ЭКСПРЕСС - КОНТРОЛЬ
КАЧЕСТВА ПРЕСНОЙ ПРИРОДНОЙ И ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Яковлева Г.В., Ишутин В.А., Стехин А.А., Рахманин Ю.А.

В настоящее время оценку качества пресной природной и питьевой воды проводят по нормативам, установленным СанПиН 2.1.4.559-96 хроматографическими, спектроскопическими, хроматомассметрическими методами и методами классической аналитической химии [1]. Все эти методы исключительно лабораторные. Они трудоемки и продолжительны во времени, из-за чего получаемые результаты можно уверенно отнести к разряду “постфактум”. При использовании данных методов необходимо проводить отбор, доставку к месту проведения анализов и подготовку проб. В процессе проведения анализов используется посуда, приспособления, редкостные и высокочистые реактивы. Для обслуживания подобной аппаратуры требуются специалисты соответствующей квалификации, а получаемые результаты зачастую нуждаются в независимой проверке.

Кроме того, по этим же причинам рассматриваемые методы нельзя использовать при оценке воды на фоновых уровнях концентрации в ней различных ингредиентов, которые обусловлены либо ее региональными особенностями, либо загрязнением от внешних источников.

Для экспрессного контроля качества воды в России и за рубежом в настоящее время используются приборы, например, “Флюорат-03” (Россия), Д-2000 (“НАСН”, США), которые не позволяют решать такие задачи в полном объеме из-за своей недостаточной чувствительности, сложности и многостадийности при подготовке проб и реактивов к анализу.

Для решения задач экспрессного контроля качества воды в лабораторных условиях и непосредственно на водоисточниках разработан хемилюминесцентный метод. Метод позволяет сократить стадии при подготовке проб и реактивов к анализу, количество используемых реактивов и в целом резко упростить процедуру анализа при достижении более высоких показателей по чувствительности и надежности определения.

В основу метода положена способность контролируемых в воде элементов и веществ инициировать хемилюминесцентный процесс или его ингибировать. Разработка теоретических основ данного метода базируется на представлениях о структуре воды как коллоидной системы, в которой ее химически-активные компоненты представлены униполярными ионкристаллическими ассоциатами [2], содержащими в себе одноименные анионы и катионы. Они образуются цепочечными жидкокристаллическими структурами льдов (льдами VI и VII при положительных температурах), в которых фрагменты адсорбированных молекул (анионы, катионы — ионасоциаты и молекулы — ассоциаты) существуют в виде поверхностных состояний атомов и ионов на кристаллах. Подобные структуры обязаны своему стабильному существованию силам внутриструктурного давления и дальнодействующим ван-дер-ваальсовым силам межмолекулярного притяжения и отталкивания [3].

Применительно к задачам контроля качества воды водоемов следует отметить, что при поступлении в водоисточники контролируемых ингредиентов цепочечные жидкокристаллические структуры подвержены долговременным изменениям, обусловленным их медленнотекущей надмолекулярной самоорганизацией. Структурно-динамические характеристики ассоциатов (химический состав, размеры, устойчивость и их термодинамические параметры) зависят от химических факторов, факторов окружающей Среды и электромагнитных излучений. Данные факторы являются неконтролируемыми и в процессе многостадийных операций анализа приводят к значительным ошибкам измерения концентраций в воде соединений, особенно катионов и анионов слабых кислот и оснований. Подобные ошибки сводятся к минимуму при проведении анализов воды без пробоподготовки в одну стадию, что достигается использованием экспрессных высокочувствительных хемилюминесцентных методик.

На основе одной из модификаций хемилюминесцентного метода разработан и сконструирован переносной прибор для инициирования и контроля интенсивности хемилюминеcценции. Прибор прошел государственное аттестование как средство измерения, и выпущена малая серия по заказам организаций Санэпиднадзора и Водоканала. Прибор размещен в кейсе типа “дипломат”, имеет массу — 3,5 кг, автономное питание от аккумулятора 10 В или от сети 220 В, 50 Гц.

По данному прибору разработаны и аттестованы методики для экспрессного контроля в пресной природной и питьевой воде остаточного активного хлора, микробов, катионов меди, железа, хрома и кобальта. Подготовлены к аттестации методики для экспрессного определения в воде ионов свинца, кадмия, мышьяка, ртути, цианидов, фенола и формальдегида.

Высокая селективность определения данных методом ингредиентов достигается стабилизацией их надмолекулярной структуры путем установления водородного показателя анализируемой пробы воды в пределах:

Cr+3 — 3.0±0.2; Co+2 — 2.0±0.2; Cu+2 — 5.0±0.2; Fe+2 — 6.0±0.2;

Pb+2 — 12.0±0.2; Mn+2 — 9.0±0.2.

Время определения искомого ингредиента в пробе составляет 1...5 минут при температуре анализируемой воды +3... + 350 С в условиях прямого воздействия солнечных лучей, пыли и тумана. Чувствительность метода — не хуже 0,1 ПДК. Для определения ингредиентов используется единый унифицированный реактив отечественного производства.

Используемая литература

  1. Методические указания по определению концентраций химических веществ в воде централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Сборник методических указаний. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.-112с.
  2. Стехин А.А., Яковлева Г.В., Ишутин В.А., Рахманин Ю.А. Вода как коллоидная система. Проблемы водоподготовки и водоотведения. Тезисы докладов научно-технического семинара. Франция, Париж, 22-29 июня 1997 г. 125с.
  3. Антонченко В.Я., Давыдов А.С., Ильин В.В. Основы физики воды.-Киев: Наукова думка, 1991. 667 с.
  Перейти к оглавлению   Milonic DHTML Menu

Powered by Яndex


ахщтшэу@Mail.ru Rambler's Top100 Rambler's Top100