методические указания к практикуму ''анализ объектов окружающей среды''. определение биогенных элементов в природных водах. часть 4

Министерство общего и профессионального образования Российской федерации Ростовский Государственный университет Методические указания к практикуму “Анализ объектов окружающей среды” Определение биогенных элементов в природных водах Часть 4 г. Ростов-на-Дону 2001 г. 2 Составители: член- корреспондентРАЕН, доктор химических наук, профессор А.Д. Семенов, кандидаты химических наук, доцент М.М. Евстифеев, доцент Ю.М. Гаврилко. Ответственный редактор: кандидат химических наук, доцент Е.М. Цыганков. Печатается по решению кафедры аналитической химии химического факультета. Протокол № 1 от 2 февраля 2001 г. Методические указания предназначены для студентов старших курсов дневного и вечернего отделений химического факультета, изучающих спецкурс “Анализ объектов окружающей среды” и специализирующихся на кафедре аналитической химии по специальностям “Аналитическая химия” и “Химия объектов окружающей среды”. Настоящие методические указания рекомендуются к использованию при проведении экологоаналитической практики студентами второго курса дневного отделения химфака.. 3 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ К биогенным элементам, т.е. элементам, жизненно необходимым для биологической продуктивности водоема, прежде всего относят кремний, азот, фосфор. В настоящей методичке рассматриваются методы определения в воде нитритного азота, нитратного азота и фосфора в виде фосфат-иона, т.е. форм, определение которых предусмотрено прежде всего ГОСТом. 1.1. НИТРИТЫ Источники. Присутствие в незагрязненных поверхностных водах нитритных ионов связано главным образом с процессами минерализации органических веществ и нитрификации. Аммонийные ионы под действием особого вида бактерий окисляются до нитритных ионов: NH4+ + OH - + 3 O2 = H + + NO2- + 2 H2O 2 Другой процесс образования нитритных ионов в водоемах - денитрификация: С6H12O6 + 12 NO3- = 12 NO2- + 6 H2O Восстанавливать нитраты может довольно большое количество бактерий, и этот процесс должен быть неотъемлемой частью широкого геохимического цикла азота. 4 Формы миграции. В поверхностных водах нитритный азот находится главным образом в виде нитритных ионов. В кислых водах может присутствовать некоторое количество HNO2. Нитриты не обладают сильно выраженной способностью к комплексообразованию. Содержание в поверхностных водах. Нитриты - неустойчивые компоненты природных вод. Поэтому при благоприятных для их окисления условиях, характерных для поверхностных вод, они встречаются в незначительных количествах (сотые и даже тысячные доли миллиграмма в литре). В морских водах содержание нитритов не превышает 10 мг N/м3. Свойства, цели наблюдения. Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических остатков в условиях более медленного окисления NO2- до NO3-, что указывает на загрязнение водоема, т.е. является важным санитарным показателем. Кроме целей оценки качества вод, информация о распределении и изменении концентрации нитритов представляет интерес при изучении процессов самоочищения водоемов, а также в гидробиологических и микробиологических исследованиях. Методы определения. Реакция взаимодействия диазонитрованной в присутствии нитритов сульфаниловой кислоты с ароматическими аминами является одной из самых чувствительных реакци