Принцип пылесоса и метод конверта: какие технологии применяют в аналитической лаборатории Мосэкомониторинга

Каким воздухом мы дышим, насколько чистая вода в московских реках, подходит ли почва для высадки растений и какие вещества содержатся в первом снеге? Ответить на эти вопросы могут специалисты испытательного центра ГПБУ «Мосэкомониторинг» Департамента природопользования и охраны окружающей среды.

Накануне Всемирного дня здоровья окружающей среды, который отмечается 26 сентября, корреспонденты mos.ru побывали в одной из самых крупных экологических лабораторий страны, увидели, как она устроена, и узнали, какие методы и оборудование используют специалисты, чтобы определить качество воздуха, воды и почвы в городе.

Лаборатории-«кухни» для исследований природы

Испытательный центр Мосэкомониторинга занимает двухэтажное здание по адресу: Дальний переулок, дом 2, корпус 1. Здесь исследуют пробы воды, почвы, воздуха и осадков более чем по 400 показателям. В распоряжении специалистов — самое современное оборудование, которое позволяет получить точные данные в короткие сроки. Как врачи с помощью анализов диагностируют заболевания в человеческом организме, так экологи и химики анализируют состав природной среды и уровень воздействия на нее мегаполиса.

«В Москве это одна из немногих в своем роде универсальных лабораторий, в которой применяются как инновационные, так и классические методы исследований. Специалисты занимаются не только плановым мониторингом: они выезжают на место по обращениям жителей, поступающих на горячую линию Департамента природопользования и охраны окружающей среды», — рассказывает Марина Петрова, начальник управления аналитической инспекции ГПБУ «Мосэкомониторинг».

Все рабочие процессы в испытательном центре подчинены строгому регламенту. В одном помещении проводятся анализы отобранных проб воздуха, в другом — воды, в третьем — почвенных грунтов. Лаборатории похожи на огромные кухни — с холодильниками, шкафчиками, мойками, разными бутылками, контейнерами и колбами, а химики в белых халатах напоминают шеф-поваров, колдующих над очередным блюдом.

ДИТ Москвы: с начала года москвичи сдали с помощью сервиса «Вывоз ненужных вещей» 550 тонн вторсырьяРучки с блестками и шахматы из пластиковых стаканчиков: как столичные предприятия дают вторсырью новую жизнь

Синий — аммиак, розовый — оксиды азота

Важный показатель экологического благополучия — качество воздуха. В лаборатории по исследованию проб, отобранных из атмосферы, полки уставлены колбами и пробирками разных форм и размеров, а на столах размещено измерительное оборудование: титраторы, газоанализаторы, аспираторы и разные зонды.

Один из основных методов, которым определяется состав воздушной среды, — хроматография. Для отбора проб используются специальные трубочки, заполненные сорбентом. Аспиратор, к которому они присоединяются, втягивает воздух, как пылесос, а сорбент задерживает определенные вещества и не выпускает их наружу. Затем проба отправляется в лабораторию.

«Мы регулярно мониторим территории, где находится промышленное производство, и реагируем на обращения горожан. Если поступают жалобы на загрязнение воздуха в каком-то районе, оперативно выезжаем, чтобы проверить информацию и отобрать пробы. Передвижные лаборатории оснащены газоанализаторами, с помощью которых можно провести измерения на месте, что позволяет осуществлять поиск источника загрязнения атмосферного воздуха», — объясняет Марина Петрова.

Содержание различных веществ в составе воздуха определяют и классическим методом фотометрии. В пробирки добавляют различные химикаты, которые вступают в реакцию с отобранной пробой и дают разную окраску. Например, синий цвет говорит о наличии в воздухе аммиака, розовый — оксидов азота, бледно-желтый показывает содержание формальдегида, ярко-желтый — хлора, а красный — фтороводорода. Чтобы определить концентрацию твердых частиц в воздухе, его нужно пропустить через специальный фильтр, а потом этот фильтр взвесить. Такой метод называется гравиметрическим.

«Мы также проводим отбор проб на промышленных предприятиях. В этом помогает пробоотборное оборудование. Специалисты проводят и прямые измерения. Для этого есть газоанализаторы, зонды разной длины и диаметра. Метод прямых измерений позволяет определять концентрацию загрязняющих веществ сразу же на месте, другие исследования проводятся в лаборатории», — рассказывает заместитель начальника управления аналитической инспекции Дмитрий Пахомов.

В центрах госуслуг открылась выставка «Москва — с заботой об экологии»Лаборатории, сверхчувствительные камеры и стресс-тесты: как технологии помогают московским коммунальщикам

Различить текст и запах

Другим направлением деятельности испытательного центра является исследование качества вод московских рек, прудов и подземных вод. Пробы отбираются в разных местах объектов специальным оборудованием в форме узкого цилиндра, переливаются в общую емкость для перемешивания, а затем разливаются по бутылкам разного типа — в зависимости от вида исследования. В некоторые емкости добавляют специальные фиксирующие реагенты. После того как проба поступает в лабораторию, ее регистрируют и присваивают определенный номер, под которым она «живет» от одного до 10 дней.

«Специалисты проводят исследования воды по 42 показателям, включая общехимический анализ, определение содержания сероводорода, металлов, органических веществ, нефтепродуктов, биохимического потребления кислорода. Применяются гравиметрический, фотометрический, потенциометрический, титриметрический, спектральный и другие методы анализа», — отмечает Марина Петрова.

А органолептический метод используют, когда нужно определить запах воды. С помощью водяной бани пробу нагревают до 20 или 60 градусов, затем специалист исследует ее, подобно парфюмеру, и выставляет отметки по пятибалльной шкале. Чтобы правильно оценить запах, нельзя пользоваться духами или косметикой.

Интересным способом определяют и прозрачность воды: ее наливают в узкую колбу, закрепленную на штативе, а под ней размещают напечатанный текст. Специалист без очков смотрит в колбу и спускает воду с помощью крана до тех пор, пока не сможет отчетливо различить буквы. Чем больше останется в колбе воды, тем выше ее прозрачность, и наоборот.

Москва представила аналитическое исследование климатической повестки городов БРИКСБолее 1,5 миллиона анализов качества воды провели в Москве с начала года

Рачки в плохой воде не живут

Проверить чистоту воды можно методом биологического тестирования. Оно выполняется с использованием двух тест-объектов: зеленых протококковых водорослей, которые в лаборатории выращивают в специальном шкафу-климатостате, и рачков-цериодафний.

«Обычно мы используем оба метода, они дополняют друг друга. Подготовленный тест-объект помещается в пробу воды или водной вытяжки из почвы или отхода. Исходя из периода жизни и поведения тест-объекта в пробе, делается вывод о ее токсичности», — говорит Мария Гузова, начальник отдела по биологическому анализу.

В рамках программ мониторинга и по обращению жителей специалисты испытательного центра также проводят исследования проб почв. Их отбирают методом конверта. С углов и центра намеченного квадратного участка металлическими лопатами и бурами нужно собрать до пяти килограммов земли. Затем почву высушивают, очищают от камней и посторонних фрагментов, измельчают, просеивают через сито и раскладывают по пакетам. Отобранные различными методами пробы доставляются в лабораторию, после чего их подготавливают к исследованию. Оно включает в том числе просушивание, измельчение и ситование. Дальнейшее исследование проводится как с применением вышеперечисленных методов, так и уникальных (например, рентгенофлуоресцентный метод).

В Москве действует программа мониторинга городских почв, в которую входит более 1300 площадок постоянного наблюдения и ежегодно обследуется не менее 300. По результатам исследований специалисты оценивают антропогенную и техногенную нагрузку, а также пригодность почв для растений.

Как работает аналитическая лаборатория МосэкомониторингаСчетчики воды: как их поверять и для каких приборов нужна лаборатория300 килограммов батареек собрали посетители московских ярмарок за лето