Сорбционно-спектрофотометрическое определение кадмия сорбентами с амино-азо-гидрокси-фаг

Гаврин С.А.,¹ Басаргин Н.Н.²,Оскотская Э.Р.³

1Орловский государственный университет,

Орел, Россия.

Молодой учёный.

gavrin@orel.ru

2Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии ран, Москва, Россия. Молодой учёный.

3Орловский государственный университет, Орел, Россия. Молодой учёный.

Научный руководитель: Оскотская Э.Р.

Сочетание сорбционного концентрирования элементов с простыми и доступными способами их определения обеспечивает успешное решение сложных аналитических задач. Концентрирование микроэлементов с помощью полимерных сорбентов позволяет снизить пределы обнаружения ионов, устранить влияние матричной основы объекта, улучшить метрологические характеристики сорбционно-спектрофотометрических методов определения.

Экспериментально определены оптимальные условия сорбции ионов Cd²⁺ полистирольными матрицами с амино-азо-гидрокси-функционально-аналитической группой и заместителями (-H, -NO₂, -SO₃H, -Cl), находящимися в орто- и пара-положении фенольного кольца. Установлено, что количественная сорбция наблюдается при постоянном перемешивании в интервале рН 5,5 – 9,5, оптимальное время сорбции составляет 20 – 50 мин. при комнатной температуре (20±2 °С). Сорбционная емкость сорбентов (СЕС) по извлекаемому металлу составляет 8 – 12 мг Cd /г сорбента. Возможна десорбция элемента после концентрирования. Промывка концентрата на фильтре 2М азотной кислотой позволяет количественно десорбировать кадмий.

Разработаны новые комбинированные высокоэффективные и экспрессные методики индивидуального концентрирования ионов кадмия (II) сорбентами, производными полистирол-2-амино-азо-2'-гидроксибензол, и спектрофотометрического определения в анализе промышленных сточных вод, растительного сырья и почв. Методики не требуют длительной пробоподготовки и сложного приборного оформления. Предварительное концентрирование с применением полимерных сорбентов обеспечивает извлечение ионов кадмия (II) на 95–100% из растворов сложного состава на уровне массовых концентраций n·10^-4 – n·10^-7 %. Это позволяет проводить последующее спектрофотометрическое определение с высокой точностью (s_r = 0,03 – 0,05). Оценку избирательности действия выбранных сорбентов проводили по экспериментальным данным о допустимом массовом избытке сопутствующих элементов и маскирующих веществ в анализируемом растворе в условиях оптимального индивидуального концентрирования кадмия. Методики апробированы на конкретных объектах. Правильность полученных результатов проверена методом «введено-найдено».

Предлагаемые методики сорбционно-спектрофотометрического определения Cd²⁺ характеризуются высокой чувствительностью, селективностью, экспрессностью и могут широко использоваться в анализе технических и природных объектов.

Анализ чистоты воздуха с помощью лишайников

Гатиятова Г.Ф.

Бирская государственная социально-педагогическая академия,

Бирск, Россия.

Студент III курса.

gulnaz.gatyatova@yandex.ru

Научный руководитель: Лыгин С.А.

Для оценки качества приземного воздуха используется как химический, так и биологический контроль, под которым понимается применение растений с развитой поверхностью, способных сорбировать на ней частицы пыли и аккумулировать в листовых пластинах загрязняющие вещества.

Для оценки чистоты приземного воздуха был использован метод лихеноиндикации - один из специфических методов мониторинга загрязнения окружающей среды - биоиндикация, определение степени загрязнения геофизических сред с помощью живых организмов, биоиндикаторов. В качестве живых индикаторов использовались лишайники [1, 2].

Лишайники по-разному реагируют на загрязненность воздуха: некоторые из них не выносят даже малейшего загрязнения и погибают, другие, наоборот, чаще живут в городах и прочих населенных пунктах, хорошо приспособившись к соответствующим антропогенным условиям. Изучив свойства лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха [3].

В лесу можно заметить лишайники, растущие на стволах деревьев, — большие светло-серые пятна пармелий и гипогимний, свисающие с веток «бороды» уснеи, бриории и др. Они нередко покрывают более половины поверхности ствола и ветвей. Если же пройти через городской парк, то можно обнаружить лишь маленькие фрагменты слоевищ в трещинах коры.

Видовой состав лишайников в разных частях города (в центре, в индустриальных районах, в парках, на окраинах) настолько различный, что ученые выделяют в пределах городов так называемые «лишайниковые зоны»:

- лишайниковую «пустыню» (центр города с сильно загрязненным воздухом и фабричные районы): лишайники почти совсем отсутствуют;

- зону «соревнования» (части города со средней загрязненностью воздуха): видов лишайников мало, они отличаются пониженной жизнеспособностью;

- «нормальную» зону (периферийные районы города): встречаются многие виды лишайников [4].

Цель работы: определить виды лишайников на исследуемой территории, измерить площади проективных покрытий лишайников, рассчитать индекс полеотолерантности и оценить степень загрязенности атмосферного воздуха.

Оборудование: Картон, ножницы, линейка, определитель лишайника.

Ход работы: вырезать из бумаги квадратную раму со стороной 20 см. Разместить раму на стволе дерева на высоте одного метра и посмотреть, какую часть ствола в раме покрывают лишайник.

Оценочная шкала:

- весь квадрат покрыт лишайниками; много различных лишайников: чистый воздух;

- половина квадрата покрыта лишайниками; несколько видов лишайника (2-3): мало загрязнённый воздух;

- единичные глазки лишайника в квадрате; 1 вид лишайника: загрязнённый воздух;

- ни одного вида лишайников в квадрате: очень загрязнённый воздух.

Эксперимент по определению степени загрязнения воздуха проводился на улицах города Бирска Башкортостана.

Результаты исследования

Зона проведения эксперимента	Вид дерева	Количество лишайников	Виды лишайников	Чистота воздуха
Территория акаде-мии, ул.Интернацио-нальная, 10	тополь	Весь квадрат пок-рыт лишайниками одного вида	Листоватый, зеленый	чистый
ул.Мира, 118(придо-рожные деревья,нап-ротив Сберегатель-ного банка РФ)	тополь береза	Половина квадрата покрыта лишайни-ками; несколько ви-дов лишайника (2-3)	Накипной (желтый, серый); Листоватый (зеленый)	мало загряз-нённый
Кольцо (зона актив-ного движения тран-спорта)	тополь	Ни одного лишай-ника в квадрате	нет	Очень загряз-ненный

Проанализировав полученные результаты в ходе эксперимента можно сделать соответствующие выводы:

- наиболее благоприятным районом с чистым воздухом является территория академии, деревья в этой зоне сплошь покрыты листоватым видом лишайника, что напрямую говорит о чистоте воздуха;

- менее благоприятным является воздух на улице Мира, 118. Здесь активное движение транспорта способствует загрязнению воздуха;

- самым неблагоприятным районом является территория Кольца, где движение транспорта наиболее активное, загрязнение наиболее сильное.

Литература

[1] Алексеенко Ю. В., Алексеенко Л.П. Биосфера и жизнедеятельность: Учеб.пособие. - М.: Логос, 2002, 212 с.

[2] Гусакова Н.В. Химия окружающей среды. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 119 с.

[3] Кашапов Р. Ш., Курамшина Н. Г., Коновалов В.Ф. Западный Башкортостан: экология и безопасность жизнедеятельности. - Уфа, 2003, 95 с.

[4] Рябкова К.А. Изучение лишайников.- СПб, 2003, 120 с.