Методы анализа СОЗ

Для организации мониторинга  уровней большинства СОЗ  в объектах природ­ной среды, прежде всего, необходимо освоение и разработка методов анализа этих токсикантов. А это одна из труднейших аналитических задач.

Во-первых, потому, что благодаря высокой токсичности, метод  анализа   должен  обеспечить  детектирование  пикограммовых (10-12г),  а иногда и фемтограммовых (10-15г)  количеств. Вторая трудность состоит  в структурном разнообразии самих веществ,  а также сопутствующих им соединений в превышающих на порядки вели­чин количествах. Так, группа ПХДД/ПХДФ  включает в себя 210 соединений- изомеров и гомологов (конгенеров), группа ПХБ - 209 конгенеров, ПБДЭ - 209 конгенеров, токсафен (торговое название пестицида), получаемый хлорированием пинена или камфена,  представляет собой смесь более 2000 различных энантиомеров с разной степенью хлорирования.

Токсичность компонентов, входящих в состав отдельных групп неодинакова. Выделение и количественное определение наиболее токсичных  соединений  представляет значительную аналитическую сложность.

Для изомерспецифического анализа и идентификации СОЗ в объектах окружающей среды, биообъектах и других матрицах используют, в основном, капиллярную газовую хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ/МС). Для определения следовых количеств СОЗ, в особенности, диоксинов и фуранов, ПБДЭ и токсафенов используют МС высокого разрешения или МС с химической ионизацией.

Пробоподготовка для анализа  СОЗ включает их выделение из матрицы при помощи различных экстракционных методов и отделение мешающих анализу примесей (иногда до тысячи соединений) с помощью колоночной хроматографии на многослойных колонках. Для полноты выделения  определяемого соединения на разных этапах работы и проведения контроля качества  аналитических работ используют ряд внутренних стандартов, как правило, изотопномеченых и веществ-имитаторов, вводимых в матрицу пробы. Достоверность идентификации соединений обусловлена получением масс-спектров  и совпадением хроматографических времен удерживания  изотопномеченых аналогов и определяемых в пробе соединений.

Надежность, достоверность и сопоставимость результатов всех анализов достигается выполнением программы внутреннего контроля качества аналитических работ, которая включает  оценку воспроизводимости результатов, достоверности проводимых измерений, контроль матричных эффектов, установление причин отклонения  и их устранение. Для каждой серии проб проводится анализ подходящих  сертифицированных стандартных образцов состава  или образцов  для контроля качества, холостых проб, повторный анализ из одной серии.

Важнейшим элементом системы контроля качества является регулярное участие в международных межлабораторных интеркалибрационных испытаниях и демонстрация получения хороших результатов.

Согласно документам UNEP в глобальной системе мониторинга СОЗ предполагается участие лабораторий/центров трех уровней в зависимости от компетенции и оснащения лаборатории. Низший 3-й уровень соответствует лабораториям, оснащенным высокоэффективными газовыми хроматографами с капиллярной колонкой и детектором электронного захвата, соответствующим общелабораторным оборудованием. Считается, что при соблюдении требований контроля качества такие лаборатории в состоянии проводить анализ основных хлорорганических пестицидов (ХОП) и ПХБ. Лаборатории 2-го уровня должны располагать ГХ/МС низкого разрешения и осуществлять анализ всех ПХБ и всех ХОП включая токсафены (при наличии МС с химической ионизацией). Лаборатории высшего 1-го уровня должны располагать ГХ/МС высокого разрешения или прибор, обеспечивающий сравнимую чувствительность анализа, и выполнять анализы всех видов СОЗ на следовом уровне, включая ПХДД/Ф, во всех матрицах, включая кровь человека и грудное молоко.

UNEP разработал и ведет базу данных лабораторий мониторинга и анализа СОЗ. В настоящее время в нее входит свыше 200 лабораторий разных стран, присоединившихся к Стокгольмской Конвенции о СОЗ. Кроме того UNEP при финансовой поддержке ГЭФ, а также правительств Канады, Германии и Японии осуществляет в настоящее время проект «Оценка существующих возможностей и нужд по анализу СОЗ в развивающихся странах и странах с переходной экономикой».

В разработанном UNEP документе «Обновленные общие технические руководящие принципы экологически обоснованного регулирования отходов, состоящих из стойких органических загрязнителей (СОЗ), содержащих их или загрязненных ими» приведены Избранные аналитические методы для СОЗ.