Инфекционный контроль
Kharkov Dental Days-2018
Последние новости
06 янв 2018, 16:46
Изжога, или гастроэзофагеальный рефлюкс, вызывается выбросом желудочного сока в...
Львівський медичний форум 2018

Нужна ли страховая медицина

» » » Применение высокочувствительных аналитических приборов при исследовании объектов окружающей среды

Применение высокочувствительных аналитических приборов при исследовании объектов окружающей среды

26 янв 2014, 12:48    admin
0 комментариев    3 184 просмотра

В результате усиленной хозяйственной деятельности человека произошли огромные и нежелательные изменения в природе. Экологическая ситуация в Украине постоянно ухудшается, на состояние здоровья населения воздействуют многие факторы окружающей среды: последствия Чернобыльской катастрофы, захоронения ядохимикатов, бесконтрольное применение и хранение пестицидов и минеральных удобрений, недостаточная очистка сточных вод и многое другое.
Большинство вредных веществ в больших или меньших количествах переходят в грунтовые воды, что приводит к тому, что одним из наиболее отрицательно сказывающимся фактором на здоровье населения можно назвать загрязнение источников питьевого водоснабжения.

Усиливающееся загрязнение окружающей среды породило проблему контроля содержания загрязнителей в воде, почве, воздухе. А так как многие загрязнители имеют очень маленькие ПДК (предельно допустимые концентрации), то возникла необходимость применения аналитических приборов с высокой чувствительностью, точностью, селективностью, простотой пробоподготовки.

В частности для исследования объектов окружающей среды на загрязнение их солями тяжелых металлов применяются такие высокочувствительные методы исследования как атомно-абсорбционная спектрофотометрия и переменнотоковая инверсионная вольтамперометрия.

Что такое атомная абсорбция?

В 1800 году Волластон обнаружил темные линии в спектре солнечного света. В 1814 году Фраунгофер создал весьма совершенный для того времени спектроскоп и с его помощью составил каталог длин волн нескольким десятком темных линий в солнечном спектре. Бунзен сконструировал газовую горелку, которая позволила получить бесцветное пламя. Он раскрыл причину возникновения темных линий в солнечном спектре: атомы каждого элемента поглощают свет той же волны, при которой и испускают свет. Киргоф определил законы такого поглощения (атомной абсорбции) и установил линейную зависимость между величиной поглощения света и концентрацией поглощающих атомов. Вскоре после этого атомно-абсорбционный метод начали использовать для определения состава и содержания отдельных элементов в сложных смесях.

В 1953-1955 гг. австралийский физик Уолш разработал атомно-абсорбционный метод измерения с использованием лампы с полым катодом (источник монохроматического излучения). На основании этих исследований и опыта пламенной фотометрии Уолш в 1957 году сконструировал первый пламенный атомно-абсорбционный спектрофотометр. В следующем году сотрудники Уолша Дэвид и Аллан опубликовали первые практические результаты, полученные на этом спектрофотометре. Эксперименты подтвердили исключительно высокую селективность, точность атомно-абсорбционного анализа, предсказанную теорией.

Сейчас атомно-абсорбционные спектрофотометры выпускают более 30 фирм, в том числе и в Украине, в городах Сумы и Северодонецк, конструкции спектрофотометров постоянно совершенствуются. Атомно-абсорбционные методы широко применяются как для сложных аналитических задач, требующих весьма высоких рабочих параметров, так и для поточного анализа в лабораториях, где главное – это надежность и простота в эксплуатации. Использование атомно-абсорбционных методов анализа дает огромное преимущество в результате ускорения аналитических определений, уменьшаются затраты труда и расход реактивов для подготовки проб.

В нашей лаборатории Госсанэпидслужбы Украины в Одесской области для исследования проб воды питьевой, воды поверхностных водоемов, почвы, полимерных изделий на содержание в них солей тяжелых металлов мы используем атомно-абсорбционные спектрофотометры украинского производства «С-115М1» (пламенный вариант) и «Сатурн-3П1» с электротермической приставкой «Графит-2». На «С-115М1» методом пламенной абсорбции определяем соли таких металов, как натрий, калий, общее железо в питьевой воде, воде поверхностных водоемов; а в почве – хром общий, марганец, никель, кобальт, медь и цинк. На «Сатурн-3П1» с электротермической приставкой «Графит-2» определяем микроколичества тяжелых металлов таких, как хром общий, марганец, никель, кобальт в образцах питьевой воды и воды поверхностных водоемов прямо непосредственно в пробе без всякой подготовки.

На протяжении многих лет мы осуществляем контроль воды реки Днестр и впадающей в него речки Турунчук. В частности, исследуем воды реки Турунчук в районе с.Ясски, а реки Днестр – в районе с.Маяки на содержание натрия, калия, железа общего, никеля, марганца, хрома общего. Представим наши данные по этим показателям за 2011-2012 гг.:

Река Турунчук в районе села Ясски (среднеарифметические):

Применение высокочувствительных аналитических приборов при исследовании объектов окружающей среды

Река Днестр в районе села Маяки (среднеарифметические):

Применение высокочувствительных аналитических приборов при исследовании объектов окружающей среды

Проанализировав приведенные данные, можно сделать вывод, что в водах рек Днестр и Турунчук данные металлы находятся в очень малых количествах и намного меньше их ПДК (предельно допустимые концентрации).

Параллельно мы проводили исследования образцов подвижных форм почвы районов области и города Одессы на предмет загрязнения тяжелыми металлами. Содержание подвижных форм тяжелых металлов определяют для оценки полноценного микроэлементного питания растений или в случае оценивания опасности полиэлементного загрязнения.

К примеру, возьмем две точки городской свалки и сравним данные по ним за несколько лет:
точка №1 – центр свалки (среднеарифметические данные за год):

Применение высокочувствительных аналитических приборов при исследовании объектов окружающей среды

Критерием степени опасности загрязнения почв являются ПДК – предельно допустимые концентрации токсичных веществ в этой природной среде.
Из приведенных данных видно, что содержание меди и цинка значительно превышает их ПДК, а никеля – незначительно.

Кроме атомно-абсорбционных методов исследования мы в своей работе используем метод инверсионной вольтамперометрии. Как показывает практика, при определении свинца, меди, кадмия, цинка наиболее точные данные дает именно этот метод. Что такое инверсионная вольтамперометрия?

Инверсионная вольтамперометрия ИВА – это электрохимический метод количественного определения веществ, основанный на установлении зависимости между силой тока в цепи электролитической ячейки и напряжением поляризации при электролизе раствора. ИВА обычно применяют при определении ионов металлов, которые электролитически восстанавливаются на ртутном катоде. Этим методом можно одновременно определять несколько металлов, имеющих различные потенциалы восстановления. Метод ИВА так же, как и метод атомной абсорбции является селективным, точным, с хорошей воспроизводимостью результатов. Этим методом мы определяем медь, цинк, свинец, кадмий в питьевой воде, воде поверхностных водоемов, полимерных изделиях. Результаты этих исследований за многие годы показывают, что содержание этих металлов в питьевой воде г.Одессы и районов области значительно меньше их ПДК.

Н.Б.Пономаренко, врач-лаборант ГУ «Одесский областной лабораторный центр Госсанэпидслужбы Украины»

Т.Б.Касьяненко, врач-лаборант ГУ «Одесский областной лабораторный центр Госсанэпидслужбы Украины»

Читайте также
11 апр 2011, 15:58    0 комментариев
Число донецких детей, госпитализированных после употребления продукции местной молочной кухни, выросло до 51. Исполняющий...
Комментарии