Stabilizatsiya qilingan suyuq membranali qurilmalar - Stabilized liquid membrane devices

SLMD-ga ega tadqiqotchi

A stabillashgan suyuq membrana moslamasi yoki SLMD ning bir turi passiv tanlab olish moslamasi uchun imkon beradi joyida, suv bilan to'lanadigan integral yig'ish, labil ionli metall ifloslantiruvchi moddalar.[1] Bir necha kundan haftalarga qadar doimiy ravishda uning sirtiga metall ionlarini tutib, ajratib olish orqali SLMD ning integral o'lchovini ta'minlash mumkin. biologik mavjud suvli muhitda mavjud bo'lgan toksik metall ionlari.[2] Shunday qilib, ular boshqa passiv namuna oluvchilar bilan birgalikda ekologik dala tadqiqotlarida ishlatilgan.[3][4]

Fon

Passiv namunalar birinchi bo'lib 1970-yillarning boshlarida havodagi ifloslantiruvchi moddalarning kontsentratsiyasini nazorat qilish uchun ishlab chiqarildi sanoat korxonalari ishchilari, ammo 1990-yillarga kelib tadqiqotchilar suvli muhitdagi ifloslantiruvchi moddalarni kuzatish uchun passiv namuna oluvchilarni ishlab chiqdilar va ishlatdilar.[5] Suvli muhitda foydalanish uchun ishlab chiqarilgan passiv namunalarning birinchi turi bu edi yarim o'tkazuvchan membranali qurilma (SPMD).[5] SPMD'lardan vaqt bo'yicha tortilgan o'rtacha konsentratsiyalarni aniqlash uchun foydalanish mumkin hidrofob organik ifloslantiruvchi moddalar, ammo 2000 yillarning boshlariga qadar metall ifloslantiruvchi moddalar uchun passiv tanlab olish asboblari hali paydo bo'lmagan edi.[1]Atrof muhitdagi metallar har xil shakllarda aniqlanishi mumkin. Suvli muhitda erigan metallarning aksariyati bir nechta ionli, kompleks-ionli va organik bog'langan holatlarning har qanday birida mavjud.[1] Ko'pgina toksik metallar uchun bioavailability erkin ion holatidagi labil metallar uchun eng katta hisoblanadi.[1] Biologik mavjud toksik metallarning iz miqdorini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan passiv tanlab olish moslamasining potentsial foydaliligini anglab etib, tadqiqotchilar Amerika Qo'shma Shtatlarining Geologik xizmati (USGS) va Missuri universiteti labiy metallarga namuna olish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan SPMD-larning hamkori ustida ishlashni boshladi.[2]

Tuzilishi va funktsiyasi

SLMD ning tashqi qismi muhrlangan, tekis, yarim o'tkazuvchan polietilen quvurlar qismidan iborat. Ushbu trubaning ichiga muhrlangan 1: 1 gidrofob aralashmasi metallni murakkablashtiruvchi vosita va uzun zanjir organik kislota.[1] Organik kislota naychalar orqali tashqi yuzaga tarqaladi, bu erda karboksilik kislota qismi suvda kaltsiy va magniy ionlari bilan barqaror komplekslar hosil qilishi mumkin.[2] Bu mumsimon qatlamni naychaning tashqi qismida asta-sekin to'planishiga imkon beradi. metallni murakkablashtiruvchi vosita doimiy ravishda ushbu mumsimon qatlamga safarbar bo'lib, u erda metall ionlarini suvdan ajratib olishi mumkin.[1] SLMDlarda eng ko'p ishlatiladigan hidrofobik metallni komplekslashtiruvchi vosita an alkillangan 8-gidroksikinolin.[2] Oleyk kislotasi odatda 1: 1 gidrofobik reagent aralashmasining ikkinchi yarmi sifatida ishlatiladi, chunki u suvli namuna olish muhitida kaltsiy oleatini osonlikcha hosil qiladi.[1] Dala sharoitida SLMDlarni joylashtirish uchun bazaviy qurilmadan tashqari, ba'zida hidrofobik plastik qoplamalar ham qo'llaniladi.[1][2] Suvning o'zgaruvchan oqimi SLMDlar tomonidan metallarni tanlab olish tezligini o'zgartirishi mumkin, bu vaqt bo'yicha o'rtacha konsentratsiyani aniqlashni qiyinlashtiradi.[2] Mas'uliyatli metal analitiklarining SLMD yuzasiga tarqalishiga yo'l qo'yib, zarrachalar diffuziyasini cheklab, kolloid yoki gumin moddalardan tashkil topgan ushbu gidrofobik qobiqlar tezroq harakatlanadigan suvlarda SLMD olishning o'zgaruvchanligini kamaytirishga yordam beradi.[2]

Ma'lum vaqt oralig'ida joylashtirilganidan so'ng, SLMDlarni tahlil qilish uchun maydondan tiklash mumkin. 20% bilan yuvish azot kislotasi shunga o'xshash analitik usullardan foydalangan holda to'plangan metallarni qazib olishga imkon beradi induktiv ravishda bog'langan plazma massa spektroskopiyasi (ICP-MS) yoki atom yutilish spektroskopiyasi (olov AAS) ekstraktdagi metall kontsentratsiyasini o'lchash uchun, SLMD tomonidan to'plangan metall miqdorini aniqlash mumkin.[1]

Ilovalar

SLMDlarning to'planishi ma'lum kadmiy, kobalt, mis, nikel, qo'rg'oshin va rux,[1][2] va Vashington shtatining ekologiya departamenti (ekologiya) tomonidan chuchuk suvlarni monitoring qilish ishlarida qatnashgan.[3] va USGS.[6]Ekologiya SLMD-larni mos ravishda 28 va 27 kun davomida Hindistonning yuqori va quyi daryosida joylashtirdi.[3] Daryo bo'yidagi metallarning haqiqiy kontsentratsiyasini baholash uchun SLMD lardagi metall kontsentratsiyasidan foydalanilgan. Bashoratli konsentratsiya SLMDlarning namuna olish tezligiga va shuningdek ta'sir qilish uzunligiga asoslangan diapazon sifatida ifodalangan. Namuna olishning maqsadi yosh alabalıkların subletal ta'siri va daryoda bentik biologik xilma-xillikni yo'qotishining mumkin bo'lgan sabablarini o'rganish edi.[3]

Afzalliklar va cheklovlar

Atrofdagi zaharli metallar mavjud bo'lishi mumkin iz yoki ultra-iz kontsentratsiyasi, ammo toksikologik jihatdan ahamiyatli bo'lib, odamlarga yoki atrof-muhitga zarar etkazadi.[2] Ushbu kontsentratsiyalar juda past bo'lgani uchun, ular chegaradan pastga tushishi mumkin aniqlash chegaralari aksariyat analitik vositalardan, agar ommaviy axborot vositalari an'anaviy grab namunalari yordamida tanlangan bo'lsa.[7] Uzoq vaqt davomida metallarni passiv ravishda yig'ish uchun SLMD-lardan foydalanish mikroelementlarni aniqlanadigan darajalarda to'planishiga imkon beradi, bu esa suv kimyosi va ifloslanishini aniqroq baholashi mumkin.[2] SLMD-lar, shuningdek, ishlatilganda aniqlanmasligi mumkin bo'lgan metall ifloslanishining zarbalarini olish qobiliyatiga ega. namunalarni olish.[3]SLMDlar labil metallarni baholash bilan cheklangan va ularni kuzatish uchun foydalanib bo'lmaydi organik ifloslantiruvchi moddalar. Bundan tashqari, SLMDlarning mis, rux, nikel, qo'rg'oshin va kadmiyni namuna olish qobiliyati bir necha bor namoyish etildi,[1][2][4] ularning boshqa toksik metallarni ishonchli qabul qilish qobiliyatlari bo'yicha ozgina laboratoriya tadqiqotlari o'tkazilmagan. Shunga qaramay, SLMD samaradorligi bo'yicha laboratoriya tadqiqotlari faqat mis, rux, nikel, qo'rg'oshin va kadmiyni o'rgangan bo'lsa, SLMD metallarning keng doirasini baholash uchun dala tadqiqotlarida muvaffaqiyat bilan ishlatilgan.[3]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h men j k Brumbaugh, WG, Petty, JD, Huckins, JN, Manahan, SE. 2002. Suvdagi labil metallardan passiv, integral usulda namuna olish uchun stabillashtirilgan suyuq membrana qurilmasi (SLMD). Suv, havo, tuproq ifloslanishi. 133, 109–119.
  2. ^ a b v d e f g h men j k Petty, JD, Brumbaugh, VG, Xukkins, TW, Vidmeyer, R. 2001. AQSh Patent raqami US006296760B1. https://patents.google.com/patent/US6296760?oq=ininventor:Petty+ininventor:Brumbaugh+ininventor:Huckins+ininventor:Wiedmeyer
  3. ^ a b v d e f 2012. Hindiston daryosida kamalak alabalıklarının erta hayot kechirishi va bentik biologik xilma-xillikning yo'qolishi uchun mumkin bo'lgan sabablar. Vashington davlat ekologiya departamenti.
  4. ^ a b Brumbaugh, W.G., May, W., Besser, JM, Allert, A.L., Shmitt, SJ 2008. Missuri janubi-sharqidagi Yangi qo'rg'oshin kamaridagi elementlarning kontsentratsiyasini baholash, 2002-05. 2007-5057 yillardagi ilmiy tadqiqotlar to'g'risidagi hisobot.
  5. ^ a b Alvarez, D. 2013. Atrof muhitni monitoring qilish uchun yarim o'tkazuvchan membranali qurilmalarni (SPMD) va qutbli organik integral namunalarni (POCIS) ishlab chiqish. Atrof-muhit toksikologiyasi va kimyo. 23: 2179–2181.
  6. ^ Amerika Qo'shma Shtatlari Geologiya Jamiyati (USGS) Kolumbiya atrof-muhitni tadqiq qilish markazi. May 2004. Qabul qilingan 28.05.2018.
  7. ^ Petti, JD, Xukkins, JN. Alvarez, DA, Brumbaugh, WG, Cranor WL, Gale, RW, Rastall, AC, Jones-Lepp TL, Leiker TJ, Rostad CE, Furlong ET, 2004. Suv ostida mavjudligini va potentsial ta'sirini baholash uchun yaxlit passiv integral tekshiruv usuli. atrof muhitni ifloslantiruvchi moddalar. Kimyoviy atmosfera 54, 695-709.