РАЗДЕЛ 2
ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Теоретические предпосылки к выбору объектов исследования
Основные функции эколого-аналитического контроля (ЭАК) воздушной среды связаны
с контролем стойких органических загрязнителей (СОЗ), к которым относят
полициклические соединения, например, отдельные пестициды, диоксины,
органические красители и др.
Базовыми структурами для биологически-активных веществ являются не только
углеводороды, но и простейшие их производные. К таким структурам относят фенол,
пиридин и хинолин, их алкилпроизводные. Для многих других токсикантов
органической природы структура ПАУ является фундаментальной. По этой причине
общие закономерности химического, биологического, физического поведения
связывают со структурой ПАУ [171]. На них отрабатывают приборно-методическое
обеспечение ЭАК, поскольку устаревшие методы определений экологических
токсикантов оказались не в состоянии измерить содержание их на низком уровне, а
средства пробоотбора были обеспечены не в полной мере метрологически [135].
Токсическими свойствами (канцерогенными, мутагенными, тератогенными), как
показали исследования, обладают не только представители ПАУ. Они обнаружены у
производных ПАУ, содержащих хлор-, циано-, амино-, гидрокси-, карбокси-группы,
а также гетероциклических аналогов. Хинолин, бензхинолины, акридины являются
бензпроизводными пиридина, для которого установлен 2 класс опасности [9].
Подобно ПАУ большую токсичность имеют метилпроизводные бензпиридинов [272].
К техногенным загрязнителям относят также производные нафталина, токсичность
которых определяют тип функциональных групп, их количество и взаимное
расположение. Показано, что действие химических канцерогенов значительно
усугубляет радиационный фактор, в меньшей мере отмечено влияние
психологического и социального факторов. Производные нафталина и других аренов
уступают БАП в величинах ПДК и ПДВ. Так, для 1-нафтола и фенола в атмосферном
воздухе населенных пунктов класс опасности второй, для альфа-нафтахинона –
первый [9]. Однако фенолы, подобно формальдегиду, диоксиду азота, другим
соединениям, активируют проявление канцерогенного эффекта БАП при совместном
поступлении в организм.
Примечательно, что индивидуальные ПАУ образуют с диоксинами химические связи
донорно-акцепторного типа. Такие соединения были обнаружены в твердых частицах
выхлопов дизельных двигателей. Лишь благодаря использованию метода ВЭЖХ удалось
обнаружить высокоактивные комплексы типа ПАУ-диоксин.
Совершенствуемая концепция ЭАК регламентирует организацию и проведение
наблюдений за загрязнением воздушной среды, методы и методики аналитических
определений загрязнителей воздуха, сбора и обработки результатов наблюдений от
сетей и постов.
В качестве объектов исследования выбраны [136]:
атмосферный воздух и ВРЗ промышленных регионов;
модельные растворы полициклических соединений, которые обнаружены ранее в
воздушной среде либо потенциальные загрязнители техногенного характера;
способы отбора проб воздуха на предмет обнаружения полициклических соединений;
хроматографические и спектральные определения полициклических соединений;
программно - аппаратное обеспечение технологии обработки хроматографической
информации о загрязнителях воздуха;
компьютерно-хроматографическая система анализа воздуха.
При идентификации веществ неизвестного строения их выделяли из сложных смесей,
устанавливали предварительную структуру, затем получали предполагаемые аналоги
встречным синтезом и сопоставляли между собой хроматографические характеристики
и спектральные данные для установления тождественности.
Важность надежного установления концентрации полициклического соединения
позволяет разработать критериальные шкалы оценки риска для населения
конкретного загрязнителя атмосферного воздуха.
2.2. Методы и методики исследования
Как отмечено ранее, методы газовой и жидкостной хроматографии - наиболее
эффективны и информативны при выявлении в воздушной среде ПАУ и ППА, особенно
при совместном использовании хроматографических и спектральных методов анализа.
Кроме того, хроматографические и спектральные методы анализа не позволяют
проводить непосредственную идентификацию и определение таких компонентов.
По этой причине возникает необходимость предварительного выделения и
концентрирования микропримесей ограниченно летучих и нелетучих полициклических
соединений с целью достижения требуемой степени обогащения (концентрирования)
для обеспечения чувствительности детекторов в физико-химических методах анализа
по определяемым компонентам.
Основными методами отбора проб воздуха являются адсорбционные и абсорбционные
методы, отбор ЗВ на фильтры. Концентрирование микропримесей и подготовка проб к
аналитическому определению осуществляется с использованием методов многократной
экстракции в автоматическом режиме.
2.2.1. Методика отбора из воздуха микропримесей полициклических
соединений
Отбор проб воздуха для последующего определения в нем полициклических
соединений проводили в соответствии с задачами исследования. Для аналитов,
находящихся в воздухе в газообразном состоянии, – это адсорбция на твердых
адсорбентах или поглощение растворителями; для аналитов, присутствующих в
воздухе в виде твердых частиц и дисперсных пылей, - улавливание фильтрами.
Общая схема анализа воздуха на присутствие ПАУ и ППА включает отбор и
подготовку проб воздуха, аналитические определения загрязнителей и обработку
результатов анализа (рис.2.1).
Основная цель пробоотбора - получить представительные пробы для последующей
реализации методик нормативных документов. Такие методик
- Київ+380960830922