Разработка комплекса методик анализа сухих атмосферных выпадений на примере минеральных водорастворимых компонентов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

ТАШКЕНТСКИЙ.ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В. И. ЛЕНИНА

На правах рукописи

АКСЕНОВА Людмила Анатольевна

Разработка комплекса методик анализа ухих атмосферных выпадений на примере минеральных водорастворимых компонентов

Специальность 02.00.02—Аналитическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой; степени кандидата химических наук

Ташкент—1991

Работа выполнена в Среднеазиатском региональном научно-исс. довательском институте им. В. А. Бугаева и на кафедре общей : мии химического факультета Ташкентского ордена Трудового Кр ного Знамени государственного университета им. В! И. Ленина.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

Сирлибаев Т. С.,

кандидат химических наук,, старший научный сотрудник Толкачева Г. А.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Джиянбаева Р. X.,

доктор химических наук, старший научный сотрудник Кулматоа Р. А.

Ведущая организация: Казахский государственный университет

г. Алма-Ата.

Защита состоится 1991 г. в 9 час

на заседании специализированного совета Д 067.02.05 при Таш1 им. В. И. Ленина по адресу: 700095, г. Ташкент, Вузгородок, ТашГ химический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиоте ТашГУ им. В. И. Ленина (г. Ташкент, Вузгородок, 4).

Автореферат разослан . ■ ¿ъ^алХи 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета^ кандидат химических наук, доцент

Шестерова И. П

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства, а такяй экстенсивные методы хозяйствования привели к существенному ухудшению экологической обстановки в нашей стране. Немалый ущерб народному хозяйству и здоровью населения наносят минеральные водорастворимые компоненты. Они в значительной степени'уси. -лившот засоление почв, снижают качество природных вод, вызывают коррозии металлических конструкций, оказывают токсическое действие на ливне организмы.

Являясь наиболее легкомигрируемыми с воздушными массами, минеральные водорастворимые компоненты разносятся по территории на ооль-шие расстояния от различных источников и выпадают на подстилающую поверхность с атмосферными осадками и сухими выпадениями. Сухие ат -мосферные выпадения (САВ) - это тгэрдыо пылевые частицы размером

^ > 0,1 мк, гравитационно оседающие яа подстилающую поверхность. Вклад их в общее загрязнение составляет от 40 до 70$. Большое значение сухие атмосферные выпадения приобретают для жарких и засушливых районов. Одним из таких районов является Среднеазиатский регион со сложным рельефом местности и специфическим континентальным климатом (резкие колебания температур, сухие ветра, пмлыше бури, сухость подстилающей повёрхности, малое количество осадков). Несмотря на это, систематический контроль за содержанием загрязняющих веществ в сухих атмосферных выпадениях до сих пор не проводился. .Основной причиной этого является отсутствие нявджшх методов отбора и анализа проб сухих атмосферных выпадений. В связи с этим актуальность разработки метода контроля химического состава сухих атмосферных выпадений не выздвает сомнений.

Проведенные научные исследования являются частью выполняемых в САНПШИ им.В.А.Бугаева работ по научно-технической программе НТП ГКНТ СССР 0.85.01.07.01.Н6 тема IIT.23d.0I (номер гос.регистрации 01840031303), НТП ПОТ СССР 02.02.113 тема РЗ.7.17 (помер гос^рвгн -страции 01560034943).

Цель работы. Целыэ настоящей диссертационной работы является разработка комплекса методик анализа шшерачьних водораствортаих компонентов в пробах сухих атмосферных выпадений и создание системы их мониторинга. Ояа включила слелугеио задачи:

1. Разработку методов пробоотбора сухих атмосфэрных выпадений.

2. Разработку схемы разделения пробы сухих атмосферных выпадений на основные классы загрязняющих веществ.

3. Выбор, обоснование и оптимизацию катодов определения мина -раяьных водорастворимых компонентов в- пробах сухих атмосферных выпадений. ^

4. Создание-сети станций"для наблюдений за химическим составом сухих атмосферных выпадений на территории Среднеазиатского региона.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые разработана и аттестована методика анализа, минеральных водорастворимых компонентов для малоизученного природного объекта - сухих атмосферных выпадений;

- впервые оценены сорбирующие свойства модельных подложек (гли- ■ церина, ткани Петрянова, марли), на основании чего разработан способ отбора проб сухих -атмосферных выпадений;

- исследован дисперсный состав проб сухих атмосферных выпадений, отобранных на глицерин, ткань Петрянова и марлю, выявлена его зависимость от времени экспонирования;

- модифицирован и впервые предложен нефелометрический метод для расчета размеров и концентрации гравитационно осевших твердых аэрозольных частиц;

- разработана схема разделения пробы сухих атмосферных выпадений на основные классы загрязняющих веществ;

- впервые на территории Среднеазиатского региона создана систе-' ма мониторинга сухих атмосферных выпадений и с ее помощью исследовано пространствоЕно-вреыенное распределение минеральных водорастворимых солей на территории региона.

Практическая значимость работы. Разработана и аттестована методика анализа минеральных водорастворимых компонентов в сухих атмосферных выпадениях, включавшая в себя отбор проб, экстракцию и аналитическое определение отдельных компонентов из одной пробы (калия, натрия, кальция, магния, сульфатов, хлоридов, нитратов, гидрокарбонатов).

Разработаны "Временные методические указания (ЕЛУ) по сбору проб сухих атмосферных выпаданий, которые внедрены в гидрометеорологических службах Узбекистана, Казахстана, Туркменистана, а также в

Институте химической и биологической физики АН Эстонской республики. Предложенные методика явились частью методической базы для создания системы мониторинга атмосферных выпадений в Среднеазиатском региона.

■Материалы по химическому составу атмосферных выпадений на под -стилающую поверхность в исследуемом регионе были использованы при составлении справок в Советы Министров среднеазиатских республик о состоянии загрязнения их территорий минеральными солями. Институтом связи АН УзССР при оценке влияния атмосферного загрязнения на ухудшение кпд солнечных батарей и при разработке мероприятий по его устранению.

Результаты проведенных исследований позволили оценить дальность-выноса минеральных солей с осушенной чести и акватории Аральского норд на прилегающие территории.

Автор выносит на зашит?:

1, Результаты исследования сорбирующей способности модельных подложек (глицерин, ткань Гадрянова, марля) и разработанный на их основе способ отбора проб сухих атмосферных выпадений.

2, Результаты изучения дисперсного состава проб сухих атмосферных выпадений с помощью микроскопического и модифицированного нефе -лометряческого методов.

3; Схему разделения пробы сухих атмосферных выпадений на основные классы загрязняющих веществ (органических, тяжелых металлов и минеральных водорастворимых компонентов).

4. Результаты исследования и оптимизации процессов экстракции проб сухих атмосферных выпадений.

.5» Выбор и оптимязацш, методов определения минеральных водорастворимых компонентов и их метрологические характеристики.

6. Качественные и количественные оценки загрязнения Среднеазиатского региона минеральными водорастворимыми компонентами, полученные с помощью разработанной системы мониторинга сухих атмосферных выпа -денпй.

Апробация работы. Основные экспериментальные материалы диссер -тационной работы докладывались и обсуждались на: Республиканской научной конференции "Географические основы природопользования в Узбекской ССР" (г.Ташкент, 1983 г.); конференции молодых ученых СЛНИШИ (г.Ташкент, 1984 г.); Республиканской конференции ВХО км.Д.И.Менде-

леева "Химия и химическая технология получения силикатных, полимерных материалов и вопросы очистки сточных вод в химической промышленности" (г. Ташкент, 1985 г.); Всесоюзной конференции молодых ученых (Р.Ленинград, 1965 г.); Юбилейной Республиканской научной конференции ,ыолодых ученых и специалистов, посвященной 60-летию Ленинского комсомола Узбекистана (г.Ташкент, 1986 г.); Ш Международном симпозиуме "Комплексный глобальный мониторинг состояния биосферы" (г.Ташкент, 1965 г.); У Всесоюзной конференции по проблемам комплексного нзуяения и освоения пустынь СССР (г.Ашхабад, I9G6 г.); У Всесоюзном совещании по миграции загрязняющих веществ в сопредельных средах (г.Обнинск, 1986 г.); Международной конференции по атмосферным наукам и применению их к оценке качества воздуха (г.Шанхай, Китай, 1990 год); Республиканской конференции "Аналитика-90" (г.Ташкент, 1990 г.); РеопубликанскоЛ конференции "Хроматография в анализе объектов окружающей среды" (г .Ташкент, 1991 г.),

Публикации результатов исследований. По диссертационной работе Опубликовано 22 работы в виде статей и тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, ? глав, заключения,■выводов и списка используемой литературы из 124 наименований. Она изложена на //^страницах машинописного текста, иллюстрирована 13 ркоунками и содержит 34 таблицы, завершается приложением.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объектом исследования явились, сухие атмосферные выпадения (CAB). При атом основное внимание уделено минеральным водорастворимым компонентам (ЦБК), входящим в состав CAB (К*, i/a+, Са , Mg +, 5о|~, С С , ЖОд ). Их анализ проводили химическими и фиэика-хймичес-

кими методами.

Б работе использовали следующие приборы: атомно-абсорбционные спектрофотометры АА-?-I и ДА S -2; пламенный фотометр Ланге, фото -электроколориметр ФЭК-56, КФН-2, НФК-2МП; жидкостной ионный хромато~ граф "Цвет-3006"? кондуктометр КШ-IMj мономер универсальный ЭВ-74; рН-ызтр рН-673"; центрифугу ОСультразвуковую установку УЗУ-1} аппарат для встряхивания АВУ-бс.

Математическую обработку данных проводили на ПЭВМ IBM PC/AT

с использованием стандартных программ "Lotus « и « Sioi^of»^

Исследование условий пробоотбора САЗ,

С целью изучения возможности отбора проб CAB на разные модель -ные подложки (глицерин, ткань Петрянова, марлю с полиэтиленовой поц-лозшой и без нее) проведена серия экспериментов в различных прирОд-йых зонах по сезонам года. Полнота улавливания МБК на исследуемые, подложки определялась по привесам пкли на подложках и сумме ионов после проведения химического анализа. Результата исследований показали, что сорбирующая способность исследуемых подложек возрастает в ряду: марля < марля о полиэтиленовой подложкой < ткань Петрянова < глицерин. Полученные данные представленй на рис. I и 2.

X .сутки

Рис. I. Динамика накопления пшш в пробах САБ на различных подложках: I - ткань Петрянова, 2 - марля с подложкой, 3 - марля

Анализ полученных результатов показал, что на накопление пыле -вых частиц определенное влияние оказывает природа сорбирующей поверхности и самих частиц.

На основании экспериментальных дашшх рассчитан« ко официанта сорбции для исследуемых подложек. Для расчета использовали уравнение Ленгчгара-'ЗроГшдлпха в линейной форме. Среднее значений коэффициента

с*

Рис. 2. Динамика накопления минеральных водорастворимых компонентов в пробах CAB на раз.шчных подложках: I - глицерин, 2 - ткань Петрянова, 3 - марля с подложкой, 4 - марля

сорбции для кпларина составило 4,56; для ткани Петрянова' - 2,89; для марли - 2,7?.

Таким образом, на основании проведенных исследований для систематического отбора проб САЗ предложен способ отбора проб на глицериновый слой и марлю с полиэтиленовой подлотаой. Установлено, что- в условиях сухого и жаркого климата ткань Петрянова не выдерживает длительного срока, экспозиции и деформируется, что отрицатапьно сказцва-. ется на результатах анализа.

Представительность выбранных способов отбора проб CAB доказана их сравнение?.! со стандартным аспиранионным методом с помощью методов математической статистики по критерию Бклькоксона,

На основании результатов проваленных исследований разработаны "Временные методические указания по отбору проб сухих атмосферных выпадений 'на подстилающую поверхность", которые утверждены Центральной методической комиссией Госкомгкдромета СССР и внедрены на сети контроля за химическим .составом атмосферных выпадений.

Исследование дисперсного состава САБ.

Все описанные в литературе методы посвящены определению размв -ров и массовой концентрации твердых частиц, находящихся в Атмосфере

или модальных оиотемах во взвешенном состоянии. Данные по опрвдела -йия этих характеристик для гравитационно осевших частиц отсутствуют, О помощью микроскопического и нефелометрического методов изучен дисперсный состав проб CAB, определены размеры частиц, оседаюпдх на разные сорбирующие подложки (глицерин, ткань Петрянова, марлю).

Для этих Целей модифицирован нефелометрнчоский метод, позволяющий определить средний размер и объемную концентрации дисперсной фазы. .В отличив от известного нефелометрического метода, где в качества стандартного раствора используется латекс, предложено силоксано -воэ масло я стандартная хроматографическая фаза ЛLascrb с примесью глицерина для стабилизации полученной суспензии.

Б результате проведенных исследований установлено, что основную массу (до ^0-70^) в пробах CAB составляют частицы от 0,5 до 30 мк. Выявлено различие дисперсного состава проб, отобранных на исследуе -.мне подложки. Показано, что при отборе на глицерин частица размером от 0,5 до I мк встречаются крайне редко. Вероятно, это связано с растворением в глицерине компонентов органического происхождения» кото-рне адсорбируются 'на частицах мелкодисперсной фракция.

Изучение временной зависимости дисперсного состава CAB показа -ло, что о увеличением времени отбора происходит рост числа осенгах частиц. Исключение составляют дни после выпадения осадков, когда восстановление аэрозольных частиц в атмосфера, замедляется.

Показано также, что с увеличением времени, отбора проб происхо -дат также агрегация частиц.

Полученные значения размеров частиц позволили рассчитать скорости оседания твердых частиц на исследуемые сорбирующие подложки. При slow показана зависимость скорости оседания частицы от ее размерй я физико-химической природа поверхности, на которую она оседает.

Используя найденные значения скоростей оседания частиц на иссле-' дуемые поверхности отбора, а также данные по привесам пыля и содержанию МБК в пробах CAB, рассчитаны массы вшадения минеральных солей на подстилающую поверхность. При этом подтверждено преимущество выбранных способов отбора проб CAB на глицериновый слой и марлю с полиэтиленовой подложкой.

Схема ррзделечия пробы CAB на осноачые классы загрязняющих вешоотп.

CAB представляют собой сложную многокомпонентную сиотеду,

состоящую из твердых алюмосиликатных частиц на поверхности которых сорбируются органические вещества , минеральные соли, тяжелые металлы и газовые ингредиенты. Идентификация и количественное определение отдельных компонентов из этой смеси представляет собой слонсную задачу.

Разработана схема разделения пробы САБ на основные классы заг -рязняющих веществ. Предлагаемая схема состоит из ряда последовательных операций, показанных на рио. 3.

Поскольку отбор проб САБ осуществляется двумя способами (на глицерин и марлю с полиэтиленовой подлоакой), возможны несколько вари -антов их подготовки к определению отдельных загрязняющих ингредиен -тов. Для выбора оптимального варианта исследовано влияние проводимых операций на определение в проба CAB'минеральных водорастворимых компонентов. Показало, что проведение экстракции проб CAB органическим растворителем влияет на значение рН, электропроводности и концентрацию гидрокарбонатов. Поэтому при подготовке пробы CAB к анализу по предоюгаемой схеме необходимо предварительно определить эти характеристики..

В результате проведенных исследований был выбран следующий ва -риант схемы: I) водная экстракция пробы} 2) определение рН, электропроводности, концентрации гидрокарбонатов; 3) отделение твердого остатка от водной фракции (центрифугирование и фильтрование); 4) органическая экстракция водной фракции и твердого остатка, определение органических компонентов} 5)- определение минеральных водорастворимых-компонентов и водорастворимых форм тяжелых металлов из водной фрак -щш; 6) кислотная,экстракция твердого остатка (смесью К V Од и НСI) и определение кислот-орастворимых форы тяжелых металлов.

По разработанной схеме из проб CAB были выделены органические компоненты (пестициды и пслпароматические углеводорода и тяжелые металлы в кислотной и водораотворимой формах (Си , Ре, Со, Мл , РЬ ), водорастворимые минеральные компоненты ( А'а*, К+, CaZi, М£ С С, Л-'Og, НСОд), При изучении химического состава CAB сумму ЕАУ определяли спектрально-люминесцентным методом, состав ПАУ - газовой и жидкостной хроматографией; пестициды - газовой хроматографией; тяжелые металлы - атомно-абсорбционным и нейтронко-активациомным методами анализа.

Рис. 3. ълок-схема разделения пробы CAB на классы загрязнягапрх веществ

При отборе проб CAB на марлю с полиэтиленовой подложкой их исследовали тремя различными способами! экстракцией о помощью аппарата для встряхивания, экстракцией под воздействием ультразвука и проводили двухчасовое аамачиванив пробы р последующим интенсивным перемешиванием вручную. Полноту извлечения исследуемых минеральных компонентов из пробы оценивали по удельной электропроводности экстрактов как характеристике их содержания в пробе. Результаты исследований показали, что наиболее полное извлечение происходит при экстракции иа ультразвуковой установке и аппарате для встряхивания.

График динамики зкотракцин МВК о марли представлен на рис. 4.

Рис,' 4. Динамика экстракции марли на ультразвуковой установке: х - удельная электропроводность пробы CAB

Установлено, что практически полная экстракция пробы о марли достигается поолв трехкратной обработки марли в течение 15 минут.

Б случае отбора пробы CAB на глицерин проба поступает на айализ в виде во дно-гладе рнноззого экстракта. При этом для извлечения исследуемых компонентов ивяв достаточно трехкратной экстракции дистюши-рованяой водой.

Выбор, обоснование иоптимизация методов определения минеральных водорастворимых компонентов.

Сухие атмосферные выпадения являются промежуточной фракцией между тонкодисперсннми аэрозолями, находящимися в атмосферном воздухе, и тонкодисперсной фракцией почвы. Они отличаются довольно широким диапазоном концентраций минеральных водорастворимых компонентов: от небольших значений, характерных для атмосферных аэрозолей, до высоких, чаще встречающихся в почвенных образцах. Это, в основном, зависит от места и времени отбора проб.

Проведенный анализ проб САВ различными методами показал значительные расхождения полученных результатов. Поэтому возникла необходимость выбора и оптимизации методов, обеспечивающих надежное определение исследуемых компонентов в заданном диапазоне концентраций.

Диапазон определяемых концентраций для каждого компонента устанавливали 'анализом разными методами большого числа проб сухих атмосферных выпадений, отобранных в различных точках региона во все сезоны года.

Для этих целей апробирован ряд методов, применяемых в системе контроля загрязнения различных природных объектов. Основными критериями выбора явились: нижние пределы определяемых концентраций, воспроизводимость, экспрессность, доступность метода.

Для проверки правильности анализа применяли метод добавок. Результаты исследований приведены в табл. 1,2. На основании полученных данных для определения исследуемых компонентов в пробах сухих 'атмосферных -выпадений выбраны следующие методы: для натрия, калия, " магния - атомно-абсорбционный; для хлоридов - меркуриметрический; для нитратов - фотометрический С с восстановлением до нитритов); для гидрокарбонатов - обратное титрованиз соляной кислотой; для сульфатов - турбидимегрический! для кальция рекомендован комплексоно-метрический метод определения.

Для повышения точности выбранных методов были оптимизированы условия определения некоторых исследуемых компонентов:

- для сульфатов установлено время существования образовывающейся в результате реакции суспензии ВаЗО^ при измерении оптической плотности исследуемого раствора, выбран оптимальный объем реагента Ва304;

Таблица I

Сравнение методов определения анионов в пробах САВ (водный экстракт) Р = 0,95 5

Ш пп!

Метод • определения

Введено! Найдено мг/л

I;

2.

3.

4.

Сульфаты

Турбидиметрический 5,0 4,68+р,07 0,03

Титриметрический (с нитратом 5,0 3,88+р,П 0,10

свинца)

Гравиметрический 5,0 3,6110,07 0,03

Хлориды .

Меркуриметрический 1,0 0,88+0,02 0,02

20,0 18,88+0,23 0^03

Аргентометрический 1,0 0,72+р,02 0,02

20,0 18,67+0;23 0,03

Нитраты

Фотометрический (восстановление 0,5 0,46+0,01 . 0,01

до нитритов)

Фотометрический (с салициловой 0,5 0,35+0,05 0,04

кислотой)

Гшгоокаобонаты

Обратное титрование 5,0 4,25+0,59 0,51

50,0 45,53+1,06 0,92

Прямое титрование '5,0 -3,7*+0,69 0,60

50,0 43,35+1,62 ■ 1,41

- для нитратов выбрана оптимальная длийа волны измерения опти ческой плотности и объем-реагента (реактива Грксса);

- для хлоридов установлена оптимальная'-концентрация титранта -

. Ц ( ./V 03)2;

- для гидрокарбонатов уточнены условия устранения метающего влияния С02 в зависимости от рН исследуемой пробы.

Таблица 2

Сравнение методов определения катионов в пробах САВ (водный экстракт) Р = 0,95 п = 5

Ш пп!

Метод определения

Введено ! Найдецо ! чс/л !

.5 г

1. НатЩЙ Атомно-абсорбционный Пламенно-фотометрический

2. Калий Атошю-абсорбционный

Пламенно-фотометрический

3. Магний Атомко-абсорбционный

Расчетный

4. Кальций Комплексонометрический

5,0 5,0

0,1 10,0 0,1 10,0

0,25 '5,0 ' 0,25 5,0

15,0

4,741-0,05 4,57+0,05

0,08чр,01

9,?з7о,П' 0,05+0,01 9,69н0,09

0,23+0,03 4,77^0,03 0,21^0,07 4,04+0,11

0,04 0,05

0,01 0,01 0,01 0,01

0,01 0,01 0,01 0,13

12,80+0,05 0,04

Изучалась такие возможность применения ионной хроматографии для выбранных компонентов в связи с тем, что этот метод получил за пос -ледние годы широкое распространение в анализе объектов природной среды. Установлены его основные метрологические характерибтики и проведено их сравнение с таковыми для выбранных методов определения в пробах САВ (линейно-динамический диапазон концентраций, нижний предел обнаружения и стандартное отклонение $ л , характеризующее воспроизводимость метода).

Исследования показали преимущество ионнохроматографнчаского метода определения анионов по сравнению с выбранными традиционными методами по всем трем исследуемым характеристикам.

При сравнений атомно-абоорбционного й ионнохроматографического методов определения установлены близкие значения по воспроизводимости 0»67 и 0,89 соответственно; по К+ исследуемые характеристики лучше дощ.атомно-абсорбционного Метода.

Также изучены и оптимизированы условия хронографического разделения К+, Л/а+, S 042-, С Г", jVOg" на отечественном ионном хроматографе "Цваг-3006" в двухколоночном варианте. Хроматографическай система для разделения катионов имеет следующие параметры: разделительная колонка 4x10 мм, заполненная синтезированным в ГЕОХИ АН СССР сорбентом КанК-Кст зернением It) мкм; подавительная колонка 6x200, заполненная аняонитом АРА зернением 100 мкм; влвент 2 мМ Н А/ Ogj расход элюента 2 мл/мин. Условия хроматографирования анионов: разделитель -ная колонка 4x100 мм с сорбентом КанК-Аст (15 мкм); подавительная колонка 6x200 с катионитом КРО (100 мкм); элюент 1,5 Ш Л/а2С03 / 1,8 мМ //аНС03; расход элюента 2,5 мл/мин.

Посла исследования всех метрологических характеристик метод ионной хроматографии рекомендован для определения катионов и анионов в пробах CAB.

Метрологические характеристики методов определения минеральных РОДОРЗСТРОРЩ-К ЦРМЦОЦвДОдв.

С целью установления метрологических характеристик методов, определения МВК проведена юс аттестация.

Оценивание суммарной погрешности проводили на основании результатов измэрений массовой концентрации МВК в аттестованных растворах.

В результате проведенных исследований оценены значения показа -телей суммарной погрешности, воспроизводимости (стандартного или среднего квадратичеекого отк-онецт с.к.о.) 'и систематической погрешности выбранкых методов определения КЛ'в*, Са2+, Мд8+ , 504 , С17 х/03", НС0д~ в пробах CAB. Установлено, что суммарная погрешность методов определения исследувмых компонентов на низких значениях диапазонов определяемых концентраций на превышает 0,41, на высоких -0,25.

Практическое'лрщеаонио родучепйых результатов. ,

В результате проведенных исследований на территории Среднеази -атского региона впервые создана система мониторинга сухих атмосфер -ннх ишацекий. Дяя наблюдений за химическим составом CAB организованы

26 станций, где внедрена разработанная методика отбора проб GAB.

С использованием комплекса разработанных методик изучен качественный и количественный состав САЗ по территории региона.

По разработанной схеме разделения на основные массы загрязняющих веществ в среднем расшифровано от общей суммы от 30 до 60:3 ШЗК, 1-10$ тянелых металлов, 1,5-2$ органических компонентов (пестицидов и полиароматических углеводородов). Полученные результаты представив-, ны в табл. 3, 4.

На основании полученных результатов с применением геохимических коэффициентов на территории региона выявлены три основные зоны поступления ШЗК: морская, пустынная и антропогенная. Показана также не -равномерность распределения загрязняющих компонентов внутри каэдой ■зоны. В табл. 5 в качестве примера представлены средние значения содержания МВХ, полученные при систематических многолетних наблюдениях по семи станциям региона. Приведенные данные показывают зависимость химического состава МВК от места отбора . Из них таете следует, что с удалением от Аральского моря снижается доля морских компонентов, усиливается влияние пустынной и антропогенной зон. С учетом ветрового режима изучен сезонный ход соцер.\сания исследуемых компонентов на территории региона. Установлены'более высокие значения в летниЧ. и осенний месици года.

Результата исследований позволили дать оценку дальности солепы-г левыноса акватории и усыхающей части Аральского моря. Основная масса солей с Аральского моря переносится на расстояние не более 250-300 км, что подтверждено другими исследователями, а также съемкой из космоса.

выводи

1. Разработана и аттестована методика качественного и количественного анализов минеральных водорастворимых компонентов в пробах сухих атмосферных выпадений.

2. Разработана методика отбора проб сухих атмосферных выпадений, представительность которой доказана с помощью методов математической статистики.

3. Оценены сорбирующие свойства различных модельных подложек (глицерина, ткани Потршова, марли с полиэтиленовой подложкой и без

нее). Рассчитана коэффициенты сорбции: для глицерина - 4,56; Для ткани Петрянова - 2,89; для мадии - 2,77.

4. Изучен дисперсный состав проб сухих атмосферных выпадений. Показана зависимость скорости оседания частиц от их размеров и от физико-химической природа подложки.

5. Разработана схема разделения пробы CAB на основные класса загрязняющих веществ. По схеме из проб CAB выделены органические вещества (пестициды, полиароматическне углеводороды),тяжелые металлы, минеральные водорастворимые компоненты.

6. Выбраны и оптимизированы методы определения минеральных водорастворимых компонентов в пробах CAB: для К+, Уа+ - аттно-вбсорб-ционный и иошохроматографический; для Mg2+ - атомно-абсорбционный; для Са2+ - комплексонометрический; для 5 - турбидиметрический и ионнохроттографический; для •А'Од" - фотоколориметрическиЯ (с восстановлением до нитритов) и ионнохроматографический; для НСОд" - метод обратного титрования.

7. На основании результатов проведанных исследований создана система мониторинга атмосферных выпадений в Среднеазиатском регионе.

8. Изучен качественный и количественный состав атмосферных выпадений на территорию Среднеазиатского региона. Исследованием пространственно-временного распределения минеральных водорастворимых компонентов выявлены три зоны их поступления в атмосферу региона: морская, антропогенная и зона пустынь.

9. Дана предварительная оценка солешлевыноса с акватории и усохшей чаоти Аральского моря. Показано,- что дальнооть выноса мине- ■ ральных солей не превышает'300 км.

Основное оодвотание диосеЬтадш изложено в следующих работах:

1. Временные методические указания по сбору проб сухих атмосферных выпадений / Н.Ф.Белобородою", Л.А.Аксенова. - Ташкент: Узгидро-мет, 1983. - 13 с.

2. Толкачева Г.А., Аксенова JI.A. 0 выносе солей с осушенной части Аральского моря // Респ. науч. конф. "Географические основы природопользования в Узбекской ССР". Тез. докл. - Ташкент: ТашГУ, 1983. - C.II0-III.

3. Толкачева Г.А., Аксенова I.A., Просмузшгаа Л.З. Эффективность использования действующей наблюдательной сети Госкомгвдромет.п при контроле загрязнения атмосферного воздуха // Респ. конф. ÏÏX0 им. Д.И.Менделеева "Химия"и химическая технология". Тез. докл. - Тага -кент, IS84. - С.5-7.

4. Толкачева Г.А., Аксенова Л.А. Об организации сети по сбору проб сухих и мокрых выпаданий на минеральные комяоноиты // Инф. гпгсь-MO iî 5 (Г22). - Ташкент: УзУГКП, 1984. - С. 13.

5. Толкачева Г,А., Аксенова Л.А., Конюхов В.Г.* Мониторинг атмосферных выпадений в Среднег. .иагском регионе // Ш симпозиум "Комплексны;: глобальный мониторинг состояния биосферы". - Ï.I.: Гвдро-мотеоиздат, 1985. - С.66-67.

6. Толкачева Г.А., Аксенова Л.А.. Конюхов В.Г, lioiraTopiuir атмосферных выпадений в Среднеазиатском регионе // Тр. Ш Мест, симпозиума "Комплексный глобальный мониторинг состояния биосферы". - Д.: Гпдрометеоиздат, 1985. - Т.2. - С.310-319.

7. ToL k'ac/ieva G.A., AKstncvtiL.A., Hctijuc/wi/ К S. Monitoring aimcspheric deposiicc/t tri ¿ht Central en /WMt> Environmental pelluiic/г monUcring and rtsicjrc./t programme Technical dûâumeni. WMO/fT) (june^ /$87. Tashke/ti/ Abstr. - P. V/.

6. Аксенова .I.A. Оценка переноса минеральная солей воздушными массами и выпадения их на пйдспшаючую поверхность по территории Узбекской ССР // Юбилейная респ. науч. конф. молодых ученых и специа -лпстов. Теэ. докл. - Ташкент, 1985. - С.245.

9. Толкачева Г.А., Аксенова Л.А. Влияние ycuxamii Аральского моря на процессы опустынивания Среднеаз: а'тского региона// У Всесоюз. совещ.по проблемам комплексного изучения и освоения пустынь СССР. Теэ.докл. - Ашхабад,. 1985. - С. 25-25,

10. Толкачева Г.А., Аксенова Д.А., Конюхов В.Г. Мониторинг атмосферных выпадений в Среднеазиатском регионе / Брошюра на ВДЙХ СССР.

- М.: Гпдрометеоиздат, 1987. - 5 с.

11. Изучение переноса солей воздушными маоеамй в регионе мето -дами авиазондирования / Г.А.Толкачева, Д.А.Аксенова, С.Н.Темндаоз, В.А.Неупокоев // Тр. САНШИ. - 1968. - Внп.З. - С.72-79.

12. Толкачева Г.А., Аксенова Л.А., Лукощеяко 3;А. Оценка аопира-ционного способа отбора дроб минеральных аэрозолей из атмосферного воздуха / Тр. САНИШИ. - IS88. - Bim. 128(29). - С.80-86'.

13. Аксенова Л.А., Белобородова Н.Э., Толкачева Г;А. Оценка

способов отбора сухих атмосферных выпадейий на подстилающую поверхность / Тр. САНИШИ. - 1988. Вып. 128(209). - 0.8G-93.

14. О выборе Методики разделения сухих атмосферных выпадений по классам приоритетных ингредиентов / Г.А.Толкачева, Л.А.Аксенова, Л;А;Калужская, А.М.ШеЯелин // Тр. САНИГМЙ, - 1988. - Вып. 135(216).

- С,20-24.

15. Толкачева Г.А.< Аксенова Л.А., Конюхов В.Г. Влияние процесса усыхания Аральского моря на пылвсолевке выносы с воздушными массами на межсаленные территории Казахстана и Средней Азии // 1-я регион, конф. "Миграция солей на территории Среднеазиатского региона". Тез. докл. - Ташкент: Узгидромет, 1988. - С.50.

16. Аксенова Л.А, 0-выборе методик анализа водорастворимых минеральных компонентой в пробах сухих атмосферных в&падений / Тр. •САНИШИ. - 1989. - Вып. 135(216). - С.3-12.

17. Толкачева Г.А., Аксенова Л.А. Роль атмосферных выпадений в миграции загрязняющй^йнгредиентов и влияние их на загрязнение почв в Среднеазиатском регионе // У Всесоюз. совет. "Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах". Cd. статей. - Л.: Гидроме-теоиздат, 1989. - C.I39-I45.

18. Толкачева Г.А., Аксенова I.A., Сирлибаев Т.С. Роль, сухих выпадений в оценке миграции водорастворимых минеральных компонентов в сопредельных средах // Респ. конф. "Аналитическая химия и охрана окружающей среды". Тез. докл. - Ташкент: Узгвдромет, 1990. - С.18-19.

19. Аксенова Л.А., Толкачева Г.А. Метрологическая аттестация методики измерения массовой концентрации водорастворимых минеральных компонентов // Респ. конф. "Аналитическая химия и охрана окружающей среды". Тез. докл. - Ташкент: Узгидромет,. 1990,.'- Q.I2.

20. ToLKQcheva G-.A., A Hstnovo L,A. SampLing ai'td analysis of dnij ainioipheHe deposiiiws. // 3-rtf J//¿em, £cnf. M al^osp-herje scicnce cwd applications lo ae> Quality fOctober /9So, Shanghai , China): Absir.- P, 93.

'21. Изучение сорбционных свойств различных подложек при отборе проб сухих атмосферных выпадений / Г.А.Толкачева, Л.Л.Аксенова, Т.С. Сирлибаев, О.М.Мурыгина, В.К.Погорельский // Докл. All УзССР. - 1991.

- 1Ь 9. - С. Sl-S'i ,

22. Определение неорганических анионов и катионов в пробах сухих

мосферных выпадений методом ионной хроматографии / Л.А.Аксенова, .А.Агафонова, Г.А.Толкачева, Т.С.Спрлибаев // Регион, конф. "Хромая-рафия в анализе объектов окружающей среды". Тез. докл. - Таикенг: ¡гидромет, 1991. - С.28-29.

Таблица 3

Содержание минеральных водорастворишлс компонентов в пробах САВ Р а 0,95 /7=5

№ » место отбора > г {^ { Са2+ ! „ 2+1 302- ! сг Г жо- ! т- | Суша

пп < пробы !-------1------1—2.—I——---1---3_Х---й_1_ионов—

___х________________^___________|_____________мг/л__________________

"Г'муйнак 9~95+ 13Д0+~24, 10+~?~20+ 28,40+~34,10+ 34,20+~07б2+ 175,67

0,09~ 0,12 ' 0,0з" 0,03~ 0,02~ 0,18~ 0,90* 0,04~

2 Репетек '. 7,65+ 6,30+ 6,10+ 0,60+ 8,70+ 8,50+ 24,40+ 0,12+ 62,37

0,05~ 0,Сй" 0,07" 0,01" 0,07 0,09~ 0,82" 0,03

3 Тамды 4,15+ 3,10+ 10,10+ 0,60+ 53,20+ 8,50+ 26,80+ 0,19+ 106,64 ■

0,05 0,07 0,01~ 0,03 ОДЗ" 0,09* 0,87 ~ о,ог" £

4 Чагыл 7,82+ 6,21+ 16,10+ 2,50+ 5,50+ 22,70+ 43,90+ 0,12+ 104,85

0,05~ 0,05~ 0,03 0,02 0,Об" 0,13". 1,зГ 0,03~

Таблица 4

Содержание органических компонентов и тякалых металлов в пробах САБ

Р.= 0,95 /7=5

i.-.-¡Место отбора!___ _ JlecTjnpigH_____!__ПАУ____[__Тя^алые металлы______

пи! пробы ! ! ! БИ- !ме-!сумма !бенз(а)!яислоторастворише ¡зодораство-

! Ц-ГХЦГ !}-ШГ ! 58 'та-! ПАУ' ! сирен !___! римнв

! !____!____!___1фос1 _ _ _ 1 _ i _!_Fe _ J! Мл_ _L% _

!! ! ' мкг/л

1 Муйнак 0,050+ 0,060+ 0,000+ еле- 71,20+ 15,10+ 0,10+ 3,70+ следы 0,00+0,20+

0,008 0,010 0 да 0,51 0,15 0,05 0,40 0 ~ 0,04 '

2 Реиетек 0,010+ 0,010+ 3,040+ сле-12,00+ 2,50+ 0,100+ 1,30+ следы 1,30+ 0,30+ ^

0,003~ 0,002~ 0,001~ да 0,10 0,03 0,05 0,12 0,12~ 0,05

2 Тамдц 0,090+ 0,120+. 2,700+ ме- 80,00+ 17,00+ 0,00+ 0,30+ следы 0,50+ 0,30+

0,021 0,020 0,420 да 0,60 0,18 0 0,03 0,04 0,05

4 Чагыл 0,010+0,010+ 1,060+ 0,290 37,6+ 7,90+ 0,30+ 0,90+ 0,3+ 0,00+ 0,30+

0,003~ 0,002~ 0,092~+0,04- 0,22 0,10 0,02 0,10 0,05 0 0,05

.Таблица 5

. Содержание минеральных водораетаоришх компонентов в САВ Среднеазиатского региона

.ШМесто отбора!Зона загряз-'Расстояяие от!Сумма!___Оп£еделя£ше_кодщонеяте____

пп! .пробы ! нения ¡Аральского !ионов!НСО^ ! ! ¿О^'Са5*! М$г] Л'а + К ! ! ! коря, км ! кг/га "*

т Муйнак Морская 25,0 890,0 72,6 101,4 298;3 59,4 15,2 35,6

2 Наслык Морская 75,0 897,4 26,6 27,0 64;0 18;9 2,5 29,9

3 Бузаубай Пустынная 247,5 934,5 29,3 32,6 60,8 18,0 4,5 31,5

4 Тампы Пустынная 405,0 575,0 4,6 18,6 71,1 20,3 16,9 . 26,2

5 Машикудук Пустынная 430,0 , 403,0 14,9 5,6 28,4 П,8 1,9 5,9

6 Нурата Пустынная 525,0 311,2 30,4 38,70 197,9 10,4 8,7 44,4

7 Ташкент Промышленная 750,0 777,2 Э6й,В 79,10 249,3 10,1 39,8 53,6

АВТОРЕФЕРАТ Подп. б печ. 25.05.'Лг........Усл. иеч.^о

_Зак./¡Г/у . .......Тир.100

Тип. Узгидромзта. Ташкент, Обсерваторская,??,