Відібраний грунт висушують на повітрі протягом декількох діб. Донні відкладення відбирають за допомогою спеціальних пристроїв – грунтовідбірників. Однак необхідно враховувати, що при висушуванні змінюється рН, гідролітична кислотність, зміст Виходячи з цього, при спеціальних дослідженнях аналізують свіжий відібраний грунт або свіжі донні відкладення.
Підготовка проби до аналізу. грунт або донні відкладення масою 600 - 750 г розмішують на чистому папері і видаляють коріння рослин, каміння та інші включення. Великі грудки грунту розтирають у фарфоровій ступці і перемішують з основною масою.
середню пробу готують до аналізу способом квартування. Для цього ретельно перемішують пробу розміщують на чистому папері у вигляді квадрата і шпателем ділять по діагоналі на 4 рівні частини. Дві протилежні частини об'єднують і з них відбирають проби для аналізу, а ін.
Для отримання однорідних зразків, середню пробу перед аналізом просівають крізь сито з діаметром відп. 0,25 мм. Частинки, що залишилися на ситі, розтирають у ступці і знову просівають. Просіювання через грунтові сита необхідно проводити із закритою кришкою і відкривати її не раніше ніж через 2 - 3 хв. після завершення просіювання, для осадження Таку підготовку середньої проби виконують для проведення валового аналізу.
Основні етапи аналізу: Аналіз ґрунтів і донних відкладень включає наступні основні етапи: визначення валового складу, катіонообмінної ємності, доступних для рослин форм азоту, фосфору і калію (NPK), мікроелементів, рухомих форм кремнієвої кислоти і, аналіз водної витяжки та визначення антропогенних забруднень .
Групу мікроелементів, Які найбільш часто визначають в грунтах та донних відкладеннях складають такі біометали як Mn, Cu, Zn, Co, Mo і В. В залежність від цілей дослідження аналіз проводять на загальний вміст мікроелементів після повного розчинення проби або на утримання рухомих, доступних для рослин форм елементів в кислотних або буферних витяжках.
Екотоксиканти — це екологічно небезпечні фактори хімічної природи, які здатні тривалий час зберігатися, мігрувати і накопичуватися в її біотичних і абіотичних компонентах. У концентраціях, що перевищують природний рівень, екотоксиканти завдають токсичну дію, як на довкілля, так і на здоров'я людини.
Всі види забруднень, тобто привнесення до середовища або виникнення в ньому нових, не характерних для середовища агентів, можна розділити за джерелами або походженням на чотири великі багатокомпонентні групи: фізичні, хімічні, біологічні, інформаційні забруднення.
Фізичне забруднення включає в себе теплове, світлове і радіаційне забруднення, електромагнітні поля тощо. Для біологічного забруднення характерне розмноження в довкіллі небажаних для людини організмів, як патогенних, так і умовно-патогенних при їх надмірному розмноженні, або поява в середовищі нових патогенних мікроорганізмів. Інформаційне забруднення — потік дисгармонійної, хаотичної, руйнівної інформації, що впливає на людину і інших представників довкілля через зорові, слухові, сенсорні, тактильні та інші канали сприйняття. Хімічне забруднення — один з найстаріших видів забруднення довкілля. За тривалістю і силою впливу хімічні забруднювачі можна поділити на разові (одномоментна подія або природний катаклізм, наприклад, викид ісландського вулкана), постійні або хронічні і наростаючі або катастрофічні забруднення. В екологічному аспекті будь-які хімічні забруднення є чужорідним комплексом в екосистемі, і їх прийнято поділяти на чотири класи небезпеки: I — надзвичайно небезпечні (суперекотоксиканти), II — високо небезпечні (екотоксиканти), III — помірно небезпечні (екотоксиканти) і IV — малонебезпечні (ксенобіотики).
Хімічні забруднювачі поділяють на руйновані (речовини, які піддаються природній трансформації, руйнуванню та утилізації або переходять в нетоксичні сполуки) і стійкі (штучні класи синтезованих хімічних сполук, для яких відсутні природні шляхи утилізації).
До екотоксикантів, що мають пріоритетне значення за ступенем небезпеки для довкілля і здоров'я людини, з неорганічних відносяться важкі метали, а з органічних — нафта і нафтопродукти, поліхлоровані і поліциклічні ароматичні вуглеводні. Особливу небезпеку для людини являють собою стійкі екотоксиканти діоксини, які призводять до розвитку діоксинової патології.
Найбільш значимі джерела екотоксикантів 1. тверді відходи виробництва і споживання:відходи гальванічних виробництв, ртуть, хлорорганіка, хром (6), кубові залишки, нафтопродукти, миш'як, сірчана кислота, нафтошлами, мідь, свинець, цинк та ін.
2. гірнича, вуглевидобувна та лісопереробна промисловість (тверді відходи, рудні терикони, хімічні засоби обробки деревини); 3. нафтовидобувна промисловість (нафтошлами);4. вплив транспорту. 5. вплив повітряних суден (негативні ефекти на рівні озонового шару, забруднення атмосфери речовинами, що утворюються в процесі згоряння палива); 6. об'єкти сільськогосподарського виробництва (бази засобів хімізації, злітно-посадкові смуги, склади мінеральних добрив, гноєсховища, тваринницькі комплекси. 7. теплові електростанції, що працюють на твердому паливі (токсичні золошлаки); 8. міські звалища, полігони для твердих побутових відходів (екотоксиканти, що утворюються при гнитті і спалюванні); 9. опади від водопровідних і каналізаційних станцій очистки вод; 10. вплив ракетно-космічної техніки (в районах падіння частин ракет-носіїв, що відокремлюється, скупчується велика кількість токсичного гептилу, який забруднює ґрунт, поверхневі і ґрунтові води).
Правила відбору проб біологічних рідин людини
Якість аналізу залежить від багатьох операій, у тому числі від правильності відбору проби. Взяття проби повинно проводитися у присутності відповідального персоналу процедурного кабінету (лікаря, медичної сестри тощо) .
Ємність, яка містить біопробу (кров, сечу, змиви), має бути ретельно закупорена і підписана із зазначенням прізвища, імені, по батькові, віку, статі досліджуваного, сполуки, хіміко-токсикологічний аналіз якої передбачається провести.
Сечу відбирають у чисту суху посудину в кількості не менше 200 мл, при дослідженні на вміст алкоголю достатньо 8–10 мл сечі. Зразу ж проводять попередні дослідження: вимірювання температури сечі скляним ртутним термометром (не пізніше ніж через 3–4 хвилини після забору проби); визначення
ПАР — це будь-яка хімічна речовина, що здатна при одноразовому прийомі спричинити зміну стану свідомості з ейфорією або іншими бажаними, з точки зору споживача, психотропними ефектами, а при систематичному прийомі — психічну і фізичну залежність.Основними об’єктами дослідження серед біологічних матеріалів є сеча, кров (плазма, сироватка), слина, а також змиви
Сеча.Сечі надається перевага серед інших біологічних рідин при проведенні скринінгового тесту на зловживання ПАР тому, що проба її для дослідження може бути отримана у достатній кількості, Важливою характеристикою сечі як об’єкта аналізу є величина рН. При рН нижче 6–7 з сечею ефективно виводяться речовини основного (лужного) характеру, а при рН вище 7 — речовини кислого характеру. При зберіганні сечі її рН збільшується під впливом дії бактеріальної флори, виділяється аміак, що небажано. Із потенційних ендогенних сполук слід враховувати низькомолекулярні продукти метаболізму білків, амінокислот і цукрів (аміни, сечовина, солі карбонової кислоти та ін.), невеликі кількості пептидів і цукрів, стероїдів, пігменту уробіліну тощо. Ізоляцію наркотичних речовин із сечі проводять за схемою .
КровКров є найбільш зручним біологічним субстратом для кількісного визначення ПАР і подальшої інтерпретації отриманих результатів шляхом їх співставлення з відомими даними про терапевтичну, токсичну і смертельну концентрацію цих споук. Терапевтичні концентрації ПАР у крові досить низькі і складають від 5 нг/мл до 5 мг/мл Методика лікарського моніторингу заснована на комбінуванні даних вимірювання концентрації препарату в сироватці крові і клінічної фармакокінетики.
СлинаВизначення концентрації ПАР у слині є новою методикою. Забір проби — процес неінвазивний, а сам біологічний субстрат дозволяє отримати як кількісну, так і якісну інформацію про вміст ПАР в організмі досліджуваного. Відібрану пробу слини слід зразу відцентрифугувати і заморозити для уповільнення її ферментативної активності. Оскільки наркотична речовина, яка знаходиться у водному розчині плазми, пасивно дифундує у слину, існує кореляція між концентрацією наркотиків у слині і плазмі. У слині знаходяться білкові сполуки (альбуміни, ліпопротеїди та ін.), які можуть брати участь у зв’язуванні наркотичних засобів
ВолоссяОдин з нових біологічних методів виявлення ПАР — оцінка волосяного покрову голови. Очевидною його перевагою є те, що він дозволяє отримати інформацію за більш тривалий період часу порівняно з аналізами сечі, крові та слини. ПАР у волоссі містяться в дуже низьких концентраціях, звичайно від 10 нг/мл до 10 мг/мл. Фізико-хімічні властивості конкретної сполуки відіграють важливу роль у процесі включення її в структуру волосся.
Металевими, або рудними, корисними копалинами називаються мінеральні утворення, з яких шляхом переробки добувають різні метали або їхні з'єднання, використовувані в промисловості. До металевих корисних копалин відносяться руди чорних, кольорових, благородних, рідкісних (в тому числі розсіяних), рідкісноземельних, радіоактивних металів. Родовища чорних металів До групи названих родовищ відносяться залізо, манган (марганець), хром, титан, ванадій, руди яких використовуються в чорній металургії для виплавки металу або як легуючі добавки до сталей.
Родовища феруму (заліза) Найголовніші мінерали залізних руд: магнетит Fе3О4, гематит Fе2O3, лімоніт Fе2O3 . nH2O, гетит FеO . OН, сидерит FеCO3. Із залізних руд виплавляється чавун (2,5-4% С), сталь (0,2-1,7% С), залізо (0,04-0,2% С). Для одержання легованих сталей звичайні сталі переплавляються з додаванням марганцю, хрому, ванадію, нікелю, кобальту, молібдену, вольфраму, що додають сталям в'язкість, твердість і інші коштовні властивості
Родовища мангану (марганцю) Найважливішими мінералами мангану є: піролюзит МnО2, брауніт Мn2О3, манганіт МnO2Мn(OН)2, псиломелан МnO . МnO2 nH2О, родохрозит МnCO3, родоніт (Мn, Са) SiO3. Марганцеві руди в основному (90-95 %) використовуються в металургії для одержання спеціальних сортів сталей, у меншому ступені (5-10%) вони використовуються в хімічній промисловості або в іншому виробництві. Родоніт застосовується як коштовний декоративний камінь. Кольорові метали - це алюміній, магній, купрум (мідь), плюмбум (свинець) і цинк, нікол (нікель) і кобальт, станум (олово), вольфрам, молібден, вісмут, стихій (сурма), меркурій (ртуть).
До благородних металів відносяться золото, срібло, платина і метали її групи - паладій, іридій, родій, осмій, рутеній. До рідкісних металів відносяться більш 30 елементів, що підрозділяються на рідкісні лужні елементи - літій, рубідій і цезій; рідкісні тугоплавкі елементи - тантал, ніобій, гафній і цирконій; легкі елементи - берилій; рідкісноземельні елементи - лантан, церій, самарій, ітрій, скандій; розсіяні елементи - германій, реній, талій, кадмій, індій, галій, селен, телур і ін. До радіоактивних елементів відносяться уран і торій.
До групи неметалевих корисних копалин входять мінеральні утворення, що не є сировиною для видобутку металу і не є горючими. Вони вживаються в народному господарстві цілком як гірська порода без порушення первинної цілісності або використовуються для добування з них визначених мінералів. Неметалічні корисні копалини умовно розділяються на три групи: 1) хімічна сировина (апатит, фосфорит, солі, сірка, барит і ін.); 2) індустріальна сировина (алмаз, азбест, тальк, кварц, слюда, графіт і ін.); 3) будівельні матеріали (граніт, вапняк, мармур, гіпс, глина, пісок, пісковик, гравій і ін.)Кількісне визначення хімічним методом корисних копалин складається з трьох основних етапів. Першим етапом є відмірювання певної кількості речовини для аналізу. Другий етап- проведення хімічної реакції, внаслідок якої, компонент , що його визначають, перетворюється в сполуку з певними хімічними і фізичними властивостями. Третім етапом є вимірювання показника якоїсь фізичної властивості системи, за величиною якого роблять висновки про кількість визначуваного компонента. Розглянемо приклад визначення вмісту свинцю у корисній копалині, спочатку відважують певну кількість речовини і переводять в розчин, обробляючи наприклад азотною кислотою . У розчині проводять хімічну реакцію, внаслідок якої свинець переходить у малорозчинну сполуку, що виділяєсься з розчину у вигляді осаду. Для переведення свинцю в осад можна користуватися найрізноманітнішими реактивами наприклад, H2SO4, Na2CO3, K2CrO4. Останній етап – це зважування виділеного осаду після відокремленняйого від розчину.
Харчові продукти являють собою складні багатокомпонентні системи, що складаються з сотень хімічних сполук. Всі хімічні речовини їжі з певною мірою умовності можна розділити, по-перше, на власне компоненти харчових продуктів, тобто речовини, специфічні для певного виду продуктів рослинного і тваринного походження; по-друге, на харчові добавки-речовини, спеціально вносяться в харчові продукти для досягнення певного технологічного ефекту і, по-третє, на контаминанти з навколишнього середовища.
Чужорідні речовини їжі підрозділяють на харчові добавки та контаминанти.
Харчові добавки- Хімічні речовини природного або синтетичного походження, спеціально додаються в харчові продукти на різних етапах його виробництва, зберігання або транспортування з метою досягнення бажаного ефекту.
Безсумнівно, що найбільшу небезпеку для здоров'я людини представляютьконтаминанти харчових продуктів,надходять їх навколишнього середовища - контаминанти як природного, так і антропогенного походження.
За даними зарубіжних дослідників, із загальної кількості чужорідних хімічних речовин, що проникають з навколишнього середовища в організм людини, в залежності від умов проживання, 30 ... 80% надходить з їжею.
Найбільшу небезпеку з точки зору поширеності та токсичності мають наступні контаминанти: Токсичні елементи;Нітрати, нітрити, нітрозоаміни; Гістамін; Пестициди;
Антибіотики; Радіонукліди;Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) Діоксини та діоксіноподобние з'єднання; Бактерії і бактеріальні токсини;. Мікотоксини.
Основні компоненти їжі — білки, жири та вуглеводи за науковими рекомендаціями повинні співвідноситися як 1:1:4, а середня добова потреба людини в цих компонентах складає відповідно 100, 100 та 400 г. При окисленні 1 г. білка виділяється 16,7, жиру — 37,7, а вуглеводів — 15,7 джоулів енергії. Всі речовини, які входять до складу харчів, розподіляються на органічні (білки, жири, вуглеводи, харчові кислоти, вітаміни, ферменти) та мінеральні (вода, мікро- та макроелементи).
Нітрати – це солі азотної кислоти (NHO3), які є нормальним продуктом обміну азотистих речовин будь-якої живої істоти
Останнім часом для якісного визначення вмісту нітратів у харчових продуктах використовують індикаторний папірець «Індам», який приймає різне забарвлення залежно від вмісту нітратів у пробах. Кольори його подібні до тих, які утворюються у реакції з дифеніламіном. За шкалою яка додається до індикатора можна встановити і приблизний кількісний вміст нітратів у примірниках. Тому індикаторні папірці «Індам» можна використовувати на практиці для експрес-оцінки вмісту нітратів у зразках
Аналітична хімія має два основних розділи: якісний і кількісний аналіз. Мета якісного аналізу - виявити, які елементи , іони або хімічні сполуки містяться в досліджуваній речовині. Завдання кількісного - визначити кількісні співвідношення між складовими частинами речовини, тобто визначити, вміст кожного елементу в ній. Результати аналізу дають можливість встановити хімічні формули синтетичних і природних сполук, оцінити відповідність різноманітних матеріалів вимогам виробництва.
Якісний та кількісний методи аналізу тісно пов'язані між собою. Вони мають спільну територію, в них часто використовуються однакові схеми попереднього розділення елементів, а для виявлення і кількісного визначення окремих іонів застосовуються одні й ті самі хімічні реакції. Проте якісний і кількісний аналізи мають певні відмінності, тому їх вивчають окремо.
За характером досліджуваного матеріалу розрізняють аналіз органічних і неорганічних речовин. Виділення аналізу органічних речовин в окремий розділ аналітичної хімії зумовлено деякими особливостями цих речовин порівняно з неорганічними. У більшості випадків хімічний зв'язок у молекулах органічних сполук ковалентний, тому ці сполуки, як правило, не дисоціюють на іони. Багато органічних речовин не розчиняється у воді, і для аналізу їх доводиться використовувати різні органічні розчинники. На відміну від розчинів неорганічних сполук, хімічні реакції між органічними речовинами відбуваються звичайно дуже повільно і часто не доходять до кінця. Аналіз органічних речовині їх сумішей має специфічні особливості і потребує застосування спеціальних методів.