Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

Кафедра химии

Томский государственный университет

Кафедра аналитической химии

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 71-й итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 14-16 мая 2012 г.), под ред. В. В. Новицкого, Н.В. Рязанцевой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2012. − 335 с. 

Скачать сборник (MS Word, 1 мб)

Скачать программу конференции 

Актуальность. Известно, что биогенные элементы (Na, Ca, Fe, Co, Zn, Mn, Cu и др.) играют особую физиологическую роль в работе многих систем организма человека. Дефицит макро- и микроэлементов вызывает развитие ряда тяжелых заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых, занимающих в настоящее время по распространенности первое место во многих странах.

При купании в морской воде соли, содержащие биогенные элементы, проникают в кожу и, в определенной мере, восполняют их недостаток в организме человека, что является хорошим оздоровительным фактором.

 Натрий – главный внеклеточный ион. Осмотическое давление плазмы крови поддерживается на необходимом уровне за счет хлорида натрия. Ионы Са²⁺ положительно влияют на проницаемость клеточных мембран, играют важнейшую роль в возбуждении и регулировании работы сердца, а также выполняют защитную роль в процессе свертывания крови. Ионы восстановленного железа Fe²⁺  входят в состав жизненно важных соединений: гемоглобина, миоглобина, цитохромов, недостаток которых вызывает анемию. Цинк входит в состав фермента  поджелудочной железы, который участвует в биосинтезе гормона инсулина. 

 Определение редких элементов в водах различных морей – Au, Ag, Rb, Cs, U, Ta, Th, Gf, суммы лантаноидов (La, Ce, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu) дает более полную информацию о микроэлементном составе анализируемых объектов.

 Анализ морской воды на содержание токсичных элементов, таких как As, Sb, Br, Cr, Se, необходимо проводить для решения экологических вопросов: степени чистоты воды и, следовательно, возможности использования ее в санаторно-курортном лечении, для отдыха взрослых и детей.  

Цель. Изучение элементного состава вод Черного моря (Крым, р-н Севастополя); Красного моря (Египет, Шарм-Эль-Шейх); Ионического моря (Греция).

Методы исследования.

   1. Нейтронно-активационный анализ (НАА). Достоинством активационного анализа, как аналитического метода, являются: высокая чувствительность (предел обнаружения некоторых элементов составляет 10^-11 %), высокая специфичность и универсальность (возможность определения большого числа элементов: до 30-35 из одной навески образца), малая величина требуемой навески, а также отсутствие поправки на контрольный опыт.

   2. Определение Na и K методом пламенной фотометрии.Определение проводили на атомно-абсорбционном спектрометре SOLAARM₅ производства THERMOELECTRON (США) в режиме эмиссии с пламенным источником атомизации (пропан-бутан – воздух).

   3.Метод атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС) с дуговым источником возбуждения и многоканальным анализатором эмиссионных спектров (МАЭС). В работе использовали атомно-эмиссионный комплекс «Гранд», включающий спектроаналитический генератор «Везувий-3», полихроматор «Роуланд» и многоканальный анализатор эмиссионных спектров МАЭС (НПО «Оптоэлектроника»).

Результаты

 В исследованных образцах были определены биологически активные элементы Na, К, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co; редкие элементы Au, Ag, Rb, Cs, Bi, Li, Ti, U, Ta, Th, Hf; токсичные элементы Be, Br, Cr, As, Sb, Se, Pb.

К числу макроэлементов относятся Na, К, Ca, Mg (10 ^-2 %), все остальные элементы относятся к микроэлементам (10 ^-4 -10 ^-8 %).

Самая высокая степень минерализации (4,48%)  в пробах Красного моря; ниже - в Ионическом (3,82%) и минимальная в Черном море (2,21%). Соответственно, большинство макро- и микроэлементов в воде Красного моря находятся в максимальных концентрациях. Однако, следует отметить в пробах Ионического моря повышенное содержание Pb и Sb. Данные по содержанию Na, Ca, Fe и Ag, найденные методами НАА и АЭС, хорошо совпадают, что говорит о корректности приводимых результатов.

Выводы.

1.      Методами НАА, АЭС и пламенной фотометрии определено 27 элементов в пробах воды из морей: Черного, Красного, Ионического.

2.      Установлено, что в Красном море (Египет, Шарм-Эль-Шейх) самая высокая минерализация и, следовательно, наибольшая концентрация макро- и микроэлементов.

3. Отмечена достаточно хорошая сопоставимость результатов анализа макро- и микроэлементов, полученных методами НАА и АЭС.