Екологічний моніторинг мікродомішок поліциклічних сполук у повітряному середовищі за відсутності еталонів - Автореферат

Серед хімічних забруднювачів навколишнього середовища (НС) особливе місце займають поліциклічні сполуки (вуглеводні та їх похідні), які відносять до категорії загрозливих для здоровя речовин. Навіть мікроконцентрації деяких поліциклічних сполук в повітрі можуть стати причиною численних канцерогенних і мутагенних захворювань. У повітряному середовищі поліциклічні сполуки присутні у вигляді складних сумішей, які істотно відрізняються концентраціями індивідуальних компонентів. Створення системи екологічного моніторингу мікрокількостей поліциклічних сполук у повітряному середовищі необхідно для оптимізації форм керування екологічною безпекою, вивчення і поліпшення екологічної ситуації в Україні, що має важливе соціальне значення. розробити структуру експертної системи екологічного моніторингу поліциклічних сполук у повітряному середовищі.Ці вуглеводні у повітрі контактують з іншими органічними і неорганічними речовинами, кількість яких варіює в широких межах (від десятків до сотень), що ускладнює одержання вірогідної інформації про якісний і кількісний склад аналізованого повітряного середовища. Розглянуто сучасний стан моніторингу поліциклічних сполук, запропоновані методи і шляхи вирішення проблеми визначення мікродомішок забруднювачів повітря. Вибір і удосконалення способу відбору проб і методу аналізу, їхня інформативність і тривалість визначають швидкість і достовірність одержання інформації для системи моніторингу забруднювачів повітряного середовища. Хроматографічні методи представлені хроматографією в тонкому шарі, колоночною хроматографією, але, в основному, зі застосуванням приладів, що серійно випускаються, газової і рідинної хроматографії на упакованих сорбентами колонках. Для збільшення ступеня вилучення речовин з повітря розроблена конструкція пробовідбірника, що містить фільтр і сорбент.Хроматографічне визначення ПАВ у повітрі робочої зони здійснювалось з використанням комбінованих систем відбору проб, які дозволяють уловлювати як пари забруднювачів повітря, так і аерозольні частки високо киплячих токсичних речовин. Дано порівняльну характеристику вловлюванню ПАВ з повітряного середовища фільтром АФА-ВП з активним вугіллям, полімерним сорбентом тенакс і фулереном С-60. Скорочення часу при уловлюванні мікродомішок ПАВ розчинами пікринової кислоти складає 15-30% і залежить від комплексоутворювача і концентрації та будови молекул забруднювача. Здатність розчинників (дихлорметан, ацетонітрил, гексан/ацетон) екстрагувати ПАВ з повітряного пилу металургійного підприємства ВАТ “ДМКД” оцінювали за шістьма пріоритетними ПАВ (флуорантен, бенз[b]флуорантен, бенз[k]флуорантен, БАП, індено[1,2,3-cd]пірен, бенз[ghi]перілен). Хроматографічні дослідження показали, що ПАВ з молекулярною масою до 202 знаходяться в повітряному середовищі в газоподібній і твердій фазі, а ПАВ більшої молекулярної маси - винятково у твердій фазі.Основні функції еколого-аналітичного контролю складаються з надійної ідентифікації мікроконцентрацій ПАВ у повітряному середовищі (рис.5). Вони також включають прогноз і оцінку стану повітряного середовища за вжитими заходами, компонуванням даних для законодавчих і адміністративних рішень з подолання екологічної проблеми. Так, аналізатор цієї системи, на відміну від газоаналізаторів минулих років, представляє сукупність модулів хроматографічного розподілу, що максимально підходять для аналізу забруднювачів повітря. Аналізатор має гнучку блочно-модульну структуру з повною функціональною самодіагностикою і мікропроцесором. Самостійне значення мають метрологічно оброблені кореляції, придатні для встановлення взаємовпливу між хроматографічним утриманням і фізико-хімічними властивостями аналітів, характеристиками НФ (полярність, сорбційна ємність), складом елюентів тощо.В результаті проведених досліджень у роботі вирішена актуальна проблема надійного визначення мікродомішок стійких органічних забруднювачів - поліциклічних сполук - у повітряному середовищі, суть рішення якої полягає у встановленні закономірностей між хромато-спектральними визначеннями і фізико-математичними характеристиками речовин для ідентифікації невідомих забруднювачів із застосуванням кореляційних рівнянь, виявлення мікродомішок забруднювачів на рівні шумів детектора, що дозволило розробити структуру еколого-аналітичного контролю для експертної системи моніторингу повітряного середовища. Використання встановлених залежностей між факторами, які впливають на аналітичний сигнал в умовах хроматографічного розподілу, дало змогу розробити методи ідентифікації і оцінки вмісту мікродомішок поліциклічних сполук у повітряному середовищі без застосування еталонів. Використана цифрова обробка хроматографічних сигналів із застосуванням фільтру Бесселя, яка за рахунок збільшення точності вимірів (на 35 %) розвязала проблему надійного визначення мікрокількостей забруднювачів повітряного середовища. Завдяки цьому усунуто неточність визначень мікрокількостей забруднювачів повітря, що дало можливість покращити рівень моніторингу повітряного сере

1. Основний зміст роботи