eng
Выпуск #4/2014
М.Белянин, А.Нартов
Определение полициклических ароматических углеводородов в почве методом ГХ-МС
Определение полициклических ароматических углеводородов в почве методом ГХ-МС
Просмотры: 4879
Разработан новый подход к анализу полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в образцах почвы методами хромато-масс-спектрометрии. Методика опробована на реальных образцах, отобранных в различных точках Томска и за его пределами. Продемонстрирована целесообразность применения метода для качественной и количественной идентификации ПАУ в объектах окружающей среды. Полученные результаты позволяют оценить уровень загрязненности почвы.
Теги: environmental pollution gas chromatography mass spectrometry polycyclic aromatic hydrocarbons газовая хроматография загрязнение окружающей среды масс-спектрометрия полициклические ароматические углеводороды
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) образуются в процессе неполного сгорания топлива, синтезируясь вокруг ядер конденсации, состоящих из серной кислоты и образующихся из серы топлива [1], а также в пиролитических процессах при высоких температурах [2]. Большая доля ПАУ образуется в температурном диапазоне 300–500°С [3], что соответствует примерной температуре сгорания топлива в двигателе. Высокие темпы развития индустриализации в двадцатом веке резко повысили содержание ПАУ в атмосфере [4], хотя в 1997–2004 годах была замечена тенденция к уменьшению выбросов ПАУ в атмосферу за счет улучшения качества топлива [5]. Основные источники ПАУ – двигатели внутреннего сгорания [1], выбросы авиационного топлива [3] и табачный дым [6]. Очевидна корреляция содержания ПАУ в атмосфере и плотности населения: наибольшее количество – в атмосфере Китая и Восточной Европы, наименьшее – в Арктике, отдаленных районах Канады, возле Северных Великих озер и в Скандинавии [7]. В Западно-Сибирском регионе России в атмосферу поступает 86,4 т/год ПАУ [8]. Для Томска и Томской области проблема загрязнения окружающей среды ПАУ стоит очень остро, поскольку, например, по данным статистического агентства "Автостат", в 2013 году по числу автомобилей на 1000 человек Томск занял промежуточное положение между такими крупными городами, как Москва и Санкт-Петербург [9]. Любой процесс горения повышает концентрацию ПАУ в объектах окружающей среды. ПАУ являются устойчивыми соединениями из-за наличия в структуре полиядерной ароматической системы, плохой растворимости в воде, а также замедленной микробиологической трансформации. Опасность для человека состоит в том, что некоторые представители этого класса соединений обладают канцерогенным воздействием на организм, а также мутагенной, тератогенной и биостимуляторной активностью [10].
Известно, что по уровню загрязнения почвы и снега ПАУ бенз(а)пиреном можно судить о степени загрязнения воздуха [4, 14]. Большинство работ, посвященных мониторингу ПАУ в объектах окружающей среды, содержат исследования по анализу твердых частиц сажи, взвешенных в воздухе [11, 16]. Однако наиболее удобны для исследования уровня загрязнения почвы и сажи, поскольку благодаря пористой структуре хорошо аккумулируют ПАУ [17]. ПАУ нельзя количественно определить с помощью традиционных методов оценки загрязнения водных экосистем органическими веществами (по БПК – биологическому потреблению кислорода и химическому потреблению кислорода). Например, критерий БПК рассчитан на потребление кислорода в течение 5 или 20 суток, тогда как период разложения многих ПАУ может составлять месяцы и годы [13]. Поэтому необходимо разрабатывать методы определения даже незначительных концентраций этих веществ [16]. Для этого наиболее подходят газовая хроматография с масс-детектированием, а также высокоэффективная жидкостная хроматография, поскольку при оптимально подобранных условиях можно проводить быстрый анализ ПАУ (около 30 минут) с хорошим разделением сигналов, а метод ГХ-МС дает однозначную качественную идентификацию компонентов [18]. Не случайно метод ГХ-МС принят в качестве стандартного для определения ПАУ в воздухе [11]. Метод ВЭЖХ зачастую хуже по эффективности разделения, чем капиллярная ГХ, однако он лучше подходит для идентификации изомеров [11]. Другие методы, например УФ-спектрометрия, используются только в тех случаях, когда хроматографически компоненты однозначно не идентифицируются. Так, метод УФ-спектрометрии полезен при идентификации ПАУ с одинаковой молекулярной массой и сходным строением, а значит, и почти идентичными масс-спектрами. Например, различные бензофлуорантены и бензпирены имеют одинаковую молекулярную массу 252 [19].
Проблема качественной и количественной идентификации при анализе ПАУ в объектах окружающей среды не единственная. Дело в том, что почва является многокомпонентной смесью и обнаружение ПАУ в таком образце без предварительной пробоподготовки проблематично. Анализ загрязненных вод методами ГХ также невозможен, поскольку большое количество воды в исследуемом образце может повредить колонку. Таким образом, при разработке методик анализа ПАУ в объектах окружающей среды большое внимание необходимо уделять и стадии пробоподготовки. Работы, проведенные по этой проблеме ранее, имеют некоторые недостатки. Так, в [18] на этапе пробоподготовки использовали концентрированную серную кислоту (рН = 2), а в качестве экстрагента – токсичные дихлорметан [5, 18, 20] и ацетонитрил [5, 21]. В [20, 22] экстракцию проводили в аппарате Сокслета, т.е. при высоких температурах, что могло привести к образованию ПАУ уже в процессе экстракции, а также к образованию смол [23]. К тому же эффективность экстракции в аппарате Сокслета напрямую зависит от растворимости компонентов в выбранном растворителе [16]. Пробоподготовка методом термодесорбции [16], после которой аналит поступает непосредственно в испаритель хроматографа, позволяет проводить достаточно точный количественный анализ, однако требует дополнительной модификации некоторых узлов хроматографа. Использование жидкого азота в этой методике также делает ее не совсем удобной для рутинных анализов, а большинство экологических задач являются таковыми. Метод ГХ-МС с времяпролетным масс-детектором [11] предполагает наличие сложного и дорогостоящего оборудования, которое недоступно широкому кругу исследователей. Невозможно его применение и в полевых условиях [24]. Более того, на качественное и количественное определение ПАУ при использовании этого метода может повлиять и наложение сигналов компонентов, чьи молекулярные ионы отличаются друг от друга менее чем на 5 массовых единиц, что признается самими авторами [11]. Пробоподготовка, предлагаемая в [14], предполагает применение высокого давления и температуры экстракции, при этом потери при экстракции составляют до 35%, по другой методике экстракция длится несколько часов [20]. В ряде работ обозначены проблемы, касающиеся качественного или количественного определения ПАУ, такие как недостаточная точность и сходимость количественного анализа при использовании внутреннего стандарта, трудности с разделением некоторых компонентов [25], необходимость детектирования по нескольким длинам волн в случае ВЭЖХ [26], что значительно усложняет обработку результатов исследования. Авторы [24] указывают на более низкую чувствительность метода ГХ-МС по сравнению с методом ВЭЖХ, однако, на наш взгляд, это снижение чувствительности может быть обусловлено высоким уровнем шумов на хроматограмме из-за резкого перепада температур в термостате колонки и в интерфейсе прибора (в конце анализа 310°С и 270°С соответственно).
Цель нашей работы – разработка методики пробоподготовки и условий проведения анализа четырех стандартных ПАУ (нафталин, антрацен, фенантрен, пирен) методом ГХ-МС, а также расчет оценочных концентраций ПАУ в почвах различных районов Томска, отличающихся уровнями экологической нагрузки, и сравнение с почвами удаленных лесных регионов. Выбор этих соединений для мониторинга ПАУ объясняется влиянием ароматических углеводородов на рост образования бенз(а)пирена. При сжигании топлива происходит преобразование в ряду: моноциклические – бициклические – полициклические ароматические углеводороды [27]. Однако при этом исследованные вещества не канцерогенны (индекс канцерогенной активности ИКА не превышает 0,001), в то время как ИКА бенз(а)пирена равен единице [1]. К тому же они более доступны для работы, чем бенз(а)пирен, который всегда присутствует там, где есть другие ПАУ. Однако даже не канцерогенные ПАУ в сочетании с другими веществами могут усиливать токсичность объектов окружающей среды (т.н. эффект синергизма) [13]. Кроме того, ПАУ, структура которых состоит из трех или четырех колец, наиболее распространены среди всех полициклических аренов (в [14] около 19% от всех ПАУ составил пирен, около 15% – флуорантен; в [7] наблюдалось больше фенантрена – около 40% от общего числа ПАУ), а флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, хризен и трифенилен суммарно составляют более 80% от общего числа ПАУ в парах и твердых частицах атмосферы [7]). При увеличении размеров адсорбирующих частиц растет доля низкомолекулярных ПАУ, а доля фенантрена должна оставаться примерно постоянной, поэтому содержание фенантрена – наиболее показательный количественный параметр [7], хотя полноценного доказательства такой зависимости нет [14]. Минимальную концентрацию среди исследуемых ПАУ должен иметь нафталин, причем его концентрация пропорциональна концентрации кислорода, участвующего в процессе сгорания топлива (при прочих равных условиях максимальная концентрация достигается при более низкой температуре) [3]. Концентрация антрацена должна быть всегда больше концентрации нафталина, поскольку его образование проходит по иному механизму, который не включает в качестве промежуточного звена нафталин [3]. Бенз(а)пирен же обнаруживается только в 18% образцов газовой фазы и в 51% твердых частиц, взвешенных в атмосфере [7].
Оборудование и материалы
В качестве экстрагентов исследовали гексан, хлороформ и изопропиловый спирт. Фильтрацию образцов после экстракции проводили с помощью фильтров Phenex NY с размером частиц 0,45 мкм и колонки с силикагелем MN Kieselgel 60 с диаметром частиц 0,015–0,04 мм и массой 1,75 г. Подготовленные образцы анализировали на газовом хроматографе Agilent 7890А с масс-детектором Agilent 5975C. Колонка НР-5MS (длина – 30 м, диаметр – 0,25 мм, толщина нанесенного слоя – 0,25 мкм). Объем ввода – 2 мкл, без деления потока. Температура испарителя – 290°C. Температурная программа: изотерма при 70°C в течение 5 минут, затем нагрев до 250°C со скоростью 10°C/мин; изотерма при 250°C в течение 15 минут.
Экспериментальная часть
В ходе работы было показано, что экстракция ПАУ наиболее полно осуществляется в неполярном гексане. Из сравнения хроматограмм экстрактов образца почвы из цветочного горшка в лаборатории ООО "НИОСТ", полученных при использовании различных экстрагентов (рис.1), видно, что в экстракте гексаном (1) отчетливо виден сигнал нафталина в районе 10,7 мин, который отсутствует в других экстрактах.
Кроме основных ПАУ в гексановом экстракте присутствуют их алкильные производные, а также предельные углеводороды линейного и циклического строения, небольшое количество сложных эфиров и азотсодержащих соединений (олеанитрил, различные амиды и др.). Экстракт в хлороформе содержит преимущественно хлорпроизводные углеводородов и незначительное количество сложных эфиров, а экстракт в изопропаноле – различные стероиды (в основном производные холестерина), алкильные производные фенола и сложные эфиры, некоторое количество линейных предельных углеводородов. Таким образом, несмотря на наличие значительного количества компонентов, не относящихся к классу ПАУ в гексановом экстракте, гексан является более селективным экстрагентом для соединений класса ПАУ. Для полной экстракции ПАУ из 1 г образца достаточно 20 мл гексана.
Также было показано, что после проведения экстракции необходимо отфильтровать полученный экстракт и пропустить его через колонку с силикагелем, после чего промыть колонку 30 мл гексана для более полного выделения ПАУ из экстракта и отделения фракции насыщенных углеводородов и полициклических ароматических соединений от твердых частиц и сильнополярных соединений, таких как фталаты, терпены, фенолы, многоатомные спирты, кислоты и их сложные эфиры, а также от различных смол. Количество гексана, необходимое для промывки, было определено экспериментально. Опытный образец, пропущенный через колонку, промывали порциями гексана по 5 мл. Каждая фракция была проанализирована. Анализ показал, что 30 мл гексана достаточно для полного вымывания из колонки исследуемых ПАУ. На рис.2 и 3 представлены хроматограммы одного и того же экстракта до и после очистки на колонке и фильтре.
Таким образом, стадия пробоподготовки заключается в следующем. Отбор проб производится методом "конверта" [29] с квадрата 2 × 2 м (около 1 г с каждой точки), после чего образец усредняется и 1 г исследуемого образца, очищенного вручную от крупных механических примесей (> 2 мм) и высушенного до постоянной массы при 40°C [30], экстрагируют 20 мл гексана при температуре 50°C в течение 60 минут. Затем полученный экстракт отфильтровывают от твердых частиц образца на фильтре Phenex NY с размером частиц 0,45 мкм, пропускают через колонку с силикагелем, промывают 30 мл гексана, упаривают досуха и разбавляют в 1 мл гексана. Использование гексана в качестве растворителя объясняется тем, что в качестве примесей в нем присутствуют в основном более тяжелые линейные углеводороды, время удерживания которых значительно меньше времени удерживания ПАУ, что исключает возможность наложения сигналов примесей на сигналы ПАУ. Объем разбавления определяется диапазоном линейности градуировочного графика.
При анализе снега пробоподготовку проводили следующим образом: 5 г снега растапливали в колбе при комнатной температуре, после чего проводили экстракцию 50 мл гексана при интенсивном перемешивании. Отделяли гексановую фракцию, отфильтровывали и промывали гексаном по описанной выше методике, упаривали досуха, разбавляли в 1 мл гексана и анализировали.
Описанная выше температурная программа позволяет добиться хорошего разделения исследуемых компонентов на хроматограмме, в том числе и таких изомеров, как фенантрен и антрацен (рис.4)
Анализ образцов проводили как в общем ионном токе (TIC), так и выборочным ионным мониторингом (SIM). Метод SIM чувствительнее по сравнению с TIC за счет более высокой частоты сканирования и позволяет не только избавиться от появления на хроматограмме сигналов многих компонентов, не относящихся к ПАУ, но и значительно увеличивает интенсивность сигнала ПАУ (рис.5). Погрешность количественного определения ПАУ в режиме TIC высока, его можно использовать только для качественной идентификации компонентов почвы.
Содержание исследуемых ПАУ в образцах определяли путем сравнения образцов по индексу Ковача, масс-спектрам и времени удерживания. Детектирование проводили по молекулярным ионам с массами 128, 166, 178, 202 и 252 m/z (масса молекулярных ионов нафталина, флуорена, фенантрена и антрацена, пирена и бенз(а)пирена соответственно). Каждую пробу анализировали три раза или до получения трех результатов, не отличающихся друг от друга более чем на 5%. При расчетах использовали среднее значение трех полученных результатов. Для определения полноты экстракции и потерь исследуемых веществ в процессе пробоподготовки в образец с определенным ранее количеством ПАУ было внесено известное количество четырех детектируемых веществ. После этого образец подвергали описанной выше процедуре пробоподготовки, после чего анализировали экстракт. В результате сравнения двух хроматограмм, без внесения определяемых ПАУ и после него, была определена степень экстракции для следующих компонентов: нафталин – 74%, антрацен – 83%, фенантрен – 88%, пирен – 84%. Потери в процессе очистки экстракта составили: нафталина – 4%, антрацена – 4%, фенантрена – 7%, пирена – 3%. Большие потери фенантрена по сравнению с другими компонентами, вероятно, объясняются наличием в его структуре так называемой ВАУ-области [26], за счет которой распределение электронной плотности в молекуле изменяется и молекула становится более полярной, а это, в свою очередь, приводит к задержке вещества на полярном фильтре.
Результаты
Обработку результатов проводили с помощью построения градуировочного графика (пример для нафталина приведен на рис.6) с учетом установленного деления потока. Расчет по градуировочному графику дает большую погрешность по сравнению с наиболее часто используемым при подобных анализах методом внутреннего стандарта, поскольку во втором случае ни объем вводимой пробы, ни точность ее дозирования не влияют на точность измерения. Однако при работе с такими многокомпонентными объектами анализа, как почвы, возникает проблема при выборе вещества, которое могло бы быть использовано в качестве внутреннего стандарта. Довольно затруднительно подобрать соединение, схожее по структуре с определяемыми ПАУ и в то же время наверняка отсутствующее в почве. Кроме того, такое вещество должно быть и относительно дешевым, поскольку предполагается его применение в рутинных анализах. По этой причине использование в качестве внутреннего стандарта таких дорогостоящих соединений, как дейтерированные ПАУ, также нецелесообразно. Нижний предел обнаружения ПАУ по данной методике составляет 2 нг/кг почвы с учетом разбавления при анализе. Доверительный интервал для каждого образца был рассчитан согласно приложению В [31].
При анализе образов методом ГХ-МС есть вероятность образования новых ПАУ при высокой температуре анализа (как было показано выше, температуры порядка 300°С достаточно для новообразования ПАУ даже в бескислородной среде), а также, напротив, распада термически нестабильных компонентов. Но очевидно, что число соединений, образующихся или распадающихся за время анализа, будет незначительным, поскольку время, в течение которого в термостате поддерживается такая температура, не слишком велико.
Результаты анализов методом ГХ/МС приведены в таблице 1.
Содержание ПАУ в почве, отобранной на берегу реки Чулым, вероятно, можно принять за естественное фоновое содержание этих соединений в природе, поскольку расстояние от места отбора этой почвы до ближайшего крупного источника техногенных выбросов ПАУ (Новосибирск) составляет около 200 км. В образцах, отобранных в районах города с оживленным автомобильным движением, содержание ПАУ ожидаемо возрастает, а в местах многолетнего накопления сажи, поступающей в окружающую среду из автомобильных выхлопов (гаражи), концентрация ПАУ в десятки и даже в сотни раз выше, чем вдоль крупных автомобильных дорог Томска. В целом результаты анализов различных образцов почвы, приведенные в таблице 1, указывают на значительное увеличение содержания ПАУ в районах города с высокой экологической нагрузкой.
В то же время при сравнении полученных результатов исследования с данными по другим регионам (табл. 2) можно сказать, что уровень загрязнения почвы Томска полициклическими ароматическими углеводородами сравним с уровнем загрязнения почвы таких крупных городов, как Казань и Москва, хотя и значительно ниже, чем загрязнение некоторых других регионов. [10, 18, 32–38].
Таким образом, показано, что разработанная методика пробоподготовки и анализа позволяет адекватно определять содержание ПАУ в почвах с различной экологической нагрузкой – от естественных фоновых значений до концентраций, во много раз превышающих природное содержание ПАУ. Данные, полученные с помощью разработанной методики анализа, говорят о необходимости поиска доступных и эффективных путей утилизации ПАУ техногенного происхождения и, по возможности, снижения их выброса в окружающую среду.
Работа выполнена при финансовой поддержке ГЗ "Наука", проект 3.1333.2014.
Литература
1. Канило П.М., Сарапина М.В. Интегральные эколого-химические показатели автомобилей с поршневыми двигателями. – Автомобильный транспорт: сб.науч. тр., 2007, №20, с.68–74.
2. Guilloteau A., Mai Lan Nguyen, Bedjanian Y. and Le Bras G. Desorption of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Soot Surface: Pyrene and Fluoranthene. – Journal of Physical Chemistry A, 2008, v.112, 42, p.10552–10559.
3. Kwon E.E. and Castaldi M.J. Mechanistic Understanding of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) from the Thermal Degradation of Tires under Various Oxygen Concentration Atmospheres. – Environmental Science and Technology, 2012, v.46, p.12921−12926.
4. Jing Wang, Shejun Chen, Mi Tian, Xiaobo Zheng, Leah Gonzales, Takeshi Ohura, Bixian Mai and Staci L. Massey Simonich. Inhalation Cancer Risk Associated with Exposure to Complex Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Mixtures in an Electronic Waste and Urban Area in South China. – Environmental Science and Technology, 2012, v.46, p.9745–9752.
5. Eiguren-Fernandez A. and Miguel A.H. Size-Resolved Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission Factors from On-Road Gasoline and Diesel Vehicles: Temperature Effect on the Nuclei-Mode. – Environmental Science and Technology, 2012, v.46, p.2607−2615.
6. Павлов В.Н., Измайлов А.А. Генетические факторы риска развития рака мочевого пузыря. – Экспериментальная и клиническая урология, 2010, №2, с.30–32.
7. Hafner W.D., Carlson D.L. and Hites R.A. Influence of Local Human Populationon Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Concentrations – Environmental Science and Technology, 2005, v.39, №19, p.7374-7379.
8. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.
9. Сайт аналитического агентства Автостат [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.autostat.ru, свободный.
10. Кырова С.А., Ситников А.С., Бордунов С.В. Анализ уровня загрязнения приоритетными экотоксикантами в г. Абакане республики Хакасия. – Вестник Томского государственного педагогического университета, 2006, №6, с.83–86.
11. Hankin S.M. and John Ph. Laser Time-of-Flight Mass Analysis of PAHs on Single Diesel Particulates. – Analytical Chemistry, 1999, v.71, p.1100–1104.
12. Wagrowski D.M. and Hites R.A. Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Accumulation in Urban, Suburban, and Rural Vegetation. – Environmental Science and Technology, 1997, v.31, p.279–282.
13. Кондратьева Л.М., Фишер Н.К. и др. Загрязнение р. Амур полиароматическими углеводородами. – Вестник ДВО РАН, 2007, №4.
14. Byung-Cheol Lee, Yoshihisa Shimizu, Tomonari Matsuda and Saburo Matsui – Characterization of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Different Size Fractions in Deposited Road Particles (DRPs) from Lake Biwa Area, Japan. – Environmental Science and Technology, 2005, v.39, p.7402–7409.
15. Сайт Новости медицины [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://medvesti.com/news, свободный. – 4 самые распространенные смертельные болезни.
16. Waterman D., Horsfield B., Leistner F., Hall K. andSmith S. Quantification of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the NIST Standard Reference Material (SRM1649A) Urban Dust Using Thermal Desorption GC/MS. – Analytical Chemistry, 2000, v.72, p.3563-3567.
17. Матвеев С.Г., Орлов М.Ю. и др. Взаимосвязь между выбросами сажи и бенз(а)пирена тепловыми двигателями на углеводородном топливе. – Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2009, №3 (19), с.210–214.
18. Лебедев А.Т., Полякова О.В. и др. Оценка загрязнения атмосферы Москвы в зимний период методами масс-спектрометрии. – Масс-спектрометрия, 2012, т.9, №1, с.5–16.
19. Бартулевич Я., Ягов Г. Методы определения ПАУ в объектах окружающей среды. – Питьевая вода, 2001, №6, с.11–14.
20. Shuzhen Liu, Shu Tao, Wenxin Liu, Yanan Liu, Han Dou, Jingyu Zhao, Luguang Wang, Jingfei Wang, Zaifeng Tian and Yuan Gao. Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in North China: A Winter-Time Study. – Environmental Science and Technology, 2007, v.41, p.8256–8261.
21. Suli Zhao, Andy Zhai Screening PAHs in soil using RTL database with sampliQ QuEChERS extraction kits and Agilent 5975T LTM GC/MS. – Agilent Technologies, 2011.
22. Фандеева Е.А., Семенов С.Ю. Разработка метода определения полициклических ароматических углеводородов в летучей золе. – Актуальные проблемы экологии и природопользования, 2009, в.11, с254–257.
23. Дикун П.П. Определение полициклических ароматических углеводородов – Проблемы аналитической химии. М.: Наука, 1979, №6, с.100–116.
24. Koeber R., Bayona J.M. and Niessner R. Determination of Benzo[a]pyrene Diones in Air Particulate Matter with Liquid Chromatography Mass Spectrometry. – Environmental Science and Technology, 1999, v.33, p.1552–1558.
25. Крылов А., Лопушанская Е. и др. Определение полиароматических углеводородов методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии с изотопным разбавлением (ГХ/МС/ИР). – Аналитика, 2012, №3, с.6–16.
26. Барам Г.И. Развитие метода микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии и его применение для исследования объектов окружающей среды // 100 лет хроматографии. М.: Наука, 2003, 740 с.
27. Матвеев С.Г., Орлов М.Ю., Чечет И.В. Влияние химического состава топлива на выброс бенз(а)пирена автомобилями. – Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2007, №2, с.134–136.
28. Yan Zhong, Carmella St.G., Upadhyaya Pr., Hochalter J.B. , Rauch D., Oliver A., Jensen J., Hatsukami D., Jing Wang, Zimmerman Ch., Hecht St.S. Immediate Consequences of Cigarette Smoking: Rapid Formation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Diol Epoxides. – Chem. Res. Toxicol., 2011, 24(2), p.246–252.
29. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А., Меньшиков В.В. и др. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие в двух частях: Часть 2. Специальная. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.
30. Руководство по методам и критериям согласованного отбора проб, оценки, мониторинга и анализа влияния загрязнения воздуха на леса. Ч. III. Отбор и анализ проб почвы и Подруководство по сбору и анализу почвенного раствора. – Экономическая Комиссия Объединенных Наций для Европы. Конвенция о широкомасштабном трансграничном загрязнении воздуха, п.2.2., с.4.
31. РМГ76-2004. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.
32. Котельникова И.М., Куимова Н.Г. и др. Полициклические ароматические углеводороды в твердых частицах снежного покрова как показатели загрязнения городской атмосферы. – Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011, т.13, №1 (6), с.1341–1346.
33. Чуков С.Н., Лодыгин Е.Д. и др. Полициклические ароматические углеводороды в почвах Санкт-Петербурга. – Вестник СПбГУ, сер.3, 2006, вып.1, с.119–130.
34. Маковская Т.И., Дьячкова С.Г. Органические загрязнители в почвенно-растительном покрове зоны влияния шпалопропиточного производства. – Вестник КрасГАУ, 2009, №6, с.67–72.
35. Габов Д.Н., Безносиков В.А. и др. Критерии оценки загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами. – Экология и промышленность России, ноябрь 2008, с.42–45.
36. Минкина Т.М., Завгородний А.Н. и др. Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почвах, прилегающих к Новочерксасской ГРЭС. – Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2003, №2, с.72–73.
37. Гайрабеков У.Т. Техногенная трансформация ландшафтной среды г. Грозный в связи с функционированием нефтекомплекса. – Экология и природопользование, 2011, №12(27), с.166-169.
38. Рашитов Л.З., Галлямов А.Б. и др. О поступлении бенз(а)пирена в атмосферный воздух и накоплении его в почве. – Казанский медицинский журнал, 2009, 90, №4, с.505–508.
Известно, что по уровню загрязнения почвы и снега ПАУ бенз(а)пиреном можно судить о степени загрязнения воздуха [4, 14]. Большинство работ, посвященных мониторингу ПАУ в объектах окружающей среды, содержат исследования по анализу твердых частиц сажи, взвешенных в воздухе [11, 16]. Однако наиболее удобны для исследования уровня загрязнения почвы и сажи, поскольку благодаря пористой структуре хорошо аккумулируют ПАУ [17]. ПАУ нельзя количественно определить с помощью традиционных методов оценки загрязнения водных экосистем органическими веществами (по БПК – биологическому потреблению кислорода и химическому потреблению кислорода). Например, критерий БПК рассчитан на потребление кислорода в течение 5 или 20 суток, тогда как период разложения многих ПАУ может составлять месяцы и годы [13]. Поэтому необходимо разрабатывать методы определения даже незначительных концентраций этих веществ [16]. Для этого наиболее подходят газовая хроматография с масс-детектированием, а также высокоэффективная жидкостная хроматография, поскольку при оптимально подобранных условиях можно проводить быстрый анализ ПАУ (около 30 минут) с хорошим разделением сигналов, а метод ГХ-МС дает однозначную качественную идентификацию компонентов [18]. Не случайно метод ГХ-МС принят в качестве стандартного для определения ПАУ в воздухе [11]. Метод ВЭЖХ зачастую хуже по эффективности разделения, чем капиллярная ГХ, однако он лучше подходит для идентификации изомеров [11]. Другие методы, например УФ-спектрометрия, используются только в тех случаях, когда хроматографически компоненты однозначно не идентифицируются. Так, метод УФ-спектрометрии полезен при идентификации ПАУ с одинаковой молекулярной массой и сходным строением, а значит, и почти идентичными масс-спектрами. Например, различные бензофлуорантены и бензпирены имеют одинаковую молекулярную массу 252 [19].
Проблема качественной и количественной идентификации при анализе ПАУ в объектах окружающей среды не единственная. Дело в том, что почва является многокомпонентной смесью и обнаружение ПАУ в таком образце без предварительной пробоподготовки проблематично. Анализ загрязненных вод методами ГХ также невозможен, поскольку большое количество воды в исследуемом образце может повредить колонку. Таким образом, при разработке методик анализа ПАУ в объектах окружающей среды большое внимание необходимо уделять и стадии пробоподготовки. Работы, проведенные по этой проблеме ранее, имеют некоторые недостатки. Так, в [18] на этапе пробоподготовки использовали концентрированную серную кислоту (рН = 2), а в качестве экстрагента – токсичные дихлорметан [5, 18, 20] и ацетонитрил [5, 21]. В [20, 22] экстракцию проводили в аппарате Сокслета, т.е. при высоких температурах, что могло привести к образованию ПАУ уже в процессе экстракции, а также к образованию смол [23]. К тому же эффективность экстракции в аппарате Сокслета напрямую зависит от растворимости компонентов в выбранном растворителе [16]. Пробоподготовка методом термодесорбции [16], после которой аналит поступает непосредственно в испаритель хроматографа, позволяет проводить достаточно точный количественный анализ, однако требует дополнительной модификации некоторых узлов хроматографа. Использование жидкого азота в этой методике также делает ее не совсем удобной для рутинных анализов, а большинство экологических задач являются таковыми. Метод ГХ-МС с времяпролетным масс-детектором [11] предполагает наличие сложного и дорогостоящего оборудования, которое недоступно широкому кругу исследователей. Невозможно его применение и в полевых условиях [24]. Более того, на качественное и количественное определение ПАУ при использовании этого метода может повлиять и наложение сигналов компонентов, чьи молекулярные ионы отличаются друг от друга менее чем на 5 массовых единиц, что признается самими авторами [11]. Пробоподготовка, предлагаемая в [14], предполагает применение высокого давления и температуры экстракции, при этом потери при экстракции составляют до 35%, по другой методике экстракция длится несколько часов [20]. В ряде работ обозначены проблемы, касающиеся качественного или количественного определения ПАУ, такие как недостаточная точность и сходимость количественного анализа при использовании внутреннего стандарта, трудности с разделением некоторых компонентов [25], необходимость детектирования по нескольким длинам волн в случае ВЭЖХ [26], что значительно усложняет обработку результатов исследования. Авторы [24] указывают на более низкую чувствительность метода ГХ-МС по сравнению с методом ВЭЖХ, однако, на наш взгляд, это снижение чувствительности может быть обусловлено высоким уровнем шумов на хроматограмме из-за резкого перепада температур в термостате колонки и в интерфейсе прибора (в конце анализа 310°С и 270°С соответственно).
Цель нашей работы – разработка методики пробоподготовки и условий проведения анализа четырех стандартных ПАУ (нафталин, антрацен, фенантрен, пирен) методом ГХ-МС, а также расчет оценочных концентраций ПАУ в почвах различных районов Томска, отличающихся уровнями экологической нагрузки, и сравнение с почвами удаленных лесных регионов. Выбор этих соединений для мониторинга ПАУ объясняется влиянием ароматических углеводородов на рост образования бенз(а)пирена. При сжигании топлива происходит преобразование в ряду: моноциклические – бициклические – полициклические ароматические углеводороды [27]. Однако при этом исследованные вещества не канцерогенны (индекс канцерогенной активности ИКА не превышает 0,001), в то время как ИКА бенз(а)пирена равен единице [1]. К тому же они более доступны для работы, чем бенз(а)пирен, который всегда присутствует там, где есть другие ПАУ. Однако даже не канцерогенные ПАУ в сочетании с другими веществами могут усиливать токсичность объектов окружающей среды (т.н. эффект синергизма) [13]. Кроме того, ПАУ, структура которых состоит из трех или четырех колец, наиболее распространены среди всех полициклических аренов (в [14] около 19% от всех ПАУ составил пирен, около 15% – флуорантен; в [7] наблюдалось больше фенантрена – около 40% от общего числа ПАУ), а флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, хризен и трифенилен суммарно составляют более 80% от общего числа ПАУ в парах и твердых частицах атмосферы [7]). При увеличении размеров адсорбирующих частиц растет доля низкомолекулярных ПАУ, а доля фенантрена должна оставаться примерно постоянной, поэтому содержание фенантрена – наиболее показательный количественный параметр [7], хотя полноценного доказательства такой зависимости нет [14]. Минимальную концентрацию среди исследуемых ПАУ должен иметь нафталин, причем его концентрация пропорциональна концентрации кислорода, участвующего в процессе сгорания топлива (при прочих равных условиях максимальная концентрация достигается при более низкой температуре) [3]. Концентрация антрацена должна быть всегда больше концентрации нафталина, поскольку его образование проходит по иному механизму, который не включает в качестве промежуточного звена нафталин [3]. Бенз(а)пирен же обнаруживается только в 18% образцов газовой фазы и в 51% твердых частиц, взвешенных в атмосфере [7].
Оборудование и материалы
В качестве экстрагентов исследовали гексан, хлороформ и изопропиловый спирт. Фильтрацию образцов после экстракции проводили с помощью фильтров Phenex NY с размером частиц 0,45 мкм и колонки с силикагелем MN Kieselgel 60 с диаметром частиц 0,015–0,04 мм и массой 1,75 г. Подготовленные образцы анализировали на газовом хроматографе Agilent 7890А с масс-детектором Agilent 5975C. Колонка НР-5MS (длина – 30 м, диаметр – 0,25 мм, толщина нанесенного слоя – 0,25 мкм). Объем ввода – 2 мкл, без деления потока. Температура испарителя – 290°C. Температурная программа: изотерма при 70°C в течение 5 минут, затем нагрев до 250°C со скоростью 10°C/мин; изотерма при 250°C в течение 15 минут.
Экспериментальная часть
В ходе работы было показано, что экстракция ПАУ наиболее полно осуществляется в неполярном гексане. Из сравнения хроматограмм экстрактов образца почвы из цветочного горшка в лаборатории ООО "НИОСТ", полученных при использовании различных экстрагентов (рис.1), видно, что в экстракте гексаном (1) отчетливо виден сигнал нафталина в районе 10,7 мин, который отсутствует в других экстрактах.
Кроме основных ПАУ в гексановом экстракте присутствуют их алкильные производные, а также предельные углеводороды линейного и циклического строения, небольшое количество сложных эфиров и азотсодержащих соединений (олеанитрил, различные амиды и др.). Экстракт в хлороформе содержит преимущественно хлорпроизводные углеводородов и незначительное количество сложных эфиров, а экстракт в изопропаноле – различные стероиды (в основном производные холестерина), алкильные производные фенола и сложные эфиры, некоторое количество линейных предельных углеводородов. Таким образом, несмотря на наличие значительного количества компонентов, не относящихся к классу ПАУ в гексановом экстракте, гексан является более селективным экстрагентом для соединений класса ПАУ. Для полной экстракции ПАУ из 1 г образца достаточно 20 мл гексана.
Также было показано, что после проведения экстракции необходимо отфильтровать полученный экстракт и пропустить его через колонку с силикагелем, после чего промыть колонку 30 мл гексана для более полного выделения ПАУ из экстракта и отделения фракции насыщенных углеводородов и полициклических ароматических соединений от твердых частиц и сильнополярных соединений, таких как фталаты, терпены, фенолы, многоатомные спирты, кислоты и их сложные эфиры, а также от различных смол. Количество гексана, необходимое для промывки, было определено экспериментально. Опытный образец, пропущенный через колонку, промывали порциями гексана по 5 мл. Каждая фракция была проанализирована. Анализ показал, что 30 мл гексана достаточно для полного вымывания из колонки исследуемых ПАУ. На рис.2 и 3 представлены хроматограммы одного и того же экстракта до и после очистки на колонке и фильтре.
Таким образом, стадия пробоподготовки заключается в следующем. Отбор проб производится методом "конверта" [29] с квадрата 2 × 2 м (около 1 г с каждой точки), после чего образец усредняется и 1 г исследуемого образца, очищенного вручную от крупных механических примесей (> 2 мм) и высушенного до постоянной массы при 40°C [30], экстрагируют 20 мл гексана при температуре 50°C в течение 60 минут. Затем полученный экстракт отфильтровывают от твердых частиц образца на фильтре Phenex NY с размером частиц 0,45 мкм, пропускают через колонку с силикагелем, промывают 30 мл гексана, упаривают досуха и разбавляют в 1 мл гексана. Использование гексана в качестве растворителя объясняется тем, что в качестве примесей в нем присутствуют в основном более тяжелые линейные углеводороды, время удерживания которых значительно меньше времени удерживания ПАУ, что исключает возможность наложения сигналов примесей на сигналы ПАУ. Объем разбавления определяется диапазоном линейности градуировочного графика.
При анализе снега пробоподготовку проводили следующим образом: 5 г снега растапливали в колбе при комнатной температуре, после чего проводили экстракцию 50 мл гексана при интенсивном перемешивании. Отделяли гексановую фракцию, отфильтровывали и промывали гексаном по описанной выше методике, упаривали досуха, разбавляли в 1 мл гексана и анализировали.
Описанная выше температурная программа позволяет добиться хорошего разделения исследуемых компонентов на хроматограмме, в том числе и таких изомеров, как фенантрен и антрацен (рис.4)
Анализ образцов проводили как в общем ионном токе (TIC), так и выборочным ионным мониторингом (SIM). Метод SIM чувствительнее по сравнению с TIC за счет более высокой частоты сканирования и позволяет не только избавиться от появления на хроматограмме сигналов многих компонентов, не относящихся к ПАУ, но и значительно увеличивает интенсивность сигнала ПАУ (рис.5). Погрешность количественного определения ПАУ в режиме TIC высока, его можно использовать только для качественной идентификации компонентов почвы.
Содержание исследуемых ПАУ в образцах определяли путем сравнения образцов по индексу Ковача, масс-спектрам и времени удерживания. Детектирование проводили по молекулярным ионам с массами 128, 166, 178, 202 и 252 m/z (масса молекулярных ионов нафталина, флуорена, фенантрена и антрацена, пирена и бенз(а)пирена соответственно). Каждую пробу анализировали три раза или до получения трех результатов, не отличающихся друг от друга более чем на 5%. При расчетах использовали среднее значение трех полученных результатов. Для определения полноты экстракции и потерь исследуемых веществ в процессе пробоподготовки в образец с определенным ранее количеством ПАУ было внесено известное количество четырех детектируемых веществ. После этого образец подвергали описанной выше процедуре пробоподготовки, после чего анализировали экстракт. В результате сравнения двух хроматограмм, без внесения определяемых ПАУ и после него, была определена степень экстракции для следующих компонентов: нафталин – 74%, антрацен – 83%, фенантрен – 88%, пирен – 84%. Потери в процессе очистки экстракта составили: нафталина – 4%, антрацена – 4%, фенантрена – 7%, пирена – 3%. Большие потери фенантрена по сравнению с другими компонентами, вероятно, объясняются наличием в его структуре так называемой ВАУ-области [26], за счет которой распределение электронной плотности в молекуле изменяется и молекула становится более полярной, а это, в свою очередь, приводит к задержке вещества на полярном фильтре.
Результаты
Обработку результатов проводили с помощью построения градуировочного графика (пример для нафталина приведен на рис.6) с учетом установленного деления потока. Расчет по градуировочному графику дает большую погрешность по сравнению с наиболее часто используемым при подобных анализах методом внутреннего стандарта, поскольку во втором случае ни объем вводимой пробы, ни точность ее дозирования не влияют на точность измерения. Однако при работе с такими многокомпонентными объектами анализа, как почвы, возникает проблема при выборе вещества, которое могло бы быть использовано в качестве внутреннего стандарта. Довольно затруднительно подобрать соединение, схожее по структуре с определяемыми ПАУ и в то же время наверняка отсутствующее в почве. Кроме того, такое вещество должно быть и относительно дешевым, поскольку предполагается его применение в рутинных анализах. По этой причине использование в качестве внутреннего стандарта таких дорогостоящих соединений, как дейтерированные ПАУ, также нецелесообразно. Нижний предел обнаружения ПАУ по данной методике составляет 2 нг/кг почвы с учетом разбавления при анализе. Доверительный интервал для каждого образца был рассчитан согласно приложению В [31].
При анализе образов методом ГХ-МС есть вероятность образования новых ПАУ при высокой температуре анализа (как было показано выше, температуры порядка 300°С достаточно для новообразования ПАУ даже в бескислородной среде), а также, напротив, распада термически нестабильных компонентов. Но очевидно, что число соединений, образующихся или распадающихся за время анализа, будет незначительным, поскольку время, в течение которого в термостате поддерживается такая температура, не слишком велико.
Результаты анализов методом ГХ/МС приведены в таблице 1.
Содержание ПАУ в почве, отобранной на берегу реки Чулым, вероятно, можно принять за естественное фоновое содержание этих соединений в природе, поскольку расстояние от места отбора этой почвы до ближайшего крупного источника техногенных выбросов ПАУ (Новосибирск) составляет около 200 км. В образцах, отобранных в районах города с оживленным автомобильным движением, содержание ПАУ ожидаемо возрастает, а в местах многолетнего накопления сажи, поступающей в окружающую среду из автомобильных выхлопов (гаражи), концентрация ПАУ в десятки и даже в сотни раз выше, чем вдоль крупных автомобильных дорог Томска. В целом результаты анализов различных образцов почвы, приведенные в таблице 1, указывают на значительное увеличение содержания ПАУ в районах города с высокой экологической нагрузкой.
В то же время при сравнении полученных результатов исследования с данными по другим регионам (табл. 2) можно сказать, что уровень загрязнения почвы Томска полициклическими ароматическими углеводородами сравним с уровнем загрязнения почвы таких крупных городов, как Казань и Москва, хотя и значительно ниже, чем загрязнение некоторых других регионов. [10, 18, 32–38].
Таким образом, показано, что разработанная методика пробоподготовки и анализа позволяет адекватно определять содержание ПАУ в почвах с различной экологической нагрузкой – от естественных фоновых значений до концентраций, во много раз превышающих природное содержание ПАУ. Данные, полученные с помощью разработанной методики анализа, говорят о необходимости поиска доступных и эффективных путей утилизации ПАУ техногенного происхождения и, по возможности, снижения их выброса в окружающую среду.
Работа выполнена при финансовой поддержке ГЗ "Наука", проект 3.1333.2014.
Литература
1. Канило П.М., Сарапина М.В. Интегральные эколого-химические показатели автомобилей с поршневыми двигателями. – Автомобильный транспорт: сб.науч. тр., 2007, №20, с.68–74.
2. Guilloteau A., Mai Lan Nguyen, Bedjanian Y. and Le Bras G. Desorption of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Soot Surface: Pyrene and Fluoranthene. – Journal of Physical Chemistry A, 2008, v.112, 42, p.10552–10559.
3. Kwon E.E. and Castaldi M.J. Mechanistic Understanding of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) from the Thermal Degradation of Tires under Various Oxygen Concentration Atmospheres. – Environmental Science and Technology, 2012, v.46, p.12921−12926.
4. Jing Wang, Shejun Chen, Mi Tian, Xiaobo Zheng, Leah Gonzales, Takeshi Ohura, Bixian Mai and Staci L. Massey Simonich. Inhalation Cancer Risk Associated with Exposure to Complex Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Mixtures in an Electronic Waste and Urban Area in South China. – Environmental Science and Technology, 2012, v.46, p.9745–9752.
5. Eiguren-Fernandez A. and Miguel A.H. Size-Resolved Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission Factors from On-Road Gasoline and Diesel Vehicles: Temperature Effect on the Nuclei-Mode. – Environmental Science and Technology, 2012, v.46, p.2607−2615.
6. Павлов В.Н., Измайлов А.А. Генетические факторы риска развития рака мочевого пузыря. – Экспериментальная и клиническая урология, 2010, №2, с.30–32.
7. Hafner W.D., Carlson D.L. and Hites R.A. Influence of Local Human Populationon Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Concentrations – Environmental Science and Technology, 2005, v.39, №19, p.7374-7379.
8. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.
9. Сайт аналитического агентства Автостат [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.autostat.ru, свободный.
10. Кырова С.А., Ситников А.С., Бордунов С.В. Анализ уровня загрязнения приоритетными экотоксикантами в г. Абакане республики Хакасия. – Вестник Томского государственного педагогического университета, 2006, №6, с.83–86.
11. Hankin S.M. and John Ph. Laser Time-of-Flight Mass Analysis of PAHs on Single Diesel Particulates. – Analytical Chemistry, 1999, v.71, p.1100–1104.
12. Wagrowski D.M. and Hites R.A. Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Accumulation in Urban, Suburban, and Rural Vegetation. – Environmental Science and Technology, 1997, v.31, p.279–282.
13. Кондратьева Л.М., Фишер Н.К. и др. Загрязнение р. Амур полиароматическими углеводородами. – Вестник ДВО РАН, 2007, №4.
14. Byung-Cheol Lee, Yoshihisa Shimizu, Tomonari Matsuda and Saburo Matsui – Characterization of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Different Size Fractions in Deposited Road Particles (DRPs) from Lake Biwa Area, Japan. – Environmental Science and Technology, 2005, v.39, p.7402–7409.
15. Сайт Новости медицины [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://medvesti.com/news, свободный. – 4 самые распространенные смертельные болезни.
16. Waterman D., Horsfield B., Leistner F., Hall K. andSmith S. Quantification of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the NIST Standard Reference Material (SRM1649A) Urban Dust Using Thermal Desorption GC/MS. – Analytical Chemistry, 2000, v.72, p.3563-3567.
17. Матвеев С.Г., Орлов М.Ю. и др. Взаимосвязь между выбросами сажи и бенз(а)пирена тепловыми двигателями на углеводородном топливе. – Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2009, №3 (19), с.210–214.
18. Лебедев А.Т., Полякова О.В. и др. Оценка загрязнения атмосферы Москвы в зимний период методами масс-спектрометрии. – Масс-спектрометрия, 2012, т.9, №1, с.5–16.
19. Бартулевич Я., Ягов Г. Методы определения ПАУ в объектах окружающей среды. – Питьевая вода, 2001, №6, с.11–14.
20. Shuzhen Liu, Shu Tao, Wenxin Liu, Yanan Liu, Han Dou, Jingyu Zhao, Luguang Wang, Jingfei Wang, Zaifeng Tian and Yuan Gao. Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in North China: A Winter-Time Study. – Environmental Science and Technology, 2007, v.41, p.8256–8261.
21. Suli Zhao, Andy Zhai Screening PAHs in soil using RTL database with sampliQ QuEChERS extraction kits and Agilent 5975T LTM GC/MS. – Agilent Technologies, 2011.
22. Фандеева Е.А., Семенов С.Ю. Разработка метода определения полициклических ароматических углеводородов в летучей золе. – Актуальные проблемы экологии и природопользования, 2009, в.11, с254–257.
23. Дикун П.П. Определение полициклических ароматических углеводородов – Проблемы аналитической химии. М.: Наука, 1979, №6, с.100–116.
24. Koeber R., Bayona J.M. and Niessner R. Determination of Benzo[a]pyrene Diones in Air Particulate Matter with Liquid Chromatography Mass Spectrometry. – Environmental Science and Technology, 1999, v.33, p.1552–1558.
25. Крылов А., Лопушанская Е. и др. Определение полиароматических углеводородов методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии с изотопным разбавлением (ГХ/МС/ИР). – Аналитика, 2012, №3, с.6–16.
26. Барам Г.И. Развитие метода микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии и его применение для исследования объектов окружающей среды // 100 лет хроматографии. М.: Наука, 2003, 740 с.
27. Матвеев С.Г., Орлов М.Ю., Чечет И.В. Влияние химического состава топлива на выброс бенз(а)пирена автомобилями. – Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2007, №2, с.134–136.
28. Yan Zhong, Carmella St.G., Upadhyaya Pr., Hochalter J.B. , Rauch D., Oliver A., Jensen J., Hatsukami D., Jing Wang, Zimmerman Ch., Hecht St.S. Immediate Consequences of Cigarette Smoking: Rapid Formation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Diol Epoxides. – Chem. Res. Toxicol., 2011, 24(2), p.246–252.
29. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А., Меньшиков В.В. и др. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие в двух частях: Часть 2. Специальная. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.
30. Руководство по методам и критериям согласованного отбора проб, оценки, мониторинга и анализа влияния загрязнения воздуха на леса. Ч. III. Отбор и анализ проб почвы и Подруководство по сбору и анализу почвенного раствора. – Экономическая Комиссия Объединенных Наций для Европы. Конвенция о широкомасштабном трансграничном загрязнении воздуха, п.2.2., с.4.
31. РМГ76-2004. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.
32. Котельникова И.М., Куимова Н.Г. и др. Полициклические ароматические углеводороды в твердых частицах снежного покрова как показатели загрязнения городской атмосферы. – Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011, т.13, №1 (6), с.1341–1346.
33. Чуков С.Н., Лодыгин Е.Д. и др. Полициклические ароматические углеводороды в почвах Санкт-Петербурга. – Вестник СПбГУ, сер.3, 2006, вып.1, с.119–130.
34. Маковская Т.И., Дьячкова С.Г. Органические загрязнители в почвенно-растительном покрове зоны влияния шпалопропиточного производства. – Вестник КрасГАУ, 2009, №6, с.67–72.
35. Габов Д.Н., Безносиков В.А. и др. Критерии оценки загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами. – Экология и промышленность России, ноябрь 2008, с.42–45.
36. Минкина Т.М., Завгородний А.Н. и др. Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почвах, прилегающих к Новочерксасской ГРЭС. – Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2003, №2, с.72–73.
37. Гайрабеков У.Т. Техногенная трансформация ландшафтной среды г. Грозный в связи с функционированием нефтекомплекса. – Экология и природопользование, 2011, №12(27), с.166-169.
38. Рашитов Л.З., Галлямов А.Б. и др. О поступлении бенз(а)пирена в атмосферный воздух и накоплении его в почве. – Казанский медицинский журнал, 2009, 90, №4, с.505–508.
Отзывы читателей
