АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ИХ РАЗРАБОТКИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

поэтому величина ПДН подлежит вычислению заново, если меняются условия ее применения, т. е. меняется структура потребления реальной генеральной совокупности (РГС(ПМ)] в данном продукте (изделии). Для перерасчета величины гигиенического норматива ;ПДН и ПДВМ) нет необходимости в постановке нового токсиколого-гигиенического эксперимента: \ используется величина максОВМ(СОКСКд,нпм)) прежнего эксперимента. Таким образом, гигиеническое нормирование в * условиях меняющейся РГС(ПМ) становится многошаговым, итерационным процессом при неизменности основных — токсикологических — предпосылок регламентирования.

Выбор максимального значения максОВМ(СОКСКД(||пм)) проводится в условиях, когда имеется несколько токсикологических экспериментов, в которых один и тот же НПМ исследован по-разному. Например, в наших исследованиях мы подвергали конкретный НПМ изучению в условиях комбинированного действия в 4 экспериментах. В 3 из них исследовали бинарные комбинации НПМ, в I — тркнарную, из которых и выбирали после математической обработки значение максОВМ.

Новый полимерный материал Т сжигали при 600 °С и продукты деструкции (ПД) подавали в затравочную камеру с лабораторными животными (мыши), в которой поддерживалась температура 20—21 °С. Токсичность ПД материала Т исследовали как при раздельном (РД), так и при комбинированном действии (КД) — в комбинации с другими полимерными материалами: А и П. В результате имели 3 комбинации — А+Т, Т+П, А+Т+П. После обработки на ЭВМ получили из результатов экспериментов следующие значения:

ОВМ{ СО [РД (Т) |) = 1,641 • Ю-2, ОВМ|СО|КСКД(ТА)])= 1,00638-КГ1. ОВМ|СО[КСКД(ТП)])=6,31МО-3, ОВМ|СО[КСКД(ТАП) ] )=2,965-10~3.

Отсюда максОВМ[КД(Т)] = 1,00638-10 1, аргумент которой I {максОВМ |СО[КД(Т)]]|=2,56-10"'.

Поскольку обе последние величины определены на однонаправленных эффектах, а величина ПДВМ подразумевается определенной на разнонаправленных эффектах, предположительно вызываемых при токсическом действии аналога, то приводим к эффектам также максимальные значения ОВМ и ее I. Для этого обе величины умножаем на 2, получаем:

ма ксО ВМ±| СО [ КД (Т) ]}=2,01276 ■ I (Г1, м аксОВМ*) СО | КД (Т) ])=5,1 • 10"2.

В дальнейшем необходимо свести воедино структуру потребления, выраженную через Г1ДВМанал, и результаты токсиколого-гигиенического эксперимента, на выходе которого получена величина максОВМ±{СО[КД(Т)]). Результатом сведения должна быть величина КЗ:

КЗ=7-(максОВМ±|СО[КД(Т)1)//(ПДВМанал). (4)

Коэффициент КЗ используется согласно второй формуле в системе уравнений (2).

По данным описанного выше эксперимента нашли, что в соответствии с уравнением (3)

(ПДН(Т)=1,2 г/м3 гигиеническии норматив={

1ПДВМ(Т)=1,426-10-2,

причем здесь принимается, что ПДВМ(Т) = ПДВМа1)ал. При этом К3=22,3.

Таким образом, предлагаемый вероятностный подход к гигиеническому регламентированию величин ПДН полимерных

материалов в помещениях позволяет, не отказываясь от традиционных методов статистической обработки, принимать во внимание всю структуру потребления полимерных материалов в данном объеме помещения. Однако этот подход не исчерпывается проведенными расчетами.

Можно видеть по крайней мере 2 пути развития вероятностного гигиенического регламентирования (нормирования).

1. Один из них указан экспериментатором-токсикологом: «Мы встретились практически с полным незнанием закономерностей проявления специфических эффектов под влиянием сложных комплексов химических веществ при содержании каждого из них на весьма низком уровне — в несколько или даже десятки раз ниже ПДК или ДУ, в том числе ниже порога конкретного специфического действия, в частности когда суммарное содержание химических веществ в долях от ПДК (ДУ) приближается к единице» (1|. Здесь в порядке расшифровки общего содержания величины ОВМ(СО) можем сказать, что метод ее вычисления предусматривает обобщение (сведение) экспериментальных изменений независимо от их достоверности. Обобщению подвергаются и достоверные, и недостоверные изменения. А это в ряде случаев может означать подпороговость изменений, происходящих, как принято в профилактической токсикологии, на уровне ниже достоверного.

2. В вышеприведенном примере изучали комбинированное действие 2—3 рецептур (смесей, веществ). Последнее можно считать пределом экспериментальных возможностей при изучении КСКД. Если ввести в ЭВМ материалы многих токсиколого-гнгиенических экспериментов, то возможности безгранично расширяются: КСКД на организм очень многих вредных факторов разной природы подвергается имитации в эксперименте на ЭВМ. Чтобы корректно свести воедино (обобщить) разнородные эксперименты, проведенные разными авторами, требуется найти нечто общее, что их может связывать. Медико-биологическое обоснование этой задачи и алгоритмы ее решения опубликованы (10, II). Если этот метод удастся внедрить, мы сможем получить вероятностные ток-сикометрические параметры НПМ на фоне их КСКД с другими факторами химической и физической природы. Это еще больше приблизит гигиеническое регламентирование НПМ к реальной жизни и здравому смыслу.

Литература

1. Боков А. Н. // Гиг. и сан,— 1989,—№ 2,—С. 61—64.

2. Воробьев В. А.. Андрианов Р. А., Ушков В. А. Горючесть полимерных строительных материалов.— М., 1978.

3. Дядченко А. И., Копылов В. В.. Воротилова В. С. и др. // Пласт, массы,— 1982,— № 19,— С. 49—52.

4. Еськова-Сосковец Л. Б., Большаков А. М., Воробьева С. Н. и др. // Гиг. и сан,—1991,—№ 6,— С. 73—76.

5. Иличкин В. С. Ц Пласт, массы,— 1986,— № 2,— С. 26—28.

6. Каменев Е. И., Котикова Н. С. // Там же,— 1984.— № I,—С. 57-61.

7. Кошкин Л. И. Ц Там же.—№ 10,— С. 49—51.

8. Кулев Д. X. // Там же,— 1985.— № 10,- С. 51—52.

9. Новиков С. И., Оксентьевич Л. А., Нелюбин В. В., Праведников А. Н. II Там же.— № 7,— С. 25—30.

10. Сватков В. И., Боровикова Н. М., Присяжнюк В. Е. и др. // Проблемы контроля и защита атмосферы от загрязнения. Киев, 1990,— Вып. 16.— С. 88—93.

11. Сватков В. И., Чабанюк В. С., Никитина Н. Г. и др. Проблемы контроля и защита атмосферы от загрязнения. Киев, 1990,— Вып. 16,— С. 93—99.

Поступила 19.09.91

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1993 УДК 614.71/.77-074

Н. П. Зиновьева, А. В. Карташова, Ю. Б. Суворова

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ИХ РАЗРАБОТКИ

НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва

Существенное загрязнение окружающей среды, связанное ческимн веществами приобретает особую актуальность и тре-

с хозяйственной деятельностью человека, может привести к воз- бует проведения контроля за уровнем загрязнения, который

растающему действию химических веществ антропогенного возможен только при наличии надежных и эффективных мето-

характера на здоровье населения и возникновению реальной дик определения концентраций загрязнителей,

угрозы экологического кризиса. В этих условиях предотвра- В настоящее время в арсенале санитарной химии

щение или снижение загрязнения окружающей среды хими- имеется сравнительно большое количество методик контроля

за загрязнением объектов окружающей среды, большая часть которых проходит экспертную оценку в соответствующих секциях и комиссиях. В секцию по физико-химическим методам исследований объектов окружающей среды при проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды» поступают на рассмотрение методики определения токсичных веществ в атмосферном воздухе, воде водоемов и почве, обеспечивающие контроль на уровне санитарно-гигиенических нормативов. Повышение интереса к экологии, новые экономические отношения в стране, необеспеченность ряда гигиенических нормативов соответствующими методиками контроля, а также наличие устаревших, не отвечающих современным требованиям методик способствуют увеличению объема разрабатываемых методик. Так, если до 1990 г. в секцию поступало на рассмотрение за год около 90 методических указаний, то в 1991 г. — более 300. Анализируя этот обширный материал, можно отметнгь, что в настоящее время разработкой методик контроля занимаются институты гигиенического профиля, лаборатории ведомственных НИИ, предприятий, всевозможные хозрасчетные организации. Последние, используя современное оборудование, не всегда учитывают специфику анализа объектов окружающей среды, что снижает качество разрабатываемых методик. Можно отметить следующие характерные ошибки и недостатки поступающих на рассмотрение в секцию методик.

1. Ориентация при разработке на имеющееся у исполнителя оборудование, что приводит к несоответствию принципа метода анализа физико-химическим свойствам исследуемого вещества.

2. Оценка селективности методики проводится без учета мешающего влияния сопутствующих веществ и приоритетных загрязнителей объектов окружающей среды.

3. Недостаточно надежно отрабатываются условия концентрирования микроколичеств веществ из воздуха, воды и почвы. Так, при анализе воздуха не всегда учитываются влияние на эффективность концентрирования продолжительности и скорости аспирации воздуха, объем и физико-химические свойства поглощающей среды и др. Эффективность концентрирования экстракцией при анализе водных проб значительно снижается из-за необоснованного соотношения объемов экстрагента и пробы.

4. При градуировке прибора стандартными растворами не учитываются все стадии обработки анализируемой пробы (упаривание, извлечение, разведение и т. д.), что отражается на количественной оценке результатов анализа.

5. Для методик определения в водных объектах веществ, характеризующихся по справочным данным как нерастворимые, не учитывается их способность растворяться в микроколичествах, что приводит к большим погрешностям при анализе на уровне гигиенических нормативов.

6. Не проводится оценка стабильности исследуемых веществ с установлением оптимальных условий и сроков хранения стандартных растворов и отобранных проб.

7. Химические названия контролируемых веществ зачастую не приводятся в соответствие с требованиями Международного союза чистой и прикладной химии.

8. Большое число спектрофотометрических методик с пря-

мым анализом проб в ультрафиолетовой области спектра не могут использоваться при анализе объектов окружающей среды в связи с их неселективностью.

9. В представляемых газохроматографических методиках контроля слабым звеном является надежность идентификации исследуемых веществ. При этом мало используются анализ

на двух хроматографнческих колонках различной полярно- > сти, реакционная хроматография и сочетание газовой хроматографии с другими физико-химическими методами анализа. #

10. Метрологическая аттестация методик в ряде случаев проводится с отклонениями от требований нормативных документов, что приводит к существенным ошибкам при установлении значения показателя точности измерений.

Таким образом, надежность и эффективность разрабатываемых методик контроля во многом определяется уровнем экспериментальных исследований, проводимых с учетом особенностей микроанализа многокомпонентных систем. Повысить качество разрабатываемых методик анализа атмосферного воздуха позволит использование дозаторов динамического типа для создания стандартных паро-(газо)воздушных и аэрозольных смесей, а также внедрение усовершенствованных устройств для отбора проб воздуха (трубки с тонкопленочным сорбентом, поглотители с отбором проб методом «кипящего слоя» сорбента или жидкости). Для газохроматографических методик перспективным может быть использование сорбционных трубок особой конструкции с твердыми сорбентами, что позволяет анализировать всю отобранную пробу.

В методиках определения загрязняющих веществ в водных у объектах недостаточно широко используется газохромато-графический анализ равновесной паровой фазы, позволяющий быстро и эффективно анализировать ряд летучих органических соединений. Применение при концентрировании микропримесей из водных проб сорбционных трубок, заполненных твердыми сорбентами, например, типа «Диапак», также улучшит эффективность анализа.

Для достижения единства и точности измерений и устранения источников погрешности при количественном анализе загрязняющих веществ в объектах окружающей среды необходимо метрологическое обеспечение не только вновь разрабатываемых, но и ранее не аттестованных методик. Решение данной задачи затруднено из-за отсутствия стандартизованных образцов, необходимых для градуировки и метрологической аттестации средств измерений.

При стихийном распределении заказов на разработку методик определения одного и того же вещества в одной среде, например в воздухе рабочей зоны и атмосфере, разрабатывается несколько методик, отличающихся зачастую лишь объемом отобранной пробы. Из-за отсутствия унифицированных методик определения одного загрязняющего вещества в разных объектах приходится внедрять в практику несколько методик контроля с использованием различного оборудования. Все это приводит к необоснованным экономическим затратам у и не позволяет обеспечить комплексную эколого-гигиениче-скую оценку состояния окружающей среды. Для решения данной проблемы, на наш взгляд, необходима координация сил аналитиков, занимающихся разработкой методик.

© А. Г МАЛЫШЕВА, Е. Г. РАСТЯННИКОВ. 1993 УДК 614.76-074

А. Г. Малышева, Е. Г. Растянников

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ МЕТОДОМ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИ И

НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва

Существующая система контроля качества почвы ориентирована в основном на тяжелые металлы и пестициды, что далеко не в полной мере учитывает не менее опасные для здоровья населения и характерные для отдельных отраслей промышленности органические соединения. Анализ органических соединений, представляющий собой важную и актуальную проблему, в настоящее время, помимо традиционных методов, проводят газохроматографическнми способами. Однако, несмотря на их высокую чувствительность, точность н универсальность, надежная идентификация состава многокомпонентных смесей остается сложной задачей. Поэтому не случайно, что многие хроматографнческие методики по почве посвящены определению одного и очень редко 2—3 компонен-

тов [1]. Решить задачу определения широкого круга органических веществ в почве можно методом компьютерной хрома-то-масс-спектрометрии, позволяющим идентифицировать одновременно десятки соединений.

Определение летучих органических веществ з почве проводили на хромато-масс-спектрометре LKB-2091 (Швеция), оснащенном компьютером PDP 11/34 (США). Отобранную пробу почвы в количестве 1 г помещали в стеклянную трубку (8X 200 мм), которая соединена с пробоотборной адсорбционной трубкой (4,5 x 200 мм), заполненной тенаксом GC (35X60 мкм). Чтобы влага, выделяющаяся из почвы, не конденсировалась на тенаксе и не мешала в дальнейшем пе-ремораживанию, между этими трубками устанавливали проме-