Результаты деятельности лаборатории Бродского за 2023-2024 гг.
1. Для определения содержания нефтепродуктов в биологических объектах без биогенных искажений применен подход, основанный на определении группового состава и позволяющий идентифицировать и количественно оценить содержание и молекулярно-массовое распределение основных групп углеводородов и гетероатомных соединений. В образце сардинеллы Coregonus из реки Пясина после аварийного разлива дизельного топлива в Норильске в 2020 году содержание нефтепродуктов, определенное по сумме всех групп углеводородов, составила 3,5 мкг/г, тогда как общее содержание органических соединений в экстракте было 15,4 мкг/г, т.е. в 5 раз выше. Распределение н-алканов отражало вклад нескольких биогенных источников. Максимумы молекулярно-массового распределения в группах соединений смещены на 1-3 атома С в более тяжелую область по сравнению с дизельным топливом, что характерно для нефтепродуктов на определенной стадии выветривания.
2. Методом ГХ/МС изучены образцы торфяных почв в местах разлива нефтепродуктов в районах Севера с задачей оценки возраста разлива. На основании известной датировки двух контрольных образцов предложена методика и определены даты разлива для ряда образцов почв, позволяющие судить о влиянии условий на характер изменения состава НП в процессе выветривания в условиях Арктики. Основными процессами, влияющими на выветривание, были испарение и биодеградация. Состав углевородов в разных образцах почв в сравнении с контрольными образцами соответствует разным величинам возраста разлива – от 5 до >15 лет, что может быть вызвано разными условиями выветривания или неоднократными разливами.
3. Рассмотрено диоксиновое загрязнение грудного молока, плаценты и яиц кур на свободном выгуле в соседних провинциях Куангчи и Куангбинь (Вьетнам), находящихся соответственно к югу и к северу от демаркационной линии: территория провинции Куангчи подвергалась распылению Оранжевого Агента во время войны во Вьетнаме, провинция Куангбинь – нет. Профили конгенеров семнадцати 2,3,7,8-замещенных ПХДД/Ф, нормированные к суммарному содержанию ПХДД/Ф и трансформированные преобразованием log-ratio, анализировали методом главных компонент. Наблюдается четкое разделение точек, соответствующих биопробам человека из разных провинций, по первой ГК, наиболее выраженное в случае грудного молока (рис. 1), что свидетельствует о различиях в характере загрязнения ПХДД/Ф между ними. Точки, соответствующие куриным яйцам, за исключением одной пробы из провинции Куангчи (точка 2), также образуют две группы, разделенные по второй ГК. Яйца кур на свободном выгуле могут являться адекватной альтернативой биопробам человека, отражающей особенности профилей ПХДД/Ф.
4. С помощью сочетания ГХ с орбитальной ионной ловушкой OrbiTrap и применения метода масс-спектрометрия точных масс HRAM определен большой набор целевых соединений - пестицидов, хлорорганических соединений, таких как ПХБ, полихлорнафталины, хлорбензолы, хлорфенолы, ПАУ, пластификаторы и др., а также проведен обзорный анализ по селективным ионным масс-хроматограммам по точным массам ионов и дефектам масс образцов жировой ткани двух каспийских тюленей, найденных мертвыми на берегу в 2021 г. Этот метод мониторинга загрязнений полезен на высших ступенях трофической цепи, когда требуется оценить присутствие разнообразных, не всегда известных заранее органических загрязнителей разной природы в широком интервале концентраций. Методом ГХ/МС и нового подхода к анализу сложных смесей нефтяного происхождения, разработанного в лаборатории, изучен структурно-групповой состав лечебной биологически активной нафталанской нефти и распределение по молекулярным массам основных структурных групп соединений.
5. Разработан способ биоиндикации экосистем, основанный на биологических особенностях насекомоядной землеройки-бурозубки Sorex araneus – способности к накоплению в ее организме диоксиноподобных экотоксикантов в количестве, в десятки раз превышающим таковое у других мелких млекопитающих. Отбор проб представителей этого вида вблизи исследуемого потенциального источника эмиссии этих веществ (любые объекты накопленного экологического ущерба) и на значительном, 10-50 км удалении от него позволяет определить и дифференцировать вклад источника и фоновое загрязнение местности, одновременное использование в биоиндикации второго, растительноядного вида, которым может быть представитель грызунов, уточняет данные о пути распространения эмиссии в окружающей среде. Получен Патент на изобретение (№ 2792606 C1 РФ) заявленного Способа, который позволяет выявить вклад местных источников (промышленных предприятий, мусоросжигательных установок, свалок, других объектов накопленного экологического ущерба) эмиссии диоксиноподобных экотоксикантов в общее загрязнение среды.
