах с развитым сельским хозяйством. Различают токсичность: первичную собственно нитрат-иона; вторичную, связанную с образованием нитрит-иона, и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов, возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма, подавляется кроветворная функция.

Повышенное содержание нитратов в воде опасно для здоровья людей. Это связано с ролью нитратов в синтезе нитрозаминов и нитрозамидов, которым свойственно мутагенное и канцерогенное действие и как следствие – повышению онкологической заболеваемости населения [5].

Количество нитратов в природных водах определяется воздействием комплекса факторов (биологические, гидрохимические, геоморфологические, климатические, физико-химические свойства почв водосборной территории).

В природных условиях количество нитратов не превышает 9 мг/л. Наибольшее количество (свыше 200 мг/л) нитратов находится в бытовых стоках и в стоках животноводческих комплексов. Существенному повышению количества нитратов в природных водах способствуют азотные удобрения [4].

Существуют различные методы и средства, с помощью которых можно определить содержание нитратов в воде. В аналитической химии известно несколько методов качественного определения нитратов и нитритов в растворе.

Нами использовался потенциометрический метод анализа, который является одним из наиболее эффективных способов определения содержания в воде неорганических веществ.

Потенциометрический метод – это метод качественного и количественного анализа, основанный на измерении потенциалов, возникающих между испытуемым раствором и погруженным в него электродом.

В данной работе для определения содержания нитрат-ионовбыл использован нитратомер «Микон», предназначенный для определения активности и концентрации ионов NO^- 3 .

В качестве измерительного электрода применялся мембранный ионоселективный электрод ЭЛИС-121NO 3 , в качестве электрода сравнения – хлорсеребряный электрод ЭСр-10103/3,5 [7].

Нитратомер имеет хорошие метрологические характеристики, прост и надежен в эксплуатации. На нитратомере за несколько секунд был сделан необходимый анализ, который показал реальное содержание нитратов в анализируемой среде. Содержание нитратов в речной воде не превышало санитарные нормы. Нитраты присутствуют в речной воде, являясь продуктом аэробного (происходящего в среде, содержащей кислород) окисления органических азотосодержащих веществ в водоемах [4].

Поверхностные источники характеризуются большими колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек в большей степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снега, а также от загрязнения ее поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий [2]. .