CC BY
472
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 2 (32) 2015. с. 119-121.
УДК 504.75.05:54 : 544.723.21
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Евгения Юрьевна Шачнева Дарья Евгеньевна Арчибасова
ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», 414000, Россия, г. Астрахань, пл.Шаумяна, 1 evgshachneva@yandex.ru
методы определения, сточные воды, свинец.
Представлен обзор методов определения свинца и его производных в различных объектах окружающей среды и сточных водах промышленных предприятий различных сфер деятельности. Приведена их краткая характеристика, отмечены преимущества и практическое использование.
METHODS FOR DETERMINATION OF LEAD IN ENVIRONMENTAL OBJECTS
Shachneva Evgenia Yurievna Аrchibasova Darja Еvgenevna
Astrakhan State University 1, Area Shaumya, Astrakhan, 414000, Russia evgshachneva@yandex.ru
methods for the determination of water, wastewater, lead.
Presents an overview of methods for the determination of lead and its derivatives in various environmental objects and wastewater industrial enterprises of various spheres of activity. Given their brief description, the observed benefits and practical use.
Свинец относится к числу распространенных токсикантов. Растворимые соединения свинца при поступлении в водоемы со сточными водами в основном содержатся в толще воды, а нерастворимые - во взвешенном состоянии. Они не полностью осаждаются в отстойниках и оседают на дно рек, при этом в бытовых сточных водах содержание свинца составляет в среднем 0,48 мг/дм3. Металлический привкус воде придает содержание металла в 2 мг/дм3. При концентрации элемента в питьевой воде 0,042-1,0 мг/дм3 наблюдаются случаи отравления. Свинец способен накапливаться растениями и почвой. Концентрация свинца 0,1 мг/дм3 тормозит биохимические процессы самоочищения водоемов, а 0,5 мг/дм3 угнетает нитрификацию сточных вод. Концентрация свинца 1 мг/дм3 губительно действует на аэробные бактерии. Из общего содержания свинца в сточных водах 50 % оседает в отстойниках, затрудняя сбраживание осадка. Токсическое действие на микрофлору сооружений биологической очистки оказывает концентрация синица в сточных водах 5 мг/дм3 [1]. В связи с чем исследования в данной области чрезвычайно актуальны.
Известно изобретение, предназначенное для обнаружения и полуколичественного определения ионов свинца (II) в водных растворах и проведения экспресс-анализов проб вод природных водоемов и промышленных сточных вод в отрыве от лабораторной базы. Способ представляет собой процесс сорбции ионов Pb (II) из анализируемого раствора на твердый носитель (тканевый носитель), который помещают в анализируемый раствор с последующим
119
отделением жидкой фазы и обработкой органическим реагентом (1 -фенил-3-изопропил-5-(бензилбензимидазол-2-ил) формазан в виде этанольного раствора) в соотношении 0,032-0,158 мас.% от массы носителя. Обработанный носитель выдерживают на воздухе. Концентрацию ионов РЬ (II) определяют визуально, сравнивая интенсивность окраски с имитационной цветовой шкалой [2].
Помимо способа, описанного выше, для аналитического определения меди, свинца и кадмия в водах различного происхождения и молокопродуктах применяется способ, включающий контактирование пробы с цинкомом, предварительно нанесенным на высокоосновной анионит JRA-400 из водно-ацетоного раствора, и определение упомянутых элементов методом спектроскопии диффузного отражения при длинах волн 630 нм, 510 нм и 570 нм для меди, свинца и кадмия, соответственно [3].
Для экспресс определения содержания ртути, свинца, цинка и меди в почвах и биологических объектах используется способ, основой которого является разложение исследуемого материала в смеси хлористоводородной и азотной кислот в соотношении 1:3 с последующей обработкой УЗ в течение 2 -3 мин, с частотой 18 кГц и анализа полученного раствора. Увеличение экспрессности достигается за счет выбора оптимального минерализатора и сокращения времени воздействия УЗ [4].
Следующий способ заключается в том, что металлы совместно с ртутью извлекают в расслаивающуюся систему вода -антипирин-сульфосалициловая кислота - тиоцианат калия, формируют нижнюю фазу ионной органической жидкости, аликвоту которой наносят на поверхность графитового электрода, который помещают в трехэлектродную ячейку с 0,1 моль/л ^С^ без задержки подают потенциал накопления ртути -1,4 В в течение 30 секунд и затем в режиме анодной развертки регистрируют вольтамперограмму в квадратно-волновом режиме в пределах -1,20 до +0,20 В в виде пиков анодного окисления цинка, кадмия, свинца, меди. Изобретение позволяет определять малые концентрации цинка, кадмия, свинца и меди, что позволяет проводить мониторинг в природных водах [5].
Для определения цинка, кадмия, ртути, свинца, висмута и серебра можно использовать следующий метод. Он включает в себя пропитку фильтровальной бумаги дитизоном, высушивание, приведение индикаторной полосы в контакт с исследуемой жидкостью и регистрации изменения окраски индикаторной полосы, отличающийся тем, что после пропитки бумаги аммиачным раствором 0,5 -0,6 г/л дитизона и высушивании ее затем пропитывают (0,5 -0,8)-10"3 М водным раствором нитрата хрома при определении цинка, сульфатом цинка - кадмия, сульфатом меди - ртути, хлоридом европия - свинца, нитратом бария - висмута, германатом натрия - серебра. Перед приведением в контакт с исследуемой жидкостью индикаторную полосу заклеивают в полимерную пленку и погружают свободный конец индикаторной полосы в исследуемую жидкость, регистрируют изменение окраски при измерении длины окрашенной зоны индикаторной полосы, размеры индикаторной полосы (70-80)^(2-3) мм [6].
В качестве способа контроля за содержанием токсичных элементов, в том числе ионов свинца в сточных, промышленных и природных водных средах может быть использован метод непрерывного (мониторинга) и моментного контроля элементов. Способ осуществляется с помощью сорбентов с последующим анализом известными физико-химическими методами. В качестве сорбентов используются поликристаллические пленки халькогенидов и оксидов металлов толщиной 30 -2000 нм, нанесенные на инертную волокнистую или цельную основу, в качестве которой используют целлюлозу и ее производные, стекло, полимеры и другие материалы. Изобретение относится к области контроля сточных и промышленных вод и природных водных сред и может быть использовано (и предназначено) для непрерывного (мониторинга) и моментного контроля токсичных и радиоактивных элементов [7].
Рассматривается также способ атомно-абсорбционного определения свинца с электротермической атомизацией пробы с вольфрамовым спиральным атомизатором. После отбора пробы на спиральный атомизатор ее выдерживают при температуре окружающей среды в течение 10-100 с, после чего спираль с пробой погружают на 0,2-1,0 с в жидкость с удельным весом меньшим, чем у анализируемого раствора [8].
Можно выделить также и другой метод определения содержания металлов в пищевых продуктах, почве, воде и растительной продукции. Анализируемую пробу, в которой устанавливают рН 4-6, обрабатывают комплексоном, полученную суспензию пропускают через стеклянный фильтр, концентрат растворяют в ацетонитриле и разделяют полученные хелаты металлов в хроматографической колонке, заполненной сорбентом, с последующим детектированием в УФ-области. В качестве подвижной фазы применяют элюент состава ацетонитрил - буферный раствор (рН 5,4) - NaDЭДТК - хлороформ [9].
Исследования в данной области являются актуальными. Описанные способы определения свинца позволят разработать новые методики определения компонента в объектах окружающей среды, что позволит не только определять, но и способствовать уменьшению воздействия компонента на человека, животных, растения, а также на процессы самоочищения водоемов и работу очистных сооружений.
Литература
1.Шачнева Е.Ю. Воздействие тяжелых токсичных металлов на окружающую среду // «Научный потенциал регионов на службу модернизации». - Межвузовский сборник научных статей. - Астрахань. - ГАОУ АО ВПО «АИСИ». - №2 (3). - 2012. - С. 127-134.
2.Патент 2441232 С1 МПК G01N31/22 (2006.01), G01N21/78 (2006.01). Способ определения ионов свинца (II) в растворе / И.Г. Первова, Т.И. Маслакова, Г.Н. Липунова, Т.В. Скорых, И.Н. Липунов // № 2010132448/15; заявл. 02.08.2010; опубл. 27.01.2012.
3.Патент 2361660 С1 МПК В0П20/26 (2006.01), ШШ33/18 (2006.01). Способ концентрирования и определения меди, свинца и кадмия / С.Д. Татаева, У.Г. Бюрнаева, З.Г. Гасанова // № 2008122612/15; заявл. 04.06.2008; опубл. 20.07.2009.
4.Патент 2202783 С2 МПК 7 ШШ31/00, G01N1/28. Способ экспрессного определения тяжелых металлов в почвах и биологических объектах / Н.Н. Гончарова, Ю.А. Клюева, Т.В. Жиляева, Т.И. Утенкова, Г.Б. Недвецкая // № 2001102990/04; заявл. 31.01.2001; опубл. 20.04.2003.
5.Патент 2383014 С1 МПК МПК ШШ27/48 (2006.01). Экстракционно-вольтамперометрический способ определения цинка, кадмия, свинца и меди в природных водах / С.В. Темерев, О.Б. Логинова // № 2008138727/28; заявл. 29.09.2008; опубл. 27.02.2010.
6.Заявка 96112932 А МПК 6 G01N31/22. Об определении цинка, кадмия, ртути, свинца, висмута и серебра тест-методом / В.Г. Амелин // № 96112932/04; заявл. 01.07.1996; опубл. 20.10.1998.
7.Заявка 94026988 А1 МПК 6 G01N30/00. Способ контроля природных и сточных вод / Р.А. Юсупов, М.А. Даутов, В.С. Цивунин, В.С. Черных // № 94026988/04; заявл. 18.07.1994; опубл. 27.05.1996.
8.Заявка 94006459 А1 МПК 6 G01J3/42. Способ атомно-абсорбционного определения свинца в растворе / Ю.Б. Атнашев // № 94006459/25; заявл. 22.02.1994; опубл. 20.10.1995.
9.Заявка 2037824 С1 МПК 6 ШШ30/06. Способ одновременного качественного и количественного определения кадмия, свинца, цинка, никеля и меди / М.В. Соснина, С.М. Мотылева // № 93019316/25; заявл. 13.04.1993; опубл. 19.06.1995.
