Рассмотрена современная методология определения приоритетных загрязняющих веществ в природных и сточных водах, основанная на использовании комбинации эффективных приемов пробоподготовки (ТФЭ, ТФМЭ, экстракции на палочке магнитной мешалки и др.) с информативными методами анализа (ГХ/МС, ГХ/ИК-Фурье, ВЭЖХ/МС, ГХ/ВЭЖХ/МС/ИК-Фурье, ГХ/МС/АЭД, ИСП/МС, ИСП/АМЭС и др.), что позволяет идентифицировать и количественно определять целевые соединения. <...> Такого рода анализы не имеют смысла, так как в воде (как и в других матрицах — воздухе, почве, донных осадках, твердых отходах и пр.) обыч но присутствует целая группа органических загрязнителей одного класса: 20—30 алкилбензолов, столько же галогенуглеводородов и многих других органических соединений. <...> По этой причине зарубежные методики давно уже ориентированы на одновременное определение целых классов органических соединений с использованием традиционных для экоаналитики методов идентифика ции и количественного анализа (ГХ, ВЭЖХ, ГХ/МС, ВЭЖХ/МС, ГХ/ИК фурье и др.) <...> . В отсутствие российских списков приоритетных загрязнителей мож но, на наш взгляд, пользоваться аналогичными списками США и стран Европы (списки и методики ЕС, ЕРA, ASTM, NIOSH и OSHA*), тем более, что загрязнители воды практически одинаковы в различных странах, и их состав в основном определяется промышленными и комму нальными стоками [30]. <...> Глава I Приоритетные загрязнители воды К приоритетным загрязнителям воды относятся многочисленные органи ческие соединения (легколетучие и малолетучие), металлоорганические соединения, неорганические соли и тяжелые металлы. <...> Приоритетные загрязнители воды За последние 10 лет в московской водопроводной воде не было пре вышения ПДК по тяжелым металлам, а из 31 пестицида (подлежащих обязательному контролю) не было обнаружено ни одного (средствами, имеющимися в распоряжении лабораторий МГУП «Мосводоканал»). <...> 18 № Вещество 1 Эльдрин 2 2Амино4хлорфенол <...>
Анализ_загрязненной_воды_(2).pdf
УДК 543
ББК 24.4+20.16
Д76
С е р и я о с н о в а н а в 2003 г.
Другов Ю. С.
Д76 Анализ загрязненной воды : практическое руководство /
Ю. С. Другов, А. А. Родин. — 4-е изд., электрон. — М. : Лаборатория
знаний, 2024. — 681 с. — (Методы в химии). — Систем. требования:
Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-679-7
Практическое руководство посвящено наиболее важной проблеме экологической
аналитической химии. Рассмотрена современная методология
определения приоритетных загрязняющих веществ в природных и сточных
водах, основанная на использовании комбинации эффективных приемов
пробоподготовки (ТФЭ, ТФМЭ, экстракции на палочке магнитной мешалки
и др.) с информативными методами анализа (ГХ/МС, ГХ/ИК-Фурье,
ВЭЖХ/МС, ГХ/ВЭЖХ/МС/ИК-Фурье, ГХ/МС/АЭД, ИСП/МС, ИСП/АМЭС
и др.), что позволяет идентифицировать и количественно определять целевые
соединения. Приведены официальные (стандартные) отечественные
и зарубежные (ЕС, США) методики обнаружения токсичных органических
и металлоорганических соединений и тяжелых металлов.
Для профессионалов в области аналитической химии, работников СЭС
и природоохранных лабораторий, студентов химических и медицинских
вузов.
УДК 543
ББК 24.4+20.16
Деривативное издание на основе печатного аналога: Анализ загрязненной
воды : практическое руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. —
М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 678 с. : ил. — (Методы в химии).
— ISBN 978-5-94774-762-1.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-679-7
© Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Глава I. Приоритетные загрязнители воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Гигиенические нормативы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Перечень приоритетных загрязнителей воды . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Определение приоритетных загрязнителей воды . . . . . . . . . . . . . .
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Глава II. Пробоподготовка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Основные способы пробоподготовки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Методы извлечения загрязняющих веществ из воды . . . . . . . . . . .
3
7
8
13
13
19
2.1. Прямой ввод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1. Хроматографические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Спектральные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.3. Электрохимические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Жидкостножидкостная экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1. Органические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Тяжелые металлы в морской воде . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3. Картриджи для жидкостной экстракции . . . . . . . . . . . . .
2.2.4. Капельная экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.5. Дериватизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.6. Дериватизация в рутинном анализе . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.7. Очистка образца перед анализом . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Твердофазная экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Теория и практика твердофазной экстракции . . . . . . . .
2.3.2. Рутинные анализы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2.1. Фталаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2.2. Фенолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2.3. Полициклические ароматические углеводо
роды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2.4. Пестициды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2.5. Диоксины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
21
24
24
25
34
38
40
40
50
55
57
58
61
68
69
73
80
80
80
85
86
91
91
92
93
98
98
2.3.2.6. Хлоруглеводороды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2.7. Амины, нитраты, тиолы, альдегиды . . . . . . . . . .
2.3.2.8. Тяжелые металлы и супертоксиканты . . . . . . . .
2.3.3. Стандартные методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.4. Мембранные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.5. Извлечение аналита из сорбционных ловушек . . . . . . . . 107
Стр.676
676 Оглавление
2.4. Твердофазная микроэкстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.4.1. Техника анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
2.4.2. Практическое применение ТФМЭ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.4.2.1. Летучие органические соединения . . . . . . . . . . . 119
2.4.2.2. Малолетучие органические соединения . . . . . . . 126
2.4.2.3. Взрывчатые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
2.4.2.4. Одоранты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
2.4.2.5. Пестициды и полихлорбифенилы . . . . . . . . . . . . 132
2.4.2.6. Металлоорганические соединения . . . . . . . . . . . 141
2.4.3. Микросорберы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.4.3.1. Проточная твердофазная микроэкстракция . . . 144
2.4.3.2. Практика применения микросорберов . . . . . . . . 148
2.4.4. Экстракция с помощью палочки магнитной
мешалки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.5. Газовая экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
2.5.1. Рутинные анализы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
2.5.2. Стандартные методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
2.5.3. Спрейэкстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
2.6. Статический и динамический парофазный анализ . . . . . . . . . 164
2.6.1. Галогенуглеводороды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
2.6.2. Вторичные продукты дезинфекции воды . . . . . . . . . . . . 168
2.6.3. Фенолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
2.7. Микроволновая пробоподготовка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
2.7.1. Определение металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
2.7.2. Органические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
2.9. Системы ввода пробы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Глава III. Анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
1. Методы анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
1.1. Стандартные методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
2. Питьевая вода и поверхностные воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
2.1. Тригалогенметаны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
2.2. Твердофазная микроэкстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
2.2.1. Летучие органические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
2.3. Официальные методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
2.3.1. Методические указания по хроматомасс
спектрометрическому определению летучих
органических веществ в воде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
2.3.2. Рутинные анализы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
2.4. Метилтретбутиловый эфир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
2.5. Фталаты и адипаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
2.6. Пестициды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
2.6.1. Хлорорганические пестициды
и полихлорированные бифенилы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
2.6.2. Хлорсодержащие кислоты и гербициды . . . . . . . . . . . . . 269
2.6.3. Галогенсодержащие кислоты. Далапон . . . . . . . . . . . . . . 270
2.7. Хлорированные вторичные продукты дезинфекции
воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
2.8. Азот и фосфорсодержащие пестициды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
2.9. Пестициды, полихлорированные бифенилы
и полибромированные бифенилы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
2.9.1. Системы мониторинга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
2.10. Карбаматы. Эндотал. Дикват. Паракват . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Стр.677
Оглавление 677
2.11. Триазиновые гербициды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
2.12. Бензидины и азотсодержащие пестициды . . . . . . . . . . . . . . . . 309
2.13. Унифицированные российские методики
определения пестицидов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
2.14. Надежность идентификации пестицидов . . . . . . . . . . . . . . . . 315
2.15. Диоксины и дибензофураны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
2.16. Полициклические ароматические углеводороды . . . . . . . . . . 354
2.16.1. Стандартные методики США . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
2.16.2. Стандартные российские методики . . . . . . . . . . . . . . . 364
2.16.3. Европейские методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
2.17. Малолетучие органические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
2.17.1. Карбонильные соединения, спирты и эфиры . . . . . . . 390
2.17.2. Металлоорганические соединения и металлы . . . . . . 400
2.17.2.1. Органические соединения свинца . . . . . . . . . . . 402
2.17.2.2. Органические соединения ртути . . . . . . . . . . . . 405
2.17.2.3. Органические соединения олова . . . . . . . . . . . . 408
2.17.3. Фенолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
2.17.3.1. Официальные методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
2.17.3.2. Рутинные анализы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
2.17.4. Амины, анилины и нитраты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
2.17.5. Индивидуальные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
2.17.6. Отравляющие вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
2.17.7. Взрывчатые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
2.17.8. Несимметричный диметилгидразин . . . . . . . . . . . . . . . . 440
2.17.9. Другие загрязнители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
3. Сточные воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
3.1. Летучие галогенуглеводороды и алкилбензолы . . . . . . . . . . . . 451
3.2. Акрилонитрил и акролеин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
3.3. Фенолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
3.3.1. Стандартные методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
3.3.2. Стандартная российская методика . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
3.4. Хлорфенолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
3.5. Сложные смеси загрязнителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
3.6. Бензидины и анилины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
3.7. Фталаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
3.8. Летучие ароматические углеводороды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
3.9. Нитрозоамины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
3.10. Хлорорганические пестициды и полихлорированные
бифенилы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
3.10.1. Стандартные российские методики . . . . . . . . . . . . . . . 498
3.10.2. Официальные американские методики . . . . . . . . . . . . 506
3.11. Нитроароматические соединения и изофорон . . . . . . . . . . . . 511
3.12. Полициклические ароматические углеводороды . . . . . . . . . . 523
3.12.1. Российские методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
3.12.2. Европейские методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
3.12.3. Методики США . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
3.13. Галогенсодержащие эфиры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
3.13.1. Хлорированные углеводороды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
3.13.2. 2,3,7,8Тетрахлордибензопдиоксин . . . . . . . . . . . . . . 533
3.14. Хлорсодержащие гербициды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
3.15. Триазиновые гербициды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
3.15.1. Российская методика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
3.15.2. Европейские методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
3.15.3. Методики США . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
Стр.678
678 Оглавление
3.16. Летучие органические соединения (газовая экстракция) . . . 566
3.16.1. Российские методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
3.16.2. Методики США . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
3.17. Малолетучие органические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
3.18. Карбаматы и пестициды на основе мочевины . . . . . . . . . . . . 574
3.18.1. Европейские и американские методики . . . . . . . . . . . 576
3.18.2. Российские методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
3.19. Азот и фосфорсодержащие пестициды и гербициды . . . . . . 597
3.20. Индивидуальные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
3.21. Металлоорганические соединения и металлы . . . . . . . . . . . . 604
3.22. Нефтепродукты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
3.22.1. Газохроматографическая методика определения
нефтепродуктов в природных и сточных водах . . . . . . 611
3.22.2. Идентификация нефтяных загрязнений . . . . . . . . . . . 621
3.22.3. Анализаторы нефтепродуктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627
3.22.4. Официальная российская методика . . . . . . . . . . . . . . . 628
3.22.5. Методики определения нефтепродуктов в воде на
основе ИКфурьеспектрометрии . . . . . . . . . . . . . . . . . 638
3.23. Хроматомембранное концентрирование микропримесей
нефтепродуктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642
3.24. Твердофазная микроэкстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642
4. Тестметоды химического анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646
4.1. Общая характеристика тестметодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
4.2. Определение загрязняющих веществ в воде . . . . . . . . . . . . . . . 649
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658
Стр.679