Atıkların kökenlerini pekiştirmek ve kompozisyonunu anlamak, geçmiş birkaç on yıl boyunca, kimyasal işaretlerin analitik kullanımı, bilim insanlarının kirletici kaynakları tanımlaması için güvenilir, yüksek hacimli bir teknik haline getirdi, analitik enstrümantasyonun büyüme aşaması arasındaki fark, bu işaretleyici bileşikler ve elementler kimyasal parmak izlerinin belirlenmesi ve kimyasal uyarıları kullanarak hayatta kalan imzalar haline getirmelerine izin veriyor - su, hava ve toprak, bilim insanlarının kirlenmesini sağlamak için doğal ve topraklar.

Kimyasal Markers ve onların Atık Adlilerinde Rolü

Kimyasal işaretleyiciler, ayrıca moleküler izleyici veya parmak izi bileşikleri olarak da adlandırılır, kaynak bazlı bir kirletici oranı, belirli bir atık kaynağı veya prosese bağlı olarak, nadir olarak, toprak elementleri gibi genel kirliliğin aksine, işaretleyiciler kaynak bazlı bilgiler sağlar. Örneğin, petrol bazlı bir umutlu kirleticiler, biyoyojenik girişlerden kaçınmak için yeterince tehlikeli müdahaleden kaçınmalıdır.

Kimyasal işaretleyicilerin bilimsel değeri, üç ilgili soruya cevap verme yeteneğinde yatıyor: [FONTT:0] Bu soruları ele alarak, kaynak uyarılarını içeren (örneğin ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) gibi çeşitli katkıda bulunan kirliliğin nicel olarak tahsis edilmesi gerekir.

Kimyasal Markers Kategoriler

Kimyasal işaretleyiciler kimyasal doğasına ve verdikleri bilgilere dayanarak birkaç geniş kategoriye girerler. Her kategorinin belirli güçlü, algılama yöntemleri ve tipik uygulamalar vardır.

Organik bileşikler

Organik metaller, doğal olarak sentetik endüstriyel kimyasallara biyojen moleküllerin geniş bir dizisini içerir. Poly Çevrimal aromatik hidrokarbonlar (PAHs) en yaygın kullanılan organik işaretleyiciler arasındadır. onların dağıtımları - ebeveyn PAH'ların oranını yanlışlığa -konomiktör kaynakları arasında ayrımcılığa veya ilaç işaretleyicilerine hizmet etmek için yasal olmayan ilaçlar ve biyometrik olmayan ilaçlara hizmet eder.

Inorganik Elements ve Heavy Metals

Ağır metaller, örneğin, yüksek bir öncü-zorunlu işlemler gösterebilir, yüksek selenyum kömür ash. daha az yaygın iz elementleri tostrutyum, anti-mony gibi daha fazla değişkenli üretim, yarı iletken üretim veya alaşım üretimi ile ilişkilendirilebilir. Örneğin, yüksek çözünürlükte metaller için yüksek çözünürlükte analizler (206Pbiyonel/207)

Isotopik İmzalar

Optik ışık elementleri (karbon, hidrojen, azot, oksijen, sulfur) ve radyogenetik izotoplar (strontium, neodymium, lead) en güçlü tracing aletlerinin bazılarında yardımcı olur. 13C'nin 12C'ye oranı ( ⁇ 13C) karasal bitkilerden gelen organik maddeden diğerine farklı olarak değişebilir, çünkü fosil yakıt bazlı karbon ve modern bigenik karbon takip edilir.

Biyoloji ve Fecal Markers

Atık kaynağı takipinde, mikrobiyal ve moleküler biyolojik işaretler giderek daha fazla kimyasal olanları kullanıyor. Fecal sterols ve epiktoprostanol insan kanalizasyon kontraseptörleri gibi mikrobik kaynak izlemede sıklıkla genetik işaretler kullanılarak birleştirmektedir. Caffeine, yapay tatlılar (örneğin, sucralose), ve farmasötik bileşikleri, çok düşük konsantrasyonlarda bile yerli atık suların izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin izlerinin çok düşük olduğu gibi yaygın olarak kullanılıyor.

Analitik Yöntemler ve Data Interpretation

Kimyasal işaretleyicilerin başarılı uygulaması, sağlam analitik protokolleri ve dikkatli bir istatistiksel tedaviye bağlıdır. Örnek olarak, katılar için tam bir ody döngüsü üzerinde kompozit örnekler, ve enstrümantal analizler. Kalite güvencesi, sabit standartlarda kullanımları içerir, düzeltmeler ve tekrarlanabilir analizler.

Veri yorumu genellikle, temel bileşen analizi (PCA), pozitif matrix faktörüizasyon (PMF), veya kimyasal kütle dengesi (CMB) modelleri ile ilgili olarak, araştırmacıların ölçülmüş kimyasal profildeki katkılarını sınırlandırmasına izin verir. Örneğin, kentsel runoff, atmosferik bir dekonferans ve endüstriyel deşarj, potansiyel kaynakların profillerini açık bir şekilde ayırarak, ABD Jeolojik Araştırma (USGS) çeşitli atık türleri için geniş bir kimyasal profiller geliştirdiler.

Atık Kaynağı Tanımlama Uygulamaları

Belediye Katı Atık ve Toprak Deposu Leachate

Kimyasal işaretleyiciler belediye katı atıkların bileşimini tanımlamaya yardımcı olur (MSW) ve arazi dolum kontenjanı takip eder. Ek olarak, organik madde floreselerinin belirli oranlarını (eskiden alıntılanan) ve nonfil olmayan matriksiyonlar plastik atıklar için yaygındır.Bu bileşiklerin varlığı, yerel maddeden aşağılanan ülkelerin varlığı, ticari olmayan atıkların yerlerine izin verir.

Endüstriyel ve Tehlikeli Atıklar

Endüstriyel süreçler farklı kimyasal parmak izlerinin yanı sıra atık akışlarını üretir. Örneğin, tekstil boya endüstrisi, tehlikeli atıkların yasadışı boşaltılması ve klorazarlanmış sıvıların serbest bırakılması gibi, (trikopi ve siyande kompleksleri; ilaç üretimi, effluent.) Kimyasal işaretleyicilerin C Kapsamlı Yasası altında temizlenebilirlik ve tehlikeli atıkların serbest bırakılması gibi temizlenmesi için sorumlu tutmaları için aktif farmasötik ürünler kullanır.

Tarım Runoff ve Livestock Atık

Tarım, kirliliğin önemli bir kaynağıdır. Kimyasal işaretleyiciler erozyona karşı sefilli sedisyonun ayrılmasına izin verir. Hayvancılıkçılığın ürpertici profili - stigmastanol, kampol ve brül-sitostero-ol-ve-yaratıcı-yara-yaralama-yaratıcı-yaratıcı-yaratıcı-yapın% 70'ini su kirliliğine katkıda bulunan hayvan beslenme stratejilerine katkıda bulunan antibiyotikler ve hormonları ek işaretleyici olarak hizmet eder.

Marine ve Freshwater Oil Spills

Belki de kimyasal işaretlerin en yüksek profilli uygulaması, GC-MS kullanarak yağ dökme oranlarındadır. Bir petrol döküldüğü zaman, bilim insanları suları ve potansiyel kaynak gemilerinden veya boru hatlarının varlığından örnekler toplarlar. Daha sonra GC-MS kullanarak Hidrokarbon profili analiz ederler, örneğin, Fasul/phytane oranı gibi teşhis oranları, umutlu yağ parmak izlerinin dağılımı ve steranelerin dağılımı, ve alkylatuz dibenzothiopheneslerin varlığına göre değişirler.

Vaka Çalışması: Kentsel Susheds'taki Atık Kaynakları

Kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri'nde bir kentsel su cezasına çarptırılan kapsamlı bir araştırma, iki yıl boyunca 30 sitedeki bir dizi örnek gösteriyor ve bunları bir dizi işaretleyici için analiz etti: kadın, kahve, su parkı, ağır metaller (Pb, Zn, Cd), PAHs ve ⁇ 15 yüzey suyu ve sedisyon örnekleri.

Sonuçlar WWTP effluent'in 1980'lerde kapalı olan yerel batarya fabrikasının baskın kaynağı olduğunu gösterdi. PAH profili, yüksek hacimli yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan bir sistemle bir araya geldi.

Kimyasal Marker Yaklaşımlarının Avantajları ve Sınırları

Güçlüler

  • [FONT:0) Yüksek spesifikite:[Dönetici:[Dönetici: 1) Dikkatli bir şekilde seçilmişken, tek bir işaret veya bir oran bir atık kaynağı, karmaşık karışımlarda bile belirsiz bir şekilde tanımlanabilir.
  • [FONT:0)Quantitative kaynak uygulamalayıcısı: Uygun istatistiksel modeller ile, işaretleyiciler her kaynağın tüm kirliliği yüklerine göre orantılı katkı hesaplamalarına izin verir.
  • [FONT:0] Medyada uygulanabilirlik: [Dönetici: [Dönetici: 1) Kimyasal işaretleyiciler su, sedi, toprak, hava, biota ve hatta insan saç veya kanda ölçülebilir, kapsamlı maruz kalma değerlendirmelerine izin verebilir.
  • [FONT:0)Forensic defenability: Düzenleme ve yasal organlar, uygulama eylemlerinde işaretleyici temelli kanıtları kabul eder, çünkü yöntemler hakemli ve standartlaşmıştır.
  • [FONT:0] Historical rekontr:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döneticileri, ağaç halkaları, müze örnekleri) onlarca yıl veya yüzyıllar boyunca kirliliği yeniden inşa etmek için işaretleyiciler için analiz edilebilir.

Sınırlamalar

  • [FO-MS, LC-MS/MS, ICP-MS, izope oranı kitle spektrometrisi) önemli sermaye yatırım ve yetenekli operatörleri gerektirir.
  • [FONT:0)Environmental deme:[Dönetici: 0,4|Dönergeler, biyotik veya abiyotik dönüşüme maruz kalabilirler (örneğin, fotolysis, hidrolysis, mikrobiyal bozulma), konsantrasyonlarını veya imzalarını zamanla değiştirir.
  • [FONT:0)Background müdahalesi:[Dönemli kirliliği kaynakları olan bölgelerde, işaretleyiciler yüksek çözünürlüklü analiz ve dikkatli istatistik dekonvolution gerektiren bir şekilde örtüşebilir.
  • [FONT:0]Limited işaretli kütüphaneler: [Döntilmiş tüm atık türleri kimyasal profiller karakterize edilmez. Gelişen kirleticiler (örneğin, mikroplastikler, nanopartiküller) tespit edilen işaretleyici setler.
  • [FONT=0]Sampling önyargı:[Dönetici:[Dönetici:0) Bir tek yakalama örneği episodik sürümleri kaçırabilir (örneğin, yağmur olayları sırasında birleşik beton uçları). Zaman-integrated sample devices, ancak evrensel olarak uygulanmaz.

Future Yol ve Gelişen Trendler

Kimyasal işaretleyiciler alanı hızla gelişiyor. Bir umut verici yön, tüketici ürün imha ve yapay şekerleme göstergelerinin göstergeleri olarak ortaya çıkan yüksek çözünürlüklü kitle göstergelerinin kullanılmasıdır. NTA, bilim insanlarının binlerce bilinmeyen bileşik tespit etmesine ve korelasyon kullanmalarına olanak tanır. Bu yaklaşım zaten tüketici ürün imha ve yapay şekerleme göstergelerinin göstergeleri olarak ortaya çıktı.

Başka bir sınır, kimyasal işaretleyicilerle ilgili olarak uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri (GIS) Uydu görüntüleyicisi, potansiyel atık kaynaklarını (örneğin, endüstriyel bölgeler), ve zemin doğrulayıcıları kimyasal işaretlerle doğrulamaktadır.

Son olarak, izotoplu parmak izi geleneksel ışık elementlerinin ötesinde genişletilir. Kolombyum, bakır, çinko ve paracury, endüstriyel atıkları daha tam olarak takip etmek için kullanılır. Örneğin, çelikten ⁇ 66Zn, Avrupa'daki daha iyi bir yol dikişine izin vermek için.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kimyasal işaretleyiciler, atık kaynak akışını, nitel bir tahmin oyunu titiz, veri odaklı bir bilime dönüştürdüler. Benzersiz moleküler ve isotopik imzaları doğal olarak farklı atık akışları, çevresel yöneticiler, ve her türlü sorumluluk ve tasarım maliyetine sahip olan tüm kesintiler, daha hassas ve erişilebilir hale gelirken, kimyasal işaretleyicilerin uygulanması sadece yeni kirleticilerin ve uzak ortamlara ve uzak çevrelerin sınıflarını kapsayacaktır.