Нийтлэл
MBAS шинжилгээ: метилен хөхөөр анион гадаргуугийн идэвхт бодисыг хэмжих нь
MBAS шинжилгээ нь тогтоосон экстракцын ажиллагааны нөхцөлд метилен хөхтэй харилцан үйлчлэлцдэг бодисуудыг хэмждэг. Лабораториуд энэ аргаар усан дахь анион гадаргуугийн идэвхт бодисын хэмжээг үнэлдэг. Энэ нь бүлэг бодисын хэмжилт болохоос дээж дэх угаалгын бодисын молекул бүрийг таньж тогтоох шинжилгээ биш юм.
Тайланд “анион гадаргуугийн идэвхт бодисыг MBAS-аар илэрхийлсэн” гэж бичсэн үед энэ ялгаа чухал. Үр дүн нь цэвэрлэх процессуудыг харьцуулахад ашиглагдаж болох ч ямар гадаргуугийн идэвхт бодис байгааг тогтоохгүй. Зорилтот гадаргуугийн идэвхт бодисын концентраци өөрчлөгдөөгүй байхад ч дээжийн матриц өөрчлөгдсөнөөс үр дүн өөрчлөгдөж болно.
Хөх өнгийн дохио юуг хэмждэг вэ?
MBAS нь метилен хөхтэй харилцан үйлчлэлцдэг бодисууд гэсэн утгатай. Метилен хөх нь эерэг цэнэгтэй будагч бодис юм. Тохирох сөрөг цэнэгтэй бодисууд түүнтэй нэгдэж, органик уусгагчид шилжих боломжтой ионы хос үүсгэдэг. Лаборатори нь анхны усны өнгийг шууд хэмжихийн оронд тухайн уусгагч дахь хөх өнгийг хэмждэг.
Өмнө хэрэглэгдэж байсан EPA Method 425.1 аргын тайлбар нь экстракцын энэ зарчмыг тайлбарлаж, шинжилгээгээр хоорондоо төстэй гадаргуугийн идэвхт бодисын төрөл болон изомеруудыг ялгах боломжгүйг тодорхой дурдсан байдаг. Тус аргын хамрах хүрээнд ундны ус, гадаргын ус, ахуйн болон үйлдвэрийн хаягдал ус багтдаг боловч давсархаг ус багтдаггүй. Эдгээр хамрах хүрээний заалт нь зөвхөн тухайн аргад хамаарна; худалдаанд буй гадаргуугийн идэвхт бодисын шинжилгээ бүрд шууд хамааруулж болохгүй.
Үр дүн нь шалгалт тохируулгад ашигласан бодисоос хамаардаг. Хэрэв лаборатори шугаман алкилбензол сульфонат буюу LAS-аар шалгалт тохируулга хийсэн бол “mg/L as LAS” нь ажиглагдсан хариу дохиог тэрхүү лавлагааны хэмжүүрээр илэрхийлнэ. Энэ нь хариу дохио өгсөн бүх бодис LAS болохыг нотлохгүй. Өөр өөр лабораторийн үр дүнг харьцуулахдаа шалгалт тохируулгын бодис болон үр дүнг илэрхийлэх суурийг заавал асуугаарай.
Лаборатори ямар аргыг эшлэх ёстой вэ?
АНУ-ын Цэвэр усны тухай хуулийн хүрээнд хийх шинжилгээнд одоогоор мөрдөж буй 40 CFR 136.3-ын аргын хүснэгт нь гадаргуугийн идэвхт бодисыг метилен хөхийн колориметрээр тодорхойлох Standard Methods 5540 C-2021 болон ASTM D2330-20 аргыг жагсаасан байна. Шаардлагад нийцэж буй эсэхийг тогтоох шинжилгээ захиалахаасаа өмнө холбогдох зөвшөөрөл болон лабораторийн үйл ажиллагааны хамрах хүрээг шалгаарай.
EPA 425.1 нь түүхэн баримт бичгийн хувьд ашиг тустай хэвээр боловч түүнийг зөвшөөрсөн тухай хуучин мэдэгдэл нь одоогийн хүснэгтийг шалгахыг орлохгүй. Зөвхөн “MBAS арга” гэж бичих нь аргын лавлагааг бүрэн илэрхийлэхгүй: тайланд аргын дугаар болон шинэчилсэн хувилбарыг оруулаарай.
Мөн MBAS-ийг гадаргуугийн идэвхт бодисын бусад колориметрийн шинжилгээнээс ялгаарай. Жишээлбэл, Hach нь Method 8028-ыг кристалл виолет ашигладаг арга гэж тодорхойлдог. Дээжийн төрөл эсвэл үр дүнг илэрхийлэх нэгж төстэй байлаа ч экстракцын хоёр өөр химийн аргыг харилцан орлуулж болохгүй.
Шинжилгээний дараалал: үе шат бүрд ямар шийдвэр гаргах вэ?
Байгаль орчны аргуудын үндэсний индекс дэх 5540 C аргын хураангуй нь хүчиллэг усан бэлдцээс хлороформоор гурван удаа экстракц хийх, усан фазаар буцаан угаах, 652 nm-д хэмжих ажиллагааг тайлбарласан байдаг. Доорх дараалал нь эдгээр ажиллагааны зорилгыг тайлбарлана. Урвалжийн хэмжээ болон хүлээн зөвшөөрөх шалгуурыг лабораторийн хяналттай журмаас авах ёстой.
| Үе шат | Юу хийх вэ? | Юуг бүртгэх эсвэл шалгах вэ? |
|---|---|---|
| 1. Дээжийг тодорхойлох | Дээж авах цэг болон шинжлэх шаардлагатай дээжийн фракцыг сонгоно. | Усны төрөл, дээж авсан цаг, харагдах хатуу хэсгүүд болон аливаа урьдчилсан боловсруулалт. |
| 2. Лавлагааг тогтоох | Заасан стандартууд болон хоосон дээжүүдийг бэлтгэнэ. | Шалгалт тохируулгын бодисын нэр, концентрацийг илэрхийлэх суурь болон ажлын муж. |
| 3. Ионы хосыг экстракцлах | Бэлтгэсэн дээжийг тогтоосон экстракцын дарааллын дагуу метилен хөх болон хлороформтой харилцан үйлчлэлд оруулна. | Фазыг зөв ялган авсан эсэх болон ялгахад гарсан аливаа хүндрэл. |
| 4. Угааж, хэмжих | Экстрактыг буцаан угааж, заасан долгионы уртад гэрэл шингээлтийг хэмжинэ. | Угаалт бүрэн хийгдсэн эсэх, оптик кюветийн байдал болон багажийн хариу дохио. |
| 5. Үр дүнгийн хүчинтэй байдлыг үнэлэх | Шалгалт тохируулга болон шингэрүүлэлтийн тооцоог хийж, дараа нь чанарын хяналтыг үнэлнэ. | Тайлагнах хязгаар, нэгж, шингэрүүлэлтийн коэффициент болон матрицтай холбоотой хязгаарлах нөхцөлүүд. |
Эцсийн тоон утгыг хэр зөв тайлбарлаж болох нь эдгээр бүртгэлээс хамаарна. Зохистой шалгалт тохируулгын муруй нь стандартуудад үзүүлэх багажийн хариу дохиог тогтоодог. Гэхдээ энэ нь дангаараа үйлдвэрийн хаягдал ус тэдгээр стандарттай адил үйлчлэл үзүүлнэ гэдгийг тогтоохгүй.
Хөндлөн нөлөөлөл үр дүнг өсгөх эсвэл бууруулах боломжтой
Хөндлөн нөлөөлөл нь оптикийн төдийгүй химийн шинжтэй. Нэмэлт бодисууд будагч бодисыг экстракт руу зөөж болох бол бусад бодис зорилтот бодисын ийм үйлчлэлд саад учруулдаг. EPA-ийн аргын тайлбарт хариу дохио өгдөг хэд хэдэн органик бүлэг болон органик бус ионыг дурдсан байдаг. NEMI-ийн хураангуйд мөн өрсөлдөгч катионууд болон бөөмс дээрх адсорбцыг тайлбарласан.
| Хөндлөн нөлөөлөл эсвэл нөхцөл | Болзошгүй нөлөө | Тайлбарлахдаа шалгах зүйл |
|---|---|---|
| Экстракцлагдах боломжтой, метилен хөхтэй харилцан үйлчлэлцдэг бусад нэгдэл | Нэмэлт дохиог гадаргуугийн идэвхт бодисоос үүссэн гэж тооцох | Бүх хариу дохиог нэр заасан нэг найрлагад хамааруулахаас зайлсхийх. |
| Нитрат эсвэл хлорид | Эдгээрт мэдрэмтгий ажиллагаанд үр дүнг ихэсгэх хазайлт | Матрицын найрлага болон заасан угаалтын ажиллагааг шалгах. |
| Катион гадаргуугийн идэвхт бодис эсвэл аминууд | Өрсөлдөх ионы хос үүссэнээр хариу дохио буурах | Холимог найрлага болон нэмсэн стандартын сэргээн илрүүлэлт муу байгааг шалгах. |
| Умбуур бөөмс | Адсорбцоос шалтгаалан усан фазын хариу дохио буурах | Хатуу хэсгүүд байсан эсвэл зайлуулсан эсэхийг баримтжуулах. |
| Хөөс эсвэл савны гадаргуу дээрх адсорбц | Аликвот нь анхны нийт дээжийг төлөөлөхөө болих | Дээж авах, холих болон дэд дээж авах ажиллагааг хянах. |
Онцгой ач холбогдолтой нэг жишээ нь USGS-ийн өмнөх MBAS ажиллагаанд хийсэн судалгаанд бий. Нитрат агуулсан боловч өөр MBAS агуулаагүй чанарын хяналтын дээжүүд эерэг хариу дохио өгсөн. Судлаачид нитрат болон хлоридын хөндлөн нөлөөллийг баталж, уусгагчийг угаах алхамтай аргыг нэвтрүүлсэн. MBAS ба нитратын хооронд ажиглагдах хамаарал нь шинжилгээний хөндлөн нөлөөллөөс өөрөөс нь үүдэж болохыг тэд анхааруулсан.
Энэ бол тухайн үеийн тодорхой ажиллагаанд хамаарах дүгнэлт болохоос өнөөгийн MBAS-ийн үр дүн бүр хазайлттайг нотлох баримт биш. Үүнээс авах практик сургамж нь ажиглагдсан хамаарлыг байгаль орчны процессоор тайлбарлахаас өмнө шинжилгээний дотор үүссэн байж болох эсэхийг асуух явдал юм.
Дээжтэй харьцах ажиллагааг хэмжилтийн нэг хэсэг гэж үзэх нь
Гадаргуугийн идэвхт бодисууд фазын зааг дээр төвлөрдөг. NEMI-ийн зааварт хөөс нь доорх шингэн дэх бодисын агууламжийг бууруулж болох бөгөөд бага концентрацитай үед савны хананд адсорбцлогдох нь нөлөөтэй байж болохыг анхааруулдаг. Хөөсийг хамж аваад үлдсэн шингэн анх цуглуулсан дээжтэй адил гэж үзэж болохгүй.
Эшилсэн АНУ-ын зохицуулалтын хүрээнд 40 CFR 136.3-ын II хүснэгт нь тайлбар зүүлтүүдэд заасан нөхцөлийг харгалзан гадаргуугийн идэвхт бодисын дээжийг 6 °C буюу түүнээс доош хөргөх, хадгалалтын дээд хугацааг 48 цаг байхаар тогтоодог. Дээж авахаас өмнө сав, тээвэрлэлт болон лабораторид хүлээн авах ажиллагааг зохицуулаарай. Зөв хийсэн экстракц ч дээж авах эсвэл хадгалах явцад алдагдсан бодисыг нөхөн сэргээж чадахгүй.
Тоон утгыг ашиглахаасаа өмнө чанарын хяналтыг шалгах нь
40 CFR 136.7 дахь чанарын хяналтын заалтууд нь хоосон дээж, шалгалт тохируулгын шалгалт, лабораторийн хяналтын дээж, стандарт бодис нэмсэн матрицын дээж болон давтан дээж зэрэг хяналтыг тодорхойлдог. Эдгээрийн үүрэг өөр өөр. Хоосон дээж нь бохирдлыг шалгана; стандарт бодис нэмсэн матрицын дээж нь нэмсэн лавлагааны бодисыг тухайн дээжээс сэргээн илрүүлж болох эсэхийг шалгана; давтан дээж нь давтагдах чадварыг үнэлнэ.
Процессын харьцуулалтын жишээ авч үзье: оролтод 1.0 mg/L as LAS, гаралтад 0.2 mg/L as LAS гэж тайлагнасан байна. Тооцоогоор тайлагнасан MBAS-ийн концентраци 80% буурсан гэж гарна. Үүнийг гадаргуугийн идэвхт бодисыг 80% зайлуулсан гэж нэрлэхээс өмнө дээжүүд харьцуулж болохуйц процессын нөхцөлийг төлөөлж байгаа эсэх, үр дүнг ижил сууриар илэрхийлсэн эсэх, хяналтын үр дүн зөвшөөрөгдөхүйц эсэхийг шалгаарай. Усны урсгалын хэмжээ өөрчлөгдсөн бол концентраци буурсан нь гадагшилж буй бодисын масс 80% буурсныг мөн нотлохгүй.
Үр дүн тайлагнах хязгаараас доогуур байна гэдэг нь лаборатори заасан түвшнээс доош MBAS-ийн хэмжээг найдвартай тодорхойлж чадахгүй гэсэн үг. Энэ нь дээжид гадаргуугийн идэвхт бодис огт байхгүй эсвэл усны чанарын бүх шаардлагыг хангаж байгааг тогтоохгүй.
Арга сонгохдоо аналитик шинжилгээнд метилен хөх ашиглах тухай гарын авлагаас эхлээрэй. Лабораторийн бэлтгэлд холбогдох химийн бодистой харьцах болон лабораторийн аюулгүй ажиллагааны зааврыг ашиглаарай. Шийдвэр гаргахад будагч бодисын нийлбэр хариу дохиог хэмжих бус, тодорхой гадаргуугийн идэвхт бодисыг таньж тогтоох шаардлагатай бол тухайн бодисыг тусгайлан тодорхойлох аналитик аргыг хүсээрэй.