Эти вещества попадают в атмосферу как в результате природных
процессов (разложения органических веществ, бактериальной деятельности,
электрических разрядов в атмосфере, лесных пожаров, извержений вулканов,
электрохимических процессов, так и на фотохимический смог). Атмосферный
воздух характеризуется многокомпонентностью и непрерывной
изменчивостью состава, особенно в регионах с развитой промышленностью и
энергетикой. В таблице приведены фоновые концентрации газов в природных
естественных условиях. Под загрязнением атмосферы следует понимать
повышение концентрации этих веществ по сравнению с фоновыми и
попадания в нее других веществ, не встречающихся в естественных условиях,
которое возникает в результате химических и биологических процессов,
используемых человеком в системе производственной деятельности. К
приоритетным загрязняющим веществам относятся соединения азота, серы,
свинец, ртуть, кадмий, альдегиды, полициклические ароматические
углеводороды, хлорорганические вещества. В ряде случаев загрязнителями
атмосферы являются хлор, фтор и его соединения , синильная кислота, фосген
и др.
Развитие системы наблюдений за фоновым загрязнением атмосферы в
последние годы уделяется особое внимание. Это требует совершенствования
технологических средств и методов контроля содержания токсичных веществ,
в основе которых лежат современные физико-химические методы анализа.
В связи с высокой степенью разбавления анализируемых загрязнений
при меняющихся метереологических условиях возникает необходимость
отбора проб атмосферного воздуха большого объема за относительно
короткий период времени. До получения информации необходимо
подготовить пробы, измерить и обработать данные, являющиеся вместе с
пробоотбором равнозначными звеньями цепи, каждое из которых несет в
себе объективные и субъективные источники надежности результата.
Надежность способа анализа гарантируется метрологическим обеспечением
всех его стадий. Выбор способа анализа, зачастую, определяется не только
степенью совершенства аппаратуры и стоимостью его осуществления, но и
важностью получения надежной информации, способом ее представления и
56
жидкостным и хроматографическим под повышенным давлением. В ряде
случаев используют гибридные анализаторы, соединяющие в себе
хроматографы и масс-спректрографы. Хроматографические методы
используют для определения неорганических гибридов, органических веществ
различных классов (углеводородов, спиртов, эфиров, альдегидов, аминов,
галогенпроизводных, пестицидов, дефолиантов, металлоорганических
соединений и др.) Несомненным преимуществом методов хроматографии
является высокая разрешающая и разделительная способность и возможность
определения большого числа соединений в одной пробе воздуха.
Электрохимические методы определения газов в атмосфере. С точки
зрения создания автоматических регистрирующих газоанализаторов
электрические величины (ток, заряд, количество электричества, потенциал,
падение напряжения, электропроводность) являются удобными параметрами
для первичных преобразователей информации, характеризующих природу и
концентрацию вещества. Названные параметры легко могут быть
преобразованы электронными устройствами и согласованы с
пневматическими и механическими элементами анализаторов и выходами на
микропроцессоры. Важным преимуществом электрохимических
анализаторов является сравнительно малая энергоемкость по сравнению с
анализаторами других типов, а также возможность их миниатюризации.
Перечисленные особенности электрохимических датчиков обусловили их
конкурентоспособность по отношению к датчикам других типов и широкое
применение в анализаторах различного назначения в том числе анализаторах
загрязнителей атмосферы. В настоящее время в практике анализа атмосферы
на содержание веществ-загрязнителей используются следующие
электрохимические методы анализа: кондукто-, амперо- и
вольтамперометрия, полярография, кулоно-, потенцио- и ионометрия и
различные комбинированные методы. Первая является неспецифическим
методом анализа, однако при наличии в газовых смесях лишь одного
компонента, вызывающего изменение электропроводности раствора, этот
метод может быть эффективно использован. Примерами являются
кондуктометрические анализаторы содержания в газах хлористого и
фтористого водорода, диоксида серы и углерода, аммиака и других веществ.
Применение методов полярографии и вольтамперометрии с твердыми
электродами в системе анализа воздушной среды общеизвестно. Около 80
элементов Периодической системы, находящихся в виде различных
соединений, позволяет определять полярография при концентрации их в
растворах 10- - ---- мол./л. Многочисленные органические соединения,
способные окисляться или восстанавливаться на электродах в водных и
неводных растворах, могут быть определены этим методом после перевода их
из газовой фазы в фоновый электролит при концентрации 10"- моль/л с
ошибкой не более 5-10%. На базе микроэлектродов созданы
полярографические анализаторы многих газов (диоксида серы, хлористого
водорода, хлора, синильной кислоты и др.)
Методы амперометрии положены в основу анализаторов диоксида серы,
синильной кислоты, озона и других веществ в воздушной среде и поверочных
59
Неорганические загрязнители в пылях и аэрозолях определяется
методами рентгенофлуоресцентного (РФА) и рентгенорадиометрического
(РРА) анализов, позволяющих определять одновременно в пробе 20-30
элементов при пределе обнаружения 10-мас%.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27