2. Общие вопросы аналитической химии экологических систем

Природные матрицы являются одним из наиболее сложных, в том числе и по количеству анализируемых компонентов, объектов аналитической химии. Кроме того, во многих ситуациях анализ не ограничивается решением традиционных аналитических задач, а требует ответить на вопросы об источниках и путях попадания загрязнителей в окружающую среду.

2.1. Особенности анализа следовых количеств загрязняющих веществ

Уровень концентраций веществ, для которых в настоящее время применим термин «следовые количества» – это диапазон от миллионных долей процента и ниже.

Необходимо различать анализ следовых количеств и анализ ультрамикро- и микрометодами. В последнем случае имеют дело с малыми количествами веществ, концентрация которых относительно велика. Эти методы могут быть применены только после предварительного выделения следовых компонентов из матрицы и их концентрирования.

Следовые компоненты могут быть чисто органические (например, ПАУ, ПХБ, ПЛДД) или неорганические (например, тяжелые металлы, радионуклиды) либо иметь смешанный состав (металлоорганические соединения, комплексы металлов с органическими лигандами, белками, ДНК и др.).

Хотя в последние годы достигнут существенный прогресс в совершенствовании инструментальных методов анализа, пока не разработаны методы, позволяющие определять следовые количества высокотоксичных загрязнителей непосредственно в матрице, без предварительного разделения и концентрирования.

2.2. Методы скрининга в анализе высокотоксичных соединений

Поскольку анализ следовых количеств веществ чрезвычайно дорог, очень часто появляется необходимость в быстрых и простых методах обнаружения высокотоксичных соединений. 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, а отрицательные результаты скрининга принимают без дополнительной проверки.

Обязательным условием скрининга является наличие положительного аналитического сигнала в тех случаях, когда загрязняющее вещество присутствует в пробе на уровне ПДК. Примером скрининга может служить изучение 419 образцов молока на содержание афлотоксинов, из которых 19 % 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.

Если различные методы дают противоречивые данные, то их проверяют с помощью более селективных и чувствительных методов и приборов. Различия могут быть связаны и с «залповыми» выбросами загрязнителей.

При организации скрининга высокотоксичных соединений необходимо обратить внимание на следующие моменты:

1) подобные анализы, учитывая их массовость и возможность снижения достоверности результатов вследствие субъективных факторов, должны быть автоматизированы;

2) полученные результаты являются ориентировочными и не могут служить в качестве справочных, предназначенных для заполнения баз данных. Основополагающим условием для объективной оценки состояния загрязнения окружающей среды является получение достоверных и сопоставимых аналитических данных. При этом качество информации определяется не числом проанализированных образцов, а тем, насколько эффективны, точны и сравнимы между собой методы отбора и анализа проб;

3) из-за разделения стадий постановки задачи и ее осуществления при организации скрининга высокотоксичных соединений следует различать результаты разведочного и подтверждающего анализов. Только при надежной идентификации заранее известных или предполагаемых загрязнителей возможен оперативный контроль за их содержанием.