Preview

Гигиена и санитария

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Хромато-масс-спектрометрическое определение высокотоксичных и канцерогенных N-нитрозоаминов в воде

https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-10-1145-1150

Полный текст:

Аннотация

Введение. В настоящее время в Российской Федерации ситуация с качеством воды водных объектов, используемых для питьевых целей, «продолжает оставаться неблагоприятной, в первую очередь вследствие сбросов промышленных и бытовых сточных вод» (Указ Президента РФ от 19 апреля 2017 г. № 176 “О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года”). Как следствие, 30–40% населения страны регулярно пользуется водой, не соответствующей гигиеническим нормативам, что увеличивает риск заболеваемости.

Цель исследования — хромато-масс-спектрометрическое определение высокотоксичных и канцерогенных N-нитрозоаминов в питьевой воде.

Материалы и методы. Объектами исследований являлись стандартные образцы N-нитрозоаминов Mix, 1X1ML, 2000 ug/ml, methanol, экспериментальные схемы элюирования твердофазной экстракции. Отработка экспериментальных схем твердофазной экстракции выполнена высокочувствительным и точным аналитическим масс-спектрометрическим методом газовой хроматографии с масс-селективным детектором (MCD).

Для обеспечения достоверности получаемых аналитических результатов определения N-нитрозоаминов в воде проводили внутренний лабораторный контроль, согласно РМГ 76-2014 ГСИ. Экспериментально устанавливали показатели качества результатов анализа: точность, правильность, прецизионность методики анализа и методы их оценки по ГОСТ Р ИСО 5725-2002.

Результаты. В процессе выполненных экспериментальных исследований установлено, что степень экстракции N-нитрозоаминов из образцов воды объёмом 100 мл концентрированием аналитов на угольном картридже (Coconut объемом 6 см3) и с использованием оптимальной схемы элюирования № 4 автоматической системы твердофазной экстракции (solid-phase extraction-SPE/ЕФЭ) составила для N-диметилнитрозоамина, N-диэтилнитрозоамина, N-дипропилнитрозоамина, N-пиперидиннитрозоамина 73,9; 90,8; 100 и 95,4% соответственно. Оптимальная схема элюирования 4: стадия 1 – кондиционирование картриджа с целью его активации хлористым метиленом объёмом 5 мл в течение 3 с, этилацетатом объёмом 5 мл в течение 3 с, промывка картриджа водой объёмом 5 мл в течение 1 с; стадия 2 – адсорбция образца воды объёмом 100 мл на картридж Coconut 6 мл в течение 1 мин; стадия 3 – промывка картриджа 5%-м раствором хлорида натрия объёмом 10 см3 в течение 30 с; стадия 4 – элюирование N-нитрозоаминов с картриджа хлористым метиленом объёмом 3 см3 в течение 3 мин сливается в пробирку расположенной в положении 1 каретки автоматической системы ТФЭ.

Методика определения N-нитрозоаминов в воде основана на концентрировании анализируемых соединений образцов воды на угольном картридже solid-phase extraction – SPE/ТФЭ, идентификации веществ по библиотечным масс-спектрам и времени удерживания; количественном определении по градуировочному графику на капиллярной колонке HP-FFAP-50 м × 0,32 мм × 0,50 мкм высокой полярности.

Заключение. Разработанные методические указания по выполнению измерений содержания N-нитрозоаминов в воде централизованных систем водоснабжения позволяют проводить определение высокотоксичных соединений на уровне нижнего предела 0,00004 мкг/см3 с погрешностью, не превышающей 35%.

Участие авторов:

Уланова Т.С. — концепция, научная консультация;

Нурисламова Т.В. — актуальность, заключение;

Мальцева О.А., Попова Н.А. — материалы и методы, результаты, обсуждение, заключение;

Субботина Д.Ю. — аналитическая и экспериментальная часть работы.

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 20.07.2021 / Принята к печати: 28.09.2021 / Опубликована: 31.10.2021

Об авторах

Татьяна Валентиновна Нурисламова
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия

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

e-mail: nurtat@fcrisk.ru



Т. С. Уланова
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия


Н. А. Попова
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия


О. А. Мальцева
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия


Д. Ю. Субботина
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия


Т. В. Чинько
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Россия


Список литературы

1. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. Стратегия экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года. М.; 2015.

2. Сулейманов Р.А., Бакиров А.Б., Валеев Т.К., Бактыбаева З.Б., Рахматуллин Н.Р. Регулирование качества питьевой воды как фактор снижения риска заболеваемости населения. Медицина труда и экология человека. 2016; (2): 14-9.

3. Krasner S.W., Mitch W.A., McCurry D.L., Hanigan D., Westerhoff P. Formation, precursors, control, and occurrence of nitrosamines in drinking water: A review. Water Res. 2013; 47(13): 4433-50. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.04.050

4. Бастраков С.И. Оценка риска качества питьевой воды для здоровья населения. Санитарный врач. 2013; (3): 9-10

5. Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. Available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A31998L0083

6. ВОЗ. Руководство по контролю качества питьевой воды - 1992. Доступно: http://water157.narod.ru/clear/treba.htm

7. U.S. Environment Protection Agency. National Secondary Drinking Water Regulations. Background on Drinking Water Standards in the Safe Drinking Water Act. Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency (EPA); 2017

8. Рахманин Ю.А. Структурно-энергетические изменения воды и её биологическая активность. Гигиена и санитария. 2007; 86(5): 34-6

9. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Toxicological Profiles. Atlanta; 2010.

10. WHO. Guidelines for drinking-water quality. 4th edition. 2011. Available at: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/44584/9789241548151_eng.pdf

11. Toxicological Summary for N-Nitrosodimethylamine (NDMA). Health Based Guidance for Water Health Risk Assessment Unit, Environmental Health Division 651-201-4899; 2017.

12. The latecomers: NDMA and other nitrosamines. Journées Information Eaux JIE 2008, 23-25 septembre 2008, At: Poitiers France, Volume: 1, conf No 21. Available at: https://www.researchgate.net/publication/319256999_The_latecomers_NDMA_and_other_nitrosamines

13. Fan C.C., Lin T.F. N-nitrosamines in drinking water and beer: Detection and risk assessment. Chemosphere. 2018; 200: 48-56. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.02.025

14. Luo Q., Bei E., Liu C., Deng Y.L., Miao Y., Qiu Y., et al. Spatial, temporal variability and carcinogenic health risk assessment of nitrosamines in a drinking water system in China. Sci. Total Environ. 2020; 736: 139695. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139695

15. Li X., Bei E., Qiu Y., Xiao H., Wang J. Intake of volatile nitrosamines by Chinese residents in different provinces via food and drinking water. Sci. Total Enviro. 2021; 754: 142121. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020

16. Yin Y., Li T., Kuang D., Lu Y., Shen Y. Xu J. Probabilistic health risk assessment of nitrosamines in drinking water of Shaoxing, Zhejiang, China. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019; 26(6): 5485-99. https://doi.org/10.1007/s11356-018-4026-3

17. Planas C., Palacios O., Ventura F., Rivera J., Caixach J. Analysis of nitrosamines in water by automated SPE and isotope dilution GC/HRMS Occurrence in the different steps of a drinking water treatment plant, and in chlorinated samples from a reservoir and a sewage treatment plant effluent. Talanta. 2008; 76(4): 906-13. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.04.060

18. Hung H.W., Lin T.F., Chiu C.H., Chang Y.C., Hsieh T.Y. Trace analysis of N-nitrosamines in water using solid-phase microextraction coupled with gas chromatograph-tandem mass spectrometry. Water Air Soil Pollut. 2010; 213(1-4): 459-69. https://doi.org/10.1007/s11270-010-0398-9

19. Munch J.W., Bassett M.V. EPA Document: EPA/600/R-05/054. Determination of nitrosamines in drinking water by solid-phase extraction and capillary column gas chromatography with large volume injection and chemical ionization tandem mass spectrometry (MS/MS). National exposure research laboratory office of research and development U.S. Environmental protection agency CINCINNATI, OHIO 45268. September 2004. Available at: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.645.5076

20. Li T., Yu D., Xian Q., Li A., Sun C. Variation of levels and distribution of N-nitrosamines in different seasons in drinking waters of East China. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2015; 22(15): 11792-800. https://doi.org/10.1007/s11356-015-4475-x

21. Брагина И.В. Научно-методические и организационные основы системы лабораторного контроля в обеспечении гигиенической безопасности: Автореф. дисс. … д-ра мед. наук. М.; 2008.

22. Другое Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе. Практическое руководство. М.: БИНОМ; 2009.

23. Лужецкий К.П., Чигвинцев В.М., Устинова О.Ю., Вековшинина С.А. Интегральная оценка тиреоидных нарушений у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием нитратов. Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2016; (4): 384-90.

24. Зайцев В.Н., Зуй М.Ф. Твердофазное микроэкстракционное концентрирование. Журнал аналитической химии. 2014; 69(8): 787. https://doi.org/10.7868/S0044450214080131


Рецензия

Для цитирования:


Нурисламова Т.В., Уланова Т.С., Попова Н.А., Мальцева О.А., Субботина Д.Ю., Чинько Т.В. Хромато-масс-спектрометрическое определение высокотоксичных и канцерогенных N-нитрозоаминов в воде. Гигиена и санитария. 2021;100(10):1145-1150. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-10-1145-1150

For citation:


Nurislamova T.V., Ulanova T.S., Popova N.A., Maltseva O.A., Subbotina D.Yu., Chinko T.V. Chromatography-mass spectrometric determination of highly toxic and carcinogenic N-nitrosamines in water. Hygiene and Sanitation. 2021;100(10):1145-1150. (In Russ.) https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-10-1145-1150

Просмотров: 68


ISSN 0016-9900 (Print)
ISSN 2412-0650 (Online)