КОМПЛЕКТНАЯ ПОЛЕВАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВОДЫ И ПОЧВЕННЫХ ВЫТЯЖЕК "НКВ" (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно, к средствам для определения показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях.
Известен переносной комплект для лабораторных исследований, в который входят индикаторные средства, приспособления для отбора и анализа проб и подогреватель, см. патент РФ №2056944. Переносной комплект содержит корпус в виде металлического ящика с откидной крышкой и встроенных в него пеналов, установленных в корпусе один над другим и выполненных с возможностью размещения в них приспособлений и средств для проведения исследований в полевых условиях. При этом верхний пенал шарнирно закреплен с возможностью установки его в горизонтальной плоскости на открытой крышке и снабжен рабочим столиком в виде откидной пластины с держателем для песочных часов. Другие пеналы выполнены выдвижными за пределы пенала, встроенных в корпус и снабженных пластинчатыми пружинами и фиксирующими защелками. Каждый из пеналов выполнен из пенопласта, покрытого защитным слоем, и имеет металлическую окантовку. Корпус снабжен ручкой и переносными ремнями.
Недостатками известного комплекта является сравнительно узкий спектр его функциональных возможностей и невысокая наглядность во время проведения экспериментов, что затрудняет его использование в процессе профессиональных химических измерений.
Известна комплектная лаборатория «Дидактико-методический комплект-лаборатория для экологических исследований «Пчелка-У», включающая индикаторный средства, приспособления для отбора и анализа проб, размещенные в контейнере-укладке, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит портативные средства экспресс контроля параметров воздуха, которые выполнены в виде безаспирационных тест систем с набором индикаторных трубок и насосом пробоотборником, образующих газоопределитель промышленных газовых выбросов, портативные средства экспресс контроля воды и почвенных растворов, содержащих тест-системы для количественного гидрохимического анализа и тест-системы для контроля воды, а также средства контроля почвы и неизвестных продуктов, см. патент РФ №54689. Лаборатория «Пчелка-У» укомплектована портативными средствами экспресс-контроля параметров воздуха, промышленных газовых выбросов, воды, почвы и неизвестных продуктов, которые позволяют расширить область применения данного комплекта и проводить учебные анализы проб воды, почвы, продуктов, в частности пищевых, применяемых в учебных экологических исследованиях в курсах экологии, химии, биологии, географии, спецкурсах и факультативах по экологическому мониторингу, геоэкологии, экологической химии и др. Эта лаборатория выполняется в нескольких версиях, предназначенных только для обучения и использования в ходе практических занятий и учебных экологических исследований, а также при проведении экологического практикума в курсах экологии, химии, биологии, географии, спецкурсах и факультативах по экологическому мониторингу, геоэкологии, экологической химии в средних и специализированных школах, учреждениях дополнительного образования, среднетехнических учебных заведениях, вузах, а также в системе послевузовского образования. Лаборатория снабжена инструкцией для учащихся по проведению учебных практических занятий с его использованием,
Известна комплектная лаборатория для комплексного экспресс-контроля химической загрязненности объектов окружающей среды «Мини-экспресс-лаборатория «Пчелка-Р», содержащая размещенный в жестком переносном контейнере-укладке набор индикаторных трубок, приспособления для отбора и анализа проб в виде набора безаспирационных тест-систем, а также вспомогательное оборудование и принадлежности в виде ручного насоса-пробоотборника или ручного сильфонного аспиратора, мерных пробирок для отбора проб воды с пипетками, защитных очков, защитных перчаток, пинцета и ножниц, при этом контейнер-укладка снабжен специальным карманом для документация, см. заявку на выдачу патента РФ на полезную модель №2009125751, по которой принято решение о выдаче патента. Эта лаборатория дополнительно может быть снабжена пробоотборным зондом, включающим зажим для фиксации насоса-пробоотборника, направляющие, блок батареи, эластичную трубку со штуцером для подсоединения индикаторных трубок, блок насоса с электромотором и разделителем потоков и штатный газозаборный тракт. Набор индикаторных трубок включает десять наименований трубок различного назначения. Набор безаспирационных тест-систем включает шесть наименований тест-систем различного назначения. Данное техническое решение решает задачу создания комплектной лаборатории для комплексного экспресс-контроля для практического профессионального экспресс-контроля химической загрязненности конкретных объектов окружающей среды.
Известна комплектная полевая лаборатория «НКВ» для определения показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях, которая включает размещенные в контейнере либо в ранцевой укладке для хранения и переноски готовые к применению аналитические реактивы и растворы:
индикаторы, реагенты, буферные смеси, соли, капсулированные химикаты (на 100 анализов, дефицитные реактивы - на 1000 анализов, для приготовления растворов потребителем), средства дозировки реагентов и растворов: колбы мерные, мерные склянки, пипетки мерные и капельные, цилиндр мерный, шприц медицинский, материалы: бумага индикаторная и фильтровальная, посуду: воронки фильтровальная и делительная, колбы конические, палочка стеклянная, пробирки колориметрические и мутномерные, стаканчик для выпаривания, принадлежности: мутномер полевой, термометр, линейка, ножницы, стойка-штатив, трубка гибкая, шпатель, средства защиты: защитные перчатки и очки, а также контрольные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, водозащищенные, см. «Комплектная полевая исследования воды и почвенных вытяжек «НКВ» и ее модификации», ЗАО «Крисмас+», www.christmas-plus.ru.
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Комплектные полевые лаборатории "НКВ" предназначены для определения показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях. Лаборатории позволяют выполнять контроль качества природных вод хозяйственно-питьевого назначения, общая минерализация которых не превышает 3 г/л, методами анализа в соответствии в соответствии с действующими ПНД Ф 14.1…, с ГОСТ 24902, ГОСТ 18309, РД 52.24.419-95, а также приборными методами. Лаборатории позволяют выполнять анализ загрязненных природных вод, а также сточных вод и почвенных вытяжек. Применяются для профессиональной деятельности при гидрохимическом анализе, в ходе учебно-исследовательских работ и практикумов экологической направленности, в профильных курсах химии, экологии, технологии, в дополнительном и профессиональном образовании. Благодаря простоте и удобству работы, а также полноте и доходчивости изложения операций анализа в иллюстрированном руководстве, лаборатории "НКВ" успешно применяются в учебно-исследовательских работах студентами и школьниками.
Лаборатории рассчитаны на выполнение анализов без применения электро-потребляющего оборудования (исключение составляет модификация "НКВ-2", в составе которого могут быть предусмотрены портативные приборы с электропитанием от батареи) и обеспечивают удобство проведения аналитических операций непосредственно на обследуемом объекте при использовании предусмотренных в его комплекте посуды, реактивов, растворов, приспособлений и вспомогательных средств. Специально для работ в экспедиционных условиях, связанных с необходимостью доставки лаборатории в труднодоступную местность (или при отсутствии транспорта) производится ранцевая модификация лаборатории НКВ-Р.
Работать с комплектами, благодаря их простоте и доступности, могут не только специалисты-аналитики, но педагоги, лаборанты, и даже учащиеся, начиная с 12-14-летнего возраста (7-9 кл. и старше), при условии ознакомления их с выполняемыми операциями, правилами безопасной работы и обязательного контроля со стороны специалиста.
Характеристики образцов воды определяются непосредственно в отобранных пробах визуальным, органолептическим, визуально-колориметрическим, титриметрическим (методом объемного титрования), турбидиметрическим и расчетным методами. Характеристики почвенных вытяжек (водных, солевых) определяются путем их анализа с помощью методов, используемых для анализа соответствующих компонентов в воде. Методы гидрохимического анализа, реализованные в комплектах "НКВ", являются унифицированными и соответствуют ГОСТ 24902, ряду методик ПНД Ф 14.1… и стандартов ИСО. Это достигается:
- применением визуально-колориметрического определения на завершающем этапе определения вместо фотометрического;
- применением аналитических растворов модифицированного состава для упрощенной и ускоренной их дозировки;
- применением портативных средств дозировки растворов и проб. Окрашенные пробы, образующиеся в ходе анализа некоторых проб, колориметрируются визуально с применением водозащищенных пленочных окрашенных шкал.
Точность анализа, выполняемого с применением титриметрических методик из состава лабораторий "НКВ", сопоставима с точностью лабораторных методики выполнения измерений (относительная погрешность до ±20-25%). Точность анализа, выполняемого с применением колориметрических методик, зависит от способа регистрации интенсивности окраски пробы:
- при использовании цветной контрольной шкалы, т.е. при визуально-колориметрическом определении, анализ носит сигнальный характер (относительная погрешность не менее 70%).
Недостатком известной комплектной полевой лаборатории «НКВ» является то, что она непригодна к количественному химическому анализу полного перечня показателей качества воды и почвенных вытяжек, что приводит специалистов к необходимости использовать иные исследовательские лаборатории, в т.ч. импортные.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей комплектной полевой лаборатории "НКВ" по перечню показателей качества воды и почвенных вытяжек, определяемых количественными методами, и по точности химического анализа колориметрическими методами.
Сущность первого варианта заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек, содержащая размещенные в контейнере для хранения и переноски готовые к применению набор аналитических реактивов и растворов, набор средств дозировки реагентов и растворов, наборы необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средств защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, характеризуется тем, что он дополнительно снабжен набором - укладкой для фотоколориметрирования, выполненным на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.
Кроме того, первый вариант заявленной полезной модели характеризуется наличием ряда факультативных признаков, а именно:
- набор аналитических реактивов и растворов выполнен в виде подборки индикаторов, реагентов, буферных смесей, соли, капсулированных химикатов на 100 анализов и дефицитных реактивов - на 1000 анализов;
- набор средств дозировки реагентов и растворов выполнен в виде подборки мерных колб, мерных склянок, мерных и капельных пипеток, мерного цилиндра и медицинского шприца;
- набор материалов выполнен в виде подборки индикаторной и фильтровальной бумаги;
- набор посуды выполнен в виде фильтровальной и делительной воронки, конических колб, стеклянной палочки, колориметрических и мутномерных пробирок, стаканчика для выпаривания;
- набор принадлежностей выполнен в виде полевого мутномера, термометра, линейки, ножниц, стойки-штатива, гибкой трубка гибки, шпателя;
- набор средства защиты выполнен в виде защитных перчаток и очков.
- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эко-тест-2020(8)»;
- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эксперт-003»;
- комплект светодиодов выполнен в виде подборки светодиодов для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5.
Сущность второго варианта заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек, содержащая размещенную в ранцевой укладке для хранения и переноски готовую к применению совокупность тест-комплектов, каждый из которых выполнен в виде набора аналитических реактивов и растворов, набора средств дозировки реагентов и растворов, наборов необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средства защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, необходимые для определения конкретного показателя качества воды и почвенных вытяжек, характеризуется тем, что он дополнительно снабжен набором - укладкой для фотоколориметрирования, выполненным на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.
Кроме того, первый вариант заявленной полезной модели характеризуется наличием ряда факультативных признаков, а именно:
- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эко-тест-2020(8)»;
- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эксперт-003»;
- комплект светодиодов выполнен в виде подборки светодиодов для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5.
За счет реализации отличительных признаков полезной модели достигается технический результат, заключающийся в обеспечении повышения точности измерений путем обеспечения не только качественного и сигнального анализа показателей качества воды и водных вытяжек, но и анализа количественного, который осуществляется за счет того, что в дополнение к используемым в прототипе титриметрическим методикам реализуются также колориметрические методики, предусматривающие фотоколориметрирование пробы. Точность анализа, который осуществляется с применением титриметрических методик, сопоставима с точностью лабораторных методики выполнения измерений (относительная погрешность до ±20-25%). Точность сигнального анализа, выполняемого с применением колориметрических методики с использованием цветной контрольной шкалы, т.е. при визуально-колориметрическом определении, обеспечивает относительную погрешность ±50-70% и более. Точность же анализа при фотоколориметрировании пробы с применением фотоколориметра обеспечивает относительную погрешность до ±25-30%, т.е. такой анализ является количественным. Таким образом, расширяются возможности комплектной полевой лаборатории "НКВ" по перечню показателей качества воды и почвенных вытяжек, определяемых количественными методами, и по точности химического анализа колориметрическими методами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид заявленного устройства в укладке, на фиг.2 - общий вид заявленного устройства в ранцевой укладке, на фиг.3 - набор-укладка для фотоколориметрирования на основе портативного фотоколориметра «Экотест-2020(8)».
Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» в первом варианте включает:
- готовые к применению аналитические реактивы и растворы: индикаторы, реагенты, буферные смеси, соли, капсулированные химикаты (на 100 анализов, дефицитные реактивы - на 1000 анализов, для приготовления растворов потребителем);
- средства дозировки реагентов и растворов: колбы мерные, мерные склянки, пипетки мерные и капельные, цилиндр мерный, шприц медицинский;
- материалы: бумага индикаторная и фильтровальная;
- посуду: воронки фильтровальная и делительная, колбы конические, палочка стеклянная, пробирки колориметрические и мутномерные, стаканчик для выпаривания;
- принадлежности: мутномер полевой, термометр, линейка, ножницы, стойка-штатив, трубка гибкая, шпатель;
- средства защиты: защитные перчатки и очки;
- контрольные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, водозащищенные;
- контейнер для хранения и переноски.
- набор-укладку для фотоколориметрирования, который выполнен, например, на основе портативного фотоколориметра «Экотест-2020(8)» (номер Госреестра 31761-06).
Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» во втором (ранцевом) варианте включает:
- совокупность тест-комплектов, каждый из которых выполнен в виде набора аналитических реактивов и растворов, набора средств дозировки реагентов и растворов, наборов необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средства защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, необходимые для определения конкретного показателя качества воды и почвенных вытяжек,
- ранцевую укладку для хранения и переноски.
- набор-укладку для фотоколориметрирования, который выполнен, например, на основе портативного фотоколориметра ««Экотест-2020(8)» (номер Госреестра 31761-06).
Технические характеристики заявленной комплектной лаборатории «НКВ» приведены в таблице 1.
Таблица 1
Показатель
Диапазон определяемых концентраций*
Метод определения
Длина волны светодиода (для ФМ)
Аммоний (NH<sub>4</sub> <sup>+</sup>)
0-0,2-0,7-2,0-3,0 мг/л0,05-3,0 мг/л
ВКФКМ
- 400 нм
Водородный показатель (рН)
4,5-5,0-5,5-6,0-6,5-7,0-8,0-8,5-9,0-10,0-11,0
ВК
-
ед. рН
Гидрокарбонат (НСО<sub>3</sub> <sup>-</sup>)
10-2500 мг/л
ТМ
-
Железо общее (сумма катионов Fe<sup>2+</sup> и Fe<sup>3+</sup>)
0-0,1-0,3-0,7-1,0-1,5 мг/л
ВК
0,025-3,0 мг/л
ФКМ
- 525 нм
Кальций (Са<sup>2+</sup>
2-500 мг/л
ТМ
-
Карбонат (СО<sub>3</sub> <sup>2-</sup>)
10-2500 мг/л
ТМ
-
Карбонатная жесткость (сумма анионов НСО<sub>3</sub> <sup>-</sup> и СО<sub>3</sub> <sup>2-</sup>)
2-2500 мг/л
Расчетный
-
Магний (Мg<sup>2+</sup>)
-
Расчетный
-
Натрий (Na<sup>+</sup>)
-
Расчетный
-
Нитрат (МO<sub>3</sub> <sup>-</sup>)
0-1,0-5,0-10-20-45 мг/л
ВК
0,05-45 мг/л
ФКМ
- 525 нм
Нитрит (NO<sub>2</sub> <sup>-</sup>)
0-0,02-0,1-0,5-1,0 мг/л 0,01-1,5 мг/л
ВК ФКМ
- 525 нм
Общая жесткость (сумма катионов Ca<sup>2+</sup> и Мg<sup>2+</sup>)
0,5-25 ммоль/л экв.
ТМ
-
Сульфат (SO<sub>4</sub> <sup>2-</sup>)
30-72 мг/л
Турбидим.
-
Сумма металлов (ΣPb, Zn, Cu)
0-0,1-0,3-0,5-1,0 мкмоль/л
ВК
-
Сухой остаток
-
Расчетный
-
Фторид (F<sup>-</sup>)
0-0,2-0,7-2,0 мг/л
ВК
-
Хлорид (Сl<sup>-</sup>)
4-1200 мг/л
ТМ
-
Примечания: в таблице применены следующие сокращения: ВК - визуально-колориметрический; ТМ - титриметрический; ФКМ - фотоколориметрический с полевым фотоколориметром; Турбидим. - турбидиметрический.
Оснащение химико-аналитических измерений полностью подготовленными к анализу реагентами и компактной, эргономичной посудой признается специалистами как тенденция, серьезно обновляющая и дополняющая практику традиционной российской химико-аналитической школы. Это делает доступными количественные химические измерения не только профессиональным аналитикам, но и широкой аудитории специалистов, не имеющих химико-аналитической подготовки (технологи, операторы, оперативные работники и т.п.), а также работникам сферы образования, где редко встретишь оснащенную химическую лабораторию. И даже в хорошо оснащенных лабораториях, с широким приборным парком, применение тест-комплектов и комплектных полевых экспресс-лабораторий оказывается целесообразным, т.к. предоставляет первичную информацию о значении того или иного химического параметра, тем самым, рационализируя процесс и создавая реальную экономию средств.
Однако применение колориметрических методов для химического экспресс-анализа проб объектов окружающей среды в полевых условиях, в ряде случаев, оказывается малоэффективным вследствие недостаточно точных результатов, получаемых с использованием цветовых шкал окраски проб. При использовании подобных, визуально-колориметрических, методик, фактическое значение относительной погрешности измерений концентрации химического компонента может достигать от 50-70 до 100% и более, а соответствующие анализы считаются полуколичественными или даже сигнальными. И если используемые в комплектах титриметрические методы, при относительной погрешности не более ±25%, обеспечивают количественное определение химических веществ, то колориметрические методы, в их визуально-колориметрическом варианте, обеспечивают лишь сигнальное определение.
Вместе с тем, в большинстве колориметрических методов, образующаяся в ходе анализа окрашенная проба может быть подвергнута не только визуальному колориметрированию по цветовой шкале, но и приборному колориметрированию (фотоколориметрированию). Это очень важно, так как в результате приборного колориметрирования возникает аналитический сигнал, позволяющий выполнять количественные измерения. Практика химических измерений по стандартным колориметрическим методикам с использованием фотоэлектроколориметров автономного электропитания широко распространена за рубежом. В нашей стране выполнение подобных измерений, несмотря на их удобство и очевидную полезность, долгое время сдерживалась из-за отсутствия технологически отработанных и аттестованных отечественных полевых фотоколориметров, которые были бы современны (сопрягались с персональным компьютером), доступны по цене и имели бы подробную документацию для оператора. Особенно актуальным приборное колориметрирование проб можно считать при исследовании образцов воды и почвы в полевых условиях. В связи с появлением на российском рынке нескольких типов портативных полевых фотоколориметров появились возможности выполнения количественных измерений с применением всех методов, заложенных в полевые лаборатории «НКВ».
В заявленном комплекте набор-укладка для фотоколориметрирования выполнена, например, на основе портативного фотоколориметра «Экотест-2020(8)» (номер Госреестра 31761-06). При фотоколориметрировании окрашенных проб определяются коэффициент пропускания и оптическая плотность окрашенного раствора, образующегося в ходе химического анализа фотоколориметрическими методами. Применяется совместно с полевыми лабораториями «НКВ», «НКВ-Р», тест-комплектами и другими комплектными изделиями для химического анализа, использующими фотоколориметрические методы анализа.
Учитывая универсальность фотоколориметра «Экотест-2020(8)» для измерений в полевых и лабораторных условиях, набор-укладка может успешно применяться также самостоятельно, в ходе выполнения измерений лабораторными фотоколориметрическими методиками для широкого перечня измеряемых химических веществ. Может использоваться: в химико-технологических, агрохимических, экологических, аналитических лабораториях промышленных предприятий, научно-исследовательских учреждений; органах контроля, инспекции и надзора для анализа природных и сточных вод, технологических растворов и экстрактов проб растительной и пищевой продукции, а также в ходе учебно-лабораторных и полевых работ в образовательных учреждениях.
В состав набора-укладки входят: фотоколориметр «ЭКОТЕСТ-2020(8)» со светодиодами для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5; кювета акриловая (4 шт.); склянки мерные с меткой «10 мл» и пробкой (7 шт.); комплект салфеток (20 шт.); крышка кюветного блока; элементы типа R6 (4 шт.); блок питания БПС 6-0,35; руководство по эксплуатации фотоколориметра; сборник методик измерения массовой концентрации химических веществ фотометрическим методом с применением тест-комплектов совместно с фотоколориметром «Экотест-2020(8)»; компакт-диск с программным обеспечением и справочными материалами
Габаритные размеры набора-укладки для фотоколориметрирования - не более 190×240×420, масса - не более 2,5 кг.
Применение полевой лаборатории для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» совместно с полевым фотоколориметром (поставляется в водозащитной укладке) позволяет выполнять количественные химические измерения всеми имеющимися методами, как титриметрическими, так и фотоколориметрическими, при сохранении свойств портативности и экспрессности. Это позволяет полевой лаборатории "НКВ" повысить точность измерений путем обеспечения не только качественного анализа показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях, но и количественного анализа исследуемых сред, эффективно работать в полевых и лабораторных условиях различным группам потребителей, включая операторов, не имеющих профессиональной химико-аналитической подготовки.
Сведения о методиках химического анализа воды с применением полевой лаборатории «НКВ» совместно с полевым колориметром «Экотест-2020» приведены в таблице 2. Заявленная комплектная полевая лаборатория «НКВ» обеспечивает возможность количественного определения нижеприведенных показателей фотоколориметрическими методами.
Таблица 2
Определяемый компонент
Метод определения
Диапазон изменений, мг/л
Длина волны светодиода, нм
Аммоний (вода природная и котловая)
С реактивом Несслера, в щелочной среде, в прис. сегнетовой соли
0,1-6,0
400
Железо общее (вода природная)
С о-фенантролином, в кислой среде, в прис. гидро-ксиламина солянокислого
0,08-3,0
525
Нитраты (вода природная и котловая, почвенные вытяжки)
С порошком Zn, в кислой среде, в прис. сульфаниловой к-ты и α-нафтиламина
0,08-2,0
525
Нитриты(вода природная и котловая, почвенные вытяжки)
С реактивом Грисса, в кислой среде
0,02-0,9
525
Фосфаты(по РO43-)(вода природная и котловая, почвенные вытяжки)
С молибдатом аммония, в кислой среде, в прис. SnCl2
0,03-6,0
660
Цветность (вода природная и котловая, почвенные вытяжки)
Хром-кобальтовая шкала
40-1000 град. цветности
400
Пример результатов химического анализа обследования воды природного водоема с применением комплектной полевой лаборатории «НКВ» совместно с набором-укладкой для колориметрирования «Экотест-2020»
1. Объект обследования: природный водоем - река Ижора, приток р.Невы возле пос.Усть-Ижора Колпинского района Санкт-Петербурга.
Категория водопользования - 2. Воды р.Ижора сильно загрязнены за счет источников, расположенных на территории Тосненского района Ленинградской области (в верховьях реки). Степень загрязнения по санитарно-гигиенической классификации - индекс 2 («высокая»).
2. Оборудование
- комплектная полевая лаборатория НКВ в базовом (контейнерном) варианте, штатно укомплектованная реактивами, растворами, принадлежностями, посудой, средствами индивидуальной защиты оператора,
- набор-укладка для колориметрирования «Экотест-2020-8», в штатной комплектации.
3. Задачи и методы анализа: установление значений массовых концентраций основных компонентов природного и техногенного происхождения по показателям, контролируемым с применением базового варианта комплектной полевой лаборатории «НКВ», для определения их соответствия нормативам качества воды хозяйственно-питьевого назначения реки Ижора как объекта водопользования.
Используемые методы:
3
3
-
2+
2-
2+
2+
- титриметрический - гидрокарбонат (НСО ), кальций (Са), карбонат (СО ), общая жесткость (сумма катионов Са и Мg), хлорид (СГ);
4
3
2
+
2+
3+
-
-
-
- фотоколориметрический - аммоний (NH ), железо общее (сумма катионов Fe и Fe), нитрат (NO ), нитрит (NO ), фторид (F);
- турбидиметрический - сульфаты (объемная дозировка реагентов);
- визуально-колориметрический - сумма металлов (Pb+Zn+Cu);
- колориметрический - водородный показатель (рН).
Анализы выполнялись по методикам согласно «Руководству» по применению комплектной полевой лаборатории «НКВ».
Показатели, определяемые расчетными методами на основе экспериментальных анализов (натрий и калий суммарно, карбонатная жесткость, магний, сухой остаток), в настоящих результатах обследования не представлены.
4. Условия выполнения обследования
Обследование выполнено в сентябре 2009 г. в районе детского пляжа в пос.Усть-Ижора, Пробы отобраны с глубины 1 м в прибрежной зоне. Обработка проб и анализы выполнены на берегу реки. Температура: воздуха +15-19°С, воды +12-13°С.
5. Результаты химических анализов приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Определяемые компоненты
Метод определения
ПДК, мг/л
Результаты анализа, мг/л
Выводы, превышение ПДК
Аммоний (NH<sub>4</sub> <sup>+</sup>)
ФКМ (400 нм)
2,5
0,25
Не превышает ПДК
Водородный показатель (РН)
Колориметрич.
6-9 ед. рН
7,5
Соответствует допускаемому диапазону значений
Гидрокарбонат (НСО<sub>3</sub> <sup>-</sup>)
ТМ
1000
320
Не превышает ПДК
Железо общее (сумма катионов Fe<sup>2+</sup> и Fe<sup>3+</sup>)
ФКМ (525 нм)
0,3
0,15
Не превышает ПДК
Кальций (Са<sup>2+</sup>)
ТМ
200
190
Не превышает ПДК
Карбонат (СО<sub>3</sub> <sup>2-</sup>)
ТМ
100
44
Не превышает ПДК
Нитрат (NО<sub>3</sub> <sup>-</sup>)
ФКМ (525 нм)
45
4,8
Не превышает ПДК
Нитрит (NO<sub>2</sub> <sup>-</sup>)
ФКМ (525 нм)
0,1
0,081
Не превышает ПДК
Общая жесткость (сумма катионов Са<sup>2+</sup> и Мg<sup>2+</sup>)
ТМ
7 (10) моль/лЭКВ.
5,3
Не превышает ПДК
Сульфат(SO<sub>4</sub> <sup>2-</sup>)
Турбидиметрич.
500
220
Не превышает ПДК
Сумма тяжелых металлов (Pb+Zn+Cu)
ВК
Не регламентируется
0,0055 ммоль/л
-
Фторид (F<sup>-</sup>)
ФКМ (660 нм)
0,7-1,5
0,32
Не превышает ПДК
Хлорид (Сl<sup>-</sup>)
ТМ.
350
22
Не превышает ПДК
Сокращения в графе «Методы определения»: ФКМ - фотоколориметрический, ТМ - титриметрический, ВК - визуально-колориметрический.
Примечание. ПДК приведены для воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения (ГН 2.1.5.689-98). В таблице не приведены результаты определения показателей, получаемых расчетными методами на основании выполненных экспериментальных анализов.
6. Заключение
1. По обследованным показателям качество воды в р.Ижоры в момент отбора проб соответствует нормативам, установленным для воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения (ГН 2.1.5.689-98).
2. По результатам определения суммы металлов показана значимая их концентрация, что позволяет считать целесообразным дальнейший лабораторный анализ проб с целью выявления загрязнений воды р.Ижора металлами.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели.
Заявленная комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» разработана и изготавливается ЗАО «Крисмас+» (Санкт-Петербург).