Журнал “Химия в школе” №3-2002 Определение содержания тяжелых металлов в снеге и почве
|
|
Скачать 59.04 Kb.
|
|
Содержание
Методика экспериментаРезультаты и их обсуждение Таблица 1 - Содержание тяжелых металлов в снеге и почве |
|
Журнал “Химия в школе” № 3-2002 Определение содержания ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ в снеге и почве. Среди многих последствий бурной хозяйственной деятельности человеческого общества учёные особенно выделяют прогрессирующее накопление в окружающей среде металлов, в первую очередь тяжёлых, т.е. имеющих > 5 г/см3. Некоторые металлы крайне необходимы для жизнедеятельности человека и других живых организмов ( их относят к так называемым биогенным элементам ), другие – вызывают противоположный эффект и, попадая в живой организм, приводят к его отравлению или гибели (их называют металлами – токсикантами ). Специалистами по охране окружающей среды среди металлов – токсикантов выделена приоритетная группа, в которую входят свинец, медь, ртуть, кадмий, никель, хром, цинк, мышьяк как элементы наиболее опасные для здоровья человека и животных. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны. Основная часть тяжелых металлов поступает в снег и почву из атмосферы, насыщенной промышленными выбросами. Свой вклад в загрязнение металлами вносят транспорт и коммунально-бытовые объекты. Почва депонирует тяжелые металлы, поскольку они сорбируются почвенным гумусом с образованием труднорастворимых соединений. Определить содержание тяжелых металлов в снеге и почве можно с помощью метода тонкослойной хроматографии (ТСХ). Это один из эффективных методов исследования, не требующий сложного оборудования и дефицитных реактивов, позволяющий обнаружить вещества в ничтожно малых количествах (0,1 – 0,005 мкг). Исследуем наличие в снеге и почве железа, свинца и хрома. ^ Пробы снега для исследования отбираем со всей глубины снежного покрова. Снег растапливаем, подкисляем азотной кислотой и упариваем с 1 л до 3 мл. Пробы почвы отбираем на глубину до 10 см, так как именно в верхнем горизонте почвы накапливаются тяжелые металлы. Сухую измельченную почву массой 10 г заливаем 50 мл 1 М раствора азотной кислоты и оставляем на сутки, затем смесь фильтруем и упариваем фильтрат до 3 мл. Суть метода ТСХ заключается в разделении сложных смесей веществ на индивидуальные соединения за счет различий в сорбируемости в тонком слое сорбента. Для этог используем силуфоловые пластинки, представляющие собой закрепленный слой силикагеля с крахмалом, нанесенный на алюминиевую фольгу. На вырезанной пластинке размером 3х7 см отмечаем линию старта, на которую с помощью капилляров наносим анализируемую смесь и свидетель (водный раствор соли соответствующего металла). Затем эту пластинку помещаем в стакан с растворителем (н-бутанол, дистиллированная вода с добавлением уксусной кислоты до установления в системе рН 3). Под действием капиллярных сил растворитель поднимается в слое сорбента, увлекая за собой анализируемые вещества, при этом они перемещаются с различными скоростями и в слое сорбента происходит их разделение. Через 15-20 мин, когда растворитель достигает линии финиша, вынимаем хроматограмму. Для обнаружения ионов металлов опрыскиваем хроматограмму из пульверизатора растворами реагентов, дающих цветные реакции с анализируемыми веществами. Обнаружение ионов Pb2+ проводим раствором йодистого калия; ионов Fe3+ - раствором гексацианоферрата (II) калия; ионов Cr2  - раствором 1,5-дифенилкарбазида. При этом появляются окрашенные пятна (желтое, берлинской лазури, розовое соответственно). По высоте пятна на хроматограмме проводим количественное сравнение анализируемых ионов тяжелых металлов.^ Во многих городах России, в том числе и в Томске, до сих пор применяют этилированный бензин, содержащий тетраэтилсвинец. В связи с этим объектами исследования были выбраны крупные автодороги, расположенные вблизи нашей школы. Анализ проб снега и почвы показал присутствие в них ионов свинца, причем концентрация свинца в почве оказалась больше, чем в снеге (см. таблицу 1). Это логично объясняется тем, что снег накапливает загрязняющие вещества в течение сезона, а почва из года в год. Содержание свинца в почве зависит от интенсивности автомобильного потока. Соединения железа могут присутствовать в почве по естественным причинам (выветривание горных пород и размывание их водой). Однако наличие ионов железа в снеге свидетельствует о техногенном загрязнении почвы этим элементов. Пробы почвы из леса, взятые примерно в 100 м от автострады, также показали значительное содержание свинца. Это подтвердило литературные данные о том, что ширина придорожных аномалий свинца сильно варьирует и может достигать 100 м. Следовательно, данную почву нельзя использовать как фоновую для сравнения с городской. Наши наблюдения показали, что сельскохозяйственные угодья могут располагаться на расстоянии примерно 20 м от автострад. Этот факт свидетельствует о том, что часть сельскохозяйственных культур подвергается свинцовому отравлению. Следовательно, по трофическим цепям загрязненная продукция может попадать в организм человека и быть причиной отравления свинцом. В пробе почвы, взятой около одного из родников Михайловской рощи, было обнаружено значительное содержание хромат-ионов железа. Как выяснилось впоследствии, причина загрязнения почвы и воды родника, а значит, и формирования точечной аномалии с повышенным содержанием хрома связана с попаданием в окружающую среду отходов предприятия «Ролтон», занимающегося производством подшипников. ^
Выводы В последнее время возросла интенсивность загрязнения атмосферы и почвы городов тяжелыми металлами, в первую очередь свинцом, из-за выбросов двигателей автомобилей. Для изменения ситуации в лучшую сторону, на наш взгляд, необходимо запретить выпуск этилированного бензина. Для того, чтобы уменьшить вероятность загрязнения сельскохозяйственных культур ионами свинца, необходимо располагать посевы на расстоянии не менее 300 м от автострад. Близлежащие территории промышленных предприятий наиболее сильно загрязнены тяжелыми металлами. В целом современные города представляют собой огромные техногенные геохимические и биологические аномалии, что не тольео отражается на состоянии здоровья населения в настоящее время, но и будет иметь непредсказуемые последствия для будующих поколений. Н.Т.Усова СШ №15, Томск Литература 1. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: Учебник.- М.: Логос, 2000. 2. Астафуров В.И. Основы химического анализа: Учеб. пособие по факультативному курсу для учащихся 9-10 кл.- М.: Просвещение, 1977. 3. Будников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем //Соросовский образовательный журнал.-1998.- №5.- с.23-29. 4. Нифантьев Э.Е. и др. Внеклассная работа по химии с использованием хроматографии: Кн.для учителя.- М.: Просвещение, 1983. 5. Экологическая химия/Пер. с нем.; Под ред. Ф. Корте. - М.: Мир,1997. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям