C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
1
Cuprins
1 Analiza mediului înconjurător ................................................................................................. 2
1.1 Procedeul analitic ............................................................................................................... 2
1.2 Sensibilitate, precizie şi selectivitate ............................... Error! Bookmark not defined.
1.3 Clasificarea metodelor analitice ........................................................................................ 3
1.4 Alegerea unei metode de analiză ....................................................................................... 5
1.5 Prelevarea și pregătirea probelor ....................................................................................... 7
1.5.1 Prelevarea probelor..................................................................................................... 7
1.5.1.1 Prelevarea probelor de apă ................................................................................... 8
1.5.1.2 Prelevarea probelor de sol .................................................................................. 25
1.5.1.3 Prelevarea preobelor gazoase. Aspecte generale. ............................................... 32
1.5.1.4 Recoltarea probelor pentru analiza. Metode de recoltare a probelor de gaze ..... 33
a. Recoltarea probelor de gaze în flacoane închise .......................................................... 34
b. Recoltarea prin aspirație ............................................................................................... 34
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
2
1 Analiza probelor de mediu
Ştiinţa mediului înconjurător se ocupă cu schimbările chimice, fizice şi biologice care au loc în
mediul înconjurător prin contaminarea sau modificarea naturii aerului, apei, solului, produselor
alimentare şi a deşeurilor. Analiza acestora precizează măsura în care aceste transformări au fost
provocate de oameni, precum şi în ce condiţii, aplicarea ştiinţei şi tehnologiei poate controla şi
ameliora calitatea mediului înconjurător.
În aer, metodele analitice au arătat că aproximativ 15% din praful ce se depune şi aproximativ
25% din particulele aflate în suspensie reprezintă poluanţi de origine naturală. Procentajul exact
variază în funcţie de regiunea din care se iau probele. Studiul proceselor de ardere a combustibililor
ca poluanţi ai aerului sunt o preocupare foarte importantă. Automobilul a adăugat o nouă categorie
de particule poluante.
Dezvoltarea metodelor analitice de separare, identificare şi determinare a furnizat informaţii
preţioase privind prezenţa în aer a unor particule poluante ca: var, calcar şi praf de ciment de la
operaţiile de ardere în cuptoare, cocs şi hidrocarburi policiclice aromatice provenite din cocsificare,
oxizi de fier de la topirea minereurilor şi fluoruri de la procesele metalurgice.
Au fost puse în evidenţă şi asfalturi, solvenţi, monomeri sintetici, cauciucuri butilice, negru de
fum. Alţi poluanţi sunt: pulberea de cenuşă de la termocentralele electrice care utilizează cărbune,
particule purtate de vânt provenite din zgură sau din diferite procese industriale. Acestei liste
complexe de poluanţi i se pot adăuga poluanţi gazoşi ai aerului şi particulele datorate unei poluări
locale sau accidentale.
Ca şi aerul, apa este un sistem la fel de complex atunci când este analizată pentru determinarea
componenţilor poluanţi. Ca şi în studiul aerului, chimia analitică a jucat un rol important în studiul
poluării apei. Operații utilizate în chimia analitică, cum este cea de măsurare, sunt fundamentale în
analiză. O măsurătoare simplă poate implica proprietăţi ca: masă, intensitate de curent, tensiune,
volum sau timp.
Alte proprietăţi cum sunt: absorbţia sau emisia de energie, rotaţia optică, indicele de refracţie,
constanta de echilibru, constanta vitezei de reacţie, energia de activare, căldura de reacţie necesită
evaluări complexe. Oricât de simple sau complexe ar fi aceste măsurători, siguranţa, utilitatea,
precizia, interpretarea şi realizarea lor depind de analist, care trebuie să fie preocupat nu numai de
efectuarea analizei, ci şi de cum, de ce şi unde se utilizează în final rezultatele obţinute. Analistul
are obligaţia de a efectua determinări bazate pe procedee sigure, reproductibile şi verificate.
1.1 Metode analitice
Analiza probelor de mediu presupune , de fapt, utilizarea unor procedee analitice. Prima etapă în
realizarea unui procedeu analitic o constituie stabilirea obiectivului care se urmăreşte. Numai
identificând clar scopul propus, se poate imagina o cale logică care să conducă la rezolvarea corectă
a problemei. Se pot pune mai multe întrebări. De exemplu:
Ce fel de probă este: organică sau anorganică?
Ce informaţie se caută?
Care este precizia cerută?
Este o probă mare sau una mică? Componenţii de interes sunt majoritari în probă sau sunt
constituenţii minori?
Ce obstacole există?
Câte probe trebuie să fie analizate?
Există echipament şi personal corespunzător?
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
3
O importantă sarcină care-i revine analistului este de a alege o metodă analitică care să conducă
la cea mai bună rezolvare a scopului urmărit. Există cazuri în care libertatea de alegere este limitată.
De exemplu analizele privind apa sau produsele farmaceutice trebuie să fie efectuate prin procedee
aprobate de standardele legale.
1.2 Proprietățile metodelor analitice
Într-o metodă analitică, noţiunea de sensibilitate corespunde concentraţiei minime dintr-o
substanţă care poate fi determinată cu o anumită siguranţă. Alegerea unei metode de analiză
depinde de sensibilitatea cerută. Cu cât este mai mică proba şi cu cât compusul de interes în probă
este mai puţin prezent cu atât metoda trebuie să fie mai sensibilă.
Precizia se referă la corectitudinea rezultatului obţinut printr-o metodă analitică. La fel ca şi
sensibilitatea, precizia variază de la o metodă la alta. Practic, se va alege metoda care furnizează
gradul de acurateţe cerut.
Selectivitatea constituie o proprietate a unei metode de a furniza o precizie mai mare la
determinarea unei anumite substanţe dintr-un amestec, comparativ cu alte substanţe coprezente. Cu
cât proba este mai complexă, metoda trebuie să fie mai selectivă. Adesea se mai foloseşte termenul
de specificitate. Dacă selectivitatea arată o anumită preferinţă pentru o substanţă, noţiunea de
specificitate, într-o metodă analitică implică un răspuns specific.
În general însă, metodele analitice nu sunt complet specifice faţă de un anumit component.
Timpul şi costul realizării unei analize sunt corelate cu dotarea laboratoarelor cu echipament
adecvat şi prezenţa unui personal calificat. Dacă există mai multe probe similare, de exemplu în
cazul controlului de calitate, devin posibile mijloace de automatizare. Adesea, scurtarea timpului în
care se execută o analiză se face pe seama preciziei care, în anumite situaţii, poate fi admisă.
1.3 Clasificarea metodelor analitice
Metodele analitice se pot clasifica după:
A. tipul şi starea fizică a probei, scopul analizei, mărimea probei (tabelul 1);
Tabel 1 Clasificarea metodelor analitice în funcţie de cantitatea de substanţă de determinat
Metoda Mărimea aproximativă
Macro 100 mg
Semimicro 10 mg
Micro 1 mg
Ultramicro 1 μg
Submicro 10-2
μg
B. tipul metodei analitice:
(1) Chimice:
a. gravimetrice;
b. volumetrice.
Metodele chimice se bazează pe diferite operaţii chimice folosind sticlăria uzuală de laborator
formată din aparate simple. În general în aceste metode se măsoară masa sau volumul. Avantajele
metodelor chimice: procedeele sunt simple şi precise; metodele se bazează în general pe măsurători
absolute; echipamentul necesar nu este scump. Dezavantajele metodelor chimice: uneori lipseşte
specificitatea; realizarea unei analize ia de obicei un timp destul de lung; precizia scade odată cu
micşorarea cantităţilor de probă (măsurători absolute); sunt lipsite de flexibilitate; sunt poluante pentru
mediul înconjurător.
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
4
(2) Instrumentale (bazate pe relaţii între o proprietate caracteristică şi compoziţia probei):
a. optice;
b. electrice;
c. de separare;
d. termice;
e. de rezonanţă.
Metodele instrumentale implică utilizarea unui echipament complex, bazat pe principii
electronice, optice sau termice. În aceste cazuri, se măsoară diferite proprietăţi corelate cu
compoziţia probei. Avantajele metodelor instrumentale: determinarea este foarte rapidă; pot fi
utilizate probe mici; pot fi cercetare probe complexe; prezintă o sensibilitate ridicată; dau un grad
mare de siguranţă rezultatelor măsurătorilor. Dezavantajele metodelor instrumentale: este necesară
o etalonare iniţială sau continuă a aparatului; sensibilitatea şi precizia depind de aparatura sau
metoda chimică de etalonare; precizia finală se află adesea în domeniul ±5%; costul iniţial şi pentru
întreţinerea echipamentului este ridicat; intervalul de concentraţie este limitat (măsurători relative);
în mod obişnuit, necesită spaţiu destul de mare; implică un personal cu o pregătire specială.
Cele mai bune rezultate se obţin prin cuplarea tehnicilor chimice cu cele instrumentale.
Fiecare categorie de metode prezintă avantaje şi dezavantaje, şi alegerea metodei sau complexului
de metode trebuie să se facă minimizând interferenţa dezavantajelor şi maximizând influenţa
avantajelor asupra cerinţelor concrete ale analizei de efectuat.
Din prezentarea avantajelor, nu trebuie să se tragă concluzia că metodele instrumentale le-au
înlocuit pe cele chimice. În practică, metodele chimice constituie parte integrantă dintr-o metodă
instrumentală. Astfel, în orice analiză există etape ca: prelevarea probelor; dizolvarea; schimbări în
starea de oxidare; îndepărtarea excesului de reactiv; ajustarea pH-ului; adăugarea de agenţi de
complexare; precipitarea; concentrarea; îndepărtarea impurităţilor. Unele dintre aceste metode
implică utilizarea metodelor de separare.
C. implicarea componenţilor în reacţii chimice (după Lorentz):
(1) Metode stoechiometrice
(2) Metode nestoechiometrice.
Tabelul 2 conţine unele metode tipice de măsurare şi categoria tip stoechiometrică:
Tabel 2 Metode analitice stoechiometrice (S) şi nestoechiometrice (N)
Nr. Crt. Metode analitice
1. GRAVIMETRICE – izolarea unui preipitat care poate fi cântărit
1.1. Cu agenți de precipitare anorganici (S)
1.2. Cu agenți de precipitare organici (S)
1.3. Electrodepunere (S)
2. VOLUMETRICE – reacția substanței de analizat cu o soluție standard
2.1. Volumetria acido – bazică (S)
2.2. Volumetria redox (S)
2.3. Volumetria de complexare (S)
2.4. Volumetria de precipitare (S)
3. OPTICE
3.1. CU ABSORBȚIE DE ENERGIE – atenuarea radiației de către o probă absorbantă
3.1.1. Colorimetrie (N)
3.1.2. Spectrofotometrie în UV (N)
3.1.3. Spectrofotometrie în IR (N)
3.1.4. Măsurarea reflectanței luminii reflectate de probă (N)
3.2. CU DISPERSIE OPTICĂ ROTATIVĂ
3.2.1. Refractometria – măsurarea indicelui de refracție al probei (N)
3.2.2. Polarimetria – măsurarea rotației luminii într-o soluție (N)
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
5
Nr. Crt. Metode analitice
3.3. CU EMISIE DE ENERGIE – aplicarea unei energii suplimentare (căldură, lumină) și
observarea emisiei fotonice
3.3.1. Emisia în arc – excitarea în arc electric (N)
3.3.2. Flamfotometria – excitarea în flacără (N)
3.3.3. Fluorescența – excitarea prin fotoni, observarea fotonilor emiși (N)
3.3.4. Fosforescența – excitarea prin fotoni și observarea emisiei întârziate de fotoni (N)
3.3.5. Chemiluminescența – observarea fotonilor eliberați dintr-o reacție chimică (N)
4. ANALIZA GAZELOR
4.1. Volumetria – măsurarea volumului unui gaz (S)
4.2. Manometria – măsurarea presiunii unui gaz (S)
5. ELECTRICE – măsurarea parametrilor electrici în soluții
5.1. Potențiometria – măsurarea potențialului unei celule electrochimice (N)
5.2. Conductometria – măsurarea rezistenței unei soluții (N)
5.3. Coulombmetria – măsurarea cantității de electricitate necesare pentru a provoca o reacție (S)
5.4. Polarografia – caracteristica potențial – intensitate a unei soluții ionice în procese redox (N)
6. DE REZONANȚĂ – interacțiunea radiației electromagnetice cu nucleele în câmp magnetic
6.1. Rezonanța magnetică nucleară (N)
6.2. Rezonanţă paramagnetică electronică (RPE) - se aplică moleculelor ce conţin electroni impari
(N)
7. TERMICE – măsurători funcție de temperatură
7.1. Măsurători de proprietăți fizice în funcție de temperatură (N)
8. DE SEPARARE (cromatografia) - separarea amestecurilor bazată pe fenomenul de distribuţie a
substanţelor între doua faze, una mobilă şi una staţionară
8.1. Cromatografia planară (în strat subțire sau pe hârtie sau cromatografia de lichide a săracului) (N)
8.2. Cromatografia în fază gazoasă cu detectori specifici: GC/MS, GC/FID/ECD, GC/FTD/ECD (N)
8.3. Cromatografia în fază lichidă cu detectori specifici: LC/MS/DAD, HPLC/DAD/Fluorescenţă
respectiv HPLC/CD (N)
8.4. Cromatografia ionică (N)
9. ALTE METODE – specifice
9.1. Fluorescența de raze X – excitarea probei cu raze X și observarea razelor X emise (N)
9.2. Spectrometria de masă – măsurarea numărului de ioni de mase date (N)
9.3. Dispersia optică rotativă – măsurarea rotației luminii în probă în funcție de lungimea de undă (N)
9.4. Fotometria prin dispersia luminii – măsurarea cantității de lumină dispersată într-o suspensie (N)
9.5. Analize de radioactivitate – formarea de materiale radioactive și numărarea particulelor (N)
9.6. Spectroscopia în infraroşu cu transformată Fourier (FT-IR) – monocromatorul aparatului este
înlocuit cu un interferometru ce furnizează interferograme modificate cu ajutorul transformatei
Fourier – operaţie matematică efectuată automat – care conduc la spectrele IR convenţionale) (N)
9.7. Metode spectrometrice cu sistem de plasmă cuplată inductiv
9.8. Voltametria ciclică -
9.9. Electroforeza -
1.4 Alegerea unei metode de analiză
Se vorbeşte de o analiză chimică atunci când activitatea depusă, de o persoană, grup sau
organizaţie, are drept rezultat cel puţin o caracteristică chimică calitativă (adică o proprietate ce
indică prezenţa sau absenţa unei specii chimice) sau cel puţin o cifră care indică un conţinut dintr-o
specie sau material dat. Ansamblul de operaţii şi măsurători, plus condiţiile experimentale, menite
să dea, măcar în parte, compoziţia fizico-chimică a unei "probe" din material, produs sau ţesut
biologic, convenim să-l numim sistem analitic.
Supunând un material (numit probă) operaţiilor unui sistem analitic, consumând reactivi şi
materiale auxiliare (de exemplu detergenţi), energie şi manoperă (lucrul efectiv), se obţine răspuns
la una din întrebările:
Este prezentă specia (caracteristică) X în probă?
În ce cantitate este prezentă specia X?
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
6
A răspunde doar la întrebarea (a) înseamnă a face o analiză chimică calitativă iar a răspunde la
întrebarea (b) înseamnă a executa o analiză chimică cantitativă. A răspunde la ambele întrebări
pentru toate speciile cunoscute constituie analiza completă.
Dacă se urmăreşte evoluţia unei anumite mărimi analitice, în timp, spunem că se realizează
monitorizarea acesteia. Deci, numim monitorizarea factorilor poluanţi, măsurarea periodică, la
intervale predeterminate de timp, a concentraţiei unuia dintre factorii poluanţi ai mediului. Aşadar:
O analiză fizico - chimică sau un procedeu de monitorizare se poate defini azi ca un proces de
obţinere a informaţiei analitice la un preţ de cost minim.
Caracteristici ca densitatea materialelor, distribuţia lor granulometrică sau puterea calorifică (în
cazul unui combustibil de exemplu) nu reprezintă concentraţii ale unor specii chimice.
Determinarea acestora nu reprezintă analize chimice fiind totuşi legate de anumite specii chimice.
(De exemplu, substanţele organice au proprietatea de a arde sau doar substanţele cu molecule mari
au vâscozitate ridicată). Mărimile în cauză - puterea calorifică sau vâscozitatea - şi alte asemenea
caracteristici practice fac obiectul aşa-numitor analize tehnice.
Odată ce este definit obiectivul analizei, trebuie ca la alegerea metodei de analiză să se precizeze
o serie de factori cum sunt: domeniul de concentraţie, precizia şi sensibilitatea cerute, selectivitatea
şi rapiditatea. În funcţie de cantitatea aproximativă de substanţă care trebuie determinată dintr-o
probă, metodele analitice pot fi: macro, semimicro, micro etc.
În conformitate cu această clasificare, metodele chimice se pretează cel mai bine la determinarea
macrocantităţilor, iar metodele instrumentale pentru microcantităţi.
Pentru a proceda la o analiză cantitativă, trebuie urmate o serie de etape:
1. Obţinerea unei probe semnificative prin metode statistice;
2. Prepararea probei;
3. Stabilirea procedeului analitic în funcţie de:
a. Metode:
chimice;
fizice cu sau fără schimbări în substanţă;
b. Condiţii: determinate de metoda de analiză aleasă;
determinate de substanţa cercetată;
c. Cerinţe:
rapiditate, exactitate, costuri;
posibilitatea de amortizare;
4. Evaluarea şi interpretarea rezultatelor.
Într-un procedeu analitic stoechiometric, constituentul ce trebuie determinat intră în reacţie cu
altă substanţă, conform unei ecuaţii bine definite între reactanţi (Ri) şi produşii de reacţie (P
j):
ΣiR
i → Σ
jP
j
Măsurând cantitatea oricăruia dintre produşii rezultaţi (Pj) sau cantitatea unui reactiv utilizat
(Ri, i≥2) şi aplicând legea proporţiilor definite se poate apoi calcula cantitatea constituentului de
determinat (R1).
Într-un procedeu analitic nestoechiometric nu pot fi scrise reacţii exacte, bine definite; în
majoritatea cazurilor metodele nestoechiometrice se bazează pe măsurarea proprietăţilor fizice care
se schimbă proporţional cu concentraţia constituentului de determinat.
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
7
1.5 Prelevarea și pregătirea probelor
Proba de analizat reprezintă porțiunea din materialul de analizat pe care se aplică procedeele
experimentale în vederea obținerii rezultatului. Ea se obține diferit în funcție de material și de
scopul în care se efectuează analiza
Analiza în scop științific (analiza structurală) se execută pe probe aduse la un grad avansat de
puritate
Analiza în scop tehnic (analiza de rutină) se execută pe o probă medie obținută din materialul de
analizat. Acesta trebuie să aibă o compoziție identică, din punct de vedere calitativ și cantitativ, cu
compoziția medie a materialului de analizat.
În cazul substanțelor solide, proba medie se obține prin prelevarea unor porțiuni din diferite
regiuni ale materialului de analizat; acestea se supun omogenizării, mărunțirii, cernerii și reducerii
cantității în etape succesive, astfel încât, în final, compoziția calitativă și cantitativă a probei
obținute să fie reprezentativă pentru întregul material de analizta și să permită efectuarea tuturor
determinărilor necesare.
Aplicarea oricărui procedeu de analiză este precedată de etapa aducerii probei într-o formă
convenabilă efectuării determinărilor numită pretratare. În funcție de metodele care urmează a fi
utilizate și de cantitățile analiților din probă se poate recurge la: dizolvare, dezagregare,
preconcentrare, modificarea stării de agregare, derivatizare etc.
Toate procedeele de analiză cantitativă includ câteva operaţiuni de laborator comune. Acestea
sunt:
a. luarea probelor,
b. uscarea,
c. cântărirea,
d. dizolvarea.
Dizolvarea este singura operaţiune care nu este întotdeauna necesară, deoarece există unele
metode instrumentale prin care măsurarea se face direct pe probă [54].
1.5.1 Prelevarea probelor
Orice analist experimentat execută aceste operaţiuni acordându-le o atenţie deosebită, deoarece
este ştiut că o pregătire adecvată pentru măsurare este la fel de importantă ca şi măsurarea în sine. O
probă trebuie să fie reprezentativă pentru toţi componenţii luându-se în considerare şi proporţiile în
care aceste componente sunt incluse în materialul de analizat. Dacă materialul este omogen,
prelevarea probei nu constituie o problemă. Pentru materialele eterogene se impun măsuri de
precauţie speciale pentru a obţine o probă reprezentativă. O probă de mărime potrivită pentru
laborator se poate alege întâmplător sau se poate selecţiona după un plan elaborat în mod statistic,
care în mod teoretic, oferă fiecărui component din probă o şansă egală de a fi decelat şi analizat.
Prelevarea poate implica procedee foarte complicate, necesitând adesea mai multe stadii de
subâmpărțire înainte de a se obține rezultatul analitic final. Dacă în oricare din aceste stadii proba
luată nu este reprezentativă pentru tot volumul materialului din care s-a luat, atunci rezultatul
analizei va fi inexact. În terminologia modernă termenul de ”probă” a fost înlocuit de termenul mai
precis de ”probă reprezentativă”.
Proba reprezentativă este definită ca fiind o porțiune dintr-un material luat dintr-un lot dat și
selectat astfel încât să posede caracteristicile esențiale ale întregului.
Ar exista mai puține probleme de prelevare dacă s-ar ști că msterialele de prelevat ar fi
omogene. Gazele și lichidele sunt adesea considerate omogene, deși nu este întotdeauna adevărat.
Rezultă că prelevarea poate fi un proces complex. De asemenea nu se poate ști dacă porșiunea
de material suspusă analizei este reprezentativă pentru întregul material din care s-a luat. Prin
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
8
urmare, ne bazăm în mare măsuă pe o abordare statistică a prelevării, un procedeu de prelevare
concludent fiind dezvoltat pentru o situație particulară numai după efectuarea unui volum
considerabil de experimente. Chiar și atunci, metoda aleasă de luare a probei este una care pare să
dea răspunsul corect. Desigur, răspunsul exact se obține numai dacă tot materialul (populația) este
analizat sau testat, situașie, firește, imposibilă. Prin urmare statistica joacă un rol important în
stabilirea unui procedeu de prelevare.
Pentru elaborarea unei proceduri eficiente de prelevare trebuie să se țină seama de
următoarele aspecte:
proba luată trebuie să fie reprezentativă pentru volumul întregului material(populația);
trebuie determinată cantitatea deprobă ce urmeză să fie prlevată;
manipularea și păstrarea ulterioară a probei trebuie să fie corectă;
Procedura de prelevare este o succesiune de etape conform unei anumite specificații care să
ofere garanție că proba luată ulterior în analiză prezintă caracteristicile esențiale ale întregului
material(populație).
1.5.1.1 Prelevarea probelor de apă
Luarea probelor din lichide pure sau omogene este directă şi în mod uzual, se poate folosi orice
dispozitiv care nu distruge puritatea sau omogenitatea. Prelevarea probelor din amestecurile lichide
eterogene ridică unele probleme mai dificile. Procedeul întrebuinţat se selecţionează în funcţie de
amestecul supus analizei, dacă este o suspensie, o emulsie, o mixtură de faze lichide nemiscibile sau
un lichid conţinând reziduuri solide.
Când amestecul lichid este instabil (de exemplu o emulsie), dacă conţine componenţi volatili, sau
dacă conţine gaze dizolvate, intervin dificultăţi suplimentare [59]. În general, părţile alicote1 sunt
prelevate la întâmplare de la diferite adâncimi şi din toate locurile din proba de lichid. Acestea pot fi
analizate în mod separat sau pot fi combinate pentru a da o probă cu compoziţie, în mod static,
reprezentativă pentru proba originală. Amestecurile de lichide nemiscibile sunt destul de frecvente
în tehnică [60]. Cele mai cunoscute sunt amestecurile de ulei + apă şi benzine + apă. Deversările de
produse petroliere accidentale sunt evenimente foarte neplăcute pentru ecosisteme. Pentru aceste
amestecuri separarea fazelor, măsurarea raportului de amestecare şi apoi analiza cantitativă a
fracţiilor separate sunt metode uzuale în analiza instrumentală a lichidelor.
Condiţii generale de prelevare a probelor de apă:
Personal calificat;
Să cunoască locul de unde face recoltarea;
Să stabilească în mod judicios punctele de recoltare;
Recoltarea probelor de apă este o etapă deosebit de importantă în desfăşurarea procesului de
analiză fizico-chimică, bacteriologică sau biologică a apei, deoarece probele de apă trebuie să fie
reprezentative, nu trebuie să introducă erori în compoziţia şi calităţile apei datorită unei tehnici
defectuoase sau a unor condiţii incorecte de pregătire a materialului, cunoscut fiind faptul că erorile
datorate unei recoltări necorespunzătoare nu mai pot fi ulterior corectate.
Se recomandă ca prelevarea să fie executată de aceeaşi persoană care face şi analiza. La
recoltarea probelor de apă se vor avea în vedere următoarele condiţii:
Proba de apă să fie reprezentativă (compoziţia apei recoltate este identică cu cea a apei
din care s-a făcut recoltarea sau are aceeaşi compoziţie la locul şi momentul când s-a
făcut recoltarea);
Volumul probei de apă se stabileşte de la caz la caz;
1 alicotă – adjectiv feminin, termen matematic, din francezul aliquote;
parte alicotă = parte a unui tot, conţinută în el de un anumit număr întreg de ori;
alicuante – adjectiv, feminin, termen matematic, din francezul aliquante;
parte alicuantă = parte care nu intră de un număr exact de ori într-un tot;
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
9
Recipientul trebuie să fie confecţionat din materiale inerte. Flacoanele de sticlă
influenţează conţinutul de Na şi Si. Pentru determinarea acestor elemente, recoltarea se
va face în flacoane de polietilenă sau alt material plastic.
În timpul recoltării şi până la analiză probele vor fi conservate şi transportate
corespunzător.
Înainte ca un program de prelevare să fie realizat, un factor important îl reprezintă:
poziţionarea secţiunilor de prelevare;
frecvenţa recoltărilor;
procedurile de prelevare.
O atenţie trebuie să se acorde şi nivelului de detalii şi precizie:
încărcări de poluanţi
concentraţii maxime, minime
medii aritmetice
valori extreme
prelevare lunară, zilnică sau lunară
De mare importanţă este realizarea unei liste cu parametrii consideraţi a fi de interes, astfel
încât să fie desemnate tehnicile de prelevare, tipurile de sticle folosite, precum şi metodele de
conservare şi manevrare.
O atenţie deosebită trebuie, de asemenea acordată minimizării oricăror schimbări în ceea ce
priveşte concentraţia unor importanţi parametrii, schimbări ce pot surveni în timpul procesului de
prelevare propriu-zis, dar şi în perioada dintre prelevare şi cea de analiză a probei.
Identificarea locațiilor de prelevare
Identificarea locaţiilor pentru prelevare permite ca prelevarea comparativă să aibă loc tot
timpul. Punctele de prelevare pot fi identificate utilizând repere fixe, coordonate GPS sau staţii şi
număr de identificare al staţiei sau echipamentului. Acolo unde este posibil, punctul de prelevare ar
trebui să fie marcat în mod clar pentru a evita orice confuzie.
a) Prelevarea pe râuri
Procesul de prelevare pentru apele de suprafaţă poate fi unul periculos, motiv pentru care
prelevatorii trebuie instruiţi pentru asigurarea unor condiţii de siguranţă corespunzătoare. Pentru
anumite perioade ale anului, condiţiile generale de mediu într-o anumită regiune pot fi destul de
ostile. Prelevarea ar trebui mereu realizată de către 2 persoane care să lucreze împreună şi care să
aibă o instruire asemănătoare.
Atunci când probele necesită să fie luate prin intrarea în cursul de apă, trebuie să se ţină cont
de posibila prezenţă a nămolului fin, a nisipurilor mişcătoare, a gropilor adânci sau a curenţilor
rapizi. Un băţ ajutător sau un instrument similar de examinare joacă un rol important în asigurarea
siguranţei înaintării prin apă. În acest fel, prin cercetarea terenului, pot fi estimaţi curenţii şi
localizate gropile, eventualele ziduri, nămolul fin şi nisipurile mişcătoare. În cazul în care există
dubii ar trebui întins un cablu de siguranţă care ar trebui fixat de un obiect fix de pe ţărm sau mal
pentru sprijin.
Dacă circumstanţele impun ca procesul de prelevare să se desfăşoare în situri izolate şi în
vecinătatea unor ape adânci, de către o singură persoană, se recomandă să se poarte o vestă de
salvare, precum şi să se întrebuinţeze un sistem corespunzător de comunicare cu un punct central de
control.
Ar trebui să se ia în considerare că în multe râuri sau cursuri de apă există pericole
bacteriologice, virotice sau zoologice.
b) Prelevarea apelor industriale
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
10
În funcţie de obiectivele care trebuie atinse, reţeaua de prelevare poate fi reprezentată de o
singură probă sau de un complex de probe. De exemplu: probele luate dintr-o secţiune care aparţine
unui complex industrial pot include prelevări din:
priza de apă
puncte unde apa ar putea fi contaminată
gura de evacuare
zona de amestec din cursul de apă receptor.
Locul de recoltare poate fi diferit după modul de utilizare a apei şi scopul urmărit. Locul se alege după
o analiză amănunţită a condiţiilor care pot influenţa compoziţia probei de apă recoltată. Recoltarea se poate
face din:
rezervoare;
conducte;
instalaţii interioare;
de la puţurile de forare;
reţeaua de distribuţie pentru apa consumată de populaţie;
sorbul uzinei de apă pentru sursele de aprovizionare;
intrarea şi ieşirea din staţia de epurare (pentru eficienţa acesteia);
Tehnica recoltării probelor de apă
Datele analitice pot fi necesare pentru indicarea calităţii apei prin determinarea unor
parametrii cum ar fi concentraţia: mineralelor dizolvate, gazelor dizolvate, materiei organice
dizolvate şi a materiei în suspensie la un timp şi o locaţie specifică sau pe o perioadă de timp la o
locaţie specifică.
Cel mai bine ar fi ca măsurarea anumitor parametrii cum ar fi temperatura, gazele dizolvate şi
pH-ul să fie făcute dacă este posibil in situ, cu scopul măriri acurateţei rezultatelor. Câţiva
parametrii trebuie să fie consevaţi de variaţii, prin mijloace şi îin condiţii corespunzătoare, înainte
ca probele să fie transportate la laborator pentru analiză. Momentul şi frecvenţa recoltărilor vor fi stabilite în funcţie de variabilele luate în considerare:
calitatea apei;
regimul de distribuţie;
debitul sursei; ideal ar trebui luate din ape turbulente, bine amestecate şi unde este
posibil, pentru cursurile de apă liniştite, turbulenţa ar trebui indusă.
În momentul recoltării, flaconul se va clăti de 2-3 ori cu apa ce urmează să fie recoltată, apoi se
umple cu apa de analizat până la refuz, iar dopul se va fixa în aşa fel încât să nu rămână bule de aer
în interiorul vasului. Modul în care se face recoltarea este în funcţie de sursa de apă și este prezentat
în tabelul 3.
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
11
Tabel 3 Norme de recoltare a probelor de apă
Felul probei Locul recoltării Alte condiţii de recoltare
Apa de râu
Recoltarea se face din firul apei, unde
este cea mai mare adâncime, în amonte de
orice influenţă a vreunui efluent şi aval,
unde se realizează amestecul complet al
apei receptorului cu efluentul
Recoltarea se face fixând flaconul la un suport special care-i
conferă greutatea necesară pentru a pătrunde cu uşurinţă sub
nivelul apei
Probele se recoltează la adâncimi diferite, la 20-30 cm sub
suprafaţa apei.
Apă din lacuri,
acumulări, etc
Se aleg mai multe locuri de recoltare
evitând zone de intensă dezvoltare a
algelor
Probele se recoltează de la adâncimi diferite
Apă de izvor Se amenajează un punct de recoltare
(eventual bazin de acumulare)
Recoltarea se face cu precauţie pentru evitarea pierderii gazelor
dizolvate
Puţuri forate Se amenajează un robinet pe coloana
de refulare
Se recoltează după minimum 24 ore de pompare, urmărind să se
obţină pe cât posibil caracteristici constante
Apă tratată
(instalaţii pentru apa
potabilă)
Puncte fixe de control la intrarea şi
ieşirea din predecantor, decantoare, filtre,
staţii de dezinfectare.
Se recomandă automatizarea recoltărilor continue sau la
intervale stabilite
Ape reziduale
industriale
Se vor recolta probe unice, medii şi
medii proporţionale.
Din efluentul evacuat la canal sau intrat
în staţia de epurare;
Din efluentul tratat în staţii de epurare
în diferite trepte
Pentru probele unice se face o singură recoltare, fie din
efluentul general sau din efluenţii pe secţii pentru apele reziduale
industriale, fie din efluenţii parţiali ai unui sector sau ai unei
instituţii pentru apele fecaloide menajere.
Pentru probele medii se recoltează apa la intervale de 30-60
minute în cantităţi fixe, proporţional cu debitul efluentului şi se
amestecă toate într-o sticlă comună.
Pentru probele medii proporţionale, se recoltează probele de
apă la intervale de 30-60 minute în cantităţi variate, proporţional
cu debitul efluentului şi se amestecă toate într-o sticlă comună.
Recoltările se programează în funcţie de cronograma operaţiilor
tehnologice, de debitul de ape evacuat şi de compoziţia acestora
C2_C3_C4 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
12
Felul probei Locul recoltării Alte condiţii de recoltare
Ape reziduale
menajere şi orăşeneşti
Din reţeaua de distribuţie
Din reţeaua de canalizare
De la racordul de la reţeaua de
canalizare
Se programează în funcţie de variaţia orară şi zilnică a
consumului de apă, şi deci de gradul de solicitare a instalaţiilor de
canalizare;
Apa se recoltează după ce s-a curăţat robinetul cu un tampon
curat, atât pe dinafară cât şi pe dinăuntru şi apoi s-a lăsat să curgă
aproximativ 5 minute apa stagnată pe conductă;
Se recoltează probe unice, medii şi medii proporţionale;
Ape cu distribuţie
intermitentă
O probă se va recolta la primul jet de apă, pentru a avea prima
apă care circulă prin robinet şi a doua probă se va lua după două
ore de curgere continuă;
Fântâni
Din fântâni cu extragerea apei prin
pompare
Probele de apă se recoltează după o pompare de minimum 10
minute
Din fâtâni cu găleată Recoltarea se face introducându-se găleata la 10-30 cm sub
oglinda apei şi apoi se toarnă apă în flaconul de recoltare;
Cantitatea de apă recoltată depinde de analizele care trebuie efectuate, acestea variind între 500ml până la 20 litri. Pentru probele de apă din râuri, punctele de recoltare se stabilesc în funcţie de afluenţii acestora şi de punctele de evacuare a apelor reziduale în râuri (amonte
şi aval).Prelevarea din râuri
1. Alegerea sitului de prelevare
În ceea ce priveşte alegeea locului de unde să se realizeze prelevarea sunt importante două aspecte:
alegerea secţiunii de prelevare (locaţia secţiunii de recoltare din cadrul bazinului respectiv, a râului sau a cursului de apă)
identificarea locului exact al secţiunii de prelevare.
Scopul prelevării defineşte adesea cu precizie secţiunile de prelevare, dar uneori scopul conduce doar către o idee generală privind situl de
recoltare, ca şi în cazul caracterizării calităţii într-un bazin hidrografic. Importanţa amestecului
În situaţia în care efectele produse de un afluent sau un efluent asupra calităţii într-un anume punct al cursului de apă principal prezintă
importanţă, atunci este necesară stabilirea a cel puţin 2 secţiuni, una chiar în amonte de confluenţă, iar cealaltă suficient de mult în aval pentru a se
asigura că amestecul este complet.
Caracteristicile fizice ale canalelor cursurilor de apă controlează în mare măsură distanţele cerute pentru amestecul complet al efluenţilor cu
debitul cursului de apă.
Efluenţii se amestecă în 3 dimensiuni ale cursului de apă, şi anume:
pe verticală (din amonte spre aval)
pe lateral (de pe o parte pe cealaltă)
pe longitudine (nivelând concentraţia vârfurilor efluenţilor în albie datorită curgerii înspre aval)
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
13
În procesul de selectare a secţiunilor şi punctelor de prelevare, trebuie să se ia în
considerare distanţele de-a lungul cărora efluenţii se amestecă în aceste 3 dimensiuni. Acestea
pot fi influenţate de viteza apei. În studierea proceselor de amestecare pot fi utile tehnicile de
urmărire utilizând trasori coloraţi. De asemenea sunt importante şi măsurătorile privind
conductivitatea.
În majoritatea cursurilor de apă, efluenţii descărcaţi se amestecă pe verticală în mod
complet pe o distanţă de 1 Km. În mod normal, într-un curs de apă este necesar să existe un
punct de recoltare la maxim o adâncime, deşi stratificarea poate fi indusă în cursurile de apă cu
curgere lentă, prin efecte termale şi alte efecte ale densităţii. În aceste cazuri poate fi necesară
prelevarea la diferite adâncimi, ceea ce impune teste preliminare pentru a evalua gradul de
stratificare. Pentru a obţine probe reprezentative în lăţime un curs de apă ar trebui monitorizat în
2 sau mai multe puncte de-a lungul lăţimii, în secţiuni situate în aval de descărcările uni efluent
sau afluent.
2. Prelevare pentru determinarea suspensiilor solide
Solidele pot fi distribuite aleatoriu în cadrul adâncimii unui râu. Dacă este posibil, ar
trebui realizat amestecul adecvat prin întreţinerea corpurilor turbulente.
3. Timpul şi frecvenţa prelevărilor
În sistemul de râuri, variaţia regulată a ciclului în calitatea apei poate să apară cu o
periodicitate de o zi, o săptămână sau un an. Când apar aceste variaţii, perioada prelevărilor ar
trebui aleasă cu grijă, pentru evaluarea naturii acestor variaţii.
Tipuri de probe de apă
Probe instantanee(momentană, unică, punctuale): cotă parte prelevată aleator (în ceea ce
priveşte timpul şi locul) dint-o masă de apă:
Probele punctuale sunt prelevări distincte, de obicei colectate manual, dar care pot fi
colectate şi în mod automat de la suprafată, adâncimi diferite sau de fund.
Fiecare probă este în mod normal reprezentativă doar pentru calitatea apei la timpul şi
locul la care proba a fost luată. Prelevările automate sunt echivalentul a o serie de probe luate
într-un timp preselectat sau pentru un interval de bază.
Probele punctuale sunt recomandate în cazurile
în care debitul apei care trebuie prelevat nu este uniform;
dacă valorile parametrilor de interes nu sunt constanţi (indicatori instabii); ex:
concentraţia în gaze dizolvate, concentraţia în clor rezidual şi concentraţia în sulfuri
solubile.
dacă folosirea unor prelevări complexe vor da diferenţe ambigue între probele
individuale datorită reacţiilor între ele.
Probele punctuale sunt de asemenea utile în investigarea surselor posibile de poluare, sau
în supravegherea pentru extinderea acestora sau în cazul colectării de probe automate distincte,
în perioada din zi în care poluarea este prezentă.
În situaţia în care accesul la râu este uşor, probele sunt prelevate direct în recipientul
colector (sticlă) care este ulterior trimis la laborator. Această tehnică nu poate fi utilizată dacă
recipientele conţin soluţii de fixare. De cele mai multe ori, este suficientă recoltarea prin imersia
sub suprafaţa apei a unui recipient deschis la gură. Prelevarea se poate realiza prin scufunadre
manuală, cu ajutorul unei cozi sau prin coborârea pe o sfoară a recipientului.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
14
Probe periodice sunt amestecuri realizate continuu sau discontinuu în proporţii adecvate, a
două sau mai multe probe sau cote părţi de probe, din care se poate obţine valoarea medie a
caracteristicilor studiate:
a) Probe prelevate într-un intervale de timp fix (dependente de timp)
Pentru aceste probe se foloseşte un mecanism de cronometrare pentru a începe şi finaliza
prelevarea la intervale specifice de timp. Un procedeu obişnuit constă în pomparea probei într-o
perioadă fixă într-unul sau mai multe recipiente, fiecare având un volum determinat. Indicatorul
investigat poate condiţiona durata intervalului de timp. Parametrii care suferă modificări cu o
rată ridicată sau se degradează cu rapiditate vor avea nevoie de o prelevare la intervale scurte de
timp.
b) Probe prelevate cu volum constant (dependente de volum)
Aceste probe sunt prelevate atunci când variaţiile criteriilor de caliate ale apei şi ale
debitului efluentului sunt independente. Prelevarea nu ţine seama de timp pentru colectarea
volumului de probă stabilit.
c) Probe recoltate la intervale de timp fix (dependente de debit)
Aceste probe sunt deseori utilizate în situaţii în care sunt caracterizaţi efluenţii domestici
sau industriali. Există două tipuri:
dependente de debit, la intervale constante de timp fiind prelevate probe de diferite
volume ţinând cont de debit;
dependente de volum, unde pentru fiecare unitate de volum a debitului lichid este
prelevat un volum constant de probă, făcând abstracţie de timp.
Probe continue sunt de 2 feluri:
a) Probe prelevate continuu sub debit constant
Aceste probe conţin toţi constituientii prezenţi în timpul unei perioade de prelevare date,
dar în numeroase cazuri nu furnizează indicaţii despre variaţiile concentraţiei indicatorilor specifici
pentru respectivul interval de timp.
b) Probe prelevate continuu sub debit variabil
Pentru calitatea globală a apei sunt reprezentative probe proporţionale cu debitul. În cazul
în care debitul şi compoziţia variază simultan, o probă proporţională cu debitul permite
detectarea variaţiilor care nu sunt observabile prin intermediul probelor instantanee, cu condiţia
ca probele să rămână discrete şi prelevările să fie în număr suficient pentru a permite
diferenţierea modificărilor compoziţiei. În consecinţă, această metodă de prelevare este mai
precisă în apă curgătoare, când debitul şi concentraţia poluanţilor de analizat variază simultan în
mod semnificativ.
Probe prelevate în serie
probe de profil de adâncime (verticale)– acestea constau dintr-o serie de probe
recoltate de la adâncimi diferite, dintr-un corp de apă la o locaţie specifică;
probe de profil orizontal – sunt serii de probe prelevate la o adâncime dată a unei
mase de apă din locuri diferite.
Probe medii
Probele medii pot fi prelevate manual sau automat; oricare ar fi tipul de prelevare ales,
acestea depind de debit, volum, loc, timp.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
15
Probele prelevate continuu pot fi amestecate pentru a obţine probe medii. Probele medii
furnizează date despre compoziţia medie, de aceea, înainte de amestecarea probelor se verifică
dacă aceste date sunt reprezentative pentru ceea ce dorim să obţinem sau dacă indicatorul studiat
nu variază în mod semnificativ pe durata prelevării.
Prelevarea probelor medii este indicată atunci când valoarea limită fixă se corelează cu
calitatea medie a apei.
Probe compuse
Probele compuse pot fi obţinute manual sau automat, fără legătură cu tipul de probă (timp,
volum sau debit).
Probele prelevate în mod continuu pot fi însumate pentru a obţine probe compuse. Probele
compuse oferă date medii de compoziţie. În consecinţă, înaintea combinării probelor trebuie
verificat dacă astfel de date sunt dorite sau dacă parametrul de interes nu variază în mod
semnificativ de-a lungul perioadei de prelevare.
Tipuri de echipamente de prelevare
Recipientul de prelevare folosit pentru prelevarea si păstrarea probelor trebuie selectat
folosind următoarele criterii, în special când concentraţiile parametrilor sunt foarte mici (urme).
Reducerea contaminării probelor de apă cu materialul din care este confecţionat recipientul
sau capacul acestuia, de exemplu evitarea extracţiei constituienţilor anorganici din sticlă, a
compuşilor organici şi metalici din plastic şi din dopurile de plastic sau vinilin plasticat.
Posibilitatea de curăţare şi tratare a pereţilor recipientului, pentru reducerea suprefeţei de
contaminare prin urme de constituienţi cum ar fi metalele grele.
Inerţia chimică şi biologică a materialului din care este confecţionat recipientul, pentru
prevenirea reducerii reacţiilor dintre constituientii probei si recipient.
Reducerea erorilor prin absorbţia parametrilor în pereţii recipientului. Urmele de metal
sunt afectate în mod deosebit de acest efect, în timp ce alţi parametri, cum ar fi detergenţi,
pesticide şi fosfaţi nu pot fi afectaţi.
Rezistenţă la temperaturi extreme, rezistenţă mecanică,
Uşurinţa la închiderea etanşă şi la redeschidere
Dimensiune, formă.
Disponibilitate
Preţ
Reguli empirice care pot fi utilizate:
sticla recipientului prelevator să nu fie folosită;
să se prevină îngheţarea probei;
polietilena cu densitate ridicată este recomandată pentru indicatorii siliciu, sodiu,
alcalinitate totală, cloruri, conductivitate, pH, duritate;
Pentru parametrii cu sensibilitate ridicată la lumină (cum ar fi clorul rezidual) trebuie
folosite recipiente din sticlă opacă;
Recipienţii din sticlă sunt recomandaţi pentru majoritatea parametrilor organici, metale;
Se recomandă utilizarea oţelului inoxidabil pentru probele care au temperaturi scăzute
şi/sau presiuni ridicate sau pentru detectarea urmelor de substanţe organice.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
16
Pentru compuşii şi speciile biologice se recomandă flacoane de sticlă, iar pentru
radionuclizi recipiente din material plastic.
Echipamentele de prelevare cu garnitură din neopren şi valve cu ungere nu sunt
corespunzătoare prelevărilor destinate analizelor organice şi microbiologice
Dacă în teren este necesară filtrarea, se va transporta un echipament corespunzător ce va
include:
filtre încapsulate sau filtre disc cu pori de mărime dată (0,45µm);
siringi de volume cunoscute (ex. 50ml sau 100 ml) sau
filtre cu asamblare manuală.
În cazul în care probele sunt transportate la laborator, capacul trebuie să fie astfel realizat
încât să prevină pierderea prin scurgere sau contaminarea probei.
Tipuri specifice de recipienţi
Pentru alge – recipienţii trebuie să fie opaci, pentru a reduce sensibilitatea la lumină
Pentru CBO5 – recipienţii de prelevare trebuie să fie cu capac, astfel încât să fie redusă
ocluzia aerului.
Parametrii organici – recipienţii de prelevare trebuie să fie din sticlă, cu dop din sticlă sau
PTFE
Parametrii microbiologici – recipienţii de prelevare trebuie să reziste la temperaturile înalte
din timpul sterilizării. De asemenea, pe perioada sterilizării, înmagazinării, materialele nu
trebuie să producă un chimism care să inhibe sau să favorizeze creşterea microbiologică.
Recipienţii trebuie să fie din sticlă de bună calitate sau din material plastic şi libere de
substanţe toxice. De obicei un volum de peste 300 ml este de ajuns pentru scopul propus.
Sticla trebuie să aibă capac cu filet sau dop de sticlă.
Echipamente pentru prelevări punctuale (instantanee)
Echipamentul cel mai simplu pentru a preleva probe la suprafaţă constă dintr-un păhărel
sau un flacon cu gâtul larg scufundat în masa apei şi scos după umplere.
In practică, se scufundă în masa apei un flacon închis. La o anumită adâncime determinată,
se scoate dopul, flaconul se umple după care este ridicat la suprafaţă. Trebuie luată în
consideraţie acţiunea aerului sau a altor gaze, deoarece ea poate altera indicatorii studiaţi (de
exemplu concentraţia oxigenului dizolvat). Există flacoane speciale de prelevare care permit
evitarea acestor probleme (de exemplu flacoane cu evacuare).
Un cilindru gradat de sticlă, de material plastic sau de oţel inoxidabil, deschis lla ambele
extremităţi, poate fi scufundat în masa de apă stratificată, pentru a obţine profilul vertical al
masei de apă. După prelevare, cilindrul este închis la cele două extremităţi şi apoi readus la
suprafaţă (flaconul de prelevare este acţionat de la distanţă).
Conducte de prelevare:
Conductele de prelevare sunt utilizate în general în timpul prelevărilor automate pentru a
aduce probele în mod continuu la analizoare sau înregistratoare. În perioada de tranzit se poate
considera proba ca fiind păstrată într-un recipient cu aceeaşi compoziţie ca şi conducta.
Recomandarea privind alegerea materialului pentru recipient trebuie aplicată şi conductelor de
prelevare.
Echipament pentru prelevări automate
Sunt disponibile 2 tipuri principale de prelevatoare automate:
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
17
Dependențe de timp
Dependențe de volum.
Cele dependente de timp recoltează probe distincte, compuse sau continue dar nu ia în
considerare variaţiile de debit, în timp ce prelevatoarele dependente de volum recoltează aceste
tipuri de probe dar iau în considerare variaţiile de debit. Alegerea va depinde de scopul pentru
care această prelevare va fi utilizată.
În prezent există prelevatoare automate sofisticate, instantanee, care distribuie probele în
recipiente din materiale diferite şi cu soluţii de conservare diferite. Caracteristicile necesare
pentru prelevatoarele automate includ:
dispozitive brute cu un număr redus de componente în special electrice;
un număr redus de componente scufundate în apă;
rezistenţă la apă şi coroziune;
formă simplă, uşor de întreţinut şi utilizat;
recipientul de prelevare să fie uşor de detaşat, curăţat şi reataşat.
Echipament pentru prelevări microbiologice
Toate aparatele folosite trebuie să poată fi sterilizate şi trebuie să nu introducă noi
microorganisme. În timpul sterilizării sau păstrării probelor , materialele nu trebuie nici să
producă, nici să elibereze substanţe chimi ce toxice sau de natură să inhibe activitatea
microorganismelor sau să stimuleze creşterea lor. Recipientele trebuie să rămână sigilate până la
deschiderea lor în laborator şi să fie protejate.
Se recomandă utilizarea flacoanelor de prelevare de sticlă sau de material plastic de calitate
bună, care să nu conţină nici o substanţă toxică, etanşe la orice contaminări exterioare. Pentru
aplicaţiile de rutină este suficient ca volumul probei să fie de cca 300 ml. Flacoanele trebuie să
aibă dopuri şlefuite de sticlă sau o căptuşeală fixată ca o glugă de cauciuc siliconic, capabil să
reziste la sterilizări repetate la 160°C.
Echipamente de prelevare pentru analize fizico-chimice
Pentru analizele specificate şi pentru repetări trebuie prelevat un volum suficient de probă.
Probele cu volum prea mic riscă să nu fie reprezentative şi de asemenea apare posibilitatea
basorbţiei din cauza valorii relativ scăzute a raportului volum/suprafaţă. O prelevare eficientă
trebuie să aibă în mod normal următoarele caracteristici:
a) timpul de contact cu proba să fie cât mai scurt posibil;
b) utilizarea materialelor care nu induc contaminare;
c) o construcţie simplă care să permită o spălare uşoară: suprafeţe drepte, fără elemente (de
ex. Coturi) care să perturbe curgerea, de asemenea cât mai puţin posibil de robinete sau
vase. Este recomandabilă verificarea sistemului de prelevare pentru a se evita
introducerea unor erori.
d) Structura să fie adecvată tipului de probă de analizat (chimică, biologică sau
microbiologică).
Echipamente de prelevare pentru analize de gaze dizolvate (şi materiale volatile)
Prelevarea probelor destinate determinării gazelor dizolvate se face cu ajutorul dispozitivelor
în care pătrunderea probei se efectuează prin deplasarea apei şi nu a aerului.
Dacă prelevarea probelor pentru determinarea gazului dizolvat se face prin pompare, trebuie
să se pompeze apa la o anumită presiune, nesemnificativ inferioară presiunii atmosferice.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
18
Trebuie ca proba să se pompeze direct în flaconul de păstrare sau de analiză şi să fie lăsată să se
scurgă o cantitate de apă cel puţin egală cu de trei ori volumul flaconului înainte de a începe
analiza sau de a închide flaconul.
Dacă se admit rezultate aproximative, probele destinate determinării oxigenului pot fi
prelevate cu ajutorul unui flacon sau păhărel. Eroarea introdusă în determinare în urma
contactului între probă şi aer variază cu gradul de saturaţie cu gaz al apei.
Când probele sunt prelevate într-un flacon, prin intermediul unui robinet sau prin pompare, se
recomandă utilizarea unui tub flexibil, inert care să pătrundă până la fundul flaconului pentru ca
deplasarea lichidului în flacon să se efectueze de jos în sus şi pentru ca aerarea să fie minimă.
Prelevarea probelor destinate determinării oxigenului dizolvat plecând de la o masă de apă
îngheţată la suprafaţă trebuie efectuată cu multă precauţie pentru a se evita contaminarea cu aer.
Pregătirea materialului pentru recoltare:
Recoltarea apei pentru analiza fizico-chimică se face în flacoane de sticlă sau polietilenă
prevăzute cu dop rodat sau închise ermetic. Vasele de recoltare trebuie spălate foarte bine pentru
a îndepărta orice urmă de substanţe organice sau alte impurităţi care ar putea denatura
compoziţia probei.
Spălarea se face cu amestec sulfocromic şi detergenţi, apoi se clătesc foarte bine cu apă de la
robinet, cu apă distilată şi bidistilată şi în final se usucă.
Volumul echipamentului de prelevare trebuie să fie suficient pentru analizele cerute şi pentru
orice repetare a analizei. Folosirea volumelor de probe foarte mici pot cauza
nereprezentativitatea probelor prelevate. În plus, probele mai mici sunt afectate de absorbţia
datorată ratei volumului/suprafeţei mici.
Criteriile generale pe care trebuie să le îndeplinească probele efective sunt:
reducerea timpului de contact dintre probă şi recipientul de prelevare;
folosirea de materiale care să nu permită apariţia contaminărilor;
recipientul să aibă o formă simplă, uşor de curăţat;
recipientul să fie potrivit scopului pentru cerinţele prelevării propuse.
Evitarea contaminării
Evitarea contaminării în timpul prelevării este esenţială. Trebuie avut în vedere
următoareleposibile surse de contaminare iar unde este necesar trebuie aplicat un control al
acestora.
Surse de contaminare
Sursele de contaminare sunt variate şi multiple, incluzând următoarele:
reziduurile de la prelevările anterioare care rămân în recipientele de prelevare, precum şi
pe pâlnii, palete, spatule şi alte echipamente;
contaminarea la locul prelevării în timpul efectuării acesteia;
apele reziduale pe frânghii, lanţuri şi alte echipamente de acest tip;
contaminarea pâlniilor de la probele conservate;
contaminarea cu praf sau apă a dopurilor recipientelor;
contaminarea recipientului prin intermediul siringilor şi filtrelor;
contaminarea prin mâini, degete, mănuşi şi prin manipulare în general.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
19
Controlul contaminării
Trebuie aplicate una sau mai multe din măsurile următoare:
spălarea în întregime a echipamentului;
evitarea disturbării locului de prelevare
curăţarea după prelevare şi înaintea înmagazinării a frânghiilor, lanţurilor şi a altor
asemenea echipamente;
spălarea pâlniilor după fiecare utilizare;
spălarea capacelor astfel încât să se evite contaminarea;
spălarea filtrelor după utilizare.
Trebuie evitată atingerea probei cu degetele, mâna sau mănuşile. Acest lucru este important
mai ales în cadrul probelor microbiologice, unde orice contact cu recipientul este interzis.
În toate cazurile, dacă se observă o contaminare, cunoscută sau susceptibilă că ar fi avut
loc prin oricare din mijloacele mai sus enunţate, proba trebuie eliminată şi procedura de
prelevare repatată.
Clătirea echipamentului
Daca nu se prelevează direct în recipientele de laborator, echipamentul de prelevare trebuie
clătit cu probă. În acest caz se prelevează suficientă probă din corpul de apă pentru a asigura o
clătire puternică a echipamentului de prelevare. În cazul utilizării unei frânghi, conţinutul cănii
trebuie vărsat peste ultimul metru din lungimea acesteia (inclusiv lanţul dacă există), pentru
aspăla urmele probelor anterioare. Prin scuturarea frânghiei, trebuie eliminat cât mai mult din
lichidul în exces iar această parte a frânghiei trebuie păstrată necontaminată, de exemplu prin
contactul cu cu solul. În mod similar este necesară spălarea capătului băţului de prelevare dacă a
fost utilizat.
Dacă instrucţiunile laboratorului cer ca recipientele de prelevare să fie clătite, trebuie
îndepărtate dopurile înainte de această operaţie iar acestea trebuie stocate astfel încât interiorul
recipienţilor să nu fie contaminat. Apoi trebuie umplut fiecare recipient după care lichidul de
clătire trebuie aruncat. Capacul se va pune numai în cazul în care se poate produce contaminarea
prin intermediul aerului. Apa de clătire trebuie îndepărtată în aval de situl de prelevare, astfei
încât acesta să nu se contamineze. Îndepărtarea acestei ape de clătire sau excesul unei probe nu
trebuie să constiuie o sursă de poluare.
Prelevarea indirectă prin utilizarea bidonului.
În timpul întregii proceduri, prelevatorul trebuie să folosească mănuşi de unică folosinţă, atât
pentru protecţia sa cât şi pentru a preveni contaminarea probei. Manuşile nu trebuie să conţină
pudră, cum ar fi talcul, deoarece acesta poate duce la contaminări semnificative (contaminare cu
Zn). Nu este recomandată recoltarea unei cantităţi mari de lichid de la suprafaţă şi trebuie evitat
orice material plutitor. Bidonul de prelevare nu trebuie să atingă fundul apei, iar recuperarea
acestuia trebuie să se realizeze fără contaminare. După prelevarea probei, aceasta se toarnă cu
atenţie în recipientul dorit, fie direct, fie utilizând o pâlnie. Dacă se utilizează conservanţi, atunci
trebuie verificat ca scurgerile din recipient să nu afecteze cursul de apă. Apoi recipienşii trebuie
astupaţi.
Prelevarea directă.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
20
Acest tip de prelevare are cel mai scăzut grad de contaminare, asigurând în acelasi timp şi o
reprezentativitate maximă aprobei. Trebuie avut grijă să nu se utilizeze recipienţi cu conservanţi.
Acest tip de prelevare trebuie utilizat doar atunci când nu prezintă riscuri iar utilizarea mănuşilor
de unică folosinţă este obligatorie. După ce a intrat în apă prelevatorul, trebuie să se orienteze cu
faţa spre amonte. În continuare se îndepărtează capacul recipientului şi se reţine într-o mână. Cu
cealaltă mână se introduce gâtul recipientului sub apă astfel încât acesta să fie subimers, după
care se ridică puţin astfel încât să se orienteze spre suprafată şi spre curentul apei. Recipientul se
lasă să se umple cât este necesar, de preferabil, în totalitate, pentru a elimina aerul deoarece
acesta poate duce la degradarea probei. Ţn unele cazuri însă acest lucru nu este este preferabil, ca
de exemplu la analiza substanţelor petroliere, deoarece pentru determinarea acestora este
necesară introducerea suplimentară în probă a unor solvenţi. Ţn aceste cazuri se recomandă o
umplere a recipientului doar până la gât. În apel stătătoare recipientul se îndepărtează printr-o
mişcare spre înainte. Când recipientul este plin, se scoate din apă şi se închide.
Prelevarea directă a stratelor de la suprafaţa apei sau a peliculelor de apă
Prelevatorul trebuie să se orienteze cu faţa spre amonte, iar recipientul trebuie plasat orizontal
faţă de suprafaţa apei şi scufundat încet, astfel încât gura acestuia să fie pe jumătate în apă.
Astfel recipientul va conţine o proporţie de apă de suprafaţă. În apele stătătoare, ca şi în cele
curgătoare recipientul trebuie scos din apă înainte de deplasarea stratului superior de apă recoltat.
Prelevarea prin mărirea volumului probei
În condiţiile unui debit scăzut sau în locuri unde sursa de apă se află în zone cu acces dificil,
se pot preleva volume mai mici în recipientul de prelevare, având grijă ca acestea să nu fie
contaminate. Aceste probe mai mici trebuie ulterior introduse într-un recipient mai mare, având
grijă ca transferul să se facă uniform.
Conservarea probelor de apă
Un alt aspect important al procesului de recoltare este grija pentru conservarea probelor
pentru analiză, deoarece analiza apei are o valoare limitată dacă probele au suferit modificări
fizico-chimice sau biologice în timpul, transportului sau păstrării.
În general este indicat să treacă un timp foarte scurt – de maxim 4 ore – între recoltare şi
analiza probelor de apă.
Schimbările de temperatură şi presiune pot avea ca rezultat pierderea unor substanţe în stare
gazoasă (O2, CO2, H2S, Cl2, CH4), fapt pentru care este recomandat ca determinările de gaze să
se facă la locul de recoltare sau să se fixeze, tratându-se cu diverşi reactivi, astfel:
pentru fixarea oxigenului dizolvat se adaugă 2 ml clorură manganoasă 50% şi 2 ml
amestec de KI 15% şi NaOH 35 % pentru 200 ml apă;
pentru hidrogenul sulfurat se adaugă 2 ml acetat de cadmiu, sau de zinc 5%, pentru 200
ml apă;
pentru conservarea formelor de azot şi a substanţelor organice în genere (activitatea
microbiană poate schimba balanţa amoniac-nitriţi-nitaţi, sau poate descreşte conţinutul în
compuşi organici care se degradează rapid), se recoltează apa separat în flacoane, în care s-
au introdus 2 ml H2SO4 1:3 pentru un litru de apă (înainte de a fi analizată proba de apă se
neutralizează);
pentru conservarea fenolilor se adaugă 0,5g NaOH, pentru 1 litru de apă;
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
21
pentru ionii metalelor grele, se recomandă acidifierea probelor la pH în jur de 3,5 care are
ca scop împiedecarea precipitării şi a reţinerii acestor ioni pe pereţii vasului în care se face
recoltarea.
Activitatea microbiană poate schimba balanţa amoniac-nitriţi-nitaţi, sau poate descreşte
conţinutul în compuşi organici care se degradează rapid; de aceea pentru conservarea formelor
de azot şi a substanţelor organice în genere, se recoltează apa separat în flacoane, în care s-au
introdus 2 ml H2SO4 1:3, pentru fiecare 1 litru de apă (înainte de a fi analizată proba de apă se
neutralizează); pentru conservarea fenolilor se adaugă 0,5g NaOH, pentru 1 litru de apă;
Pentru ionii metalelor grele, se recomandă acidifierea probelor la pH în jur de 3,5, care are ca
scop împiedecarea precipitării şi a reţinerii acestor ioni de pe pereţii vasului în care se face
recoltarea.
Probele conservate trebuie ţinute la temperatura de 6-10C şi luate în lucru după cum
urmează:
pentru apele curate, analizele se fac până la cel mult 72 ore din momentul recoltării;
pentru apele cu poluare medie, până la 48 ore din momentul recoltării;
pentru apele poluate, până la 12 ore din momentul recoltării probei;
Utilizarea conservanţilor în procesul de prelevare
Unele recipiente pot fi pregătite în laborator prin adăugarea unor cantităţi mici de conservanţi
(soluţii de fixare). O altă modalitate în acest scop poate fi fixarea probelor cu mici cantităţi de
conservanţi stocaţi şi transportaţi pe teren în recipiente speciale. În ambele situaţii, prelevatorul
trebuie să cunoască conservanţii pe care îi utilizează, precum şi riscul acestora, recipinetele
trebuind să fie marcate cu semne corespunzătoare de prevenire, iar prelevatorul să poarte
îmbrăcăminte de protecţie adecvată.
Apele, în principal cele de suprafaţă şi apele uzate, sunt susceptibile a suferi schimbări mai
mult sau mai puţin importante datorită reacţiilor fizice, chimice şi biologice care se pot produce
in timpul scurs de la prelevare până la analiză. Dacă în timpul transportului sau păstrării probelor
în laborator nu sunt luate măsuri de siguranţă potrivite, natura şi măsura acestor reacţii pot duce
la diferenţe între concentraţiile determinate şi cele de la începutul prelevării.
Cauzele unor asemenea diferenţe sunt numeroase. Printre ele se numără:
Bacteriile şi algele care pot consuma anumiţi constituienţi ai probei. De asemenea, acestea
pot modifica natura constituienţilor producând constituienţi noi. Activitatea biologică
afectează de exemplu conţinutul în oxigen dizolvat, dioxid de carbon, compuşi cu azot,
fosfor şi uneori silicaţi.
Anumiţi compuşi pot fi oxidaţi de oxigenul dizolvat din probă, cum este de exemplu cazul
compuşilor organici, a sărurilor de fier (II) şi a sulfurilor
Anumite substanţe pot precipita (carbonatul de calciu, compuşii metalici – hidroxidul de
aluminiu), sau se pot pierde în fază gazoasă (cianurile).
pH-ul, conductivitatea şi conţinutul de dioxid de carbon pot fi influenţate prin absorbţia de
CO2 din aer.
Metalele dizolvate în stare coloidală precum şi anumiţi compuşi organici pot fi adsorbiţi
sau absorbiţi în mod ireversibil la suprafaţa recipientelor probelor sau materialelor solide
din probă.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
22
Extensia acestor recţii este funcţie de: natura chimică şi biologică a probei, temperatură,
expunerea la lumină, natura recipientului în care este păstrată, timpul scurs dintre prelevare şi
analiză precum şi condiţiile de transport.
Datorită variaţiilor funcţie de tipul probei, este imposibil de stabilit reguri invariabile de
păstrare şi manipulare a probelor. Stocarea probelor pentru perioade mai lungi este posibilă doar
pentru un număr limitat de parametrii şi cea mai bună recomandare ar fi ca analiza parametrilor
să se facă in situ, dacă este posibil, sau imediat după prelevarea probelor. Totuşi, în fiecare caz
metoda de conservare şi stocare trebuie să fie compatibilă cu tehnicile analitice folosite. Cele mai
utilizate metode de asigurare a integrităîii parametrilor sunt descrise mai jos:
Umplerea recipientelor
În cazul probelor pentru determinarea parametrilor fizico-chimici, o simplă precauţie este
umplerea totală a recipientului cu probă şi acoperirea cu dop astfel încât dă fie împiedecat
contactul cu aerul. Aceasta va limita interacţiunea cu gazul şi agitaţia în timpul transportului,
minimizând modificările în conţinutul de CO2 şi implicit variaţiile pH-ului. Totodată este
impiedecată precipitarea hidrocarburilor ca şi a carburilor insolubile şi oxidarea sărurilor de fier.
Astfel, se va reduce variaţia culorii şi turbidităţii. Recipientele de probe, a căror conţinut va fi
îngjeţat, nu trebuie complet umplute.
Pregătirea materialului pentru recoltare:
Recoltarea apei pentru analiza fizico-chimică se face în flacoane de sticlă sau polietilenă
prevăzute cu dop rodat sau închise ermetic. Vasele de recoltare trebuie spălate foarte bine pentru
a îndepărta orice urmă de substanţe organice sau alte impurităţi care ar putea denatura
compoziţia probei.
Spălarea se face cu amestec sulfocromic şi detergenţi, apoi se clătesc foarte bine cu apă de la
robinet, cu apă distilată şi bidistilată şi în final se usucă.
1) Probe de analize chimice.
Pentru analizele de componenţi chimici din apele de suprafaţă sau apele reziduale, se practică
de obicei curăţirea perfectă a noilor recipienţi, pentru a minimiza posibila contaminare a
probelor. Tipul recipientului utilizat şi materialul recipientului variază în funcţie de parametrii ce
urmează a fi analizaţi.
În general, recipienţii din sticlă neutilizaţi încă, trebuie clătiţi cu apă care conţine detergent
pentru a îndepărta praful şi materialul de împachetare, după care trebuie clătite cu cu apă distilată
sau deionizată. Pentru analiza urmelor de parametrii generali, recipienţii trebuie umpluţi cu
soluţie de acid azotic sau clorhidric şi lăsaţi aşa cel puţin o zi şi apoi clătiţi cu apă distilată sau
deionizată.
Pentru determinarea fosfaţilor, siliciului şi a agenţilor surfactanţi, nu trebuie utilizat detergent
pentru curăţarea recipientelor de recoltare. Pentru analiza de urme de material organic este
necesar o pretratare a recipienţilor, iar probele de referinţă trebuie pregătire conform
Standardelor Internaţionale pentru acest gen de analize.
2) Probe pentru determinarea pesticidelor si reziduurilor acestora.
În general, recipientele trebuie să fie de sticlă, deoarece plasticul, exceptând
politetrafluoretilena (PTFE) poate să introducă contaminare care poate fi semnificativă la
concentraţia de interes. Toate recipientele trebuie curăţate cu apă şi detergent, clătite cu apă
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
23
distilată, introduse în cuptor, uscate la 105C timp de 2 ore, răcite şi clătite cu solventul de
extracţie utilizat la analize. În final, recipientul trebuie uscat într-un curent de aer purificat sau de
azot. În plus pentru recipientele care au fost folosite trebuie executată o extracţie cu acetonă timp
de 12 ore, urmată de clătire cu hexan şi uscare după procedeul descris mai sus.
3) Probe pentru analize microbiologice.
Recipientele trebuie să reziste la o temperatura de 175C timp de o oră şi nu trebuie să
producă sau să elimine la această temperatură compuşi chimici, care ar putea inhiba sau accelera
creşterea microbiologică. Când se utilizează o temperatura de sterilizare mai joasă, se pot folosi
recipiente din policarbonat şi polipropilenă termorezistentă. De asemenea, capacele sau
dispozitivele de închidere trebuie să reziste la acelaşi tip de sterilizare ca şi recipientele.
Recipientele trebuie să fie curăţate de componente toxice, alcaline şi acide.
4) Răcirea sau îngheţarea probelor.
Odată ce proba a fost prelevată, aceasta trebuie păstrată la o temperatură mai scăzută decât cea
din momentul recopltării. În general, recipientele trebuie umplute aproape în întregime, dar nu de
tot. Totuşi, în anumite situaţii recipientele trebuie complet umplute. Răcirea şi îngheţarea
probelor este cu adevărat eficientă numai dacă de aplică imediat după recoltarea probelor.
Răcirea simplă (utilizând pachete de gheaţă în cutii de răcire sau în refrigeratoare) între 2-5C şi
stocarea probelor la întuneric, sunt de cele mai multe ori suficiente pentru păstrarea probei în
timpul transportului la laborator şi pentru o perioadă de timp până la naliza lor. În general,
îngheţarea permite o creştere a perioadei de stocare. Totuşi acest procedeu de îngheţare trebuia
făcut cu atenţie pentru ca proba să fie readusă în condiţiile de echilibru iniţiale după dezgheţare.
În acest caz se recomandă utilizarea recipientelor de plastic (PVC). Recipientele de sticlă nu
rezistă la îngheţare. Probele pentru analize microbiologice şi determinarea CBO-ului nu trebuie
îngheţate.
5) Filtrarea probelor.
Materia în suspensie, sedimetele, algele şi alte microorganisme pot fi îndepărtate fie pe timpul
prelevării probelor, fie după prelevare, prin filtrarea probei, de obicei printr-un filtru membrană.
Filtrarea nu poate fi aplicată dacă filtrul poate să reţină unul sau mai mulţi componenţi ce
urmează a fi analizaţi. Totodată, este esenţial ca filtrul folosit să nu fie o sursă de contaminare,
motiv pentru care trebuie bine curăţat înainte de folosire, în aşa fel încât să nu afecteze metoda
finală de analiză. Membranele trebuie utilizate cu precauţie deoarece metalele grele şi unele
materii organice pot fi adsorbite la suprafaţa acestora, iar compuţii solubili din membrane pot
ajunge în probă. Filtrarea este utilă pentru determinarea totală a metalelor sau pentru metale în
formă solubilă şi înainte de îngheţare pentru analiza amoniului, azotiţilor şi azotaţilor.
6) Adăugarea conservanţilor.
Cei mai utilizaţi compuşi chimici sunt:
Acizi
Soluţii bazice
Biocide
Reactivi particulari pentru conservarea specifică a anumitor constituienţi. De exemplu
determinările de oxigen dizolvat, cianurile totale şi sulfaţii necesită fixarea probei în
mometul prelevării.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
24
Atenţie: nu se mai acceptă utilizarea compuşilor cu mercur pentru conservarea
probelor.
De asemena, trebuie avut în vedere că anumiţi conservanţi (de ex acizi, cloroform) trebuie
utilizaţi cu precauţie deoarece prezintă anumite riscuri.
Conservanţii utilizati nu trebuie să interfereze cu determinarea niciunui parametru de măsurat.
Orice diluţie a probei cu conservant trebuie luată în considerare la calculul rezultatelor analitice.
Este preferabil ca adiţia conservanţilor să se facă sub forma unor soluţii concentrate pentru a fi
necesare volume cât mai mici.
În toate cazurile nu trebuie să existe diferenţe semnificative între rezultatele unei analize
imediate a probei şi rezultatele obţinute după conservarea probei.
7) Durata şi condiţiile de conservare.
Este imposibil să se stabilească reguli absolute pentru conservare. Durata de conservare,
natura recipientului şi eficienţa procesului de conservare depind nu numai de parametrii de
analizat şi de concentraţia acestora dar şi de natura probei. Recipientele în care sunt depozitate
probele ar trebui marcate într-o manieră clară şi durabilă pentru a permite identificarea fără
ambiguitate a acestora în laborator. Este important să se noteze numeroase detalii, care vor
permite o interpretare corectă a informaţiei obţinute (originea probei, tipul probei, data şi ora
colectării probei, numele probei, numărul de recipiente umplute, conservanţi adăugaţi, etc).
Probele conservate trebuie ţinute la temperatura de 6°-10° şi trebuie luate în lucru astfel:
pentru apele curate, analizele se fac până la cel mult 72 ore din momentul recoltării
pentru apele cu poluare medie, până la 48 de ore din momentul recoltării;
pentru apele poluate, până la 12 ore din momentul recoltării probei.Transportul probelor
de apǎ
Recipientele care conţin probele trebuie sigilate şi protejate în aşa fel încât să nu se
deterioreze sau să se piardă din conţinutul lor în timpul transportului. În timpul transportului,
probele trebuie ţinute la rece pe cât posibil şi protejate de lumină, introducând probele într-un
recipient impermeabil dacă este posibil.
Flacoanele cu probele de apă vor fi transportate în ambalaj izoterm care să le ferească de
loviri.
Probele vor fi însoţite de o fişă de recoltare care trebuie să cuprindă:
- informaţii generale:
numele şi prenumele persoanei care a făcut recoltarea;
localitatea şi denumirea sursei de apă;
folosinţa apei
data, ora şi locul unde s-a făcut recoltarea;
scopul analizei;
- pentru apa recoltată din fântâni;
caracterul fântânii (publice, particulare, dacă deserveşte una sau mai multe gospodării);
adâncimea până la oglinda apei şi grosimea stratului de apă până la fundul fântânii;
felul construcţiei şi starea pereţilor fântânii;
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
25
dispozitivul de scoatere al apei (cumpănă, roată, pompă, etc.);
distanţa faţă de sursele de impurificare posibile (grajduri, latrine, depozite de gunoi, etc) şi
cum este amplasată fântâna faţă de sursele de impurificare (amonte sau aval);
dacă apa se tulbură după ploi;
- pentru apa de suprafaţă:
distanţa de la mal până la locul unde s-a luat proba;
adâncimea apei;
natura geologică a terenului
condiţiile meteorologice în momentul recoltării şi cu 5 zile înainte;
dacă locul recoltării este în amonte sau în aval de punctul de deversare a vreunui efluent;
- pentru apele reziduale
se va specifica felul probei (unică, medie sau medie proporţională);
la denumirea locului de recoltare se va indica întreprinderea, secţia, efluentul (general,
parţial), teritoriul tributar canalizării.
1.5.1.2 Prelevarea probelor de sol
O procedură de prelevare a probelor de sol poate implica mai multe etape înaintea analizării
materialului. Se dau mai jos diferitele unități în care poate avea loc prelevarea și deci care pot
face parte dintr-o procedură de prelevare:
unitatea de prelevare,
incrementul,
proba brută,
sub-proba,
proba de analizat.
Solul poate fi considerat ca o unitate de prelevare. Proba luată de la o anumită adâncime sau
dintr-un anumit sector se numește increment și combinarea incremetelor formează proba brută.
(De cele mai multe ori se preferă în cazul solurilor prelevarea la adâncimi constante pentru
obținerea unai probe brute. Cu cât sectorul de prelevare are sectorul mai mare cu atât diferențele
dintre caracteristicile solurilor prelevate în diverse puncte sunt mai mari.) Aceasta poate fi mult
prea mare pentru a fi supusă analizei, caz în care este supusă subîmpărțirii pentr a obține o sub-
probă. Sub-proba destinată analizei este omogenizată de analist înainte de se lua proba de
analizat.
Deoarece solul reprezintă o colectivitate, pentru caracterizarea lui se face analiza probelor
statistice care sunt constituite dintr-un număr limitat de unități statistice alese arbitrar din
totalitatea de unități statistice ce alcătuiesc solul.
Se admite că media aritmetică a unei probe statistice xmediu nu se abate prea mult de la
valoarea reală a probei.
Tehnica recoltării probelor de sol presupune în primă fază împărțirea terenului de cercetat în
sectoare omogene, adică probele de sol prelevate să fie în acelați volum, să aparțină aceluiași
orizont de sol, iar în plan orizontal să reprezinte suprafețe omogene în ceea ce privește tipul de
sol.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
26
Avem de-a face cu o probă statistică atunci când numărul de probe de sol individual care vor
fi analizate în mod individual sau care vor fi amestecate într-o probă de sol compusă va fi aleasă
ținându-se seama de variabilitatea terenului și de precizia urmărită în cercetare.
Probele de sol recoltate(prelevate) nu se analizează în laborator în mod direct ci sunt
fracționate în subprobe de sol.
Erorile la recoltare pot fi date de :
procesele pedogenetice;
activitățile umane;
microrelief, neuniformitatea infiltrației precipitațiilor atmosferice în sol;
neuniformitatea reliefului vegetal;
variația densității rădăcinilor în cadrul aceluiași strat de sol;
varietatea culturilor.
Tehnica recoltării și pregătirii probelor de sol
Prelevarea probelor de sol din startul superficial sau pe orizonturi genetice din profile d esol
deschise se face utilizând cazmale, șpacluri, lopeți, de la stratul(profilu) de sol inferior la profilul
de sol superior.
Prelevarea probelor de sol fără prealabilă deschidere de profil și din orizonturi mai adânci se
realizează cu ajutorul sondelor. Probele de sol se ridică din fiecare orizont și suborizont în parte;
din cele groase se iau 2-3 probe, iar din orizonturile scurte se ia o probă centrală. Nu se iau probe
de sol la limita de separare a două orizonturi.
Probele de sol care se prelevază pentru analize chimice se iau pe o grosime de 5-10 cmniar
pentru suprafețele arate se ia o singură probă de sol.
Fiecare probă de sol trebuie sa cântărească în jur de 1-2 Kg.
Materialul recoltat se trece pe o hârtie mai rezistentă și se omogenizeză bine, se îndepărtează
bolovanii și resturile vegetale. Apoi fiecare probă este pusă într-o pungă de hârtie sau plastic,
numerotate și inscripționate specific. Se transportă cât mai rapid la laboratoarele de analiză în
lăzi sau cutii.
Ajunse în laborator probele de sol trebuie înregistrate dându-li-se numărul de ordine curent.
Se notează de asemenea caracteristicile probelor de sol.
Pregătirea prealabilă în vederea utilizării probelor de sol constă în:
uscare,
mărunțire,
cernere,
omogenizare,
reducerea probei și păstrarea probelor.
Operațiile de pregătire a probelor de soltrebuie să se desfășoare în condiții optime, pentru a nu
se impurifica materialele aduse de pe teren.
Este necesară existența unei încăperi pentru uscarea probelor, utilată cu rafturi, bine ventilată
în care să nu pătrundă praf sau vapori de apă; o cameră pentru măcinat, cernut, probele de sol; o
cameră de păstrare temporară a probelor de sol, etuve pentru uscare,mojare de agat și porțelan,
hârtie și cartoane pentru uscarea probelor de sol, cutii de carton și borcane pentru păstarea
probelor de sol.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
27
Pregătirea probelor de sol pentru analiză
Pregătirea probelor de sol în vederea analizei trebuie să se desfășoare în condiții
corespunzătoare pentru a nu avea loc impurificarea lor. Pentru aceasta este necesar a se respecta
câteva reguli și anume:
uscarea probelor trebuie să se facă într-un spațiu închis, ls temperatura camerei, ferit de
impurificare cu vapori de substanțe chimice și particule de praf. Este necesară o ventilație
bună pentru a îndepărta aerul încărcat cu vapori de apă din sol. Uscarea se va efectua pe
scafe de carton parafinat.
mojararea probelor și cernerea acestora să se facă astfel încât să se evite contactul probelor
cu alte substanțe chimice. Pentru mojarare sunt necesare mojare de agat, sticlă și porțelan
cu pistilele respective, site de metal și plastic cu dimensiunea ochiurilor de 2 mm, 0,2 mm,
0,1 mm și 0,75 mm, cutii de plastic sau carton, vase de sticlă cu dop pentru păstrarea
probelor, spațiu pentru păstrarea probelor după ce în prealabil au fost etichetate(zona din
care au fost prelevate, adâncimea, data și ora prelevării, dimensiunea particulei) și un
număr de inventar în conformitate cu sistemul de numerotare adoptat.
Cînd se are în vedere analiza probelor la umiditate naturală atunci acestea se păstrează în
pungi de plastic bine închise, la temperatura de 50C. Dacă starea fizică și naturală a probelor
permite, atunci cînd se realizează analiza probelor, se trece la mărunțire, la omogenizare și
trecere printr-o sită de 4-5 mm(dacă este necesar). După uscare se îndepărtează din sol resturile
de vegetale nedescompuse, materialele străine și pietrișul, iar bulgării se mărunțesc cît este
posibil. Din probele uscate, mărunțite și trecute prin site se iau subprobe de 15- 30 g de sol în
vederea analizelor.Pentru a se asigura o determinare cît mai bună a compoziției solului, subproba
se mărunțeste într-un mojar și se cerne printr-o sită cu dimensiunea ochiurilor de 0,25 mm. Dacă
subproba de sol este utilizată pentru determinarea microelementelor pe tot parcursul pregătirii
probelor de la prlevare până la analiza propriu-zisă se evită folosirea unor ustensile confecționate
din oțel galvanizat, alamă(aliaj de Cu- Zn), bronz(aliaj de Cu - Sn - Al - Pb - etc) sau cauciuc.
Pentru ca probele de sol să poată fi supuse analizelor fizico-chimice, este necesar să fie
pretratate, în vederea obținerii unor rezultate concludente. Metodele de pretratare prezentate nu
pot fi utilizate dacă afectează rezultatele determinările fizico-chimice care urmează a fi efectuate.
Conservarea probelor pentru perioade îndelungate de timp poate conduce la modificări ale
unor caracteristici fizico-chimice ale solului, în special ale solubilității unor materii anorganice și
organice.
Cantitatea minimă de sol proaspăt ce trebuie luată în lucru este de 500 g.
Pentru solurile potențial poluate chimic sau contaminate cu diverși agenți patogeni, trebuie
luate măsuri de precauție la manevrare, astfel încât să se reducă la minim riscul de îmbolnăvire a
personalului care efectuează operațiile de pretratare. Astfel, trebuie evitat contactul direct cu
pielea, iar la uscare trebuie luate o serie de măsuri privind ventilația, evacuarea aerului etc.
Metodologia aleasă pentru uscarea separarea pe fracțiuni granulometrice și reducerea
dimensiunilor este indicată în cele ce urmează. În funcție de natura și obiectivele programului de
analiză, analistul poate lua decizii de pretratare diferențiată a diverselor fracțiuni granulometrice.
După lucrările de separare, cernere, mărunțire sau măcinare, eșantionul trebuie omogenizat din
nou.
La lucrul cu soluri potențial poluate, trebuie luate măsuri de precauție în vederea protecției
analistului(trebuie să se evite orice contact cu pielea, mucoasele și să se ia măsuri de ventilație și
evacuare a aerului la uscare). Trebuie să se evite orice contaminare cu pulberi din aer a
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
28
eșantionului. Se recomandă ca pretratarea probelor de sol să se efectueze într-o încăpere
separată, destinată special acestui scop. Un eșantion cu o consistență prăfoasă poate suferi
pierderi parțiale de masă, care pot modifica proprietățile sale fizico-chimice.
Operațiile de pretratare a probelor de sol sunt prezentate schematic în figura 1.
a. Descrierea probei de sol
Se examinează proba de sol în starea în care este primită și se notează descrierea după o
terminologie care este acceptată la nivel național sau, de preferat, internațional. Se înregistrează
în particular prezența corpurilor străine, a resturilor vegetal, precum și alte caracteristici
relevante.
b. Uscarea
După obţinerea probei corespunzătoare se hotărăşte dacă analiza se va efectua pe proba ca
atare sau după ce aceasta a fost uscată. Majoritatea probelor conţin cantităţi variabile de apă
datorate faptului că proba este higroscopică, fie că apa este absorbită la suprafaţă. Întrucât pentru
uscare se foloseşte căldura, este posibil ca în tentativa de uscare a probei ea să se descompună
sau să piardă substanţele volatile. Ambele cazuri trebuie luate în considerare la efectuarea unei
analize corecte.
Se usucă întreaga cantitate de probă de sol la aer sau într-o etuvă din care se evacuează în
continuu aerul umed, la temperatura de 40 ± 20C sau într-un aparat de liofilizare. În funcție de
metoda aleasă se stabilește modul de lucru, iar uscarea se oprește atunci cînd pierderea de masă
este mai mică de 5% într-un interval de 24 ore.
Uscarea probelor trebuie să se facă într-un spațiu închis, la temperatura camerei ferit de
impurificare cu vapori de substanțe chimice și particule de praf. Este necesară o ventilație bună
pentru a îndepărta aerul încărcat cu vapori de apă din sol. Uscarea se va efectua pe scafe de
carton parafinat.
Fig. 1 Operațiile de pretratare a probelor de sol
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
29
Pentru accelerarea procesului, în timpul uscării se reduc dimensiunile bulgărilor mai mari,
care depășesc 15 mm. Pentru probele uscate la aer, bulgării se sfarîmă ușor, cu un ciocan de lemn
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
30
sau într-un mojar cu pistil. Probele uscate la etuvă se scot un moment din incinta termostatată și
se prelucrewază în același mod. Astfel este facilitată și separarea fracțiunilor granulometrice mai
mari de 2 mm.
Liofilizarea nu permite practic uscarea sub formă de bulgări, ceea ce constituie un avantaj al
acestei metode.
Uscarea la aer se realizează prin împrăștierea materialului pe o scafă hidrofobă și care nu
contaminează solul, într-un strat cu o grosime de cel mult 15 mm.
Uscarea în etuvă se realizează în mod identic ca și uscarea în aer, într-o etuvă în care
temperatura nu trebuie să depășească 400C.
Liofilizarea se realizează într-un liofilizator, conform prescripțiilor de uitilizarea ale
aparatului.
c. Separarea materialelor grosiere
Dacă în timpul separării se formează bulgări, este necesară sfarâmarea acestora. Înainte de
această operațiune se separă prin cernere și se îndepărtează manual materialele grosiere (pietre,
rădăcini etc.) cu dimensiuni mai mari de 2 mm. Trebuie avut în vedere să se înlăture cât mai mult
material aderent la obiectele grosiere.
Se cântăresc toate obiectele îndepărtate, se notează masa acestora și a probei de sol uscate.
d. Mărunțirea probelor
Mărunțirea probelor și cernerea acestora să se facă astfel încât să se evite contactul probelor
cu alte substanțe chimice. Pentru mojarare sunt necesare mojare de agat, sticlă și porțelan cu
pistilele respective. Mărunțirea mai poate fi realizată cu mori sau alte aparate destinate acestui
scop.diametrul particulelor de sol trebuie să fie de cel mult 2 mm. Aparatul (dispozitivul) de
mărunțire trebuie utilizat astfel încât să minimizeze sfărâmarea particulelor originale (fig. 2).
a-zdrobitor b-tăietor transversal c-tăietor paralel
Fig. 2 Dispozitive de mărunțire a probei
e. Cernerea
Cernerea poate fi realizată manual sau cu ajutorul unui sistem de agitare mecanică a sitelor.
Pentru cernere sunt necesare site de metal sau material plastic cu dimensiunea ochiurilor de 2
mm, 0,1 mm, 0,75 mm.
După cernere se înlătură și se cântăresc materialele grosiere(pietre, rădăcini, reziduuri de
sticlă etc.). Bulgării se sfărâmă, se cern din nou și se integrează eșantionului de sol.
f. Subeșantionarea
Subeșantionarea se poate realiza manual sau cu ajutorul unui aparat pentru divizarea probelor.
Această operație este necesară dacă probele de sol nu pot fi conservate.
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
31
g. Conservarea și păstrarea probelor de sol
Conservarea și păstrarea probelor de sol se realizează în cutii de plastic sau carton, în vase
de sticlă cu dop pentru păstrarea probelor, într-un spațiu pentru păstrarea probelor după ce în
prealabil au fost etichetate(zona din care au fost prelevate, adâncimea, data și ora prlevării,
dimensiunea particulelor) și un număr de inventar în conformitate cu sistemul de numerotare
adoptat.
Când se are în vedere analiza probelor de sol la umiditatea naturală atunci acestea se păstrează
în pungi de plastic bine închise, la temperatura de 50C.
Dacă starea lor naturală și fizică permite, eșantioanele de sol cu umiditate naturală se
mărunțesc, se omogenizează și se trec dacă este necesar printr-o sită de 4-5 mm.
Din probele uscate la aer, mărunțite și trecute prin site, se iau porțiuni reprezentative de 15-30
g de sol în vederea analizelor.
Pentru a asigura o determinare cât mai bună a compoziției solului, subproba se mărunțește
într-un mojar ți se cerne printr-o sită cu dimensiunea ochiurilor de 0,25 mm.
Dacă subproba de sol este utilizată pentru determinarea microelementelor pe tot parcursul
pregătirii probelor de la prlevare până la analiza prpriu-zisă se evită folosirea unor ustensile
confecționate din oțel galvanizat, alamă(aliaj de Cu- Zn), bronz(aliaj de Cu - Sn - Al - Pb - etc)
sau cauciuc care pot impurifica solul.
h. Cântărirea
După ce proba a fost uscată, urmează de obicei cântărirea. Pentru aceasta se folosesc balanţe.
Balanţele sunt instrumente de măsurare a masei; sunt de mai multe tipuri:
balanţe tehnice (cu precizie de ordinul gramelor, folosite pentru cântăriri de substanţe
a căror masă depăşeşte 1 Kg),
balanţe farmaceutice (cu precizie de la 1 la 10 mg, folosite pentru cântăriri de
substanţe a căror masă depăşeşte 100g),
balanţe analitice (cu precizie de 0.1 mg, folosite pentru cântăriri de substanţe a căror
masă este sub 100g),
balanţe electronice (permit înregistrarea variaţiilor de masă în timp) [61].
i. Dizolvarea
După cântărirea probei, următoarea etapă este dizolvarea.
Dizolvarea este rezultatul unui complex de fenomene la care participă solutul și solventul,
dependent de structura acestora: se desfac legături existente între particulele de solut ca și cele
dintre moleculele de solvent și se formează noi legături între particulele de solut și cele de
solvent. Dacă proba este solubilă în apă, nu există probleme de dizolvare, deşi câteodată proba
poate să hidrolizeze lent în apă, formând compuşi insolubili. Materialele organice sunt în mod
obişnuit dizolvate de solvenţi organici sau în mixturi de solvenţi organici şi apă. Există însă o
varietate de procedee chimice şi instrumentale care necesită un solvent de compoziţie anumită. În
alte cazuri nu mei este necesară etapa dizolvării. Astfel, dacă proba este excitată în arc sau în
scânteie şi este analizată energia radiantă rezultată atunci se poate utiliza în mod direct o probă
lichidă sau solidă. Dacă se cere să fie analizată partea organică a amestecului din proba
prelevată, atunci trebuie utilizaţi solvenţi organici şi tehnologii specifice chimiei organice. Pentru
probele anorganice, cazul cel mai frecvent în industrie, proba se dizolvă într-un acid sau se
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
32
topeşte cu un fondant. Dacă se utilizează acizi, este important să se cunoască proprietăţile
chimice ale probei, dacă este nevoie de acid oxidant sau neoxidant, dacă procedeul aplicat
trebuie să respecte restricţii legate de tipul anionului din soluţie, şi dacă după dizolvare trebuie să
se elimine sau nu excesul de acid.
Situaţii specifice: H2SO4 nu trebuie utilizat pentru probe ce conţin Ba (BaSO4 pp. alb
insolubil); HCl nu trebuie utilizat pentru probe cu Ag sau săruri de Ag (AgCl pp. insolubil).
Selecţionarea anumiţilor acizi pentru a putea fi utilizaţi la dizolvare se realizează în funcţie de
proprietăţile lor chimice, dacă sunt oxidanţi sau neoxidanţi. Acizii neoxidanţi folosiţi sunt HCl,
H2SO4 diluat şi HClO4 diluat. Acizii oxidanţi sunt: HNO3, H2SO4
fierbinte concentrat şi HClO4
fierbinte concentrat.
Dizolvarea metalelor prin intermediul acizilor neoxidanţi se bazează pe capacitatea metalelor
de a înlocui hidrogenul. În acest caz, trebuie să se ţină seama de seria activităţii chimice a
metalelor:
Li, Ca, K, Ba, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au
scade activitatea chimică
Cele mai puternice condiţii de oxidare se obţin la utilizarea HClO4 fierbinte şi concentrat, care
dizolvă toate metalele obişnuite. Adeseori se obţin avantaje din utilizarea unor combinaţii de
acizi. Cel mai familiar este apa regală (1:3 HNO3 : HCl) în care HNO3 este un oxidant, iar HCl
are proprietăţi de complexare şi furnizează aciditate puternică. De reţinut că solubilitatea multor
ioni metalici este menţinută numai în prezenţa agenţilor de complexare.
Acidul fluorhidric, deşi un acid slab şi neoxidant, descompune rapid probele de silicaţi, cu
formare de SiF4. El are o acţiune superioară de complexare acidului clorhidric prin anionul său
complexant, F-. Amestecul HNO3 cu HClO4
are o acţiune de dizolvare mult mai energică, dar
necesită o manipulare mult mai atentă deoarece poate produce explozii puternice.
Tratarea cu fondanţi este mai eficace decât tratarea cu acizi din două motive. Primul, datorat
temperaturii mai ridicate, necesare topirii (de la 300°C până la 1000°C) face ca procesele de
reacţie să se desfăşoare cu mai multă uşurinţă. Al doilea avantaj este că în cazul fondanţilor, în
contact cu proba există o mai mare cantitate de reactiv, ceea ce face ca reacţia să fie mai rapidă şi
mai deplasată spre formarea de produşi. Câţiva fondanţi sunt redaţi în tabelul 4.
Tabel 4 Fondanţi uzuali
Fondant Aplicații (neoxidanți) Fondant Aplicații (oxidanții)
Na2CO3 Silicați, fosfați, sulfați Na2CO3 + KNO3 Probe ușor oxidabile: Sb,
S, Cr, Fe
NaOH, KOH Silicați, carburi de siliciu
Na2O2
Sulfuri, aliaje, metale
insolubile în acizi:
ferocrom, Ni, Mo,
(fero)W B2O3 Silicați, oxizi
1.5.1.3 Prelevarea preobelor gazoase. Aspecte generale.
Poluanţii pot exista sub formă gazoasă, solidă sau lichidă şi pot să apară în compartimentele
ecosferei (atmosfera, litosfera, hidrosfera şi biosfera), în oricare din cele trei faze.
Monitoringul trebuie să identifice diferitele tipuri de poluanţi fie ca forme particulare în unul
dintre compartimente (dioxidul de sulf în atmosferă), fie sub mai multe forme în acelaşi
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
33
compartiment sau în compartimente diferite (metalele dizolvate sau sub formă particulată în
apă).
De regulă, poluanţii îşi au originea în surse diferite, iar identificarea lor constituie o
precondiţie la realizarea planului unui program de monitoring. După distribuţia lor spaţială,
sursele de poluare pot fi clasificate în:
punctuale (sursele industriale, zonele de deversare în cazul produselor lichide, locurile de
depozitare ale deşeurilor toxice etc.),
difuze (liniare - autostrăzile, rutele aeriene, scurgerile din terenurile agricole, poluarea la
distanţă ca urmare a transportului poluanţilor de către curenţii atmosferici, sau de către ape
departe de sursa de emisie; sau de suprafaţă - atunci când poluanţii provin din marile zone
urbane sau de la complexele industriale).
Sursele de poluare mai pot fi clasificate în fixe şi mobile (vehiculele motorizate). În cazul
poluanţilor atmosferici, clasificarea lor se mai poate face după înălţimea la care se produce
emisia (la nivelul străzii, la nivelul celor mai înalte clădiri, sau la diferitele nivele ale atmosferei).
Modul de emisie poate fi încadrat în următoarele categorii:
a) emisii planificate (permanente) - atunci când contaminanţii sunt eliminaţi în mediu cu o
rată cunoscută şi strict controlată;
b) emisii temporare - se produc fără o planificare prealabilă datorită unor deficienţe ce pot să
apară pe parcursul unor procese tehnologice sau în managementul măsurilor de control;
c) emisii accidentale - ca urmare a unor accidente ce implică distrugerea echipamentelor sau
ca urmare a unor greşeli de exploatare, situaţii în care valorile de emisie ating nivele foarte
ridicate (cazul Cernobâl).
Clasificarea surselor de poluare permite diferenţierea a două modalităţi diferite de abordare a
programului de monitoring. Prelevarea probelor se poate realiza la nivelul sursei (efluentului)
înainte ca poluantul să fie eliberat şi dispersat în mediu, luându-se în considerare puterea sursei
şi rata emisiei sau fără a se lua în considerare puterea sursei şi rata emisiei şi la nivelul
diferitelor compartimente (atmosferă, hidrosferă, litosferă, biosferă).
Potrivit datelor rapoartelor statistice (forma 1-aer), cantitatea totală a poluanţilor emişi de
sursele fixe pe parcursul anului 2004 a constituit 17,369 mii tone, inclusiv:
particule solide – 3,345 mii tone;
dioxid de sulf – 2,005 mii tone;
oxizi de azot – 3,184 mii tone;
oxid de carbon – 5,389 mii tone;
altele – 3,446 mii tone.
Datele prezentate nu sunt depline din motivul că nu toţi agenţii economici au prezentat
rapoartele statistice.
Concentratile maxime admisibile ale poluantilor iritanti prezenti in atmosfera au fost
stabilite prin STAS 12174/1987, volumul se exprima in mg/m3 si sunt stabilite ca medii pe scurta
durata (30 de minute) si durata lunga: zilnice, lunare sau anuale (cele mai frecvente sunt cele
zilnice).
1.5.1.4 Recoltarea probelor pentru analiza. Metode de recoltare a probelor de gaze
In cazul recoltarii probelor de aer sau gaze trebuie avute in vedere urmatoarele considerente:
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
34
1. Locul de recoltare trebuie astfel stabilit astfel incat proba sa fie reprezentativa
2. In timpul recoltarii se vor nota conditiile meteorologice (temperatura, presiune, miscarea
aerului, prezenta sau absenta norilor)
3. Durata de recoltare recomandata este de 30 de minute pentru concentratia momentana si 24
de ore pentru concentratia medie zilnica
4. Volumul de aer recoltat variaza functie de concentratia presupusa si sensibilitatea metodei
de analiza
5. Dupa recoltare dispozitivele se vor transporta in laborator in conditii in care sa nu sufere
modificari pe durata transportului
6. Pentru determinarea pulberilor dispozitivul de recoltare va fi ambalat pe durata
transportului pentru a fi ferit de contaminare (prafuire)
a. Recoltarea probelor de gaze în flacoane închise
Recoltarea în flacoane închise se recomadă pentru gazele aflate în concentrație mare, deoarece
prin această metodă nu este posibilă o concentrare a poluantului.
Vasele de recoltare sunt confecționate din sticlă sau materiale plastice cu o capacitate de 1.5 L
închise ermetic cu robinete sau dopuri de cauciuc.
Recoltarea se poate realiza prin trei metode:
1. Recoltarea prin golire (flacoanele după ce au fost spălate sunt umplute cu apă distilată și
transportate la locul de recoltare. Aici, prin scurgerea apei, aerul va pătrunde în flacon,
dupa care se va închide ermetic).
2. Recoltarea prin înlocuirea aerului (flaconul spălat și uscat se adaptează la un sistem de
aspirație și se recoltează un volum de 10 ori mai mare decât volumul flaconului pentru a ne
asigura că întreaga cantitate de aer din flacon a fost înlocuită cu gazul ce urmează a fi
aspirat)
3. Recoltarea cu ajutorul vidului (cu ajutorul unei pompe de vid prevăzute cu manometru se
scoate aerul din flacon (de volum V0) până la atingerea unui vid maxim P0, iar la locul de
recoltare se deschide flaconul. Datorită vidului aerul va pătrunde în interiorul flaconului.
Se va nota presiunea aerului la locul recoltării PR. Pentru calcularea volumului de aer
recoltat (V) se va folosi formula:
0 0R
R
V P PV
P
b. Recoltarea prin aspirație
Se utilizeazp atunci când gazul urmărit a fi analizat are o concentrație redusă. Are avantajul
realizării recoltării pe durată de timp îndelungată.
Pentru recoltarea aerului prin aspirație se utilizează un dispozitiv de măsurare a volumului de
aer și un dispozitiv de reținere a substanțelor sau suspensiilor ce urmează a fi analizate. Cele mai
importante dispozitive de aspirație sunt: trompa de apa și aspiratoarele mecanice.
Pentru măsurarea volumului de aer se folosesc reometre, rotametre și gazometre.
Dispozitivele de reținere au o varietate constructivă. Construcția lor trebuie să asigure
absorbția completă a substanței analizate din aerul recoltat. Dacă se utilizează adsorbante solide
dispozitivul trebuie să fie construit astfel încat aerul să străbată un drum cât mai lung prin stratul
adosorbant pentru reținerea completă a substanței urmărite. Dacă se folosesc adsorbanți lichizi
C4_C5_C6 Poluare chimică și analiza probelor de mediu
35
vasul de adsorbție trebuie să asigure o barbotare lentă în vederea realizării unor bule cu
dimensiuni reduse pentru a se asigura un contact interfazic maxim și a nu permite antrenarea lui.
În toate metodele de prelevare, trebuie să se cunoască volumele vaselor de colectare,
temperatura şi presiunea. În mod obişnuit, vasele de colectare sunt confecţionate din sticlă şi
trebuie prevăzute cu un orificiu de intrare şi unul de ieşire ce pot fi închise şi deschise, în mod
convenabil. Pentru a elimina contaminarea probelor, se recomandă spălarea exterioară a
containerului cu gazul din care se prelevează proba. Concepţia dispozitivului de prelevare a
probei trebuie să permită ca acest procedeu să se execute cu uşurinţă. Aerul este un amestec
complex de diferite gaze. Studiul compoziţiei aerului este o problemă frecventă în studiul
mediului. Compoziţia sa reală este dependentă de mediul înconjurător şi de locul de unde se ia
proba. În prezent, datorită poluării, multe eforturi sunt îndreptate pentru studiul şi supravegherea
calităţii aerului. Există multe modalităţi pentru prelevarea probelor de aer. O metodă simplă este
prezentată în figura 3. Luarea probelor din atmosferă este o problemă dificilă. Diferiţi factori
cum sunt vântul, temperatura sau ploaia sunt variabili şi greu de controlat.
Fig. 3 Instalaţie pentru prelevare probe de aer