5.3 Методы анализа полигалогенированных углеводородов в пищевых продуктах и объектах окружающей среды

Основная трудность определения ПГУ, в частности диоксинов, заключается в том, что эти соединения присутствуют в окружающей среде в ничтожно малых количествах, на уровне следов. Поэтому их определение в объектах окружающей среды, которые часто имеют сложный химический состав, требует использования специальных аналитических методов и сложнейшего оборудования. Анализ ПГУ стал возможен лишь с появлением мощной аналитической базы, позволяющей исследовать эти вещества в количестве 10~¹² г.

В то же время сложность определения полигалогенированных углеводородов обусловлена тем, что указанные вещества представлены различными по составу химическими соединениями. Например, наряду с наиболее токсичными диоксинами 2,3,7,8тетрахлордибензидиоксином (2,3,7,8ТХДД) и 2,3,7,8тетрахлордибензофураном (2,3,7,8ТХДФ) существует 22 изомера ТХДД и 38 изомеров ТХДФ, также обладающих высокой токсичностью. Совокупность однороднозамещенных полихлор и полибромдибензидиоксинов и дибензофуранов включает 420 индивидуальных соединений. Аналогичное разнообразие наблюдается среди полигалогенированных бифенилов. Однороднозамещенные ПХБ включают 209 гомологов и изомеров. Столько же соединений входит в группы полибромбифенилов (ПББ), однороднозамещеных галогенированных азобензолов и их азоксианалогов. Такое количество высокоопасных соединений, циркулирующих в окружающей среде, затрудняет их идентификацию, определение и выбор метода обнаружения.

Аналитические методы и приборы появились сравнительно недавно. Первыми полигалогенированными углеводородами, найденными в окружающей среде и пищевых продуктах, стали полихлорированные бифенилы. Аналитические методы выявления ПХБ основаны на методах, разработанных в 1970х гг. для выявления хлорорганических пестицидов. Эти методы включают следующие этапы: экстракция ПХБ из анализируемого образца, очистка полученного экстракта, фракционирование и газохроматографическое определение.

Экстракция. Поскольку ПХБ представляют собой липофильные вещества, метод их экстракции из анализируемой матрицы основывается на отделении липидной фракции от остальных веществ, присутствующих в продукте. Разработаны методы экстракции ПХБ и диоксинов, основанные на использовании ультразвука и волн СВЧ, которые способствуют более быстрому и полному переходу ПХБ в экстракт.

Очистка экстракта проводится с целью отделения ПХБ от липидов, вместе с которыми ПХБ были экстрагированы из продукта. Очистку экстракта можно провести концентрированной серной кислотой.

Фракционирование. Отделение полихлорированных бифенилов от присутствующих в экстракте других хлорированных углеводородов, таких как пестициды, проводят, как правило, с помощью твердофазной экстракции или гельхроматографии. Очищенный экстракт наносят на специальный сорбент, где происходит сорбция ПХБ и других углеводородов.

Газохроматографическое определение. Поскольку ПХБ, как и диоксины, а также хлорорганические пестициды, являются летучими веществами, для их определения применяют газожидкостную хроматографию.

Следует отметить, что в 1993 г. в России один анализ на диоксины стоил 5 тыс. долларов. Сейчас его стоимость составляет 13 тыс. долларов США. Однако, поскольку у большинства государств отсутствуют средства на регулярное проведение подобных анализов, например, на мусороперерабатывающих заводах, о составе выбросов, ежедневно поступающих в атмосферу и гидросферу из труб предприятий, можно только догадываться.

Так как массовый мониторинг диоксинов сейчас невозможен, его проводят в основном в горячих точках — регионах, где назрела экологическая опасность и предполагается их присутствие. Как правило, это места производства и переработки хлорорганических продуктов и территории потенциально опасных химических и нефтехимических предприятий. Другие, более дешевые методы определения диоксинов не применяют изза их неэффективности, хотя современная аналитическая химия располагает чувствительными методами и средствами определения веществ на уровне следовых концентраций. В настоящее время проанализировано много различных объектов на содержание в них диоксинов.

Сейчас мониторинг диоксинов осуществляется в США, Канаде, Японии, большинстве стран Западной Европы. В России также проводятся подобные работы в пять аккредитованных лабораториях, в Беларусии в одной. Результаты их анализа являются официальным документом, характеризующим содержание этого класса суперэкотоксикантов в объектах окружающей среды.

Допустимые дозы диоксинов в пищевых продуктах утверждены постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 09.06.2009 N 63 "Об утверждении Санитарных норм, правил и гигиенических нормативов "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов".

Лекция 6. Загрязнение пищевых продуктов соединениями азота.

Учебные вопросы

6.1Основные источники нитратов, нитритов и нитрозаминов в пищевом сырье и продуктах питания.

6.2Биологическое действие соединений азота на человеческий организм.

6.3 Технологические способы снижения содержания соединений азота в сырье и пищевых продуктах.