Мониторинг токсичных химических веществ в прибрежных водах для защиты дикой природы

Необходимы дополнительные инвестиции для разработки более совершенных аналитических методов измерения и, следовательно, контроля количества токсичных химических веществ — органооловосодержащих соединений (органоолово), — попадающих в окружающую среду. К такому выводу пришли авторы обзора, опубликованного в журнале Trends in Environmental Analytical Chemistry. Они обнаружили, что жёсткие нормативные требования стимулировали разработку новых технологий мониторинга, однако для достижения международных целей необходима дальнейшая работа.

Органоолово, в частности трибутилолово (ТБТ), использовалось в противообрастающих красках для уничтожения водорослей и других организмов на корпусах судов. Краска была очень эффективной — настолько, что вымываемый в воду ТБТ оказывал катастрофическое воздействие на морскую жизнь даже при сверхнизких концентрациях в нанограммах на литр. Он вызывает утолщение раковин устриц и может приводить к импозексу у морских брюхоногих (состояние, когда у самок развиваются мужские половые органы). Более того, ТБТ способен перемещаться по пищевой цепи, накапливаться в рыбе и оказывать токсическое воздействие на мозг и печень млекопитающих, которые её поедают, а также вызывать ожирение и бесплодие.

Из-за этого в 2001 году применение ТБТ было запрещено Международной конвенцией по контролю судовых обрастающих систем. Это привело к значительному снижению его содержания в окружающей среде, однако проблема сохраняется в районах с интенсивным судоходством — доках, портах и ремонтных объектах. В таких местах ТБТ оседает в донных отложениях и при определённых условиях может снова высвобождаться в воду. Содержание ТБТ в водной среде регулируется крайне низкими допустимыми пределами: согласно Рамочной директиве ЕС по водной политике, среднегодовая концентрация не должна превышать 0,2 нг/л, а максимальная — 1,5 нг/л.

Авторы обзора из Портсмутского университета и Центра экологии, рыболовства и аквакультуры (Cefas) проанализировали доступные методы мониторинга и анализа. Они пришли к выводу, что хотя соответствие нормативным пределам — сложная задача, именно она стимулировала появление многих инновационных технологических решений. Ведущий автор обзора Рассел Коул отметил: «Мы обнаружили, что большинство современных методов мониторинга ТБТ не могут достичь требуемых пределов количественного определения... Эти низкие нормативы создали платформу для разработки новых чувствительных аналитических инструментов».

Данный обзор является частью проекта по созданию системы отбора проб, способной измерять изменение концентраций органоолово in situ. Используя ранее разработанную в Ланкастерском университете методику — диффузионные градиенты в тонких плёнках (DGT), — исследователи смогли измерить содержание органоолово в поровой воде донных отложений. Теперь они планируют использовать это устройство, чтобы выяснить, при каких условиях среды эти токсичные химикаты высвобождаются обратно в воду из донных осадков.