Особенности анализа следовых количеств загрязняющих веществ

В биосфере циркулирует большое количество ксенобиотиков техногенного происхождения, многие из которых имеют исключительно высокую токсичность. Это так называемые супертоксиканты. Как правило, супертоксиканты присутствуют в окружающей среде в ничтожно малых количествах, на уровне следов. Не существует единого мнения относительно уровня концентраций, при которых становится оправданным применение термина «следовые количества». Несколько лет тому назад таковым считалось содержание определяемого компонента в концентрациях 0,1% и менее. С повышением требований к чистоте веществ и чувствительности аналитических методов нижняя граница определяемых концентраций для большинства соединений заметно снизилась. В общем случае за следовые принимают концентрации веществ в диапазоне от миллионных долей и ниже.

Следовые компоненты могут быть чисто органическими или неорганическими (радионуклиды, тяжелые металлы), либо иметь смешанный состав.

Основные трудности в анализе следовых количеств органических веществ связаны с тем, что для большинства соединений практически отсутствуют типовые схемы, аналогичные схемам разделения и концентрирования, применяемым в анализе следовых количеств неорганических соединений. Разработанные в последнее время частично снимают эту проблему, хотя чрезвычайно дороги и могут обслуживаться специалистами только самого высокого уровня. Ряд компонентов идентифицируется только благодаря применению взаимно дополняющих методов (газожидкостная хроматография – масс-спектрометрия). Несмотря на большой прогресс в совершенствовании инструментальных методов анализа и приборного обеспечения, пока не разработаны методы, которые позволили бы определять следовые количества высокотоксичных загрязнителей без предварительного концентрирования.

Поскольку анализ следовых количеств веществ чрезвычайно дорог, очень часто появляется необходимость в быстрых и достаточно простых методах обнаружения супертоксикантов. 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 совершенных и чувствительных методов, в то время как отрицательные результаты скрининга принимают без дополнительной проверки. Таким образом удается значительно сократить объем работы и удешевить стоимость аналитического контроля. При скрининге применяются тщательно отработанные методы анализа, в том числе качественные и полуколичественные, например, цветные реакции в индикаторных трубках и с применением индикаторных бумаг, например, для определения Hg, Co и других тяжелых металлов. Обязательным условием скрининга является наличие положительного аналитического сигнала в тех случаях, когда загрязняющее вещество присутствует в пробе на уровне ПДК. Надежность результатов скрининга повышается при использовании двух независимых методов. Если различные методы дают противоречивые данные, то их проверяют с помощью более чувствительных методов и приборов.