Математическое обеспечение и ГИС-технологии
Для обработки полученной информации и результаты отбора проб почвы, растительности, воды, атмосферного воздуха и снега используется математическое моделирование и ГИС-технологии.
ГИС – это совокупность технических, программных и организационных средств сбора, хранения, математической обработки, редактирование параметрических данных о состоянии объектов природы и его прогнозировании [8].
Применение ГИС-технологии для организации системы исследований ставит в первую очередь проблему выбора соответствующего программного обеспечения.
В частном случае обработку данных можно производить в операционной среде Windows и с использованием таких программ, как Word (для ввода текстовой и графической информации), Excel (для произведения различных вычислений и построения графиков и диаграмм), Surfer (для построения карт и изолиний содержания элементов), а также для обработки геохимических данных используется пакет программ «Statistiсa», в сравнении с ПДК в водной среде [11].
Таблица 20Анализируемые компоненты и методы анализа
Вид исследования | Компонент среды | Фаза | Анализируемый компонент | Метод анализа | Нормативный документ | Кол-во проб на 1 год |
Атмогеохимический | Атмосферный воздух | Газовый состав | Углеводороды, фенол | Газовая хроматография | ПНДФ 13.1:2:3.25-99 | |
Оксид углерода, оксид азота, оксид марганца, оксид титана | ПНДФ 13.1:2.22-98 | |||||
Фтористый водород, хлористый водород, диоксид серы | ПНДФ 13.1:2:3.19-98 | |||||
Метанол, альдегиды | ||||||
пылеаэрозоли | Сажа, нефтепродукты, мазутная зола | Флуориметрический | ПНДФ 16.1.21-98 | |||
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
Cd, Pb, Zn, F, Cr, Ni, Cu, Mn, V, Co, Mo, Sb, Fe | Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | ||||
Снеговой покров | Твёрдый осадок снега | сажа | Флуориметрический | ПНДФ 16.1.21-98 | ||
Cd, Pb, Zn, F, Cr, Ni, Cu, Mn, V, Co, Mo, Sb, Fe | Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | ||||
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
Оксиды группы железа (Fе2O3, MnO, ТiO) | Рентгенофлуоресцентный | ПНДФ 16.1.42-04 | ||||
Снеготалая вода | рН, Eh | Потенциометрия | ПНДФ 14.1:2:3:4.121-97 | |||
Аммонийный ион | Фотометрический с реактивом Несслера | ПНДФ 14.1.1-95 | ||||
Хлорид-ион | Меркурометрический | ПНДФ 14.1:2.И1-97 | ||||
Сульфат-ион | Титриметрический метод | ПНДФ 14.1:2108-97 | ||||
Нефтепродукты | Экстракционно-фотометрический в инфракрасной области | ПНДФ 14.1:2.5-95 | ||||
Бензо(а)пирен | Высокоэффективная жидкостноая хроматография | ПНДФ 14.1:2:4.186-02 | ||||
Cd, Pb, Zn, F, Cr, Ni, Cu, Mn, V, Co, Mo, Sb, Fe | Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | ||||
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
Литогеохими-ческий | Почва | Твёрдая | Нефтепродукты | Флуориметрический | ПНДФ 16.1.21-98 | |
рН, Eh в водной вытяжке | Потенциометрический | ГОСТ 26423-85 | ||||
подвижные формы тяжёлых металлов (Pb, Zn, Mo, Co, Ni, Cu, Cr) | Атомная абсорбция | РД 52.18. 191-89 | ||||
железо | Атомная абсорбция | ГОСТ 27395- 87 | ||||
As, Cd, , Se, Pb, Zn, F, Ba, V, W, Mn, Sr, Pb, Zn, Mo, Co, Ni, Cu,Cr(валовое соединение) | Атомно-эмиссионный с индуктивно связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | ||||
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
Сульфат-ион | Турбидиметрический метод | ГОСТ 26490-85 | ||||
Хлорид-ион | Аргентометрический метод | ГОСТ 26425-85 | ||||
Оксиды группы железа (Fе2O3, MnO, ТiO) | Рентгенофлуоресцентный | ПНДФ 16.1.42-04 | ||||
Подвижный Р2О5 | Колориметрический | ИСО 11263 | ||||
Азот нитратный | Объёмный | ГОСТ 26488-85 | ||||
Азот аммиачный | Объёмный | ГОСТ 26489-85 | ||||
Карбонаты, бикарбонаты | Титриметрический | ГОСТ 26424-83 | ||||
Засолённость | Качественный | |||||
Гидрогеохимический | Поверхностные и подземные воды | Жидкая | БПК, ХПК | Объемный | ПНДФ 14. 1:2:3:4.123-97 | Поверх. воды – 16 Подзем. воды - 4 |
pH, Eh | Электрометрический, электрохимический | ПНДФ 14.1:2:3:4.121-97 | ||||
Кислород растворенный | Йодометрический | ПНДФ 14.1:2.101-97 | ||||
NO3- | Фотометрический с салициловой кислотой | ПНДФ 14.1:2.4-95 | ||||
NO2- | Фотометрический с реактивом Грисса | ПНДФ 14. 1:2.3-95 | ||||
Жесткость, Ca, HCO3- | Титриметрический | ПНДФ 14. 1:2. 108-97 | ||||
Cd, Pb, Zn, F, Cr, Ni, Cu, Mn, V, Co, Mo, Sb, Fe | Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | ||||
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
NH4+ | Фотометрический с реактивом Несслера | ПНДФ 14.1.1-95 | ||||
Al3+ | Фотометрический с сульфохромом | ПНДФ14.1:2.93-97 | ||||
H2S | Фотометрический метод с К,М-диметил-п-фениленди-амином | ПНДФ 14. 1:2. 109-97 | ||||
Органические вещества (гуминовые, фульво-кислоты, фенолы, нефтепродукты, жирные кислоты) | Экстракционно-фотометрический в инфракрасной области | ПНДФ 14. 1:2.5-95 | ||||
Cl- | Меркурометрический | ПНДФ 14.1:2.111-97 | ||||
CПАВ, Нефтепродукты | Экстракционно-фотометрический в инфракрасной области | ПНДФ 14. 1:2.5-95 | ||||
Фенолы летучие | Экстракционно-фотометрический без отгонки | ПНД Ф 14.1:2.104-97 | ||||
Сухой остаток | Гравиметрический | ПНДФ 14.1:2.114-97 | ||||
Температура, прозрачность, запах | Органолептический метод | РД 52.24.496-2005 | ||||
Цветность, мутность | Визуальный | РД 52.24.497-2005 | ||||
Нитрат-ион | Фотометрический с салициловой кислотой | ПНДФ 14.1:2.4-95 | ||||
Сульфат-ион | Титриметрический | ПНДФ 14.1:2.108-97 | ||||
Хлорид-ион | Меркурометрический | ПНДФ 14.1:2.И1-97 | ||||
Нитрит-ион | Фотометрический с раствором Грисса | ПНДФ 14.1:2.3-95 | ||||
Гидрогеологический | Подземные воды | Жидкая фаза | Температура, фильтрационно-емкостные свойства горных пород, параметры пористости | |||
Гидрологический | Поверхност ные воды | Жидкая фаза | Температура, визуальные наблюдения, расход воды, скорость течения | |||
Гидролитогеохими-ческий | Донные отложения | Твердая фаза | Cd, Pb, Zn, F, Cr, Ni, Cu, Mn, V, Co, Mo, Sb, Fe | Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | |
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
Оксиды группы железа (Fе2O3, MnO, ТiO) | Рентгенофлуоресцентный | ПНДФ 16.1.42-04 | ||||
Нефтепродукты | Флуориметрический | ПНДФ 16.1.21-98 | ||||
Биогеохимический | Растения | Твёрдая фаза | Cd, Pb, Zn, F, Cr, Ni, Cu, Mn, V, Co, Mo, Sb, Fe | Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | ПНДФ 14.2:4.128-98 | |
Hg | Атомно-абсорбционный «холодного пара» | ПНДФ 16.1:2.3.10-98 | ||||
Оксиды группы железа (Fе2O3, MnO, ТiO) | Рентгенофлуоресцентный | ПНДФ 16.1.42-04 | ||||
Биоиндикационный | Растения | Морфологические отклонения развития | ||||
Животный мир | численность, видовой состав, пути миграции и места сезонных концентраций, места размножения редких и особо ценных видов, биотопическое распределение видов | |||||
Инженерно-геологический | Опасные экзогенные геологические процессы | визуальные наблюдения |
Таблица 21
Суммарное количество проб
№ | Метод анализа | Количество проб на 1 год | Внешний контроль 3% | Внутренний контроль 5% | Всего проб |
Визуальный метод | |||||
Флуориметрический | |||||
Атомно-абсорбционный «холодного пара» | |||||
Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой | |||||
Потенциометрия | |||||
Фотометрический с реактивом Несслера | |||||
Меркурометрический | |||||
Титриметрический метод | |||||
Экстракционно-фотометрический в инфракрасной области | |||||
Высокоэффективная жидкостноая хроматография | |||||
Атомная абсорбция | |||||
Электрометрический, электрохимический | |||||
Йодометрический | |||||
Гравиметрический | |||||
Органолептический метод | |||||
Газовая хроматография | |||||
Рентгенофлуоресцентный | |||||
Турбидиметрический метод | |||||
Аргентометрический | |||||
Колориметрический | |||||
Объёмный | |||||
Фотометрический с салициловой кислотой | |||||
Фотометрический с реактивом Грисса |
Окончание таблицы 21
Фотометрический с сульфохромом | |||||
Фотометрический метод с К,М-диметил-п-фениленди-амином | |||||
Экстракционно-фотометрический без отгонки | |||||
Качественный |
Анализ проб внутреннего контроля рекомендуется проводить в гидрохимической лаборатории г. Томска ОАО «Томскгеомониторинг». В рамках организации внешнего контроля рекомендуется сотрудничество с аналитическими лабораториями г. Новосибирска, как города с высоким уровнем развития науки и относительно близким расположением (например, Химическая лаборатория МАН ЦНЗ).