Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова разработали новый подход к мониторингу состояния окружающей среды Москвы, позволяющий определить большее количество компонентов среды и расширить список опасных для человека и природы веществ.
Здание МГУ © KM.RU, Илья Шабардин
О своей работе ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Environmental Pollution.
Оценка состояния окружающей среды в Москве, в частности, атмосферы, сводится к определению двух десятков неорганических и органических веществ стационарными лабораториями, подведомственными Мосприроде. Однако все, что выходит за рамки этого короткого списка, в итоге остается вне наблюдения экологических лабораторий.
Специалисты МГУ занимаются как целевым (детектирование заранее известных соединений), так и нецелевым анализом, который подразумевает поиск как можно большего количества веществ. Все анализы делаются на пробах снега, а следовательно, данный способ мониторинга подходит только для областей с холодным климатом и горной местности.
Основной метод, который использовали ученые, - газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС), или хромато-масс-спектрометрия. Это единый прибор, созданный в результате комбинации двух аналитических методов. Газовая хроматография служит для разделения смеси органических соединений, которые после этого по очереди попадают в масс-спектрометр, где происходит их ионизация и фрагментация. В итоге каждое индивидуальное вещество характеризуется масс-спектром, по которому можно установить его структуру. Масс-спектр любого вещества индивидуален, что позволяет использовать компьютерные библиотеки.
В качестве результата хромато-масс-спектрометрического анализа в целом получается график зависимости интенсивности сигнала от времени (хроматограмма), где каждое идентифицированное вещество представлено отдельным пиком, площадь которого пропорциональна его количеству в смеси. Современная масс-спектрометрия способна среди широчайшего круга соединений устанавливать природу неизвестных экотоксикантов, находящихся при этом в следовых количествах. Сегодня это основной метод экологического контроля любых объектов окружающей среды.
С помощью нового метода круг веществ, которые обнаруживаются в окружающей среде Москвы, намного шире по сравнению с другими лабораториями, и ученые сконцентрировали свое внимание на летучих и полулетучих соединениях, которые можно анализировать методом ГХ-МС. Соответственно, среди известных опасных классов экотоксикантов химики могут определять фенолы, фталаты, хлорорганические соединения, пестициды, полициклические ароматические углеводороды.
«Мы не занимаемся установлением токсичности соединений. Это прерогатива токсикологов. Любое вещество токсично, вопрос только в дозе. В зависимости от структуры соединений их токсичность варьируется в широчайшем диапазоне: от граммов до фемтограммов. Наиболее опасными на сегодняшний день являются полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны, полихлорированные бифенилы, бенз(а)пирен, некоторые пестициды. Однако с ростом количества новых веществ в объектах окружающей среды список наиболее опасных может расширяться», - отменил Альберт Лебедев.
