Способ определения органического загрязнения природных вод

 

Использование: защита водных бассейнов от загрязнения органическими веществами. Сущность изобретения: отбирают и анализируют пробы воды при этом отбирают две пробы, первую с захватом поверхности 300-500 см² и приповерхностного слоя на глубину до 0,1 м, вторую пробу отбирают в той же точке водоема под поверхностью на той же глубине и по соотношению результатов анализа двух проб судят о величинах свежего и накопленного загрязнения органическими веществами. 1 табл.

Изобретение относится к области экологии, в частности к защите водных бассейнов от загрязнения органическими веществами (ОВ), и может быть использовано при проведении геохимических поисков нефти и газа.

Известен способ определения органического загрязнения природных вод, основанный на оценке люминесценции пробы воды (а. с. СССР, кл. G 01 N 21/66, N 1481652, 1989). Недостатком способа является возможность оценки только суммы ОВ и только в слое воды, без определения поверхностных загрязнений.

Наиболее близок к предлагаемому способу определения содержания ОВ в природных водах, включающий экстракцию пробы органическими растворителями и оценку техногенных загрязнений по составу битумоида (Т. П. Кудрявцева, Е. Е. Юдович, В. А. Конотопов "Геохимические исследования органического вещества донных осадков и природных вод с помощью экспресс-методов анализа", в кн.: Комплексные геохимические нефтегазопоисковые исследования субаквальных площадей. Л., 1985, с. 52-62).

Согласно способу величина и тип техногенных загрязнений могут быть оценены по результатам анализа группового состава битумоида хроматографическим методом. При этом невозможно раздельное определение свежего и накопленного загрязнений в водах, поскольку не предусматривается отбор пробы с поверхности воды и выделение ОВ, загрязняющего поверхность. Отбор пробы из придонной части водоема представляет информацию только о накопленном загрязнении. Достоверная информация о свежем загрязнении не может быть получена, поскольку органические вещества, недавно попавшие в воду, могут растекаться по поверхности воды в виде тонких пленок.

Цель изобретения - раздельное определение величин и типов свежего и накопленного загрязнений.

Поставленная цель достигается тем, что отбирают две пробы воды в одной точке водоема, при этом одну пробу отбирают под поверхностью воды на глубине до 0,1 и объемом 0,5-5,0 л, а вторую пробу отбирают с захватом поверхности воды площадью 300-500 см² и приповерхностного слоя до глубины 0,1 м, объемом 0,5-5,0 л, оценку степени загрязнения производят по соотношению содержаний и групповых составов органических веществ в двух пробах.

Вода первой пробы не содержит поверхностных органических веществ, но имеет растворенные, эмульгированные и другие органические вещества, находившиеся в слое воды. Глубина отбора обеих проб одинакова и определяется площадью поверхности второй пробы и объемом проб, составляющем 0,5-5 л. Объем отбираемых в одной точке водоема двух проб одинаков.

Фиксирование площади поверхности второй отбираемой пробы обеспечивает одинаковые условия отбора серии проб и позволяет оценивать загрязнение поверхности ОВ количественно и корректно сравнивать результаты анализа разных проб.

В пробах проводят экстракцию битумоида хлороформом и определяют групповой состав экстрагированных органических веществ известными методами. По разности содержаний сумм ОВ в пробах 1 и 2 и по соотношению групповых составов ОВ судят о величинах и типах накопленного загрязнения в слое воды (проба N 1) и свежего загрязнения на поверхности воды (проба 2).

При проведении операций по предлагаемому способу в заявляемых условиях относительная погрешность определения содержания ОВ составляет в пробе 1 2-3%; в пробе 2 8-33% (см. примеры 1, 2, 3, 4, 5 в таблице).

По сравнению с известным способом (пример 6) отбирается проба воды с захватом поверхности и контролем площади и глубины отбора, что позволяет раздельно определять свежее и накопленное загрязнения.

Снижение объема отбираемых проб ниже 0,5 л приводит к возрастанию относительной погрешности определения содержания ОВ в пробе 1 (пример 7).

Возрастание объема отбираемых проб свыше 5 л невозможно при соблюдении заявляемых требований по глубине и площади поверхности.

Сокращение площади поверхности пробы 2, захватываемой при отборе, снижает содержание ОВ поверхности в суммарном содержании ОВ в пробе 2. Поскольку абсолютная ошибка определения ОВ в пробах 1 и 2 остается неизменной, а содержание ОВ на поверхности пробы 2 определяется вычитанием, при этом возрастает относительная погрешность определения величины ОВ на поверхности пробы 2 (пример 8).

Повышение площади поверхности выше 500 см² нецелесообразно, поскольку не приводит к снижению относительной погрешности определения ОВ и в то же время затрудняет отбор проб известными пробоотборниками (пример 9).

Увеличение глубины отбора свыше 0,1 м снижает вклад поверхностного ОВ в суммарное содержание ОВ пробы 2. Повышается относительная погрешность определения величины ОВ на поверхности пробы 2 (пример 10).

Действие способа может быть пояснено примером.

П р и м е р 1. Отбирают пробу 1 под поверхностью воды на глубине до 0,1 м объемом 0,5 л. В той же точке водоема отбирают пробу 2 с захватом площади поверхности 300 см² объемом 0,5 л. В обеих пробах проводят холодную экстракцию хлороформом и определяют групповой состав хроматографическим методом. По разности суммарных содержаний ОВ в пробах 1 и 2 определяют содержание ОВ на поверхности пробы 2. По соотношению содержаний отдельных групп ОВ в пробах 1 и 2 определяют групповой состав поверхностного ОВ пробы 2. Судят о величине и типе свежего загрязнения по показателям для поверхности пробы 2, а о величине и типе накопленного загрязнения по показателям пробы 1.

Согласно предлагаемому способу не требуется выделять отдельно поверхностный микрослой воды с находящимися в нем веществами, что значительно упрощает отбор проб, поскольку отбирают пробу 2 с полным захватом поверхностного слоя.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД, включающий отбор проб, экстракцию проб органическими растворителями и оценку степени загрязнения по составу битумоида, отличающийся тем, что, с целью раздельного определения величин и типов свежего и накопленного загрязнений, отбирают две пробы воды в одной точке водоема, при этом одну пробу отбирают под поверхностью воды на глубине до 0,1 м объемом 0,5 - 5,0 л, а вторую пробу отбирают с захватом поверхности воды площадью 300 - 500 см² и приповерхностного слоя до глубины 0,1 м, объемом 0,5 - 5,0 л, а оценку степени загрязнения производят по соотношению содержаний и групповых составов органических веществ в двух пробах.

РИСУНКИ

Рисунок 1