Но
всегда.
Совсем недавно, в 60-е годы, слово <эко-.
известно только узкому кругу ученых в основно
Экология была чисто биологической наукой бс
е жаждой
из нас:
>то такие
овь.>
,ет быть, в
ку былью?
риродой.
107.
;983г.
югической
в СССР:
7г.
: 1р побрело
значение.
вдеванием
изучением
различных
. наоборот
к было не
ия> было
биологам.
аких-либо
природной среды как частей целостной среды
целостной социоэкологической системы.
В-четвертых, установлено, что так как дг
эффективной реализации указанных нормативов
недостаточно регулирования стихийного рынка,
всего хозяйства необходимо направлять сознатель.
плановой стратегии, предусматривающей и внерыно
контроля.
В-пятых, что действенного экологического
хозяйственным развитием необходимы
организованные силы, которые представляют
долговременные интересы всего населения 1
противостоять узким интересам предпринимателей
интересам всех тех, кто получает доходы
непосредственно от загрязняющего среду произведет
...Что ж, похоже человечество подошло к ч(
или жизнь? Решить проблему природных
окружающей среды - это не значит прост
выкидывать в воду, воздух, на землю загрязняющи
индустриальные отходы. Прежде требуется
достаточные капитальные ресурсы для устранения
потребности. Даже половины того ежегодного
долларов, которые человечество выбрасывает <в
современных вооружений, сейчас было бы
достаточно как для финансирования научно
проектов по адекватному развитию природе.
технологии, так и для обеспечения всем наро"
доступа к ней и ее плодам. И вообще недостатка
наблюдается, как обычно, не хватает только дене1
деле и их довольно, но все еще в дефиците новое п
мышление и соответствующее совместные действия.
Очень хочется верить в конечное торжество ч
разума. Однако оно вряд ли наступит <автоматичен
путей к лучшему будущему ведет к развитию со)
через международные дискуссии и взаимную критик;
... Господи, неужели когда-нибудь чел
Человеком?>
ак частей
полной и
вершенно
1 развитие
, согласно
[ые формы
.правления
)литически
фенные и
способны
II частным
1 выгоды
а)...
те. Гибель
есурсов и
запретить
вещества и
изыскать
амой этой
гриллиона
)ду> гонки
олее чем
хнических
трогающей
VI равного
>, идеях не
На самом
!итическое
)веческого
1>; один из
дничества
к станет
претензий на всеобщность. Экология имеет точную
дату своего рождения, и известна фамилия ее ю
отца.
Им был последователь Ч.Дарвина - Э.Гекг
году определивший <экологию> как общую
отношениях организмов с окружающей средой>. Э
общее определение справедливо по сей день.
Само слово <экология> в переводе с греческою>
означает <знание о доме>, что образно отражает сут
окружающий нас мир, знание устройства дома - 1
условие нашего выживания под его крышей.
Отношения организмов и среды были посто;
зрения биологов, и без своего названия наука
знаний фактически существовала всегда. Но это б
которые смогли оформиться в науку, только .
достигнуто понимание значимости этих отношен)
весьма хорошей согласованностью формы жизш
жизни стали видеть не только разум Всевышн
естественный процесс саморазвития.
Этот скачок мысль человека сделала лишь
когда Ч. Дарвин в <теории происхождения 1
естественного отбора> обобщим многовеко
человечества. В основе теории (происхождения 1
естественного отбора) лежат именно отношения
окружающей средой, и именно эта теория послужи
важнейших составных частей современной эколо
важнейшая ветвь была порождена жесткими т
практики сельского хозяйства. К концу века был.
представления о преобразовании энергии и
химических соединений. В целом же к концу прош-
текущего столетия были определены основания оС
экологии.
К началу 70-х годов XX в. Экология
огромным фактическим материалом, опытом
достаточно развитой теорией, она обладала перцы л
моделирования сложных природных систем и
располагала версиями глобальных моделей.
Стокгольме состоялся 1 Международный )
рмальную
дического
!ь. В 1886
;ауку об
1 наиболее
а русский
1.сла: дом -
юходимое
-10 в поле
к система
1И знания,
.яа было
когда за
: условий
. сколько
XIX веке,
-)в путем
] опыт
к )в путем
анизма с
одной из
.1. Вторая
юваниями
вложены
повороте
- началу
о здания
полагала
о сбора,
.пыками
сссов и
. 72г. в
])ссс по
окружающей среде. Только на этом конгрессе впе]
<экология> и <эколог> получили современную ]
трактовку, и именно этот конгресс является ветхое
можно вести прямой отсчет становления современи
Со второй половины XX века человечест
осознавать себя как планетную силу.
использование природных ресурсов, влекущее терг
расширение использование земель, биологическ
минерального сырья, входит в противоречия с во
планеты. Планета оказалась слишком мала, а ее
для поддержания экстенсивного развития
ограничены. При этом ограничения лежат не стоь
ресурсов, сколько в возможностях планеты
планетарных экологических процессов изъять ,;
обращения отходы человеческой деятельное и,
самого человека. Природа в первую очередь нс .
функциями очищения среды и ремонта нарушения.
вид организма - один из наименее устойчивых в оиос
его самоуничтожения в результате
жизнедеятельности весьма велик.
Современная задача экологии - разработан.
реализации любых форм хозяйственности, обе.
получение максимального полезного эффекта при
уровне использования ресурса и нарушении срсд1,[
этой большой задачи направлены усилия ранит
именно эта задача определяет лицо современной эь
ее решения нужно иметь достаточно ясные прел
нормальном и допустимом состоянии биосфер].
проявлениях, о допустимом состоянии биосфер,
проявлениях, о допустимом воздействии .по
хозяйственной деятельности, при которых н
неприемлемых для человека длительно необра.; .мы:
нужно уметь оценивать последствия любых воз,
окружающую среду, и сравнивая прибыли и потер
для конкретных условий, места и времени реше; 1 - >я.
контролировать последствия деятельности ;
вносить необходимые коррективы, нужно р1
внедрять ресурсосберегающий технологи,.,
. понятия
бренную
которой
пологий.
начинает
генсивное
анальное
ееурсов,
..остями
ужности
1.етва
в области
основе
: 1 ивного
л,\е для
...хется с
век как
,.. и риск
<с] венной
пологий
ающие
. альном
ешение
. гран, и
!;11и. Для
"ления о
?сех ее
,сех ее
форм
<зойдет
. мнений,
1 пий на
лимать
уметь
менно
пать и
.ологии
производства с максимально возможной замкнут(
создавать продукты и матепиалы < -
цикла,
производства с максимально возможной замкпут(
создавать продукты и материалы с
агрессивностью по отношению к окружающий
научиться залечивать нанесенные раны.
Будущее экологии связано в первую очередь
неравновесных, нестационарных процессов.
разработка совершенно новых методов наб
измерений, методов анализа данных. Ка( ..ст
остаются редкими и быстро протекающими
Исследовать их в природе крайне трудно. По юг
будет увеличиваться роль сложных экпер
искусственными экологическими системами .1
природными образованиями. Можно полагать, чт>
этой основе человечество сможет продвинуться 1
сущности жизни и получит большие возможно. 1
для своего развития живые силы природы.
Изучение нестационарных, неравновес.лх
экологических системах - предмет экол л\\..
географии первой половины XXI века.
цикла,
>льной
нужно
чением
обуется
ий и
исегда
.иями.
оежно
ов с
1ьными
1но на
.мании
ювать
сов в
;1огии,
экспрессностью (быстродействием) аналитической системы. Даже самый
тщательный и квалифицированный анализ, проведенный на дорогостоящем
физико-химическом анализаторе, может привести к фактически
бессмысленным данным, если отобранная проба воздуха не будет
представительной - среднестатической. Современные физико-химические
анализаторы атмосферы в зависимости от решаемых задач позволяют
измерять мгновенные (дискретные) концентрации осуществлять непрерывную
запись меняющегося содержания загрязнители или же измерять интегральную
суточную дозу. При этом интервал определяемых концентраций может
меняться в диапазоне значений от десятой части до сотен ПДК.
Большая трудность, с которой сталкиваются аналитики, занимающиеся
контролем содержания загрязнений в атмосфере, связана с обеспечением
эталонными образцами - поверочными газовыми смесями.
Физико-химические методы анализа в системе контроля загрязнения
атмосферы. Для контроля за содержанием неорганических и органических
загрязнителей используется широкий набор физико-химических методов
анализа. Наибольшее распространение для анализа на содержание веществ-
загрязнителей получили спектральные, хромотографические и
электрохимические методы. К числу спектральных методов, применяемых в
системе мониторинга атмосферы, можно отнести спектрофотометрию
(колориметрию), ИК-УФ-эмиссионную, атмо-абсорбционную, рентгеновскую
спектроскопию и масс-спектроскопию. Спектрофотометрические методы, как
правило, используются для определения одного вещества после его
поглощения раствором соответствующего реагента, с последующим
переводом в аналитическую форму путем добавления комплексообразователя
или проведения экстакции органическим растворителем. Предел
обнаружения для этих методов невысок ( 10--%). Метод ИК - спектроскопии
используют для определения оксидов азота, углерода, аммиака, метана и
других гидридов непосредственно в газовой фазе. Чувствительность метода -
-% об. Ультрафиолетовая спектроскопия применяется реже для газов,
обладающих интенсивным поглощением, в ближайшем ультрафиолете,
например, диоксида серы.
С целью определения элементов,, находящихся в частицах пыли или
аэрозолях, после их поглощения из проб воздуха фильтрами, целесообразны
методы атомно-абсорбционной и атомно-флуоресцентной спектроскопии,
основанные на атомизации в пламени и характеризующиеся пределом
обнаружения ---- мас.Ї/о при достоверности --- 5%. Недостатком этих
методов является то, что они не дают информации о форме нахождения
элементов в воздушной среде. Метод непламенной атомной абсорбции
(люминесценции), называемый иногда методом <холодного пара>, нашел
широкое применение для определения ртути и ее соединений в атмосфере. В
случае предварительного концентрирования паров ртути на золотом
сорбенте (метод золотой спирали) предел ее обнаружения снижается с 10-мг/л
воздуха. Процессу определения ртути в пыли предшествует стадия
термической обработки анализируемого материала с целью перевода
сорбированной ртути и газовую фазу.
57
( ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ.
Программа комплексного фонового мониторинга биосферы охватывает
все природные сферы (атмосферу, гидросферу, литосферу) и их
биологические компоненты. Контроль состава атмосферы - один их важных
элементов фонового мониторинга.
Характеристика объекта анализа. К загрязнителям воздуха относятся
вещества, присутствующие в атмосфере в концентрациях, которые могут
оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду и организм
человека. Эти вещества попадают в атмосферу как в результате природных
процессов (разложения органических веществ, бактериальной деятельности,
электрических разрядов в атмосфере, лесных пожаров, извержений вулканов,
электрохимических процессов, так и на фотохимический смог). Атмосферный
воздух характеризуется многокомпонентностью и непрерывной
изменчивостью состава, особенно в регионах с развитой промышленностью и
энергетикой. В таблице приведены фоновые концентрации газов в природных
естественных условиях. Под загрязнением атмосферы следует понимать
повышение концентрации этих веществ по сравнению с фоновыми и
попадания в нее других веществ, не встречающихся в естественных условиях,
которое возникает в результате химических и биологических процессов,
используемых человеком в системе производственной деятельности. К
приоритетным загрязняющим веществам относятся соединения азота, серы,
свинец, ртуть, кадмий, альдегиды, полициклические ароматические
углеводороды, хлорорганические вещества. В ряде случаев загрязнителями
атмосферы являются хлор, фтор и его соединения , синильная кислота, фосген
и др.
Развитие системы наблюдений за фоновым загрязнением атмосферы в
последние годы уделяется особое внимание. Это требует совершенствования
технологических средств и методов контроля содержания токсичных веществ,
в основе которых лежат современные физико-химические методы анализа.
В связи с высокой степенью разбавления анализируемых загрязнений
при меняющихся метереологических условиях возникает необходимость
отбора проб атмосферного воздуха большого объема за относительно
короткий период времени. До получения информации необходимо
подготовить пробы, измерить и обработать данные, являющиеся вместе с
пробоотбором равнозначными звеньями цепи, каждое из которых несет в
себе объективные и субъективные источники надежности результата.
Надежность способа анализа гарантируется метрологическим обеспечением
всех его стадий. Выбор способа анализа, зачастую, определяется не только
степенью совершенства аппаратуры и стоимостью его осуществления, но и
важностью получения надежной информации, способом ее представления и
56
жидкостным и хроматографическим под повышенным давлением. В ряде
случаев используют гибридные анализаторы, соединяющие в себе
хроматографы и масс-спректрографы. Хроматографические методы
используют для определения неорганических гибридов, органических веществ
различных классов (углеводородов, спиртов, эфиров, альдегидов, аминов,
галогенпроизводных, пестицидов, дефолиантов, металлоорганических
соединений и др.) Несомненным преимуществом методов хроматографии
является высокая разрешающая и разделительная способность и возможность
определения большого числа соединений в одной пробе воздуха.
Электрохимические методы определения газов в атмосфере. С точки
зрения создания автоматических регистрирующих газоанализаторов
электрические величины (ток, заряд, количество электричества, потенциал,
падение напряжения, электропроводность) являются удобными параметрами
для первичных преобразователей информации, характеризующих природу и
концентрацию вещества. Названные параметры легко могут быть
преобразованы электронными устройствами и согласованы с
пневматическими и механическими элементами анализаторов и выходами на
микропроцессоры. Важным преимуществом электрохимических
анализаторов является сравнительно малая энергоемкость по сравнению с
анализаторами других типов, а также возможность их миниатюризации.
Перечисленные особенности электрохимических датчиков обусловили их
конкурентоспособность по отношению к датчикам других типов и широкое
применение в анализаторах различного назначения в том числе анализаторах
загрязнителей атмосферы. В настоящее время в практике анализа атмосферы
на содержание веществ-загрязнителей используются следующие
электрохимические методы анализа: кондукто-, амперо- и
вольтамперометрия, полярография, кулоно-, потенцио- и ионометрия и
различные комбинированные методы. Первая является неспецифическим
методом анализа, однако при наличии в газовых смесях лишь одного
компонента, вызывающего изменение электропроводности раствора, этот
метод может быть эффективно использован. Примерами являются
кондуктометрические анализаторы содержания в газах хлористого и
фтористого водорода, диоксида серы и углерода, аммиака и других веществ.
Применение методов полярографии и вольтамперометрии с твердыми
электродами в системе анализа воздушной среды общеизвестно. Около 80
элементов Периодической системы, находящихся в виде различных
соединений, позволяет определять полярография при концентрации их в
растворах 10- - ---- мол./л. Многочисленные органические соединения,
способные окисляться или восстанавливаться на электродах в водных и
неводных растворах, могут быть определены этим методом после перевода их
из газовой фазы в фоновый электролит при концентрации 10"- моль/л с
ошибкой не более 5-10%. На базе микроэлектродов созданы
полярографические анализаторы многих газов (диоксида серы, хлористого
водорода, хлора, синильной кислоты и др.)
Методы амперометрии положены в основу анализаторов диоксида серы,
синильной кислоты, озона и других веществ в воздушной среде и поверочных
59
Неорганические загрязнители в пылях и аэрозолях определяется
методами рентгенофлуоресцентного (РФА) и рентгенорадиометрического
(РРА) анализов, позволяющих определять одновременно в пробе 20-30
элементов при пределе обнаружения 10-мас%.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10