Из большого числа методов анализа воздуха здесь приведены лишь те, что позволяют сравнительно просто определить наличие сернистого ангидрида (SO2), фтористого водорода (HF), фторидов и пылевидных примесей, наиболее вредоносных для растений.
В сельском хозяйстве и лесоводстве отбор проб воздуха и установку измерительных приборов проводят на открытой местности на высоте 1,5 м над землей или в кронах деревьев.
Так называемые суммирующие методы основаны на концентрировании вредных веществ за счет адсорбции на твердых поверхностях или абсорбции тканью, а также фильтровальной бумагой, пропитанными жидкостью.
Объемные методы позволяют определять концентрацию вредных веществ непосредственно в воздухе: заданное его количество пропускается за единицу времени через абсорбирующую жидкость.
С помощью принятых в аналитической химии химических и физических анализов определяют примеси в воздухе. Для этого пригодны гравиметрические методы (взвешивание пылевидных осадков), цветные реакции после абсорбции, измерение электропроводности, газовая хроматография, измерение текучести и масс-спектрометрия.
Газообразные загрязнители
Колокольный метод. Суммирующий метод, предложенный Лизегангом, используется до настоящего времени, хотя в частично видоизмененной форме. Фарфоровый колокол высотой 140 и диаметром 75 мм с загнутыми краями, образующими ванночку, обтягивают фильтровальной бумагой и в ванночку наливают 50 мл абсорбционной жидкости, состоящей из равных (по массе) частей глицерина, углекислого калия (К2СО3) и воды.
После экспозиции в течение 100 ч проводят анализ бумажного цилиндра и жидкости в ванне по особой прописи. Бумажный цилиндр экстрагируют, фильтрат подкисляют и затем выпаривают до осаждения сульфата бария (BaSO4). Полученные таким образом значения выражаются в миллиграммах серы за 100 ч (мг S/100 ч).
Волюметрический метод. Волюметрический метод определения сернистого ангидрида в воздухе, описанный Вестом и Геке, находит в настоящее время широкое практическое применение.
Воздух, содержащий SO2, пропускают через абсорбционный сосуд, заполненный раствором тетрахлормеркурата натрия (II), при этом образуется прочный комплекс дихлорсульфитмеркурата (II).
Добавив парарозаанилингидрохлорид и раствор формальдегида, можно определить колориметрическим методом концентрацию этого соединения, а путем регистрации объема пропущенного воздуха — концентрацию SO2.
Для определения концентрации сернистого ангидрида в условиях производства Геррманн разработал портативный измерительный аппарат.
Определение фтористого водорода и фторидов. Известное значение получил простой суммирующий метод определения фтористого водорода и фторидов, получивший название метода баритной салфетки. Для поглощения воздушных примесей используется рыхлая хлопчатобумажная ткань определенного состава (0,01% золы), свободная от фтора, серы и других фитотоксичных примесей. Кусок ткани размером 250 см2 пропитывают известковым молоком или баритной водой и оставляют на воздухе на 1—3 месяца.
По истечении этого времени ткань сжигают и в золе определяют содержание фторидов. Вместо хлопчатобумажной ткани можно применять фильтровальную бумагу.
Пылевидные загрязнители
Баночный метод определения пылевидных осадков. Стеклянные банки для домашнего консервирования емкостью 1,5 л (для измерений можно использовать банки емкостью 2,0 л) наполняют дистиллированной водой, размещают на высоте 1,5 м в конкретном месте и оставляют на период от 2 недель до месяца. Для защиты от птиц банки рекомендуется оградить проволочной сеткой. Оседающая пыль попадает в воду, после выпаривания ее количество определяют и выражают в г/м2 или в мг/м2 за 30 дней. Водорастворимую часть можно отделить от нерастворимой, а при анализе проб — выделить токсичные составные части осадка. Это имеет особое значение вблизи металлургических заводов, где токсичные компоненты более важны, чем общее количество пыли.
Примечание. Крупные по размерам измерительные приборы применяют только в тех условиях, где осаждается очень большое количество пыли.
Определение пылевидных осадков с помощью ловчей фольги. Кусочки алюминиевой фольги размером 4Х10,25 см смазывают вазелином, на коротких сторонах оставляя чистыми полоски шириной 1 см. Таким образом, смазанная поверхность составляет 33 см2. Затем пластинки фольги высушивают в защищенном от пыли месте (например, в термостате) при 25—30°С в течение суток и точно взвешивают на аналитических весах. Канцелярскими скрепками или резинками ловчие пластинки прикрепляют к кускам жести, фанеры, картона такого же размера и в горизонтальном положении размещают на кольях на высоте 1,5 м от поверхности почвы или, также горизонтально, с помощью проволоки развешивают на заборах, ветвях деревьев и др. Время экспозиции зависит от степени загрязненности воздуха и составляет от 2 до 4 недель.
Затем ловчие пластинки осторожно снимают, снова высушивают при 25—30 °С и взвешивают на аналитических весах. Разность массы до и после экспозиции при одинаковой влажности вазелина служит показателем количества пыли и пересчитывается в г/м2 за 30 дней.
Примечание. Прирост массы более 30 мг находится за пределами улавливающей способности ловчих пластинок, что влияет на точность результатов.
Метод отпечатков. Метод отпечатков позволяет качественно определить пылевидные осадки на листьях. Вблизи предприятий, выбрасывающих в атмосферу пыль, на листья выбранных растений накладывают прозрачную клейкую пленку, следя за тем, чтобы ее края выступали за края листовых пластинок, и плотно прижимают к листьям. Затем пленку снимают, на ней остается пыль, скопившаяся на поверхности листа. Пленку целесообразно наклеить на белую бумагу, при этом и контуры листа, и пылевидный осадок хорошо видны, что позволяет провести оценку путем сравнения.