CC BY
7
ектах внешней среды (воде, почве) пиридиновым методом (Н. В. Мартынюк и А. Ф. Мынка; Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде; Рината), спектрофотометрическим и флюоресцентным методом (БасИвс), роданидометрическим методом по хлору после гидролиза (И. К. Цитович, 1974), с помощью ионообменного концентрирования (И. К- Цитович, 1968), биологическим методом с помощью растений-индикаторов (П. А. Самгии), с применением газожидкостной хроматографии (В. Д. Чмиль и Н. И. Глембицкий).
Несмотря на то что описано значительное число методов выявления ТХАН в различных объектах, способа обнаружения его в воздухе нет, в связи с чем нами разработан количественный метод определения ТХАН в воздухе.
Предложенный метод основан на декарбоксили-ровании ТХАН щелочью при нагревании до ^хлороформа и определении последнего по реакции с пиридином, в результате чего получают краситель и пиридиновый слой приобретает цвет от слаборозового до ярко-красного (Ф. Файгль). Минимально определяемое количество ТХАН — 5 мкг в анализируемом объеме.
Анализ воздуха на присутствие капельно-жид-¥ кого аэрозоля ТХАН проводят следующим образом. Исследуемый воздух (50—100 л) аспирируют со скоростью до 10 л/мин через фильтр АФА-ХА, вложенный в патрон. После отбора пробы фильтр
тотчас помещают в пробирку вместимостью 20 мл с притертой пробкой, заливают 5 мл воды, подогревают до кипения, а затем охлаждают. Жидкость отделяют от фильтра, пропуская через 'воронку Шотта № 2. Объем экстракта доводят до 5 мл, прибавляют 8 мл 40% раствора едкого^кали и 4 мл перегнанного пиридина. 'Пробирки закрывают ватными пробками и помещают на 10 мин в кипящую водяную баню, затем вынимают, закрывают притертыми стеклянными пробками и хорошо перемешивают жидкость в течение 1 мин, после чего охлаждают 5 мин на ледяной бане. Пипеткой с грушей отделяют верхний пиридиновый слой и измеряют оптическую плотность окрашенного раствора на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре при 525 нм (зеленый светофильтр) относительно контроля на реактивы. Отмечено соблюдение закона Бугера — Ламберта — Бера в интервале концентраций ТХАН 5—100 мкг. Ошибка определения ±2—4%.
Одновременно готовят стандартную шкалу. В ряд пробирок вносят 0,05, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и 1,0 мл свежеприготовленного водного стандартного раствора (100 мкг ТХАН в 1 мл), что соответствует 5, 10, 20, 40, 60, 80 и 100 мкг ТХАН. Во всех пробирках водой доводят объем до 5 мл, затем поступают, как при исследовании проб.
Концентрацию ТХАН в анализируемой пробе вычисляют по общепринятой формуле.
ЛИТЕРАТУРА
Мартынюк Н. В., Мынка А. Ф.— Гиг. и сан., 1972,
№ 10. с. 65—66. Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. Под ред. М. А. Клисенко. М.. 1977, с. 298—299. Самгин П. А.— В кн.: Всесоюзное совещание по исследованию остатков пестицидов и профилактика загрязнения ими продуктов питания, кормов и внешней среды 2-е. Труды. Таллин, 1971, с. 366—369. Справочник по пестицидам. Под ред. Л. И. Медведя. Киев,
1974, с. 238—239. Файгль Ф. Капельный анализ органических веществ. М., 1962, с. 367, 412.
Цитович И. К•— Химия в сельском хоз-ве, 1968, № 2 с. 60.
Цитович И. К- Химия с сельскохозяйственным анализом.
М., 1974, с. 506—607. Чмиль В. Д., Глембицкий Н. И.— Химия в сельском
хоз-ве, 1977, № 7, с. 42—44. Fujiwara К■— Sitzungsber. Abhantil. naturforsch. Ges.
Rostock, 1914, Bd 6, S. 33 — С. A. 1917, v. 11, p. 3201. Sachsc J.— J. analyt. Chem., 1977, v. 287, p. 288—290.
Поступила 23/1 1980 r.
УДК «14.72:615.288.71-074:543.544
Доктор биол. наук М. А. Клисенко, канд. хим. наук Д. Б. Гиренко
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ В ВОЗДУХЕ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
В последнее десятилетие значительное внимание уделяется определению токсичных веществ в воздухе (М. Т. Дмитриев и соавт.; С. А. Леонтьева; М. Д. Бабина). В число токсичных .веществ, подлежащих санитарному контролю в воздухе, входят пестициды различных групп, в частности фосфорор-ганические (ФОП), применение которых в сельском хозяйстве непрерывно расширяется.
В настоящее время для измерения содержания ФОП в воздухе используется групповой метод определения по общему фосфору, а также несколько методов, основанных на фотометрии и тонкослойной хроматографии (М. А- Клисенко и соавт.). Применяющиеся колориметрические и некоторые хрома-тографические (тонкослойная хроматография) методики не удовлетворяют по чувствительности и ус-
ловиям отбора проб требованиям ГОСТа на воздух рабочей зоны. Официальные методы установления концентрации ФОП в воздухе с помощью газожидкостной хроматографии (ГЖХ) отсутствуют.
Основные трудности связаны с концентрированием токсичных веществ из воздуха, которое является обязательной операцией, предшествующей анализу (И. А. Пинигина и Н. И. Казнина). В связи с этим в данной работе основное внимание было направлено на унификацию способов концентрирования ФОП из воздуха. Для решения этого вопроса проведено сравнительное изучение эффективности использования фильтров различных марок для сорбции аэрозолей, сорбции паров ФОП на сорбенты и в органические растворители, изучение зависимости степени поглощения ФОП от скорости и продолжительности аспирации.
На основании полученных результатов сделана попытка оценить эффективность (с точки зрения чувствительности, пределов детектирования) способов концентрирования микроколичеств ФОП из воздуха в сочетании с последующим газохромато-графическим анализом. Из большого числа ФОП, входящих в список пестицидов, разрешенных к применению в СССР, в качестве объектов исследования были выбраны антио, фосфамид, ДДВФ, хлорофос, карбофос, циодрин и др. Выбор объектов исследования обусловлен тем, что антио, карбофос и ДДВФ — наиболее типичные и широко распространенные препараты, а отбор проб воздуха, содержащего фосфамид, сопряжен с трудностями (М. А. Клисенко).
По химическому строению этй препараты относятся к различным группам (эфиры дитио-, тио-и фосфорной кислот), различаются упругостью пара и, что особенно важно, некоторые из них достаточно легко окисляются. Конечное определение осуществляли методом газовой хроматографии. Га-зохроматографический анализ проводили на хроматографе «Цвет-106» с электронно-захватным и термоионным детекторами (соответственно ЭЗД и ТИД).
Условия хроматографирования для ТИД: температура колонки 185 °С, испарителя 220 °С, скорость азота 20 мл/мин, воздуха 400 мл/мин, водорода 16 мл/мин, шкала 2-10_иа. Условия хроматографирования для ЭЗД: температура колонки 185 °С, детектора 220 °С, испарителя 220 °С, скорость азота 60 мл/мин, шкала 2-10-11 а. Нижний предел определения ТИД: для антио, фосфамида, амифоса 5 нг, для фталофоса, гардона 3 нг, для метафоса, цидеа-ла, карбофоса, метилнитрофоса, цианокса, бромо-фоса 1 нг; линейный диапазон детектирования 0,1—50 нг. Нижний предел определения ЭЗД: для антио, фосфамида, амифоса 5 нг, для фозалона, фталофоса, гардона 1 нг, для метафоса, цидеала, карбофоса, метилнитрофоса 3 нг; линейный диапазон детектирования 0,1—Юнг.
Указанные данные получены при разделении ФОП на неподвижной фазе SE-30. При хроматогра-
фировании на других неподвижных фазах пределы детектирования несколько изменяются.
Условия хроматографирования для ДДВФ: ЭЗД — скорость азота 70 мл/мин, температура колонки 140 °С, фаза 5% SE«30, время удержива- . ния 1 мин, минимально детектируемое количество 5 нг; ТИД — скорость азота 20 мл/мин, темпера- , тура колонки 180 °С, фаза карбовакс 20 М, время удерживания 1,2 мин, минимально детектируемое количество 15 нг.
Изучение различных способов поглощения паров ФОП проведено в динамических условиях в дозаторе конструкции Новосибирского санитарного научно-исследовательского института. Метод основан на дозировке смеси насыщенных паров вещества с воздухом через капилляр при контролируемом перепаде давления. К равновесному сосуду, содержащему анализируемый препарат, подсоединяли последовательно аллонж с силикагелем КСК или активированным углем и поглотитель Полежаева, с органическим растворителем (ацетоном, хлороформом, хлористым метиленом). После отбора пробы пестицид из слоя адсорбента экстрагировали дважды по 10 мл хлороформа (ацетона, хлористого метилена), объединенный экстракт сушили безводным сульфатом натрия и упаривали до объе- ¥ ма примерно 0,2—0,3 мл (досуха упаривали на воздухе). Сухой остаток растворяли в 1 мл ацетона и аликвотную часть (2—5 мкл) хроматографирова-ли. Органический растворитель из поглотителя сушили безводным сульфатом натрия и упаривали до объема примерно 0,2—0,3 мл (досуха удаляли растворитель на воздухе). Сухой остаток растворяли в 1 мл ацетона и аликвотную часть (2—5 мкл) хроматографировали. При поглощении паров ФОП на сорбционную пленку к равновесному сосуду, содержащему препарат, подсоединяли стеклянную трубку размером 20X1 см, наполненную стеклянной крошкой (диаметр 2—3 мм, высота слоя 9— 10 см), на поверхность которой наносили сорбцион-ный слой полиэтилена-400 (0,5 мл 50% раствора его I в ацетоне пипеткой капали на поверхность стеклянной крошки и сушили 12 ч при комнатной температуре). К стеклянной трубке последовательно подсоединяли поглотитель Полежаева, заполненный органическим растворителем. После отбора пробы воздуха стеклянную трубку отсоединяли, промывали 200 мл дистиллированной воды и переносили раствор в делительную воронку. К раствору прибавляли 3 мл 0,5 н. соляной кислоты, хорошо перемешивали и пестициды из водного раствора экстрагировали дважды по 20 мл в н-гексане. Объединяли органический слой, сушили безводным сульфатом натрия, упаривали и аликвотную часть хроматографировали. Растворитель из поглотителя анализировали, как описано выше. При изучении различных способов поглощения аэрозолей ФОП опыты проводили в универсальной камере конст- " рукции В. С. Бурого. Гидроаэрозоль генерировался с помощью дискового распылителя (размер
Содержание пестицидов (в мкг) в паровоздушной смеси
Объем пробы воздуха, мл
Пестицид 5 20 40 80
Карбофос Не обнаружено 0.0005 0,0015 Погасло пламя
Фосфамид > » Не обна- Не обна- » »
Амифос Антио « » « » жено » 1 « » ружено 0,0003 0,0001 < » € »
частиц: 8 % — до 20 мкм, 55,4 % — 20—30 мкм, 36,6% — более 30 мкм).
Аэрозоль отбирали на фильтры различных марок, помещенные в фильтродержатель, к которому последовательно подсоединены для улавливания паров или два поглотителя Полежаева с органическим растворителем, или аллонж, заполненный адсорбентом (силикагель КСК, активированный уголь), и поглотитель Полежаева, или стеклянная трубка с сорбционной пленкой и последовательно — поглотитель с органическим растворителем.
Фильтр, содержащий аэрозоль ФОП, переносили в коническую колбу, заливали 10 мл органического растворителя и экстрагировали в течение 20 мин. Экстракцию повторяли дважды, экстракты объединяли, сушили безводным сульфатом натрия и аликвотную часть хроматографировали. Пестициды из слоя адсорбента или сорбционной пленки элюировали так же, как при анализе паров.
При поглощении аэрозолей ФОП на стеклянный фильтр с пористой пластинкой фильтр помещали в фильтродержатель и последовательно подсоединяли аллонж и поглотитель для улавливания паров. После отбора пробы воздуха фильтр отсоединяли, дважды ополаскивали по 10 мл хлороформа, хлороформный экстракт сушили безводным сульфатом натрия, упаривали и анализировали. Пестицид из аллонжа и поглотителя извлекали описанным выше путем.
При определении равновесной концентрации паров вещества испытуемый пестицид помещали в и-образную трубку. Проколов резиновое уплотнение в пробке, прогоняли поршнем медицинского шприца несколько раз воздух для достижения равновесного состояния. В шприц набирали определенное количество насыщенных паров и вводили в хроматограф. Во время определения и-образную трубку термостатировали при 20 °С.
Первоначально представлялось целесообразным изучить содержание пестицидов в паровоздушной смеси (см. таблицу).
Из приведенных в таблице данных следует; что в 1 л паровоздушной смеси содержалось 0,00075 мкг амифоса и 0,6 мкг карбофоса. Фосфамид и антио не обнаруживались или определялись в'следовых количествах, на хроматограммах этих проб имелись пики более летучих компонентов.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что равновесная ^концентрация паров ФОП'не пре-
вышает тысячных долей микрограммов и находится на пределе детектирования термоидонного детектора.
При поглощении паров ФОП на твердые сорбенты и в органические растворители установлено, что на хроматограммах экстрактов из угля имеются пики новых соединений, идентифицированные нами ранее как Р-О-производные исходных пестицидов. Полученные результаты показывают, что на углях происходит окисление анализируемых соединений, причем на угле марки БАУ этот процесс протекает более интенсивно. ФОП легко окисляется под влиянием различных факторов, например УФ-облучения. В данном случае активированный уголь играет, вероятно, роль катализатора и может ускорить процесс окисления некоторых ФОП (антио, фэсфамида) под влиянием кислорода воздуха. В то же время полученные данные свидетельствуют о том, что применение активированного угля эффективно для поглощения паров ДДВФ: оно составляет 70—72% от исходного количества на угле марки БАУ и 43—45% на угле СКТ.
При поглощении паров ФОП на силикагель марки КСК последний удовлетворительно сорбирует пары некоторых соединений, однако при повышении скорости отбора с целью увеличения концентрации веществ происходит десорбция ФОП с поверхности силикагеля. Так, при повышении скорости отбора воздуха, содержащего карбофос, от 0,5 до 2 л/мин через 10 мин со слоя силикагеля де-сорбирует 20—25% препарата. Вместе с тем силикагель оказался непригодным для отбора паров фосфамида (препарат в силикагеле и поглотителях не обнаружен).
Суммируя полученные результаты, можно дать некоторые общие рекомендации по отбору проб воздуха, содержащего ФОП. Пары таких пестицидов, как хлорофос и ДДВФ, могут быть поглощены на активированный уголь, причем скорость отбора ДДВФ не должна превышать 0,5 л/мин.
Пары карбофоса, антио, циодрина, метафоса и метилнитрофоса можно поглощать на силикагель КСК, в органический растворитель или сорбцион-ную пленку. Выбор каждого способа отбора определяется требованиями анализа: при отборе небольших объемов воздуха можно использовать растворители или силикагель, причем скорость не должна превышать 1 л/мин; при работе в полевых условиях, где требуется отбирать большие объемы, целесообразно применять стеклянные трубки с сорб-ционными пленками.
Несколько сложнее обстоит делоТс поглощением паров фосфамида. Анализ полученного экспериментального материала показывает, что концентрацию фосфамида трудно определить даже при прямом исследовании газовоздушной смеси. Из всех рассмотренных способов отбора только при применении хлороформа игхлористого метилена'поглощаются минимальные количества фосфамида. Тот факт, что фосфамид определяется в таких незна-
читальных количествах при поглощении различными способами, приводит к предположению о существовании факторов, оказывающих существенное влияние как на летучесть, так и на сорбцию этого препарата. Действительно, изучение ИК-спектров фосфамида показало, что в его спектре имеются полосы поглощения 1640 см -1, обусловленные ассоциированной формой. Это дает возможность сделать заключение о том, что молекулы фосфамида связаны межмолекулярной водородной связью с образованием трансизомеров (антио, содержащий, как и фосфамид, третичный азот, не способен к образованию межмолекулярных связей).
Полученные данные позволяют объяснить особенности сорбции фосфамида: благодаря образованию ассоциатов в его молекуле отсутствуют активные центры (С-О, Ы-Н и др.), способные к специфическому взаимодействию с адсорбционными центрами сорбента (например, силикагеля).
Для" поглощения аэрозолей ФОП целесообразно
Л ИТЕ
Бабина М. Д.— Гиг. труда, 1979, № 3, с. 55. Дмитриев М. Т., Китросский И. А,— Гиг. и сан., 1971, № 10, с. 6.
Дмитриев М. Т., Жегалин О. И.. Китросский И. А.
и др.— Там же, 1979, № 7, с. 57. Дмитриев М. Т.— Там же, 1976, № 2, с. 79.
использовать стеклянные фильтры с пористой пластиной; применение фильтров марки АФА для этих целей ограничено, и они могут быть использованы только для соединений, растворимых в гексане.
Вместе с тем следует обратить внимание на то, что, несмотря на высокую чувствительность метода газовой хроматографии, особенно с использованием электронно-захватывающего и термоионного детекторов, при определении ФОП в воздухе необходимо концентрирование микроколичеств пестицидов. Эта задача становится особенно сложной при измерении содержания пестицидов в атмосферном воздухе, так как необходимо отбирать 250— 1000 л пробы для получения необходимой минимально детектируемой концентрации вещества.
Таким образом, очевидно, что для решения этого вопроса требуются серьезные научные исследования, направленные в первую очередь на совершенствование способов и приемов концентрирования и извлечения анализируемых токсичных веществ из воздуха.
АТУРА
Клисенко М. А., Лебедева Т. А., Юркова 3. Ф. Химический анализ микроколичсств ядохимикатов. М., 1972. Леонтьева С. А., Другое Ю. С., Дулова Н. И. и др.—
Ж. аналит. химии, 1977, № 8, с. 1638. Пинигина И. А., Каэнина |Н. И.— Гиг. и сан., 1979, № 10, с. 39.
Поступила 25/1 1980 г.
УДК 613.6-07:612.821.1/.3-08
Доктор мед. наук А. И. Вайсман, К. Д. Дятлова
МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА АССОЦИАТИВНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний, г. Горький
В современных физиолого-гигиенических исследованиях возросла необходимость изучения изменений высшей нервной деятельности при воздействии характерных для современных профессий факторов, таких, как высокая информационная и эмоциональная нагрузка. Одним из наиболее распространенных методов ее исследования является словесно-ассоциативный эксперимент: испытуемому последовательно предъявляется 30—40 слов, не связанных между собой, и предлагается быстро отвечать на каждое слово (в зависимости от модификации метода) либо любым словом, либо синонимом, либо словом, относящимся к определенной грамматической категории. Учитываются латентный период речевой реакции и характер ответовпо смысловому признаку. Этот метод успешно применяется в психиатрии (А. И: Плотичер; А. Г. Иванов-Смоленский). С его помощью получен также ряд интересных данных при изучении взаимодействия двух сигнальных систем у здоровых испытуемых (А. И. Крейндлер; И. А. Васильев).
; Известны попытки применения данного£метода в физиолого-гигиенических исследованиях. В. Н. Козлов показал информативность метода при изучении труда трактористов, В. С. Старинец и и соавт. доказали изменение прочности образовавшихся словесно-ассоциативных связей под влиянием эмоциональных состояний. Однако широкого применения в физиолого-гигиенических исследованиях этот метод не находит, так как отсутствие четких критериев подбора слова-стимулов в значительной степени приводит к случайности получаемых результатов. Обычно в качестве раздражителей используют заранее подготовленный ряд из 30—40 слов, лишенных связи. Чаще всего это существительные из списка 100 слов-стимулов, составленного Kent и Rosanaff в 1916 г., хотя некоторые исследователи работают со списками, содержащими глаголы и прилагательные (А. Д. Зу-рабашвили; А. А. Залевская). Большинство авторов не публикуют применяемые наборы слов, что делает несравнимыми результаты эксперимен-
