Введение к работе
Актуальность темы. Естественная среда обитания является интегрированной системой и любое изменение состава одного из ее компонентов, например, воды, воздуха, почвы, растительности приводит к нарушению рапковесги в природе. Поэтому их детальный химический анализ и контроль источников загрязнения, особенно возрастающего в последнее время, крайне необходимы. Причем особую экологическую опасность пр&тстаплягстионы "лёгких" (Бе, S, С), V, Сг), 'средних" (Zn, As, Se, Zr, Nb, Mo) и "тяжелых" (Ссї, Sb, Тс, Hg, Pb) металлов, относящихся к группе микроэлементов, встречающихся. в концентрациях порядка %. Необходимо также уметь определять более низкие фоновые, уровни таких элементов для оперативного обнаружения еозг.«ишых отклонений.
Особую задачу представляет сценка масштабов переноса вещества, выявление источников загрязнении и выведение их из экосистемы. Важную информацию об этом метено получить по содержанию и распределению совокупности редхкх, рассеянных и редкоземельных элементов - геохішическгх индикаторов процесса.
Однако широко распространенные химические и фи зихо химические методы оказываются либо пс селективными, либо нс характеризуются зкспрессностыо и высокой чувствительностью. В большей мере изучению состава разнообразных природных объектов отвечают я/..еркс-физические и прежде всего нейтронно-агстнвацнонный (НАА)-, гамма-агтивацнонный (ГАА)-, реитгенорадисметркчесхий (РРМ)-методы, отличающиеся универсальностью, іїіен:имїі пределами обнаружения, широким інтервалом определяемых концентрации, возможностью проведения - анализ:» без разложения образца, автоматизацией обработан первичной информации, а так;."е гтсмко-змкссігоиниГ! с. индуктивно связанней плазмой (АЭС-ИСП) и атомпо-адсороцпоппый с электротермической :<томигзщ:ей (3TAAQ, дополкягеппге число определяемых
ZKCr.CinOB. чч
Задача усботы состолла таким образом в разработке комплекса инструментальных методов исследования состава основных объектов среды обитания (аэрозольных частиц, дождевых выпадений, взвеси, донных осадков, появ, растительности и.т.п.) преимущественно из ч -приморских и континентальных районов. Среди ніж, например,'участок шельфа Восточно-Китайского моря (расположенного б промежуточной климатической зоне), схожий с морским побережьем Индии, ргчная часть- эстуария рРаздольнгя-Амурский залив и Подмосковье.
-установление оптимальных условий недеструглипного определения широкого круга микроэлементов за слет использования тепловых нейтронов реактора: надтег-порых (прошедшіїх через СС - и В - фильтры) нейтронов; гамма-КЕанюг тормозного из:о~::піі:; у. фотснсйчрсноЕ г.шхоотрола: радлоизотоных источников, синхротронного излучаьгьл и протоков; 0;п:;--.-;їізглдіш временных режимов сллучеїліл, охлаждения, юмереплл; ссчеталі-л пркслоз ітредїдрілслі.ногс отделения сильногкіивируюіллікл матрицы с пссл^гс"""-""'-оЬ'лучеяием, а также совсршепс:;э!;2Ние у слезил АЭС (КСП)-, 3YAAC- анализа;
- получение более полных и точных д:-.нных о химическом составе ос::е:л-:ых ой.ектоз сред;.-! обнтанип;
-изучение ра'.-.".р;ас.':еніі.ч редких и рассеянных элементов s коітлісс о:'ло.л^х:ах и ьззеси на шельфе Восточно-)1нтайского поря.
-v, рнзргГіоткс сг-г-'іл і;омлла:хмого лїноголлємсішіого ру;;гоактиглц!:оіінсго и рентгенорадпэметрнческого анализа, с.~чє.л;і,;зґз гглт/етстнно і-а сочетании прешду.'дестті o-&o'ic;.'i!L'- :с:;і%./лиги, пад:елло;;ы;л;. 1/::1 гробаки реактора, п".!:.'-і'-"22і.--.:,..:^ тормозного лзлучЕ:-т.ял м-^ротрена и ра^лї.-Ч'З.ГіОіінл.. / і.сїочиикзг.пі (-'!;'Ссі), :-%е, ^С», ^---Ага), t/;,..;>;::;;;j;;v4 сличением, прогуле-.'.;:. а такхсе б атомно-
эмиссионно-плазменном и атомнс-абсорбционнгм определении элементов;
- в получении обширной информации о содержишь большого
числа различных по физико-химическим и „геохимическим
свойствам элементов, в основных объектах окружающей среды, о
временном и пространственном распределении элементов во
взвеси и донных осадках Восточно-Китайского моря, о
распределении редких и рассеяішьгх элементов в
гранулометрических фракциях донных отложений.
Практическое значение исследования состоит в том, что полученные с помощью разработанных радиоактивационных, рентгенорадиометрических, а также атомно-спектроскопических методов количественные характеристики химического состава дождевых выпадений, аэрозолей, лав, пеплов, почв, растительности и донных отложений в приморских и континентальных районах позволяют: 1) уточнить, а в ряде случаев и пересмотреть оценки масштабов переноса вещества при речном стоке и обмене на границе океан-атмосфера и 2) могут быть использованы в региональном мониторинге окружающей среды.
На зашиту выносятся:
- экспериментальные данные
-
по активационному определению элементов с использованием тепловых и надтепловых (прошедших Cd- и В-фильтры) нейтронов,
-
по гамма-активационному определению элементов с использованием микротрона,
-
по рентгенорадиометрическому определению с использованием радиоизотопных источников, синхротронного излучения и протонов низкой энергии,
-
по атомно-эмиссионному с индуктивно связанной плазмой и атомно-абсорбционному с электротермической атомизацией определению элементов;
- результаты анализа проб из морских и континентальных
районов;
-данные по распределению элементов в образцах взвесей и донных осадков на шельфе Восточно-Китайского моря;
- концепция комплексного анализа основных объектов
окружающей среды (вода-взвесь, донные осадки, растительность-
аэрозоли) инструментальными методами.
Апробация работы и публикации. Основные материалы диссертации докладывались на III Советском Симпозиуме по геологии, геофизике, геохимии и минеральным ресурсам окраинных морей Тихого океана (г. Владивосток, 1989); XI Международной конференции по аналитической атомной спектроскопии (XI CANAS, г.Москва, 1990); Международной конференции "EUROANALYS1S-90" (г. Вена, 1990); XXVII Международном симпозиуме по методам анализа объектов окружающей среды (г.Лоен, Норвегия, 1991); IV Всесоюзном совещании "Ядерно-физические методы анализа в контроле окружающей срелы (г. Алма-Ата, 1991) и опубликованы в 7 статьях и тезисах.
Объем п структура уаботы. Диссертация состоит из введения, четырех глав исследования, основных выводов, списка цитируемой литературы. Она изложена на 190 стр., включая 53 таблицы, 36 рисунков и библиографию из 200 наименований.
Работа выполнена с учетом интересов министерства Высшего образоваїшя Индии и в соответстветствии с планами ГЕОХИ РАН по проблемам "Создание методов анализа объектов окружающей среды", "Разработка методов анализа геологических и технологических объектов, новых материалов".
Образцы для исследования получены автором во время совместной с МГУ экспедиции по Подмосковью, а также сострудниками Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН и руководителем работы в период экспедиции на океанографических судах по Черному, Балтийскому, Северному морям, Атлантическому, Индийскому и Тихому океанам.
Обоснование задачи и проведение исследований осуществлялось под научным руководством кл.н. Г.М.Колесова; по
вопросам атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии автор пользовался консультациями kjc.h. Э.М.Седых. Поддержку и помощь в работе оказывали член-корр. РАН Б.Ф.Мясоедов, Д-Х.н, профессор Н.М.Кузьмин, kjc.h. А.Машталка (ИЯФ, Прага), академик Г.Н.Флеров (ОИЯИ, г.Дубна), професор, д.г.-м.н. В.ВАникиев (ТОЙ ДВО РАН, г. Владивосток) к.ф.-м.н. А.В.Краснушкин, О.ВТоршкова (МГУ), kjc.h. В.П.Колотов (ГЕОХИ), сотрудники сектора радиоактивационных методов анализа ГЕОХИ РАН АЛЛоренц, НА.Шубина, А.З.Миклишанский, Д.Ю.Сапожников, С.С.Солда-това и сектора атомно-абсорбционного анализа этого же института НЛ.Старшинова, Л.Н.Банных.
Всем указанным лицам, а также коллективу Центральной лаборатории анализа вещества и руководству Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского Российской Академии Наук автор выражает глубокую признательность и благодарность.
Похожие диссертации на Комплексный инструментальный анализ объектов среды обитания
