Удосконалення методів хімічного моніторингу токсичних металів Tl, Hg, Cd, Pb, Ba в об'єктах довкілля

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми. Для сучасного стану довкілля характерні його значна деградація, надмірне забруднення поверхневих і підземних вод, повітря і ґрунтів, нагромадження великих кількостей шкідливих, у тому числі високотоксичних, відходів виробництва. Серед різноманітних токсикантів, які суттєво впливають на здоров'я людини, в першу чергу слід виділити важкі метали. Тому вельми актуальною проблемою є проведення моніторингу довкілля на ці забруднювачі для прийняття заходів своєчасного реагування на зміну їх вмісту в оточуючому середовищі.

Здійснення сучасного моніторингу довкілля на такі небезпечні токсичні елементи як барій, талій, свинець, кадмій та ртуть потребує суттєвого вдосконалення методів контролю цих забруднень в оточуючому середовищі для одержання коректної інформації про стан і шляхи оздоровлення довкілля.

Відомо, що барій, талій, свинець, кадмій та ртуть проявляють токсичну дію на живі організми. Шкідливий вплив проявляється при достатньо низькому вмісті цих металів, про що свідчать значення їх гранично допустимих концентрацій (ГДК). Внаслідок низького вмісту цих металів в об'єктах довкілля більшість методик їх визначення є малопридатними через свою невисоку селективність та недостатню чутливість. Проблема селективності вирішується при застосуванні емісійних та абсорбційних варіантів атомної спектроскопії. Підвищення чутливості і зниження межі виявлення досягається поєднанням методів визначення з методами концентрування.

Аналіз літературних даних показує перспективність використання міцелярно-екстракційного концентрування металів фазами нейонних поверхнево-активних речовин (НПАР) при температурі помутніння при аналізі багатьох об'єктів, в тому числі і об'єктів довкілля. Запропоновані методики забезпечують зниження відносної межі виявлення мікрокомпонентів за рахунок практично повного концентрування та модифікації аналітичної форми нейонною ПАР.

Таким чином, розробка та удосконалення комбінованих методик визначення екотоксикантів при дослідженні стану забруднення навколишнього середовища є одним з головних завдань даної роботи.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - розробка та апробація удосконалених методів моніторингу забруднення ґрунтів, донних відкладів та водних об'єктів довкілля токсичними йонами Ba (ІІ), Tl (І), Pb (ІІ), Cd (ІІ) та Hg (ІІ) на основі застосування нового методу атомно-абсорбційної спектроскопії з попереднім міцелярно-екстракційним концентруванням фазами нейонних ПАР при температурі помутніння.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

1. Оцінити накопичення екотоксикантів у водах різних типів (річки, озера, свердловини), донних відкладах південно-західного узбережжя Криму, дельти Дунаю, річки Дніпро та ґрунтах:

- визначити ефективні системи концентрування токсичних йонів з водних середовищ різного типу та донних відкладів;

- встановити вплив гідрофобності та структури комплексоутворюючих реагентів на коефіцієнти розподілу йонів Ba (ІІ), Tl (І), Pb (ІІ), Cd (ІІ) та Hg (ІІ) у водно-міцелярних системах.

2. Визначити оптимальні умови екстракційного вилучення йонів Ba (ІІ), Tl (І), Pb (ІІ), Cd (ІІ) і Hg (ІІ) та розробити атомно-абсорбційні методи їх аналізу в об'єктах довкілля на рівні їх ГДК та нижче.

3. Провести хімічний моніторинг накопичення свинцю у ґрунтах на різній відстані від автостради удосконаленим методом та здійснити порівняльний аналіз методу з методиками-аналогами.

1. Проблема контролю за вмістом токсичних металів в об'єктах довкілля

Показано, що сучасні підходи до моніторингу потребують розробки більш чутливих методів аналізу токсикантів у довкіллі. Розглянуто питання концентрування мікрокомпонентів для ефективного кількісного визначення їх вмісту у навколишньому середовищі. Подано огляд та аналіз даних літератури з використання міцелярної екстракції фазами НПАР при температурі помутніння для концентрування та розділення йонів токсичних металів. Розглянуто основні закономірності та особливості поведінки субстрату в таких системах. Проведено порівняння методик визначення мікрокомпонентів із застосуванням міцелярно-екстракційного концентрування з методиками-аналогами з використанням екстракції органічними розчинниками. Показано основні переваги та нереалізовані можливості використання міцелярної екстракції.

2. Характеристика об'єктів та методик експериментальних досліджень

Для проведення екстракційних експериментів було використано стандартні зразки донних відкладів та зразки природних вод, попередньо забруднених йонами токсичних металів. Концентрацію металів в розчині визначали атомно-абсорбційними методами. В роботі використано нейонні ПАР - ОП_7 та препарати серії Triton, вибір яких було обумовлено їх розчинністю у воді, низьким значенням критичної концентрації міцелоутворення, високою солюбілізаційною ємністю, компактністю та високою в'язкістю утворюваних фаз НПАР, що дозволяло відокремлювати їх від водного розчину декантацією.

Використані у роботі органічні реагенти 1-(2-тіазолілазо)резорцин (ТАР), 1-(2-тіазолілазо)-2-нафтол (ТАН), 1_(2_піридилазо)-2-нафтол (ПАН), 4_(2-піридилазо)резорцин (ПР) додатково очищали перекристалізацією з водно-етанольних сумішей.

3. Дослідження оцінки стану забруднення об'єктів довкілля токсичними йонами свинцю та кадмію на основі застосування нових удосконалених методів

З метою ефективного визначення металів на рівні низьких концентрацій було оцінено можливість поєднання міцелярно-екстракційного концентрування з електротермічним атомно-абсорбційним (ЕТААС) детектуванням. Специфічною особливістю міцелярно-екстракційного концентрування є високий вміст ПАР в міцелярній фазі після її розведення при ААС визначенні. Так, середній вміст НПАР у міцелярній фазі становить 10-20%. Такий вміст ПАР може істотно впливати на аналітичний сигнал при ЕТААС визначенні йонів металів. Тому у роботі детально досліджено вплив 10%-них розчинів Triton X-100 на електротермічну атомізацію металів.

Встановлено оптимальні умови ЕТААС визначення свинцю: температурна програма - нагрівання 80 єC, сушка 90є C, піроліз 320 єC, атомізація 2300 єC, модифікатор - 4 г/дм3 KH2PO4. Найбільш оптимальним режимом для ЕТААС визначення кадмію в міцелярній фазі НПАР є температурна програма з додатковим спалюванням матриці при 320°С у присутності суміші 4 г/дм3 KH2PO4 і H2SO4. На підставі отриманих результатів було розроблено методики електротермічного атомно-абсорбційного визначення свинцю і кадмію у водах різних типів та донних відкладів з попереднім міцелярно-екстракційним концентруванням з ПАН. Методика визначення свинцю у водному середовищі захищена патентом України.

З урахуванням концентрування, межа визначення Pb та Cd за розробленою методикою становить 0,85 мкг/дм3 та 0,06 мкг/дм3, відповідно. Слід відмітити, що при екстракції органічними розчинниками межа виявлення Pb та Cd становить лише 0,04 мг/дм3 та 1 мкг/дм3, відповідно. Розроблені методики перевірено при визначенні металів у стандартних референтних матеріалах (Standart reference material 1944, New York-New Jersey Waterway Sediment, NIST). Отримані дані наведено у табл. 1.

Таблиця 1. Визначення свинцю та кадмію у стандартному зразку (SRM 1944) методом ЕТААС з попереднім міцелярно-екстракційним концентруванням.

Отримані результати в подальшому було використано при визначенні екотоксикантів в об'єктах довкілля. Дослідження вмісту металів у водних екосистемах проводили методом „введено-знайдено”, оскільки через високу спорідненість до природних адсорбентів йони свинцю та кадмію практично відсутні у природних водах у розчиненому стані і знаходяться у вигляді комплексів, зокрема у донних відкладах. Отримані дані наведено у табл. 2.

Таблиця 2. Визначення добавок свинцю та кадмію у водах різних типів за розробленою методикою (Р=0,95; n=4)

Методику було перевірено при дослідженні накопичення Pb та Cd у донних відкладах дельти Дунаю. Зразки для аналізу відбирали на глибині до 50 см. Достовірність отриманих результатів перевірено методом атомно-абсорбційної спектроскопії з електротермічною атомізацією.

Отримані у роботі результати вказують на перспективність застосування розроблених методик при визначенні вмісту металів в об'єктах довкілля. Методики було використано при дослідженні стану забруднення металами південно-західного узбережжя Криму та р. Дніпро.

На наступному етапі роботи було досліджено стан забруднення ґрунту свинцем на різній відстані від автостради Київ-Чоп поблизу Житомира. Місце проведення моніторингу було обумовлене наявністю автозаправочних станцій по обидва боки від автостради, що слугувало додатковим джерелом забруднення ґрунтів йонами металу. Зразки ґрунту відбирались на різній відстані від автостради через кожні 10 м. Глибина відбору точечних проб визначалася потужністю орного шару та глибиною розповсюдження кореневої системи рослин і становила 0,20-0,25 м. Рухливі кислотно-розчинні форми металу визначали у витяжці 1М HNO3. Відношення ґрунту до розчину складало 1:10.

Моніторинг накопичення свинцю проведено за період з 2008 р. по 2010 р. Встановлено, що за період з 2008 р. по 2009 р. концентрація йонів свинцю у ґрунті практично не змінювалась.

Збільшення концентрації металу у ґрунті за період з 2009 р. по 2010 р. обумовлене будівництвом автомобільної розв'язки та збільшенням автомобільних викидів поряд з місцем проведення моніторингу.

Таким чином встановлено, що небезпечна зона накопичення свинцю складає 90 м від дороги у напрямку до Києва. При цьому, небезпечна зона накопичення металу у зворотньому напрямку складає 150 м. Це можна пояснити розою вітрів даного регіону - разом з повітряними масами переносяться сполуки свинцю, що містяться у пилу та автомобільних викидах. На основі комплексних досліджень виявлено 2 зони акумуляції транспортного забруднення ґрунту йонами свинцю: перша небезпечна зона знаходиться в безпосередній близькості від дороги, і становить 0-60 м; зменшення концентрації свинцю у другій зоні (60-150 м) обумовлене розсіюванням повітряних мас. Слід відмітити, що подальше накопичення свинцю у ґрунті може призвести до підвищення рівня екологічної небезпеки даного регіону.

Отримані у роботі результати вказують на перспективність застосування розроблених методик при визначенні вмісту йонів свинцю та кадмію на рівні ГДК та нижче. Методики дозволяють контролювати стан екосистем на ранньому етапі забруднення. До переваг запропонованих методик слід віднести зниження абсолютної межі атомно-абсорбційного визначення металів у присутності нейонних ПАР у порівнянні з водними розчинами, забезпечення високих коефіцієнтів концентрування при аналізі невеликих об'ємів проби; метод характеризується експресністю та зручністю отриманих методик.

4. Дослідження оцінки стану забруднення об'єктів довкілля токсичними йонами талію

Для досягнення мети було досліджено міцелярну екстракцію металу з різними органічними реагентами з метою ефективного концентрування та виділення. На першому етапі роботи дослідили міцелярну екстракцію талію (І) з краун-етерами та протийонами органічних барвників, які є класичними екстрагентами при вилученні металу в органічні фази. Встановлено, що ступінь вилучення металу у присутності дициклогексил-18-краун-6 (ДЦГ18К6) та бромфенолового синього (БФС) не перевищує 45% (рис. 2). При цьому, у системі ДЦГ18К6 - тропеолін-00 в інтервалі рН 5-7 ступінь вилучення металу набуває максимального значення 30 %.

На наступному етапі роботи досліджено міцелярну екстракцію талію (І) у присутності високогідрофобних та дифільних азореагентів - 4-(2-тіазолілазо)- резорцину (ТАР) та 1-(2-тіазолілазо)-2-нафтолу (ТАН). Вибір тіазолілазореагентів був обумовлений їх широким використанням в міцелярно-екстракційному варіанті концентрування йонів металів.

Встановлено, що використання ТАР і ТАН як екстрагентів для міцелярно-екстракційного концен-трування талію (І) не забезпечує ефективного вилучення металу у фазу НПАР. Ступінь вилучення металу в досліджених системах не перевищує 45% (див. рис. 2). Зниження ефективності вилучення металу при рН > 10 пояснюється можливим гідролізом металу при нагріванні лужних розчинів. Зменшення впливу гідролізу досягається міцелярно-екстракційним концентруванням талію у ступені окиснення +3, для якого характерне комплексоутворення у кислому середовищі, та використанням низькотемпературних варіантів міцелярно-екстракційного концентрування. Тому в роботі було досліджено можливість використання низькотемпературної фенол-індукованої міцелярної екстракції для вилучення Тl (ІІІ) з ТАН та ТАР.

Використання низькотемпературних варіантів міцелярної екстракції дає змогу підвищити ефективність вилучення лабільних субстратів через відсутність нагрівання. Як правило, в таких системах виділення міцелярної фази відбувається за рахунок введення гідротропних добавок. Так, при вмісті НПАР і фенолу 1% та 0,85%, відповідно, помутніння і розшарування фаз може реалізуватися вже за кімнатної температури. У роботі досліджено можливість використання фенол-індукованого міцелярно-екстракційного концентрування талію (ІІІ) з ТАР та ТАН у фазу нейонної ПАР. Встановлено, що повне вилучення металу (R > 99%) в присутності 1% розчину НПАР та 0,85% розчину фенолу досягається при використанні більш гідрофобного ТАН при рН 1-2,5 (рис. 3). Відносно низькі значення ступеня вилучення (R?50%) при рН < 1 обумовлюються руйнуванням комплексу в сильнокислому середовищі. Збільшення величини рН (рН > 3) призводить до зростання температури фазового розшарування в системі, що може впливати на ефективність вилучення талію у фазу НПАР. Слід відмітити, що в присутності більш гідрофільного ТАР спостерігається лише 50% вилучення металу (див. рис. 3). При цьому гідрофільність комплексу Тl-тар обумовлюється як гідрофільністю самого реагенту, так і наявністю заряду за рахунок п_оксигрупи реагенту, що не приймає участі у комплексоутворенні.

На основі отриманих даних розроблено методику атомно-абсорбційного визначення талію (ІІІ) у природній воді з попереднім фенол-індукованим міцелярно-екстракційним концентруванням з ТАН.

Недоліками запропонованої методики є, зокрема, токсичність фенолу та незначна розчинність ТАН у водно-міцелярних розчинах, що створює ряд перешкод при визначенні металу у реальних об'єктах з великим сольовим вмістом. Тому було проведено дослідження впливу різних аналітичних реагентів на ефективність вилучення металу у фазу НПАР.

У роботі досліджено можливість використання гідрофобної капринової кислоти для вилучення Tl (І) та Tl (ІІІ) у міцелярну фазу НПАР. Встановлено, що у присутності капринової кислоти та октиламіну (ОAm) при рН 7-10 Tl (І) вилучається у міцелярну фазу Triton X-100 лише на ? 45% (рис. 4).

Низький ступінь вилучення металу може бути обумовлений невисокою стійкістю карбоксилатних комплексів, а також гідролізом металу при нагріванні розчинів до температури помутніння. Так, НПАР Triton X-100 характеризується величиною Тп ? 65 °С, що може призводити до руйнування лабільних субстратів протягом концентрування.

При використанні для екстракції талію (І) нейонної ПАР Triton X-114, яка характеризується низькою температурою помутніння (20-22 °С), також не вдалося досягти повноти вилучення металу у міцелярну фазу. Так, в діапазоні рН 7-10 R набуває максимального значення ? 70% (див. рис.4).

Підвищення ступеню окиснення металу сприяє його комплексоутворенню з органічними реагентами у більш кислому середовищі. Тому було досліджено міцелярну екстракцію талію (ІІІ) каприновою кислотою у фазу НПАР. Встановлено, що кількісне вилучення металу спостерігається в діапазоні рН 4-7 у присутності НПАР Triton X-114. При цьому у високотемпературну фазу Triton X-100 в інтервалі рН 4-7 талій (ІІІ) екстрагується лише на 75% (див. рис. 4).

Залежність ступеня вилучення металу в міцелярну фазу від концентрації капринової кислоти в присутності октиламіну має вид кривої насичення і виходить на плато (R> 95%) при CHА= 0,005 моль/дм3 (рис. 5). Досягнення повноти екстракції металу розведеними розчинами капринової кислоти та можливість створення більш концентрованих водно-міцелярних розчинів екстрагенту свідчить про велику екстракційну ємність міцелярної системи.

За отриманими даними було розроблено методику ААС визначення Тl (ІІІ) у природній воді з попереднім міцелярно _ екстракційним концентруванням в міцелярну фазу НПАР. З урахуванням концентрування, нижня межа визначення талію (ІІІ) за розробленою методикою становить 0,1 мкг/дм3. При цьому, аналіз даних літератури показав, що найбільш чутлива методика визначення йонів талію після екстракції в органічний розчинник з наступним ЕТААС детектуванням дає змогу визначати метал на рівні 0,5 мкг/дм3. Розроблена методика була перевірена за методом “введено-знайдено” при аналізі модельних розчинів, що містили всі основні компоненти природних вод при їх середньому вмісті, та випробувана при визначенні вмісту талію у природних водах. Оскільки в об'єктах довкілля переважають солі одновалентного металу, то на стадії пробопідготовки Тl (І) окислювали надлишком бромної води до Тl (ІІІ). Для усунення заважаючого впливу природних лігандів (гумінових та фульвокислот) підкислену до рН 1-2 пробу води піддавали ультразвуковій обробці. Заважаючого впливу карбонат-йонів позбувалися кип'ятінням підкисленої до рН 1,5-2 проби води протягом 15 хв.

5. Дослідження міцелярної екстракції барію з різними органічними реагентами з метою ефективного концентрування та виділення

Як реагенти було обрано аліфатичні монокарбонові кислоти, краун-етери та карбоксиарсеназо (КА). Можливість цілеспрямованої модифікації комплексів, що утворюються в такій системі, катіонними ПАР (КПАР) дає змогу змінювати гідрофобні властивості трикомпонентних комплексів для ефективного вилучення барію в міцелярну фазу.

У роботі досліджено вплив довжини вуглеводневого радикалу карбонових кислот (n) на ступінь вилучення барію в міцелярну фазу в присутності октиламіну. Встановлено, що по здатності екстрагувати барій досліджені кислоти можна умовно розділити на дві групи. Першу групу становлять гідрофільні і помірно гідрофобні карбонові кислоти з n < 9. Другу виділену групу становлять гідрофобні кислоти з n > 9. Встановлено, що збільшення довжини вуглеводневого радикалу таких кислот на ефективність вилучення барію не впливає. Так, у присутності високогідрофобних ундеканової, тридеканової і стеаринової кислот ступінь вилучення металу у фазу НПАР становить ? 70% (рис. 6).

На наступному етапі роботи дослідили міцелярну екстракцію барію з КА. Встановлено, що в інтервалі рН 6-8 ефективність вилучення металу в міцелярну фазу залишається приблизно однаковою і ступінь вилучення має максимальне значення ? 15% (рис. 7).

Низька ефективність вилучення йонів барію може пояснюватися дисоціацією не задіяних на комплексоутворення з металом арсоно- і сульфогруп реагенту. Збільшення гідрофобності такої комплексної сполуки можна здійснити введенням катіонних ПАР або амінів, що призводить до утворення трикомпонентних електронейтральних комплексів Ba _ КА - органічний катіон.

У роботі досліджено вплив концентрації цетилпіридиній хлориду (ЦПХ) на ефективність вилучення йонів барію у фазу НПАР. Показано, що максимальний ступінь вилучення комплексу (R ? 50%) спостерігається при концентрації ЦПХ 1,4·10-4 моль/дм3 (див. рис. 7). Подальше підвищення концентрації катіонної добавки обмежено її негативним впливом на параметри фазового розшарування в системі.

У роботі досліджено вплив розчинів октиламіну на ефективність вилучення комплексу у міцелярну фазу НПАР. Встановлено, що введення в досліджувану систему 0,01 моль/дм3 октиламіну забезпечує лише ? 50% вилучення барію в міцелярну фазу (див. рис. 7). При цьому, максимальне значення ступеню вилучення спостерігається в інтервалі рН 7-9. Низька ефективність вилучення металу в таких умовах пояснюється помірною гідрофобністю октиламіну. Використання як модифікаторів більш гідрофобних амінів виявилося не ефективним через обмежену розчинність в міцелярних розчинах НПАР.

Низька ефективність вилучення йонів барію у присутності КА та ЦПХ пояснюється тим, що неможливо приготувати концентровані розчини КПАР. Введення в систему октиламіну як гідрофобізуючої гідротропної добавки дає змогу істотно збільшити вміст ЦПХ у системі. Тому у роботі досліджено міцелярну екстракцію барію у фазу НПАР у присутності карбоксиарсеназо, ЦПХ та октиламіну. Встановлено, що повне вилучення барію у фазу НПАР з КА в присутності октиламіну спостерігається при 12-кратному надлишку ЦПХ по відношенню до вмісту металу. При цьому, утворення гідрофобного трикомпонентного комплексу Ba-КА-ЦПХ і гідротропні властивості октиламіну забезпечують кількісне (R > 95%) міцелярно-екстракційне вилучення металу при рН 6-11.

На основі отриманих даних розроблено методику ААС визначення барію у водах з його попереднім міцелярно_екстракційним концентруванням у присутності КА, ЦПХ та октиламіну. Методику випробувано на модельних і реальних зразках вод.

Методика забезпечує 25_кратне концентрування металу при використанні 50 см3 проби, межа виявлення барію становить 0,02 мг/дм3. Методика визначення барію у водному середовищі захищена патентом України.

6. Дослідження оцінки стану забруднення об'єктів довкілля токсичними йонами ртуті на рівні реальних концентрацій

Для досягнення поставленої мети, у роботі досліджено можливість використання стадії міцелярно-екстракційного концентрування при ААС визначенні металу. Екстракцію ртуті (ІІ) у фазу нейонної ПАР проводили у присутності монокарбонових кислот та піридилазореагентів.

Відомо, що у лужному середовищі аніони карбонових кислот перешкоджають фазовому розшаруванню у розчинах НПАР. Для уникнення такого впливу міцелярну екстракцію металу проведено у присутності гідротропних домішок октиламіну. Встановлено, що у присутності капринової кислоти та октиламіну в інтервалі рН 8-10 ртуть (ІІ) кількісно вилучається у фазу НПАР Triton X-114 (рис. 8). Слід відмітити, що максимальне значення R (? 97%) спостерігається при використанні нейонної ПАР з низькою температурою помутніння. Низький ступінь вилучення металу у високотемпературну фазу НПАР Triton X-100 може бути обумовлений малою стійкістю карбоксилатних комплексів, а також гідролізом металу при нагріванні розчинів до температури помутніння. При цьому, використання ПАН для міцелярно-екстракційного концентрування ртуті не забезпечує кількісного вилучення металу у фазу нейонної поверхнево-активної речовини Triton X-114.

З урахуванням отриманих даних розроблено методику атомно-абсорбційного визначення ртуті методом „холодного пару” в природній воді з попереднім міцелярно_екстракційним концентру-ванням в міцелярну фазу НПАР Triton X-114. Межа виявлення ртуті за розробленою методикою становить 0,3 мкг/дм3.

Використання персульфатного окиснення на стадії пробопідготовки дозволяє визначати метал при концентрації заважаючого впливу гумусових кислот до 100 мг/дм3. Отримані результати в подальшому було використано при визначенні ртуті (ІІ) в об'єктах довкілля. Дослідження водних екосистем проводили методом „введено-знайдено”, оскільки через високу спорідненість до природних адсорбентів йони ртуті практично відсутні у природних водах у розчиненому стані і знаходяться у вигляді комплексів, зокрема у донних відкладах.

Методику було використано при дослідженні стану забруднення металом донних відкладів південно-західного узбережжя Криму.

Таким чином, отримані у роботі результати вказують на перспективність застосування розробленої методики при визначенні вмісту йонів ртуті на рівні ГДК та нижче.

Висновки

екотоксикант абсорбційний донний

1. У дисертаційній роботі вирішено наукове завдання екологічної безпеки по вдосконаленню та здійсненню хімічного моніторингу для контролю йонів токсичних металів Cd (ІІ), Pb (ІІ), Tl (І), Ba (ІІ) та Hg (ІІ) на низькому рівні в об'єктах довкілля, шляхом створення і обґрунтування високоефективного комплексу методів якісного та кількісного оцінювання забруднення довкілля цими металами.

2. Для оцінки накопичення екотоксикантів в об'єктах довкілля обґрунтовано та запропоновано групові комплексоутворюючі реагенти та визначено умови оптимального зв'язування йонів металів для ефективного їх вилучення з водних середовищ; встановлено вплив гідрофобності різних органічних реагентів та заряду субстратів на ефективність вилучення металів у фазу НПАР.

3. На основі комплексних досліджень визначено природу поверхнево-активних речовин та гідротропних добавок для зниження температури помутніння у водно-міцелярних системах з метою усунення впливу процесів гідролізу йонів талію та ртуті; вперше розроблено методику атомно-абсорбційного визначення талію (ІІІ) у природній воді з попереднім фенол-індукованим міцелярно-екстракційним концентруванням у присутності 1-(2-тіазолілазо)-2-нафтолу.

4. Вперше встановлено, що кількісне вилучення барію в міцелярну фазу Triton X-100 досягається при використанні суміші карбоксиарсеназо та довголанцюгових катіонних ПАР у присутності модифікуючої добавки октиламіну; розроблено методику атомно-абсорбційного визначення барію у водних об'єктах довкілля (метод захищено патентом України) та показано перспективу використання методики при дослідженні різних об`єктів довкілля.

5. Вперше запропоновано й обґрунтовано високоефективний метод оцінювання накопичення екотоксикантів у довкіллі, що дає змогу своєчасно прогнозувати екологічну ситуацію на ранньому етапі забруднення; на основі розробленого методу проведено моніторинг накопичення йонів токсичних металів у водних системах і донних відкладах та встановлено, що запропоновані методики характеризуються прийнятними для екологічного моніторингу об'єктів довкілля хіміко-аналітичними характеристиками.

6. Проведено моніторинг накопичення свинцю у ґрунтах на різній відстані від автостради удосконаленим методом. Встановлено, що небезпечна зона накопичення металу складає по обидва боки від автостради на відстані 90-150 м. Показано, що на несприятливу екологічну ситуацію досліджуваного регіону суттєво впливає людський фактор, а саме - будівництво автомобільної розв'язки. При цьому, збільшення автомобільних викидів на даному відрізку автостради може призвести до підвищення рівня екологічної небезпеки регіону.

Література

1. Міцелярна екстракція талію фазами неіонних поверхнево-активних речовин при температурі помутніння / В.О. Дорощук, А.М. Горбачевський, С.А. Куліченко, Н.Ф. Кущевська // Вісник Київського Національного університету імені Тараса Шевченка. - 2007. - вип. 45. Хімія. - С. 46-47.

2. Мицеллярно-экстракционное концентрирование микрокомпонентов фазами неионных ПАВ при температуре помутнения / В.А. Дорощук, А.Н. Горбачевский, С.А. Куличенко, Н.Ф. Кущевская // Химия и технология воды. - 2008. - Т. 30, № 5. - С. 521-543.

3. Горбачевський А.М. Міцелярна екстракція талію у присутності аліфатичних монокарбонових кислот та амінів при температурі помутніння / А.М. Горбачевський, В.О. Дорощук, Н.Ф. Кущевська // Вісник Київського Національного університету імені Тараса Шевченка. - 2008. - вип. 47. Хімія. - С. 54 - 56.

4. Мицеллярно-экстракционное концентрирование бария фазами неионных ПАВ при температуре помутнения / В.А. Дорощук, В.Я. Демченко, А.Н. Горбачевский, А.В. Черный, С.А. Куличенко // Журнал аналитической химии. - 2009. - Т. 64, № 10. - С. 1040-1045.

5. Дорощук В.А. Электротермическое атомно-абсорбционное определение свинца и кадмия с предварительным мицеллярно-экстракционным концентрированием / В.А. Дорощук, А.Н. Горбачевский, Н.Ф. Кущевская // Химия и технология воды. - 2009. - Т. 31, № 4. - С. 427-436.

6. Пат. 90376 Україна, МПК (2009) G 01N 21/00, G 01N 33/20. Спосіб визначення свинцю у водному середовищі / А.М. Горбачевський, Н.Ф. Кущевська, В.О. Дорощук, С.А. Куліченко; заявник і патентовласник Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України. - № а200809106; заявл. 11.07.2008; опубл. 26.04.2010, Бюл. № 8.

Размещено на Allbest.ru