Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Особенности определения супертоксикантов

 

Проблемой в анализе следовых количеств вещества (особенно органических супертоксикантов) является отсутствие методов, в одинаковой мере специфичных и чувствительных для соединений различных классов. Ряд компонентов (полихлорированные дибензо-п-диоксиды (ПХДД), полихлорированные дибензофураны ПХДФ, полихлорированные бифенилы ПХБ и др.) удается идентифицировать только благодаря применению взаимно дополняющих методов, например, газо-жидкостная хроматография – масс-спектрометрия )БЖХ - МС_, газо-жидкостная хроматография – фурье-спектроскопия в инфракрасной области (ГЖХ – ИК-ФС).

Так, с помощью хромато-масс-спектрометрии можно определить молекулярную массу вещества и получить данные о его структуре, но метод мало информативен при идентификации функциональных групп. В то же время такая информация легко может быть получена методом ГЖХ – ИК-ФС.

 

Методы скрининга в анализе супертоксикантов

Поскольку анализ следовых количеств веществ чрезвычайно дорог, очень часто появляется необходимость в быстрых и достаточно простых методах обнаружения загрязняющих веществ (суперэкотоксикантов). В таких случаях применяют методологию скрининга, которая допускает неправильные положительные результаты, но полностью исключает неправильные отрицательные результаты. При этом пробы, давшие положительный результат, анализируются далее с применением более современных и чувствительных методов, в то время как отрицательные результаты скрининга принимают без дополнительной проверки. Таком образом удается значительно сократить объем работы и удешевить стоимость аналитического контроля.

Обязательным условием скрининга является наличие положительного аналитического сигнала в тех случаях, когда загрязняющее вещество присутствует в пробе на уровне ПДК.

Например, в качестве примера скрининга:

изучение 419 образцов молока на содержание афлотоксинов, из которых 19% (80 проб) дали положительную реакцию. Более тщательное исследование с помощью хромато-масс-спектрометрии подтвердило наличие афлотоксинов в молоке.

Надежность результатов скрининга повышается при использовании двух независимых методов, например, иммунохимического анализа и тонкослойной хроматографии.

Кроме методов инструментального анализа для определения суперэкотоксикантов применяют также микро- и ультрамикрометоды обнаружения, основанные на ферментативных и иммунохимических реакциях. Основная сфера применения ферментативных и иммунохимических методов ограничивается веществами, угнетающими ферментные системы и вызывающими в живом организме образование антител (именно к ним относится большинство суперэкотоксикантов). Предел обнаружения ферментативных и иммунохимических методов очень низок: в отдельных случаях возможно определение исследуемых соединений на уровне 10-16 моль и ниже. При этом механизм получения информации о составе анализируемых объектов аналогичен природным процессам.

Развитие методов определения суперэкотоксикантов направлено на увеличение их чувствительности, точности, специфичности и воспроизводимости, а также на упрощение техники измерений. При выборе наиболее подходящего метода руководствуются следующими критериями:

- способность метода обеспечивать непосредственное и специфичное измерение аналитического сигнала определяемого соединения;

- чувствительность, рабочий диапазон концентраций, предел обнаружения, информативность;

- влияние мешающих компонентов и факторов;

- возможность автоматизации.

 

Радиоизотопный анализ

Для контроля за содержанием радионуклидов в природных объектах в основном находят применение методы радиохимии и g-спектрометрии, реже – a- и b-спектрометрии. Для идентификации радиоактивных изотопов и определения изотопного состава образца оценивают набор энергий излучений, испускаемых радионуклидами образца, т.е. получают данные об энергетических спектрах радиоактивных изотопов. С помощью различных детекторов можно проводить спектрометрию a-, b- и g-излучений, но наиболее широко используется g-спектрометрия.

 

Методы биоиндикации – методы, позволяющие обнаруживать и определять биологически и экологически значимые антропогенные нагрузки на основе реакций на них живых организмов и их сообществ.

Концентрирование химических элементов живыми организмами обусловлено их собственными физиологическими потребностями. На участках с повышенным содержанием химических элементов конкретные организмы, или биоиндикаторы, могут аккумулировать те или иные элементы, содержащиеся в повышенных количествах. При выборе биоиндикаторов исходят из конкретных задач биоиндикации, учитывая, что каждая группа организмов имеет свои преимущества и недостатки.

К особенностям биоиндикаторов относятся следующие:

- реакция на относительно слабые нагрузки следствие эффекта кумулляции дозы (суммирования вредных эффектов от воздействия загрязнителей; увеличение, собирание, сосредоточение действующего начала);

- суммирование действия различных антропогенных факторов;

- не требуется регистрация химических и физических параметров, характеризующих состояние окружающей среды;

- фиксация скорости проходящих изменений в окружающей среде;

- обнаружение тенденций развития окружающей среды;

- обнаружение возможных путей попадания токсикантов в пищевые цепи;

- возможность оценки и контроля степени воздействия загрязняющих веществ на живые организмы и человека.

Биоиндикационные исследования проводят на основе наблюдений над отдельными видами и группами растений, особенно эпифитными лишайниками, культурными растениями, древесными породами.

В качестве биоиндикаторов можно использовать животных, особенно почвенную фауну, составляющую до 99% биомассы и 95% всех видов. Входящих в наземный зооценоз (например, дождевые черви). Главные требования при выборе животных индикаторов:

- высокая чувствительность,

- интенсивный обмен веществ,

- интенсивное размножение,

- легкость отбора,

- чувствительность к изучаемому фактору.

 

Биотестирование – один из приемов определения степени токсического действия физических, химических и биологических неблагоприятных факторов среды, потенциально опасных для живых организмов экосистем, в контролируемых экспериментальных лабораторных или натурных условиях путем регистрации изменений биологически значимых показателей исследуемых объектов окружающей среды с последующей оценкой их состояния в соответствии с выбранным критерием токсичности.

При биологическом тестировании используемое химическое вещество или смесь веществ в определенной концентрации помещаю в среду обитания животных или растений (тест-объектов) и на протяжении фиксированных промежутков времени наблюдают за этими организмами. Концентрация испытуемых веществ, при которой животные или растения не погибают в течение длительного периода времени и не происходит заметных изменений в скорости их роста и развития, считается безвредной. Этот принцип используется для анализа ядов, промышленных отходов в нашей стране давно.

Применение биохимических и генетических тест-систем для слежения за присутствием ксенобиотиков в окружающей среде является дополнением к химико-аналитическим методам.

 

Дистанционные методы исследование окружающей среды – методы изучения качества окружающей среды и природных ресурсов с помощью космической техники, самолетов и др. технических средств, позволяющие вести наблюдения на различном удалении от объекта.

Дистанционные методы основаны на том, что любой объект излучает и отражает электромагнитную энергию в соответствии с особенностями его природы. Различия в длинах волн и интенсивности излучения используются для познания свойств удаленного объекта без непосредственного контакта с ним. Иногда регистрируемое в определенном спектральном диапазоне излучение несет информацию о единственном интересующем исследоввателя свойстве объекта и позволяет выделить этот объект из общего фона. Современная техника дистанционных съемок позволяет регистрировать интенсивность излучения как в узких, так и в широких спектральных диапазонах.

Дистанционные методы позволяют получать информацию об интегральных признаках – характеристиках экологических систем, осредненных в крупных масштабах в пространстве и во времени.

В целях контроля техногенных загрязнений применяют пассивные и активные дистанционные методы.

Пассивные методы основываются на измерении излучения естественных объектов: Солнца, Луны, звезд, земной поверхности и детектируемых компонентов атмосферы.

По этим данным проводят качественное и количественное определение компонентов. К числу пассивных относятся методы абсорбционной и эмиссионной спектрорадиометрии. Средства дистанционного контроля на основе этих методов, как правило, достаточно просты, надежны, компактны и дешевы. Однако возможности их применения ограничены:

· по времени использования в течение суток (масс-спектрометры и фильтровые радиометры, принимающие рассеянное в небе солнечное излучение);

· по направлениям трасс излучения (различного рода спектрометры и радиометры, регистрирующие прямое солнечное излучение или излучение подстилающей поверхности);

· по возможности интерпретации данных, получаемых при измерениях (фильтровые радиометры и др. приборы, регистрирующие собственное тепловое излучение атмосферных газов и подстилающей поверхности);

· по номенклатуре загрязняющих компонентов.

Наиболее высокой надежностью обладают масс-спектрометры и фильтровые радиометры на SO2 и NO2.

Активные методы дистанционного контроля основаны на зондировании атмосферы.


Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:727

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.