Методика оценки газового состава атмосферного воздуха.

При проведении санитарного и экологического контроля атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны для определения химических и механических примесей в настоящее время используются разнообразные приборы.

Для оценки загрязнения воздуха используют способы:

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ проводят с использованием хроматографических, масс-спектрального, спектрального, электрохимического методов анализа загрязнения атмосферного воздуха.

Хроматографические методы анализа загрязнения атмосферного воздуха. Их сущность заключается в распределении, качественном обнаружении и количественном определении компонентов воздушной смеси с помощью специальных устройств - хроматографов. Они наиболее эффективны при определении сложных примесей в воздушных пробах. Эту группу методов (в зависимости от цели определения определенных примесей) образовывают:

– газовая хроматография (метод исследования прием микропримесей улетучивающихся органических соединений). Реализуют его с помощью газового хроматографа. Распределение летающих веществ в газовом хроматографе происходит в определенной последовательности. С помощью небольшого стеклянного шприца вводят пробу с одного конца длинной узкой хроматографической колонки (трубка длиной 0,9 - 3,0 м и диаметром 0,25 - 50 мм), через которую идет газ-носитель, т.е. инертный газ, который проходит через колонку с постоянной скоростью и выносит компоненты пробы, которые появляются на выходе в зависимости от времени пребывания их в колонке. Распределение компонентов газа происходит за счет твердого или жидкого адсорбента (неподвижной фазы), который находится в колонке. Благодаря абсорбции отдельных компонентов на активных центрах абсорбента или их растворения в неподвижной фазе (в зависимости от физических свойств компонентов смеси) одни из них продвигаются быстрее, а другие - медленнее, что дает возможность различать их на выходе, используя соответствующий детектор. Вследствие этого получают хроматограмму - зональное распределение компонентов. На ее основе выделяют и анализируют отдельные вещества пробы;

– жидкостная хроматография (метод, который имеет эффект при анализе проб воздуха, загрязненного примесями токсичных органических соединений (полициклических ароматических углеводов, пестицидов и др.) разных концентраций). Принцип работы установок жидкостной хроматографии аналогичен газовым;

– ионно-жидкостная хроматография (метод определения микропримесей, способных к вступлению в реакции органических и неорганических соединений). Суть метода, принцип работы установок тождественны двум предыдущим;

– пламене-ионизационный метод (с его помощью определяют суммарное количество углеводородов). Определение с его помощью осуществляют введением газообразной пробы в пламя водорода, которое находится между электродами с напряжением в несколько сотен вольт. При отсутствии примесей возникает очень малое напряжение ионизации (10^-12 - 10^-13 А). Вследствие попадания в водородное пламя газообразной примеси, которая содержит углеводород, в пламени возникают ионы, которые направляются к дополнительному электроду. Напряжение ионизации, которое возникает, (10^-7 - 10^-12 А) усиливается электрометрическим усилителем постоянного тока и регистрируется самопишущим прибором. Использование пламене-ионизационного метода для определения компонентов пробы после их распределения с использованием газовой хроматографии помогает различать имеющиеся в пробах воздуха углеводороды и определять их количество. Благодаря пламене-ионизационному методу устанавливают только суммарное количество имеющихся углеводородов, однако он не дает возможности различать вещества.

Масс-спектральный метод анализа загрязнения атмосферного воздуха. Используя его, осуществляют количественный и качественный анализы всех соединений, которые есть в пробе. Этот метод заключается в ионизации газообразной пробы путем электронной бомбардировки, после чего ионы подвергают действию магнитного поля. В зависимости от массы и заряда иона отклонение проходит с разной скоростью и по разным траекториям, которое дает возможность определить все имеющиеся соединения и их концентрации в пробе.

Спектральные методы, анализа загрязнения атмосферного воздуха. Эти методы наиболее эффективны при исследовании качественного и количественного состава загрязнения воздуха. Их сущность состоит в определении состава и строения вещества по его спектру, который определяется по длине волны электромагнитным излучением. Спектральный анализ дает возможность установить элементный, нуклидный и молекулярный состав вещества, его строение (атомно-эмиссионный спектральный анализ), определить концентрации вещества по поглощению слоем атомной пары элемента монохроматического резонансного излучения (атомно-абсорбционный спектральный анализ).

Одним из наиболее доступных спектральных методов анализа воздуха является колориметрия, сутью которой является измерение ослабления светового потока вследствие выборочного поглощения света веществом в видимом участке спектра. Определяемый ингредиент переводят в закрашенное соединение с помощью специфической химической реакции, потом определяют интенсивность цвета раствора. Если вещество поглощает в видимом участке спектра, срок анализа уменьшают, поскольку исчезает необходимость получения закрашенного раствора.

Активно используются и ленточные фотоколориметрические газоанализаторы, в которых взаимодействие определяемого вещества и реагента происходит на бумажных, тканевых или полимерных лентах. Ленточные анализаторы, по сравнению с жидкостными, более чувствительные, более простые в работе, не требуют времени на предварительное приготовление раствора.

К спектральным методам относится также ультрафиолетовая (УФ) и инфракрасная (ИК) спектроскопия. В УФ-участке чаще всего анализируют ароматические соединения, неорганические вещества (SO₂, NO₂, Нg). По сравнению с колориметрией этот метод чувствительней, но недостаточно селективный, поскольку большое количество органических соединений имеют в УФ-участке спектра широкие полосы поглощения, которые могут перерываться. Это снижает точность измерений, а иногда делает невозможным анализ многокомпонентных смесей. Метод ИК-спектроскопии обеспечивает идентификацию и количественное определение промышленных загрязнений органического и неорганического происхождения.

Более чувствительным определением небольших следов органических и неорганических примесей в воздухе является люминесцентный метод анализа, который основывается на принципе возбуждения молекул SO₂, NO₂, Cl₂ облучением с длиной волны, характерной для поглощения этих соединений в видимом и УФ-участке спектра. Возбуждают флюоресценцию лазерами и высокоинтенсивными газоразрядными лампами, а длину волны измеряют светофильтрами.

С появлением ядерных источников излучения, наделенных монохроматичностью, высокой спектральной мощностью и направлением облучения, распространились активные методы зондирования атмосферы в горизонтальном направлении – до нескольких десятков километров в видимом, УФ- и ИК-диапазоне электромагнитного спектра.

Электрохимические методы анализа загрязнения атмосферного воздуха. Широко применяют эти методы при систематическом контролировании состояния загрязнения атмосферного воздуха и воздуха рабочих зон, в лабораториях АЭС и лабораториях сети наблюдений Госкомгидромета.

Наиболее распространены в анализе атмосферных загрязнений кондуктометрические и кулонометрические методы. Сущность кондуктометрического метода состоит в измерении электропроводимости анализируемого раствора. Электропроводимость раствора обеспечивается ионами веществ, способными диссоциировать в определенных условиях, и зависит от концентрации ионов в растворе и их подвижности. Кондуктометрический метод не требует использования сложной аппаратуры, есть высокочувствительным, быстродействующим, выполняется компактной аппаратурой.

Кулонометрия является безэталонным электрохимическим методом относительно высокой точности и чувствительности. Она состоит в определении электрического заряда, необходимого для осуществления электрохимического процесса выделения на электроде или создание в электролите вещества, по которому анализируют исследуемую пробу.

Широкий спектр методов оценки загрязнений атмосферы является гарантией того, что можно с высокой точностью определить качественные и количественные характеристики веществ и смесей, имеющихся в воздухе.

13.Методика определения экскреции витамина С с мочой.