Научная статья на тему 'ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭМИССИОННОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА И МЕТОДА КВАЗИЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ СУДОВЫХ СТОКОВ И ОБЪЕКТОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ'

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭМИССИОННОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА И МЕТОДА КВАЗИЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ СУДОВЫХ СТОКОВ И ОБЪЕКТОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
11
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — В.П. Сиденко, А.М. Войтенко, Ю.Р. Редькин, З.И. Кашина, И.В. Парфенова

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

Текст научной работы на тему «ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭМИССИОННОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА И МЕТОДА КВАЗИЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ СУДОВЫХ СТОКОВ И ОБЪЕКТОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ»

гигиеническом эксперименте, положено значение порога Ышсиг. От логарифма этого значения делаем переход в обе стороны: в сторону ВПДК фактора и в сторону ОВМ — РН этого же фактора. Для вычисления величины ВПДК — ФОС на основании хронического порога используют делитель — объективный коэффициент запаса (КЗ), который в свою очередь определяется по величине ПДВМ —ФОС. Наконец, для установления значения ПДВМ разработано положение: риск (т. е. ПДВМ) отравления на уровне ВПДК не должен превышать вероятности пользы, получаемой от конечного общественно полезного продукта, технология производства и(или) потребления которого приводит к выделению в окружающую среду и поглощению организмом интересующего нас фактора окружающей среды.

Изложенный выше подход имеет отношение к тому, который описан в публикации ВОЗ [2]: пороговую концентрацию устанавливаем на уровне р 0,95 (0,99), а затем проводим регламентирование вероятности (здесь — ПДВМ).

Для перехода от логарифма хронического порога к ОВМ — РН необходимо иметь в виду, что в реальной окружающей среде интенсивность фактора (выраженная, как было условлено выше^ через среднемаксимальное значение

ФМВмакс) может отличаться от хронического порога, например в сторону повышения. В соответствии с этим должна отличаться и величина ОВМ, которая в данном случае приобретает несколько другое наименование: ОВМ — ПИСО — КСКД —

— ФОС^ег — РН. Тогда мы как бы ставим токсико-лого-гигиенический эксперимент в условия реальной окружающей среды, т. е. рассматриваем его системно.

Памятуя о принципиальном тождестве двух понятий — МДН и РН, определим двойную единицу РН:

А-'

РН (и ФОС?с г

\ i

N

У ФМВмакс (ФОСГ),

I

N

и ОВМ (ПИСО—КСКД—ФОС?ег—РН)

для совокупности факторов и ФОС* среды дан-

5! ж Я Я| МГ • /

I

ного региона и /

РН (ФОС?ег)

ФМВмакс-ФОСГ

( ОВМ (ПИСО—КСКД—ФОС?ег—РН)

для отдельно взятого фактора окружающей среды региона. Расшифровки отдельных обозначений остаются теми же.

Все приведенные уравнения являются моделями, которые могут служить основой для разработки программ по проведению вычислительных операций при установлении МДН и РН и, таким образом, позволяют дать полное представление о тех самых общих теоретических и методических задачах, решаемых при установлении МДН и РН уже с помощью конкретных алгоритмов и программ.

Литература

1. Красовский Г. И., Пинигин М. А., Саноцкий И. В. и др. // Принципы и методы оценки токсичности химических веществ. — М., 1981. — Ч. 1. — С. 20—69.

2.

3.

Методология единого гигиенического регламентирования факторов окружающей среды. // Гигиена окружающей среды в СССР / Под ред. Г. И. Сидоренко. — М., 1985.— Вып. 6. —С. 217—243.

Основные принципы, критерии и методы определения предельно допустимых концентраций загрязняющих воздух веществ // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды: Сборник метод, материалов. — М., 1981.— С. 7—11.

4.

Партасарати К. Введение в теорию рию меры: Пер. с англ. — М., 1983.

вероятностей и тео-

5. Сватков В. И. // Гиг. и сан. — 1982. —№ 4. — С. 86—88.

6. Системно-алфавитный словарь терминов и понятий, связанных с установлением ПДК и оценкой степени загрязнения атмосферного воздуха // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды: Сборник метод, материалов. — М., 1981. —С. 53—62.

Поступила 12.01.8?

УДК 614.777:613.68]:[628.191:628.3

В. П. Сиденко, А. М. Войтенко, 10. Р. Редькин, Т. И. Кашина,

И. В. Парфенова

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭМИССИОННОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА И МЕТОДА КВАЗИЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ

СУДОВЫХ СТОКОВ И ОБЪЕКТОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Одесский филиал НИИ гигиены водного транспорта Минздрава СССР

Качественное и количественное изменение флота, появление новых типов судов, осуществляющих перевозки значительных количеств опасных грузов наливом, навалом и в таре, увеличивает

потенциальную опасность загрязнения морской среды вредными веществами.

До настоящего времени органы госсаннадзора не располагают приборами и методами, позво-

ляющими быстро и с достаточной точностью определять микроэлементы, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) в воде, что затрудняет проведение профилактических мероприятий и принятие необходимых мер.

В связи с этим возрастает потребность в методах, сочетающих быстроту анализа с высокой избирательностью и чувствительностью, а также позволяющих исследователю с минимальной подготовкой определить состав анализируемого вещества. Одним из современных физико-химических аналитических методов, удовлетворяющих этим требованиям, является метод атомно-аб-сорбционной спектрофотометр™ [1, 2]. Простота выполнения, высокая точность и чувствительность обусловливают его применение во многих отраслях народного хозяйства для определения содержания десятков компонентов анализируемых проб, малых примесей и случайных загрязнителей на уровне тысячных и меньших долей процента. Отмечена перспективность атомно-эмпссионного и рентгенофлюоресцентного анализов [5, 6]. Все большее распространение получает метод квазилинейчатых спектров (метод Шпольского). Большинство ПАУ имеют ярко выраженные квазилинейчатые спектры поглощения и флюоресценции с относительно характерной структурой, которая достаточно наделена для идентификации этих веществ. Чувствительность обнаружения индивидуальных углеводородов в «чистых» растворителях может достигать Ю-11 г/мл, а в многокомпонентных смесях — 10~9 г/мл при одновременном определении 10 ароматических молекул и более [7].

В данной работе нами была изучена возможность применения физических методов контроля для гигиенической оценки содержания вредных веществ в судовых сточных и поверхностных водах.

Определение микроэлементов осуществляли методами рентгенофлюоресцентного и эмиссионного спектрального анализов [3]. При проведении рентгенофлюоресцентных анализов на спектрофотометре УРА-2 был применен известный метод концентрирования тяжелых металлов путем осаждения 8,8-дихинолилдисульфидом в присутствии тиоксина. Анализ проб воды основан на определении образования устойчивых комплексов с рядом катионов тяжелых металлов: марганца, никеля, цинка. Медь экстрагировали в форме окси-хинолята вместе с железом, которое также дает устойчивое комплексное соединение с этим реагентом. Химическую подготовку пробы проводили следующим образом: к 100 мл анализируемой воды добавляли 10 мл реагента, подкисленного азотной кислотой до рН 6,0—7,0, и тщательно перемешивали. Затем приливали 1 мл 10 % раствора перекиси водорода и через 20 мин эту смесь фильтровали на установке из органического стекла. Осадок промывали 200 мл дионизированного бидистиллята и высушивали. Высушенные об-

разцы подвергали рентгенофлюоресцентному анализу. Полнота осаждения тиоксинатов тяжелых металлов соответствовала 97—98 %.

Одновременно проводили эмиссионный анализ на специфичность линейчатых спектров испускания различных элементов в зависимости интенсивности их линий от концентрации. Для его проведения пробы предварительно фильтровали и подкисляли 6 н. раствором соляной кислоты. К 500 мл фильтрата прибавляли 0,5 г персульфата аммония и кипятили 20 мин (для органических веществ). После охлаждения к пробам приливали 3—4 капли метилового красного и нейтрализовали аммиаком до появления желтой окраски, после чего добавляли 10 мл ацетатного буферного раствора рН 5,0. Переливали пробы в делительные воронки, в каждую из которых добавляли по 15 мл 0,1 % раствора диэтилдитио-карбамата. Содержимое воронок тщательно встряхивали в течение 2 мин.

Экстракцию повторяли дважды, приливая каждый раз по 10 мл хлороформного раствора 8-ок-сихинолина и по 2 мл водного раствора диэтил-дитиокарбамата. Экстракт фильтровали через рыхлый бумажный фильтр (в колбе для отгонки хлороформа). После выпаривания хлороформа тигель помещали в муфельную печь и выдерживали при температуре 350 °С в течение 20 мин.

Скапливающийся на дне концентрат переносили в тигель из термостойкого стекла, содержащий навеску 80 мл спектроскопической основы. После выпаривания хлороформа тигель помещали в муфельную печь. Затем содержимое тиглей перемешивали и помещали в полость графитного электрода. Спектр образца определяли на спектрографе ДФС-8 в дуге переменного тока при следующих условиях: напряжение 220 В, сила тока 12—14 А, ширина щели 8—10 мм, экспозиция 40 с.

Для определения ПАУ использовали метод квазилинейчатых спектров. С целью обнаружения ПАУ и более четкого выделения фракций, содержащих их, проводили фракционирование исследуемых проб методом тонкослойной хроматографии на стеклянных пластинах по методу Шталя [4]. При освещении ультрафиолетовым светом выделялись обласки, светящиеся фиолетово-синим цветом. Эту часть адсорбента очищали и экстрагировали бензолом, затем остаток вещества переводили н-октаном для спектрально-флюоресцентного анализа.

После предварительного разделения смесей по группам, обладающим близкими физико-химиче-скими свойствами, подбирали условия, при которых спектр многокомпонентной смеси становился наиболее информативным. Для этого снимали спектры образцов при различных концентрациях (Ю-5—10~б моль/л) и подбирали соответствующий растворитель. Спектры флюоресценции и поглощения регистрировали на спектрографе ДСФ-8. Выполнено 200 исследований образцов.

о

б

6

!

1

и I

1У1 11(1 § 1 1

>

1

1 Г л •

(Л А§ 1М1 > 1 1

400

450

400

450

400

450

Микрофотограммы спектров флюоресценции 3,10-диметил-3,4-бензпирена (а), 10-метил-3,4-бензпирена (б), 3,6-диме-

тил-3,4-бензпирена (в).

По осям абсцисс. — длина волны (в нм).

В результате определения ПАУ в образцах вод, отобранных на судах, балластной станции, а также в Одесском порту удалось идентифицировать 3,4-беизфенантреи и его метальные производные (1,2-бензперилен). Отдельные образцы вод содержали 3,4-бензпирен, который удалось определить не только качественно, но и количественно (см. рисунок).

При исследовании микроэлементного состава судовых сточных вод выявлено наличие в них элементов с различными лимитирующими показателями вредности. При этом отмечено, что содержание отдельных микроэлементов не различалось в пробах с удовлетворительным и неудовлетворительным (по санитарно-химическим показателям) уровнем очистки стоков.

В пробах морской воды также обнаружены микроэлементы, характеризующиеся санитарно-токсикологическими и органолептическими лими-

тирующими показателями вредности. Средние значения содержания каждого из микроэлементов не превышали ПДК. Однако отношение суммы концентраций никеля, хрома, железа и меди к соответствующим ПДК превышали единицу.

Наш опыт применения методов эмиссионного спектрального анализа и квазилинейчатых спектров позволяет проводить определение загрязняющих компонентов (органических и неорганических) водной среды. Эти методы могут быть использованы в практике госсаннадзора за содержанием микроэлементов и ПАУ в водных объектах.

Применение указанных методов позволяет с

о

высокой точностью достоверности оценить характер загрязненности водоемов в системе гигиенического контроля окружающей среды.

Литература

1. Бабов Д. И., Михайленко В. И., Редькин Ю. Р. // Международная конф. по морской медицине: Труды. — Одесса, 1976.— С. 51.

2. Брицке М. Э. Атомно-абсорбционный спектрохимический анализ. — М., 1982.

3. Вирцавс М. С. // Институт неорганической химии: Конф. молодых науч. работников: Тезисы докладов. — Рига, 1979. —С. 26—28.

4. Войтенко А. М., Михайленко В. И., Редькин Ю. Р., Си-денко В. П. /I Мировой океан. (Всесоюзная конф. «Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана», 4-я: Секция, 12). — Владивосток, 1983. — С. 6—7.

5. Пилипенко А. Г., Теряецкая А. В. // Химия и технол. воды. — 1980.— Т. 2, №5. —С. 414—451.

6. Смагунов А. Н., Тарасенко С. В., Бадыкина Н. Е., Карпухова О. М. // Жури, аналит. химии.— 1979.— № 2. — С. 338—397.

7. Тепяицкая Т. А. Квазилинейчатые спектры люминесценции как метод исследования сложных природных органических смесей. — М., 1971. — С. 25.

Поступила 14.11.

Обзоры

УДК 614.7 + 628.5]-07([47 + 57]-87)

Г. И. Сидоренко, И. В. Сутокская

О СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДАХ К УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЗА РУБЕЖОМ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Проблема загрязнения окружающей среды является глобальной и в той или иной мере (в зависимости от уровня развития) затрагивает все страны независимо от их политической системы. Очевидно, слишком прямолинейно считать, что загрязнение окружающей среды — только следствие и отражение кризиса капиталистической

системы, как утверждалось ранее в целом ряде публикаций. Вероятно, также прошли те времена, когда было модным огульно ругать все, что делается в области охраны окружающей среды за рубежом. Глобальный характер загрязнения нашей общей для всех народов планеты, схожесть тенденций научно-технического прогресса, в ча-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.