Выбор оборудования и методов анализа
Выбор методов и средств измерений параметров источников воздействия и состояния окружающей среды зависит не только от того, за каким параметром вы намерены вести наблюдения, но и от задач вашей программы в целом.
Например, не всегда необходимо привлечение инструментальных методов определения загрязняющих веществ, т.к. существуют достаточно простые и информативные приемы, не требующие сложного оборудования и высокой профессиональной подготовки (визуальные методы, некоторые способы биоиндикации и т.п.). Например, общая захламленность территории населенного пункта или количество просыпей сырьевого компонента в цехе предприятия могут быть оценены визуально, а задокументированы с помощью фотографии или отражены на картах-схемах местности. Подробнее об этих приемах см. в разделе Качественные или полуколичественные методы.Визуальные методы мониторинга с фотографированием, рисованием, равно как и подходы биоиндикации интересны и доступны, поэтому широко используются в детском мониторинге. При планировании мониторинга с участием детей и подростков необходимо учесть некоторые дополнительные особенности: применяемые методики исследования должны быть не только простыми и наглядными, но и безопасными, а программа мониторинга — разносторонней и познавательной, чтобы заинтересовать детей [46-49, 52]. Некоторые методики оценки качества воды с использованием биоиндикации приведены в Приложении 3. Пример организации проекта по мониторингу с участием детей и подростков с использованием только беззатратных и малозатратных методов мониторинга описан нами в разделе Модельные проекты.
В некоторых случаях можно успешно сочетать простые методы наблюдения с инструментальными методами по следующему принципу: есть видимое изменение фактора воздействия, — надо проводить исследование с использованием аналитических приборов. Например, повышенные концентрации свободного хлора в сточных водах будут сопровождаться усилением характерного запаха, при этом можно отбирать пробу воды для анализа.
Повышенные концентрации оксида азота будут причиной рыжей окраски отходящих газов (знаменитый «лисий хвост»), и тогда можно осуществлять измерения[10]. Еще один пример — загрязнение воздушной среды автотранспортом меняется в зависимости от интенсивности движения, видов автотраспорта (соотношения грузовые/ легковые автомобили), поэтому оценить его можно, просто подсчитывая количество проезжающих машин. Измерения в этом случае можно проводить по необходимости в периоды наибольшей и наименьшей (для сравнения) интенсивности движения.Измеряемое обычным кондуктометром резкое повышение минерализации в речной воде после выпуска сточных вод свидетельствует о возрастании концентрации загрязняющих веществ в сбросе или об аварийной ситуации, следовательно, также необходим более детальный анализ проб воды (см. табл. 14).
В приведенных примерах простые методы применяются для идентификации факторов воздействия или их изменений, а более сложные инструментальные — для детального определения параметров факторов воздействия, подтверждения результатов визуальных наблюдений. Детальному описанию методик анализа воздушной и водной сред, снежного покрова, почв посвящены многочисленные нормативные документы, учебные пособия, справочники [26-28, 30, 53-54, 57а, 62-70].
Если для решения поставленных задач необходимы именно инструментальные методы, привлекайте к работе профессионалов. При этом полезно ознакомиться с возможностями и характеристиками методов. Следует иметь в виду, что выбор методов определяется, исходя из многих соображений, в том числе их возможностями (селективность, чувствительность и пр.), доступностью оборудования, стоимостью анализов и другими факторами (см., например, Приложение 3 и [34]). Если вы намерены обсуждать результаты с официальными лицами и приводить
Таблица 14. Оборудование, пригодное для рекогносцировочных исследований
| Тип прибора | Возможные области применения |
| Кондуктометр или прибор для измерения сопротивления водных растворов | Оценка минерализации воды, локализация источников сбросов электролитов (солей, щелочей, кислот) |
| рН-метр, иономер | Определение водородного показателя (рН), при использовании ионоселективных электродов — определение присутствия нитратов, хлоридов и других ионов |
| Газоанализатор типа УГ-2 или “Пчелка” | Полуколичественное определение наиболее часто встречающихся вредных примесей в атмосферном воздухе |
| Фотоэлектроколориметр | Измерения многих параметров, основанные на проведении цветных реакций; при соответствующей подготовке проб можно использовать для анализа состава воздуха, воды, почвы, биологических тканей |
их в отчетах в сравнении с материалами государственных служб, применяемые вами средства и методы должны быть аттестованы и должны соответствовать нормативным документам. Отметим, что методики измерений могут быть утверждены и допущены к применению Госстандартом РФ, а также министерствами и ведомствами.
Предпочтительнее использовать методики, утвержденные Госстандартом РФ, допустимо применение методик Госсанэпиднадзора и Росгидромета. Так, в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 [11] для проведения лабораторных исследований (измерений) качества питьевой воды допускаются метрологические методики, соответствующие требованиям ГОСТ 8.563-96 и ГОСТ 8.556-91, установленные значения показателей погрешности которых не превышают норм погрешности по ГОСТ 27384-87, а также методики, утвержденные или допущенные к применению Госстандартом России или Госсанэпиднадзором России [67].
При использовании других ведомственных методик следует уточнить, являются ли рекомендованные способы проведения измерений пригодными для технологического контроля (например, в химической или пищевой промышленности) или для оценки качества природных сред. Выполнение аналитических измерений по неаттестованным методикам может поставить под сомнение полученные вами результаты.
Если вы приняли решение обратиться за помощью для выполнения аналитических измерений в специализированную лабораторию, имеющую хорошую деловую репутацию, следует учитывать возможности применяемого профессионалами оборудования и методов исследования и отбора, консервации и хранения проб, направляемых на анализ. Необходимый минимум знаний в вопросах анализа позволит вам увереннее чувствовать себя в дискуссиях с профессионалами и избежать ошибок в интерпретации результатов. Некоторые основные определения и их краткие характеристики изложены в Приложении 3.
В ряде случаев используются многокомпонентные методы, позволяющие определить сразу большое число веществ (например, различные спектральные анализы, хроматография). Значение таких методов возрастает, но их использование возможно только высокопрофессиональным персоналом и на соответствующем, обычно дорогом, оборудовании. При прочих равных условиях предпочтительнее использовать методы прямого анализа, не связанные с предварительной подготовкой пробы. Иногда такая подготовка необходима, например, когда производят предварительное концентрирование исследуемого компонента, что позволяет определять малые его концентрации, устранять трудности, связанные с негомогенным распределением компонента в пробе и отсутствием образцов сравнения.
В любом случае, важно избежать потерь на этом этапе, поэтому следует отдавать предпочтение методикам, которые требуют минимального количества стадий фильтрования, экстракции, отгонки, переноса из одного сосуда в другой и т.п.Сложность состава природных сред служит причиной того, что помехи, возникающие при измерении концентрации одного вещества при наличии других веществ, могут приводить к серьезным ошибкам. Большинство стандартных методик содержит перечень таких проблем и способов их устранения.
В области радиоэкологического мониторинга общественные организации своими силами могут выполнить только определенный комплекс полевых исследований с использованием переносных приборов — дозиметров и радиометров. Лабораторные радиоэкологические исследования требуют приборов, квалифицированного персонала и особых условий, связанных с обеспечением безопасности работающих. При этом следует учитывать, что в соответствии с действующими Нормами радиационной безопасности [35] принятие административных решений осуществляется только на основании сведений о годовой эффективной дозе.
В конце раздела, посвященного выбору методов измерений, хочется подчеркнуть, что во многих случаях можно проводить выявление источников загрязнения без использования дорогостоящего и сложного оборудования. Рекогносцировочные исследования (особенно основанные на принципе поиска маркеров загрязнения) вполне можно проводить, используя минимум средств измерений.
Еще раз отметим, что информацию можно извлечь как из полученных ранее (государственными и неправительственными организациями) численных материалов, так и проводя собственные визуальные наблюдения, фото- и видеосъемку (см. главу Модельные проекты).