Отбор проб снега для анализа
Отбор проб снега для анализа проводится специальными полихлорвиниловыми пробоотборниками с участков нетронутого снежного покрова на всю его мощность, не доходя 5 см до почвы во избежание загрязнения пробы грунтом. Каждая проба снега отбирается из пяти выемок (метод «конверта») на площади 1 м 2
. Частота отбора проб при мониторинге загрязнения снежного покрова – 1 проба приблизительно на 1 км 2
Снег анализируется в зонах влияния стационарных источников загрязнений и основных автомагистралей города, а также в фоновых участках. Пробы снега для анализа рекомендуют оттаивать при комнатной температуре в химических стаканах вместимостью 250 – 500 мл. В зависимости от определяемого компонента и метода определения полученную талую воду используют без фильтрования (ионометрические методы) либо после фильтрования (оптические методы). При определении очень малых концентраций загрязняющих веществ можно проводить их концентрирование методами экстрагирования, соосаждения, выпаривания и т.д
Определение кислотности снежного покрова
Кислотность снежного покрова оценивается величиной рН снеговой воды, измеренной рН-метром или универсальными иономерами разных марок в системе стеклянного и хлоридсеребряного электродов.
Аппаратура и реактивы
Иономер с хлоридсеребряным и стеклянными электродами.
Химические стаканы вместимостью 300-400 мл – 2 шт.
Химические стаканы вместимостью 150 мл – 2 шт.
Стандартные буферные растворы для калибровки стеклянного электрода.
Ход анализа
В два химических стакана вместимостью 300 – 400 мл перенести пробы анализируемого снега приблизительно по 200 г в каждый и поставить стаканы для оттаивания снега. Включить иономер и прогреть в течение 20 – 25 мин. Настроить прибор по двум буферным растворам. В стаканчики на 150 мл перенести по 50 мл талой воды и измерить рН раствора.
Сделать заключение о кислотности снежного покрова, степени загрязнения воздуха кислотными оксидами и их источниках.
Мониторинга загрязнения почв. Химические показатели почвенных процессов. Отбор проб почв
Цели мониторинга почв
Почва – открытая подсистема в геохимическом ландшафте, потоки вещества и энергии в которой связаны с приземной атмосферой, растительностью, с поверхностными и грунтовыми водами. Почвы регулируют процессы миграции веществ в ландшафтах, проявляя буферность в отношении загрязняющих веществ; кислые почвы могут нейтрализовать щелочные соединения, карбонатные – кислые выпадения (М.А. Глазовская, 1981). Значительная часть элементов, поступающих на поверхность почв с техногенными потоками, задерживается в верхнем горизонте почвы. Состав и количество удерживаемых элементов зависит от содержания и состава гумуса, кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий, сорбционной способности, интенсивности биологического поглощения. Остальные элементы проникают внутрь почвенной толщи за счет деятельности почвенной фауны. В целях мониторинга состояния почв Д.С. Орлов, Г.В. Мотузова, Л.А. Воробьев выделяют:
— прямые показатели загрязнения почв;
— показатели изменения свойств почв под действием загрязняющих веществ;
— показатели способности почв препятствовать загрязнению.
В отраслевом стандарте «Охрана природы. Номенклатура показателей оценки последствий загрязнения почв химическими веществами» (1988 г.) приведены следующие показатели загрязнения почв:
— общее содержание загрязняющих веществ;
— содержание подвижных (экстрагируемых) соединений загрязняющих веществ;
— мощность загрязненного слоя;
— подвижность органоминеральных соединений почвы и загрязняющих почву веществ;
— скорость миграции загрязняющих веществ в сопряженные компоненты биогеоценоза;
— кислотно-основная характеристика почвенной суспензии, общая кислотность;
— степень насыщенности почв основаниями;
— удельная электропроводность водных вытяжек;
— содержание подвижных соединений фосфора и калия;
— агрегатный состав почвы, микроагрегатный состав; водопроницаемость;
— активность почвенных ферментов;
— спектральный коэффициент яркости почв.
Химические показатели почвенных процессов делят на две группы:
— показатели направления процессов – профильное распределение соединений четырех элементов; элювиально-аккумулятивные коэффициенты, показатели накопления тяжелых металлов, коэффициент токсичности гербицидов и т.п.;
— показатели скорости процессов – скорости засоления, осолонцевания, потерь гумуса, загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др.
Отбор проб почвы
При экологическом мониторинге почв важным этапом является отбор проб для анализа. Отбор проб почвы производят в соответствии с ГОСТом «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа». Стандарт предназначен для контроля общего и локального загрязнения почвы в районах воздействия промышленных, сельскохозяйственных, транспортных и хозяйственно-бытовых источников загрязнения. Точечные пробы отбирают методом конверта, по диагонали или другим способом, исходя из того, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для генетических горизонтов. Объединенную пробу готовят из точечных проб. При определении в почве поверхностно-распределяющихся веществ (нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы) точечные пробы отбирают послойно на глубине 0; 5 см и 5; 20 см массой до 0,2 кг. При анализе загрязнения почвы легколетучими загрязнителями точечные пробы отбирают по всей глубине почвенного профиля и помещают в стеклянные емкости, закрывающиеся герметично крышками. Почву анализируют в день отбора проб. При невозможности быстрого анализа пробы хранят в определенных условиях, описанных в методиках. При необходимости длительного хранения (более месяца) в пробы добавляют консервирующие вещества, рекомендованные в методиках в каждом случае для конкретных веществ.
32. Химические методы, используемые при мониторинге почв
Некоторые химические методы, используемые при мониторинге почв
| Компонент | Метод | Принцип метода |
| Гумус | Метод Тюрина в модификации ЦИНАО | Основан на окислении гумуса почвы раствором K2Cr2O7 в серной кислоте и последующем титровании избытка дихромата стандартным раствором железа (II) |
| Хлорид ионы | Аргентометрия | Основан на титровании хлорид-ионов стандартным раствором AgNO3 в азотнокислой среде: Сl – + Ag + →AgCl¯↓ |
| Сульфат ионы | Комплексонометрия | Основан на осаждении сульфат-ионов хлоридом бария и титровании невступившего в реакцию Ba 2+ стандартным раствором комплексона III: Ba2+ + SO4 2 -→BaSO4¯↓ Ba 2+ + Y 4- →Ва Y 2- |
| Железо,в пересчете на Fe 3+ | Комплексонометрическое титрование | Основан на прямом титровании Fe 3+ комплексоном при рН 1,5 – 2,5 в присутствии сульфосалициловой кислоты |
| Общий азот | Метод Кьельдаля | Метод основан на озолении навески почвы концентрированной серной кислотой в присутствии катализатора – смеси сульфата калия, сульфата меди и селена, поглощении образовавшегося аммиака серной кислотой и титровании избытка серной кислоты стандартным раствором гидроксида калия |
| Кремний (валовое содержание) | Гравиметрия | Метод основан на осаждении кремниевой кислоты концентрированной HCl или желатином, прокаливании осадка в муфельной печи до постоянной массы при 1000 – 1200 0 С |
| Алюминий (III), общий | Комплексонометрическое титрование (метод вытеснения) | В анализируемый раствор добавляют избыток комплексона III при рН 5,5. При этом связываются в комплекс алюминий и другие (мешающие) катионы. Избыток комплексона оттитровывают раствором ZnCl2, результаты титрования не фиксируют. Затем в раствор добавляют фторид натрия. В результате конкурирующей реакции комплексообразования образуется устойчивый фторидный комплекс алюминия, эквивалентное алюминию количество комплексона III освобождается, его оттитровывают стандартным раствором соли ZnCl2 |
| Ca 2+, Mg 2+ (валовое содержание) | Комплексонометрическое титрование | Титрованием комплексоном III при рН 12,5 в присутствии индикатора мурексида определяется Ca2+. Титрованием комплексоном III при рН 10 с индикатором эриохромом черным Т определяется сумма Ca2+ и Mg2+ |
| Фосфор | Гравиметрия | Основан на осаждении фосфора в виде фосфорномолибденового аммония, переосаждении в виде Mg(NH4)PO4, прокаливании осадка, при этом осадок переходит в пирофосфат магния Mg2P2O7, по массе которого рассчитывают содержание фосфора |
| Карбонаты | Ацидиметрия | Основан на обработке навески почвы титрованным раствором хлороводородной кислоты. Избыток кислоты определяют титрованием стандартным раствором щелочи. По разности вычисляют содержание карбонатов |
| Карбонаты | Алкалиметрия | Основан на разрушении карбонатов кислотой, поглощении выделившегося CO2 раствором щелочи известной концентрации, осаждении карбонат-ионов хлоридом бария в виде ВаСО3 и титровании избытка щелочи стандартным раствором хлороводородной кислоты. По разности количества хлороводородной кислоты, затраченной на титрование в холостом опыте и на титрование пробы, вычисляют содержание карбонатов в почве |
| Щелочность почв (общая) | Ацидиметрия | Основан на последовательном титровании стандартным раствором HCl ионов CO3 2- в присутствии индикатора метилового оранжевого |
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Источник
Методика отбора проб снега
СОДЕРЖАНИЕ
1.3. Методика определения физических свойств талого снега и результат………………………………5
1.4. Методика определения химических свойств талого снега и результат……………………………..6
ВВЕДЕНИЕ
Круговорот воды в природе осуществляется за счет ее испарения и осаждения в виде атмосферных осадков (снега, дождя, града). При этом в атмосферу попадают сотни веществ, которые ранее отсутствовали в природе. Это атмосферные загрязнители – сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода (угарный газ), хлор, формальдегид. В некоторых случаях из двух или нескольких относительно неопасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения.
Снег очищает атмосферуот механических и химических загрязнений. После снегопада над городами пропадает смог, а это кислотные пары, выхлопные газы, аэрозоли и радионуклиды в различных формах. Правда, растениям, в отличие от нас, этот факт радости не прибавляет. Дело в том, что, тая весной, снег отдает все адсорбированные загрязнения в землю через талую воду. Главные источники загрязнения – тепловые электростанции, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт. Менее опасны станции, работающие на газе, более – на угле.[2,4].
Средняя продолжительность снежного покрова в нашей местности составляет более 6 месяцев. Он появляется преимущественно в начале октября, а начинает разрушаться в середине марта. Для того чтобы определить уровень загрязнения снежного покрова от источников загрязнения на территории села Дактуй, мы решили провести органолептический и химический анализ талого снега.
Данная тема исследования является актуальнойдля населения по многому ряду причин:
Ø учащиеся могут расширить свои знания о свойствах воды в природе;
Ø понимать, где необходимо заниматься строительством, лесопосадками, приусадебным хозяйством.
Проблема исследования: определение качественного состава талого снега.
Объект исследования: талый снег.
Предмет исследования: органолептические и химические свойства талого снега.
Цель исследования: выявить уровень загрязнения снежного покрова от передвижных и стационарных источников загрязнения.
Ø изучить специальную литературу по теме исследования;
Ø провести анализ талого снега по органолептическим и химическим показателям;
Ø выявить уровень загрязнения среды от источников загрязнения.
Гипотеза исследования: выпавший за зиму снег удерживает многие загрязняющие вещества.
| Этап | Содержание деятельности |
| Подготовительный | 1. Выявление и анализ проблемы. 2. Определение цели и задач работы. 3. Составление плана работы. 4. Выбор методов работы. |
| Деятельностный | 1. Сбор информации о талом снеге. 2. Изучение специальной литературы, связанной с темой исследовательской работы. 3. Выбор методик, которые возможно применить в условиях школьной лаборатории. 4. Проведение исследований по определению органолептических и химических свойств талого снега. 5. Определение основных источников загрязнения на территории посёлка. 6. Участие в школьной научно-практической конференции. |
| Аналитический | 1. Анализ и оценка собственной деятельности. 2. Планирование работы на будущее. |
Ø теоретические: анализ, синтез, сравнение, обобщение;
Ø практические: наблюдение, эксперимент.
Работа проводилась по методике А.С.Боголюбова и методике, описанной в учебно-методическом пособии под ред. Т.Я. Ашихминой.
Время проведения: февраль 2011 г.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалы исследования
В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется состав снежного покрова, поэтому были взяты пробы снега на анализ с разных участков на территории села Дактуй:
Площадка № 1 – в 5 метрах от котельной, работающей на угле;
Площадка № 2 – насыпь в 5 метрах от железнодорожного полотна;
Площадка № 3 – насыпь в 5 метрах от автодороги;
Площадка № 4 – в 50 метрах от школы; /школа находится от источников загрязнения на расстоянии 300 метров/
Площадка № 5 – на расстоянии 1 километрам от села /лес/.
Для контроля взяли чистую дистиллированную воду.
Методика отбора проб снега
Отбор проб снега в данной работе не является основным, а используется лишь для сравнения органолептического и химического состава талой воды с другими источниками воды.
Процедура отбора снега для анализов имеет свои особенности.
Чтобы данные были достоверными, в одном месте отбирают три пробы. Это делается следующим образом:
Ø Выбирается площадка для отбора проб, на которой можно построить треугольник со сторонами не менее 10 м (10-30 м).
Ø В вершинах этого треугольника размечаются квадраты со сторонами 1 м. Получается 3 таких квадрата.
Ø Снег собирается методом «конверта» в этих квадратах, т.е. пробы берут по углам квадрата (4 шт.) и в центре квадрата. Всего отбирают 5 проб с каждого квадрата, которые объединяют и используют для одного определения. Три квадрата в вершинах треугольника дают 15 проб, по 5 для каждого измерения.
Ø Снег берется почти на всю глубину залегания. Это делается для того, чтобы суммировать все загрязнения, накопившиеся за сезон в снегу. Снег отбирается либо цилиндром, либо лопатой или совком.
Все 15 проб складываются в чистый полиэтиленовый пакет. Следует иметь в виду, что объем собранного снега должен быть большим, учитывая, что когда снег растает, его объем уменьшится примерно в 10 раз. Поэтому, чтобы получить, например, 1 литр талой воды надо собрать около 10 литров снега (примерно ведро). [1]
1.3.Методика определения органолептических показателей талого снега /воды/
Для определения прозрачности проб талой воды в стеклянный цилиндр диаметром 3 см высотой 30 см наливается определенное количество воды, через которую просматривается шрифт (печатный текст). Сравнить каждую пробу с контрольным образцом – дистиллированной водой. Вода может быть прозрачной, слабо мутной, сильно мутной. Перед замером воду необходимо взболтать. Прозрачность зависит от количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения и определяется высотой столба воды в цилиндре, сквозь который начинают читаться буквы.
Для определения запаха в чистую широкогорлую колбу объемом 100 мл наливают исследуемую воду на 2/3 объема, прикрывают стеклышком, осторожно взбалтывают. Затем, сдвинув с колбы стеклышко, определяют запах воды. Интенсивность запаха воды (при 20° С не должна превышать двух баллов) определяем по пятибалльной системе таблицу 1, 2.
/см. приложение 1/
Содержание взвешенных частиц. Определяется фильтрованием воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка в сушильном шкафу до постоянной массы. Содержание взвешенных частиц (в мг/л) в испытуемой воде определяется по формуле: (M1-M 2) х 1000 / V, где М1 — масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц (г), М2 — масса бумажного фильтра (г), V — объем воды для анализа, в литрах. [3]
Источник
