При химическом анализе определялись следующие химические элементы: Fe, Zn, Pb, Mn, Ni, Cu, Cd, Co. Большинство из них можно отнести к тяжелым металлам, поскольку известно до сорока различных определений термина тяжелые металлы, и нет возможности указать на одно из них, как наиболее принятое. Соответственно, список тяжелых металлов, согласно разным определениям, будет включать разные элементы. Используемым критерием может быть атомный вес свыше 50, и тогда в список попадают все металлы, начиная с ванадия, независимо от плотности. Другим, часто используемым, критерием является плотность, примерно равная или большая плотности железа (8 г/см3), тогда в список попадают такие элементы как свинец, ртуть, медь, кадмий, кобальт, а, например, более легкое олово выпадает из списка. Существуют классификации, основанные и на других значениях пороговой плотности или атомного веса. Некоторые классификации делают исключения для благородных и редких металлов, не относя их к тяжелым, некоторые исключают нецветные металлы (железо, марганец).
Термин тяжелые металлы чаще всего рассматривается с природоохранной точки зрения и, таким образом, при включении в эту категорию учитываются не только химические и физические свойства элемента, но и его биологическая активность, токсичность, тип и характер миграции, а также объём использования в хозяйственной деятельности.
Многие тяжелые металлы, такие как железо, медь, цинк участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются необходимыми для функционирования растений, животных и человека микроэлементами тканях, вызывая ряд заболеваний. Не имеющие полезной роли в биологических процессах металлы, такие как свинец, определяются как токсичные металлы. Некоторые элементы, такие как кадмий, обычно имеющие токсичное влияние на живые организмы, могут быть полезны для некоторых видов. (http://dic.academic.ru)
Химический анализ воды
Анализ воды производился атомно-абсорбционным методом. Этот метод основан на свойстве атомов металлов поглощать в основном состоянии света определенных длин волн, который они испускают в возбужденном состоянии. Необходимую для поглощения резонансную линию чаше всего получают от лампы с полым катодом, изготовленным из определяемого элемента. (Васильев, 1989)
В атомно-абсорбционной спектроскопии, так же как и в молекулярной, действует закон Ламберта-Бугера-Бера. Смысл данного закона заключается в том, что атом, ион или молекула, поглощая квант света, переходит в более высокое энергетическое состояние. Обычно это бывает переход с основного, невозбужденного уровня на один из более высоких, чаще всего на первый возбужденный уровень. Вследствие поглощения излучения при прохождении его через слой вещества интенсивность излучения уменьшается и тем больше, чем выше концентрация светопоглощающего вещества. (Васильев, 1989)
Закон Бугера — Ламберта — Бера связывает уменьшение интенсивности света, прошедшего через слой светопоглощающего вещества, с концентрацией вещества и толщиной слоя. Чтобы учесть потери света на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивности света, прошедшего через исследуемый раствор и растворитель. При одинаковой толщине слоя в кюветах из одинакового материала, содержащих один и тот же растворитель, потери на отражение и рассеяние света будут примерно одинаковы у обоих пучков и уменьшение интенсивности света будет зависеть от концентрации вещества. (Васильев, 1989)
Химический анализ почв
Определение тяжелых металлов (ТМ) в почве проводилось нами методом атомно-абсорбционной спектрометрии с пламенной и беспламенной атомизацией. В настоящее время разработаны ПДК для отдельных элементов- меди, цинка, ртути, свинца и др.
При контроле содержания ТМ в почвах возможно сравнить уровень загрязнения почв с естественным фоном. Как правило, при необходимости контроля за техногенным загрязнением почв ТМ, принято определять валовое содержание металла. Однако валовое содержание не всегда может характеризовать степень опасности загрязнения почвы, поскольку почва способна связывать соединения металлов, переводя их в недоступные растениям состояния. Исходя из методических указаний по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства правильнее говорить о роли "подвижных" и "доступных" для растений форм. Определение содержания подвижных форм металлов желательно проводить в случае высоких их валовых количеств в почве, а также, когда необходимо характеризовать миграцию металлов-загрязнителей из почвы в растения. (Методические указания по определению… 1992)
Подвижные формы металлов извлекаются различными экстрагентами в зависимости от типа исследуемых почв и свойств металла. В качестве экстрагентов используют кислоты, различные соли, буферные растворы, бидистиллированную воду. (Методические указания по определению… 1992)
Проводя химический анализ почв мы использовали ацетатно-аммонийный буферный раствор с pH 4,8. Экстракцию проводили из отдельных навесок почв в двухкратной повторности.
Гумусированность почв определялась нами методом титрования. Титрование - установление объема раствора известной концентрации (титранта), количество реагента в котором эквивалентно количеству определяемого компонента в аликвоте анализируемого(титруемого) раствора.
Химический анализ растений
Атомно-абсорбционное определение тяжелых металлов в растительных пробах осуществлялось нами на спектрофотометре в растворе азотной кислоты после минерализации растительных проб методом сухого озоления. Для атомизации элементов использовалось воздушно-ацетиленовое пламя.
Компьютерная обработка результатов
При компьютерной обработке данных нами использовался программный комплекс Statistica. Это программный пакет для статистического анализа, разработанный компанией StatSoft. Он реализует функции анализа данных, управления данных, добычи данных, визуализации данных с привлечением статистических методов. Основным методом анализа в нашей дипломной работе является факторный и корреляционный анализ.
Факторный анализ - это методика комплексного и системного изучения и измерения воздействия факторов на величину результативного показателя. Фактор - движущая сила, фактическая причина какого-нибудь процесса, обусловливающая его или определяющая его характер. Факторы в результате анализа получают количественную и качественную оценку. Каждый показатель может в свою очередь выступать и в роли факторного, и результативного. Главными целями факторного анализа являются: сокращение числа переменных (редукция данных) и определение структуры взаимосвязей между переменными, т.е. классификация переменных. Поэтому факторный анализ используется или как метод сокращения данных или как метод классификации. (Халафян, 2009)
Примером использования факторного анализа в гидрологии можно обозначить такие исследования, как: зависимость максимальных расходов от толщины снежного покрова и среднесуточных температур воздуха периода снеготаяния; зависимость скорости нарастания толщины льда от среднесуточных температур и толщины снежного покрова.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему