Научная статья на тему 'Использование электрохимических сенсоров для анализа водных вытяжек почв Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения Казахстана'

Использование электрохимических сенсоров для анализа водных вытяжек почв Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения Казахстана Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
80
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Савченко О. А.

В ходе изучения 25 км санитарно-защитной зоны Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения (ЧНГКМ) с учетом основных свойств растительности, характера розы ветров было заложено шесть стационарных пунктов контроля. Были отобраны пробы почв из гумусового горизонта (0-15 см) согласно методикам по ГОСТ 26423-03 26428-03 и проведен химический анализ катионно-анионного состава водной вытяжки почв. В отобранных образцах почв осуществляли определение рН, карбонатов, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, кальция, магния, натрия и калия. Проведенные исследования позволили установить нарушенность почвенного покрова среды обитания мезофауны в зонах промышленных объектов и на прилегающих территориях, что позволяет интерпретировать данные по динамике и составу мезофауны промышленных территорий ЧНГКМ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Савченко О. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Использование электрохимических сенсоров для анализа водных вытяжек почв Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения Казахстана»

ЁЙТ I Ё0£ I АА Г ЁА уёАеов I ОЁ 1 ЁхАЙЕЁб ЙА Г Й I В !А АЁВ А Г АЁЁдА А| А Шб АиСВ^АЕ Т I хА хЁ ГАВААЙЕ I А I ГАооАаА£1ЕМаАшАомА1 1 АйО I В I ^АА Г ЁВ ЕАдАбЙОА Г А

Т .А. Йаа^аГеТ

А оТаа ёдо+аТёу 25 ё! паТеоаЭТТ-дайеоТТе дТТй хеТаЭаапёТаТ ТаооааадТёТТааТ-паоТТаТ ТаПоТЭТжааТёу (хГАЕ!) п о+аоТ| ТпГТаГйо ПаТепоа ЭаПоёоаёиГТПоё, оа-ЭаёоаЭа ЭТдй ааоЭТа айёТ даёТжаТТ 0апои поаоёпаэтйо УоТёоТа ёТТоЭТёу. Айёё ТоТаЭаТй ТЭТай ТТ+а ёд аОЮпТаТаТ аТЭёдПоа (0—15 п!) пТаёапТТ ТаоТаёёа! ТТ АпяО 26423-03 — 26428-03 ё ТЭТааааГ Оё1ё+апёёе аГаёёд ёаоёТ п Т-аГёТ п ТаТ пТпоааа аТаТТе айоужёё ТТ+а. А ТоТаЭаТТйО ТаЭадоао ТТ+а Тпойапоаёуёё ТТЭа-ааёаТёа ЭГ, ёаЭапаоТа, аёаЭТёаЭапаоТа, оёТЭёаТа, поёибаоТа, ёаёиоёу, 1ааТёу, ТаоЭёу ё ёаёёу. 1ЭТаааатТйа ёппёааТааТёу ТТдаТёёёё опоаТТаёои ТаЭОяаиШи ТТ+ааТТТаТ ТТёЭТаа пЭаай ТаёоаТёу ТадТбаоТй а дТТао ТЭПйиёаПйО ТайаёоТа ё Та ТЭёёааа|эйёО оаЭЭёоТЭёуо, +оТ ТТдаТёуао ёТоаЭТЭаоёЭТааои ааТТйа ТТ аёТа-!ёёа ё пТпоаао ТадТбаоТй ТЭПйиёаПйО оаЭЭёоТЭёе хГАЕ1.

Чинаревское нефтегазоконденсатное месторождение (ЧНГКМ) — одно из крупнейших месторождений углеводородного сырья ЗападноКазахстанской области, интенсивное развитие которого определяет необходимость изучения экологического состояния почвенного покрова, оказывающего влияние на почвенную мезофауну, в районах нефтедобычи и на прилегающих территориях.

Широкое применение в эколого-аналитиче-ском контроле почв нашли физико-химические методы анализа, характеризующиеся высокой чувствительностью, селективностью и надежностью, позволяющие оценить нагрузку на почвенный покров в результате хозяйственной деятельности предприятий нефтегазодобывающего комплекса. Целью наших исследований стало изучение катионно-анионного состава водной вытяжки почв территории ЧНГКМ.

В ходе изучения 25 км санитарно-защитной зоны ЧНГКМ с учетом основных свойств растительности, характера розы ветров было заложено шесть стационарных пунктов контроля (10 х 10 м). Пробы почв отбирали из гумусового горизонта (0—15 см) согласно методикам по ГОСТ 26423-03 — 26428-03 [2] и проводили химический анализ почв в соответствии со стандартными и разработанными методиками. В отобранных образцах почв осуществляли определение рН, карбонатов, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, кальция, магния, натрия и калия. Для экспрессного определения ионного состава почв ЧНГКМ разработана методика последовательного определения pH, яп2-, Hqn-,

q| методами прямой потенциометрии и потенциометрического титрования в одной пробе водной вытяжки почв с использованием в качестве индикаторного электрода — нового сенсора на основе полупроводникового материала из анти-монида галлия (GaSb) [2]. Разработана методика определения сульфатов комплексонометриче-ским титрованием с применением GaSb-сенсора, характеризующаяся надежностью и простотой выполнения анализа. Полученные результаты сравнивали с таковыми для классических ионсе-лективных электродов: стеклянным, хлоридсе-лективным, медьселективным. Электродом сравнения во всех случаях являлся хлоридсеребря-ный электрод ЭВЛ4МЗ, заполненный насыщенным раствором KCl.

Проведенные систематические эколого-ана-литические исследования в 2003—2007 гг. показали, что в почвах зоны ЧНГКМ широко представлены ионные формы миграции веществ в виде анионов (Бп^-, Я1 , Няп-) и катионов ( К+, N3+ , Са2 + , Мд2 + ), отмечено изменение рН почвы от слабощелочной (7,3) до нейтральной (6,4) реакции среды. Карбонаты не обнаружены. Няп--ионы варьируются в широких пределах от 3,1 до 48,8 мг / 100 г почвы. Я1--ионы относительно равномерно распределены во всех почвенных горизонтах, и их концентрация не превышает 14,4 мг / 100 г почвы. В анионном составе преобладает ион Бп^- с колебанием значений концентрации в широких пределах — от 12 до 180 мг / 100 г почвы. Установлено, что для почв ЧНГКМ характерно хло-ридно-сульфатное и сульфатное засоление.

Йабёу «АёТёТаё-^пеёй Гаоеё»

61

В таблице приведены результаты определе- никового электрода из GaSb и классических ион-ния анализируемых компонентов в водных вы- селективных электродов. тяжках почв ЧНГКМ с помощью полупровод-

Таблица

Результаты определения некоторых компонентов в водной вытяжке почв ассоциации ковыля днепровского с ионселективными и полупроводниковым электродами (п = 4; Р = 0,95)

п УЭаааёуа! йе ем ЇТТаТо ОеоЭаТо КиоЭтёиТау 7 ао і аёёа ВадЭаа іоаТТау 7 ао і аёёа

уёаёоЭ і а е і ТоаТоЭаоёу, % уёаёоЭі а ёіТоаТоЭаоёу,%

pH YqЁ 7,3 ± 0,1 СаБЬ 7,4 ± 0,1

qn2-, 7а/100аЇТ+ай Н2Б0 4 YqЁ Топоопоаоао СаБЬ Топоопоаоао

Hqn-, 7а/100 а ЇТ+ай Н2Б04 YqЁ 14,6 ± 0,3 СаБЬ 14,6±0,3

СІ-, 7а/100 а ЇТ+ай ДдМ03 СІСУ 11,4 ± 0,3 СаБЬ 11,2±0,2

Бп2_, 7а/100а ЇТ+ай СиБ0 4 СиСУ 96,0 ± 4,0 СаБЬ 98,0 ± 3,0

Использование полупроводникового электрода из антимонида галлия для анализа почв позволяет определять рН и содержание Няп-Я1-, Бп4- методами кислотно-основного, осадительного, комплексонометрического титрования, изменяя титранты и создавая необходимые условия для титрования, в то время как при использовании классических ионселективных электродов требуются три электрода с различными мембранами: стеклянный, хлоридселектив-ный и медьселективный соответственно. Электрод на основе антимонида галлия показал безупречность в работе, он не отравляется в сильно-

кислой среде по сравнению с классическими ион-селективными электродами. Предложенные методики определения рН, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов с использованием единичного GaSb-сенсора отличаются экспрессностью, надежностью, простотой выполнения анализа.

Таким образом, проведенные исследования позволяют установить нарушенность почвенного покрова среды обитания мезофауны в зонах промышленных объектов и на прилегающих территориях, что позволяет интерпретировать данные по динамике и составу мезофауны промышленных территорий.

АЁАЁЁ I АВАОЁхАМЁЁЁ N'1^ I Е

1. Бурахта В. А. Новые электроды с мембранами на основе полупроводниковых соединений типа Ап^ / В. А. Бурахта // Ж-л аналит. химии. — 2003. — Т. 58, № 4. — С. 430—434.

2. ГОСТ 26423-03 — ГОСТ 26428-03. Почвы. Методы определения катионно-анионного состава водной вытяжки. — М., 2003. — 23 с.

Поступила 22.12.08.

62

ААЯОГЕЁ 1 ТЭаТапёТаТ оГёааЭпеоаоа | 2009 | 1 1

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.