Passive sampling in monitoring of trace organic chemicals in the environment / Komarova T. V. a, Carter S. J. b, Müller J. F. a
Скачать 4.62 Mb.
|
| 18 Менделеевский съезд, Секция 6: методы и приборы для анализа (с. 1619- ) PASSIVE SAMPLING IN MONITORING OF TRACE ORGANIC CHEMICALS IN THE ENVIRONMENT / Komarova T.V.a, Carter S.J.b, Müller J.F.a аNational Research Centre for Environmental Toxicology, The University of Queensland, Queensland, Australia. t.komarova@uq.edu.au bQueensland Health Scientific Services, Queensland, Australia Interest in the use of in situ passive sampling approach for assessing environmental pollutant exposure has increased worldwide. Environmental researchers have long recognized the tendency of some aquatic organisms to concentrate trace (mg/L) and ultra trace (ng/L) residues of hydrophobic organic contaminants in water to relatively high levels in their fatty tissues. The contaminants may reach harmful concentrations in aquatic organisms even when levels of bioavailable residues in water are below the detection limits of many standard analytical methods. Unfortunately, attempts to improve standard sampling methods (e.g., lipid-lipid and solid-phase extractions) for this broad class of contaminants have often met with limited success because of problems associated with the sampling and extraction of large volumes of water needed for acceptable detection limits. Passive sampling method is a relatively new method used for determining trace/ultra-trace levels of bioavailable hydrophobic organic contaminants. It estimates time-weighted-average concentrations of hydrophobic contaminants in environment whereas traditional „grab“ water sampling only provides information about water concentrations at one moment in time. Passive sampling techniques are based on the diffusion of chemicals from the water/air into a sampling phase that has a relatevely high capacity for the chemicals of interest. Initially, these techniques were applicable only for non-polar chemicals such as PAHs, PCBs, dioxines, organochlorine pesticides, however, new passive samplers for polar organic chemical have been developed recently. Passive samplers can be used as quantitative tools. The accumulation of a chemical in a passive sampler can be described by two stages – linear/curvilinear and equilibrium. In the first linear stage it is important to understand, controll and estimate the factors affecting uptake of the chemicals during a given deployment. Alternatively passive samplers can be used in an equilibrium fashion. It should be noted that a given sampler is usually both an equilibrium sampler (for chemicals with low sampler/ water partition coefficients) and a linear kinetic sampler (for chemicals with high sampler/water partition coefficients). In this presentation we will consider the application of different passive sampling techniques for non-polar organic polutants in water. Futhermore we will present in-sights into the use of in-situ calibration techniques such as performance reference compounds (PRCs)1 and the influence of photodegradation on high PRCs loss during SPMD deployment. Finally we will demonstrate the application of passive samplers for monitoring PAHs and pesticides in different aquatic sites in Australia. Литература 1. J. N. Huckins, J. D. Petty, C. E. Orazio, J. A. Lebo, R. C. Clark, V. L. Gibson, W. R. Gala, K. R. Echols, Environmental Science & Technology 1999, 33, 3918-3923. ПАССИВНОЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ВЫБОРКИ В КОНТРОЛЕ СЛЕДА ОРГА-НИЧЕСКИХ ХИМИКАЛИЙ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ / Комарова Т.в.а, Картер S.J.b, Müller J.F.a / Центр Исследования аNational Экологической Токсикологии, Университет Квинсленда, Квинсленда, Австралии. t.komarova@uq.edu.au [18 Менд.съезд, т.4, с.7] Здоровье bQueensland Научные Услуги, Квинсленд, Австралия Интерес в использовании на месте пассивного подхода осуществления выборки для того, чтобы оценивать экологическое подвергание загрязнителя увеличился во всем мире. Экологические исследователи долго признавали тенденцию некоторых водных организмов концентрировать следы (mg/L) и крайний след (ng/L) остатки гидрофобных органических загрязнителей воды в относительно высоком уровне в своих жировых тканях. Загрязнители могут достигнуть вредных концентраций в водных организмах, даже когда уровни биоостатков в воде - ниже пределов чувствительности многих стандартных аналитических методов. К сожалению, попытки улучшать стандартные методы осуществления выборки (например, липида липидом и извлечением твердой фазы) для этого широкого класса загрязнителей часто встречались с ограниченным успехом из-за проблем, связанных с осуществлением выборки и извлечением больших объемов воды, необходимой для приемлемых пределов чувствительности. Пассивный метод осуществления выборки - относительно новый метод, используемый для того, чтобы определить микро/ультрамикро уровни гидрофобных органических загрязнителей. Это позволяет оценивать взвешено-среднее время концентрирования гидрофобных загрязнителей в окружающей среде, тогда как традиционная проба "захвата" осуществления выборки только обеспечивает информацию о водных концентрациях в данный момент времени. Пассивные методы осуществления выборки основаны на распространении химикалий от воды/воздуха в фазу осуществления выборки, которая имеет относительно высокое содержание для химикалий. Первоначально, эти методы были применимы только для неполярных химикалий, типа PAHs, PCBs, диоксины, хлорорганические пестициды, однако, новые пассивные образцы для полярного органического химиката были развиты недавно. Пассивные образцы могут использоваться как количественные инструменты. Накопление химиката в пассивном образце может быть описано двумя стадиями - линейный/криволинейный и равновесием. В первой линейной стадии важно понять, controll и оценить факторы, затрагивающие сообразительность химикалий в течение данного развертывания. Альтернативно пассивные образцы могут использоваться в равновесии мода. Должно быть отмечено, что данный образец - обычно оба образца равновесия (для химикалий с низким образцом / водные коэффициенты разделения) и линейный кинетический образец (для химикалий с высокими коэффициентами отделения образца/воды). В этом докладе мы рассмотрим применение различных пассивных методов осуществления выборки для неполярного органического polutants в воде. Futhermore мы представим понимания в использование на месте методов калибровки, типа составов рекомендации работы (PRCs) 1 и влияние фотодеградации на высокие потери PRCs в течение развертывания SPMD. Наконец мы будем демонстрировать применение пассивных образцов для того, чтобы контролировать PAHs и пестициды в различных водных участках в Австралии. ONGOING INVESTIGATIONS INTO THE USE OF POLYURETHANE FOAM (PUF) DISKS AS PASSIVE AIR SAMPLERS FOR THE MONITORING OF POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAHS) / Thompson J., Kennedy K., Bartkow M. National Research Centre for Environmental Toxicology (EnTox) The University of Queensland, 39 Kessels Road, Coopers Plains QLD 4108, AUSTRALIA, m.bartkow@uq.edu.au. [18 Менд.съезд, т.4, с.8] Previous work has shown that passive air samplers can be used to measure the air concentration of PAHs with reasonable accuracy (Figure 1). Investigations have been undertaken to further validate PUF disks as passive air samplers of PAHs. Air concentrations were measured using PUF disks and co-deployed active air sampling systems (filter paper and XAD resin). Air concentrations measured using the passive samplers were calculated using sampling rates and performance reference compounds. The suite of PAHs analysed for in this study was expanded from the 16 US EPA Priority Pollutant PAHs to include methylated and nitrated compounds. This study also tested the use of performance reference compounds to account for the effects of photodegradation. Results from both active and passive samplers were compared, and possible causes of the observed variation are discussed. Fig. 1. Plot of various PAH air concentrations measured using active and passive samplers at sites in the UK and Australia. References 1. Bartkow, M. E., J. N. Huckins and J. F. Müller 2004. Field-based evaluation of semipermeable membrane devices (SPMDs) as passive air samplers of polyaromatic hydrocarbons (PAHs). Atmospheric Environment 38, 5983-5990. 2. Jaward, F. M., N. J. Farrar, T. Harner, A. J. Sweetman and K. C. Jones 2004. Passive air sampling of polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated naphthalenes across Europe. Environmental Toxicology and Chemistry 23, 1355-1364 АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (PAHS) / Томпсон J., Kennedy K., Bartkow М. / Национальный Центр Исследования Экологической Токсикологии (EnTox) Университет Квинсленда, 39 Дорог Kessels, QLD 4108, АВСТРАЛИЯ, m.bartkow@uq.edu.au. Предыдущая работа показала, что пассивные воздушные образцы могут использоваться, чтобы измерить воздушную концентрацию PAHs с разумной точностью (фиг. 1). Исследования были предприняты, чтобы далее утвердить диски PUF как пассивные воздушные образцы PAHs. Воздушные концентрации были измерены, используя диски PUF и cоразвернутые активные системы осуществления выборки воздуха (фильтровальная бумага и смола XAD). Воздушные концентрации, измеренные, используя пассивные образцы были вычислены, используя осуществление выборки норм и составов рекомендации работы. Набор PAHs, проанализированного для в этом исследовании был расширен от 16 американских Загрязнителей Приоритета EPA PAHs, чтобы включить составы nitrated и methylated. Это исследование также проверило использование составов рекомендации работы, чтобы объяснять эффекты фотодеградации. Следствия и активные и пассивные образцы были сравнены, и возможные причины наблюдаемого изменения обсуждены. Рис. 1. Участки различных воздушные концентрации РАН, измеренные, используя активные и пассивные образцы на участках в Великобритании и Австралии. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ МАСС-СПЕКТРО-МЕТРИИ С ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ / Барановская В.Б.а, Ширяева О.А.а, Филатова Д.Г.б, Дальнова Ю.С.в, Карандашев В.К.г [18 Менд.съезд, т.4, с.9] аГосударственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической пром-ти, 119017, Москва, Б.Толмачевский пер., 5,bara@girmet.ru бМГУ им. М.В.Ломоносова, Химический факультет, Москва, ГСП-2, Ленинские Горы, д. 1, стр. 3 вООО НПФ Паллада, респ.Башкортостан, г.Салават-6, а/я 109 гИнститут проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул.Институтская 6. Масс-спектральный анализ с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП), обладая уникальными возможностями для проведения многоэлементного и высокочувствительного анализа, является интенсивно развивающимся и востребованным. Однако при несомненных достоинствах метод МС-ИСП имеет ряд особенностей, ограничивающих возможности его применения при анализе сложных объектов. Такие ограничения метода, как матричный эффект и полиатомные интерференции, вызывают необходимость фундаментальных исследований и комбинирования инструментального метода с химическими методами разделения и концентрирования при анализе многоэлементных объектов сложного состава. В данной работе предложен новый подход к снижению влияния матрицы пробы и полиатомных интерференций при определении платиновых металлов (ПМ) в объектах сложного состава. Согласно литературным данным, прямое определение ПМ методом МС-ИСП в пробах сложного состава затруднено, поэтому используют различные способы выделения. Све- дения об использовании для этой цели полимерных серу-, азот-содержащих сорбентов отсут- ствуют. Нами предложен комбинированный подход к снижению влияний, включающий применение полимерных серу-, азот-содержащих сорбентов, растворение комплексов «сорбент 26A025E026–сорбат» в смеси кислот и анализ полученных растворов методом ИСП-МС. Эксперимент проведен с помощью ИСП-масс-спектрометра производства фирмы Varian (Австралия). Контроль за эффективностью выделения платиновых элементов осуществлялся методом МС-ИСП с использованием изотопных меток для элементов с несколькими изото-пами (Ru, Pd, Pt, Ir, Os) и методом “введено – найдено” для моноизотопных элементов (Rh, Au). Проведена оптимизация масс-спектральных измерений концентрата платиновых эле- ментов, направленная на выбор наиболее подходящих изотопов определяемых элементов и условий измерения с целью минимизации погрешности определения платиновых элементов на этой стадии. Основным результатом исследования явилась разработка комплексного подхода к химическому преобразованию проб сложного состава с целью высокочувствительного и точного определения ПМ методом МС-ИСП Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, номер гранта 07-03-00597, Совета по грантам Президента РФ для поддержки молодых российских ученых и ведущих научных школ, номера грантов НШ-4477.2006.3, МК-2143.2007.3 Литература 1. Ю.А.Карпов, О.А.Ширяева, Т.Ю.Алексеева и др. «Аналитическая химия платиновых металлов», -М., УРСС, 2003 г., главы 16,18,19. 2. Актуганова К.В., Алексеева Т.Ю., Ширяева О.А., Карпов Ю.А. Способы устранения мешающих влияний при определении платины атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией./Заводская лабо- ратория, №6, Т.71.,2005, С.3-6. ЭКСПРЕССНЫЙ СПОСОБ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ / Бельков М.В., Бураков В.С., Кирис В.В., Райков С.Н. [18 Мн.с-д, т.4, с10] Институт молекулярной и атомной физики НАН Беларуси 220072, Минск, просп. Независимости, 70 Традиционный метод оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС) получил самое широкое распространение при анализе жидкофазных образцов. Наиболее простой способ анализа твердотельных материалов основан на прямом растворении анализируемого образца или его фрагмента. К сожалению, данный подход требует дополнительных время- и трудозатрат часто значительных, не позволяет проводить микроанализ образцов и т.д. Для анализа твердотельных проб без их растворения существуют различные варианты их прямого ввода в аналитический объем ИСП или предварительного перевода в паровую фазу в электротермическом атомизаторе с последующей транспортиров-кой в аналитический объем ИСП. Перспективен и эффективен ставший уже классическим метод лазерной абляции анализируемого материала в воздухе или буферном газе с транспортировкой газовым потоком продуктов абляции в плазму (ЛА-ИСП-ОЭС). Однако, прямой анализ твердотельных материалов требует для калибровки спектрометра сертифицированных стандартных образцов, номенклатура которых, как по матрицам, так и по химическим элементам очень ограничена. Для того, чтобы заменить калибровку спектрометра по твердотельным эталонам на стандартные водные растворы предлагалась электроискровая абляция проводящих металлических образцов в деионизованной воде. В настоящей работе предложен новый экспрессный способ спектрального анализа твердоте-льных материалов, основанный на лазерной абляции образца в деионизованной воде с после- дующей транспортировкой водной суспензии наночастиц в плазму ИСП. В результате обеспечиваются все инструментально-методические преимущества традиционной ЛА-ИСП- ОЭС в сочетании с калибровкой спектрометра по стандартным водным растворам. Для абля- ции материала анализируемых образцов использовался Nd:YAG лазер (LS 2134U, Lotis TII) с параметрами: длина волны – 1064 нм, энергия импульса – 0.19 Дж, стабильность энергии – ± 3%, длительность и частота повторения импульсов генерации – 7-8 нс и 10 Гц, соответствен- но, диаметр пучка – ≤ 6 мм, расходимость – ≤ 0.8 мрад. Излучение лазера остро фокусирова- лось короткофокусной линзой (50 мм) на поверхность мишени, погруженной в закрытую кювету с деионизованной водой объемом 8 мл. Анализировались металлический и диэлек- трический материалы: бронзовый сплав и стеклянный образец с известными составами. Пу- тем предварительной оптимизации в каждой серии измерений лазерное излучение в частот- ном режиме воздействовало в одну точку на поверхности мишени. Количество импульсов ограничивалось 50 для того, чтобы обеспечить условия микроанализа. Приготовленные вод- ные суспензии сразу же (для того, чтобы избежать агломерации наночастиц) анализировались стандартным образом по отработанным методикам с помощью ИСП-ОЭСпектрометра (IRIS Intrepid, Thermo-Electron), предварительно откалиброванного по стандартным водным эталонам. В результате первых экспериментов продемонстрировано удовлетворительное ко- личественное соответствие измеренных и априори известных компонентов анализируемых материалов. |
Похожие:
 | | Оон st/SG/AC. 10/30 «Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (Согласованная на глобальном уровне... | |
 | Части настоящего госта были включены в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на обязательной... |