2026 г., № 2 Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы УДК: 543.544.5:543.51:628.1
Исследование состава водных проб окружающей среды на содержание анионных поверхностно-активных веществ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
Представлен целостный подход, применимый в рамках рутинного анализа различных типов вод (питьевая, сточная и очищенная сточная) на предмет содержания анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ). Исследование выполнено методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Описана комплексная методика анализа, включающая упрощённую пробоподготовку, градиентное хроматографическое разделение и масс-спектрометрическое детектирование в различных режимах, включая тандемную масс-спектрометрию. Для идентификации АПАВ использовались открытые базы масс-спектрометрических данных, содержащие информацию о молекулярных массах аналитов и их специфических фрагментных ионах. Приведён пример оценки количественного содержания загрязняющих веществ в сточных водах до и после очистки на водоочистных сооружениях, что подтверждает эффективность применяемого метода. Результаты хроматографического анализа пробы сточной воды выявили АПАВ – алкилбензолсульфонаты (C10-, C11- и C12-) и алкилсульфаты (C14). После очистки сточной воды концентрация этих веществ значительно снижается: эффективность очистки составила 97–99 %. Обнаружение следовых количеств АПАВ в очищенной воде свидетельствует о необходимости постоянного мониторинга качества воды для оценки степени загрязнения этими веществами.
Ключевые слова: анионные поверхностно-активные вещества, масс-спектрометрия, хроматография, сточные воды
Список процитированных источников
1. Трифонова Т.А., Чеснокова С.М., Савельев О.В. Оценка влияния синтетических поверхностно-активных веществ на экосистему малого водотока // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 4. С. 20–25. doi: 10.35776/VST.2022.04.03
2. Рынок ПАВ – Размер, производители, доля отрасли и рост [Электронный ресурс] https://www.mordorin-https://www.mordorin-://www.mordorin-www.mordorin-.mordorin-mordorintelligence.com/ru/industry-reports/surfactants-market (Дата обращения: 17.03.2025).
3. Закиров Р.К., Ахмадуллина Ф.Ю., Балымова Е.С. Перспективы сонохимической обработки сточных вод, содержащих синтетические поверхностно-активные вещества // Теоретическая и прикладная экология. 2020. № 4. С. 111–116. doi: 10.25750/1995-4301-20204-111-116
4. Курбатов А.Ю., Мурзина Е.Д., Ветрова М.А., Иванцова Н.А. Обеспечение качества и безопасности процесса питьевой водоподготовки на примере р. Ганг // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 4. С. 96–104. doi: 10.25750/1995-4301-2024-4-096-104
5. Bautista Quispe J.I., Campos L.C., Mašek O., Bogush А. Removal of anionic surfactant from aqueous solu-А. Removal of anionic surfactant from aqueous solu-. Removal of anionic surfactant from aqueous solutions by adsorption onto biochars: characterisation, kinetics, and mechanism // Environ. Technol. 2024. V. 45. No. 26. P. 5723–5744. doi: 10.1080/09593330.2024.2304677
6. Síma J., Havelka M., Holcová V. Removal of anionic surfactants from wastewater using a constructed wetland // Chem. Biodivers. 2009. V. 6. No. 9. P. 1350–1363. doi: 10.1002/cbdv.200900108
7. Bazel Y.R., Antal I.P., Lavra V.M., Kormosh Zh.A. Methods for the determination of anionic surfactants // J. Anal. Chem. 2014. V. 69. P. 211–236. doi: 10.1134/ S1061934814010043
8. Ferradj A., Idouhar M. Determination of anionic surfactants in wastewater treatment plant in Algiers City // Desalin. Water Treat. 2016. V. 57. No. 53. P. 25677–25685. doi: 10.1080/19443994.2016.1157038
9. Орлова А.О., Лизунова Г.М., Зорин А.Д. Определение содержания анионных и неионных поверхностноактивных веществ в синтетических моющих средствах при помощи жидкостных ионоселективных электродов // Аналитика и контроль. 2004. № 2. С. 131–136.
10. Куренкова О.В. Методы определения поверхностно-активных веществ в природных и сточных водах // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. 2013. № 6. С. 138–142.
11. Budetić M., Jozanović M., Pukleš I., Samardžić M. Review of potentiometric determination of cationic surfactants // Rev. Anal. Chem. 2024. V. 43. No. 1. Article No. 20230078. doi: 10.1515/revac-2023-0078
12. Шачнева Е.Ю. Методы определения неионогенных поверхностно-активных веществ // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2015. № 6. C. 18–23.
13. Amelin V.G., Shogah Z.A., Bol’shakov D.S. Identification of cationic and anionic surfactants by chromatography-mass-spectrometry in the microextraction-fluorimetry screening of water and food products // J. Anal. Chem. 2001. V. 76. P. 592–602. doi: 10.1134/S106193482105004X
14. Wiest L., Giroud B., Assoumani A., Lestremau F., Vulliet E. A multi-family offline SPE LC-MS/MS analytical method for anionic, cationic and non-ionic surfactants quantification in surface water // Talanta. 2021. V. 232. Article No. 122441. doi: 10.1016/j.talanta.2021.122441
15. Min K., Yang Q., Zhong X., Yan D., Luo W., Fang Z., Xiao J., Ma M., Chen B. Rapid analysis of anionic and cationic surfactants in water by paper spray mass spectrometry // Anal. Methods. 2021. V. 13. No. 8. P. 986–995. doi: 10.1039/d0ay02215b
16. Barco M., Planas C., Palacios O., Ventura F., Rivera J., Caixach J. Simultaneous quantitative analysis of anionic, cationic, and nonionic surfactants in water by electrospray ionization mass spectrometry with flow injection analysis // Anal. Chem. 2003. V. 75. No .19. P. 5129–5136. doi: 10.1021/ac020708r
17. Майер В.P. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. М.: Техносфера, 2019. 410 с.
Сведения о финансировании:
Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «ЦСП» ФМБА России РАН (тема «Индикатор риска 25-27»).
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
