Hygiene and SanitationHygiene and SanitationГигиена и санитария0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman68060510.47470/0016-9900-2025-104-4-510-517uyfzmsMETHODS OF HYGIENIC AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONSМЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙResearch ArticleMethodological support for monitoring technogenic pollution of drinking water with benzene and ethylbenzeneМетодическое обеспечение контроля техногенного загрязнения питьевой воды бензолом и этилбензоломNurislamovaTatyana V.НурисламоваТатьяна Валентиновнаnurtat@fcrisk.ruPopovaNina A.ПоповаНина Анатольевнаpopova@fcrisk.ruMaltsevaOlga A.МальцеваОльга Андреевнаmalceva@fcrisk.ruChinkoTatiana V.ЧинькоТатьяна Викторовнаchinko@fcrisk.ruFederal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management TechnologiesФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровья населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека150420251044VOL 104, NO4 (2025)ТОМ 104, №4 (2025)510517260520252025https://journals.eco-vector.com/0016-9900/article/view/680605

Introduction. Provision of the country population with qualitative drinking water, safety and availability of water resources for all section of the population are among top priorities of social policy and a solid ground for people’s welfare and health.The aim of this study. To develop, optimize, and validate a high-sensitive chromato-mass-spectrometry method for quantification of potentially hazardous chemicals (benzene and ethylbenzene) to be used within activities aimed at control of human-induced contamination in drinking water. Materials and methods. The study was accomplished with using a gas chromatographer of Chromatek-Kristall series with mass selection detector. A standard solution (for benzene 0.0088 µg/cm3 and ethylbenzene 0.0087 µg/cm3) was used to create calibration characteristics of benzene and ethylbenzene; methanol and sodium sulfate were used as reagents.Results. Effective division of benzene and ethylbenzene in the standard sample was achieved at the capillary column ZB-624 for gas chromatography.To fully extract benzene and ethylbenzene from water samples, we tested parameters of a method which could be used to prepare analysis of the equilibrium vapour phase. We investigated influence of temperature and time required for achieving inter-phase equilibrium of benzene and ethylbenzene form a water sample on sensitivity of vapour phase analysis. Highly effective extraction of benzene and ethylbenzene form water samples (97.7–100% respectively) was achieved by using the method for equilibrium vapour phase analysis: sample heating temperature in the vapour feeder is 80 °C; the time required to reach inter-phase equilibrium is 20–30 minutes and 2 grams of sodium sulfate were used in the process.Metrological assessment of the method was carried out in accordance with the requirements of OFS.1.1.0012.15 Validation of analytical methods.Limitations. There are no limitations in these studies.Conclusion. The developed chromatograph mass spectrometric method for monitoring technogenic pollution of drinking water with monocyclic aromatic hydrocarbons (benzene and ethylbenzene) made it possible to expand the range of measured concentrations (from 0.0005 to 0.1 mg/dm3). Contribution: Nurislamova Т.В. – study concept, research advice, relevance and conclusions; Popova N.А. – data collection and analysis, writing the section ‘results’; Maltseva О.А. – relevance writing the sections ‘results and discussion’, ‘conclusion’; Chinko Т.V. – data collection and analysis, writing the section ‘results’. All authors bear full responsibility for the integrity of all parts of the manuscript and approval of its final version.Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.Acknowledgement. The study had no sponsorship.Received: February 07, 2025 / Revised: March 28, 2025 / Accepted: April 8, 2025 / Published: April 30, 2025

Введение. Обеспечение населения чистой питьевой водой нормативного качества, доступности водопользования и его безопасности для населения относится к приоритетам социальной политики России как основа здоровья и благополучия человека.Цель работы – разработка, оптимизация и валидация высокочувствительной хромато-масс-спектрометрической методики количественного определения потенциально опасных соединений (бензол, этилбензол) для контроля техногенного загрязнения питьевой воды.Материалы и методы. Исследования выполняли с помощью газового хроматографа серии «Хроматэк-Кристалл» с масс-селективным детектором. Для построения градуировочной характеристики бензола и этилбензола использовали стандартный раствор (для бензола 0,0088 мкг/см3, для этилбензола 0,0087 мкг/см3), реактивами служили метанол, сульфат натрия.Результаты. Эффективное разделение бензола и этилбензола стандартного образца установлено на капиллярной колонке ZB-624 для газовой хроматографии. Для обеспечения наиболее полного извлечения бензола и этилбензола из образцов воды экспериментально обоснованы параметры анализа равновесной паровой фазы. Изучено влияние температуры и времени установления межфазового равновесия на чувствительность парофазного анализа. Высокой полноты извлечения бензола и этилбензола из образцов воды (97,7–100%) достигали при следующих параметрах метода анализа равновесной паровой фазы: температура нагрева пробы в ДРП плюс 80 °C, время установления межфазового равновесия 20–30 мин, использование сульфата натрия в количестве 2 г. Метрологическая оценка методики выполнена в соответствии с требованиями ОФС.1.1.0012.15 Валидация аналитических методик.Ограничения исследования. В данных исследованиях отсутствуют ограничения.Заключение. Разработанная хромато-масс-спектрометрическая методика для контроля техногенного загрязнения питьевой воды моноциклическими ароматическими углеводородами (бензол и этилбензол) позволила расширить диапазон измеряемых концентраций (с 0,0005 до 0,1 мг/дм3).Участие авторов: Нурисламова Т.В. – концепция, научное консультирование, актуальность, заключение; Попова Н.А. – материалы и методы, результаты; Мальцева О.А. – актуальность, результаты, обсуждение, заключение; Чинько Т.В. – материалы и методы, результаты. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.Поступила: 07.02.2025 / Поступила после доработки: 28.03.2025 / Принята к печати: 08.04.2025 / Опубликована: 30.04.2025

benzeneethylbenzenedrinking watermass selection detectorvapor-phase chromatographyбензолэтилбензолпитьевая водамасс-селективный детекторпарофазная газовая хроматографияГостева С.Р., Провадкин Г.Г. Сохранение здоровья нации как важнейший фактор национальной безопасности России. Социальная политика и социология. 2010; (9): 14–37. https://elibrary.ru/ojoxypЗайцева Н.В., Сбоев А.С., Клейн С.В., Вековшинина С.А. Качество питьевой воды: факторы риска для здоровья населения и эффективность контрольно-надзорной деятельности Роспотребнадзора. Анализ риска здоровью. 2019; (2): 44–53. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.2.05 https://elibrary.ru/ebsbcsВалеев Т.К., Рахманин Ю.А., Сулейманов Р.А., Малышева А.Г., Бакиров А.Б., Рахматуллин Н.Р. и др. Опыт эколого-гигиенической оценки загрязнения водных объектов на территориях размещения предприятий нефтеперерабатывающих и нефтехимических комплексов. Гигиена и санитария. 2020; 99(9): 886–93. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-9-886-893 https://elibrary.ru/vrzzalSmith M.T. Advances in understanding benzene health effects and susceptibility. Annu. Rev. Public Health. 2010; 31: 133–48. https://doi.org/10.1146/annurev.publhealth.012809.103646Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl); 2001. Available at: https://thieme-connect.de/products/ebooks/lookinside/10.1055/b-0035-113681EPA United States Environmental Protection Agency Toxic and Priority Pollutants Under the Clean Water Act; 2015. Available at: https://epa.gov/eg/toxic-and-priority-pollutants-under-clean-water-actEPA. Priority Pollutant List; 2014. Available at: https://epa.gov/sites/default/files/2015-09/documents/priority-pollutant-list-epa.pdfРахманин Ю.А., Малышева А.Г. Концепция развития государственной системы химико-аналитического мониторинга окружающей среды. Гигиена и санитария. 2013; 92(6): 4–9. https://elibrary.ru/ruhbtpСотников Е.Е., Загайнов В.Ф., Михайлова Р.И., Милочкин Д.А., Рыжова И.Н., Корнилов И.О. Парофазный анализ летучих органических соединений в питьевой воде методом газовой хроматографии. Гигиена и санитария. 2014; 93(2): 92–6. https://elibrary.ru/sbkjlzСотников Е.Е., Московкин А.С. Определение хлорпикрина в питьевой воде методом статического парофазного анализа. Журнал аналитической химии. 2005; 60(2): 171–3. https://elibrary.ru/hrysytPrzyjazny A., Kokosa J.M. Analytical characteristics of the determination of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes in water by headspace solvent microextraction. J. Chromatogr. A. 2002; 977(2): 143–53. https://doi.org/10.1016/s0021-9673(02)01422-xМалышева А.Г., Топорова И.Н. Газохроматографическое определение толуола и этилбензола в воде. Гигиена и санитария. 1998; (5): 73–5. https://elibrary.ru/vzzxufGerbino T.C., Castello G., D’Amato G. Gas chromatographic identification of halogenated hydrocarbons by using the correlation between their retention and boiling points. J. Chromatogr. A. 1992; 609(1–2): 289–96. https://doi.org/10.1016/0021-9673(92)80172-QВиттенберг А.Г. Статический парофазный газохроматографический анализ. Физико-химические основы и области применения. Российский химический журнал. 2003; 47(1): 7–22.Zwiener C., Kronberg L. Determination of the strong mutagen 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5H)-furanone (MX) and its analogues by GC-ITD-MS-MS. Fresenius J. Anal. Chem. 2001; 371(5): 591–7. doi: 10.1007/s002160100979Fang C., Xiong Y., Liang Q., Li Y., Peng P. Optimization of head-space single-drop microextraction technique for extraction of light hydrocarbons (C6–C12) and its potential applications. Org. Geochem. 2011; 42(4): 316–22. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2011.01.009Журба О.М., Шаяхметов С.Ф., Алексеенко А.Н. Химико-аналитические подходы определения содержания хлоруглеводородов и их метаболитов в биосредах. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012; (2–1): 118–23. https://elibrary.ru/pcjmgfЛещев С.М., Михнюк О.Н., Немкевич А.В., Фурс С.Ф. Экстракция органических неэлектролитов н-гексаном из водных растворов гидрофосфата и ацетата калия. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. 2019; 55(2): 149–55. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2019-55-2-149-155 https://elibrary.ru/aozshbХомутова Е.Г., Колотилина Е.Ю. Метрология химического анализа: методические указания по выполнению лабораторных работ. М.; 2021.