Многоуровневая оценка состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга

Владимирова, Елена Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Многоуровневая оценка состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Многоуровневая оценка состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга"

На правах рукописи

ВЛАДИМИРОВА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА

МНОГОУРОВНЕВАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В СИСТЕМЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

03,00.16 — Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2006

Работа выполнена на кафедре инженерной экологии Казанского государственного технологического университета.

Научный

руководитель

доктор химических наук, профессор Мухутдинов Асгат Ахметовнч

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Атнашев Юрий Борисович

доктор химических наук, профессор Латылова Венера Зиннатовна

Ведущая организация:

ОАО «Ннжнекамскнефтехим»

Защита состоится «01» ноября 2006 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212,080.02 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. К.Маркса, д. 68, зал заседаний Ученого совета, А-330.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан «29» сентября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Сироткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эффективным инструментом контроля состояния к управления качеством окружающей среды является экологический мониторинг. Оценка состояния окружающей среды (степени загрязнения компонентов окружающей среды) проводится путем сопоставления получаемых в лабораториях экологического контроля наблюдений в виде результатов измерений с нормативами содержания вредных веществ в компонентах (вода, воздух, почва) окружающей среды. В соответствии с этим получаемые результаты измерений должны быть достоверными (качественными). В настоящее время в лабораториях экологического контроля применяется одноуровневая система оценки и обеспечения качества результатов измерений, что делает экономически нецелесообразным разработку высокоточных приборов и методик измерений. Это противоречит основополагающим требованиям научно-технического прогресса о необходимости постоянного повышения качества выпускаемой продукции и предоставляемых услуг (в том числе измерительных услуг). В соответствии с этим разработка, стандартизация и использование в системе экологического мониторинга для оценки состояния окружающей среды и влияния техногенной сферы на биосферу многоуровневой оценки и обеспечения качества результатов измерений представляется целесообразным. На этой основе представляется обоснованной разработка системы многоуровневой оценки состояния окружающей среды.

Для технического и методического обеспечения оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды необходимы для лаборатории экологического контроля соответствующие высокоточные приборы и методики измерений. Особый интерес представляет определение микрокаличеств ртути — химического вещества первого класса опасности и наиболее распространенного в повседневной жизни и на производстве (более 1000 применений) на базе высокоточных приборов и методик измерений, отвечающих нормативным требованиям многоуровневой оценки состояния окружающей среды и превосходящих по точностным характеристикам в несколько раз отечественные аналоги.

Таким образом, до настоящего времени в системе экологического мониторинга отсутствует единый научно обоснованный подход по оценке состояния окружающей среды. Разработка такого подхода, его стандартизация и использование для комплексной оценки влияния промышленных объектов и опасных загрязняющих веществ (ртуть) на природные и антропогенно-измененные экосистемы представляется актуальным.

Цель работы. Разработка, стандартизация и внедрение в систему экологического мониторинга многоуровневой оценки состояния окружающей среды на примере ртутного загрязнения компонентов окружающей среды. Для еб достижения требовалось решить следующие задачи:

1. Разработать и научно обосновать концепцию многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды.

2. Разработать алгоритмы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды.

3. Разработать алгоритм многоуровневой оценки качества результатов измерений и на этой основе обосновать подход к минимизации значимого влияния результатов измерений на оценку достоверности степени загрязнения компонентов окружающей среды.

4. Разработать и стандартизовать высокоточные анализаторы ртути, превосходящие по точностным характеристикам в несколько раз отечественные аналоги,

5. Разработать и стандартизовать методики выполнения измерений содержания ртути в компонентах окружающей среды, превосходящие по точностным характеристикам в несколько раз отечественные аналоги.

Научная новизна работы.

Впервые создана концепция многоуровневой оценки степени загрязнения вод, воздуха и почв, а также качества результатов измерений, получаемых в лабораториях экологического контроля. Предложен общий подход к повышению качества измерений в экологическом мониторинге, который включает действующие способы оценки степени загрязнения природных компонентов как частные случаи и увязывает требуемую относительную погрешность количественного химического анализа с классом опасности загрязняющих веществ с точки зрения обеспечения достоверности экологических оценок на основе результатов измерения,

Впервые разработаны и стандартизованы алгоритмы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды и многоуровневой оценки качества результатов измерений. Обоснован подход к минимизации значимого влияния измерений на достоверность оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды.

Практическая значимость работы.

Установлены и обоснованы взаимосвязи между уровнем качества измерений и уровнем оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды; между классом опасности и нормативами содержания загрязняющих веществ компонентов окружающей среды; между уровнем качества измерений и классом опасности загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды. Они положены в основу повышения достоверности получаемых результатов измерений, на базе которых проводится оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды и экологическое прогнозирование.

Результаты научных исследований стандартизованы в виде нормативного документа Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии МИ 2867-2004, включенного в реестр нормативных документов Государственной системы обеспечения единства измерений в стране. Предложенная система многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды внедрена в систему ведомственного экологического контроля ряда предприятий Республики Татарстан и Российской Федерации.

Созданы, стандартизованы и внедрены высокоточные анализаторы ртути типа «Юлия-5К» (трех модификаций) (сертификат ШХС.31.004А № 24531) и типа «Юдия-ЛСМ» (сертификат 1Ш.С.31.004А № 16835), зарегистрированные в Государственном реестре средств измерений под № 20972-06 и № 26332-04 и допущенные к применению в Российской Федерации; запущено их серийное производство; по своим точностным характеристикам они превосходят в три раза отечественные аналоги и технически обеспечивают оценку ртутного загрязнения компонентов окружающей среды.

Разработаны, стандартизованы и внедрены методики измерений содержания общей ртути в воде (МИ 2865-2004), в воздухе (МИ 2866-2004), в почвах (МИ 2878-2004) и ртутьсодержащих отходах (МИ 2879-2004), включенные в Государственный реестр методик измерений Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии; по своим точностным характеристикам они превосходят в 5-10 раз отечественные аналоги и методически обеспечивают оценку ртутного загрязнения компонентов окружающей среды.

Па защиту выносятся:

1. Алгоритмы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды в рамках экологического мониторинга;

2. Алгоритм многоуровневой оценки и обеспечения качества измерений в рамках экологического мониторинга;

3. Научный подход к оценке и минимизации значимого влияния результатов измерений на оценку степени загрязнения компонентов окружающей среды;

4. Установленные и обоснованные взаимосвязи между:

- уровнем качества измерений И уровнем оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды;

• классом опасности и нормативами содержания загрязняющих веществ компонентов окружающей среды;

- уровнем качества измерений и классом опасности загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды.

5. Разработанные и стандартизованные высокоточные анализаторы ртути типа «Юлия-5К» (трех модификаций) и типа «Юлия-5КМ».

6. Разработанные и стандартизованные высокоточные методики измерений содержания общей ртути в воде, воздухе, почве и ртутьсодержащих отходов с применением высокоточных анализаторов ртути типа «Юлия-5К» и типа «Юлия-5КМ».

7. Многоуровневая оценка состояния окружающей среды на примере ртутного загрязнения почвы.

А проба» и я работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на VI Международной конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия -2002» (г, Нижнекамск, 2002); на региональном научно-практическом семинаре Российского фонда фундаментальных исследований в области химии для отечественной промышленности» (г. Казань, 2002); на V Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (г. Казань, 2002); на XVII Менделеевском съезде по общей н прикладной химии (г, Казань, 2003); на Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Инновации в науке, технике, образовании и социальной сфере» (г. Казань, 2003); на VI Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (г. Казань, 2004).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 15 статей, б тезисов докладов и учебное пособие. Основные результаты работы стандартизованы в 5 нормативно-методических документах Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Объем II структура работы. Диссертационная работа изложена на 179 страницах, содержит 44 таблицы, 10 рисунков, список цитируемой литературы (150 наименований) и 4 приложения. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложений.

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цепь и решаемые задами, её научная новизна и практическая значимость, основные защищаемые положения диссертации, приведены объекты и методы исследований, количество публикаций по основным материалам работы и перечень мероприятий, на которых апробировалась работа, кратко описано содержание работы по главам.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды в системе экологического мониторинга (литературный обзор)

В данной главе представлены результаты анализа современного состояния исследований и проблем в области оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды в системе экологического мониторинга по пяти взаимосвязанным вопросам: оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды (раздел 1.1.), оценка и обеспечение качества результатов измерений, получаемых в лаборатории экологического контроля (раздел 1.2.), влияние измерений на оценку степени загрязнения компонентов окружающей среды (раздел 1.З.), алгоритм выбора контролируемого вредного вещества {раздел 1.4.) и методы определения его содержания в компонентах окружающей среды (раздел 1.5.). На их основе сформулированы задачи для решения поставленной цели диссертационной работы.

Глава 2, Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды в рамках экологического мониторинга

В главе 2 представлены разработанные алгоритмы одно- и многоуровневой системы оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды в рамках экологического мониторинга; по минимизации значимого влияния результатов измерений на оценку степени загрязнения компонентов окружающей среды, а также результаты исследований взаимосвязей между уровнем качества измерений и уровнем оценки состояния окружающей среды, между уровнем качества измерений и классом опасности вредных веществ в компонентах окружающей среды; между классом опасности и нормативами содержания вредных веществ в указанных компонентах.

2.1. Система одноуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды

Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды проводится путем сопоставления полученного в лаборатории экологического контроля наблюдения в виде результата измерений (X), представляемого как доверительный интервал (X н — Xв)» с нормативом содержания вредного вещества в компоненте окружающей среды, задаваемого в виде номинального значения (хо) или в виде интервала (х^ - Х^

X—* Х± АХ -^ /-► Ха

Хн = Х-йХ X Хе=Х + АХ Хн-Хв

| { [ \_*т ~~Хов

где АХ - абсолютная погрешность результат измерений X.

Используя известный в математической статистике (-критерий, разработан алгоритм указанной оценки в виде соотношений (1)-(4). При их выполнении степень загрязнения компонента окружающей среды признается допустимой, а состояние окружающей среды -экологически безопасным.

Случай т- х лх>х° пл-

«не более»: а «неменее»: л -дл г— {¿),

случай «в « Лр -У«, р лу<Х°»

пределах»: Х + АХ^ —р (3); Х-АХй ~~ (4),

где а - кратность разбавления образца компонента окружающей среды при его пробоподготовке. 2.2. Оценка а минимизация значимого влияния измерений на оценку степени загрязнения

компонентов окружающей среды Проиллюстрируем действие указанного алгоритма иа примере для случая «не более». Дано Х0~ »А X, = Хг=Х,=х°& Л?!-0,1; ЛУг*=0.2; АХ, = 0.3. Решение по соот. (I)

Виц алгоритма Оценка Заключение о соответствии компонента окружающей среды (по вредному веществу) нормативным требованиям

Х^АХ^Хо (5) 0,8 + 0,1=0,9<1,0 (5) соответствует

Х2 + АХг = Х0 (6) 0,8 + 0,2= 1,0-1,0 (6) соответствует

Л^ + ДГ, >Ха (7) 0,8 + 0,3-1,1>1,0 (7) не соответствует

Анализ соотношений (5>(7) позволяет установить, что при определенном значении погрешности измерений (¿\Х3) незагрязненный компонент окружающей среды признается

загрязненным, а состояние окружающей среды - экологически опасным в результате значимого влияния измерений на оценку степени загрязнения компонента окружающей среды. Отсюда следует, что для снижения этого влияния необходимо уменьшить погрешность измерений, перейдя от соотношения (7) к соотношению (6) или (5). Однако указанное невозможно, поскольку применяемые в системе экологического мониторинга методики измерений для каждого контролируемого вредного вещества значимо не отличаются друг от друга по погрешности измерений. Это обусловлено тем, что в системе экологического мониторинга функционирует одноуровневая система оценки и обеспечения качества результатов измерений, алгоритм которой представляет собой соотношения (ЮН'З).

23. Система многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды относится к области оценки соответствия объекта нормативным требованиям. При этом процедура оценивания представляет собой оценку степени указанного соответствия, а для рассматриваемого случая -степени приближения получаемого в лаборатории экологического контроля результата измерений (Л*: соот. (8)) к действительному значению измеряемой величины (.Xд ооот. (8)). Преобразуя

соотношение (8), разработан алгоритм многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды в виде соотношения (9). Результаты расчета по данному соотношению представлены в таблице 1. Анализ представленных данных позволяет установить, что с повышением уровня качества результатов измерений, т.е. с уменьшением погрешности измерений увеличивается степень соответствия состояния окружающей среды нормативным требованиям. Представленные данные наглядно демонстрируют повышение указанной степени соответствия при переходе от низкоточных к высокоточным приборам и МВИ.

&Х = Х-ХД, (8)

^»100.*-/' к 100, ¿ = (1-^-)хЮ0.5 = 100-^-ч1(Ю;

л А X X х

Таблица 1. Зависимость степени соответствия состояния окружающей среда (у,%) от относительной погрешности измерений (3,% )■

г.» 50 70 80 85 90 95 97 98 99

±â,% 50 30 20 15 10 5 3 2 1

Класс точности МВИ AI А2 A3 A4 А5 В1 В2 ВЗ В4

Представленные выше результаты научных исследований стандартизованы в виде нормативного документа МИ 2867.

Глава 3. Оценка и обеспечение качества методик выполнения измерений в рамках экологического мониторинга

В главе 3 представлен алгоритмы одно- и многоуровневой оценки качества результатов измерений, получаемых в лаборатории экологического контроля, а также алгоритм оценки чувствительности измерений и качества методик выполнения измерений,

3.1. Система одноуровневой оценки и обеспечении качества измерений

Алгоритм одноуровневой оценки и обеспечения качества измерений представляет собой следующие соотношения.

S„f *<î„(10>, |Jf, - Хг\S г (ИХ fr-X^R (12), \ï-Xoi\iK <13>.

где g - приписанная МВИ относительная погрешность измерений; 8н • норма относительной

погрешности измерений; X, и Х2 - «параллельные» результаты измерений; Хок-

действительное значение измеряемой физической величины в образце для контроля качества измерений; г, R н К - нормативы контроля качества измерений в условиях повторяемости, воспроизводимости и точности измерений.

Суть этой системы заключается в следующем. Во-первых, для каждого контролируемого загрязняющего вещества установлено только одно значение норматива качества результата измерений в виде конкретного значения нормы относительной погрешности измерений SH • При этом для всех контролируемых загрязняющих веществ в почвах и атмосферном воздухе установлено только одно значение =±2Î%, а для природных и сточных вод 8Н изменяется в зависимости от значения норматива содержания вредных веществ в компонентах окружающей среды X0 от ±10 до =±80%. Анализируя эти данные, можно сделать вывод об отсутствии единого

подхода по данному виду нормирования качества результатов измерений. Во-вторых, рекомендуется разрабатывать методики выполнения измерений (МВИ) с приписанной им погрешностью измерений ¿>fjp > равной или незначительно меньше нормы погрешности измерений , Если же приписанная МВИ погрешность измерений в 2 и более раз меньше нормы погрешности измерений 5Н, то это экономически нецелесообразно. Действительно, известно, что при уменьшении погрешности измерений в 2 раза затраты на проведение измерений увеличиваются в несколько раз. В соответствии с изложенным невозможно в настоящее время уменьшить значимое влияние измерений на оценку степени загрязнения компонента окружающей среды и перейти от соотношения (7) к соотношению (6) или (5). Таким образом, функционирующая в системе экологического мониторинга одноуровневая система оценки и обеспечения качества результатов измерений делает экономически нецелесообразным разработку и применение в лабораториях экологического контроля высокоточных приборов, используя последние достижения науки и техники, что противоречит основополагающим

требованиям научно-технического прогресса о необходимости постоянного повышения качества выпускаемой продукции и предоставляемых услуг (в т.ч. измерительных услуг).

3.2. Качество н чувствительность методик выполнения измерений

Применяемые MBH должны быть качественными, т.е. обеспечивать не только качество результатов измерений, но и необходимую чувствительность измерений. Используя (-критерий, разработан алгоритм оценки допускаемой чувствительности измерений (Хн) в виде соотношения

(14). Анализ данного соотношения позволил установить, что допускаемая чувствительность измерений зависит в общем случае от погрешности измерений (.АХ н) и кратности разбавления

образца ("д") при его профподготовке.

Х„ Х„1а Х„ гае Хн -Хв- диапазон измеренийМВИ

Х„ +ДГ„ £Х0!а (14)

В таблице 2 представлены результаты сопоставления регламентированного в стране и предлагаемого подходов. Их анализ позволил сделать вывел о том, что регламентированные подходы являются частными случаями предлагаемого подхода. В соответствии с этим, если МВИ не соответствует регламентированным требованиям, но соответствует требованиям предлагаемого подхода, то она признается качественной.

Таблица 2. Сопоставление регламентированного И предлагаемого подходов по оценке допускаемой чувствительности измерений.__

Компонент окружающей среды Существующий подход: регламентации по соот. (15)417) Предлагаемый подход по соот. (14)

Воздух х„ £0,8Л-о (15) (S„= ±25%) ГОСТ 17.2.4.02 Хн — 0,8Хо при 6Н =±25%(« = 1)

Вода X» <, 0,5Jfo (16) (8Н :от±20до±80%) ГОСТ 17.0.0.02 Х„ =0,83^ яри ди =±20% (я = 1) JCff ~ при SH =±80% (й = 1)

Почва X„£<VX<,117) {S„ = ±25%) (ГОСТ 17.4J.03) Х„ =0,1\Хо(.а = 5) Хи =0,08Хо(а = 10) при 5„ = ±25%

33. Система многоуровневой оценки и обеспечения качества измерений

Для минимизации значимого влияния измерения на оценку степени загрязнения компонентов окружающей среды предлагается перейти к многоуровневой системе оценки и обеспечения качества результатов измерений, алгоритм которой представляет собой соотношения (18) и (19).

-5ПР <>ён =+50% (18)

_* (19>

где р = 1x10*; 1,5х 10* ; 2x10*; Зх 10Л; 5х10Л ( & = 1,0,-1,-2 и т.д.)

Суть этой системы заключается в переходе от соотношения (10) к соотношениям (18) и (19) при неизменности соотношений (11)-(13). При зтом в соответствии с соотношением (18) предлагается установить только одно значение норматива качества результата измерений для всех контролируемых вредных веществ во всех компонентах окружающей среды в виде нормы относительной погрешности измерений 5Н, равной ± 50%, Известно, что данное значение

относительной погрешности измерений является в химическом анализе границей раздела между количественным и качественным химическим анализом. По сути дела, соотношение (18) регламентирует разработку только методик количественного химического анализа и не регламентирует разработку методик качественного химического анализа, поскольку оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды базируется на измерительной информации.

Градация измерений по уровням качества измерений представляет собой задачу градации МВИ по классам точности измерений, Испсшьзуя известный в математической статистике F-критерий, разработан алгоритм указанной градации в виде соотношения (19). Процедура указанной градации представлены ниже (соот. (20)- (23)), а результаты градации - в табл. 3. Используя полученные результаты (тнбл.З), уже представляется возможным (при необходимости) уменьшить значимое влияние измерений на оценку состояния окружающей среды и перейти от соотношения (7) к соотношению (б) или (5).

F-крнтерий: f > f (20); „ tf. (21)

где д, =t.xS, и Дг =/ ,xS, I д, и д ; при условии, что X. = Хг и t .

11 12 ¿,-^1-xlOO ¿i-^-KlOO 1 III

FT(P = 0,95;/; = Л =120)»1,30 (22) При £¿30 ПОРМГ61И fx = /г = Lx(w-l) = 120 ■

F3^>FT = \,30 <23>

при 5\ = ±50% получим S2 = ±30% и т.д. Таблица 3. Классы точности МВИ.

Обозначение класса точности МВИ Ь по соот. (19) ±ЯПР>%

А1 1 свыше 30 до 50 вкл.

А2 1 свыше 20 до 30 вкл.

A3 1 свыше 15 до 20 вкл.

А4 1 свыше 10 до 15 вкл.

А5 1 свыше 5 до 10 вкл.

В1 0 свыше 3 до 5 вкл.

В2 0 свыше 2 до 3 вкл.

вз 0 свыше 1,5 до 2 вкл.

В4 0 свыше 1,0 до 1,5 вкл.

В5 0 свыше 0,5 до 1,0 вкл.

С1 -1 свыше 0,3 до 0,5 вкл.

и т.д. и т.д. и т.д.

Глава 4. Техническое и методическое обеспечение оценки ртутного загрязнения компонентов окружающей среды

Глава 4 посвящена вопросам технического и методического обеспечения оценки ртутного загрязнения компонентов окружающей среды. Проведенный литературный анализ позволил установить ряд взаимосвязей, представленных иа рис. 1,2,

Видно, что загрязняющие вещества I класса опасности являются и наиболее трудно определяемыми. В соответствии с этим для последующих исследований выбрано вещество I класса опасности, а из более, чем 400 загрязняющих веществ 1 класса опасности выбрана ртуть как наиболее распространенная в повседневной жизни и на производстве - более тысячи применений.

Класс опасности

Рисунок!. Зависимость класса опасности Рисунок 2. Зависимость класса опасности загрязняющих веществ от логарифма загрязняющих веществ от относительной норматива содержания компонента погрешности измерений (±5^%)

окружающей среды ( ^ Х0 )

Проведенный литературный анализ позволил установить, что наиболее предпочтительным методом определения содержания ртути является метод атомной абсорбции в модификации «метод холодного парам с применением анализаторов ртути, который выбран нами для дальнейших исследований.

4.1. Техническое обеспечение оценки ртутного загрязнения компонентов окружающей среды

В качестве базовой модели для исследований с последующей ее модернизацией выбран один из наиболее распространенных в стране отечественных анализаторов ртути типа «Юлня-2К». В таблице 4 и для наглядности на рисунке 3 представлены результаты исследований точностных характеристик указанного анализатора и его модернизаций в соответствии с предложенными техническими решениями.

Таблица 4. Зависимость относительной погрешности анализатора ртути различных модификаций { & ) от результата измерений ( X).

Номер графика на рис. 3 Тип и модификация анализатора ртути

Х=0,\ мкг/дм1 А" = 0,3 мкг/дм3 ^ = 0,5 мкг/дм3 Л1 = 0,7 мкг/дм3 ЛГ=1,0 мкг/дм3

1 Юлия-2К 21,2 8,6 6,0 4,6 6,0 9,3

2 Юлия-2К + ПК 18,7 8,1 5,3 4,5 5,1 8,3

3 Юлия-5К (1 мод.) 16,4 6,6 4,3 3,4 5,3 7,2

4 Юлия-5К (1 мод.) + ПК (2 мод.) 11,3 4,6 2,6 3,0 5,4 5,4

5 Юлия-ЗК (2 мод.) +золотой сорбент (3 мод.) 6,0 3,0 2,0 1,6 1,3 2,8

Рисунок 3. Зависимость относительной погрешности анализатора ртути различных модификаций (8 -.) от результата измерений (X). 25"

Х,мкг!дм1

Результаты анализа эффективности действия предложенных технических решений представлены на рисунке 4. Видно, что применение ПК позволило уменьшить погрешность анализатора ртути «Юлия-2К» на 10%. Переход от низко- («Юлня-2К») к высокоточным комплектующим изделиям («Юлия*5К», I мод.) уменьшает погрешность анализатора на 30>%, а совокупное их действие («Юлия-5К», 2 мод) - на 70%. Применение предварительного концентрирования паров ртути на «золотом» сорбенте с последующим импульсным испарением ртути позволило снизить погрешность измерений на 90%, а совокупное действие всех трех технических решений—более, чем в 3 раза («Юлия-5К», 3 мод.).

Рисунок 4, Результаты анализа эффективности действия предложенных технических решений.

Функциональная схема разработанного прибора, названного анализатором ртути типа «ЮлияК», приведена на рисунке 5. Данный прибор рекомендован для определения содержания общей ртути в питьевых водах, почвах и ртутьсодержащих отходах.

2 • корректор дрейфа; 3 - пиковый детектор; 4 • градуировочный усилитель; 5 - акалогово-цифровой преобразователь (АЦП); б - цифровой логарифматор; 7 • схема индикации; 8 - цифровой индикатор; 9 - источник питания регистрирующего блока; 10 - источник питания анализатора; 11 • фотоприемник (фотоэлемент П6800и-01); 12 • источник стабилизированного напряжения; 13 и 18 - кварцевые окна; 14, 17, 20 • соединительные шланги; 15 - стеклянная кювета; 15а - оправки стеклянной кюветы; 16 - олива с осушителем; 19 - источник света (ртутная лампа низкого давления ТШ\'4\ГО5); 21 • источник питания постоянного высоковольтного стабилизатора тока; 22 - компрессор; 23 - пробирка с поглотительным раствором; 24 и 31 - барботеры, 25 - поглотительны а раствор; 26 - восстановитель (хлорид олова, 5пСЫ; 27 - пробирка с восстановителем (5пС1з); 28 - пустая пробирка для продувки; 29 - пробирка с пробой; 30 - анализируемый раствор пробы; 32 - блок питания компрессора; 33 - блок сопряжения с персональным компьютером (ПК) (для "Юлии-5К" с выходом на ПК).

хг

Для расширения аналитических возможностей данного прибора исследована его погрешность в области малых концентраций ртути. Результаты исследований представлены в таблице 5, Видно, что анализатор ртути «Юлия-5К» может быть использован для определения массовой концентрации ртути в природных и очищенных сточных водах на уровне ПДК. Таблица 5. Зависимость относительной погрешности анализатора ртути «Юлия-5К» (2 и 3 мод.) от результата измерений (X) массовой концентрации общей ртути.

Относительная погрешность анализатора «Юлия-5К», % Результат измерений, X, мкг/дм®

0,005 0,010 0,015 0,030 0,040 0,050 0,085 0,100

Мод. 2 44,5 28,8 20,5 17,0 15,0 13,5 9,8 8,7

Мод. 3 30,7 19,5 12,7 9,0 8,3 7,8 6,4 6,0

На базе анализатора ртути «Юлня-ЗК» (3-ей модификации) разработан газоанализатор ртути типа «Юлия-5КМ», функциональная схема которого приведена на рисунке 6.

А - регистрирующий блок; 1 - источник питания +12 в; 2 — преобразователь +12 в /±15 в; 3 - источник стабилизированного напряжения -<-250 в; 4 - фотоприёмник (фотоэлемент ЯбВООи-01); 5 — буферный усилитель; 6 — стабилизатор расхода воздуха; 7 - корректор дрейфа; 8 - таймер; 9 - пиковый детектор; 10 - индикатор; 11 — калибровочный усилитель; 12 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 13 - кварцевые окна; 14, 16 - оправки стеклянной кюветы; 13 • стеклянная кювета; 17 • компрессор; 18 - биспиральный золотой коллектор; 19 - датчик расхода воздуха; 20 - пылевой фильтр; 21 - источник резонансного излучения (ртутная лампа низкого давления тиУ41ЛЧ}5); 22 — источник питания постоянного тока лампы "ШУ4ШС5; 23 - разрядный конденсатор; 24 - источник питания разрядного конденсатора; 25 - соединительные шланги.

Результаты исследования погрешности прибора приведены в таблице б. Видно, что данный прибор может быть использован для определения массовой концентрации общей ртути в атмосферном роздухе и воздухе рабочей зоны на уровне ПДК.

Таблица 6. Зависимость относительной погрешности анализатора ртути «Юлия-5КМ» от результата измерений (х) массовой концентрации общеИ ртути.

X » мкгЛа*

0,100

0,300

0,500

0,700

1,000

1,500

2,000

5,000

10,000

16,000

я "а

6,9

2,8

1,»

1,3

1.0

0,8

0,6

'.0

3,1

2,0

1,4

У.1

0,125 дм

где V (дмэ) - объем прокачиваемого через анализатор ртути «Юлия-5КМ» воздуха. ПДК=0,30 мкг/м' (атмосферный воздух) и ПДК=10,0 мкг/м3 (воздух рабочей зоны)

Анализаторы ртути типа «Юлия-5К» и типа «Юлия-5КМ» стандартизованы путем проведения госиспытаний, внесены в Госреестр средств измерений и допущены к применению в Российской Федерации.

4.2. Методическое обеспечение оценки ртутного загрязнения компонентов окружающей

среды

Дня этой цели разработаны методики измерений содержания общей ртути в воде, воздухе, почве и ргутьсодержащих отходах. Особое внимание уделялось идентичности состава анализируемой пробы и средства градуировки анализатора ртути в виде стандартного образца. Выполнение данного требования в общем случае представляется затруднительным, поскольку нереально, исходя из экономической целесообразности, создать необходимый комплекс стандартных образцов, учитывающий многообразие комбинаций в природе по составу анализируемых объектов, особенно вблизи многочисленных промышленных и сельскохозяйственных предприятий со своей гаммой загрязняющих веществ. Для решения дайной проблемы предложено создать стандартный образец — имитатор проб реальных объектов воды н почвы, учитывающий многообразие комбинаций в природе. В качестве него нами предложено использовать стандартный образец состава дистиллированной воды ионов ртути (МСО 0028:1998) с соответствующей методикой дробоподготовки, суть которой заключается в многократном разбавлении {не менее, чем в 10 раз) анализируемой пробы дистиллированной водой. В результате этого состав приготовленной для анализа пробы будет незначимо отличаться от состава МСО 0028. Обоснованность предложенного подхода проверялась с использованием «метода добавок». Результаты проведенных исследований приведены в таблицах 7 н 8.

Таблица 7. Результаты измерений X н абсолютная погрешность измерений АХ массовой концентрации общей ртути в дистиллированной, природной и питьевой воде. Сводные данные по

Xqî m кг/дм3 Модификация анализатора ртути «Юлия-5К» X ± АХ, мкг/дмэ

Дистиллированная вода (МСО 0028) Природная вода Питьевая воща

0,01 3 0,011 ±0,007 0,009 ±0,006

0,03 3 0,031 ±0,0095 0,029 ± 0,009

0,05 3 0,052 ± 0,009 0,050 ± 0,009

0,10 2 0,099 ± 0,014 0,102 ± 0,013

0,30 2 0,301 ± 0,021 0,298 ± 0,020

0,50 2 0,502 ± 0,025 0,506 ± 0,025

0,70 2 0,W9 ± 0,031 0,695 ± 0,030

1,00 2 1,012 ±0,062 1,002 ± 0,058

Таблица 8. Результаты измерений X и абсолютная погрешность измерений АХ массовой доли общей ртути в дистиллированной воде (МСО 0028) и в 10 видах почв с использованием анализатора ртути типа «Юлия-5К» (2 мод.). ПДЮ*2,1 мг/кг (по ртути)._

А'±АД',мг/кг

мг/кг МСО 0028 Почт

1 2 3 4 5

1,25 1,28± 0,05 1.20 ±0,05 1.3S ± 0,06 1,1« ±0,04 1.15 ±0.04 1,31 ±0,05

2,50 2 42 ± 0,10 2,31 ±0,10 2,58 ± 0,11 2,37 ±0,11 2,41 ±0,12 2,65 ±0,13

Продолжение таблицы 8.

Х0, мг/кг X i &Х , мг/кг

МСО 0028 Почвы

6 7 & 9 ТО

1.25 1,28 ± 0,05 1.25 ±0.05 1,17+0,04 1 .20 ± 0,04 1,17 ± 0.04 1.24 ± 0.05

2.50 2,42 ± 0,10 2,52 ± 0.11 2,41 ± 0,09 2,3« ± 0.09 2,35 ± 0,09 ■ 2,32 + 0,10

Примечание: в разделе «Почвы» цифрами обозначены следующие виды почв: 1 — нечерноземная САСлП-02 (ГСО 5053-99), 2 - засоленная САСЗП-07 (ГСО 5138-99), 3 - луговая орошаемая ; тяжелосуглинистая Саклуг.П-01 (ГСО 6062-2001), 4 — черноземная карбонатная -среднесуглинистая САЧкП-06 (ГСО 6061-2001), 5 - серая тяжелосуглинистая САСлП-04 (ГСО 6059-2001), 6 - серноземная типичная тяжелосуглинистая САСП-03 {ГСО 6058-91), 7 - дерново-подзолистая супесчаная СДПС-2 (ГСО 2599-2003), 8 - красноземная СКР-2 (ГСО 2502-2003), 9 -чернозем типичный СЧТ-2 (ГСО 2508-2002), 10-серозем карбонатный ССК-2 (ГСО 2505-2003). -При градуировке газоанализаторов ртути используются ртутн о-воздушные смеси, получаемые с помощью генератора паров ртути в воздухе ГПР-2: (1,0 + 0,5) х 10"5, (10± 2) х 10* 3, (17± 3) х 10° мг/м3, Их недостатками являются отсутствие смеси на уровне ПДК ртути в атмосферном воздухе 0,3 х 10"3 мг/м3 и высокая погрешность получения эти* смесей с заданным содержанием ртути (например, ± 50% для I х 10"3 мг/м*). Поэтому для устранения этих недостатков предложено использовать для градуировки газоанализаторов ртути стандартный ' образец состава дистиллированной воды ионов ртути МСО 0028. Результаты проведенных исследований приведены в таблице 9. " ~

Таблица 9. Результаты измерений X и абсолютная погрешность измерений ДА" массовой концентрации общей ртути в с использованием для градуировки анализатора ртути типа «Юлия-5КМ» стандартного образца состава дистиллированной воды МСО 0028 и аттестованной ртугн о-воздушной смеси с массовыми концентрациями ртути (1,0± 0,5) х 10"3, (Ю± 2) -'х )0"3,г (17 ± 3) х 10'3 мг/м1, получаемых с помощью генератора паров ртути в воздухе типа ГРП-2,

Х0, мг/м1 X±AA\ мг/м3

Дистиллированная вода Ртупю-воздушная смесь

0,0010 0,00095 + 0,00004 0,0011 ±0,0005

0,0100 0,0098 ± 0,0005 0,0125 ±0,0018

0,0160 0,0155 ± 0,0007 0,0178 ± 0,0025

Анализ представленных в таблице 9 данных позволил сделать вывод о возможности и обоснованности использования МСО 0028 вместо ртутно-воэдуш ных смесей для градуировки газоанализаторов ртути. При этом погрешность приготовления градуировочных растворов наs порядок меньше; чем для ртутно-воздушных смесей. Кроме тот, приготовление градуиро вечного раствора из МСО 0028 на уровне ПДК=0,0003 мг/м3 не представляется трудной задачей. К тому же стоимость МСО 0028 в 200 раз меньше, чем генератора ГПР-2.

В соответствии с изложенным процедура оценивания точностных характеристик разработанных МВИ проводилась на отградуированном анализаторе ртути по стандартным образцам МСО 0028 при использовании проб реальных объектов.

Методика выполнения измерений массовой концмгграпин общей ртути в питьевых, природных и очищенных сточных вода» методом атомной абсорбции (МИ 2865-20041.

МВИ разработана на основе анализа 69 проб питьевой и природной воды, отобранных в г. Бугульме, г, Казани, г. Набережные Челны и в б районах Республики Татарстан (Бугульмннский, Верхне-Услонский, Высокогорский, Камско-Устьи некий, Лаишеский. Муслюмовский). Содержание ртути в водах ниже ПДК=0,5 м кг/дм3 и меньше нижнего предела обнаружения анализатора ртути «Юлня-5К» (0,01 мкг/дм3). Поэтому пробы вод искусственно загрязнялись

до (0,01-1,0) мкг/дм3 при разработке МВИ. В таблицах 10, 11 представлены установленные значения погрешности указанных МВИ и нормативов контроля качества измерений.

Таблица 10. Абсолютная (длр) и относительная (j^) погрешности измерений массовой концентрации обшей ртути в питьевой веще и нормативы контроля качества измерений с использованием анализатора piynt типа «Юлия-5К» (2 мод.) при норме погрешности измерений ±50%.

Точностные характеристики МВИ Х0 ±ДЛГ0.м^д«1

0,100 ±0,003 0,300 ± 0,008 0,500+0,013 0,700 ±0,018 1,000 ± 0,025

Дпр, мкг/дмJ 0,014 0,021 0,025 0,031 0,062

г, мкг/дм^ 0.017 0,022 0,024 0,036 0,029

R , мкг/дм" 0,023 0,027 0,030 0,045 0,077

К, мкг/дмл 0,14 0,021 0,025 0,031 0,62

14,0 7,0 S.0 62

Анализируя представленные в табл. 10 данные, сделан вывод о том, что разработанная и стандартизованная методика выполнения измерений (МИ 2865-2004) с применением анализатора ртути типа «Юлия-5К» (2 мод.) превосходит отечественные аналоги =±50%) в Ю раз по

приписанной МВИ погрешности измерений {Зи = ±5%) на уровне ПДК ртути в питьевой воде,

равной 0,3 мкг/дм3.

Таблица 11. Абсолютная ( Дя/>) и относительная погрешности измерений массовой

концентрации обшей ртути в природных и очищенных сточных водах и нормативы контроля качества измерений (г, Л, /С) на уровне ПДК=0,01 мкг/дм' с использованием анализатора ртути типа «Юлия-5К» (3 мод.) при норме погрешности измерений ± 70%.

Точностные характеристики МВИ XQ ,м кг/дмJ

0,010 0,030 0,050 0,100

д^, мкг/дм1 0,007 0,010 0,009 0,014

г, мкг/дм-* 0,05 0,008 0,010 0,017

R , м кг/дмJ 0,010 0,013 0,017 0,023

К, MKr/flMJ 0,007 0,010 0,009 0,014

70,0 27,5 18,0 14,0

Анализ представленных в табл. 11 данных позволяет заключить, что разработана методика выполнения измерений (МИ 2865-2004) с приписанной ей погрешностью измерений, соответствующая норме относительной погрешности измерений *±70%)* Отечественные

аналоги отсутствуют из-за низкой чувствительности измерений, поскольку без предварительного концентрирования паров ртути иа золотом сорбенте не удается измерить массовую концентрацию ртути на уровне ПДК=0,01 мкг/дм3 с относительной погрешностью измерений Вн <. ±70%.

Методика выполнения измерений массовой концентрации обшей ртути в воздухе рабочей зоны н атмосферном воздухе атомно-ябсорбционным методом (МП 2866-20041.

В таблице 12 представлены установленные значения , г, К, К.

Таблица 12, Абсолютная (Д п/>) и относительная ($1№) погрешности измерений массовой концентрации общей ртути в воздухе рабочей зоны (ПДК=10,0 мкг/дм3) и атмосферном воздухе населенных пунктов (ПДК=0,30 м кг/дм3) и нормативов контроля качества измерений с использованием анализатора ртути типа «Юлия-5КМ» при 1юрме погрешности измерений ± 25% .

Точностные характернс-тхкнМВИ А'д.мкг/м3

0.100 0,300 0,500 0,700 1,000 1,500 0 2,000 2.000 5,000 10.00 0 16.00 0

К -1 дм' V - 0,125 дм'

ыкг/м* 0,011 0,016 0,023 0.0» 0.038 0,032 0,068 0,22 0,29 0,50 0,67,

г ,к1сг/мд 0,011 0,014 0,017 0,020 0,024 0,028 0,031 0,22 0,25 0,35 0,48

Я, нкг/н3 0,013 0,01« 0,022 0,026 0.036 0,<М7 0,054 0,26 0,30 0.45 (0,64

К .мкг/м1 0,011 0,01« 0,023 0,029 0.038 0,052 0,068 0,22 0,29 0.50 10,67

я У' 11,0 4,6 4.1 3.8 3.5 3,4 11.0 5,8 5,0 «Л

Анализируя представленные в табл. 12 данные, сделан вывод о том, что разработанная н стандартизованная методика выполнения измерений (МИ 2866-2004) с применением анализатора ртути типа «Юлия-5КМ» превосходит отечественные аналоги (£и=±25%) в 5'* раз по приписанной МВИ погрешности измерений (8ог =±(5,0+5,3)%) на УР°В1,е ПДК ртути в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе.

Методика выполнения измерений массовой доли общей шуги в почва* «томно-«бсорбцнонным методом (МИ 2878-2004) ПДК=2.1 мкг/дм1 при норме погрешности измерений ±25%. '' ; ;

МВИ разработана на основе анализа 32 проб почв, отобранных в 16 районах Республики Татарстан (Арский, Высокогорский, Елабужский, Зеленодольский, КукморскнЛ, Мамадышский, 1 Пестречинский, Рыбно-СлодобскоЙ, Сабинский, Лаишевский, Балтасинский, Апа^товскнй, Буннский, Кайбицкий, Камско-Устьннский, Тетюшенскнй). Содержание ртути в почвах ниже ПДК и составляет в среднем (0,01-0,07) мг/кг. Поэтому пробы почв искусственно загрязнялись до (0,025-25,00) мгУкг при разработке МВИ. В таблице 13 представлены установленные Значения

& ОТ ' Я яг- ■

Таблица 13. Приписанные методике выполнения измерений абсолютная (_АПР) и относительная (¿пр) погрешности измерений массовой доли обшей ртути в почвах при норме погрешности измерений ±25%.

ха, мг/кг в диапазоне измерений от 0,025 до 0,250 мг/кг в диапазоне измерений от 0,250 мг/кг

0,025 0,075 0,0125 0,0175 0,250 0,250 0,750 1,250 1,750

д^,, мг/кг 0,004 0,005 0,006 0,007 0,016 0,017 0,035 0,045 0,055

16,0 6,7 4,8 4,0 6,4 6,8 4,7 3,6 3,1

Х0. мг/кг до 2,500 мг/кг в диапазоне измерений от 2,50 до 25,00 мг/кг г

2,500 2,50 7,50 12,50 17,50 25,00

Дд., мг/кг 0,110 0,17 0,35 0,45 0,55 1,10

Анализируя представленные в табл. 13 данные, сделан вывод о том, что разработанная и стандартизованная МВИ (МИ 2878-2004) превосходит отечественные аналоги (¿>н =±25%) в 5 раз по приписанной МВИ погрешности измерений (£ пг "±4,4%) на уровне ПДК.

Методика выполнения измерений массовой доли обшей ртути в ртутьсодержааниг отходах производства и потребления атомн»-абсорбционным методом (МИ 2879-20041.

В таблице 14 представлены установленные значения , 8 ¡¡р •

Таблица 14. Приписанные методике выполнения измерений абсолютная (Д пр) и относительная (8ПР) погрешности измерений массовой доли общей ртути в отходах отработанных люминесцентных ламп, прошедших утилизацию.

Х0 х 10"'-, % в диапазоне измерений от 25 х 10'до 250 х 10'% в диапазоне измерений от 250 х ) О'7 до 2500 х 10'7 %

25 75 125 175 250 250 750 1250 1750 2500

4 5 6 7 16 17 35 45 55 110

ёпр X Ю"\% отн. 16,0 6,7 4,8 4,0 6,4 6,8 4,7 3,6 3,1 4,4

4.3. Многоуровневая оценка состояния окружающей среды на примере ртутного

загрязнения почвы

Анализ приведенных в таблицах 10-14 данных позволяет сделать вывод о том, что, используя предложенные технические решения, разработаны высокоточные анализаторы ртути и МВИ, существенно превосходящие аналоги по своим точностным характеристикам. Это достоинство наиболее эффективно проявляется, когда компонент окружающей среды загрязнен на уровне ПДК. Указанное проиллюстрировано на примере оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды при загрязнении ртутью пробы почвы, отобранной в совхозе «Дружба» Высокогорского района Республики Татарстан и проанализированной с использованием низкоточного анализатора ртути «Юлля-2К» и высокоточного анализатора ртути «Юлня-5К». Результаты исследований приведены в таблице 15. Проба почвы искусственно загрязнена до ~ 0,9 ПДК.

Таблица 15. Результаты оценки степени ртутного загрязнения почвы с использованием ннзкоточного анализатора ртути «Юлня-2К» и высокоточного анализатора ртути «Юлия-5К»,

Тип анализатора ртути Х±ЬХ, мг/кг Оценка степени ртутного загрязнения почвы Заключение о соответствии почвы нормативным требованиям

Юлия-2К 1,92 ± 0,48 1,92 мг/кг + 0,48 мг/кг =2,40 мг/кг > ПДК=2,1 мг/кг Не соответствует

Юлия-5К 1,97 + 0,10 1,97 мг/кг+0,10 мг/кг = 2,07 мг/кг < ДДК=2,1 мг/кг Соответствует

Из таблицы 15 следует, что степень ртутного загрязнения анализируемой пробы почвы признается допустимой по ртути, а окружающая среда - экологически безопасной, если использовать высокоточный анализатор ртути «Юлня-5К» вместо низкоточного анализатора ртути «Юлия-2К».

выводы

1. Впервые создана концепция многоуровневой оценки степени загрязнения вод, воздуха и почв, а также качества результатов измерений, получаемых в лабораториях экологического контроля. Предложен общий подход к повышению качества измерений в экологическом мониторинге, который включает действующие способы оценки степени загрязнения природных компонентов как частные случаи и увязывает требуемую относительную погрешность количественного химического анализа с классом опасности загрязняющих веществ с точки зрения обеспечения достоверности экологических оценок на основе результатов измерения.

2. Впервые разработаны и стандартизованы алгоритмы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды и многоуровневой оценки качества результате® измерений. Обоснован подход к минимизации значимого влияния измерений на достоверность оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды,

3. Установлены и обоснованы взаимосвязи между уровнем качества измерений и уровнем оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды; между классом опасности и нормативами содержания загрязняющих веществ компонентов окружающей среды; между уровнем качества измерений и классом опасности загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды.

4. Для технического обеспечения оценки ртутного загрязнения в объектах окружающей среды созданы и стандартизованы анализаторы ртути типа «Юлия-5К» (трех модификаций) и типа «Юлия-ЗКМ», превосходящее по точностным характеристикам в три раза отечественные аналоги.

5. Для методического обеспечения оценки ртутного загрязнения объектов окружающей среды разработаны и стандартизованы методики выполнения измерений содержания общей ртути в воде (питьевой, природной и очищенной сточной), в воздухе (атмосферном и рабочей зоны), в почве и ртуть содержащих отходах производства и потребления, превосходящие по точностным характеристикам в 5-10 раз отечественные аналоги.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Рыжова Е.В. Достоверность оценки степени соответствия объектов окружающей среды нормативным требованиям экологической безопасности. Состояние вопроса и перспективы развития//Экологический консалтинг. — 2002. — Ла 3 (7).— с. 2-7.

2. Рыжова C.B. Достоверное«, оценки соответствия объектов окружающей среды нормативным требованиям экологической безопасности при переработке нефтехимического сырья и нефти/ Пашинкин А.П., Мухутдинов А,АM Тез.докп. VI Международной конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-2002». — Нижнекамск, 2002. -с. 38-39.

3. Рыжова E.Ö. Достоверность управленческих решений природоохранного характера, базирующихся на измерительной информации/ Мухутдинов A.A., Рыжов В.ВУ/ Теэ.донл. регионального научно-практического семинара Российского фонда фундаментальных исследований «Пути коммерциализации фундаментальных исследований в области химии для отечественных промышленности». — Казань, 2002. - с. 109-110,

4. Рыжова Е.В. Качество методик выполнения измерений природоохранного характера при контроле вод на экологическую безопасность/ Рыжов В.В., Мухутдинов А AM Тез .докл. V Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». -Казань, 2002. - с. 225-226.

5. Рыжова Е.В. Метрологическое нормирование оценки соответствия объектов охраны окружающей среды нормативным требованиям экологической безопасности/ Рыжов В.В., Мухутдинов A.A. Л Экология и промышленность России.—2003. - № 4.—с. 35-36.

6. Рыжова Е.В. Оценка качества количественного химического анализа химической продукции/ Рыжов В.В., Мухутдинов АЛЛ Тез.докл, XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. - Казань, 2003.- Т.З.—с. 363.

7. Рыжова Е.В. Оценка качества измерений в природоохранной деятельности/ Мухутдинов A.A., Рыжов В,ЪЛ Экология и промышленность России. — 2003. — № 12.-е, 33-36.

8. Рыжова Е.В. Обеспечение качества измерений при оценке качества воды. Часть 1. Питьевая вода/ Мухутдинов АЛ., Рыжов В.В.// Вестник КГТУ.- 2003. -№ 1.-е. 378-388.

9. Рыжова Е.В, Обеспечение качества измерений при оценке качества воды. Часть 2. Природные н сточные воды/ Мухутдинов А. А Л Вестник КГТУ. - 2003. - № I. — с, 389-398,

10. Рыжова E.B. Современная концепция обеспечения качества измерений в природоохранной деятельности. Часть 1. Оценка качества измерений/ Мухутдинов A.A., Рыжов В.В.//Экологический консалтинг. - 2003.-.№4(12).- с. 13-17.

11. Рыжова Е.В. Прогнозирование экологической ситуации на промышленном предприятии/ Мухутдинов АЛЛ Тез.докл. Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Инновации в науке, технике, образовании и социальной сфере», — Казань, 2003,— с. 143.

12. Рыжова Е.В. Метрологические нормативы допустимого воздействия загрязняющих окружающую среду химических веществ/Мухутдинов А .А У/Вестник КГТУ. - 2003. — №2. — с. 399-402.

13. Рыжова Е.В. Оценка оптимальной чувствительности методик выполнения измерений природоохранного характера/ Мухутдинов АЛЛ Вестник КГТУ. - 2003.—№ 2, - с. 402-407.

14. Рыжова Е.В. Оценка и повышение степени соответствия природоохранных объектов нормативным требованиям/ Мухутдинов А.АЛ Вестник КГТУ. - 2003. -№ 2. - с. 408-410.

15. Рыжова Е.В. Оценка влияния измерений на результаты природоохранной деятельности// Экология и промышленность России. — 2004, — X» 4. — с. 41.

16. Рыжова Е.В. Повышение уровня качества измерений массовой концентрации ртути в питьевой воде и в воде рыбохозя Пет венных водоемов/ Рыжов В.В., Мухутдинов А.А Л Экологический консалтинг, - 2004,—№2(4).— с, 15-21.

17. Рыжова Е.В. Повышение уровня качества измерений массовой концентрации ртути в воде/ Мухутдинов А.А Л Экология и промышленность России. - 2004, -ЛЬ 9.-е. 34-37.

18. МИ 2865-2004. Рекомендация. ГСП. Массовая концентрация общей ртути в питьевых, природных и очищенных сточных водах. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методомЛ^лжова Е.В., Рыжов В.В., Пашиккин А.П., Мухутдинов A.A. — 2004. -13с.

19. МИ 2866-2004, Рекомендация. ГСИ. Массовая концентрация общей ртути в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных пунктов. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методом/ Рыжова Е.В, Рыжов В.В., Пашинкин А.П,, Мухутдинов A.A. — 2004.-8 с.

20. МИ 2S67-2004. Рекомендация. ГСИ. Метрологические критерии оценки степени соответствия безопасности и качества объекта испытаний нормативным требованиям/ Рыжова Е.В., Рыжов В.В, Мухутдинов A.A. - 2004, - 20 с.

21. МИ 2878-2004. Рекомендация. ГСИ, Массовая концентрация общей ртути в почвах. Методика выполнения измерений аггомно-абсорбционным методом/ Рыжова Е.В., Рыжов В.В., Пашинкин А.П., Мухутдинов A.A. — 2004. —14 с,

22. МИ 2879-2004. Рекомендация. ГСИ. Массовая концентрация общей ртути в ртутьсодержащих отходах производства и потребления. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методом/ Рыжова Е.В, Рыжов В.В., Пашинкин А.П., Мухутдинов A.A. -2004.-Не.

23. Рыжова Е.В. Определение массовой концентрации ртути в воде и в воздухе/ Рыжов В.В., Мухутдинов А.А Л Тез. докл. VI Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». — Казань, 2004. — с. 68-69.

24. Рыжова Е.В. Оценка стабильности градуировоч ной характеристики средства измерений/ Рыжов В.В.// Экология и промышленность России. - 2005. - № 3. — с. 40.

25. Владимирова Е.В. Лабораторный практикум по физикохимии компонентов окружающей среды/ Мухутдинов A.A., Сольяшинова O.A., Мухутдннова Т.З., Фрндланд C.B. - Казань, 2005, — 188 с.

26. Владимирова Е.В. Оценка качества методик выполнения измерений природоохранного характера/ Мухутдинов A.A., Рыжов В. В Л Экология и промышленность России, -2006. 1. -с. 2-4.

27. Владимирова Е.В. Многоуровневая система оценки экологической безопасности объектов охраны окружающей среды/ Рыжов В.В., Мухутдинов А.А Л Экология и промышленность России. - 2006. - № 10. - с. 37-39.

Соискатель

ЕЛ. Владимирова

Тираж 100, Типография «Ассоль». 420095, г. Казань, ул. Васильченко, д 1.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Владимирова, Елена Викторовна

Условные обозначения и сокращения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды в системе экологического мониторинга (литературный обзор).

1.1. Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды.

1.2. Оценка и обеспечение качества методик выполнения измерений в рамках экологического мониторинга.

1.3. Влияние измерений на оценку степени . загрязнения компонентов окружающей среды.

1.4. Стандартные образцы-имитаторы проб реальных объектов окружающей среды.

1.5. Выбор контролируемого загрязняющего вещества.

1.5.1. Ртуть, её свойства.

1.5.2. Применение ртути.

1.5.3. Нахождение ртути в природе.

1.5.4. Антропогенные источники поступления ртути в окружающую среду.

1.5.5. Токсические свойства ртути.

1.6. Методы определения содержания ртути в объектах охраны окружающей среды.,.

1.6.1. Современные атомно-абсорбционные анализаторы ртути.

1.6.2. Пути совершенствования атомно-абсорбционных анализаторов ртути.

ГЛАВА II. Оценка степени загрязнения компонентов окружающей среды в рамках экологического мониторинга (обсуждение результатов).•.

2.1. Система одноуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды.

2.2. Оценка и минимизация значимого влияния измерений на оценку степени загрязнения компонентов окружающей среды.

2.3 .Система многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды.

ГЛАВА III. Оценка и обеспечение качества методик выполнения измерений в рамках экологического мониторинга

3.1.Система одноуровневой оценки и обеспечения качества измерений.

3.2.Качество и чувствительность методик выполнения измерений.

3.3.Система многоуровневой оценки и обеспечения качества измерений.

ГЛАВА IV. Техническое и методическое обеспечение оценки ртутного загрязнения объектов окружающей среды.

4.1. Техническое обеспечение оценки ртутного загрязнения объектов окружающей среды.•.

4.1.1. Анализатор ртути типа «Юлия-5К».

4.1.1.1. Принцип действия.

4.1.1.2. Функциональная схема.

4.1.1.3. Газодинамическая схема.i.

4.1.1.4. Исследования точностных характеристик разработанных в модификаций.'.

4.1.2. Анализатор ртути типа «Юлия-5КМ».

4.2. Методическое обеспечение оценки ртутного загрязнения объектов окружающей среды.1.

4.2.1. Стандартные образцы-имитаторы состава воды, почвы и воздуха на содержание ртути. 4.2.2.Методика выполнения измерений массовой концентрации общей ртути в питьевых, природных и очищенных сточных водах. 126.

4.2.3.Методика выполнения измерений массовой концентрации общей ртути в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных пунктов.

4.2.4.Методика выполнения измерений массовой доли общей ртути в почвах.

4.2.5.Методика выполнения измерений массовой доли общей ртути в ртутьсодержащих отходах производства и потребления.

4.3. Многоуровневая оценка состояния окружающей среды на примере ртутного загрязнения почвы.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Многоуровневая оценка состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга"

Актуальность работы. С введением в действие Федерального закона «О техническом регулировании» [1] приоритетной становится деятельность по обеспечению национальной безопасности страны, одной из составляющих которой является экологическая безопасность окружающей среды. Эффективным инструментом контроля состояния и управления качеством окружающей среды является экологический мониторинг. Он представляет собой комплексную систему наблюдений за состоянием окружающей среды, оценку её состояния и прогноз изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов. Однако до настоящего времени в системе экологического мониторинга отсутствует единый научно обоснованный подход по оценке состояния (степени загрязнения компонентов) окружающей среды. Разработано и стандартизовано несколько подходов, противоречащих в ряде случаев друг другу. Это не может способствовать обеспечению единства принятия управленческих решений в системе экологического мониторинга. Поэтому разработка, стандартизация и внедрение в систему экологического мониторинга единого научно обоснованного подхода по оценке состояния окружающей среды представляется своевременной.

Оценка состояния окружающей среды проводится путем сопоставления полученных в лаборатории экологического контроля наблюдений в виде результатов измерений с нормативами качества объектов окружающей среды. Используемая при этом измерительная информация,. процедура получения которой описывается в методиках выполнения измерений, должна быть качественной. Однако в системе экологического мониторинга отсутствует понятие «качество методики выполнения измерений» и соответствующее определение. В соответствии с этим оценка её качества сводится лишь к оценке качества измерений без учета оценки чувствительности измерений [2]. Качественныё, но нечувствительные результаты измерений не могут быть использованы для оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды. В результате этого на ведомственном уровне разработан ряд подходов по оценке чувствительности измерений. Однако это не может способствовать обеспечению единства в принятии решений по данному вопросу. В соответствии с этим представляется обоснованным разработка определения термина «качество методики выполнения измерений» и последующая разработка, стандартизация и внедрение в систему экологического мониторинга единого научно обоснованного подхода по оценке чувствительности измерений и, соответственно, - по оценке качества методик выполнения измерений.

Оценка качества измерений проводится в два этапа. На первом этапе оценивается качество применяемой методики выполнения измерений путем сопоставления приписанной ей погрешности измерений с нормативом качества измерений в виде нормы погрешности измерений. МВИ признается качественной, если приписанная ей погрешность измерений не превышает норму погрешности измерений. На втором этапе оценивается качество измерений в процессе текущих измерений в условиях повторяемости, воспроизводимости и точности измерений по соответствующим алгоритмам.

В настоящее время в стране функционирует система одноуровневой оценки и обеспечения качества измерений. Суть её заключается в следующем. Во-первых, для каждого контролируемого химического вещества установлено лишь одно значение нормы погрешности измерений, величина которого зависит (для воды) или не зависит (для воздуха и почв) от величины норматива качества объекта окружающей среды. Указанное свидетельствует об отсутствии единого подхода по данному виду нормирования качества измерений. Во-вторых, рекомендуется разрабатывать методики выполнения измерений с приписанной им погрешностью измерений равной или незначительно меньше нормы погрешности измерений; если же приписанная погрешность измерений в два и более раз меньше нормы погрешности измерений, то это экономически нерационально.

Действительно, в условиях функционирующей в стране системы одноуровневой оценки и обеспечения качества измерений экономически невыгодно разрабатывать и применять в лабораториях высокоточные средства и методики выполнения измерений, используя последние достижения науки и техники. Указанное противоречит основополагающим принципам научно-технического прогресса о необходимости постоянного повышения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции и предоставляемых услуг (в том числе измерительных услуг). В результате этого в равных экономических условиях находятся лаборатории, оказывающие измерительные услуги разного уровня качества: использующие высокоточные и низкоточные средства и методики выполнения измерений. Это не может соответствовать нарождающимся в стране рыночным отношениям в области деятельности по оказанию измерительных услуг. Решение рассмотренных проблемных вопросов возможно путем перехода от одно- к многоуровневой системе оценки и обеспечения качества измерений. В соответствии с этим .разработка, стандартизация и внедрение в систему экологического мониторинга указанной системы представляется целесообразной.

Процедура оценивания соответствия» представляет собой «оценку степени соответствия» качества объекта испытаний нормативным требованиям [3]. Однако в стране в настоящее время функционирует система одноуровневой оценки качества объекта испытаний: в режиме «индикации» оценивается лишь соответствие или несоответствие качества объекта испытаний нормативным требованиям (да-нет). Поэтому разработка системы многоуровневой оценки качества объектов окружающей среды на базе разработанной системы многоуровневой оценки и обеспечения качества измерений позволит оценить степень соответствия качества объектов окружающей среды нормативным требованиям.

Для технического и методического обеспечения оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды необходимы соответствующие приборы и методики выполнения измерений.

В настоящее время в стране установлено более 5000 химических веществ [4], оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и здоровье людей. В соответствии с этим многообразием не представляется возможным в рамках одной работы разработать, стандартизовать и внедрить в систему экологического мониторинга комплекс необходимых приборов и методик выполнения измерений. Более целесообразным является указанный путь для одного из самых опасных и трудно определяемых контролируемых химических веществ во всех объектах охраны окружающей среды и наиболее распространенного в повседневной жизни и на производстве. В соответствии с этим для последующих исследований выбрано вещество I класса опасности, а из более, чем 400 «чрезвычайно опасных» химических веществ выбрана ртуть из-за наибольшей распространенности в повседневной жизни и на производстве. В соответствии с изложенным разработка высокоточных приборов и методик определения содержания ртути в объектах окружающей среды представляется обоснованной. Указанный путь на примере технического и методического обеспечения оценки ртутного загрязнения объектов окружающей среды после его апробации на практике может быть рекомендован как оптимальный для остальных более, чем 5000 контролируемых химических веществ.

Целью настоящей работы является разработка, стандартизация и внедрение в систему экологического мониторинга многоуровневой оценки состояния окружающей среды на примере ртутного загрязнения объектов окружающей среды.

Для достижения указанной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Разработать и научно обосновать концепцию многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды. и

2. Разработать научные основы системы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды, представляемые в виде соответствующих алгоритмов.

3. Разработать научные основы системы многоуровневой оценки качества результатов измерений, представляемые в виде соответствующих алгоритмов, и на этой основе обосновать подход к минимизации значимого влияния результатов измерений на оценку достоверности степени загрязнения компонентов окружающей среды.

4. Разработать и стандартизовать высокоточные анализаторы ртути, превосходящие по точностным характеристикам в несколько раз отечественные аналоги.

5. Разработать и стандартизовать методики выполнения измерений содержания ртути в объектах окружающей среды, превосходящие по точностным характеристикам в несколько раз отечественные аналоги.

Научная новизна работы.

Впервые на основе критического анализа функционирующей в стране одноуровневой оценки состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга с использованием системного подхода разработана и научно обоснована концепция многоуровневой оценки состояния окружающей среды.

Разработаны научные основы системы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды, представленные в виде соответствующих алгоритмов.

Разработаны научные основы системы многоуровневой оценки качества результатов измерений, представленные в виде соответствующих алгоритмов, и на этой основе обоснован подход к минимизации значимого влияния результатов измерений на оценку достоверности степени загрязнения компонентов окружающей среды.

Практическая значимость работы.

Созданы, стандартизованы и внедрены высокоточные анализаторы ртути типа «Юлия-5К» (трёх модификаций) (сертификат RU.C.31.004.A № 24531) и типа «Юлия-5КМ» (сертификат RU.C.31.004.A № - 16835), зарегистрированные в Государственном реестре средств измерений под № 20972-06 и № 26332-04 и допущенные к применению в Российской Федерации; запущено их серийное производство; по своим точностным характеристикам они превосходят в три раза отечественные аналоги и технически обеспечивают оценку ртутного загрязнения компонентов окружающей среды.

На защиту выносятся:

1. Научные основы системы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды в рамках экологического мониторинга;

2. Научные основы системы многоуровневой оценки и обеспечения качества измерений в рамках экологического мониторинга;

4. Установленные и обоснованные взаимосвязи между:

- уровнем качества измерений и уровнем оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды;

- классом опасности и нормативами содержания загрязняющих веществ компонентов окружающей среды;

- уровнем качества измерений и классом опасности загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды.

6. Разработанные и стандартизованные высокоточные методики измерений содержания общей ртути в воде, воздухе, ' почве и ртутьсодержащих отходов с применением высокоточных анализаторов ртути типа «Юлия-5К» и типа «Юлия-5КМ».

7. Многоуровневая оценка состояния окружающей среды на примере ртутного загрязнения почвы.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на VI Международной конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-2002» (г. Нижнекамск, 2002); на региональном научно-практическом семинаре Российского фонда фундаментальных исследований «Пути коммерциализации фундаментальных исследований в области химии для отечественной промышленности» (г. Казань, 2002); на V Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (г. Казань, 2002); на XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (г. Казань, 2003); на Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Инновации в науке, технике, образовании и социальной сфере» (г. Казань, 2003); на VI Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (г. Казань, 2004).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 15 статей, 6 тезисов докладов и учебно-методическое пособие. Основные результаты работы стандартизованы в 5 нормативно-методических документах Федеральной агентства по техническому регулированию и метрологии.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования служили объекты окружающей среды и санитарно-гигиенические объекты: вода (питьевая, природная и очищенная сточная), воздух (атмосферный и рабочей зоны), почва, ртутьсодержащие отходы производства и потребления. При оценке состояния окружающей среды использовали известные в математической статистике t- и F-критерии, а при разработке методик выполнения измерений содержания общей ртути в указанных объектах -метод атомной абсорбции в модификации «метод холодного пара».

Содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка используемой литературы и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Владимирова, Елена Викторовна

ВЫВОДЫ

1. Разработана и научно обоснована концепция многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды.

2. Созданы научные основы системы одно- и многоуровневой оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды, представленные в виде соответствующих алгоритмов.

3. Созданы научные основы системы многоуровневой оценки качества результатов измерений, представленные в виде соответствующих алгоритмов, и на этой основе обоснован подход к минимизации значимого влияния результатов измерений на оценку достоверности степени загрязнения компонентов окружающей среды.

4. Установлены и обоснованы взаимосвязи между уровнем качества измерений и уровнем оценки степени загрязнения компонентов окружающей среды; между классом опасности и нормативами содержания загрязняющих веществ компонентов окружающей среды; между уровнем качества измерений и классом опасности загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды.

5. Для технического обеспечения оценки ртутного загрязнения в объектах окружающей среды созданы и стандартизованы анализаторы ртути типа «Юлия-5К» (трех модификаций) и типа «Юлия-5КМ», превосходящее по точностным характеристикам в три раза отечественные аналоги.

6. Для методического обеспечения оценки ртутного загрязнения объектов окружающей среды разработаны и стандартизованы методики выполнения измерений содержания общей ртути в воде (питьевой, природной и очищенной сточной), в воздухе (атмосферном и рабочей зоны), в почве и ртутьсодержащих отходах производства и потребления, превосходящие по точностным характеристикам в 5-10 раз отечественные аналоги.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Владимирова, Елена Викторовна, Казань

1. Федеральный закон от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

2. ГОСТ Р 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.

3. ГОСТ Р 1.12-2004. ГСС. Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения.

4. Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ/ Кротов Ю.А., Карелин А.О., Лойт А.О. Санкт-Петербург: Мир и семья, Интерлайн. - 2000. - 360 с.

5. МИ 2867-2004. Рекомендация. ГСИ. Метрологические критерии оценки степени соответствия безопасности и качества объекта испытаний нормативным требованиям.

6. МИ 2865-2004. Рекомендация. ГСИ. Массовая концентрация общей ртути в питьевых, природных и очищенных сточных водах. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методом.

7. МИ 2866-2004. Рекомендация. ГСИ. Массовая концентрация общей ртути в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных пунктов. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методом.

8. МИ 2878-2004. Рекомендация. ГСИ. Массовая концентрация общей ртути в почвах. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методом.

9. МИ 2879-2044. Рекомендация. ГСИ. Массовая концентрация общей ртути в ртутьсодержащих отходах производства и потребления. Методика выполнения измерений атомно-абсорбционным методом.

10. Ю.Федеральный закон от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

11. ГОСТ Р 51232-98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества.

12. ГОСТ 27384-2002. Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств.

13. ГОСТ Р 51672-2000. Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей подтверждения соответствия. Основные положения.

14. МУК 2.6.1.717-98. Методические указания по методам контроля. Радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137. Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка.

15. ГОСТ Р 8.000-2000. Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения.

16. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения.

17. МИ 2377-96. Рекомендация. ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.

18. МИ 1967-89. Рекомендация. ГСИ. Выбор методов и средства измерений при разработке методик выполнения измерений. Общие положения.

19. РМГ 61-2003. Рекомендации. ГСИ. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки.

20. РМГ 76-2004. Рекомендация. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.

21. ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002. Точность (правильность и прецизионность) метода и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости стандартного метода измерений.

22. ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002. Точность (правильность и прецизионность) метода и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений.

23. ГОСТ Р ИСО 5725-4-2002. Точность (правильность и прецизионность) метода и результатов измерений. Часть 4. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений.

24. ГОСТ Р ИСО 5725-5-2002. Точность (правильность и прецизионность) метода и результатов измерений. Часть 5. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений.

25. ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Точность (правильность и прецизионность) метода и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.

26. РМГ 29-99. Рекомендация по межгосударственной стандартизации. Метрология. Основные термины и определения.

27. ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.

28. ГОСТ 17.0.0.02-79. Охрана природы. Метрологические обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почв.

29. ГОСТ 17.4.3.03-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.

30. ГОСТ 8.556-91. ГСИ. Методика определения состава и свойств проб воды. Общие требования к разработке.

31. МИ 1317-86. Методические указания. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроля их параметров.

32. ГОСТ 8.315-97. ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения.

33. ГОСТ 8.532-2002. ГСИ. Стандартные образцы состава веществ и материалов. Межлабораторная метрологическая аттестация. Содержание и порядок проведения работ.

34. ГОСТ 8.531-2002. ГСИ. Стандартные образцы состава монолитных и дисперсных материалов. Способы оценивания однородности.

35. ПМГ 16-96. Положения о межгосударственном стандартном образце.

36. ПМГ 26-98. Правила по межгосударственной стандартизации. Реестр межгосударственных стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

37. РД 50-647-87. Руководящий документ. ГСИ. Стандартные образцы состава газовых смесей. Порядок разработки и периодической аттестации.

38. РМГ 52-2002. Рекомендация по межгосударственной стандартизации. ГСИ. Общие положения по применению положений ГОСТ 8.315-97 при разработке и применению стандартных образцов.

39. РМГ 55-2003. Рекомендация по межгосударственной стандартизации. ГСИ. Стандартные образцы состава чистых веществ. Методы аттестации. Основные положения.

40. РМГ 56-2002. Рекомендация по межгосударственной стандартизации. ГСИ. Комплекты стандартных образцов состава веществ и материалов. Методика взаимного сличения.

41. РМГ 57-2003. Рекомендация по межгосударственной стандартизации. Образцы для контроля точности результатов испытаний пищевой продукции. Общие положения.

42. Р 50.2.031-2003. Рекомендация Госстандарта России. ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Методика оценивания характеристики стабильности.

43. МИ 216-80. Рекомендация по метрологии. ГСИ. Методика метрологической аттестации градуировочных смесей дляхроматографии, приготовленных на основе стандартных образцов состава исходных веществ.

44. МИ 1998-98. Рекомендация по метрологии. ГСИ. Методика метрологической аттестации стандартных образцов состава веществ и материалов по процедуре приготовления.

45. РМГ 60-2003. Рекомендация по межгосударственной стандартизации. ГСИ. Смеси аттестованные. Общие требования к разработке.

46. Нормативно-технические документы, аппаратура, стандартные образцы для аналитического контроля за состоянием окружающей среды. -М.: Химия. 1992. - 188 с.

47. Экология. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов для контроля объектов экологических систем. -Екатеринбург: НВПП «Ормет». 1992. - 96 с.

48. СанПиН 2.1.4.1074-2001. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

49. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. М.: Мединор. - 1995. - 222 с.

50. ШСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнений.51 .Гладышев В.П. Аналитическая химия ртути/ Гладышев В.П., Левицкая С.А., Филиппова JI.M. М.: Наука. - 1974. - 229 с.

51. Химические энциклопедический словарь/ Под ред. Кнунянца И.Л. М.: Советская энциклопедия. - 1983. - 792 с.

52. Рабинович В.А. Краткий химический справочник/ Рабинович В.А., Хавин З.Я. Л.: Химия. - 1977. - 376 с.

53. Ртуть. Критерии санитарно-гигиенического состояния окружающей среды. Пер. с англ. Женева: ВОЗ. - 1979. - 150 с.

54. Мур Дж. В.Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния/ Мур Дж. В., Рамамурти С. Пер. с англ. М.: Мир. - 1987. -288 с.

55. Young J.E. Mining the Earth/Young J.E. // Worldwater Paper. 1992. - Vol. 109.-53 p.

56. Ягольницер M.A. Оценка промышленной эмиссии ртути в Сибири/ Ягольницер М.А., Соколов В.М., Рябцев А.Д. и др.// Химия в интересах устойчивого развития. 1995. - Т. 3, № 1-2. - С. 57-68.

57. Трахтенбург И.М. Ртуть и её соединения в окружающей среде/ Трахтенбург И.М., Коршун М.Н. Киев: Выща шк. - 1990. - 232 с.

58. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях. Пер. с англ./ Кабата-Пендиас А., Пендиас X. М.: Мир. - 1989. - 439 с.

59. Овчинников JI.H. Прикладная геохимия/ Овчинников JI.H. М.: Недра. - 1990.-248 с.

60. Озерова Н.А. Ртуть и эндогенное рудообразование/ Озерова Н.А. М.: Недра. - 1986.-230 с.

61. Сауков А.А. Геохимия/ Сауков А.А. М.: Наука. - 1975. - 480 с.

62. Степанов В.А. Геология золота, серебра и ртути/ Степанов В.А., Моисеенко В.Г. Владивосток: Дальнаука. - 1993. - 228 с.

63. Федорчук В.П. Геологический справочник по ртути, сурьме, висмуту/ Федорчук В.П., Минцер Э.Ф. М.: Недра. - 1990. - 215 с.

64. Лапердина Т.Г. Определение ртути в природных водах/ Лапердина Т.Г.- Новосибирск: Наука. 2002. - 222 с.

65. Габайдуллин А.Г. Охрана окружающей среды от ртутного загрязнения/ Габайдуллин А.Г., Ильина Е.М., Рыжов В.В., Халитова Р.Я. Казань: Изд. «Магариф». - 1999. - 94 с.

66. Кобсон Б.С. Хроматографический анализ окружающей среды/ Под ред. Березкина В.Р. М.: Химия. - 1979. - 368 с.

67. Соколов Д.Н. Газовая хроматография летучих комплексов металлов/ Соколов Д.Н. -М.: Наука. 1981. - 123 с.

68. Шеховцева Т.Н. Использование иммобилизованных ферментов для определения ионов металлов/ Шеховцева Т.Н., Чернецкая С.В., Белкова Н.В. и др.// Журнал аналитической химии. 1994. - Т. 49., вып. 8. -С. 789-795.

69. Шеховцева Т.Н. Тест-метод на уровне ПДК с использованием пероксидазы, иммобилизованной на бумаге/ Шеховцева Т.Н., Чернецкая С.В., Белкова Н.В. и др.// Журнал аналитической химии. -1995. Т. 50, вып. 5. - С. 538-542.

70. Шеховцева Т.Н. Ферментативный метод определения ртути в природной воде/ Шеховцева Т.Н., Чернецкая С.В., Долматова И.Ф.// Журнал аналитической химии. 1995. - Т. 50, вып. 3. - С. 309-311.

71. Chen N. Effect of photostability of mercury (II) dithizonate on photocoustic stectroscopie determination of trace mercury/ Chen N., Lai E.P.C. // Talanta.- 1989.-Vol. 36,№ 4.-P. 479-483.

72. Мюллер Г. Каталитические методы в анализе следов элементов. Пер. с англ./ Мюллер Г., Отто М., Вернер Г. М.: Мир. - 1983. - 200 с.

73. Могилевский А.Н. Пьезорезонансный сенсор для определения паров ртути/ Могилевский А.Н., Моторов А.Д., Строганова Н.С. и др.// Журнал аналитической химии. 1990. - Т. 45, № 7. - С. 1323-1326.

74. Могилевский А.Н. Пьезорезонансный анализатор паров ртути/ Могилевский А.Н., Майоров А.Д.// Сборник материалов научно-технической конференции. СПб. - 1996. - С. 50-52.

75. Chilov S. Determination of small amounts of mercury/ Chilov S.// Talanta. -1975.-Vol. 22.-P. 205-232.

76. Luca C. Determination of traces of mercury/ Luca C., Tanase J., Danet A.F., Joneci J. // Rev. Anal. Chem. 1987. - Vol. 9, № 1. - P. 1-47.

77. Crompton T.R. A review of the analysis of organometallic compounds in the environments/ Crompton T.R. // Environ. Int. 1988. - Vol. 14, № 5. -P. 417-463.

78. Nakayata E. Chemical analyses of seawater for trace elements. Recent progress in Japan on clean sampling and chemical speciation of trace elements. A review/ Nakayata E., Suzuki Y., Fojiwara K. at al. // Anal. Sci. -1989.-Vol. 5, №2.-P. 129-139.

79. Симонова JI.H. Концентрирование ртути при определении её в объектах окружающей среды/ Симонова Л.Н., Брускина И.М., Исправникова В.В. // Журнал аналитической химии 1989. - Т. 44, вып. 4.-С. 581-596.

80. Fox D.L. Air pollution/ Fox D.L. // Anal. Chem. 1995. - Vol. 67, № 12. -P. 183R-198R.

81. MacCarthy. Water analysis/ MacCarthy., Klusman W., Cowling S.W., Rise J.A. // Anal. Chem. 1995. - Vol. 67, № 12. - P. 525R-582R.

82. Роева Н.Н. Органические реагенты для спектрофотометрического определения ртути/ Роева Н.Н., Саввин С.Б. //Журнал аналитической химии- 1992.- Т. 47, вып. 10-11.-С. 1750-1764.

83. Полуэктов Н.С. Атомно-абсорбционное определение ртути при помощи пламени/ Полуэктов Н.С., Виткун Р.А.// Журнал аналитической химии. 1963. - Т. 18, вып. 1. - С. 37-42.

84. Хавезов И. Атомно-абсорбционный анализ. Пер. с болг./ Хавезов И., Цалев Д. Л.: Химия. - 1983. - 144 с.

85. Прайс В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия/ Прайс1. B. -М.: Мир. 1976.-356 с.

86. Брицке М.Э. Атомно-абсорбционный спектроскопический анализ/ Брицке М.Э. М.: Химия. - 1982. - 224 с.

87. Проспект на атомно-абсорбционный спектрофотометр «Квант-2А», НПФ «Кортек», г. Москва.

88. Проспект на атомно-абсорбционный спектрофотометр «Квант-г.ЭТА», НПФ «Кортек», г. Москва.

89. Kandler W. Effect of chemical modifiers on the determination of mercury by ETAAS/ Kandler W., Bulska E., Hulanicki A.// East European Furnace Symposium., Abstracts. Warsaw. - 1994. - III/5.

90. Ермаченко Л.А. Атомно-абсорбционный анализ в санитарно-гигиенических исследованиях/ Ермаченко Л.А. М.: изд. «Чувашия». -1997.- 207 с.

91. Полуэктов Н.С. Определение миллиграммовых количеств ртути по атомному поглощению в газовой фазе/ Полуэктов Н.С., Виткун Р.А., Зелюкова Ю.В. // Журнал аналитической химии. 1964. - Т. 19, № 8.1. C. 937-942.

92. Hatch W.R. Determination of subnanogram quantities of mercury by atomic absorption spectrophotometry/ Hatch W.R., Ott W.L.// Anal. Chem. 1968. -Vol. 40.-P. 2085-2087.

93. Standard methods for the examination of water and wastewater! I APHA, AWWA, WPCE 14th eds.-Washington. 1976.-P. 156-159, 229-231.

94. ИСО 5666-1-83. Качество воды. Анализ общей ртути методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. Часть 1. Метод минерализации перманганатомпероксобисульфатом калия.

95. ИСО 5666-2-83. Качество воды. Анализ общей ртути методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. Часть 2. Метод минерализации ультрафиолетовым облучением.

96. ИСО 5666-3-83. Качество воды. Анализ общей ртути методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. Часть 3. Метод определения после минерализации бромом.

97. ГОСТ Р 51212-98. Вода питьевая. Методы определения содержания общей ртути беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрией.

98. Рыжова Е.В. Оценка влияния измерений на результаты природоохранной деятельности/Рыжова Е.В.// Экология и промышленность России. 2004. - № 4. - С. 41.

99. ГОСТ 12.1005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

100. РД 52.04.59-85. Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов.

101. Проспект на «Анализатор газортутный переносный АГП-01», 1984.

102. Проспект на анализатор газортутный переносной модернизированный АГП-01 М», 1984.

103. Проспект на «Универсальный ртутеметрический комплекс УКР-1», 1992.

104. Проспект на «Универсальный ртутеметрический комплекс модернизированный УКР-1 М», 1992.

105. Проспект на «Универсальный ртутеметрический комплекс модернизированный УКР-1 МЦ», 1999.

106. Проспект на «Анализатор газортутный экологический ЭГРА-01», 1995.

107. Проспект на «Ртутный анализатор РА-91», 1991.

108. Проспект на «Ртутный анализатор РА-915», 1993.

109. Проспект на «Портативный анализатор ртути РА-915+», 1999.

110. Проспект на «Зеемановский атомно-абсорбционный анализатор паров ртути РГА-10», 1989.

111. Проспект на «Анализатор ртути РГА-11», 1990.

112. Проспект на анализатор ртути «Юлия-2К», 1992.

113. Проспект на анализаторы ртути «Юлия-2» (1989), «Юлия-2М» (1993) и «Юлия-2МЦ» (1998).

114. МУК 4.1.005-94. Методические указания по определению содержания паров ртути в воздухе рабочей и атмосферном воздухе населенных пунктов методом атомной абсорбции.

115. Методика выполнения измерений массовой концентрации ртути в атмосферном воздухе, воздухе жилых помещений и производственных помещений на атомно-абсорбционном спектрометре

116. РА-915. Свидетельство об аттестации ВНИИМ им. Д.И.Менделеева № 2420/808-97/0808 от 30.10.97 г.

117. МУК 4.1.006-94. Методические указания по определению содержания растворенных форм ртути в жидких средах (природных, сточных водах, объектах водопользования, питьевой воде, растворах).

118. МУК 4.1.007-94. Методические указания по определению содержания ртути в твердых биоматериалах животного и растительного происхождения, почвах, придонных отложениях, осадках.

119. Методика выполнения измерений содержания ртути в почве на атомно-абсорционном спектрометре РА-915 с приставкой РП-91 № М-МВИ 32-98. Свидетельство об аттестации ВНИИМ им. Д.И.Менделеева № 2420/68-98 от 20.04.98 г.

120. Рыжова Е.В. Метрологическое нормирование оценки соответствия объектов охраны окружающей среды нормативным требованиям экологической безопасности/ Рыжова Е.В., Рыжов В.В., Мухутдинов А.А.// Экология и промышленность России. 2003. - № 4. -С. 35-36.

121. Рыжова Е.В. Достоверность оценки степени соответствия объектов окружающей среды нормативным требованиям экологической безопасности. Состояние вопроса и перспективы развития/ Рыжова Е.В.// Экологический консалтинг. 2002. - № 3 (7). -С. 2-7.

122. Рыжова Е.В. Современная концепция обеспечения качества измерений в природоохранной деятельности. Часть 1. Оценка качестваизмерений/ Рыжова Е.В., Мухутдинов А.А., Рыжов В.В.// Экологический консалтинг. 2003. - № 4 (12). - С. 13-17.

123. Рыжова Е.В. Обеспечение качества измерений при оценке качества воды. Часть 1. Питьевая вода/ Рыжова Е.В., Мухутдинов А.А., Рыжов В.В.// Вестник Казанского технологического университета. -2003.-№1.-С. 378-388.

124. Рыжова Е.В. Обеспечение качества измерений при оценке качества воды. Часть 2. Природные и сточные воды/ Рыжова Е.В., Мухутдинов А.А, Рыжов В.В. // Вестник Казанского технологического университета. 2003. - № 1. - С. 389-398.

125. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требованиям и контроль за качеством.

126. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно-безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. М.: Мединор. - 1995.

127. Постановление № 917 от 15.05.2000 г. главы администрации г. Казани «О нормах предельно допустимых концентраций вредных веществ в сточных водах, сбрасываемых промышленными предприятиями г. Казани в городскую канализацию».

128. Дерффель К. Статистика в аналитической химии/ Дерффель К. -М.: Мир. 1994.- 268 с.

129. Рыжова Е.В. Метрологические нормативы допустимого воздействия загрязняющих окружающую среду химических веществ/ Рыжова Е.В., Мухутдинов А.А. // Вестник Казанского технологического университета. 2003. - № 2. - С. 399-402.

130. Рыжова Е.В. Оценка качества измерений в природоохранной деятельности/ Рыжова Е.В., Мухутдинов А.А., Рыжов В.В. // Экология и промышленность России. 2003. - № 12. - с. 33-36.

131. Рыжова Е.В. Оценка и повышение степени соответствия природоохранных объектов нормативным требованиям/ Рыжова Е.В.,

132. Мухутдинов А.А.// Вестник Казанского технологического университета. 2003. - № 2. - С. 408-410.

133. Рыжова Е.В. Повышение качества измерений массовой концентрации ртути в воде/ Рыжова Е.В., Рыжов В.В., Мухутдинов А.А.// Экология и промышленность России. 2004. - № 9. - с. 34-37.

134. Рыжова Е.В. Повышение уровня качества измерений массовой концентрации ртути в питьевой воде и в воде рыбохозяйственных водоемов/ Рыжова Е.В., Рыжов В.В., Мухутдинов А.А.// Экологический консалтинг. 2004. - № 2 (4). - с. 15-21.

135. Рыжова Е.В. Оценка оптимальной чувствительности методик выполнения измерений природоохранного характера/ Рыжова Е.В., Мухутдинов А.А. // Вестник Казанского технологического университета. 2003. - № 2. - С. 402-407.

136. Методики испытаний пищевой продукции, допускаемые для целей подтверждения соответствия, характеристики погрешности испытаний (измерений) и нормативы контроля их воспроизводимости, сходимости/ Методическое пособие. Екатеринбург: УНИИМ. - 2001.

137. ГОСТ 8.326-78. Метрологическая аттестация нестандартизованных средств измерений.

138. ПР 50.2.009-94. Правила по метрологии. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средства измерений (с изменением № 1 от 30.06.1997 г., утвержденного в Минюсте РФ 5.09.1997 г.).

139. Рыжова Е.В. Оценка стабильности градуировочной характеристики средства измерений/ Рыжова Е.В., Рыжов В.В.// Экология и промышленность России. 2005. - № 3. - с. 40.

140. ГОСТ Р 51309-99. Вода питьевая. Определение содержания элементов методом атомной спектрометрии.

141. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.

142. ГОСТ 17.4.4.02-82. Почвы. Методы отбора и методы подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.

143. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий. М. - 1982. - 157 с.

144. Методические указания по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами. -М.: Гидрометеоиздат. -1981.-е. 45-73.

145. ГОСТ Р 51768-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Методика определения содержания ртути в ртутьсодержащих отходах. Общие требования.

Информация о работе

Владимирова, Елена Викторовна
кандидата технических наук
Казань, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Многоуровневая оценка состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы