RSS

Определение тяжелых металлов в почве

17:11 30.07.2020
Тяжёлые металлы – это загрязняющие вещества, мониторинг которых имеет важное значение, как для городских экосистем в целом, так и для отдельных организмов. Развитая промышленность, активное увеличение транспортных потоков и накопление неутилизированных коммунально-бытовых отходов могут способствовать росту содержания тяжелых металлов в городских почвах. Это одна из важнейших проблем не только мегаполисов, но и небольших населенных пунктов, поскольку быстрое самоочищение почв от такого загрязнения практически невозможно.

В почве тяжелые металлы могут содержаться в различных формах: в составе разных органических веществ, в кристаллической решетке минералов, в солевой и окисной форме, в ионообменном состоянии и в растворимой форме в почвенном растворе. Опасность повышенного содержания тяжелых металлов в почве заключается в том, что они могут мигрировать в грунтовые воды, взаимодействовать с почвенными компонентами, ухудшая плодородие почвы, снижать численность микроорганизмов, накапливаться в растениях, а затем, по пищевой цепи, поступать в организмы животных и человека. Именно поэтому сбор урожая плодов или трав в пределах городской черты и употребление их в пищу может быть опасно для здоровья. Также потенциальную угрозу для человека может нести уличная пыль, содержащая повышенное концентрации вредных веществ, попадая в лёгкие при вдыхании, и для растений – оседая на них, подавляет процессы фотосинтеза и транспирации.

При сильном загрязнении почвы солями таких тяжелых металлов как медь, цинк, свинец может наблюдаться гибель растительности. По данным доклада «О состоянии окружающей среды в городе Москве в 2019 году», опубликованного на сайте Департамента Природопользования и Охраны Окружающей Среды г. Москвы за период наблюдений 2015-2019 гг. было выявлено, что валовое содержание тяжелых металлов в почве г. Москвы снижается, наиболее заметно уменьшился уровень загрязнения почв свинцом. Однако, сравнительно повышенный уровень содержания тяжелых металлов отмечен в ЦАО, ЮВАО и ЮАО. Основной вклад в формирование высокого уровня загрязнения почв на этих территориях внесло присутствие высоких валовых содержаний меди, цинка, свинца, кадмия. В основном, эти превышения приурочены к промышленным зонам и автомобильным магистралям. Лаборатория санитарно-эпидемиологического и радиационного контроля ГБУ «Центр экспертиз, испытаний и исследований в строительстве» по заказу Комитета государственного строительного надзора города Москвы осуществляет оценку качества почв (грунтов) на содержание тяжелых металлов на строительных объектах в столице. Оценка проводится на этапе благоустройства и озеленения территории, при вводе объекта в эксплуатацию.

Измерения массовой доли металлов в почве производится в отобранных образцах с использованием вакуумного рентгенофлуоресцентного спектрометра «Спектроскан МАКС-GVM». Методика, используемая лабораторией в рамках государственных проверок, позволяет определять валовые концентрации таких элементов, как ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк, мышьяк, стронций, свинец, магний, алюминий, кремний, фосфор, калий, кальций, железо. Метод основан на зависимости интенсивности рентгеновского флуоресцентного излучения от содержания элемента в подготовленной пробе. Флуоресцентное излучение возбуждается первичным излучением рентгеновской трубки.

Массовую долю компонентов определяют с помощью предварительно построенных градуировочных характеристик, представляющих собой экспериментальную зависимость массовой доли определяемого компонента от аналитического сигнала. Аналитический сигнал представляет собой скорость счета электрических импульсов датчика на линии флуоресцентного излучения, откорректированную на дрейф или фон. Каждый анализ включает два параллельных определения, выполняемых с двумя образцами подготовленной пробы. Пробу подготавливают в несколько этапов:
1) Высушивание материала в сушильном шкафу при t=40 ºС до суховоздушного состояния
2) Предварительное просеивание высушенной пробы через сито 1 мм, отбор 10 г. и дальнейшее измельчение с помощью дискового истирателя до крупности частиц ≤63 мкм.

IMG_20200310_093436.jpg

1) Прессование таблеток в чашечку из борной кислоты.

IMG_20200724_093544.jpg

Борная кислота насыпается пресс-форму и с помощью фигурного пуансона формируется чашечка глубиной не менее 3 мм. Фигурный пуансон вынимается, засыпается материал пробы и запрессовывается гладким пуансоном в таблетку.

Аналогичным образом готовят второй рабочий образец.

IMG_20200724_093942.jpg

Таблетку помещают в обойму, обойму – в спектрометр.

Все измерения и вычисления проводятся с помощью программного обеспечения. При измерениях должны быть соблюдены режимы, выбранные при градуировании спектрометра.

Результаты по каждому определяемому металлу, полученные для первого и второго рабочего образца, усредняют. Среднеарифметическое значение принимают в качестве результата анализа (измерения).

По результатам выполненных изменений оформляется протокол и экспертное заключение с выводами о соответствии или несоответствии полученных результатов требованиям ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве», ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве», ФЗ №384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», ст. 10, п.1.

Миронова Ольга Николаевна

Инженер Лаборатории санитарно-эпидемиологического

и радиационного контроля

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Сообщение об ошибке

Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
*
CAPTCHA Обновить код
Play CAPTCHA Audio

Версия для печати