Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой в современных гигиенических исследованиях атмосферного воздуха

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Обоснованы и рекомендованы для практического использования оптимальные условия отбора проб, пробоподготовки и селективного количественного измерения из одной пробы 19 химических элементов – лития, магния, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, мышьяка, селена, стронция, кадмия, вольфрама, таллия, свинца в атмосферном воздухе методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой. 

Материал и методы. Приведены параметры настройки квадрупольного масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой, представлена оптимальная схема подготовки образцов для устранения «матричного» эффекта, обоснован режим работы прибора с реакционно/столкновительной ячейкой для подавления интерференционных наложений, обоснован выбор элемента внутреннего сравнения. Рассчитаны пределы обнаружения (LOD) и количественного определения (LOQ) для каждого элемента. 

Результаты. Разработана методика определения 19 приоритетных элементов в атмосферном воздухе методом ИСП-МС (МУК 4.1.3481–17). Методика позволяет выполнять измерения 19 элементов в атмосферном воздухе на уровне референтных концентраций (RfC), значительно ниже ПДКс.с. для всех элементов с показателем точности измерений от14 до 21%. 

Заключение. Разработанная методика МУК 4.1.3481–17 использована при исследовании проб атмосферного воздуха на различных территориях РФ.

Об авторах

Татьяна Сергеевна Уланова

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Автор, ответственный за переписку.
Email: Ulanova@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9238-5598

Доктор биол. наук, зав. отд. химико-аналитических методов исследования ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Пермь.

e-mail: Ulanova@fcrisk.ru

Россия

Г. А. Вейхман

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8490-7624
Россия

Е. В. Стенно

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5772-2379
Россия

А. В. Недошитова

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-6514-7239
Россия

М. В. Волкова

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0600-4075
Россия

Список литературы

  1. Рекомендации ВОЗ по качеству воздуха в Европе. М: Весь мир; 2004: 312.
  2. Атискова Н.Г., Шур П.З., Романенко К.В. и др. Формирование списков приоритетных для гармонизации гигиенических нормативов содержания химических веществ в атмосферном воздухе. Здоровье населения и среда обитания. 2013; 248 (11): 7-9.
  3. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Уланова Т.С. Контроль содержания химических соединений и элементов в биологических средах. Пермь: Книжный формат; 2011: 520.
  4. Музгин В.Н., Емельянова Н.Н., Пупышев А.А. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой - новый метод в аналитической химии. Аналитика и контроль. 1998; 3-4: 3-25.
  5. Карандашев В.К., Туранов А.Н., Орлова Т.А., Лежнев А.Е., Носенко С.В., Золотарева Н.И., Москвина И.Р. Использование метода масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой в элементном анализе объектов окружающей среды. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007; 73 (1): 12-22.
  6. Пупышев А.А., Суриков В.Т. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Образование ионов. Екатеринбург: УрО РАН; 2006: 276.
  7. Nelms S.M., ed. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Handbook. Blackwell Publishing Ltd.: 2005
  8. Уланова Т.С., Стенно Е.В., Вейхман Г.А., Шардакова Ю.В., Баканина М.А. Разработка методических приемов определения ванадия в атмосферном воздухе и биосредах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой. Вестник Тюменского государственного университета. 2011; 12: 32-8.
  9. Вейхман Г.А., Уланова Т.С., Стенно Е.В., Гилева О.В., Баканина М.А. Оценка воздействия химического фактора в производстве феррованадиевых сплавов. Медицина труда и промышленная экология. 2011; 11: 20-5.
  10. Уланова Т.С., Нурисламова Т.В., Карнажицкая Т.Д., Стенно Е.В., Вейхман Г.А. Использование комплекса современных физико-химических методов исследования объектов среды обитания и биологических сред населения для оценки неблагоприятного воздействия химических факторов. Здоровье населения и среда обитания. 2012; 230 (5): 25-8.
  11. Уланова Т.С., Карнажицкая Т.Д., Нахиева Э.А. Исследования качества воздуха помещений и атмосферного воздуха дошкольных образовательных учреждений в крупном промышленном центре. Здоровье населения и среда обитания. 2015; 12: 19-22.
  12. Зайцева Н.В., Уланова Т.С., Синицына О.О., Гилева О.В. Методическое обеспечение гигиенической оценки опасности воздействия ванадия на здоровье детского населения. Гигиена и санитария. 2014; 93 (4): 115-9.
  13. Клейн С.В., Вековшинина С.А., Балашов С.Ю., Камалтдинов М.Р., Атискова Н.Г., Недошитова А.В. и др. Анализ причинно-следственных связей уровней биологических маркеров экспозиции тяжелых металлов с их персонифицированной дозовой нагрузкой в зоне влияния отходов крупного металлургического комбината. Гигиена и санитария. 2017; 96 (1): 29-35.
  14. Пупышев А.А., Эпова Е.Н. Спектральные помехи полиатомных ионов в методе масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Аналитика и контроль. 2001; 5 (4): 335-69.
  15. Дорогова В.Б., Журба О.М. Некоторые аспекты отбора проб воздуха. Санитарный врач. 2014; 2: 66-8.
  16. Дорогова В.Б. Об отборе проб воздуха для анализа загрязняющих веществ. Экология человека. 2010; 3: 16-18.
  17. Pekney N., Davidson C. Determination of trace elements in ambient aerosol samples. Analytica Chimica Acta. 2005; 540 (2): 269-77.
  18. Amodio М., Catino S., Dambruoso P.R, et al. Atmospheric Deposition: Sampling Procedures, Analytical Methods, and Main Recent Findings from the Scientific Literature. Advances in Meteorology. 2014: 27. https://doi.org/10.1155/2014/161730
  19. Celo V., Dabek-Zlotorzynska E., Mathieuу D. et al. Validation of a simple microwave - assisted acid digestion method using microvessels for analysis of trace elements in atmospheric PM in monitoring and fingerprinting studies. The Open Chemical and Biomedical Methods Journal. 2010; 3: 143-52.
  20. Tursic J., Radić H., Kovacević M., Veber M. Determination of selected trace elements in airborne aerosol particles using different sample preparation. Arhiv za higijenu rada i toksikologiju. 2008; 59: 111-116.
  21. Palomo-Marín M.R., Pinilla-Gil Е., Calvo-Blázquez L., Querol-Carceller Х. Method validation and quality assurance of an ICP-MS protocol for the evaluation of trace and major elements in ambient aerosol samples and application to an air quality surveillance network. Accreditation and Quality Assurance. 2015; 20(1): 17-23.
  22. Danadurai K.S.K., Chellam S., Lee C.-T., Fraser M.P. Trace elemental analysis of airborne particulate matter using dynamic reaction cell inductively coupled plasma - mass spectrometry: Application to monitoring episodic industrial emission events. Analytica Chemica Acta. 2011; 686: 40-44.
  23. Toscano G., Gambaro A., Capodaglio G., Cairns W.R.L., Cescon P. Assessment of a procedure to determine trace and major elements in atmospheric aerosols. Journal of Environmental Monitoring. 2009; (11):193-199.
  24. Yang K.X., Swami K., Husain L. Determination of trace metals in atmospheric aerosols with a heavy matrix of cellulose by microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectroscopy. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2002; 57(1): 73-84.
  25. Swami K., Judd C.D., Orsini J., Yang K.X., Husain L. Microwave assisted digestion of atmospheric aerosol samples followed by inductively coupled plasma mass spectrometry determination of trace elements. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2001; 369(1): 63-70.
  26. Кубракова И.В., Торопченкова Е.С. Микроволновая подготовка проб в геохимических и экологических исследованиях. Журнал аналитической химии. 2013; 68 (6): 524-34.
  27. Киселева М.С., Тютюнник О.А., Никулин А.В. и др. Микроволновая подготовка природных объектов с использованием новых технических решений. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014; 80 (6): 7-11.
  28. Karthikeyan S., Joshi U.M., Balasubramanian R. Microwave assisted sample preparation for determining water-soluble fraction of trace elements in urban airborne particulate matter: Evaluation of bioavailability. Analytica Chimica Acta. 2006; 576(1): 23-30.
  29. Sastre J., Sahuquillo A., Vidal M., Rauret G. Determination of Cd, Cu, Pb and Zn in environmental samples: Microwave-assisted total digestion versus aqua regia and nitric acid extraction. Analytica Chimica Acta. 2002; 462 (1): 59-72.
  30. Ермолин М.С., Федотов П.С., Иванеев А.И., Карандашев В.К. и др. Выделение и количественный анализ наночастиц дорожной пыли. Журнал аналитической химии. 2017; 72 (5): 448-61

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Уланова Т.С., Вейхман Г.А., Стенно Е.В., Недошитова А.В., Волкова М.В., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.