Методы повышения достоверности хроматографического экспрессного определения источников загрязнения водной среды

• Автор: Обидейко, Вадим Роландович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ методов хроматографического определения источников загрязнения
1.1 Общая постановка задачи
1.2. Приборы и методы контроля водной среды
1.2.1. Автоматические анализаторы качества воды
1.2.2. Отбор и подготовка пробы
1.2.3. Хроматографические и спектроскопические методы анализа загрязнений водной среды
1.3. Методы формирования признаков пробы
1.3.1. Фильтрация хроматографического сигнала
1.3.2. Коррекция базисного сигнала
1.3.3. Поиск пиков в хроматографическом сигнале
1.3.4. Оценка параметров хроматографических пиков
1.4. Методы сопоставления признаков проб
1.4.1. Критерии соответствия признаков проб
1.4.2. Аппроксимация эмпирических распределений
1.4.3. Алгоритмы принятия решений
1.5. Выводы. Постановка цели и задач исследования
Глава 2. Системы экспрессного аналитического контроля водной среды
2.1. Автоматический сигнализатор-пробоотборник БПА
2.2. Инструментальное оформление системы экспрессного анализа на базе проточного тонкослойного хроматографа
2.3. Метрологические особенности процесса проточной тонкослойной хроматографии
2.4. Основные результаты и выводы

Глава 3. Алгоритмическое обеспечение системы экспрессного хроматографического анализа
3.1. Метод формирования хроматографического образа
3.1.1. Общие соображения
3.1.2. Процедура поиска представительной области
3.1.3. Процедура преобразования
3.2. Модель искажений хроматографических образов
3.3. Метод компенсации влияния искажений при сопоставлении образов
3.3.1. Основы метода
3.3.2. Процедура поиска по направлению
3.3.3. Процедура выбора направления
3.4. Критерий соответствия и алгоритм принятия решений
3.5. Программное обеспечение системы экспрессного хроматографического анализа
3.6. Основные результаты и выводы
Глава 4. Экспериментальное исследование системы экспрессного хроматографического анализа
4.1. Структура и порядок проведения экспериментов
4.2. Определение параметров формирования образов
4.3. Оценка распределений критерия соответствия
4.4. Оценка вероятностей ошибок идентификации
4.5. Основные результаты и выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение. Хроматографические функции и образы проб различных марок дизельного топлива
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Контроль уровня загрязнений водной среды и установление их источников являются неотъемлемой частью любого комплексного экологического мероприятия.
Задача определения источника загрязнения в общем виде решается путем сопоставления признаков пробы с места загрязнения с признаками, хранящимися в базе данных потенциальных источников. Совокупность признаков проб формируется на основе данных, полученных с помощью соответствующих аппаратурных средств анализа.
В настоящее время для ее решения чаще всего используются методы УФ- и ИК- спектрометрии, высокоэффективной жидкостной и газовой хроматографии, масс-спектрометрии и др. Эти методы базируются на использовании дорогостоящей аппаратуры, связаны с достаточно сложной подготовкой пробы, весьма трудоемки, эксплуатация анализаторов на их основе затруднительна в условиях передвижных лабораторий.
Изложенные факторы приводят к значительному снижению оперативности принимаемых решений, которая столь важна при работе на водных объектах, расположенных в зонах добычи, транспортировки и терминальной переработки нефтепродуктов.
В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на экспрессное определение источников загрязнения в полевых условиях, с помощью инструментально простых и надежных аналитических методик, наиболее перспективной из которых является проточная тонкослойная хроматография (ПТСХ).
Настоящее исследование проведено в соответствии с планом основных заданий Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН, а также в рамках Государственной комплексной программы “Экологическая безопасность России”.

На практике вместо меры (1:28) чаще используют отношение площади перекрывания ЛЯ к суммарной площади совпавших пиков стандарта Я [77-80]:
к т ч к т
Л = —, Л5=Х£тш{/;(хД/;(хг)}, (13°)
Л ./=//=/ }=И
В ряде случаев используют упрощенную форму выражения (1.30). Так, применение модели представления пиков в форме прямоугольных распределений позволяет выражение (1.30) привести к виду [78]:

х]-х]

У,- У
(1.31)
Еще один вариант оценки меры Я можно получить, если учитывать информативность пиков. В этом случае вместо расстояния (1.27) вводится мера взвешенного расстояния и тогда выражение (1.30) имеет следующий вид [85,86]:
Я= !™(х1,у1)Я1 ,

(1.32)

где м>(х,у) - информационный вес пика, а нормировка производится на суммарную взвешенную площадь всех пиков стандарта.
Для оценки м>(х,у) может быть принята любая из схем оценок веса. На практике, информационный вес пика обычно определяется как произведение весов по положению и интенсивности [75]:
= ч>м{х)м?м(у) = [л/(дг)лад]~7, (1.33)
где Д(х), М(у)- нормированные плотности распределения пика по положению и интенсивности соответственно.