1.2.2.3. Средства контроля почв

Третьей из важнейших групп средств экоаналитического контроля является семейство приборов, предназначенных для анализа почв, донных осадков (иногда условно относимых к контролю вод), других твердых веществ, материалов и поверхностей. По сравнению с газоанализаторами и средствами анализа жидкостей, приборы контроля почв наименее распространены, что определяется не столько меньшей потребностью в них, сколько сложностью данного вида анализов. Так, известны только отдельные представители таких портативных средств для контроля почв, примеры которых (всего три отечественных и один импортный) представлены в известном справочном издании [51]. К их числу относятся внесенные в Госреестр СИ анализаторы ртути (типа УКР-1 производства МП «ЭКОН», Москва; РА-915 производства НПФАП «ЛЮМЭКС», СПб.;

ЭГРА-01 ФГУ НПП «Геологоразведка», анализатор ртути «Юлия-2», а также АМА-254 производства фирмы «LECO», Чехия).

Кроме того, в геологоразведке применяется рентгено-радиометричес-кий анализатор химических элементов РПП-105, основанный на рентге-но-флуоресцентном методе анализа.
По литературным данным, для массового контроля параметров состояния почвы применяются практически только универсальные лабораторные приборы стационарного типа с соответствующими официальными методиками, в числе которых выделяют лабораторные и портативные приборы, предназначенные для измерения концентрации загрязняющих веществ (3В), и приборы для контроля физико-химических, механических и микробиологических параметров почвы. Классификация этих средств является традиционной.

По данным справочника [51], на универсальных стационарных приборах лабораторного анализа могут реализовываться более 80 международных стандартов [72] и примерно столько же официальных отечественных методик выполнения измерений (МВИ) в почвах. Для реализации допущенных к применению при выполнении работ в области контроля загрязнений почв (в том числе 20 - по РД 52.18.595-96 [45]) методик применяются:

• фотометрические приборы - около 26% (22 методики);

• ААС или АЭС-спектрометры - около 21% (20 методик);

• хроматографы (ГЖХ, ИХ) - около 40% (18 методик);

• электрохимические (П, ПЛ, К) - около 11% (9 методик);

• титраторы (объемное титр.) - около 7% (6 методик);

• хромато-масс-спектрометры - около 5% (4 методики);

• ИК, ФЛ-спектрометры - по 2,5% (по 2 методики);

• остальные (РФА, весы и др.) - около 3-4% (3 методики).

Таким образом, анализ методов и лабораторных средств контроля почв показывает, что и в этом случае «лидерами» среди приборов остаются все те же фотометры, атомные спектрометры и хроматографы, которые в сумме обеспечивают более 70% всех количественных измерений.
Как и в предыдущих случаях, целесообразно определить минимальный перечень приоритетных 3В с точки зрения мониторинга почв и кратко охарактеризовать наиболее часто применяемые для этих целей средства экоаналитического контроля.

Характерно, что несмотря на «депонирующий» характер почв, накапливающих в себе 3В, поступающие из других сред, по сравнению с атмосферой или водами обычно отмечается значительно меньше подлежащих контролю загрязняющих веществ и других показателей загрязнения почв. Известны несколько официальных перечней нормируемых в почве веществ, в основном по линии Санэпидемслужбы и Госстандарта России. Это Перечень химических веществ в почве, по которым установлены ПДК и ОДК (№6229-91 [73]), дополнение №1 к нему - Перечень ОДК тяжелых металлов и мышьяка (ГН 2.1.7.020-94 [74]), а также два стандарта -ГОСТ 17.4.1.02-83 [75] и ГОСТ 17.4.2.01-81 (СТ СЭВ 4470-84). Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния.

В первом, главном перечне приводится 108 значений ПДК и 70 - ОДК, а во втором - дополнительно еще 6 величин ОДК веществ в почве, что в сумме составляет около 180 нормируемых веществ. В основном это разнообразные пестициды (примерно 140), относительно полезные для почвы вещества - минеральные удобрения (около 10), 10 тяжелых металлов (Рb, Сd, Нg, Сr, Сu, Ni, Со, Мn, Zn, V), мышьяк (Аs), сурьма (Sb)), некоторые неорганические анионы (нитраты, сульфаты, фосфаты, хлориды, фто-риды), сера и сероводород, а также более 10 органических соединении, не относящихся к числу ядохимикатов (ацетальдегид, бензин, бензол, изопропилбензол, о-, м- и n-ксилолы, стирол, толуол, формальдегид) и другие.

Если обратиться к перечням уже существующих методик и просуммировать количество указанных в них веществ, то получается следующее. Список методик количественного химического анализа почв (в том числе сельхозугодий), допущенных к применению по РД 52.18.595-96 [45], включает около 30 веществ или их групп. В аналогичном перечне известного справочного пособия «Экометрия» [51] можно обнаружить уже более 90 веществ, гигиенически нормируемых в почве и обеспеченных методиками анализа.

Сопоставление перечней нормируемых веществ в воде и в почвах показывает их достаточно существенное совпадение. При этом «водный» перечень значительно больше и практически полностью «накрывает» почвенный. Разница отмечается по группе пестицидов и других «супертоксикантов», а также по ненормируемым в почве (и нормируемым в воде) нескольким десяткам других загрязняющих веществ. Таким образом, сводный перечень приоритетных при контроле почв 3В составляет, по нашему мнению, примерно 30 веществ.

Анализируя отдельные образцы приборов и комплектов для контроля почв, в первую очередь следует отметить те из них, которые применяются при поиске мест наибольшей загрязненности и для «оконтуривання» загрязненных участков (первая стадия технологического цикла). Речь идет о быстродействующих универсального типа приборах, измеряющих содержание или сигнализирующих о наличии 3В в паровой фазе. Примером такого прибора, в частности, является фотоионизационный анализатор почвенных газов ЕСОРRОВЕ 4 производства фирмы «RS DYNAMICS» (Чехия), пока редко используемый в России. Как и отечественные приборы типа «Колион» (см. 1.2.2.1), он способен с высокой чувствительностью (до 0,01 ррm) измерять концентрации более чем 100 (принципиально - до 1000) легколетучих органических соединений и некоторых неорганических веществ, обладающих окислительно-восстановительными свойствами.

Наличие в памяти прибора внутренних калибровок позволяет за время, не превышающее 2 мин, получить результат, который может быть считан по показывающей шкале или на экране сопрягаемого портативного компьютера. Отстройка нуля (с учетом «остаточной памяти» датчика) осуществляется автоматически, что значительно повышает надежность результатов, а быстродействующая интегрирующая измерительная схема позволяет настроенному прибору работать в циклическом режиме со скоростью 1 образец в секунду. При этом на дисплее компьютера возможно построение трехмерной модели распределения 3В в приземном слое над исследуемым рабочим участком почвы. Для изучения газов в толще почвы прибор снабжается специальным щупом-пробоотборником.

К сожалению, прямых отечественных аналогов данному прибору не известно. Выше названные приборы серии «Колион» позволяют решать лишь часть выполняемых монитором ЕСОРRОВЕ 4 задач (определение уровня и глубины загрязнения в приземном слое и глубину проникновения 3В в почву по паровой фазе в специально пробуриваемых шурфах).

Другой группой средств, применяемых для контроля почв, являются портативные полевые лаборатории. К ним относятся, например, портативная лаборатория DREL/2010 в комплектации для анализа почв (ориентировочная цена - до 7 000 у.е.), а также портативный измерительный комплект NРК-1 (около 1 000 у.е.).

Примерно такая же ситуация складывается и с обеспеченностью техническими средствами второй стадии технологического цикла контроля - отбора проб почвы. Отечественная промышленность не выпускает специальных пробоотборников для почвы, поэтому чаще всего используются простые самодельные устройства (типа ручного бура, совков и т.д.) или дорогие зарубежные образцы.

Так, известно оборудование для ручного отбора проб производства голландской фирмы Eijkelkamp (от 400 до 3 000 у.е.), в комплект которого входит набор буров для различных видов почв (в т.ч. сложных - каменистых и вязких), наращиваемые стержни (для бурения на глубину до 8-10 м) и специальная рукоятка.

Что касается последующих стадий - пробоподготовки и количественного анализа проб почвы, то их приборное оснащение мало чем отличается от аналогичного при контроле вод (см. предыдущий раздел).
Среди портативных приборов для целей группового экспресс-анализа почв на содержание в них элементов наиболее приспособлены рентгено-флуоресцентные спектрометры (РФС), иногда их называют РФ-анализаторы (РФА). Известно несколько типов РФС, наиболее дешевыми из которых являются приборы серии «СПЕКТРОСКАН» (№13422-97 Госреестра СИ) производства НПО «Спектрон» (Санкт-Петербург). Наиболее дешевая модель «СПЕКТРОСКАН-U» (около 14 000 у.е.) позволяет с высокой точностью определять более 70 тяжелых элементов в интервале от Са до U. Более дорогая (до 43 000 у.е.) и высокочувствительная лабораторная модель «СПЕКТРОСКАН-V» позволяет определять в интервале от Nа до U более 80 элементов. Для контроля параметров окружающей среды с помощью этих приборов разработаны и аттестованы специальные методики, в том числе для определения валового содержания металлов в порошковых пробах почв (МВИ №2420/201-97/201) с чувствительностью порядка 0,7-1,0 м кг/см2 анализируемой поверхности.

Производители в Москве (НПФ «АналитИнвест» совместно с АООТ «НПО Химавтоматика» и предприятием ООО «ИНЛАН») поставляют для комплектации стационарных и передвижных химических лабораторий новый вид средств измерения, представляющий собой совокупность технических средств, методического и программного обеспечения - химико-аналитические комплексы (ХАК) - рентгено-флуоресцентный, спектрально-оптический, газо - и ионохроматографический, включенные в Госреестр СИ. В частности, рентгено-флуоресцентный комплекс «ИНЛАН-РФ» (ТУ 4215-001-18044127) позволяет с помощью специальной аттестованной методики (МВИ 2420/31-97) при относительной погрешности ± 25% определять в почве 8 наиболее распространенных тяжелых металлов (Сг, Мn, Со, Ni, Сu, Рb, Нg, Zn) с чувствительностью 1-1500 мг/кг. Стоимость РФ-ХАК, размещаемого на отечественной многоцелевой автомобильной экоаналитической лаборатории «Экомобиль», ориентировочно составляет 23-25 тыс. у.е. Известны и более дешевые портативные РФ-спектрометры: РФА «ЭЛАН» (стоимость от 18 000 у.е.) и «ПРИМ-1М» (стоимость от 21 000 у.е.).

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Почвы – важнейший компонент биосферы. Основными функциями почвенного покрова являются: биоэкологическая; биоэнергетическая; фиксации азота и образования белков; активного агента в глобальных биогеохимических циклах основных химических элементов; выветривания; гидрологическая; метеорологическая. Эти функции определяют многие взаимосвязи в...
Почва по сравнению с воздухом и водой является более консервативной средой, и процесс самоочищения почв происходит очень медленно. Поэтому за период времени от 1 года до 5 лет и, возможно, за больший период (особенно на обширных территориях) можно лишь с определенной степенью вероятности утверждать (кроме отдельных исключений) об изменениях...
По состоянию на декабрь 2009 г. в России зарегистрировано более 900 пестицидных препаратов, представляющих собой как химические вещества и их смеси, так и препараты биологического действия. В основе этих препаратов – 240 действующих веществ пестицидов. По данным Минсельхоза России, в 2008–2009 гг. замедлился рост применения...
Горный хребет Кузнецкий Алатау в Кемеровской области: природа, животные и птицы. «Природа может обойтись без человека, а он без нее — нет.» Али Апшерони, гуманист и миротворец.   Это видео — путешествие в расположенные совсем недалеко от промышленных районов Кемеровской области нетронутые уголки дикой природы. Здесь текут кристально чистые реки, наполняя главную водную артерию региона — реку Томь. Воздух прозрачен и лечебно свеж. Между прочим, изначально реки...
Неофициальный адаптированный перевод эссе Греты Тунберг “The science is as solid as it gets” из сборника “The Climate Book” (Издательство Penguin Random House, 2022 г.).  Поразительная климатологическая стабильность эпохи голоцена позволила нашему виду — Homo sapiens — превратиться из охотников-собирателей в земледельцев. Голоцен начался около 11 700 лет назад, когда закончился последний ледниковый период. За этот относительно короткий промежуток времени...
15 декабря 2022 года Реки без границ и еще 89 общественных экологических организаций из Азии, Африки, Латинской Америки и всего мира призвали китайские власти и участников защищать биоразнообразие и людей в своих зарубежных инвестициях. Поскольку Китай председательствует на 15-й Конференции сторон Конвенции о биологическом разнообразии (CBD COP), которая проходит в этом месяце, гражданское общество и затронутые проектами местные сообщества выразили обеспокоенность тем, что многие кита...
18+ НАСТОЯЩИЙ МАТЕРИАЛ (ИНФОРМАЦИЯ) ПРОИЗВЕДЕН, РАСПРОСТРАНЕН И (ИЛИ) НАПРАВЛЕН ЛИСИЦЫНЫМ ДМИТРИЕМ ВАСИЛЬЕВИЧЕМ, ЯВЛЯЮЩИМСЯ РУКОВОДИТЕЛЕМ РЕГИОНАЛЬНОЙ ОБЩЕСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ВАХТА САХАЛИНА», ВКЛЮЧЕННОЙ В РЕЕСТР ИНОСТРАННЫХ АГЕНТОВ Эковахта защищала природу Сахалина и экологические права граждан с 1995 года. 27 лет мы трудились ради сохранения лососей и медведей, нерестовых рек и таежных лесов, косаток и белух, редких растений и исчезающего тайменя, чистого воздуха...
Чарльз Дарвин считал, что эволюция создала «бесконечные формы самых красивых». Это хорошее мнение, но оно не объясняет, почему эволюция продолжает создавать крабов. Ученые давно задавались вопросом, есть ли пределы тому, что может сделать эволюция, или Дарвин был прав. Истина может лежать где-то посередине. Хотя кажется, что не существует потолка для числа видов, которые могут эволюционировать, могут быть ограничения на количество основных форм, в которые эти виды...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
1 год 8 недель назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 261,636 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

1 год 10 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 261,636 |

Thank you, your site is very useful!

1 год 10 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 261,636 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

1 год 39 недель назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 261,636 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

1 год 10 недель назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 4,085 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 02.02.23 | Тип: Новость

Главные экологические новости на текущий день в новом выпуске Обзора Международного Социально - экологическо...

размешен 02.02.23 | Тип: Статью

Исследование ученых из Университета Британской Колумбии и Университета Виктории показало, что даже два часа воздействия выхлопных газов дизельного двигателя изменя...

размешен 02.02.23 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 01.02.23 | Тип: Новость

Вести сообщества Хранителей Природных Территорий.

 

...

размешен 01.02.23 | Тип: Новость

Главные экологические новости на текущий день в новом выпуске Обзора Международного Социально - экологическо...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал