Рост глобального загрязнения окружающей среды ужесточает требования к контролю состояния ее объектов. Увеличение количества контролируемых веществ делает рутинный анализ трудоемким и дорогостоящим, особенно, если он предполагает применение большого набора методов. Наибольшие трудности возникают при изучении ультрапресных объектов исследования (растворимые фракции атмосферных аэрозолей, атмосферные осадки, поверхностные и поровые воды). Зачастую это связано не только с низкими концентрациями исследуемых компонентов, но и с малым объемом образца. В связи с этим создание и внедрение максимально универсальных методов, одним из которых является микроколоночная высокоэффективная жидкостная хроматография (МК ВЭЖХ), является одним из выходов создавшегося положения. Потенциальные возможности МК ВЭЖХ базируются на главных ее преимуществах – универсальности по отношению к анализируемым веществам, снижении расхода подвижной фазы в 10-20 раз и простоте процедуры подготовки образцов. Для аналитической химии окружающей среды это обстоятельство представляет особый интерес , так как открываются реальные возможности выполнения массовых анализов непосредственно на месте отбора проб, снижаются расходы на их консервирование и транспортировку , исключаются ошибки , связанные с возможным изменением состава во времени . Разработка типовых методик анализа с применением предлагаемого метода позволяет не только во много раз увеличить объем получаемой информации , но и решать более сложные комплексные задачи .
Одним из важнейших показателей при оценке состояния окружающей среды является анионный состав природных вод. В Лимнологическом институте СО РАН разрабатываются методики, позволяющие определять низкие концентрации анионов в ультрапресных объектах исследования на обычном высокоэффективном жидкостном хроматографе с ультрафиолетовым (УФ) детектором. Объем пробы воды для анализа составляет 20-100 мкл. Важнейшее преимущество в сравнении с существующими традиционными методиками ионной хроматографии заключается в том, что использование в качестве элюента бифталата калия разрешает проводить определение анионов SO 4 2-, Cl -, NO 3 -, NO 2 -, Br – одновременно с ионом НСО 3 -, обеспечивая высокую селективность и универсальность методики. Любой классический метод позволяет определять лишь один тип анионов. Повышение чувствительности методики производится за счет увеличения объема вводимой в хроматограф пробы исследуемого образца. Предельная чувствительность хроматографического анализа без предварительного концентрирования вещества может составлять 0,05 мг/л. Погрешность методики не превышает 5%. Смена элюента на фторид натрия дает возможность выполнять определение массовых концентраций анионов NO 2 -, Br -, NO 3 -, J - в диапазоне от 0,005 до 10 мг/л.
Типичными многоцелевыми химическими трассерами в окружающей среде являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Для изучения их распространения разрабатываются необходимые методики определения "главных" ПАУ в различных водах, в почве, донных осадках и атмосферном аэрозоле. Они включают процедуру отбора и подготовки образца, экстракцию ПАУ органическим растворителем и их разделение методом МК ВЭЖХ на обращенной фазе. Все методики обеспечивают чувствительность анализа ниже уровня установленных норм и могут быть использованы контролирующими лабораториями органов охраны природы .
Для контроля качества питьевой воды разрабатывается методика определения ацетальдегида в питьевой воде, расфасованной в бутылки из полиэтилентерефталата, который способен выделять некоторое количество ацетальдегида при термической формовке бутылки. Учитывая сложность и трудоемкость определения катионов, а также невысокую точность и достоверность имеющихся традиционных методик, особенно для ультрапресных вод, на базе ЛИН СО РАН рассматривается возможность определения этих компонентов методом МК ВЭЖХ.
Результаты разработок новых методик по определению химического состава ультрапресных вод могут быть использованы в следующих областях: гидрохимия природных вод, химия атмосферы, контроль качества питьевой воды, контроль качества окружающей среды.
Разрабатываемые методики не могут быть запатентованы, так как имеются публикации в открытой печати.
Лимнологический институт СО РАН
664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3
тел. (3952)51-13-14, факс 42-54-05, e - mail : khodzher @ lin . irk . ru
Руководители проекта – с.н.с. Верещагин Андрей Леонидович,
к.т.н . Голобокова Людмила Петровна