Классификация методов контроля параметров природной среды
Методы и средства наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды
Контактные методы контроля окружающей среды
Контактные методы контроля состояния окружающей среды представлены как классическими методами химического анализа, так и современными методами инструментального анализа. Классификация контактных
методов контроля приведена на рис. 3.Наиболее применяемые спектральные, электрохимические и хроматографические методы анализа объектов окружающей среды
Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов окружающей среды необходимо располагать надёжными средствами и методами экологического контроля. Повышение эффективности контроля за состоянием природной среды может быть достигнуто повышением производительности, оперативности и регулярности измерений, увеличением масштабности охвата одновременным
контролем; автоматизацией и оптимизацией технических средств контроля и самого процесса.
Рис 3.Схема контактных методов контроля за окружающей средой
Общая схема контроля включает этапы:
Пробоотбор зачастую предопределяет результаты анализа, так как возможно загрязнение пробы в процессе её отбора, особенно когда речь идёт об измерении ничтожно малых количеств загрязняющего вещества. Здесь
важен и выбор места и средства отбора, и чистота пробоотборников и тары для хранения пробы.
В изолированной от природной среды пробе, начиная с момента её взятия, осуществляются процессы «релаксации» по параметрам экосистемы, значения которых определяются кинетическими факторами. Одни из
параметров меняются быстро, другие сохраняются достаточно долго. Поэтому необходимо иметь представление о кинетике изменения измеряемого параметра в данной пробе. Очевидно, чем меньше время от момента взятия пробы до её консервации (или анализа), тем лучше. И все же лучше в параллельно отобранные пробы добавить эталон контролируемого загрязняющего вещества и консервировать эти контрольные пробы через
разные временные интервалы. При измерении «эталонных» образцов одновременно можно получить и градуировочные графики. Такой метод «внутреннего стандарта» желательно использовать и для оценки других факторов, которые могут влиять на результаты анализа (хранение, транспортировка, методика подготовки пробы к анализу )
Эффективность любого метода наблюдений и контроля за состоянием объектов окружающей среды оценивается следующей совокупностью показателей:
Методы и средства контроля за состоянием окружающей среды
Контактные методы контроля окружающей среды
Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов окружающей среды необходимо располагать надёжными средствами и методами экологического контроля. Повышение эффективности контроля за состоянием природной среды может быть достигнуто повышением производительности, оперативности и регулярности измерений, увеличением масштабности охвата одновременным контролем; автоматизацией и оптимизацией ТС контроля и самого процесса.
Контактные методы контроля состояния окружающей среды представлены как классическими методами химического анализа, так и современными методами инструментального анализа. Классификация контактных методов контроля приведена на рис. 16.1 [16.1].
16.1. Структура контактных методов наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды
Эффективность любого метода наблюдений и контроля за состоянием объектов окружающей среды оценивается следующей совокупностью показателей: селективностью и точностью определения; воспроизводимостью получаемых результатов; чувствительностью определения; пределами обнаружения элемента (вещества); экспрессностью анализа.
Основным требованием к выбранному методу является его применимость в широком интервале концентраций элементов (веществ), включающих как следовые количества, в незагрязнённых объектах фоновых районов, так и высокие значения концентраций в районах технического воздействия.
Дистанционные методы контроля окружающей среды
Контактные методы наблюдений и контроля за состоянием природной среды дополняются неконтактными (дистанционными), основанными на использовании двух свойств зондирующих полей (электромагнитных, акустических, гравитационных): осуществлять взаимодействия с контролируемым объектом и переносить полученную информацию к датчику.
Зондирующие поля обладают широким набором информативных признаков и разнообразием эффектов взаимодействия с веществом объекта контроля. Принципы функционирования средств неконтактного контроля условно подразделяют на пассивные и активные. В первом случае осуществляется приём зондирующего поля, исходящего от самого объекта контроля, во втором производится приём отражённых, прошедших или переизлученных зондирующих полей, созданных источником.
Неконтактные методы наблюдения и контроля представлены двумя основными группами методов: аэрокосмическими и геофизическими. Основными видами аэрокосмических методов исследования являются оптическая фотосъёмка, телевизионная, инфракрасная, радио- тепловая, радиолокационная, радарная и многозональная съёмка.
Неконтактный контроль атмосферы осуществляется с помощью радиоакустических и лидарных методов.
Вначале радиоволны были использованы для анализа состояния ионосферы (по отражению и преломлению волн), затем сантиметровые волны применили для исследования осадков, облаков, турбулентности атмосферы.
Область использования радиоакустических методов ограничена сравнительно локальными объёмами воздушной среды (около 1-2 км в радиусе) и допускает их функционирование в наземных условиях и на борту воздушных судов.
Одной из причин появления отражённого акустического сигнала являются мелкомасштабные температурные неоднородности, что позволяет контролировать температурные изменения, профили скорости ветра, верхнюю границу тумана.
Основными методами неконтактного контроля природных вод являются радио-яркостный, радиолокационный, флюоресцентный. Ра- дио-яркостной метод использует диапазон зондирующих волн от видимого до метрового для одновременного контроля волнения, температуры и солёности. Радиолокационный (активный) метод заключается в приёме и обработке (амплитудной, энергетической, частотной, фазовой, поляризационной, пространственно-временной) сигнала, отражённого от взволнованной поверхности.
Для дистанционного контроля параметров нефтяного загрязнения водной среды (площадь покрытия, толщина, примерный химический состав) используется лазерный отражательный, лазерный метод флюоресценции и фотографирование в поляризованном свете.
Метод флюоресценции основан на поглощении оптических волн нефтью и различие спектров свечения легких и тяжёлых фракций нефти. Оптимальный выбор длины возбуждающей волны позволяет по амплитуде и форме спектров флюоресценции идентифицировать типы нефтепродуктов.
В программу наземных инструментальных геофизических наблюдений в системе мониторинга включают: программу наземных инструментальных геофизических наблюдений в системе мониторинга включаются:
Основным видом непосредственного изучения опасных геологических процессов и явлений является комплексная инженерно-геологическая съёмка (ИГС). Методика комплексной ИГС к настоящему времени достаточно хорошо отработана. Сейчас практически вся территория РФ покрыта государственной среднемасштабной съёмкой (1 : 200000; 1 : 100000 и в ряде случаев 1 : 50000). Методы получения инженерно-геологической информации в ходе съёмки хорошо разработаны и включают в себя комплекс подготовительных, полевых, лабораторных исследований. В ходе ИГС полевое изучение базируется на традиционных маршрутах геологических, топографо-геодезических и ландшафтно-индикационных исследованиях, горнопроходческих и буровых разведочных работах, полевом опробовании горных пород, динамическом и статическом зондировании и т.д. В этот комплекс работ включаются и специальные аэрокосмические, геофизические, математические, геодезические, гидрогеологические наблюдения.
С 1990-х гг. в РФ проводились организационные работы в области экологического мониторинга с использованием космических средств, а также формирования инфраструктуры региональных центров сбора и приёма космической информации. В России существует несколько космических систем дистанционного зондирования территории РФ, применимых для наблюдений за развитием опасных природных процессов и явлений. Основными и наиболее доступными для использования в ЕГСЭМ из них являются системы дистанционного зондирования «Метеор», «Океан», «Ресурс-0», «Ресурс-2» и др.
Изображения со спутников передаются на Землю в реальном масштабе времени в диапазоне 1700 МГц. Возможность свободного приёма спутниковой информации наземными станциями обеспечивается Всемирной метеорологической организацией согласно концепции «Открытого неба».
На наземных станциях приёма спутниковой информации производится приём, демодуляция, первичная обработка и подготовка спутниковых данных к вводу в персональный компьютер станции.
На территории РФ в последнее десятилетие активно развивается сеть станций приёма данных от спутников NOAA (американские метеорологические спутники), образующих наземную инфраструктуру регионального экологического мониторинга: в Москве (Институт космических исследований РАН, ВНИИ ГОЧС МЧС); в Красноярске (Институт леса СО РАН); в Иркутске (Институт солнечно-земной физики СОРАН); в Салехарде (Госкомитет по охране окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа); в Владивостоке (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН).
Спутниковые данные дистанционного зондирования позволяют решать следующие задачи контроля состояния окружающей среды:
– обнаружение крупных пожаров и выделение пожароопасных зон в лесах;
Инструментальные методы экологического контроля. Контактные лабораторные методы
Общая схема контроля включает следующие этапы:
Удельные значения выбросов для автомобилей, находящихся в зоне перекрестка М’„. к
Наименование группы автомобилей
N0,. (в пересчете на N02)
Грузовые карбюраторные с грузоподъемностью до 3 т (в том числе работающие на сжиженном нефтяном газе) и микроавтобусы
Грузовые карбюраторные с грузоподъемностью более 3 т (в том числе работающие на сжиженном нефтяном газе)
Грузовые газобаллонные, работающие на сжатом природном газе
Рис. 5.1. Структура контактных методов наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды
Пробоотбор зачастую предопределяет результаты анализа, так как возможно загрязнение пробы в процессе ее отбора, особенно когда речь идет об измерении ничтожно малых количеств загрязняющего вещества. Здесь важны и выбор места, и средства отбора, и чистота пробоотборников и тары для хранения пробы. В изолированной от природной среды пробе, начиная с момента ее взятия, осуществляются процессы «релаксации» по параметрам экосистемы, значения которых определяются кинетическими факторами. Одни из параметров меняются быстро, другие сохраняются достаточно долго. Поэтому необходимо иметь представление о кинетике изменения измеряемого параметра в данной пробе. Очевидно, чем меньше время от момента взятия пробы до ее консервации (или анализа), тем лучше. И все же лучше в параллельно отобранные пробы добавить эталон контролируемого загрязняющего вещества и консервировать эти контрольные пробы через разные временные интервалы. При измерении «эталонных» образцов одновременно можно получить и градуировочные графики. Такой метод «внутреннего стандарта» желательно использовать для оценки других факторов, которые могут влиять на результаты анализа (хранение, транспортировка, методика подготовки пробы к анализу и т.д.).
Рис. 5.2. Спектральные методы анализа объектов окружающей среды
Рис. 53. Электрохимические методы анализа объектов окружающей среды
Рис. 5.4. Хроматографические методы анализа загрязняющих
Подготовка пробы к анализу может включать в себя либо концентрирование измеряемого ингредиента, либо его химическую модификацию с целью проявления аналитически наиболее выгодных свойств. Концентрирование достигается двумя путями: методом сорбции анализируемого компонента (на твердом сорбенте или при экстракции растворителем) или методами уменьшения объема пробы, содержащей компонент, например путем вымораживания, соосаждения или выпаривания. Конечно, любая такая процедура может влиять на результат анализа, поэтому «внутренний стандарт» необходим.
Эффективность любого метода наблюдения и контроля за состоянием объектов окружающей среды оценивается следующей совокупностью показателей:
Основным требованием к выбранному методу является его применимость в широком интервале концентраций элементов (веществ), включающих как следовые количества в незагрязненных объектах фоновых районов, так и высокие значения концентраций в районах технического воздействия.
СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Характеристика средств экологического контроля и диагностики по используемым методам исследований: средства экологического контроля по используемым методам подразделяются:
К наиболее применяемым контактным методам анализа относятся спектральные, электрохимические и хроматографические методы:
Спектральные методы базируются на атомной спектроскопии (нейтроноактивационный, рентгеноспектральный, рентгенофлуоресцентный, эмиссионный и атомно-абсорбционный) и молекулярной спектроскопии (фотометрия, люминесцентная, радиоволновая и ИК-спект-роскопия).
Электрохимические методы группируются как методы без протекания электродной реакции (прямые кондуктометрические и кондуктометрическое титрование) и методы, основанные на протекании электродной реакции в отсутствие тока (потенциометрические и электрохимические сенсоры) и под действием тока (вольтамперометрические, амперометрическое титрование, кулонометрические).
Рис. 3.5. Методы контактного анализа и диагностики состояния окружающей среды
Хроматографические методы делятся на две группы: с подвижной фазой (газ, пар) — газовая хроматография, газожидкостная хроматография и с неподвижной фазой (жидкость) — высокоэффективная жидкостная хроматография и тонкослойная хроматография.
Общая схема контроля и анализа включает:
Эффективность этих методов контроля и анализа за состоянием объектов окружающей среды оценивается по показателям:
Основными видами аэрокосмических методов наблюдения являются оптическая фотосъемка, телевизионная, инфракрасная, радиолокационная, радарная и многозональная съемка.
Основным видом изучения опасных геологических явлений и процессов являются комплексные инженерно-геологические съемки, включающие аэрокосмические, геофизические, математические, геодезические и гидрогеологические наблюдения.
С 1990 г. в России проводится организация экологического мониторинга с использованием космических средств. Основными из них являются системы дистанционного зондирования «Метеор», «Океан», «Ре-сурс-О», «Ресурс-2» и др.
Возможность свободного приема спутниковой информации наземными станциями обеспечивается Всемирной метеорологической организацией согласно концепции «открытого неба».
На территории России активно развивается сеть станций приема данных от спутников NОЛЛ (американские метеорологические спутники), образующая наземную инфраструктуру регионального экологического мониторинга: в Москве (Институт космических исследований РАН, ВНИИ ГОЧС МЧС); Красноярске (Институт леса СО РАН); Иркутске (Институт солнечно-земной физики СО РАН); Салехарде (Госкомитет по охране окружающей среды Ямало-Ненецкого автономного округа); Владивостоке (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН).
С помощью спутниковых данных дистанционного зондирования можно решать следующие задачи диагностики состояния окружающей среды:
Биоиндикаторами называются растительные и животные организмы, наличие, количество, состояние и поведение которых служат показателями изменения качества среды их обитания, включая присутствие загрязнителей.
Биотестирование основано на реакциях тест-объектов, организмов, помещаемых в исследуемую среду.
Методы биоиндикации основаны на наблюдениях отдельных организмов в естественной среде обитания с целью определения по их реакции качества окружающей среды. Могут применяться также популяционные и экосистемные критерии через показатели численности и биомассы, соотношения в обществе, распределение по признакам и т.д.
Применяются также патолого-анатомические и гистологические методы биоиндикации, эмбриональные методы диагностики, иммунологические, генетические.
Методы биотестирования уже давно используются как способ интегральной оценки токсичности загрязнений в системе мониторинга качества окружающей среды за рубежом и начинают применяться в России. Уже есть отдельные нормативные документы по биотестированию.
Оперативные средства контроля и диагностики загрязняющих веществ
в окружающей природной среде
Газовая хроматография. В основу данного метода заложен принцип анализа смеси веществ в результате распределения компонентов между несмывающимися фазами, одна из них при этом является подвижной — инертный газ (азот, гелий и др.), другая — неподвижной (как правило, высококипящая жидкость или фаза). Рассматриваемый метод имеет две практические модификации, а именно: метод газоадсорбционной и метод газожидкостной хроматографий.
Разделение компонентов смеси при этом происходит в хроматографической колонке, которая может быть как набивной (длина 1—3 м, диаметр около 4 мм, материал — стекло, сталь и др.), так и капиллярной (в данном случае длина — до 50 м, материал — стекло, кварц).
Многое в данном методе зависит от квалифицированного и обдуманного выбора неподвижной фазы. Это связано с фактором, в соответствии с которым эффективность колонки зависит от размера частиц, на которые наносится жидкая фаза. Практические опыты показали, что для стандартных набивных колонок оптимальный размер частиц составляет порядка 0,12—0,17 мм. Рационально также учитывать близость частиц к анализируемым соединениям, учитывая степень их полярности. В частности, неполярными фазами для газоадсорбционной хроматографии могут выступать силикагель, оксид алюминия, цеолиты, полимерные сорбенты (полисорб, поропак и пр.). Активно употребляемыми неподвижными жидкими фазами являются карбовакс, силиконовые элясто-меры, апиезоны и др., подвижными — азот, гелий, аргон, пары воды.
Одним из краеугольных элементов методологии хроматографии являются используемые детекторы, распространение получили следующие типы.
Влияние галоидов в молекуле на чувствительность определения [1]
Чувствительность, отн. ед.
5. Пламенно-фотометрический детектор селективен в вопросах унификации применения, обладая повышенной чувствительностью, в первую очередь по отношению к соединениям, содержащим серу.
В общем виде качественный тип анализа подразумевает сравнение периодов времени удерживания анализируемого вещества на хроматограмме с момента ввода пробы в испаритель и до момента, который соответствует максимальному значению сигнала для данного компонента.
Количественный же анализ основан на прямо пропорциональной зависимости содержания в пробе от площади пика данного компонента на хроматограмме. При этом расчет ведется преимущественно тремя рассмотренными ниже методами.
1. Метод абсолютной калибровки заключается в построении графиков зависимости высоты или площади пика Xот содержания компонентов в смеси. Расчет ведется по следующим формулам:
где а — содержание вещества, определенное по графику, мг; V — объем пробы воздуха, вводимого в испаритель хроматографа; с — концентрация вещества, рассчитанная по графику, мг/мл; У20 — объем пробы воздуха, произведенной в стандартных условиях.
Хроматографы состоят из следующих основных блоков:
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХУ) — это хроматографический метод, который позволяет разделять высококипящие жидкости и (или) твердые вещества, затруднительно либо нецелесообразно определяемые методом газожидкостной хроматографии (в частности, полициклические ароматические углеводороды, аминокислоты,
ПАВ, пестициды, лекарственные препараты, углеводы). При этом такой хроматограф состоит:
В случае применения тонкослойной хроматографии (ТСХ) необходимое разделение происходит на специальных пластинках, используется силикагель, оксид алюминия, ионообменные смолы с добавками крахмала и гипса. Анализируемую смесь наносят на стартовую линию микрошприцем или микропипеткой, затем пластинку или бумагу с нанесенной пробой помещают в закрытую камеру, содержащую растворитель, который перемещается по слою сорбента (или по бумаге) под действием капиллярных сил. Компоненты смеси перемещаются вместе с растворителем с различными скоростями. По окончании разделения пластинку или бумагу вынимают из камеры, испаряют растворитель, обрабатывая струей теплого воздуха. Стоит отметить, что определяемые вещества появляются на хроматограмме в виде пятен в результате обработки специальным реактивом или методом флюоресценции. Содержание анализируемого компонента пропорционально площади пятен. Количественную оценку проводят или непосредственно на пластинке с помощью планиметра, или путем снятия окрашенного пятна с хроматограммы экстракции вещества растворителем и определения его содержание фотометрическим методом или с помощью денситометра.
Ионная хроматография (ИХ) включает в себя как принцип ионообменной хроматографии (т.е. последовательное использование двух колонок), таки принцип кондуктометрического детектирования. Базисом данного метода является ионообменное разделение ионов на первой (разделяющей) колонке с последующим подавлением фонового сигнала — элюента на второй (подавляющей) ионообменной колонке. Ионообменные колонки заполняют неподвижными фазами, содержащими в своей структуре ионогенные группы, способные к реакции обмена и обладающие высокой проникающей способностью. При анализе катионов колонку для разделения заполняют сульфированными катионитами низкой емкости, а подавляющую колонку — анионитом высокой емкости. В качестве элюентов используют растворы НС1 и HN03, гидрохлорида пиридина и др., в качестве подвижной фазы раствора карбоната и гидрокарбоната натрия.
Стоит отметить, что сегодня широкое распространение получает метод ионной хроматографии без подавления фонового сигнала элемента и с различными способами детектирования: фотометрический, атомноабсорбционный, ионометрический (ионселективные электроды). Достоинства этого метода — низкий предел определения — 1 мг/мл, селективность, возможность одновременного определения неорганических и органических ионов, экспрессность, широкий диапазон определяемых концентраций. В данных целях возможно использование отечественного хроматографа «Цвет-3006», кондуктометрического детектора, микропроцессора.
Хроматомасс-спектрометрия (ХМС) является, по сути, модификацией газовой хроматографии в части применения масс-спектрометра в качестве детеюэра (например, М И— 1201). Этот метод эффективен тем, что позволяет расшифровывать состав сложных смесей, содержащих сотни неидентифицированных компонентов, и определять их по одной пробе.
Полярография (собственно, как и вольтамперометрия) является разновидностью электрохимических методов анализа. Полярограмма представляет собой зависимость силы тока от величины приложенного напряжения на электроды. При этом методе не происходит физического разделения смеси на отдельные компоненты. В качестве катода чаще всего применяют ртутный капающий электрод (РКЭ), поверхность которого непрерывно обновляется, позволяя тем самым получать поляро-граммы и проводить анализ с высокой воспроизводимостью результатов. Необходимо отметить, что прямое определение возможно лишь при наличии веществ, способных восстанавливаться на РКЭ: ионы металлов, органические соединения, содержащие галоид-, нитро-, нитрозогруппы, карбонильные соединения, пероксиды, эпоксиды, дисульфиды и т.д. Это несколько ограничивает возможности метода, однако при определение полярографических активных соединений позволяет достичь высокой селективности определения без предварительного разделения сложных смесей на отдельные компоненты.
Среди типов полярографии в первую очередь выделяют следующие.
В анодной полярографии в отличие от катодной используют только
твердый электрод (в частности, графитовый).
В качестве электролита применяют фоновый или индифферентный, т.е. раствор кислоты, соли, буферный раствор более сложного состава, в котором растворяют анализируемую пробу.
Анализ атмосферного воздуха производится с помощью газоанализаторов (определение БО,, N0, СО и других газов). Газоанализаторы, в отличие от стационарных приборов (хроматографы, полярографы и др.), не позволяют достигнуть столь же высокой чувствительности, точности и селективности. Тем не менее при необходимости оперативного контроля содержания примесей загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, и особенно в воздухе рабочей зоны и в промышленных выбросах, они обоснованно являются эффективными и рациональными по применению.
Спектроскопические методы (определение содержания почти всех элементов в воздухе, воде и почве; основаны на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением).
Различают атомную и молекулярную спектроскопию, методы атомной спектроскопии базируются на явлениях поглощения и испускания света свободными атомами, а также их люминесценции.
Методы молекулярной спектроскопии в зависимости от характера взаимодействия излучения с исследуемым веществом и способу его измерения подразделяются:
Абсорбционный спектрофотометрический анализ основан на определении спектра поглощения и измерения светопоглощения при строго детерминированной длине волны.
Абсорбционный фотоколориметрический анализ основан на измерении интенсивности окраски исследуемого окрашенного раствора и сравнении ее со стандартным с применением упрощенных способов монохро-матизации (светофильтров).
Нефелометрический анализ основан на использовании рассеяния света взвешенными частицами и поглощении света в результате светорас-сеивания (турбидиметрия).
Люминесцентный (флуориметрический) анализ основан на измерении интенсивности излучения в результате поглощения фотонов молекулами.
Для измерения флуоресценции используют спектрофлуориметры и флуориметры, а измерение фосфоресценции осуществляется фосфори-метрами.
Для детектирования люминесцентного излучения используют фотоумножители, преобразующие световой сигнал в электрический, и счетчики фотонов.
Методы атомной спектроскопии используются при контроле воздуха рабочей зоны для определения металлов. К отечественным приборам, осуществляющим атомно-эмиссионный анализ, относятся: спектрограф кварцевый ИСП-30, спектрограф ИСП-5, спектрограф ДФС-8, спектрограф дифракционный ДФС-452, микрофотометр регистрирующий ИФО-451, ИСП-спектрометр Эридин 500.
Эмиссионный плазменно-фотометрический анализ основан на изменении интенсивности излучения атомов, возбужденных в пламени, электрической дуге, искре. Получающиеся спектры называются спектрами испускания или эмиссионными. Основные приборы: плазменные фотометры со светофильтрами и спектрофотометры для измерения ИСП-51, ДФС-8 и др.
Атомно-абсорбционная спектрометрия — это аналитический метод определения элементов, основанный на поглощении излучения свободными (невозбужденными) атомами.
Основные приборы: атомно-абсорбционные спектрофотометры типов С-115, С-302, «Сатурн», «Квант», приборы фирмы «Цейс» АЛБ-Х иААБ-2.
Известны две разновидности электрохимических методов: без протекания электродной реакции (кондуктометрия) и с электродной реакцией как в отсутствие тока (потенциометрия), так и под током (вольтамперометрия, кульнометрия, электрогравиметрия).
Электрохимические измерения проводятся с использованием электрохимического раствора, в который погружаются электроды. На электродах протекают различные физические и химические процессы, о степени протекания которых судят путем измерения напряжения, силы тока, сопротивления, электрического заряда или подвижности заряженных частиц в электрическом поле.
Различают прямые и косвенные электрохимические методы. В прямых используют функциональную зависимость силы тока (потенциал) от концентрации определенного компонента, в косвенных — силу тока (потенциал) измеряют с целью нахождения конечной точки титрования определяемого компонента подходящим титрантом, т.е. используют функциональную зависимость измеряемого параметра от объема тит-ранта.
Для измерения и контроля, преобразования полученных значений в единицы концентрации или активности используются потенциометрические приборы и иономеры.
Большие аналитические возможности у амперометрического титрования — почти все элементы и большое число органических соединений. Для этого используются полярографы.
В целом можно отметить, что с 1990-х гг. в России внедряются компьютеризированные многоцелевые эколого-аналитические компоненты с высокочувствительными и избирательными методами анализа, унифицированными и стандартными устройствами пробоотбора, универсальными хроматографическими и спектрометрическими анализаторами, системами экспрессного контроля на основе химических сенсоров, средствами метрологического обеспечения измерений, базами данных для идентификации анализируемых веществ, вычислительными комплексами для обработки, хранения и передачи полученной информации. Но все это требует больших капитальных и эксплуатационных затрат.