CC BY
6
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. Витенберг 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.
11. 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. Калядин, 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 н 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-
Результаты электрохимического определения БП в различных объектах
Содержание БП (л - 10"7 г/мл)
Проба мето графический метол электрохимический метод (р = 0.96; * ± Лх) /1 5
завода "ТАПО" Технологический раствор Ташкентского лакокрасочного завода
6,70
----------------------„,,„ 6,76 ± 0,77 5 0,71 0,105
Технологический раствор
завода "Ташсельмаш" 4,48 4,62 ± 0,58 5 0,53 0,115
Вода реки "Салар" 2.41 2,59 + 0,37 5 0,34 0,131
йопп пг*., "АНУПП" 1.12 1,28 ± 0,25 4 0,16 0,125
Вода реки "Салар Вода реки "Анхор'
Примечание, р — доверительная вероятность; х — среднее значение; Лх — доверительный интервал; п — число параллельных определений; 5 — стандартное отклонение; 5Г — относительно стандартное отклонение.
следованных фоновых электролитах достаточно хорошо соблюдается не только в области предельного тока, но и при любом оптимальном потенциале платинового электрода в диапазоне 0,35—1,65 В. Из выявленной зависимости установлено, что она линейна вплоть до концентрации БП порядка п ■ Ю-3 М, однако при более высоких его концентрациях наблюдается некоторое отклонение от линейности и сила предельного анодного тока начинает асимптоматически приближаться к некоторому постоянному значению.
Для установления природы и кинетики электродных процессов окисления БП на платиновом дисковом микроаноде был выполнен логарифмический анализ вольтамперограмм, полученных в серии опытов. Эксперименты показали, что в изученных средах и фоновых электролитах электроокисленис БП протекает необратимо и ток при этом — диффузионный, а не кинетический или смешанный, поскольку при диффузионном характере тока отпадает необходимость в термостатиро-вании анализируемых растворов.
Основным этапом для точного определения БП в объектах окружающей среды все сшс остается его предварительное экстрагирование [7].
Методика выполнения определений. Наибольшую сложность для количественного определения БП представляет получение экстрактов из различных промышленных и природных объектов окружающей человека среды. Примеси, присутствующие в экстрактах, наряду с исследуемым соединением оказывают решающее влияние на результаты его анализа, а в ряде случаев и на возможность его переведения в экстракт и последующий характер обработки.
Первым и основным требованием при подготовке проб к количественному определению в них БП является применение подвергнутой специальной обработке посуды и хорошо очищенных растворителей, что обусловлено чрезвычайно высокой чувствительностью методов количественного определения БП |3|.
Аспирационный метод отбора проб. Сущность метода заключается в аспирации больших количеств атмосферного воздуха через специальные тканевые фильтры, на которых отбирается достаточное количество пыли (1 — 4 г) для количественного определения в ней БП |5].
Подготовка проб к количественному анализу БП. Подготовка к анализу начинается с выделения БП из
отобранных проб. С этой целью проводят экстракцию образцов перегнанными органическими растворителями. Экстракцию фильтров проводят в аппарате Соксле-та с помощью бензола, гексана или петролейного эфира. Полученные экстракты на основе неводных растворителей переносят в колбу, отгоняют растворитель на водяной бане до конечного объема (10—20 мл) и подвергают его электрохимическому определению на БП.
Отбор и подготовка к анализу проб. Предварительно следует изучить технологию производства и отбора средних проб, составленных из равных количеств жидкости, взятых через одинаковые промежутки времени в течение суток или смены. Объем анализируемой пробы воды зависит от количеств в ней органических веществ. Для однократного анализа достаточно нанести 100 мг смолистых (или других) веществ, извлеченных из воды органическим растворителем.
Методика экстрагирования проб воды сводится к следующему: 500—1000 мл исследуемой воды набирают в химический стакан, насыщают хлоридом натрия марки х.ч. или ч.д.а. и переносят в большую делительную воронку. Стакан ополаскивают 30 мл серного эфира (бензола, гексана) и выливают в ту же воронку. Пробу воды с эфиром встряхивают в течение 2 мин, регулярно открывая воронку, чтобы выпустить из нее пары эфира, и дают отстояться до разделения слоев, затем воду сливают в стакан, а эфир в другую делительную воронку. После этого воду вновь переливают в большую делительную воронку, добавляют 20 мл эфира и встряхивают в течение 2 мин. Эту операцию повторяют многократно, пока весь БП не перейдет в органическую фазу. После проведения такой предварительной подготовительной операции приступают к электрохимической реализации процесса количественного определения БП в пробах технических и других вод.
Некоторые из полученных нами экспериментальных данных приведены в таблице, из которой видно, что полученные данные достаточно надежны, правильны и воспроизводимы с относительным стандартным отклонением, не превышающим 0,131.
Таким образом, впервые предложена методика определения бенз(а)пирена электрохимическим методом в биосфере. Разработанный нами метод дает возможность определения БП в микроконцентрациях до Ю-7 г/мл. В отличие от известного метода квазилинейчатых спектров он является наиболее простым, экономичным и перспективным для проведения масштабного мониторинга канцерогенных веществ в окружающей среде.
Литература
1. Агасян П. К., Жданов С. И. (Ред.) Вольтамперомет-рия органических и неорганических соединений. — М„ 1985.
2. Мексеева Т. А., Теплицкая Т. А. Спектрофотомет-рические методы анализа ароматических углеводородов в природных и технологических средах. — Л., 1981.
3. Кичина С. И., Паыков В. М. // Гиг. и сан. — 1961. — № 8. - С. 49—50.
4. Короткое П. А., Мермантова Н. Н., Тимо(реева В. // Гиг. и сан. - 1963. - № 5. - С. 47-49.
5. Ужев В. И. Санитарная охрана атмосферного воздуха. - М., 1955. - С. 124-125.
6. Фрумкин А. И., Васильев Ю. Б. Успехи электрохимии органических соединений. — М., 1966.
7. Шабад М. М., Хесина А. Я. и др. // Гиг. и сан. — 1976. - № 10. - С. 53-54.
Поступила 08.07.97
