Πώς δοκιμάζουν το νερό επιστήμονα για τους ρύπους και τις επικίνδυνες χημικές ενώσεις;

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια ποικιλία μεθόδων για να δοκιμάσουν το νερό για τους ρύπους και τις επικίνδυνες χημικές ενώσεις, ανάλογα με τους συγκεκριμένους ρύπους που αναζητούν και το είδος του δείγματος νερού. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Δειγματοληψία και προετοιμασία:

* Συλλογή δειγμάτων: Τα δείγματα νερού συλλέγονται από διάφορες πηγές όπως ποτάμια, λίμνες, υπόγεια ύδατα και μονάδες επεξεργασίας λυμάτων. Η θέση και η μέθοδος δειγματοληψίας είναι σημαντικές για ακριβή αποτελέσματα.

* Διατήρηση δείγματος: Τα δείγματα διατηρούνται συχνά χρησιμοποιώντας χημικά ή ψύξη για να αποφευχθούν αλλαγές στη σύνθεση του νερού πριν από την ανάλυση.

2. Μέθοδοι ανάλυσης:

* Φυσική ανάλυση:

* θολερότητα: Μετρά τη συννεφιασμό ή την ικανότητα, υποδεικνύοντας την παρουσία αιωρούμενων σωματιδίων.

* χρώμα: Υποδεικνύει την παρουσία διαλυμένης οργανικής ύλης ή άλλων χρωματιστών ουσιών.

* ph: Μετρά την οξύτητα ή την αλκαλικότητα, κρίσιμη για την υδρόβια ζωή.

* Θερμοκρασία: Επιπτώσεις της χημείας του νερού και των βιολογικών διεργασιών.

* αγωγιμότητα: Μετρά την ικανότητα του νερού να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια, υποδεικνύοντας την παρουσία διαλυμένων ιόντων.

* Χημική ανάλυση:

* φασματοφωτομετρία: Χρησιμοποιεί την απορρόφηση φωτός για τη μέτρηση της συγκέντρωσης συγκεκριμένων χημικών ουσιών.

* χρωματογραφία: Διαχωρίζει διαφορετικές ενώσεις σε δείγμα νερού με βάση τις ιδιότητές τους, επιτρέποντας την ταυτοποίηση και τον ποσοτικό προσδιορισμό.

* τιτλοδότηση: Χρησιμοποιεί χημικές αντιδράσεις για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης συγκεκριμένων ουσιών.

* φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης (AAS): Ανιχνεύει την παρουσία και τη συγκέντρωση μετάλλων όπως το μόλυβδο, τον υδράργυρο και το κάδμιο.

* Επαγωγικά συζευγμένη φασματομετρία μάζας πλάσματος (ICP-MS): Μια εξαιρετικά ευαίσθητη τεχνική για την ανίχνευση και την ποσοτικοποίηση των ιχνοστοιχείων.

* φασματομετρία μάζας αερίου (GC-MS): Προσδιορίζει και ποσοτικοποιεί τις πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC) όπως τα φυτοφάρμακα και τους διαλύτες.

* Υψηλή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC): Διαχωρίζει και ποσοτικοποιεί τις οργανικές ενώσεις όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα και τα φυτοφάρμακα.

* Βιολογική ανάλυση:

* Μικροσκοπική εξέταση: Προσδιορίζει και μετρεί μικροοργανισμούς όπως τα βακτήρια, τα φύκια και τα πρωτόζωα.

* Bioassays: Χρησιμοποιήστε ζωντανούς οργανισμούς για να αξιολογήσετε την τοξικότητα των δειγμάτων νερού.

* Ανάλυση DNA: Χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό της παρουσίας συγκεκριμένων οργανισμών ή γονιδίων που σχετίζονται με τη ρύπανση.

3. Αναφορά και ερμηνεία:

* Αναλυτικά αποτελέσματα: Οι επιστήμονες αναλύουν τα δεδομένα που λαμβάνονται από τις δοκιμές και τα συγκρίνουν με τα καθιερωμένα πρότυπα και κατευθυντήριες γραμμές για την ποιότητα των υδάτων.

* Αναφορά γενιάς: Μια αναφορά που περιγράφει τις χρησιμοποιούμενες μεθόδους, τα αποτελέσματα που ελήφθησαν και η ερμηνεία τους προετοιμάζεται.

Παραδείγματα ρύπων και χημικών ενώσεων:

* βαριά μέταλλα: Μόλυβδος, υδράργυρος, αρσενικό, κάδμιο

* φυτοφάρμακα: Ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα, μυκητοκτόνα

* Φαρμακευτικά: Αντιβιοτικά, ορμόνες, παυσίπονα

* Βιομηχανικές χημικές ουσίες: Διαλύτες, απορρυπαντικά, έλαια

* θρεπτικά συστατικά: Το άζωτο, ο φωσφόρος, ο οποίος μπορεί να οδηγήσει σε ευτροφισμό (άνθους φύκια)

* Βακτήρια και άλλοι μικροοργανισμοί: Μπορεί να προκαλέσει ασθένειες υδατοστεγών.

Πρότυπα ποιότητας νερού:

* Εθνικά πρότυπα: Η EPA θέτει τα πρότυπα πόσιμου νερού και τα κριτήρια ποιότητας των επιφανειακών υδάτων στις Ηνωμένες Πολιτείες.

* Διεθνή πρότυπα: Οργανισμοί όπως ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) και ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) καθορίζουν τα παγκόσμια πρότυπα ποιότητας των υδάτων.

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* Ακρίβεια και ακρίβεια: Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση της ποιότητας των υδάτων πρέπει να είναι ακριβείς και ακριβείς για να εξασφαλιστεί αξιόπιστα αποτελέσματα.

* Κόστος-αποτελεσματικότητα: Η επιλογή των μεθόδων θα πρέπει να εξετάσει το κόστος και το χρόνο που απαιτείται για ανάλυση.

* Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Η χρήση χημικών και εξοπλισμού για δοκιμές θα πρέπει να ελαχιστοποιεί τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Χρησιμοποιώντας αυτές τις διαφορετικές μεθόδους και εφαρμόζοντας αυστηρές διαδικασίες ελέγχου ποιότητας, οι επιστήμονες μπορούν να δοκιμάσουν αποτελεσματικά το νερό για τους ρύπους και τις επικίνδυνες χημικές ενώσεις, τη διασφάλιση της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος.