4. Неопределенное количество (список) приоритетных загрязнителей
окружающей среды.
Списки приоритетных загрязнителей называют «черный список». В 1982 г. Европейское сообщество приняло такой список для воды. В него были включены следующие основные группы:
1) неорганические соединения;
2)летучие органические соединения;
3) органические
соединения средней летучести;
4) ПАУ;
5) пестициды, гербициды, бифенилы;
6) фенолы;
7) аналины и нитроароматические соединения;
8) бензидины;
9) оловоорганические соединения;
10) другие соединения.
В список были включены 129 соединений, позже были добавлены еще 3.
Чисто случайно список американского Агентства по охране окружающей среды также содержит 129 соединений. Такое значительное количество веществ-загрязнителей вызывает естественный вопрос –какими методами их контролировать? Надо отметить, что в списке Агентства по охране окружающей среды указано, какие методы надо использовать для каждого загрязнителя (первый, второй или третий), а также метод пробоподготовки.
5. Влияние биоты на химический состав проб.
Достаточно подробно описано метилирование металлической ртути в природных водах. Причем метилртуть CH3Hg+ сорбируется человеческим организмом на 95%, а неорганическая ртуть – на 7%.
Наряду с этим для ртути и олова было обнаружено, что в морских анаэробных условиях, т.е. в отложениях отмерших водорослей, они, присоединяя водород, переходят в летучие гидриды. Подобное гидрирование может осуществляться и с другими тяжелыми металлами. На отдельных участках моря, покрытых обильной растительностью, покров из водорослей не только угрожает морским обитателям, но и повышает лабильность тяжелых металлов, переводя их в форму летучих гидридов, в которой они покидают воду.
Марганец при окислении выпадает в виде нерастворимого MnO2, который в анаэробных условиях, вероятно при участии микроорганизмов, переходит в растворимый в воде ион Mn2+:
MnO2 + 4H++ 2e = Mn2+ + 2H2O
При высоких концентрациях марганец токсичен.
Для некоторых тяжелых металлов установлена возможность микробиологического алкилирования, таким образом они могут включаться в цикл питания.
Метилирование характерно для мышьяка; предварительно арсенат AsO43– переходит в арсенит AsO33–, а затем при метилировании в метилмышьяковую CH3AsO2H2 и диметилмышьяковую кислоту (CH3)2AsO2H.
В аэробных условиях образуется триметиларсин, а в анаэробных – диметиларсин (CH3)3As (CH3)2AsH.
Формы нахождения мышьяка в окружающей среде необходимо учитывать при вещественном анализе.
Например, методом ВЭЖХ с АЭС-ИСП детектором было установлено, что в дождевой воде могут присутствовать арсенбетаин и арсенхолин:
С точки зрения экоаналитической химии проблема определения различных форм токсиканта состоит в том, что хроматографическим методом можно определить только те формы элементов, которые устойчивы в условиях хроматографического процесса.
При участии микробов метилируются соединения Sn(IV) c образованием диметил- и триметилоловохлоридов CH3SnCl3и (CH3)2SnCl2.
6. Необходимость изучения пространственного и фазового распределения элементов и их соединений, их накопление в отдельных частях и органах растительных и животных организмов.
Например, при исследовании, в каких органах человека преимущественно накапливается свинец, не возникает проблем при анализе крови, мочи, молочных зубов. А вот определение свинца в костях, где он как раз и депонируется, представляет сложную задачу. Как отобрать пробу? Масштаб накопления свинца в костях можно оценить косвенно на основании примерного суточного материального баланса по свинцу для среднестатистического горожанина, в котором учтены различные источники поступления свинца в организм. Так, с аэрозолем в воздухе в организм попадает 10 мкг свинца. Поступление свободного и связанного в комплексы свинца с водой составляет 15 мкг. С продуктами питания ежесуточно человек получает 200 мкг свинца. Около 200 мкг свинца выводится из организма с мочой, потом и т.д. Таким образом, 25 мкг свинца ежесуточно накапливается в костях.