3725451768

Rozdział 18

Większość znanych metod analizy chemicznych składników w wodzie to metody

0    charakterze laboratoryjnym a najbardziej rozwinięte i stosowane to metody spektrofotometryczne, chromatograficzne i elektrochemiczne. Są to metody stosunkowo drogie, nie tylko z powodu kosztownej aparatury, ale także z powodu kosztów pracy laboranta. Analiza próbki wody kosztuje około 10 USD za jeden składnik a kompleksowa analiza próbki wody to koszt rzędu 300 USD. Bardzo istotnym problemem jest konieczność dostarczenia próbki wody do laboratorium. Ciągłe monitorowanie zanieczyszczeń wody przebiegające w czasie rzeczywistym w warunkach polowych jest możliwe, ale istniejące systemy są jeszcze na etapie początkowego rozwoju. Jeszcze kilkadziesiąt lat temu realizacja takiego systemu była prawie nierealna a obecnie sytuacja uległa radykalnej zmianie dzięki szybkiemu postępowi w technologiach informatycznych i mikroelektronice.

Ciągłe monitorowanie jest od wielu lat szeroko stosowane w przemysłowych procesach kontroli. Monitorowanie większości jakościowych parametrów wody (np. barwa, mętność, pH lub stężenie innych jonów) nadal obejmuje pobieranie próbek wody z badanego obiektu ( rzeki, zbiornika ) i przetransportowanie ich do laboratorium w celu analizy. Koszty pobierania i przechowywania próbek wpływają na znaczne ograniczenie ich ilości, a tym samym na poziom informacji o badanym obiekcie wodnym. Możliwość monitorowania ilościowych parametrów wody w sposób ciągły lub quasi-ciągły pozwala lepiej zarządzać zasobami wody gruntowej i powierzchniowej oraz dbać ojej jakość. Ponadto, zaawansowane techniki monitorowania pomagają służbom technicznym w oczyszczalniach ścieków w kontrolowaniu procesów stosowanych w takich obiektach.

Fizykochemiczne, ilościowe parametry wody mogą być realizowane z wykorzystaniem dwóch kategorii metodyk analitycznych:    niespecyficzne

1    specyficzne pomiary chemiczne. Specyficzność jest określana bądź zastosowaną metodą, bądź zastosowanym czujnikiem lub detektorem. Wieloparametrowy system pomiarowy wykorzystujący szereg czujników powinien umożliwić monitorowanie kilku ilościowych parametrów wody (tj. temperaturę, przewodnictwo elektrolityczne, pH, stężenie jonów chlorkowych, azotanowych (V), azotanowych (III), amonowych, potasowych i innych) jednocześnie. Jakkolwiek wiele prac, opisując działanie szeregu nowo opracowanych czujników (czułość, selektywność), nie deklaruje stabilności tych parametrów w długoterminowej pracy czujnika, co utrudnia ich rzeczywistą przydatność w długoterminowym monitorowaniu wody. W konsekwencji, zastosowanie wielu z tych czujników do ciągłej kontroli wód powinno być starannie zbadane.

Większość obecnie dostępnych systemów do pomiaru zanieczyszczeń wody jest dużymi i złożonymi zestawami, wymagającymi wykwalifikowanej obsługi. Zestawy umożliwiają przeprowadzanie analiz wody in-situ i są przeznaczone do kontroli środowiskowych zanieczyszczeń w ściekach oraz naturalnych zasobów wody. Handlowo dostępne systemy monitorowania mogą funkcjonować jako przenośne analizatory tj. połowę laboratoria, oferowane przez szereg firm (jak Systea, Danfoss, Siemens, Greenspan Technology, Isco Instruments, Horiba, In-Situ MP Troll, Amel, M Sąuared) lub jako sieci pomiarowe ze zdalnym przesyłaniem danych pomiarowych na odległość (np. Logotronic, Isco Instruments, In-Situ MP Troll). Umożliwiają one ciągłe pomiary w czasie rzeczywistym z automatyczną kalibracją i magazynowaniem danych. Sondy systemów do monitorowania wody projektuje się z zastosowaniem wielu typów czujników chemicznych, począwszy od potencjometrycznych i amperometrycznych a kończąc na spektroskopowych. Wiele z nich jest dostosowanych do pomiaru tylko jednego rodzaju zanieczyszczeń (np. pH, potencjału redoks, mętności, Biologicznego Zapotrzebowania na Tlen BZT). Systemy dostępne na rynku są przeznaczone