Лекция 11. Методы отбора проб токсикантов

Отбор проб для анализа является одним из определяющих при анализе каких-либо объектов. Он должен: а) не изменять определяемых веществ; б) производиться так, чтобы анализируемые образцы были типичными для природных объектов, т.е. чтобы эти образцы соответствовали типичному состоянию природных объектов, как в пространстве, так и во времени. Другими словами, отобранная проба должна соответствовать объекту. Поэтому на практике делают часто усредненные образцы, либо тщательно отбирают образцы по площади (объему) или времени, если необходимо изучить распределение веществ в пространстве или времени. Так как чувствительность методов определения часто недостаточна по сравнению с концентрациями изучаемых веществ, к тому же «затененных» другими веществами, для точного определения производят концентрирование изучаемого вещества. Чаще всего это производится с помощью избирательной экстракции, часто дробной, чтобы разделить неоднородные вещества.. Иногда данная методика применяется при отборе проб воды, чтобы не транспортировать ее от места отбора проб до лаборатории.

Отбор проб из воздуха. Основная часть органических соединений находится в воздухе одновременно в газообразной и аэрозольной фазах и содержится в очень низких концентрациях. Отбор проб воздуха производят одновременно с помощью фильтров и сорбенты. При этом определяемое вещество вместе с пылью частично осаждается на фильтре, а частично улавливается сорбентом.

Например, при отборе проб на содержание диоксинов воздух сначала пропускают через фильтры из стекловолокна или вату из кварцевого стекла, а затем для поглощения газообразной фазы через патроны с сорбентами. Так как концентрации диоксинов чрезвычайно низки, объем проб достигает 350-2000 м³. После этого сорбенты и фильтры промываются органическими растворителями (бензол, толуол, петролейный эфир, смесь гексан-ацетон и т.д). В результате концентрация диоксинов повышается на несколько порядков.

Одним из распространенных методов извлечения органических микропримесей из атмосферы и промышленные выбросов является сорбция на твердых сорбентах (активированный уголь, силикагель, полисорбы, порапаки, хромосорбы, амберлиты, тенаксы и др.). Особую роль при этом играет выбор сорбента, который должен быть гидрофобным, химически инертным, механически прочным, хорошо адсорбировать анализируемые компоненты, сохранять сорбционные свойства в течение длительного времени, быть дешевым, легко доступным и др. (табл. 11.1).

Таблица 11.1. Характеристики сорбентов, применяемых дом извлечения газообразных органических примесей из воздуха

Сорбент	Удельная поверхность, м^2/r	Диаметр пор, нм	Предельная температура применения, °С
Активный уголь: Кокосовый Нефтяной	800-1000 800-1000	2,0 1,8-2,0	– –
Силикагель	100-800	2-4
Оксид алюминия		1-2
Порасил	300-480	8-10	–
Сферосил	5-500	8-300	–
Пористые полимеры: тенакс GC хромосорб 101 хромосорб 102/XAD-2 хромосорб 103 хромосорб 104 хромосорб 106 хромосорб 108 порапак Q порапак N порапак Т порапак R	300-400 15-25 100-200 700-800 100-200 630-840 225-300 300-450 550-700	300-400 300-400 60-80 7,5 9,1 7,6
Графитированные сажи и углеродсодержащие полимеры: карбосив В карбосив С карбопак В карбопак ВНТ карбопак С карбосфер амберсорб ХЕ-340 карбосил карбохром В	13,6 130-400 7-9	1,0-1,2 – – 40-60 –	- – – – – –
Молекулярные сита 5 А	–	0,3-0,5
Флоризил (силикат магния)	–	–
Молекулярные сита 13Х	–
Полисорб-1	200-250

Обычно выбор сорбента определяется спецификой поставленной задачи. Например тенакс поглощает из воздуха большинство приоритетных органических загрязнителей с широким диапазоном температур кипения (до 250-300°С) и имеет высокую термостабильность (до 450°С). Однако он плохо сорбирует низкомолекулярные соединения. В этих случаях применяют многослойные ловушки; например, селективное извлечение из воздуха паров металлической ртути и ее алкильных соединений осуществляют с помощью ловушек, заполненных последовательно слоями хромосорба W (поглощение хлорида ртути), тенакса (поглощение метилхлорида ртути), карбосива В (поглощение паров диметилртути) и тонкой золотой проволоки (поглощение паров ртути).

Среди сорбционных ловушек органических примесей из загрязненного воздуха достаточно популярны пробоотборные устройства на основе активных углей. Обычно они представляют собой стеклянную трубку длиной 5-6 см и внутренним диаметром 4-5 мм, которая содержит около 100 мг адсорбента в передней (фронтальной) и 50 мг в задней секциях, разделенных пенополиуретановой пробкой. Хорошими сорбентами для многих приоритетных неполярных органических загрязнителей (хлоруглеводороды, ПАУ, углеводороды и др.) с температурой кипения 200-260°С (табл. 11.2) являются активированные угли. Эффективность извлечения этих соединений из воздуха составляет 80-100%, а сорбционная емкость может достигать сотен мг/г. Однако извлечь органические вещества из углей можно только с помощью экстракции органическими растворителями. Кроме того, увеличение влажности воздуха сильно снижает сорбцию, равно как и конкурентное связывание сопутствующих примесей. Поэтому угли используются при пробоотборе ароматических и хлорированных углеводородов, причем для предотвращения разложения последних сорбент обрабатывают парами НСl.

Из других углеродных сорбентов распространены синтетические угли с регулярной структурой, получаемые модификацией графитированной сажи: карбопаки, карбосивы и карбосферы. На них хорошо сорбируются алкильные соединения ртути, и десорбция примесей с них происходит несравненно легче, чем с активированных углей.

Таблица 11.2. Степень извлечения (R) паров органических
загрязнителей активными углями и силикагелями

Соединение	R, %	Соединение	R,%	Соединение	R,%
Активные угли
Бензол		Ацетон		Четыреххлористый углерод
Толуол		Метилэтилкетон		Дихлорэтилен
м -Ксилол		Диоксан		Трихлорэтилен
Этанол		Дихлорметан
н -Бутанол		Хлороформ
Силикагели
Бензол	>95	Этилацетат	92-93	Четыреххлористый углерод	>85
Толуол	>96	Монохлоруксусная кислота	90-95	Дихлорэтилен
м -Ксилол	>95	Трихлорэтилен	>94
н -Бутанол		Дихлорметан		Нитробензол
Метилэтилкетон		Хлороформ

Как и активные угли, силикагели различных марок способны эффективно извлекать из воздуха примеси вредных веществ. Полярная поверхность силикагелей, однако может заполниться водой и это уменьшает ее сорбционные свойства, что ограничивает их применение, хотя в сухом воздухе они являются эффективными сорбентами и удобны для избирательного поглощения ХОС, хлорфенолов, нитрозаминов и других полярных соединений. Оптимальным является использование силикагелей с диаметром пор от 0,3 до 2 нм и удельной поверхностью 100–200 м²/г при плотности 0,7–0,8 г/см³. Извлечение определяемых компонентов из концентрационных трубок с этим адсорбентом осуществляют с помощью экстракции полярными растворителями, которые хорошо десорбируют полярные вещества.

Весьма селективным сорбентом по отношению к хлор- и фосфорсодержащим пестицидам, ПХБ, ПХДД, ПХДФ и ПАУ является пено-полиуретан (ППУ). Для отбора проб воздуха на содержание ПХБ в индустриальных зонах используют и амберлит XAD-2. Подобно пенополиуретану и XAD-2, хорошими сорбционными свойствами по отношению к ХОС обладают тенакс GC, хромосорб 102, порапак R.

По полярности полимерные сорбенты можно расположить в следующий ряд: хромосорб 106 < порапак Q < хромосорб 102 < порапак R» хромосорб 105 < порапак N < хромосорб 101 < порапак Р < хромосорб 103 < хромосорб 104.

В последнее время появились сорбенты, в которых на твердую фазу нанесена или химически связана с ней неподвижная жидкая фаза. Их иногда называют «молекулярными щетками» и применяют для извлечения из воздуха высококипящих загрязнителей: ХОС, ПАУ, ПХБ и др. При этом сорбция примесей происходит за счет растворения и ориентации молекул органических соединений в тонком слое жидкой фазы, что обеспечивает высокую эффективность сорбции.

В то же время сохранило значение использование абсорбции растворителем пропускаемого через барботер воздуха, что позволяет использовать высокие скорости пробоотбора (до 30-50 л/мин). Преимуществом данного способа является также то, что для последующего определения можно брать аликвотную часть раствора или (в случае парофазного варианта) паров над ним. К недостаткам абсорбционного пробоотбора следует отнести невозможность получения представительной пробы при наличии в воздухе аэрозолей и твердых частиц. Для извлечения хлорированных углеводородов и фосфорорганических пестицидов применяют раствор этиленгликоля в глицерине.

Более эффективно примеси органических токсикантов из загрязненного воздуха можно извлечь с помощью криогенного концентрирования. Этот метод основан на их вымораживании при температурах более низких, чем температура кипения. Отбор проб сводится к пропусканию воздуха через охлаждаемую ловушку (конденсатор) с достаточно большой поверхностью (трубки со стекловатой и др.). В качестве хладагентов используют жидкий азот или кислород, твердую углекислоту и т.п. Иногда охлаждаемые ловушки заполняют сорбентом. Сочетание криогенного концентрирования и сорбции обеспечивает 1000-кратное и более концентрирование определяемых компонентов. Особенно часто этот способ применяют при хромато-масс-спектрометрическом определении загрязнений.

Ценность метода криогенного концентрирования определяется не только его высокой эффективностью, но и возможностью извлечения примесей, которые в других условиях (при обычной температуре) взаимодействуют с материалом ловушки, делая пробоотбор невыполнимым. При этом воздух предварительно пропускают через патроны с осушителями, среди которых своей универсальностью выделяются молекулярные сита 3 А.

В практике пробоотбора при оценке загрязнений атмосферы в последние годы все шире применяют пассивный пробоотбор. В отличие от обычно используемых методов, заключающихся в аспирации заданного объема воздуха, пассивный пробоотбор основан на принципе молекулярной диффузии определяемого вещества через избирательную полимерную мембрану и его адсорбции в слое сорбента.

Отбор проб воды и атмосферных осадков. Процедуры и техника отбора проб, природных и поверхностных вод при определении токсикантов существенно не отличаются от описанных в литературе для других загрязнителей. Основная проблема заключается в отборе такой пробы, которая отражала бы загрязнение водной экосистемы в целом. На состав пробы могут влиять глубина и расположение места ее отбора, температура воды, характер течения и многие другие факторы, которые необходимо учитывать.

Обычно пробу воды принято отбирать в створе реки в трех точках (у обоих берегов и в фарватере). На небольших водоемах в зависимости от характера водопользования или распределения сточных вод пробу можно отбирать в одной - двух точках. В случае централизованного водоснабжения пробу отбирают в месте водозабора по глубине и ширине реки, а при нецентрализованном водоснабжении – в 5-10 м от берега реки на глубине 0,5 м. При использовании реки для зоны рекреации отбор проб осуществляют на расстоянии 1 км вверх по течению, а на водохранилищах и озерах – 0,1-1 км в обе стороны; на водоемах в черте города – исходя из конкретной обстановки. Придонные пробы на расстоянии 0,3-0,5 м от дна отбирают для оценки вторичного загрязнения воды вредными веществами, накопленными в донном иле. Для большей надежности оценки загрязнения водоемов токсикантами отбор проб в первую очередь проводят в наихудших гидрогеологических условиях - в межень и подледный период (при минимальном расходе воды), а также в паводок, когда происходит интенсивный смыв загрязняющих веществ с прилегающей территории.

Для токсикантов используют в основном ручные пробоотборники и батометры, позволяющие отбирать пробы с различной глубины, поскольку анализ зачастую нельзя произвести в реальном времени, как, например, рН, и скорость отбора большого значения не имеет. Поверхностные пробы можно отбирать прямо в бутыли, которые при необходимости прикрепляют к шесту. Материал пробоотборника должен быть химически инертным и исключать возможность изменения химического состава пробы. Особые условия отбора проб указаны при описании соответствующих методик анализа. Так, пробы воды на содержание полихлорированных дибензо-n-диоксинов и дибензофуранов (1-10 л) отбирают в охлажденные стеклянные бутыли, изготовленные из химически стойкого темного стекла, которые доверху заполняют водой и закрывают притертыми стеклянными пробками. До анализа пробы хранятся при 0-4°С в темном месте не более 7 суток от момента отбора. В пробы, содержащие остаточный хлор, добавляют тиосульфат натрия из расчета 80 мг на 1 л воды. Посуда для отбора проб воды на содержание диоксинов должна быть тщательно вымыта. Для этой цели применяют хромовую смесь и обработку водяным паром. После обработки посуду многократно ополаскивают дистиллированной водой, которую получают в условиях, исключающих контакт с пластиками. Перед отбором пробы посуду желательно несколько раз ополоснуть исследуемой водой. Транспортируют пробу в упаковке, гарантирующей сохранность и предохраняющей воду от замерзания или нагревания.

Следует заметить, что для получения достоверных данных пробы воды следует анализировать как можно скорее, поскольку в ней протекают различные физико-химические и биохимические процессы, вызванные деятельностью микроорганизмов, сорбцией, седиментацией и т.п. в том числе и с участием исследуемых компонент. При невозможности анализа воды в установленные сроки ее консервируют. Однако универсальных консервирующих средств не существует. В зависимости от определяемых веществ добавляют различные реагенты. Способы консервации отдельных компонентов, сроки и условия хранения проб приводятся в методиках анализа и описаны в литературе. Они обеспечивают постоянство состава лишь на время перевозки, поэтому к анализам необходимо приступать как можно скорее, избегая длительного хранения проб. В протоколах обязательно указываются даты отбора проб и анализа.

При отборе проб атмосферных осадков на содержание токсикантов используется ручной способ отбора проб в специальные емкости из химически стойкого стекла или полиэтилена, полученного при высоком давлении. Пробы отбирают на открытой ровной площадке, удаленной не менее чем на 100 м от возможных источников загрязнения атмосферы (деревьев, домов и т.д). Емкости устанавливают на подставках с таким расчетом, чтобы верхний край приемного сосуда находился на высоте 1,5-2 м от поверхности. Единичная проба отбирается в период отдельного дождя или снегопада; сбор осадков может продолжаться от нескольких минут до часов, а иногда и суток. Если осадки выпадают с небольшим перерывом (менее 1 ч) и при неизменной облачности, их отбирают в один сосуд. При перерыве более 1 ч осадки собирают как отдельные пробы. Суммарная проба включает осадки, объединенные за некоторый промежуток времени: месяц, неделю, сутки. Такая проба характеризует среднее содержание определяемого компонента за соответствующий период времени. Для получения суммарной пробы осадки из осадкосборников сливают в бутыли-накопители. Пробы, в которых определяется содержание токсичных металлов, хранят в полиэтиленовых бутылях, а органических веществ – в стеклянных. Обычно первые консервируют добавлением концентрированной азотной кислоты из расчета 5 мл на 1 л пробы. В пробы, в которых определяют ртуть, кроме азотной кислоты вносят бихромат калия из расчета 0,2 г соли на 1 л пробы.

Для отбора проб снега применяют стеклянные емкости или пакеты из полиэтилена, не содержащего химических добавок и примесей. Точки отбора необходимо выбирать так, чтобы пробы характеризовали среднюю высоту снежного ненарушенного покрова на данном участке, причем каждый керн без частиц грунта вырезается на полную глубину. Количество точек, в которых отбирают пробу, определяют на месте, Отбор проб снега производится в период его максимального накопления (для европейской части России и юга Сибири в феврале – марте, для остальных районов – в апреле – мае). Отобранную пробу до начала обработки необходимо хранить на холоде, не допуская ее таяния. Для анализа снег переносят в чистую посуду и переводят в жидкое состояние при комнатной температуре.

На водопроводных станциях пробы отбирают из выходных труб насосов, сборных желобов и резервуаров. Необходимо иметь в виду, что состав воды в резервуаре в различных слоях может быть неодинаковым. В случае производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод требования к отбору проб возрастают. Это связано с тем, что состав сточных вод изменяется в зависимости от характера эксплуатации производственных установок, сооружений биохимической очистки и систем канализации, а также в течение суток и в зависимости от времени года. Однократного взятия пробы бывает недостаточно. Исследуют не разовые, а средние смешанные пробы, отобранные за более длительные периоды времени (час, смену, сутки). Усредненные пробы составляют таким образом, чтобы они отражали среднее содержание определяемых компонентов в сточной воде.

Место для отбора проб сточных вод устанавливают в зависимости от того, отражает ли их состав процесс производства в целом, или характеризует отдельные технологические процессы. В местах выпуска сточных вод в водоем наряду с исследованием самих стоков необходимо также анализировать воду в водоеме выше и ниже впадения в него стоков. При взятии проб следует учитывать и возможность неравномерного распределения примесей по слоям.

Для обогащения следовых компонентов, содержащихся в воде, последнюю пропускают через колонку с сорбентом (табл. 11.3). Сорбция в динамических условиях не требует сложной аппаратуры и позволяет концентрировать определяемые вещества из больших количеств воды.

Таблица 11.3 Сорбенты, применяющиеся для выделения примесей из воды

Сорбент	Состав	Пористость, %	Удельная поверхность, м^2/г	Размер пор, нм
XAD-1	Сополимер стирола с дивинилбензолом
XAD-2	Тоже		290-330	8,5-9
XAD-4	Тоже		750-780
XAD-7	Сополимер метилакрилата с дивинилбензолом
XAD-8	Сополимер метилметакрилата с дивинилбензолом
Порапак Q	Сополимер этилвинилбензола с дивинилбензолом	–	630-840	7,5
Синахром	Сополимер стирола, дивинилбензола и этилвинилбензола	–	520-620	4,5
Хромосорб 102	Сополимер стирола с дивинилбензолом	–	300-400	–
Хромосорб 105	Полимер полиароматического типа	–	600-700	–
Хромосорб 106	Сополимер полистирола	–	700-800	–
Тенакс	Поли (2,6-дифенил-фенилен-оксид)	–	19-30
Сферой MD 30/70	Сополимер метилметакрилата с дивинилбензолом	–		32-40
Сферой SE	Сополимер стирола с этилендиметакрилатом	–		–

В качестве сорбентов для концентрирования органических веществ, в том числе ПАУ и ХОС, находят применение и активные угли. Их преимущества очевидны: они способны сорбировать многие органические соединения из водных растворов, практически не набухают в воде, имеют достаточно жесткую структуру, химически и термически устойчивы. Основной недостаток этих сорбентов в том, что десорбция определяемых компонентов элюированием органическими растворителями, как правило, не бывает полной. Поэтому активные угли чаще применяют для очистки воды от органических загрязнителей, тогда как непосредственно для целей химического анализа они используются реже. Для этих целей более широко применяются модифицированные графитированные сажи. силикагели различных марок. Для придания большей прочности гранулам на них наносят пироуглерод. Получаемые таким способом карбохромы (карбопаки) можно с успехом применять для поглощения микропримесей загрязняющих веществ из воды.

В последние годы для извлечения органических соединений из воды применяют микроколонки (сорбционные патроны). В зависимости от объема прoбы воды и характера анализируемого вещества экстракция может быть проведена как на картридже (патроне, заполненном сорбентом), так и на мембранных дисках.

Используемая при применении сорбционных патронов аппаратура весьма проста. Основным устройством является вакуумный коллектор со специальной крышкой с гнездами для патронов. Внутри вакуумного коллектора расположены сменные приемники для сбора жидкости. Последние применяют в тех случаях, когда отобранную воду транспортируют к месту ее анализа в лабораторных условиях. Однако существует и другая возможность: извлечение анализируемых компонентов производят непосредственно из водоема. В этом случае воду не транспортируют, а определяемые вещества концентрируют на сорбционных патронах.

Общепризнанным способом извлечения из воды примесей токсичных ХОС в последнее время стал газохроматографический вариант метода анализа равновесное пара (парофазный анализ). В статическом варианте воду помещают в специальный сосуд, плотно закрывают и термостатируют до установления равновесия в распределении определяемого компонента между жидкой и газовой фазами. Аликвоту газовой фазы отбирают шприцем или через петлю газового крана вводят в капиллярную колонку хроматографа и анализируют. В случае динамического варианта прибегают к нарушению фазового равновесия путем продувки инертного газа (газовая экстракция). Выдуваемые компоненты собирают на адсорбенте (например, на тенаксе) или в криогенной ловушке и после термодесорбции анализируют. Ценность динамического варианта в большей чувствительности при определении загрязняющих веществ, поскольку обеспечивается практически полное выделение «чистой» пробы из грязной воды. Он наиболее приемлем для анализа малорастворимых в воде и относительно малолетучих соединений с температурой кипения ниже 200°С. С помощью такой системы можно проанализировать загрязнители в питьевой воде при очень низких содержаниях – до нг/л.

Отбор проб почв, донных отложений и растительных материалов. Отбор проб почв редко является специфичным. Программу отбора составляют в зависимости от целей исследования. Точечные пробы отбирают методом конверта по диагонали или другим способом, следя за тем, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для исследуемых почвенных горизонтов, а количество проб должно соответствовать исследуемой площади. При отборе проб почвы на территории промышленных предприятий необходимо учитывать расположение соответствующих производств и мест хранения отходов, метеорологических условий и т.п.

Объединенную пробу готовят из точечных проб. При определении в почве поверхностно-распределяющихся веществ (ПХДД и ПХДФ, ПАУ, ПХБ, тяжелые металлы, радионуклиды и др.) точечные пробы отбирают с помощью трубчатого пробоотборника послойно на массой до 0,2 кг, в зависимости от чувствительности метода. При оценке загрязнения почвы летучими соединениями или веществами с высокой способностью к вертикальной миграции (ХОС, нитрозамины и т.п.) пробы отбирают по всей глубине почвенного профиля и помещают в емкости, закрывающиеся герметичными крышками.

Отдельно отбирают отдельную пробу почвы для определения влажности с целью пересчета на сухой вес, помещают ее в химический стакан (15-50 г) и доводят до постоянной массы. Для этого гумусовые глинистые почвы с высокой влажностью нагревают при температуре 105±2°С в течение 8 ч, а песчаные – 3 ч. Загипсованные почвы сушат 8 ч при 80±2 °С.

При отборе проб с гладких, твердых и несорбирующих поверхностей (глина, стекло, кафель, пластмасса, металл, лаковые покрытия и др.) применяют ватные тампоны, смоченные водой или органическим растворителем. Иногда берут мазки со стен, полов и окон производственных и бытовых помещений. С поверхностей зданий соскабливают внешний слой толщиной 1-2 мм с площади 0,1-0,25 м².

Определенные трудности возникают при отборе проб почвы для радиоэкологических исследований, что связано с перераспределением радионуклидов в ландшафтах после поступления из атмосферы.

Необходимо проводить учет рельефа местности. Кроме того, образцы должны отбираться с открытых целинных участков с ненарушенной структурой. На обследуемом участке желательно выполнить предварительную гамма-радиометрическую съемку. Измерения проводятся на высоте 1 м от поверхности и не ближе 2-5 м от стен строений. Одновременно с образцами почвы отбирают пробы растительности.

При изучении миграции радионуклидов в наземных экосистемах в каждом ландшафте выбирают наиболее характерные участки на протяжении всего профиля от водораздела к пониженным элементам рельефа. Для отбора образцов закладывают разрезы размером 70х150 см и глубиной 1-2 м (в зависимости от типа почв) и отбирают пробы по горизонтам непрерывно по всему разрезу. Толщина отбираемых слоев обычно не превышает 2-5 см.

Донные отложения отбирают для определения характера, степени и глубины проникновения токсикантов в них, изучения закономерностей процессов самоочищения, выявления источников вторичного загрязнения и учета воздействия антропогенного фактора на водные экосистемы. Для оценки сезонного поступления токсикантов и их поверхностного распределения в донных отложениях пробы отбирают из верхнего слоя, а при исследовании распределения загрязнителей по годам донные отложения отбирают послойно. В отдельных случаях может быть взята объединенная проба. Применяют следующие системы механических и ручных пробоотборников: дночерпатели, драги, стратиметры и трубки различных конструкции Последние обеспечивают отбор проб с сохранением вертикального распределения загрязняющих веществ в донных отложениях.

Отобранные пробы хранят до анализа в охлажденном (от 0 до -3°С или замороженном состоянии (до -20 °С). Сосуды для хранения проб должны быть из химически стойкого стекла или полиэтилена, полученного при высоком давлении, с герметически закрывающимися крышками. При необходимости к пробам добавляют консервирующие вещества.

При отборе проб растительности предполагают, что большинство токсикантов (ПАУ. ПХДД и ПХДФ, ПХБ, ХОП) оседает на поверхности образца и находится там в подвижной форме. Частички пыли или почвы, содержащие загрязняющие вещества, прилипают прежде всего к листьям, стеблям и плодам, покрытым воскообразным веществом. Рекомендуется отбирать растения, не подвергавшиеся химической обработке, в естественном окружении. В этом случае представительность пробоотбора определяется правильностью выбора индикаторных растений и мест отбора проб. Для веществ, которые попадают в растения из почвы (ХОС, тяжелые металлы, радионуклиды), применяют предварительную экстракцию. Известно, что в почве, обработанной XOП, концентрация последних с течением времени понижается не только вследствие химических превращений, но и из-за их испарения, т.е. частично пестициды переходят в газовую фазу, поэтому данные, полученные при отборе проб только с применением фильтров, следует считать заниженными. Этот вывод справедлив и для ПАУ.

Отбор травы с пастбищ или сенокосных угодий производят непосредственно перед выпасом животных или скашиванием ее на корм. Для этого выделяют 8-10 участков площадью 1-2 м², расположенных по диагонали. С каждого участка берут по 400-500 г и готовят объединенную пробу, из которой отбирают усредненную пробу массой 1,5-2 кг. При отборе образцов мелких растений следует брать в лабораторию все растение полностью. Пробы корнеплодов и фруктов берут из однородной партии. Из точечных проб составляют объединенную пробу массой 1-1,5 кг. Пробы зерна отбирают в 4-8 точках из различных мешков. Объединенная проба должна быть массой не менее 2 кг и хорошо перемешана.

К сожалению, корректный отбор проб почв, донных отложений и растительных материалов остается пока одной из важнейших проблем Имеющиеся методики пробоотбора далеко не во всех случаях обеспечивают правильность определений.

Отбор биопроб и пищевых продуктов. В отличие от проб природных объектов к пробам биологического происхождения, в которых предполагается наличие следовых количеств токсикантов, предъявляются особые требования: проба должна быть репрезентативной для всего исследуемого организма (человека или животного), т.е отражать истинное содержание токсиканта, а в разных органах может быть различное его содержание.

Для оценки загрязнения природных сред токсикантами рекомендуют следующие виды: хищные млекопитающие - волк, лисица, песец, соболь; рыбы – щука, окунь; двустворчатые моллюски - перловицы, беззубки. В случае обнаружения в них опасных концентраций загрязняющих веществ отбираются пробы тканей и других животных, в т.ч. массовых охотничьих видов - зайцев, оленей, кабанов и т.д.

Для отбора проб тканей рыб их вылавливают в летний период. Отбирают пять экземпляров взрослых половозрелых щук или окуней или других хищных рыб, измеряются их морфологические параметры. Отбираются пробы мышц с боков и хвоста рыбы, а также икра или молоки. Навеску пробы (около 100 г) заворачивают в фольгу или кальку и помещают в стеклянную банку. Образцы хранятся и транспортируются в замороженном состоянии. Иногда для контроля за содержанием токсикантов в воде в местах сброса сточных вод вылавливают придонных рыб (карп, лещ). В этом случае желательно в тех же местах отобрать для обследования моллюсков.

Особого внимания требуют процедуры отбора проб крови. Образцы следует отбирать в емкости из химически стойкого стекла с соблюдением необходимых мер предосторожности; для предотвращения загрязнения тканевой жидкостью и гемолиза существенно, чтобы отбирались пробы только свободно вытекающей крови. На состав образца влияет и положение человека в ходе отбора пробы. В положении «лежа» внеклеточная жидкость устремляется в кровеносные сосуды, разбавляя тем самым белки плазмы крови. При этом изменения концентраций определяемых компонентов могут достигать 20% и давать ошибочные представления. В большинстве случаев рекомендуется хранить пробы при +4°С (для летучих соединений при -20°С). К пробе крови следует немедленно после отбора добавлять определенное количество антикоагулянта. Еще лучше лиофилизировать образец.

Отбор проб замороженного или охлажденного мяса производят из однородной партии. Пробы мяса (без жира) от туш берут кусками массой не меньше 200 г, общей массой 1-2 кг. В таком же количестве отбирают и образцы исследуемых субпродуктов. При отборе проб мяса птицы из каждой партии отбирают три тушки. Аналогично отбирают и мясо кроликов. Колбасные изделия берут по двe упаковки каждого вида, а при массе менее 2 кг – по две упаковки на анализ. От изделий без оболочки отбирают не менее трех проб. Каждый образец хранят до анализа в замороженном состоянии.

Пробы молока и молочных продуктов берут после тщательного перемешивания, добиваясь полной однородности и не допуская сильного вспенивания. Из серии проб составляют объединенную объемом около
1 л. Посуда должна быть химически стойкой и закрываться крышкой. До начала анализа пробы следует хранить при температуре от 2 до 8°С. При длительном хранении молоко замораживают.

Дата добавления: 2014-01-05