2.5. Биожидкости как объекты исследования
Биожидкости отличаются от обычных жидкостей наивысшей сложностью, малым временем жизни вне организма, многокомпонентны и многофазны [4]. Биожидкости очень чувствительны к физико-химическим воздействиям, следовательно, при их исследовании надо регистрировать минимальные изменения их физико-химических свойств.
При исследовании биожидкости используются низкие концентрации веществ, соседствующих со всевозможными фонами, следовательно, для исследования биожидкости применяются мягкие неразрушающие биопробы методы обращения с биожидкостью.Число веществ, составляющих I группу биообъектов, которые можно отобрать из организма, достаточно велико, из них можно выделить отдельные виды биовеществ, характеризующихся общими свойствами:
- газовые составляющие внутренней среды;
- биожидкости;
- продукты выделений;
- ткани организма;
- микроорганизмы существ во внутренней среде.
Наиболее удобным для аналитического исследования являются биоматериал в виде биожидкости. Существующие методики исследований учитывают специфические свойства биоматериалов и в большинстве своем включают процедуру пробоподготовки с приведением биопробы в жидкостное состояние.
Во II группу биообъектов входят вещества из внешней окружающей среды, которые участвуют в метаболических процессах организма, либо определяют среду обитания живых объектов, с которыми постоянно приходится соприкасаться живым объектам в процессе своей жизнедеятельности.
Во II группе можно выделить две подгруппы объектов анализа: в первую подгруппу входят вещества, необходимые человеку для нормального существования (
из воздуха как окислитель для метаболических процессов, вода и продукты питания, обеспечивающие организм энергией и стройматериалом).
Во вторую подгруппу входят вещества, определяющие среду обитания человека (атмосферный воздух и вода, почва, другие микро- и макроорганизмы, живущие в этой же среде, отходы жизнедеятельности, отходы промышленности и т.д.).
Соприкосновение человека с этими веществами не всегда безвредно, особенно из-за ухудшающейся экологии. Поэтому в медицинской практике появились новые направления исследований «медико-экологические».
Основными объектами этого вида аналитических исследований являются:
1. Атмосферный воздух.
2. Природная вода.
3. Твердая почва.
Охарактеризуем каждый из этих объектов исследований.
Атмосферный воздух – газовый компонент, на 99,9% состоящий из азота, кислорода и аргона и ~0,1% – оксид углерода, криптон, неон, гелий, водород и ряд других веществ. В атмосфере также содержатся твердые и жидкие частицы: аэрозоли металлов, пыль, сажа, аэрозоли органической и неорганической природы с диаметром частиц 0,001 до 100 мкм. Вещества, изменяющие естественный состав атмосферы и попадающие в воздух из источников антропогенного происхождения, считаются загрязнителями. К ним относятся и газовые компоненты, отсутствующие в чистой атмосфере: окислы среды
, сероводород, окислы азота
аммиак, окислы углерода, фтористый и хлористый водород.
Основными источниками техногенных загрязнений являются:
1) ТЭС – работающие на каменном угле: сажа, летучая зола, диоксид серы и около 60 видов металлов;
2) металлургические заводы: сажа, пыль, оксиды, диоксид серы и т.д.;
3) цементные заводы: пыль и др.;
4) предприятия неорганической химии: фтороводород, диоксид серы, хлор;
5) целлюлозные и нефтеперерабатывающие заводы: газообразные отходы, углеводороды, сульфиды, спирты, кислоты и т.д.;
6) автомобили: оксиды углерода, углеводороды, сажа, тяжелые металлы и т.д.
Атмосферный воздух может быть охарактеризован как нестационарная, многофазная и многокомпонентная система [5].
В зависимости от источника и механизма образования различают первичные и вторичные загрязнители атмосферного воздуха. Первичные загрязнители – вещества, попадающие в воздух непосредственно из стационарных и подвижных источников.
Вторичные загрязнители – вещества, образующиеся в атмосфере в результате взаимодействия первичных загрязнителей между собой и с присутствующими веществами в воздухе под действием ультрафиолетового излучения.Природная вода имеет различные виды загрязнения, которые можно поделить на 3 группы:
- химические загрязнения;
- физические загрязнения;
- биологические загрязнения.
К химическим загрязнениям относят вещества, попадающие в водоемы в результате сброса неочищенных вод промышленных предприятий, коммунальных и сельскохозяйственных объектов, что приводит к изменению естественных свойств воды за счет увеличения органических и неорганических примесей.
Физические загрязнители могут быть трех видов: механические (твердые, нерастворимые частицы песка, шлака, рудных включений), тепловые (сброс вод ТЭЦ, АЭС, промышленных предприятий), радиоактивные (сбросы АЭС, переработки и добычи радиоактивного сырья).
Биологические загрязнители образуются в результате сброса бытовых сточных вод и вод сельхозпредприятий, характеризуются повышенным количеством микроорганизмов, меняющих свойства воды.
Твердыми объектами анализа являются почвы как высокоемкий аккумулятор многих токсичных веществ, попадающих в почву из воздуха и воды. Биопробы из почвы готовят в виде различных вытяжек: водных, солевых и кислотных.