Газохроматическое определение триадименола и полупродуктов его производства в объектах окружающей среды тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

Б ОД

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО й СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Ташкентский государственный уикзерснтет

На правше рукописи УДК 543.544

АСИЛБЕКОВА ХАНШ ТАЛИМБЕКОВНА

ГА30ХР0МАТ0ГРАФИЧЕСК0Е ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРНАДИМЕНОЛА И ПОЛУПРОДУКТОВ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА В ОБЪЕКТАХ ОКРУ2АВДЕЙ СРЕДИ

02.00.02-аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сонскание ученой степени кандидата химических наук

Ташкент 1994 г.

Работа выполнена

• - 2 -

в Институте удобрений АН РУз

Научкий руководитель: кандидат химических наук ХАСАНОВА В.М. Научный консультант: доктор медицинских наук. проф. ДАНИЛОВ В.Б.

Офнциальинз оппонента: доктор химических наук. проф.ДКИЯНБАЕВА Р.X.

кандидат химических наук ТЕИИРГАЛИЕВА Н. X..

Вадугщ организация: Научно-исследовательский институт санитарки, гагаены и проф.заболеваний МЗ РУз...

Защита состоится ¿/€{1 1994г. в. _часов на

заседании специализированного совета Д 067.02.22 при Ташкентском государственном университете по адресу:7С0095. Ташкент. Вузгородок. химический {»акультет. аудитория 225.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ТашГУ (Ташкент. Вузгородок.4) .

Автореферат разослан " " /•¿££^'¿32-1 9Э4 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат химических наук, доцеит_>^2ЕСТЕР0ВА Ы.П.

- 3 - •

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. В повышении урожайности сельскохозяйственных культур значительная роль принадлежит агрохимшатам, в том числе средствам защиты растений от вредителей и. болезней. Применяемые в настоящее время пестициды наряду с эффективностью могут оказывать отрицательное воздействие на окружающую среду. Поэтому усилия многих химиков направлены на расширение и обновление ассортимента агрохими-катов с учетом их экологической безопасности.

В научно-исследовательском институте химических средств защиты растений (Москва) синтезирован высокоэффективный фунгицид широкого спектра действия на основе 1,2,4-триазола - триадименол. Для обоснования предельно допустимых концентраций (ЯШ) триадименола и его полупродуктов в воздухе 'рабочей зоны, атмосферном воздухе и воде с целью разработки технологического регламента его производства и для контроля за применением в сельскохозяйственной практике необходима их эколого-токсикологическая оценка. Это требует разработки высокочувствительных и селективных методик' определения триадаменола и полупродуктов его производства в объектах окружающей среды, которые необходимы также для цзучения трансформации, накопления, метаболизма. распространения по трофическим цепям этих веществ в природе и нивом организме. . . .

Работа выполнена в лаборатории .экологической химии института удобрений АН РУзи являлась частью комплексных исследований, проводимых по теме: "Эколого-токсикологическая оценка новых пестицидов, поверхностно-активных веществ и минеральных удобрений, обогащенных микроэлементами" (Гос. регистрация N 01.88.0036246).

Цель работа заключалась в создании методик селективного и чувствительного газохроматографического определения триадименола и полупродуктов I технологической стадии его производства: гошаколина, триадименола. монохлорпинаколина. дихлорпшаколина в воздухе рабочей зоны и объектах окружающей среды (атмосферный воздух населенных мест, вода водоемов санитарно-бытового назначения, почва, растения. биологический материал), необходимых для проведения эколо,-го-токсикологических испытаний, изучения поведения этих веществ в цриродных объектах, установления ПДК в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе и воде, ' осуществления контроля за содержанием их в производственных условиях и обьектах окружащей среды. Поставленная цель потребовала решения следующих задач: - подбор оптимальных условий газохроматографического определения триадименола, пинаколина. моно- и дихлорпинаколина (селективные детекторы и неподвижные фазы, температурный режим, эффективность раз-

деления, линейность, предел определения, выбор неподвижной жидкой фазы (НЖФ). селективной для всех изучаемых веществ):

- отработка условий отбора проб воздуха с использованием различных методических приемов (сорбция на твердых адсорбентах, поглотительными растворами, на фильтруете материалы; подбор системы экс-трагентов для максимального эффективного извлечения триадименола. моно- и дихлорпинаколина из почвы, растений, биологического материала:

- исследование разработанными методиками газохроматографического определения в объектах окрукающей среды поведения веществ в воде в модельных экспериментах (стабильность, хяораруемость. гидролитические свойства. влияниевеществ на возможность самоочищения от них природных вод). Изучение трансформации триадименола в модельной водной экосистеме в организме теплокровных.

Научная новизна'работы. Изучено газохроматографическое поведение триадименола. пинаколина, моно- н дихлорпинаколина на различных НЖФ (SE-30, ОУ-17, ХЕ-60. Carbowax 20 И. 1500, Squlan) с использованием ШИ1. ДПР. ТЙД . Обоснованы выбор ВЕЕ>, детектора селективного для опредэлення триадименола. пинаколина. моно- и дихлорпинаколина на уровне и нихе их ПДК в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест) воде водоемов санятарно-бытового назначения, а также на уровне микроконцентрации в почве и биосредах. Подобраны НЖФ SE-30 и 0V-J7, селективные для всех изученных веществ.

С использованием разработанных ыетиднк контроля исследуемых веществ . установлены их количественные характеристики стабильности в воде; трансформация в модельной водной экосистеме (вода - водные растения - рыбы - почвенный грунт); .основные параметры токсикокине-тики триадименола и ионохлоргшнаколина в организме теплокровных. Идентифицирован метаболит триадименола в воде и живом организме -азоцен.

Лряктичесхая значимость работа, разработаны чувствительные и селективные методики газохроматографического определения триадименола. пинаколина. моно- и дихлорпинаколина в воздухе рабочей зоны и воде , водоемов санитарно-бытового назначения на уровне, о.5 ПДК, в атмосферном воздухе на урдзне 0.8 ПДК.- в оочве"предел определеНия-0,05 мг/кг, в бяосредах-0.15-0,20 мг/кг. ---..'

Утверждены бывшим СССР Методические указания по газохрома-тогргфическому измерении концентраций триадименола. моно- и дихлорпинаколина в воздухе рабочей зоны;; рассмотрены секдаей по физико-хи-киче'зким методам исследования объектов окруваицей среды Проблемной комисоии "Научные основы экологии человека и гигиены.окружающей среди" Методические указания по газохроматограФическому измерению кон-

центраций триадаменола. пинаколина. моно- и дихлорпинаколина в воде и атмосферном воздухе и рекомендованы бывшим МЗ *СССР к практическому применению санэпидстанциями и заводскими лабораториями для осуществления контроля за содержанием исследованных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе и в воде.

Разработанные методики определения триадаменола. пинаколина. моио- и . дихлорпинаколина использованы при установлении величин их ПДК в воздухе рабочей, зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде водоемов сзнитарно-бытового назначения.

tía защиту выносятся: разработанные условия газохроматографичес-кого определения на различных НЖФ триадаменола с использованием селективного термоионного детектора, моно- и дихлорпинаколина с детектором постоянной скорости рекомбинации, пинаколина с плэменно-иони-зационным детекторов, :

- методики газохроматографического определения триадаменола. пинаколина, моно- и дихлорпинаколина в воздухе рабочей зоны и объектах окружающей среда с данными метрологической оценки методики выполнения измерения:

• - результаты исследования поведения триадаменола и полупродуктов его производства1 в воде, трансформация триадаменола в модельной водной экосистеме .(вода-водные растения-рыбы-почвенный грунт) и в организме теплокровных (белых крыс).. •.

Апробация работа. Основное содерканне диссертационной работы докладывалось и-обсуждалось на Всесоюзном симпозиуме "Биотехнологические и химические методы охраны окружающей среды" (г.Самарканд. 1988г.); на Всесоюзной конференции "Экологические проблемы охраны природы" (г. Йосква); на конференции молодых ученых и специалистов ."Урит-93" (г.Ташкент. 1993г.). на расширенных заседаниях к конференциях отдела эколого-токсикологических исследований Института удобрений АН РУз (1988-1994 гг.) Разработанные методики апробированы на Щелковском химзаводе, и получены акты внедрения.

Публикации результат» исследований. По диссертационной работе опубликовано 12 работ в виде статей, тезисов докладов и методических указаний. " • ■ ' '

Структура li объем работа Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав'и списка использованной литературы из 120 наименований, изложена на страницах, машинописного текста, иллюстрирована рисунками и содержит / 2_ таблиц.

Содержание работа. В первой главе дан обзор существующих методик определения триазолсодержащих пестицидов, альдегидов и,кетонов в объектах окружающей среды. Во второй главе дана характеристика обь-

' ■'. • - 6 - . ' ектов исследование и описаны методы эксперимента и расчетов. В третьей главе приводятся экспериментальные данные и обсуждаются результаты разработки условий газохроматографическо^о определения три-.адкменола и полупродуктов его, производства в объектах окружающей среды. Четвертая и пятая главы посвящены изучению разработанными методиками поведения веществ в воде и организме теплокровных. Работа заканчивается общими зызодами. t . ^

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ РАЗРАБОТКА ГАЗОХРОМАТОГРАЙГЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИАДИМЕНОЛА И ПОЛУПРОДУКТОВ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Пинаколин,- Разработку контроля ' пинаколина (3,3-диметилбута-нон-2) в объектах окружающей среды (о.о.с.) проводили на хроматографе "Цвет 500" с детектором ионизации в пламени (ДИП) и с устройством дозирования газов и обогащения примесей (УДО). использовали набивные стеклянные колонки с 1 » Зм и d « Змм, НЖФ различной полярности: 5% SE-30. 5% 0V-17, 18% Carbowax 20М, 5% Squlan на инертоне "super" (0,200-0.250 мм) (таблица 1).

Установлено, что для определения пинаколина наиболее эффективной является НЖФ - Squlan и SE-30. Для построения градуировочного графика готовили стандартные паровоздушные смеси тшако лила.

При разработке методик контроля в воздухе использовали универсальные затравочные камеры для ингаляционного воздействия, в которых создавали концентрации; исследуемнх веществ, вызывающие токсикологический эффект, а также соответствующие величигомПДК.

Оптимальный объем, воздуха, необходимый для определения токсического компонента, устанавливали расчетным путем.'

• Для идентификации ьеществ использовала стандартные растворы, количественное определение проводили методом абсолютной калибровки.

Для получение достоверных результатов при исследовании воздушной среды отбирали не менее- пяти ' проб воздуха. Вычисляли среднее значение концентрации С.; мг/м3 и доверительный интервал, который не превышал:30%. Выбор способа отбора проб зависит от формы'нахождения токсичных примесей в воздухе. Агрегатное состояние пинаколина в воздухе' - пары.. Чувствительность разработанного нами метода позволила использовать быстрый способ отбора без концентрирования в газовые шрицы из воздуха; рабочей зоны. . ' ..

Поскольку концентрация пинаколина в атмосферном воздухе значительно ниже. • чей в воздухе рабочей зош, а распространенный метод концентрирования в кидкие поглотительные среды невозможен, из-за высокой летучести гоцгаколина, применен метод сор'бционного концентриро-

Таблица 1

Условия хроматографироваюм гашаколина, монохлорпинаколина и дяхлорпинакол;шг

Вещества Объект анализа Отбор пробы Условия хроматографирования*

Способ отбора Скорость отбора, л/иин Время отбора, мин Де -тек-тор нжф t. °c Диапазон, нг

колки- исп-■ ля

пинаколин Воздух рабочей зоны Атмосферный воздух насел, мест Без шщ. в газовые ■ипри-цц. ■ Конц..на УДО с 5% seso на хрома-тоне (0,315-0,40фмм 2-3 0,2 ** 10.0 дип Squlan se-30 Carbo- wax20!í ov-17 60 70 65 70 110 110 110 110 20-200 — Н — ' — 1»—

мхп Воздух рабочей зоны Атм.воз В погло татели с толуолом —и— 0,4 0.4 5.0 20Г0 ДПР se-30 0v-17 120 130 180 200 2-10 Í-12

дхп Воздух рабочей зоны Фильтр "синяя лента" 4,0 5,0 ДПР SE-30 0v-í7 Carbo- wax 1500 130 140 130 180 180 180 . 2-1с 2-16 2-12

* скорость газа-носителя (азота) - 30 мл/мин. воздуха,- 300 мл/мин

** в шприцы протягивают десягикрактикй объем воздуха. •

. вання с использованием УДО, адсорбентов: углей БАУ. СКТ. АГ-3 и хро,- . матографнческих насадок (0.3-0,4 мм!.

Установлено, что угли прочно удеркивали пинаколин, и термодесорбция не позволила извлечь более половины пинаколина. Поэтому пинаколин адсорбировали на "хрокатон (0.315-0,400 мм) с 5%. SE-30. вследствие лучших сорбционно-десорбционных свойств.

Метрологическая. характеристика методик определения приведена в таблице 2. ;

Таблица 2

Метрологические характеристики методик определения пинаколина. моно-. дашюрпинаколина и триадименола в воздухе

Вещество

ИЖФ

т

мг/м3

Минимально детектир. количество; мкг

Диапазон кон-ций мг/м3

С в-ва в воздухе,, в камере. мг/м3 Sr

9,50±1.76 0,16

20,4641.83 0.07

39,92±1,42 0,03

11,18+1.50 0.1}

21.24+0,32 0,16

39.74+1.76 0.04

2.é^í0, i о 0.Ö5

. 4,90i0,32 o.oé

47,6^¿2,21 0,04

0.097+0,Ol 0,07

0.196+0.01 0.05

0.396+0.02 0.03

0.16+0,03 .0.12

0,19+0.01 0.05

2.14 ± О.'40 0.14

0,009+0.003 0.28

0,01 ±0.003 0.20

0,114±0.0;75 o; 53

Гшнако-лин

МХП

ДХП

Squlan

SE-30

SE-30

Пииако-

ЛИН

МХП

Триади-менол

Squlan

SE-30

SE-30

Воздух рабочей зоны

20.0

20.0

' 5.0

0.02

0,002

0.002

7.00-70.0

10,0-160; О

2.5-40.0

Атмосферный воздух

0.02

0.02

0,01

0.02

0.002

0. 002

0.01-0.4

0,16-1.60

0,008-Q,95

Определении шшаколина'а воздухе не мешают МХП, -ЛХП. триадимс;-нол 'и другич продукты производства. . - ' ' '' . '

• ; КпиЬхлоцпкнаколин 'и Д1!хлоиги;няколкн. Б связи с отсутствием пуб- . ликаций,по.:Ш -.анализу хлорированных кетонов в о. o.e. ' для определения моиоллорпинаколинс! (.МХП) .'(1-ХЛ0р-3.3-Д}№!^ТИЛбуТаН0Н-2') • ц дихлор-

1

i u, ^

пинаколина (ДХП) (1.1-дихлор-З.З диметилбутанон-2) изучили универсальные метилсиликоновые НЖФ; 5% БЕ-ЗО. ОУ-17 и ХЕ-60 на инертоне (0,160-0.200мм). а также применяемую для ГЖХ определения кетонов -НЖФ Карбовакс 1500. Использовали ГХ "Цвет 164" с селективным детектором постоянной скорости рекомбинации (ДПР).

На ХЕ-60 градуировочный график зависимости площади пика от количества вещества не подчинялся линейной регрессии. Показано, что для хлорированных кетонов целесообразно использование НЖФ: карбовакс 1500, БЕ-ЗО и ОУ-17' (Таблица 1).

Агрегатное состояние МХП в воздухе - пары, что позволяет отбирать вещество из воздуха в жидкие поглотительные среда и тем самим упростить подготовку гробы к анализу. Для оценки эффективности отбора МХП из воздуха его концентрировали со скоростью 0,-2-1 л/мин. через ряд последовательно .соединенных поглотительных сосудов с 5-10 мл гек.сана или толуола при охлаждении. МХП обнаружен в первых двух поглотителях. В поглотителях с гексаном объем растворителя в процессе отбора пробы (5-10 мин) уменьшается на 30-40%, в дальнейшем использовали менее'летучий толуол.

Для отбора ДХП из воздуха, гДе присутствует в виде аэрозоля дезинтеграции. использовали фильтр "синяя лента" с последующим элюи-рованием толуолом или гексаном. 4

Определены потери МХП и ДХП при концентрировании на роторном испарителе растворов-этих веществ с С=1-50 мг/л в толуоле. Содержа-иш МХП и ДХП составило 95£1.5£ и 98+0.8%. соответственно от исходно (Таблица 2). • '

Из воды МХП и ДХП, экстрагировали гексаном или толуолом. Для по-зышения эффективности экстракции добавляли насыщенный раствор ИаС1.

Установлено, что степень извлечения ЯХП и ДХП при экстракции океаном и толуолом не различалась. Далее использовали менее токсич-1ый растворитель - гексан.

Оптимальный отбор пробы для определения 0.5 ПДК МХП й ДХП в во-1е - 500 и 200 мл воды, соответственно. Воспроизводимость ГЖХ анализа извлечения МХЦ и ДХП из воды проверяли на модельных растворах

В литературе не описаны способы выделения хлорпроизводных кето? '"'/ ов из биосред и почвы, поэтому для выбора оптимального варианта звлечения МХП и ДХП из указанных объектов было проведено сравни- ' ельное изучение различных полярных и неполярных растворителей и их ■ месей: ацетон, гексан, гексан:ацетонитрил: ацетон (2:3:1), гек-ан: ацетонитрил (2:3), гексан: ацетон (4:1).

Таблица 3

Определение МХГ1 и ДХП в объектах окружающей среды (модельные образцы) при п«5, р-0.95

Вещество Система растворителей Введен^ мг/л мг/кг Найдено, , НГ/К1*0 Среднее значение % определен.

Вида.

МХП гексан 0,02 0.0189 94,643.4 0.03

ихп толуол 0.02 0.0186 93.146.9 0.06

ДХП гексан 0,05 0,048 97.3741,03 0.01

ДХП толуол 0.05 0,049 97.54 0.9 0.01

Почва

МХП ДХП гексан: ацетон (4:1) 0,5 0,5 0,47 0,48 93,33412.5 97.1643.5 0.08 0.01

Печень

МХП ацетон <еы-моражнпаяие) гексан:ацсто-нитьил: ацетон (2:3:1) 1.0 1.0 0.68 0.92 68.246.5 92.0045.4 0.09 0.06

ДХП гексан:ацйто-иитрил (2:3) ацетон (вы-иорзжиьание) гексан:ацето-нитрил:ацетон (2:3:1) гексан: ацето-нитрил (2:3) 1.0 1.0 1,0 1.0 К| 0,93 олг 0,96 0.97 93.0244,8 ' 72.04 8.6 96,540.9 97.441.35 .0, 03 0,07 0,01 0.01 '

МХП гексан 1.0 эовь 0.91 94,543.7 0.02

ДХП гексая 1.0 0,95 95.044.96 0.02

Для очистки экстрактов применяли вымораживание, перераспределе-

ние из одной системы растворителей в другую, очистку на колонке с окисью алюминия. Полноту извлечения вечести оценивали методом "вве-дино-найдвно". . •

Установлено, что .потери. Веществ при извлечении из биосред ацетоном после очистки .экстракта составили 25-302. Наиболее эффектнвны-ми для извлечения ЛХП и ДХП оказались: из воды - гексан: из почвы -гексан:ацетон (4:1), из биосред - сйеси гексан:ацетонитрил:ацетон

-11

(2:3:1) и гексан:ацетотприл (2:3).

При хроматографировании МХП и ДХП не мешают определению друг друга и хорошо разделяются на всех испытанных НЖФ. Другие полупродукты производства триадименола также не мешают определению МХП и ДХП.

Триадименол (3,3-диметил 1- (1Н-). 1.2.4 триазол-1)-1-(4хлорфе-нокси) бутанол-2) относится и к азотсодержащим и хлорорганическим пестицидам. Поэтому для его Ш определения использовали как ДПР. так и термоионный детектор (ТИД). Для определения триадименола изучены НЖФ различной полярности 596 SE-30, -535 0V-17 и 5% ХЕ-60 на инер-тоне "Super" (0.160-0.200 мм), колонки 1=2 мм и d»3 мм. Наиболее эффективными оказались фазы SE-30 и 0V-17, на которых достигнуто раз- ■ деление триадименола и продукта его окисления - азоцена (таблица 4).

Таблица 4

Условия хроматографирования триадименола на "Цвет-164".

Условия анализа SE-30 0V-17

ДПР ТИД ДПР , ТИД.

Температура, ®С: колонки 240 240 255 240

Детектора и испарителя 260 270 300 270

Скорости,мл/мин: газ-носит. воздуха 50.0 300 70.0 300 50,0 300 70.0 • 300

Скорость движения диаграммной ленты, мм/час 240 24Ö 240 240

Рабочая шкала электрометра. Ом 16-Ю10 ч >2 10* 8-Ю10 32"10е

Чувствительность анализа при использовании ТИД оказалась выше, чем при использование ДПР, поскольку в структуре триадименола три атома азота и один хлора: нижний предел определения триадименола в хроматографируемом объеме (2 мкл) - 0, 002 мкг и 0,01 мкг, соответственно. Поэтому для определения триадименола в'Ю.О.С. использовали ТИД. " ' '

Агрегатное состояние Триадименола "в воздухе - аэрозоль дезинтеграции. Для его концентрирования использовали отбор на Фильтры "синяя лента" или АФА в сочетании с поглотительными сосуда»!, заполненными 5-Ю мл этилового спирта. Но в поглотительном растворе триа-. дименол не обнаруживали, и в последствии для отбора из воздуха ис-• пользовали только фильтры. *- ^'

Для выбора лучиего фильтрующего . материала отбор проб воздуха

' ' ' ' - 12 -проводили одновременно параллельно на фильтр АФА и "синяя лента", количество адсорбировавшегося триадикенола <5ыло практически одинаково, поскольку филыд> АФА растворяется в некоторых органических растворителях, в частности в ацетоне, в дальнейшей работе использовали фильтр "синяя лента". С фильтра "синяя лента" триадименол элюиро-вали ацетоном.

^для определения 0,5 ПДК триадименола в воздухе р,з. анализируемую пробу воздуха из камер аспирировали со скорость» 0,4 л/мин. в течение 5 мин. •. Обьем элюата с фильтров концентрировали до 5.0 мл и хроматографировали при оптимальных условиях хроматографирования на колонке с 5% SE-30. '

В соответствии с ГОСТ 17.2. 4.02.81 для определения 0.8 ПДК триадименола в атмосферном воздухе отбирали 150 л воздуха со скоростью отбора Ю.о л/мин. 'объем элюата с фильтра концентрировали до 1.0 мл и хроматографировали как пробы в воздухе рабочей зоны.

Триадименол из воды экстрагировали хлороформом, четыреххло-ристым углеродом, бензолом, в которых, триадименол растворяется лучше, чем'; в гексане. или толуоле.

Таблица 5

Результаты определения триадименола в объектах окружающей среды (модельные образцы) дрр. . п»5,': р=0,95

Система растворителей Введено, мг/л,мг/кг Найден^ мг/л.мг/кг Среднее . значение . % определ Sr

■ ' • Вода

Хлороформ 0.05 '• . 0.0475 95.01*6.2 0,06

Четыреххлориотый 0,05 94.2+4.5 0.05

углерод 0,0476

Бензол 0.05 0. 0472 94.4*3.5 0.04

Почва

Гексан: ацетон(7:3) 0.5 0.466 93,3±0,7 0,05

Бензол.изопрогалоБЫй

спирт (1:1) 0.5 0,476 95,2±0.2 0,11

Хлороформ 0.5 0.460 92,55+2.1 0,10

Ацетон ■ • 0.5 0,475. 95. Oil, 0 0.04

Метанол -0,5 0.471 • 94.25+3.5 0,04

Печень

Ацетон(вымораживание) 1.0 0.78 ■78.0±4.6 0, 08

Г'оксан: ацетонитрил: 0.97 0,04

ацетон.!?: 3:1) . 1.0 97,020,9

Гексаи:ацетонитрил'

(2:3) 1.0 0.96 96,2i0.9 0. 03

Растения

Ацетон (реэкстракцпя 0.03

гексацом\ . i.o о.эс. 90.0+0.9

Установлено, что достаточный объем воды для определения 0.5 ПДК. триадименола - 500 мл. Экстракты концентрировали досуха, осадок растворяли в 1 мл ацетона и хроматографировали.

Известно, что азотсодержащие пестициды, такие как пропиканазол и др. из почвы и растительных объектов извлекает метанолом, дихлор-метаном, ацетоном: из животных жиров -. смесью гексана.со спиртами. Экстракты очищают на колонках с С-13. Мы предложили схему экстрации с использованием менее токсичных и доступных растворителей и очистку на колонках заменить перераспределением в другие растворители, что значительно облегчает анализ. Данные пригедены в таблице 5.

Наиболее эффективными системами для извлечения триадименола оказались: из вода - хлороформ, из почвы - гексан:изопропиловый' спирт (1:1).' из биосред - гексан: ацетонитрил: ацетон (2:3:1) и гексан: ацетонитри л (2:3): Определению триадименола во всех изученных объектах не мешают азоцен и другие полупродукты производства.

.ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕДЕНИЯ ТРИАДИМЕНОЛА И ПОЛУПРОДУКТОВ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА ■

Разработанные методики использованы для изучения поведения веществ в воде, поскольку не исключена возможность их попадания в сточные и природные воды. Эти данные необходимы для установления ПДК веществ в воде Еодоемов санитарно-бытового назначения.

Стабильность. Исследования стабильности изучаемых веществ ГЖХ

Таблица 6

Классификация триадименола. плнакслина. МХП и ДХП по стабильности в воде

Вещество Концентрация, мг/л Период полураспада Класс стабильности '

20-25°С сутки УФ-облучение 2§-25 УФ-облучение

без окислителя. мин с окисл, шн

Триадиме-нол Пинаколин МХП дхп 0.5 40.0 0.2 0,4 60 обнаружен азоцен 1.0 2,5 3.2 78+3 окислился i стью до азе 48+6 50±5 66+3 юлно-зцена 42±6 40+5 5-(чрезвычайно стабильное) 2-(мало-стабил.) 3-(стабильное) 3-(стаб. 5-(чрезвычайно стабильное) 1-(нес~ табил.) 1-(не-стабил.)

*В открытой -системе «конец зафиксирован на 60 день."при УФ-облуче-ншг через 70+3 минут.

методиками в воде проводили в Закрытых" без доступа кислородз. так и "открытых" системах при 20-25 °С. Изучена стабильность при УФ-об-лучении водных растворов и при УФ-облученш: в присутствии окислителя - водного раствора хлорной извести (табл.6).

Поскольку.азоцен, идентификация которого проведена по его стандартному раствору, ииеет ту ке величину ПДК. что и триадименол, последний при УФ-облучении отнесен к чрезвычайно стабильным веществам. В закрытой системе концентрация веществ оставалась неизменной в течение всего эксперимента. .

Таим образом, при Попадании пинаколина, МХП и ДХП в природные. водоемы можно, ожидать процесса самобчшцения воды за счет испарения веществ. В случае с триадименолом самоочищение не протекает ни за счет такого химического процесса, как гидролиз, ни за счет его распада. Поэтому такие пестициды, как триадименол не рекомендуется применять на водосборной площади при густой сети открытых водоемов, путем прямого внесения в водоемы санитарно-бытового назначения. В условиях жаркого климата нашего региона под действием естественного УФ-облучения самоочищзние природных вод от изучаемых веществ будет происходить гораздо быстрее. ;

Хлорируемссть. До настоящего времени для очисти! вода ее хлорируют. Нами изучено поведение веществ при хлорировании модельных водных растворов пинаколина о С - 40,0; МХП - 0.4 и триадименола -0,5 мг/л. Установлено, что; период полураспада (Т 1/2) МХП составил 50 мин, и что он хлорируется до ДХП. Содержание же пинаколина. триа-. именола не изменялось, и мохно заключить, что не существует опасности пояачеккя их хлорпроизводных при очистке воды.

ВПК и ХПК. Определены основные показатели санитарного состояния Ео.цоемов - величины химического (ХПК) и биохимического потребления кислорода (ВПК). Установлено, что пинаколик практически нейтрален, т.е. его попадани? в воду не несет большой угрозы. Тем более, как отмечалось выше. Т. 1/2 пинаколина менее суток, а в присутствии УФ -всего 48 минут. МХП в концентрациях выше 0,02 мг/л, триадименол -0,05 мг/л и выше интенсивно поглощают кислород и могут препятствовать естественному самоочищению водоемов, создавая дефицит растворенного в ьоде кислорода.

Трансформация триадименола з водной (модельной) экосистеме.Разработанные методики применены при изучении миграции триадименола по трофической цепи ь модельной водной экосистеме: вода - водные расте-' ния - рыбы - почвенный грунт.

- 15 - .

Для создания модельной экосистемы использованы аквариумы на 65 л с концентрацией триадименола 0,7 мг/л - система (I) и 2.5 мг/л -система (II) в воде, растения - водоросли валиснерия. рыбки гуппи и моллюски ампулярия.

Как следует из эксперимента. . концентрация триадименола постепенно уменьшается в воде, он частично оседает на грунте, перераспределяется, постепенно накапливается и вновь'выводится из рыб. растений, и происходит вторичное загрязнение воды препаратом. На 5 день во всех звеньях.трофической цепи обнаружен метаболит триадименола -азоцён. На 150 день к концу эксперимента содержание е воде (мг/л)триадименола 0,22±0,04 (I) й 0.2540.05 (II). Сва* триадименола (кг/кг): в растениях - 1.33+0.26 (I) и 4.16*0,62 (II). в рыбе -&.9lt0.74 (I) и 19.9312.91 (II). в грунте - 0,3340.07 (I) и О, ЗОЮ,08 (II). Свах метаболита - азоцена: в воде (мг/л) - 0.25Ю.04 (II). в рыбе (мг/кг) - 3.75Ю.41 (II). в растениях 0.37Ю.05 (I) и 3,75*0".34 (II). в грунте 0.014 (I) и 0,1740,03 (II).

Максимальное количество триадименола накапливалось в рыбе, т.к. живой организм оказался самым уязвимым. Гибель рыб составила 20% по сравнению с контролем, концентрация триадименола в погибших рыбах колебалась в интервале 4,65-13,8 ыг/кг.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРИАДИМЕНОЛА И НОНОХЛСРПИНАКОДИНА В ОРГАНИЗМЕ ТЕПЛОКРОВНЫХ

Разработанные методики использованы для определения количества пестицида, проникшего в организм различными путями при острых и хронических отравлениях, установлении способности накопления пестицида в организме или вывода его. ,

Кинетика накопления и распределения триадименола в организме при 'остром однократном воздействии. Эксперимент проводили на белых крысах массой 120-150 г обоего пола, прошедших инкубационный период. Триадименол вводили в виде раствора в хлопковом масле (?,0-3.0 мл) с помощью зонда з дозо 1/3 от ЛД50. что составляет 126,6 мг вещества на 100г веса животного.

Максимальное и минимальное содержание триадименола в исследованных органах и биологических аидкостях представлено в .табл. 7.

Из данных следует, что при острых отравлениях в основном поражается печень, но организм выводит токсикант, максимальное содержание в продуктах выделения наблюдается через 24 часа.

Таблица 7

Кинетика распределения триадименола в организме крыс

Органы

С, t

печень легкие сердце мозг почки кровь фекалии

345,81 275,0* 100,93* 126,02+ 140.27* 55.40+ 2140*

мг/кг. ±60,96 38.85 15,97 29,02 36.57 9,93 65,0

мг/л

tnaí 8 4 ' . 4 2 4 6 24

(ч)

C«in 35,21* 15. 32+ 10,78* 10,15+ 7,89* 6,69± 305,0+

4,40 2,71 1,82 2,1 1,41 1.21 27.8

tml р <ч) 24 1 1 • 1 1 24 1

Изучение методом ГЖХ трансформации триадименола и МХП в организме животных при хроническом оральном и ингаляционном воздействии.

Эксперимент проводили на белых крысах обоего пола весом 80-120г. Исследуемые вещества вводили внутрижелудочно в течение 4-х месяцев, в виде раствора в хлопковом масле: МХП в дозе 1/10 и триадименол в дозе 1/20 от ЛД5о. что составило 55,0 и 192,5 мг вещества на 1 кг веса животных для МХП и триадименола. соответственно.

Токсическое действие триадименола при круглосуточном ингаляционном воздействии в 4-х месячном эксперименте на белых'крысах изучали при концентрации на уровне 0.5 мг/м3. Для обеспечения постоянной концентрации пробы воздуха отбирали ежедневно. Время экспозиции 15.30,60,90 и 120 суток я следующие .30 суток - реабилитационный период. Мочу и фекалии собирали за 21 часа до забоя, животных.

При внутриделудочном введении МХП определялся во всех исследуемых органах. Максимальное накопление в печени отмечалось на 15 день, а затем его содержание уменьшалось. Видимо скорость выведения препарата преобладала над скоростью поступления МХП в печень из желудочно-кишечного тракта. Наибольшее накопление МХП в других органах - на 15 и 120 дни. Для триадименола отмечено постепенное повышение концентрации во времени во всех органах, максимальное накопление наблюдается на 120 день.

При ингаляционном воздействии триадименола в концентрации О,£±0.14 мг/м3 на белых крыс не наблюдалось каких-либо внешних проявлений . и признаков токсического эффекта, состояние животных было удовлетворительным и внешне они не отличались от животнах контрольной группы. Содержание триадименола на 15 и 30 сутки во всех органах и крови находилось на уровне следовых количеств. Поэтому в таблице 8 приведены данные по определению триадименола в-хроническом и ингаляционном экспериментах с 60 дня, а МХП,на 15 и 120 день.

Таблица 8

Содержание МХП и триадлменола в органах и биологических

жидкостях в хроническом эксперименте

Зеще-)тва Вид затравки Экспозиция |СДНИ> Содержание вещества. мг/кг. мг/л(п=5,Р=95)

печень почки легкие мозг сердце кровь моча

МХП перо- 15 : 0.1881 0.651 следы 2,1051 следы следы следы

раль- 0.04 0.13 0.52

ная

! 120 0.11± 0.321 следы 0.1461 следы следы следы

Ь" . 0.03 0.08 0.03

Триа- * ' перб- 60 1.1-261 0.1941 следы следы 0.501 1.141 5,891

диме- {Ьаль- 0.21 9.04. 0.09 0,14 1.33

нол ная 90. 16.97 i 2.62 1 9.191. 7.661 0.601 2.131 6.401

¡' i ; 2.26 0.38 0.38 0.13 0.18 0.94

!' . 120 28.6S i 21.82t 24.0 ± 11.161 11.571 5.681 6,371

( 5,85 1.00 7,88 2,18 1.13 3.80 2,30

инга- 60 1.421 0,54± 1.092± 0.911 следы следы следы

ляцит 0.25 0.04 0.38 0.39

онная i 90 •1,59t 0,42± 1.16 ± 0.691 следы следы следы

0,33 0,07 0.31 0.04

120 1.931 0,61± 1.5Э 1 0,4331 следы следы следы

0.54 0,08 0.7 0,08

В течение хронического эксперимента наблюдалась гибель животных 8-20% по сравнению с контролем при воздействии триадлменола и 3-1555 при воздействии ЮТ; в ингаляционном эксперименте гибели пси-отных не отмечено. .Через 30 дней после 4-х месячных экспериментов реабилитационный период) МХП и триадименол не определялся в организме животных. ■ .

Таким образом, на основании проведенного^. исследования решена жтуальная проблема контроля'за содержанием нового фунгицида систем-юго действия - триадимешш и полупродуктов его производства в обь-'ктах окружающей среды и в воздухе рабочей зоны. ' '

Разработаны селективные и чувствительные методики ГЖХ определе-шя пинаколина.ГНХП'; -ДХП-п трлалименола в объектах окружающей среды, которые могут быть использованы и в научных, й. в производственных 1елях. Подобраны НЖФ БЕ-СО и 07-17, на которых можно определять три-шименол и полупродукты его производства.

Совокупность полученных результатов позволяет , прогнозировать юведенш? триадимен'ола и полупродуктов его производства в воде и жи-чом организме. ' V" ''

- 18,-ВЫВОДЫ

1. Установлены оптимальные условия газохроматографического определения триадименола, пинаколина. моно- и дихлорпинаколиня на неподвижных-жидких фазах различной полярности: триадименол - 0V-17, SE-30, термоирнныи детектор: пинаколин - Squlan. детектор ионизации в пламени; монохлорпинаколин (МХП) - 0V-17. дихлорпинаколин (ДХП) -Карбовакс-1500, детектор постоянной скорости рекомбинации электронов; минимально детектируемое количество для изученных веществ (мкг) 0.002; 0,02; 0,002 и 0,002 соответственно; линейный диапазон детектирования (мкг) 0,002-0,1; 0,02-0.200 и 0,002-0,016. соответственно. Выбраны универсальные фазы SE-30 ¡i 0V-17, на которых можно определять все изученные вещества.'

2. Определены условия эффективного количественного концентрирования веществ из воздуха, воды, .почвы и.биосред. . Показано, что из воздуха триадименол* и ДХП концентрируются на Фильтре "синяя лента". МХП - в раствор толуола, . ■• пинаколшг без концентрирования и на фазу SE-30; из води триадименол.- хлороформом, ИХП и ДХП - гексаном; из почвы триадименол - смесью бензол:изопропиловый спирт (1:1). МХП и ДХП - гексан: ацетон (4:1): из биосред триадименол. МХП, ДХП - гексан: ацетонитрил: ацетон (2:3:1). _ ' .

3. Впервые- разработаны высокочувствительные методики газохроиатографического определения триадименола в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест. воде, почве, растениях, биосредах: -Установлены диапазоны измеряемых концентраций: в воздухе рабочей зоны 0.25-5.0 мг/м3. 5Г=0.08; атмосферном 0,08-0.95 мг/м3. Sr«0,28; воде 0.01-0,20 мг/л. ог=0.06; почве кпянпй предел определения 0,05 мг/кг. растениях 0,15 мг/кг, биосредах - 0,15 мг/кг.

4. Разработаны и аттестованы методики газохроматографического определения пинаколина в воздухе рабочей зоны и.атмосферном воздухе населенных мест, диапазон измеряемых концентраций■ 7,0-70,0 мг/м3, Sr=0.05 и 0. 02-0,40 мг/м3. Sr=0.ОТ, соответственно.

5. Разработаны методики газохроматографического определения мо-нохлорпинаколина и дихлориинаколина в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных пест.. воде, почве, биологическом материале. Установлены диапазоны измерения концентраций в воздухе рабочей зоны 10,0 160,0, Sr=0.11 (ИХП); 2,5-40.0 мг/м3, Sr=0.03 (ДХП). в атмосферном 0,16-1.5 мг/м3,' *Sr=0.28' (ИХП). в воде 0.01-0.16 мг/л, Sr=0.06 (МХП). 0,025-0.40 мг/л. Sr=0,01 (ДХП). 'нижний предел определения в почве 0,05 мг/кг, Sr=0,01, биологическом материале 0, 02 мг/к". Sr»0.1-0.3. -

6. С использованием разработанных методик установлены величины ПДК триадименола и полупродуктов (го производства в воле, воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест. Изучено распределение гриая'гмонола в модельной водн.сй экосистеме, установлены количественные характеристики токешеокинетикн в организме теплокровных, .идентифицирован метаболит триадименола - азоцен.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛПСОВЛ!Ш В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Хасанова'В.М.. Асилбекова Х.Т. Методы определения пинаколина в объектах окружающей среды./Всес. симп.биотехнологические и химические методы охраны окружающей среды. .Тез.докл.Самарканд.1988.с.13-14.

2. Хасанова В.М.. Асилбекова Х.Т. Методы контроля за содержанием триадименола в воздухе, воде и почве./Тез. докл. Всесоюзной конф. "Экологические проблемы охраны живой природы", М. 1990.Ч.2. С.176.

3. Асилбекова X.Т.. Хасанова В.М'. ГазохроматограФнчес'кое определение монохлорпинаколина в воздухе, воде и биологическом материале./ я. "Гигиена и санитария".1992.N1. Медицина. С.61-62.

4. Асилбекова X.Т., Хасанова В.М. Газохроматографическое определение дихлорпинаколина в воздухе и воде./ Ж."Гигиена труда и проф.заболеваний". М. "Медицина". 1991. N9. С.37-38. •

' • 5. Асилбекова Х.Т.. Хасанова В.М. Газохроматографическое определение 3,з-диметилбутакон-2 (пинаколина) в воздухе и воде./ "Узб. хим. журнал. 1992., ЦЗ-4. С. 16-20. .

6. Асилбекова Х.Т., Хасанова В.М. Газохроматографическое определение триадименола в воздухе/ воде .и биологическом материале/ Я."Гигиена и санитария". М. "Медицина". 1993. N2. С.66-67.

7. Асилбекова Х.Т.'. Трансформация триадименола по трофической цепи./ Узбекистан ФА 50 йиллигига багишланган 1 Ей олимлар ва мута-хасисларнинг анжумани "Угит-93", Маьрузалар матни 776. .

■ 8. Асилбекова -Х.Т. Кинетика распределения и метаболизм триадименола *в организме животных./ Узбекистан ФАг50 йиллигига багашланган 1- Еш олимлар ва мутахасиоларнинг анкукани "Угат-93", Маърузалар матни 836. ' • ■

9. Методические указания по фотометрическому измерению концентраций 3,З-диметилбутанон-2 в воздухе -рабочей зоны. Утв.МЗ СССР N 4443-87./ Сб. методические указания по«измерению концентраций вредных веществ в. воздухе рабочей зоны. М." 1938. Вып.22. Ч. 1, С. 12-17.

10. Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций 1-хлор-з'.3-диметилбутаноп-2 в воздухе рабочей зоны. Утв. М3 СССР N 4463-87./ Сб. методические указании по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны. М. 1988. Вып.22. Ч. 1. С. 115-119. ' . ' .

11. Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций 1,1-днхлор-З,З-диметилбутанон-2 в воздухе рабочей зоны. Утв. МЗ СССР N 5068-89./ Сб'. методические указания по измерению концентраций -вредных веществ в воздухе рабочей зоны.ИКЦ.Госкомсанэпид-надзора Российской Федерации. М. 1992. Вып..26. с! 36-39.

12. Методические- указания по газохроматографическому измерению ■ концентраций триадименола в воздухе рабочей зоны. Утв'.. МЗ СССР N 5278-90./Сб. методические указания по измерению концентраций вредных .' веществ в воздухе рабочей зоны. М. 1992. Вып.27. Ч. 2. С.314-318.

- 20 -

"The Gas chroaatografic determining trladinenole and its half products in the objects of enviroansnt development"

/1st Ibekova H. T..

SUMMARY

Gas chromatograflc methods of determining new systemic funglcl called trladlmenole and haft, products of Its production - plnacoll ne. monochlorplnacollne (MCP) and dichlorpinacollne (DCP) In the ob Jects of environment were worked out.

The lower limit of determining In the sample volume was (mkg) plnacoline - 0,02; MCP - 0.002; DCP - 0.002 : trladlmenole - 0.002.

The range of determining in the air of working zone wa (mg/in3): plnacoline - 7.00-70,0; JiCP - 10.0-160.0; DCP - 2.5-40.0 trladlmenole - 0.25-0.5,0; in atmospheric air (mg/m3): plnacoline 0.01-0.40; MCP - 0.16-1.60; nrladlcenole - 0.08- 0,95; in the wate (mg/1): plnacoline - 0.02-0.40; MCP - 0.01-0.16; DCP - 0,025-0.40 trladlmenole - 0.01-0,20.

The lower limit of MCP, DCP.' trladlmenole determining in th soil is 0,05 mg/Rg; In plants (mg/kg): trladlmenole - 0.2; In blolo glc organs (mg/kg): MCP. DCP - 0.2; trladlmenole - 0.15.

The dates abouts stability and transformation -of researche substances in the water were obtained by gas chronfctograflc methods

The behaviour of there substances in water cleaning by dlffe rents methods: by chlorlnlng and UF-rays have been Investigated. Th chemical and biochemical using oxygen'and these substances was de termlned.

Was studied the behaviour of trladlmenole in the water - wate plants - fish - soil model water ecological systems by gas chroma tograflc methods.

The toxlcocinetlca of trladlmenols and MCP in rat being wa studed !>y gas chroma tograflc methods. The main a2ocene metabolite o trladlmenole lri water. in rat being was Identified.

"Тркадшкнол ва укинг ярим !гцсулотларкии атроф ку$ю обмктюрида . газ хронатограСаяся усуля Яша:! шпсуяа" • Асилбексаа X. Т. ,

X У Л О С А

Триадименол ва ункнг ярим ^осилари болтан пинаколин,моно- ва дихлорпинаколишуфКП. ДХП) атроф муэрт объектларвда анш^лашнянг газ хроматография•усули ишлаб чмртлди.

Та^лил ^илинаетгаи ^аюада энг кам аницлашга мицдори пинаколин учун - 20: МХП, ДХП ва триадименол учун. - 0,02 икг га тенг.

^лчанадиган концентрация чегараси (мг/м3): ишчи зона ^авосида пинаколин 7,0-70.0; №0110,0-160.0; ДХП 2,5-40,0; триадименол 0. 25 ». -5.0; атмосферада пинаколин 0.1-Ó.4: МХП 0,16-1.6; триадименол 0.08- • 0.95; сувда пинаколин.0,02-0,40; НХП 0.01-0.16; ДХП 0.025-0.40; триадименол 0.01-0.20. НХП, ДХП ва триадименолнинг. энг кам анш^аниш мирори Tynpoiyia - 0,05; 5сишикда триадименол - 0,2; биологик ор-ганларда МХП ва ДХП - 0.2; триадименол - 0,15 иг/кг га тенг.

Урганилган моддаларйшг сувдаги бар$арорлик ва трансформация«! туррисида янги мгСлумотлар оливди. Сувдага ярим парчалшпга ва^тига (Т 1/2) кура пинаколин Oeijapop. ЙХП ва ДХП бар^арор, ^аэда триадименол Ута 6aptjapcp бирикыалар турига киради.

Сув-сув усимликлари - балиц - тупро1}дан тузилган модель экосис -темада триадаменолнинг хусусиятлари. триадаменол ва МХПнинг оц кала-муш вужудида токсикокинетикаси газ хроматография ycyjaí брдамида ур-ганилди,

Сувда ва о^ калаиуш вухудида триадименолнинг. метаболита - азо-•цен топилди. ' - .