Источники поступления цинка и меди в реку Амур

В водоёмы тяжелые металлы поступают обычно со стоками горнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий химической и легкой промышленности, где их соединения используют в различных технологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятия по дублению кожи, хром и никель используются для гальванического покрытия поверхностей металлических изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титана используются в качестве красителей и т.д.

К возможным источникам загрязнения биосферы тяжелыми металлами относят: предприятия черной и цветной металлургии (аэрозольные выбросы, машиностроения, гальванические ванны омеднения, никелирования, хромирования), заводы по переработке аккумуляторных батарей, автомобильный транспорт.

Цинк попадает в воду с промышленными стоками, вымывается из оцинкованных труб и иных коммуникаций, может накапливаться и поступать в воду из ионообменных фильтров.

Источники поступления меди в экосистемы - выбросы металлургических предприятий, минеральные и органические удобрения (особенно медьсодержащие), пестициды, транспорт, осадки сточных вод. Годовой объем техногенного поступления меди в окружающую среду составляет с отходами 77 тыс. т., с удобрениями 94 тыс. т. В результате работы химических предприятий на поверхность Земли ежегодно поступает около 155 тыс. т. (Давыдова, 1991).

Каменный уголь разных месторождений может содержать от 15 до 340 мг/кг соединений меди. Из-за сжигания угля и нефти в атмосферу ежегодно поступает около 2100 т соединений меди. На расстоянии нескольких километров от горно-металлургического комбината, концентрация соединений меди в воздухе может достигать 1,3 мг/м³, при средней концентрации соединений меди в атмосфере города 0,09 мг/ м³ (Байдина, 1995).

Методы определения тяжелых металлов

Флуориметрический метод.

Цинк.

Методика предназначена для выполнения измерений массовой концентрации цинка в пробах природной, питьевой и сточной воды флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ® -02».

Основан на образовании комплексного соединения с 8-меркаптохинолином в среде ацетатного буфера (p H 4,6-4,9), однократной экстракции его 5 см3 хлороформа, измерении интенсивности флуоресценции экстракта на анализаторе «ФЛЮОРАТ® -02» и автоматическом вычислении концентрации цинка при помощи градуировочной зависимости, заложенной в память анализатора. Для устранения мешающего влияния меди используют 8,8'-дихинолилдисульфид, а железа-1,10-фе-нантролин.

Диапазон измеряемых массовых концентраций цинка в пробах природных, питьевых и сточных вод составляет 0,005-2,0 мг/дм³. Если массовая концентрация в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы концентрация цинка соответствовала диапазону 0,1-2,0 мг/дм³, но не более чем в 50 раз.

Для хранения и транспортировки проб используют сосуды из полиэтилена или фторопласта. Объем отбираемой пробы составляет не менее 250 см³ при предполагаемой концентрации цинка менее 0,2 мг/дм3 и не менее 50 см³ при более высокой концентрации. Пробу консервируют добавлением концентрированной азотной кислоты. Срок хранения законсервированной пробы - 3 дня. Не законсервированную пробу необходимо проанализировать в течение 4 часов с момента отбора. Одновременно анализируют не менее двух порций подготовленной пробы. Объём аликвоты составляет 5 или 50 см³ в зависимости от содержания цинка в пробе.

При выполнении измерений применяются следующие оборудование и реактивы:

* анализатор жидкости «ФЛЮОРАТ® -02» с комплектом светофильтров;
* ГСО состава раствора ионов цинка (например, ГСО № 7256-96);
* натрия 8-меркаптохинолинат, 2-водный, чистый для анализа;
* вода би-дистиллированная;
* кислота азотная, химически чистая;
* кислота уксусная, химически чистая;
* водорода пероксид, химически чистая;
* аммиак водный, химически чистая;
* натрия ацетат, 3-водный, особо чистый;
* 8,8'-дихинолилдисульфид, чистый для анализа;
*1,10-фенантролин (ТУ 6-09-40-2472-87);
* кислота аскорбиновая, фармакопейная;
* спирт этиловый ректификованный;
* хлороформ, чистый для анализа.

Медь.

Методика предназначена для измерений массовой концентрации меди в пробах природной, питьевой и сточной воды флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ® -02». После переработки в 2009 г. методики «ЛЮМЭКС» М 01-02-2005 была снижена нижняя граница определения массовой концентрации меди. Это позволяет использовать новую методику для контроля вод рыбохозяйственных водоемов, где предельно допустимый уровень содержания меди составляет 0,001 мг/дм3 (для всех остальных типов вод - 1 мг/дм³)

Основан на проведении в слабощелочной среде реакции образования флуоресцирующего димера люмокупферона, катализируемой ионами меди, и измерении интенсивности флуоресценции при помощи анализатора жидкости «ФЛЮОРАТ® -02».

Диапазон измеряемых значений массовой концентрации меди составляет от 0,0005 до 5 мг/дм3 . При анализе малых концентраций (менее 0,005 мг/дм3 ) проводят концентрирование пробы.

При выполнении измерений применяются следующие оборудование и реактивы:

* анализатор жидкости «ФЛЮОРАТ® -02» с комплектом светофильтров;
* виалы стеклянные фирмы «Hach»;
* баня водяная любого типа или термореактор «Термион»;
* ГСО раствора ионов меди (например, ГСО № 7255-96);
* люмокупферон, ч.д.а.;
* вода бидистиллированная;
* кислота азотная, ос.ч.;
* кислота уксусная, х.ч.;
* водорода пероксид (не стабилизированный), х.ч.;
* аммиак водный, ос.ч.;
* ЭДТА динатриевая соль, 2-водная (Трилон Б), ч.д.а.;
* ацетон, химически чистый.

Наиболее часто для определения меди и цинка используют инструментальные методы: недорогие фотометрические методы анализа (с диэтилдитиокарбаматом натрия, диэтилдитиокарбаматом свинца и более дорогостоящие методы элементного анализа, например, атомно-абсорбционную спектрометрию (с пламенной или электротермической атомизацией). Достоинством предлагаемого экономичного флуориметрического метода является высокая чувствительность определения, что позволяет уменьшить аликвотные порции образца, при этом сокращается мешающее влияние матричных компонентов и в целом снижается расход реагентов для анализа, в том числе токсичных реактивов.