Научная статья на тему 'ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛУОЛА И ЭТИЛБЕНЗОЛА В ВОДЕ'

ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛУОЛА И ЭТИЛБЕНЗОЛА В ВОДЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
55
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — А.Г. Малышева, И.Н. Топорова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛУОЛА И ЭТИЛБЕНЗОЛА В ВОДЕ»

ных ресурсов страны, проблемам гигиены окружающей среды, а также вопросам коммунальной радиационной гигиены. В 1988 г. за монографию "Гигиена города" удостоен премии им. Ф. Г. Кроткова.

Соч.: Гигиена города. — М.: Медицина, 1986. — 276 с. — (Совместно с др.); Охрана окружающей среды. — М: Мир. 1990. — 221 с. — (на англ. яз.); Природа и человек. — М.: Просвещение, 1991. — 223 с; Среда обитания и человек: В 2 ч. — М., 1994. — (Ч. 1. — 398 с. Ч. 2 — 428 с.

Лит.: К 60-летию со дня рождения Ю. В. Новикова // Гиг. и сан. - 1988. - № 10. — С. 95-96; К 65-летию со дня рождения Ю. В. Новикова // Здравоохр. Рос. Федерации. - 1994. - № 2. - С. 39.

200 лет со дня рождения и 150 лет со дня смерти Акима Алексеевича Чаруковского (1798—1848 гг., род в селе Пологи Полтавской губернии), отечественного военного врача, доктора медицины. Участник русско-ту-рецкой войны (1828—1829 гг.). Автор фундаментального труда "Военно-походная медицина" в 5 частях (1836—1837 гг.), удостоенного Демидовской премии. Труд охватывает основные отрасли военной медицины и обобщает опыт медицинского обеспечения русской армии в начале XIX века как в мирное, так и в военное время. Автор капитального труда по медицинской географии — "Народная медицина, примененная к русскому быту и разноклиматности России" в 5 частях (1840— 1845 гг.). Активно сотрудничал в "Военно-медицинском журнале" и медицинской газете "Друг здравия", публикуя статьи на клинические и гигиенические темы.

Соч. и лит.: см. БМЭ. — 3-е изд.

150 лет со дня рождения Пульхерии Ивановны Глу-шановской-Яковлевой (1848—1913 г., рол. в Петербурге), одной из первых русских женщин-врачей. Окончила медицинский факультет университета в Цюрихе. В течение 27 лет (с 1881 по 1908 г.) проработала в Мос-

ковском губернском земстве. Одна из основателей и с 1884 г. заведующая земским оспенным телятником в Москве. Работала в земском санитарном бюро. Активный участник Пироговских съездов, первый председатель Пироговской комиссии по распространению гигиенических знаний в народе.

Соч.: Об оспопрививании в уездах Московской губернии в 1884 г. — М, 1865. — 19 е.; Оспопрививание детритом в Московской губернии и губернский телятник. — М., 1886. — 34 е.; Краткие сведения о разработке метрических данных по холерным эпидемиям Московской губернии. — М., 1892. — 62 с.

Лит.: П. И. Глушановская-Яковлева // Сведения земской санитарно-врачебной организации Московской губернии. - 1913. — № 4. - С. 566-570.

125 лет со дня рождения Владимира Семеновича Кравченко (1873—1927 гг., род. в Херсонской губернии), российского военно-морского врача, доктора медицины. Служил судовым врачом на различных крейсерах Военно-морского флота России. Участвовал в морских кампаниях. Возглавлял медико-санитарную часть корабля (крейсера I ранга "Аврора") во время Цусимского сражения. Автор книги воспоминаний о морском походе. В книге приведены данные об использовании рентгеновской аппаратуры в корабельном лазарете непосредственно в ходе морского сражения. В частности, В. С. Кравченко в морском бою использовал рентгеновский аппарат для выявления осколков в телах раненых матросов.

Соч.: Через три океана: Воспоминания врача о морском походе 1904-1905 гг. - СПб., 1910. - 243 с.

Лит.: Кочетов А. Н. Первопроходцы [В. С. Кравченко] // Вестник рентгенологии и радиологии. — 1996. — № 2. - С. 54-57; Сипухин Я. М. В. С. Кравченко: К истории отечественной рентгенологии // Вестн. рентге-нол. и радиол. - 1983. - № 3. - С. 91-92.

Методы исследования

О А. Г. МАЛЫШЕВА. И. н. ТОПОРОВА. 1998 УДК 614.777-074

А. Г. Малышева, И. И. Топорова ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛУОЛА И ЭТИЛБЕНЗОЛА В ВОДЕ

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

Толуол и этилбензол встречаются в нефти, каменноугольной смоле, применяются в больших количествах в промышленности в качестве растворителей, используются в производстве пластмасс, смол, лаков, красок |5). Поэтому эти вещества могут присутствовать в сточных водах промышленных предприятий, воде водоемов и питьевой воде. В настоящее время в стране осуществляется предупредительный санитарный контроль за внедрением новых полимерных материалов в народное хозяйство и промышленность, так как они могут создавать потенциальную опасность для здоровья человека вследствие возможной миграции из них токсичных веществ |4, 12].

Для очистки от металлов, деионизации, деминерализации, умягчения воды применяют синтетические иониты. В соответствии с требованиями санитарного надзора их необходимо исследовать на гигиеническую безопасность. Среди мигрирующих из полистирольных ионообменных смол веществ наиболее опасными, исходя из рецептурного состава (10), следует считать диви-нилбензол, стирол, акрилонитрил, толуол, этилбензол.

этилстирол, акриловую и метакриловую кислоты, 2-ме-тил-5-винилпиридин. Для гигиенического контроля и установления безопасных условий эксплуатации синтетических ионообменных смол, осуществления санитарного контроля в процессе производства и сертификации новой продукции, а также контроля за загрязнением воды мигрирующими веществами при эксплуатации анионитов и катионитов необходимы селективные, метрологически аттестованные методы анализа. Для толуола и этилбензола существующие методы определения в воде не удовлетворяют требованиям контроля. Фотометрическому определению толуола в воде нитрованием [7] мешают ароматические соединения. Полярографическое определение толуола [11] также неизбирательно в присутствии бензола и его производных. Парофазное определение толуола в водах химического производства |8] имеет диапазон концентраций 1—5 ПДК и поэтому не может быть использовано для контроля качества воды питьевого и хозяйственно-бытового назначения. Хромато-масс-спектрометрический метод определения толуола и этилбензола в воде на уров-

Рис. 1. Хроматограмма летучих органических соединений, мигрирующих в воду из синтетического ионита СГК-7.

По оси абсцисс — время, мин; / — бензол. 2 — толуол, 3 — этилбензол, 4— стирол, 5 — изопропилбензол, 6— вторбугилбензол, 7 — диэтнлбен-зол, 8 — этил стирол. 9— дивинилбензол.

не гигиенических нормативов в составе широкого спектра летучих органических соединений целесообразно применять в качестве обзорного анализа, а для контроля целевых компонентов рекомендовано ориентироваться на более простые и доступные методы определения [6]. Определение этилбензола возможно только в атмосферном воздухе [2, 3], метрологически аттестованная методика контроля этилбензола в воде на уровне гигиенического норматива не разработана. На актуальность разработки надежных, чувствительных и пригодных для широкой практики методов определения толуола и этилбензола на уровнях, соответствующих гигиеническим нормативам, указывает тот факт, что эти вещества включены в перечень из 129 приоритетных загрязняющих веществ Агентства по охране окружающей среды США [14]. Кроме того, этилбензол входит в перечень ЕС загрязнителей воды, приоритетных для контроля [13].

В статье рассмотрены методики определения толуола и этилбензола на уровне и ниже гигиенических регламентов в воде, основанные на применении парофаз-ного анализа с последующей газохроматографией. Ароматические углеводороды имеют низкие коэффициенты распределения в системе вода—газ и поэтому их можно определять парофазным анализом равновесного пара с использованием универсального, малочувствительного к воде пламенно-ионизационного детектора [1]. Исследования проведены на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором. При разработке газохроматографических методов определения большое внимание было уделено изучению разделения исследуемых веществ на различных неподвижных фазах. Для исследования эффективности хроматографического разделения были апробированы следующие неподвижные жидкие фазы различной полярности: неполярная БЕ-ЗО и слабополярные апиезон Ь и ОУ-17. Наибольшая степень разделения была достигнута на апиезоне I.. Для достижения необходимой чувствительности анализа исследуемых компонентов в воде было изучено влияние температурного режима испарителя и колонки, подобраны длина колонки и скорости подачи газов. Оптимальными условиями хроматографирования признаны: для определения толуола — колонка стеклянная размером 200 х 0,3 см, сорбент хроматон Ы-А\\' с неподвижной фазой апиезон Ь (5%), температура термостата колонки 100°С, расход газа-носителя (азота) 40 мл/мин, расход водорода 35 мл/мин, расход воздуха 300 мл/мин, чувствительность шкалы электрометра 1:5, скорость движения диаграммной ленты 0,5 см/мин, время удерживания толуола 2 мин 50 с; для определения этилбензола — колонка стеклянная размером 300 х 0,3 см, сорбент хроматон М-А\У с неподвижной фазой апиезон Ь. (15%), температура термостата колонки 150"С, испарителя 180°С, расход газа-носителя (азота) 50 мл/мин, расход водорода 40 мл/мин, расход воздуха 400 мл/мин, чувствительность шкалы электрометра 1:5, скорость движения диаграммной ленты 0,5 см/мин, время удерживания этилбензола 3 мин 15 с. В выбран-

ных условиях хроматографирования диапазоны измеряемых концентраций по каждому анализируемому веществу удовлетворяли требованиям ГОСТа к методам контроля веществ в воде, соответствовали 0,5 ПДК и ниже и составляли для толуола 0,1 мг/л, для этилбензола 0,005 мг/л. Следует отметить, что удовлетворительное разделение толуола и этилбензола достигалось при анализе одной пробы. Для качественной характеристики загрязнения воды оказалось достаточным определять эти вещества из одной пробы. На рис. 1 в качестве примера приведена хроматограмма летучих органических соединений, мигрирующих в воду из синтетического ионита СГК-7. Видно, что определению веществ не мешают дивинилбензол, этилстирол, диэтилбензол, изопропилбензол, стирол. В то же время для количественной оценки с учетом разницы ПДК толуола и этилбензола оказалось необходимым разработать разные условия определения этих веществ.

Техника выполнения анализа в настоящих методиках отличается исключительной простотой пробоподго-товки. В стеклянные флаконы вместимостью 40 мл вносили по 20 мл исследуемых растворов, закрывали резиновыми прокладками с навинчивающимися крышками, у которых имеется отверстие для ввода иглы шприца. Флаконы устанавливали в термостат, нагретый до 90°С, и выдерживали 30 мин. Затем нагретым шприцем отбирали паровую фазу и вводили в колонку хроматографа (толуол — 1 мл, этилбензол — 3 мл) через испаритель.

При определении метрологических характеристик анализировали стандартные растворы исследуемых веществ в воде, значения концентраций которых были равномерно распределены в диапазоне от 0,1 до 1,0 мг/ л толуола и от 0,005 до 0,5 мг/л этилбензола (рис. 2). Стандартные растворы готовили гравиметрическим ме-

Рис. 2. Градуировочные графики для определения толуола (а) и этилбензола (б) в воде.

По оси абсцисс — концентрация, мг/л, по оси ординат — площадь хроматографического пика, мм2.

тодом. Расчеты метрологических характеристик проводили в соответствии с рекомендациями по метрологической оценке результатов измерений [9]. При определении толуола в воде предельно обнаруживаемое количество составляло 0,02 мкг с погрешностью ± 19%, этилбензола — 0,005 мкг с погрешностью ± 17% при доверительной вероятности 0,95.

Газохроматографический и парофазный методы определения толуола и этилбензола были использованы при исследовании питьевой воды Москвы и в гигиенических исследованиях при оценке безопасности применения синтетических ионитов, предназначенных для очистки воды. Содержание толуола и этилбензола в питьевой воде находилось на уровне чувствительности анализа и не превышало 0,5 ПДК для каждого компонента. В то же время среди веществ, мигрирующих в воду из синтетических ионитов, в частности катионита СГК-7, пароласа ГМ, пароласа СГ, при различных температурах и рН были обнаружены толуол (0,7—3 мг/л) и этилбензол (от 0,01 до 7,5 мг/л). На основании полученных результатов даны рекомендации по изменению технологии производства, рецептурного состава, а также определены безопасные условия эксплуатации ионитов.

Таким образом, разработаны газохроматографиче-ские методики парофазного определения толуола и этилбензола в воде с чувствительностью на уровне 0,5 ПДК для каждого вещества и погрешностью ±19 и 17% соответственно при доверительной вероятности

0.95.

Литература

1. Вчтенберг А. Ф., Иоффе Б. В. Газовая экстракция в хроматографическом анализе. — Л., 1982.

2. Дмитриев М. Т., Казнина Н. И., Пинигина И. А. Са-нитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. — М., 1989. — С. 163— 165.

3. Король А. Н. // Гиг. и сан. - 1992. - № 7-8. -С. 72.

4. Красовский Г. И., Жолдакова 3. И. // Там же. — № 9. - С. 18-21.

5. Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности: Справочник. - Л., 1976. — Т. 1. - С. 98-101; 113-117.

6. Малышева А. Г. // Гиг. и сан. — 1992. — № 9. — С. 39-41.

7. Новиков Ю. В., Ласточкина К. О., Болдина 3. Н. Методы исследования качества воды водоемов. — М„ 1990.

8. Рудаков О. Б., Дубко Е. А., Степанова Г. С., Баутин

B. И. И Журн. аналит. химии. — 1995. — Т. 50, № 11. - С. 1196-1198.

9. Руководящий документ. Временные методические указания. Метрологическая аттестация методик выполнения измерений содержаний компонентов проб поверхностных вод суши. РД. 52.24.51—85. — Л., 1986.

10. Технология пластических масс / Под ред. В. В. Коршака. - М„ 1985.

П. Унифицированные методы исследования качества воды. - М.. 1977. - Т. 1. - С. 57-61.

12. Шефтель В. О. // Гиг. и сан. - 1977. - № 5. -

C. 70-72.

13. Soniassy R., Sandra P., Schlett С. Water Analysis. Organic Micropollutants. — Waldbronn, 1994.

14. TelHard W. A. // Spectra. - 1986. - Vol. 10, N 4. -P. 4-9.

Поступила 28.06.97

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 199Я УДК 614.7:547.531:543.25

Г. В. Киреев, А. М. Геворгян, Д. А. Касымов, В. Г. Калядчн, М. А. Рахимбаев ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗ(А)ПИРЕНА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Институт онкологии и радиологии АН Республики Узбекистан, Ташкент

Как правило, важнейшим звеном санитарно-гигиенической профилактики злокачественных новообразований являются индикация и мониторинг канцерогенных веществ в окружающей человека среде. В контроле за их содержанием в объектах окружающей среды большую роль играет аналитическая химия. Особенно актуально определение микроконцентраций полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), в частности бенз(а)пирена (БП), являющегося общепринятым индикатором загрязнения внешней среды канцерогенными ПАУ. БП — стойкое соединение, отличающееся ярко выраженным канцерогенным действием, концентрация которого в окружающей среде соотносится с определенным бластомогенным эффектом. Следовательно, достаточно определить содержание БП для того чтобы располагать данными, показывающими уровень загрязнения канцерогенными ПАУ в целом [2, 4).

Известно |1, 6), что электрохимические методы, в особенности вольтамперометрия и ее инверсионные варианты, по сравнению с другими являются наиболее простыми, недорогими и перспективными методами количественного определения неорганических и органических веществ. Поэтому представляло интерес изучение вольтамперометрического поведения БП для последующей разработки методик его электрохимического определения в различных объектах.

Вольтамперограммы БП были сняты на полярогра-фе ПУ-1 с потенциометром ПДП-4 и самописцем КСП-4 с помощью платинового микродискового анода,

а в особых случаях с использованием модифицированного углеситаллового электрода. Электродом сравнения служил хлорсерсбряный электрод, вспомогательным — платиновый. Исследование проводили в трех-электродном режиме.

Микродискозый электрод перед работой выдерживали в смеси горячей концентрированной азотной и серной кислот (1:1) в течение 7—10 мин; затем его тщательно промывали бидистиллатом. В качестве фоновых электролитов были использованы ацетаты, хлориды и перхлораты щелочных металлов и аммония.

В эксперименте оптимальными оказались перхлорат и ацетат лития, концентрация которых находилась в диапазоне 0,15—0,25 М, поскольку именно при таких содержаниях получались наиболее четко выраженные вольтамперограммы с предельным диффузионным током, по которым довольно легко и быстро можно определять природу и концентрацию электроактивного вещества. На фоне же нитрата или хлорида лития вольтамперограммы БП имеют такую же форму, как и в случае перхлората и ацетата лития, но потенциал полуволны смешен в сторону менее положительных значений приблизительно на 0,12—6,28 В. Высота волны окисления БП при одной и той же концентрации также зависит от природы и содержания фонового электролита: при переходе от менее к более кислотным электролитам она заметно увеличивается.

Пропорциональная зависимость между величиной предельного анодного тока и концентрацией БП в ис-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.