Способ определения содержания суммы органоминеральных соединений в природных и техногенных объектах

 

Использование: при проведении экологических исследований для оценки загрязнения природных сред и техногенных объектов. Сущность изобретения: отбирают пробы из природных сред, выделяют из проб хлороформенным экстрактом органоминеральные соединения, переводят их в растворитель, прозрачный в ультрафиолетовой области спектра, определяют спектрометрическим методом содержание суммы органоминеральных соединений и по превышению их содержаний относительно фона дают оценку природным и техногенным объектам.

Изобретение относится к технологии проведения многоцелевого и экологогеохимического картирования, а также определения содержания органоминеральных веществ в природных и техногенных объектах.

Известны способы определения содержания органических веществ из различных природных сред, в том числе подземных вод, горных пород и т.д. путем опробования исследуемой территории, экстрагирования хлороформом порошкообразных навесок образцов, анализа на содержание битумов и суждения об исследуемом объекте.

Кроме того, известен способ определения битуминозности подземных вод, по которому из исследуемого пласта отбирают пробу воды объемом до 20 л, фильтруют, экстрагируют органические вещества хлороформом, очищают от примесей, концентрируют и взвешивают. По найденной массе рассчитывают суммарное содержание в исследуемой воде битумов, оценивая нефтеносность исследуемого пласта.

Известен также способ определения в природных объектах нефтепродуктов (понятие которых ограничивают их подавляющей частью алифатическими, алициклическими и ароматическими углеводородами). Способ заключается в экстракционном концентрировании хлороформом из проб воды, почв и т.д. органических веществ, выделении из концентрата углеводородной фракции и количественном спектрофото- метрическом или люминесцентном определении.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ геохимической разведки, по которому отбирают пробы, производят экстракционное концентрирование подвижных органоминеральных соединений (ПОМС) смесью инертных растворителей, в том числе хлороформом, осуществляют хроматографическое фракционирование ПОМС, анализируют их и по количественным соотношениям ПОМС судят об исследуемом объекте.

Однако этот способ технологически сложен и требует селективных и высокочувствительных аппаратурных методов анализа. Кроме того, известный способ не позволяет проводить экспресс-определения суммы извлекаемых органоминеральных веществ в природных и техногенных объектах.

Для повышения экспрессности способа путем сокращения числа технологических операций из отобранных проб природных и техногенных объектов выделяют экстракционным концентрированием, например, хлороформом сумму органоминеральных соединений (СОМС), переводят их из хлороформенного раствора в растворитель, прозрачный в ультрафиолетовой (УФ) области спектра, определяют спектрофотометрическим методом содержание СОМС и по превышениям содержания СОМС относительно фона дают оценку природным и техногенным объектам.

Способ реализуется следующим образом.

В соответствии с поставленной задачей поисковой геохимии и экогеохимии проводят опробование (объем пробы от 100 до 1000 мл, вес пробы от 0,5 до 5 г) различных природных сред по определенной сети. После обработки пробы производят экстракционное концентрирование микроколи- честв СОМС растворителем, например хлороформом. Переводят полученный хлороформенный экстракт в растворитель, прозрачный в УФ-области спектра. Перевод в растворитель, прозрачный в УФ-области спектра, необходим в связи с тем, что использовать весовой анализ для определения микроколичеств органических веществ при незначительных содержаниях в объектах исследования СОМС технически трудно выполнимо или невозможно. Затем растворы СОМС спектрофотометрируют и по калибровочному графику, построенному по соотношениям оптических плотностей с содержанием СОМС в интегральной пробе исследуемого объекта, определяют СОМС в природных и техногенных объектах.

Определением СОМС на изучаемом объекте устанавливают аномальные зоны относительно их фоновых содержаний, определяемых генезисом или типом изучаемого объекта.

Пример выполнения предлагаемого способа. На водных объектах Московского региона (р.Пахра, р.Руза, р.Ока, р.Клязьма, р.Москва, канал им. Москвы и т. д. ) отбирались пробы (от 0,3 до 1 л) воды, из которых экстракционным концентрированием выделялась СОМС и переводилась в прозрачный в УФ-области растворитель для количественного определения по калибровочным графикам, полученным из интегральных проб района исследования. Сопоставляя с содержанием СОМС, на фоновых участках выделялись аномальные зоны, приуроченные к источникам загрязнения. Например, фоновые содержания СОМС в воде р. Пахры равняются 0,68 мг/л. В то же время содержания СОМС в устье р.Москвы 3,51 мг/л, что свидетельствует о загрязнении водотока промзоной г. Москвы. На входе в город в воде канала им.Москвы 2,44 мг/л определяется загрязнением судоходного канала речным флотом, городскими стоками и т.д.

В пробах поверхностных вод Кольского региона СОМС колеблется от 0,75 до 4,43 мг/л и отражает реальные источники антропогенного происхождения. Изучение содержания СОМС в пробах снега (талая вода) Московского региона, отображающих суммарную седиментационную нагрузку, показывает, что концентрация СОМС в снеговых пробах колеблется в интервалах от 1,23 до 4,93 мг/л.

Концентрация СОМС в почве и коренных породах колеблется в широком диапазоне. Так, в почве, отобранной у проезжей части дороги населенного пункта, концентрация СОМС составляет 2553 мг/кг, в 150 м от производственного здания 836 мг/кг, а в 500 м от первой точки на берегу р.Москвы снижается до 482 мг/кг. На примере геохимического картирования медно-порфинового месторождения также наблюдаются контрастные концентрации СОМС. Проба N 7 содержит 140 мг/кг, проба N 9 206,0 мг/кг, проба N 21 40,5 мг/кг и проба N 23 110 мг/кг.

Представленные данные являются составной частью эколого-геохимического и многоцелевого геохимического картирования и направлены на создание технологий этих картирований. Исследования проводятся в различных средах и на различных полигонах: Кольском, Московском, Алтайском и т.д.

Предлагаемый способ по сравнению с известными дает возможность экспрессно оценить содержание суммы органоминеральных веществ в природных и техногенных объектах, что позволяет производить опережающую съемку и повысить геохимическую, экологическую и социальную эффективность работ за счет экспрессности и получения нового параметра СОМС в исследуемых объектах.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СУММЫ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ОБЪЕКТАХ путем отбора проб из природных сред, выделения экстракционным концентрированием органических веществ из отобранных проб хлороформом, их анализа и суждения по полученным данным об объектах, отличающийся тем, что из хлороформенного раствора переводят сумму органоминеральных соединений в растворитель, прозрачный в ультрафиолетовой области спектра, определяют спектрофотометрическим методом содержание суммы органоминеральных соединений (СОМС) и по превышениям содержания СОМС относительно фона дают оценку природным и техногенным объектам.