Главная
24 | 04 | 2017

Отдел натурных эколого-химических исследований объединяет 3 лаборатории:



Деятельность отдела связана с эколого-химическими исследованиями в области экологической безопасности:
  • Идентификация малоизученных и ранее неизвестных экотоксикантов в регионе Балтийского моря.
  • Изучение спектра региональных стойких органических загрязнителей Российской части акватории Балтийского моря и прилегающих территорий.
  • Исследование природных экотоксикантов - метаболитов синезеленых водорослей планктона в разнотипных водоемах Северо - Запада России.
  • Исследование новых загрязнителей окружающей среды в водоемах Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ.
  • Разработка биосенсорных систем экспресс-анализа нейротоксинов на основе наноструктурированных пленок ферментов.

1. В результате исследований по направлению Идентификация малоизученных и ранее неизвестных потенциально опасных органических соединений на станциях опорной территориальной сети экологической безопасности с помощью хроматомасс-спектрометрии высокого и единичного разрешения в пробах донных отложений восточной части Финского залива обнаружено 39 органических соединений, содержащих серу. Кроме 19 известных соединений, были обнаружены 20 отсутствующих в масс-спектральных библиотеках веществ, для которых предложены наиболее вероятные структуры. 11 из них описаны как выделенные из растений и продуктов химического синтеза, а 9 веществ являются ранее неизвестными, относящимися к классу полихлорированных сульфидов.
2. Развивается методология, физико-химические подходы и методы идентификации основных форм существования в природных средах тяжелых металлов – наиболее опасных в биологическом отношении экотоксикантов. Особое внимание направлено на определение количественных характеристик взаимодействий в системах, содержащих гумусовые кислоты и тяжелые металлы, и на изучение эффекта качественной трансформации экологической опасности при образовании металлорганических комплексов в транзитных и депонирующих средах.
3. С использованием современных аналитических методов проводится исследование токсичных веществ – продуктов жизнедеятельности цианобактерий – синезеленых водорослей, представляющих угрозу экологической безопасности. Сотрудники отдела участвуют в разработке ферментных сенсоров для экспресс-определения цианотоксинов. Также ведутся исследования структурных показателей фитопланктона – в том числе синезеленых водорослей - в водных объектах Северо-Запада.
4. В отделе проводятся исследования новых и традиционных углеродных материалов для экологических и общенаучных применений. К ним относятся шунгиты, активные угли, сажа, фуллерены. В частности, проводится разработка методов синтеза и исследование новых фуллереновых материалов, перспективных для нанотехнологий.
5. В рамках отдела организована и прошла в 2005 году процедуру аккредитации в «Системе аккредитации аналитических лабораторий» (СААЛ) Группа инструментальных методов изучения СОЗ в природных объектах. В область аккредитации Группы включены анализы на присутствие в объектах окружающей среды ПХДД/ПХДФ, ПХБ и ПАУ.

Для выполнения работ по этим направлениям отдел располагает следующим оборудованием:

  • Хромато-масс-спектрометр высокого разрешения сверхвысокой чувствительности, специально сконфигурированный как для определения содержания ПХДД/ПХДФ и диоксиноподобных соединений, так и для структурных исследований MAT 95 XP фирмы ThermoFinnigan (Германия).
  • квадрупольный хроматомасс-спектрометр DSQ II TRACE GC Ultra фирмы Thermo Finnigan c дополнительным селективным детектированием фосфор- и серосодержащих соединений.
  • Хроматомасс-спектрометрический комплекс на базе ионной ловушки POLARIS Q фирмы Thermo Finnigan.
  • Элементный анализатор SPHINX фирмы Thermo Finnigan;
  • Специализированная автоматизированная система выделения и концентрирования проб, содержащих ПХДД/ПХДФ и ПХБ PowerPrep фирмы Fluid Management Systems, Inc (США).
  • Жидкостной хромато-масс-спектрометр OrbiTrap фирмы Thermo Finnigan;
  • Жидкостной времяпролетный хромато-масс-спектрометр IT-TOF фирмы Shimadzu.
  • Жидкостной квадрупольный хромато-масс-спектрометр LCMS-2010.
  • Квадрупольные хромато-масс-спектрометры QP-2010 и QP-5000 фирмы Shimadzu.
  • Анализатор органического углерода TOC-5000A фирмы Shimadzu.
  • Вольтамперометрический анализатор нейротоксинов EasyCheck.
  • Вольтамперометрический анализатор AВА-3 для анализа тяжелых металлов.

и другое современное аналитическое оборудование, а также оборудование, необходимое для отбора проб и пробоподготовки, и наборы стандартных образцов.

С 1995 года проводятся совместные исследования с сотрудниками университета г.Ювяскюля (Финляндия), поддержанные:
- грантом INTAS № 96-1990 UPOP (previously Unknown or less studied Persistent Organic Pollutants in Baltic sea ecosystem),
- проектом Академии Финляндии № 44486 NEWPOP (model substance chemistry of new Persistent Organic Pollutants in Baltic sea environment),
- проектами Академии Финляндии № 48473 и № 49363 SULOSED (Sulfur-Organic compounds in SEDiments of the Eastern Gulf of Finland and the Lake Ladoga).
По результатам этих исследований опубликован ряд работ в журналах Nature, Chemosphere и European Journal of Mass-spectrometry.
Также работы сотрудников отдела были поддержаны целевыми грантами РФФИ.


Участие в международных проектах:

Российско-норвежская программа “Emerging persistent organic pollutants in the high North and North-Western Russia” (NORTHPOP) Партнеры: Университетский центр на Шпицбергене (UNIS), Университет г.Тромсе (Норвегия), СпбГУ, СПбГТУ, ВНИИМ им. Менделеева, НИИ океанологии РАН, ПИНРО, ИПМ НПО «Тайфун». Срок выполнения 2008-2010 гг.

Российско-норвежская программа “Arctic Intercal», Партнеры НИЛУ, ВНИИМ, ТайФУН, ПИНРО Срок выполнения 2010-2011гг.

Российско-норвежская программа SVALPOP Партнеры: Университетский центр на Шпицбергене (UNIS), Университет г.Тромсе (Норвегия), СпбГУ, СПбГТУ, ВНИИМ им. Менделеева, НИИ океанологии РАН, ПИНРО, ИПМ НПО «Тайфун». Срок выполнения 2010-2012 гг.

Международная программа интеркалибраций Northern Contaminants Program (NCP III) Более 40 участников Продолжается с 2010 г.

Проект ХЕЛКОМ Balthazar: Identification of sources of hazardous substances. Партнеры: НИЛУ, Университет г.Тромсе (Норвегия), ЦИКВ, ВОДОКАНАЛ СПб, НИИБП, ЦЛАТИ Срок выполнения 2011-2012 гг

Проект ХЕЛКОМ BASE: “Pilot activity to identify sources and flow patterns of pharmaceuticals in St Petersburg to the Baltic Sea” Партнеры: ЦИКВ, ВОДОКАНАЛ СПб, Срок выполнения 2013-2014 гг.

Трансграничный проект TOPCONS («Transboundary tool for spatial planning and conservation of the Gulf of Finland») Партнеры: Финский институт окружающей среды (SYKE), GTK (геологическая служба Финляндии), HY (Хельсинский университет), RKTL (Финский рыбохозяйственный институт), РГГМУ, ВСЕГЕИ, СПб НЦ РАН Срок выполнения 2012- 2014 гг.

В рамках отдела действует аккредитованная Группа инструментальных методов изучения СОЗ в природных объектах.

 

Основные публикации отдела натурных эколого-химических исследований:

Книги:

1. В.В.Тахистов, Д.А.Пономарев «Органическая масс-спектрометрия». 2005, ВВМ: СПб, 345с.
2. Vladimir A. Nikiforov. Synthesis of Polychloroalcanes. in J. de Boer (ed.), Chlorinated Parafins, Hdb Env Chem (2010) 10: 41–82, DOI 10.1007/698_2009_40, SpringerVerlag Berlin Heidelberg 2010,41
3. Берёзкин В.И. Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы. СПб.: Издательство «АртЭго», 2013. – 450 с. ISBN 978-5-91014-051-0
4. Берёзкин В.И. Введение в физическую адсорбцию и технологию углеродных адсорбентов. СПб.: Издательство «Виктория плюс», 2013, 409 с., ил. ISBN 978-5-91673-128-6

Статьи в рецензируемых российских журналах:

1.Л.О. Хорошко, В.В. Тахистов, И.В. Викторовский, M. Лахтипера, Я. Паасивирта Масс-спектрометрическая идентификация сероорганических соединений, присутствующих в донных отложениях восточной части Финского залива. (2005) Масс-спектрометрия, т.2. №4, с.273-286.
2.В.И.Березкин, В.В.Самонин, И.В.Викторовский, В.Ю.Никонова, М.А.Яговкина, Л.В.Голубев. Адсорбция бензола в дисперсных поликристаллических фуллеритах. (2006) ЖФХ, т. 80, № 12.
3.В.И.Березкин. Новые композиционные материалы на основе фуллеренов. (2006) Письма в ЖЭТФ, т. 83, № 9, с. 455–461
4.В.И.Березкин, В.В.Самонин, И.В.Викторовский, В.Ю.Никонова, М.А.Яговкина, Л.В.Голубев. Адсорбция бензола в дисперсных поликристаллических фуллеритах. (2006) ЖФХ, т. 80, № 12,
5.В.И.Березкин. Новые композиционные материалы на основе фуллеренов. (2006) Письма в ЖЭТФ, т. 83, № 9, с. 455–461
6.Бекренев А. В., Русанова Л.П., Викторовский И. В., Воякина Е. Ю., Жаковская З.А., Кухарева Г.И., Хорошко Л.О., Чернова Е.Н. Возникновение запаха воды и его удаление на водопроводных станциях Санкт-Петербурга, Водоснабжение и санитарная техника (2006), №9 (часть 1), с.17-21
7.Бекренев А. В., Русанова Л. П., Викторовский И. В., Воякина Е. Ю., Жаковская З. А., Кухарева Г. И., Хорошко Л. О., Чернова Е. Н., Лобанов Ф. И., Баутинов А. К. Экспериментальные исследования технологии дозирования ПАУ на водопроводных станциях Санкт-Петербурга Водоснабжение и санитарная техника (2006), №9 (часть 1), с. 25-32.
8.Л.О. Хорошко, В.В. Тахистов, И.В. Викторовский, M. Лахтипера, Я. Паасивирта Масс-спектрометрическая идентификация сероорганических соединений, присутствующих в донных отложениях восточной части Финского залива. (2007) Химия в интересах устойчивого развития, т.15, с.109-116.
9.Л.О. Хорошко, Ю.Г. Белякова, И.В. Викторовский, Я. Паасивирта Органические полисульфиды в донных отложениях Финского залива (восточная часть). (2007) Масс-спектрометрия, т.2. №4, с.273-286.
10.В.И.Березкин, В.В.Попов. Электрические и гальваномагнитные эффекты в новых фуллереновых композитах с примесью натрия. 2007, ФТТ, т. 49, № 9, с. 1719–1726.
11.Петрова В.Н., Хорошко Л.О., Жаковская З.А., Викторовский И.В."Профили полиароматических углеводородов в малых реках водосбора восточной части Финского залива", "Водные Ресурсы" 2009, т.36, №4, с.452-458.
12.Жаковская З.А., Петрова В.Н., Хорошко Л.О., Кухарева Г.И., Лукин А.А."Полихлорированные бифенилы и углеводороды в донных отложениях рек бассейна р. Печоры ", "Водные Ресурсы" 2010, т.37, №1, с.75-83
13.Л.В.Некрасова, Я.В.Русских, А.В.Новиков, Н.В.Краснов, З.А.Жаковская Применение метода высокоэффективной жидкостной хроматографии – тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения для определения лекарственных соединений в природной воде - Научное приборостроение, 2010 т.20 №4. с.59-66
14.Я.В.Русских, Е.Н. Чернова, Л.В.Некрасова, В.С.Царев, Е.П.Подольская, З.А.Жаковская Сравнение результатов определения цианотоксинов (анатоксина-а и микроцистина-RR) методом хромато-масс-спектрометрии, полученных с помощью приборов с различными типами ионных ловушек - Научное приборостроение, 2010 т. 20 №4. с.100-107
15.Б.Л. Мильман, Я.В. Русских, Л.В. Некрасова, З.А. Жаковская Подход к масс-спектрометрической идентификации цианобактериальных пептидов. Пример деметилмикроцистина LR (2011) Масс-спектрометрия, Т.8, №1.
16.И. Г. Зенкевич, Е. В. Елисеенков, А. Н. Касаточкин, З. А. Жаковская, Л. О. Хорошко Газохроматографическая и хромато-масс-спектрометрическая идентификация продуктов хлорирования алифатических кетонов (2011) - Журнал Аналитической Химии, том 66, № 4, с. 406–416
17.Русских Я.В., Чернова Е.Н., Воякина Е.Ю., Никифоров В.А., Жаковская З.А. Определение цианотоксинов в водной матрице методом высокоэффективной жидкостной хроматографии – масс-спектрометрии высокого разрешения// Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), 2012, №17. C.61-66.
18.Е.Н.Чернова, Я.В.Русских, Е.П. Подольская, З.А.Жаковская Оптимизация параметров масс-спектрометрического анализа цианотоксинов на гибридном хромато-масс-спектрометре LTQ Orbitrap XL (Thermo Finnigan)// Научное приборостроение, 2013 т. 23 №14. с.20-29.
19.Гладилович В.Д., Шрейнер Е.В., Дубровский Я.А., Колоницкий П.Д., Краснов К.А., Бабина Е.В., Мурашко Е.А., Бабаков В.Н., Кельциева О.А., Краснов И.А., Ануров М.С., Русских Я.В., Чернова Е.Н., Жаковская З.А., Суходолов Н.Г., Селютин А.А., Александрова М.Л., Подольская Е.П. Исследование специфичных свойств регулярного мультимолекулярного сорбента Fe(III). // Научное приборостроение, 2013 т. 23 №14., Стр.106-114.
20.Чернова Е.Н., Кельциева О.А., Гладилович В.Г., Русских Я.В., Суходолов Н.Г., Селютин А.А., Никифоров В.А., Жаковская З.А., Подольская Е.П. Применение хромато-масс-спектрометра высокого разрешения LTQ Orbitrap для определения перфторкислот в природной воде с использованием традиционного твердофазного и металл-аффинного сорбентов: разработка и оптимизация метода. // Научное приборостроение, 2013 т. 23 №14., Стр.30-37.

Статьи в других периодических изданиях:

1.S. Sinkkonen, M. Lahtipera, A. Vattulainen, V. Takhistov, I. Viktorovskii, V. Utsal, J. Paasivirta New types of polyhalogenated aromatic substances in oven ash from recycled aluminium production. Chemosphere, 2003, v.52, p.761-775.
2.Khoroshko L., Takhistov V., Petrova V., Viktorovskii I., Lahtiperä M., Paasivirta J. 2004. Mass spectrometric identification of cyclic polysulfides in sediment of the Eastern Gulf of Finland.I. . Eur. Mass Spectrom., v.10, p.731-736.
3.Khoroshko L., Takhistov V., Viktorovskii I., Lahtiperä M., Paasivirta J. 2004. Mass spectrometric identification of cyclic polysulfides in sediment of the Eastern Gulf of Finland.II. . Eur. Mass Spectrom., v.10, p.737-741.
4.В.И. Березкин. О сажевой модели происхождения карельских шунгитов. Геология и геофизика, 2005, т. 46, № 10, с. 1093–1101.
5.L.O. Khoroshko, V.N. Petrova, M. Lahtiperä, S. Sinkkonen, J. Paasivirta 2005 A wood preservative metabolite in river water. J. Environmental Science and Pollution Research, v.12, N1., p.8-9.
6.Чернова Е.Н., Кухарева Г.И., Хорошко Л.О., Жаковская З.А., Викторовский И.В. Определение ПХДД/ПХДФ в различных матрицах методом хроматомасс-спектрометрии высокого разрешения с применением автоматизированной системы пробоподготовки.// Сборник трудов НИЦЭБ РАН «Методологические проблемы экологической безопасности». СПб.: ВВМ, 2008. – 352 с. С.169-178.
7.Л.О.Хорошко, Ю.Г.Белякова, И.В.Викторовский, Я.Паасивирта, Органические полисульфиды в донных отложениях восточной части Финского залива, // Сборник трудов НИЦЭБ РАН «Методологические проблемы экологической безопасности». – СПб.: ВВМ, 2008. – 352 с. С. 179-187.
8.Степанова А.Б., Шарафутдинова Г.Ф., Воякина Е.Ю. Лимнологические особенности малых озер о. Валаам // Ученые записки РГГМУ, 2009, № 11, с.143-155.
9.Воякина Е.Ю. Межгодовая динамика структурных показателей фитопланктона различных участков прибрежной зоны Ладожского озера в районе Валаамского архипелага /Сб. науч. тр. ФГНУ «ГосНИОРХ». СПб., 2009, вып. 334, С. 62-74.
10.Воякина Е.Ю. Видовой состав фитопланктона водной системы Валаамского архипелага / Сб. науч. тр. ФГНУ «ГосНИОРХ» – СПб., 2009, вып. 334, С. 33-61.
11.Khoroshko L., Petrova V., Takhistov V., Viktorovskii I., Lahtiperä M., Paasivirta J. Sulfur organic compounds in bottom sediments of the Eastern Gulf of Finland. (11 pp.). 2007, Environ. Sci. & Pollut. Res., т.14, №6, с. 366-376.
12.Воякина Е.Ю., Жаковская З.А., Мильман Б.Л., Русских Я.В, Целикова Л.В. Сезонная динамика фитопланктона и цианотоксинов, определяемых методом жидкостной хроматографии - тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения в оз. Сестрорецкий Разлив (2008 г.)/ Водоросли: таксономия, экология, использование в мониторинге. Екатеринбург:УрО РАН, 2011 г .С.270 –274.
13.Русских Я.В., Чернова Е.Н., Некрасова Л.В., Воякина Е.Ю., Никифоров В.А, Жаковская З.А. Первые результаты определения новых экотоксикантов в водоемах Северо-Запада РФ // Региональная экология, 2011, т. 31, № 1-2, c. 82-87.
14.Igor G. Zenkevich, Eugene V. Eliseenkov, Alexander N. Kasatochkin, Zoya A. Zhakovskaya, Larissa O. Khoroshko Gas chromatographic identification of chlorination products of aliphatic ketones (2011) Journal of Chromatography A, 1218 3291–3299.
15.В. К. Донченко, З. А. Жаковская, В. А. Никифоров Идентификация источников загрязняющих веществ в акватории: проект НИЦЭБ РАН — ХЕЛКОМ. Чистая вода: проблемы и решения 2012 / № 1–2, с.25-27.
16.Русских Я.В., Некрасова Л.В., Чернова Е.Н, Никифоров В.А., Жаковская З.А. Определение органических загрязнений, включенных в список ХЕЛКОМ, с помощью хромато-масс-спектрометра LTQ Orbitrap //Аналитика, 2012, т.2, №1, С.24-31.
17.Некрасова Л.В., Русских Я.В., Чернова Е.Н, Жаковская З.А., Никифоров В.А., Рыжов М.Ю.. Одновременное определение ряда лекарственных соединений методом жидкостной хроматографии - масс-спектрометрии высокого разрешения // Аналитика, 2012, т.3, №2, С.38-45.
18.Л.Хорошко, В.Никифоров, З.Жаковская, В..Мамонтова, Г.Кухарева ПРЯМОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРИБУТИЛОЛОВА ХЛОРИДА В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ФИНСКОГО ЗАЛИВА МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ – МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ – Аналитика, 5/2012(6) – с.24-28.
19.Ежова Е.Е., Ланге Е.К., Русских Я.В., Жаковская З.А., Чернова Е.Н., Ежова Е.Е. Вредоносные цветения микроводорослей в Куршском заливе Балтийского моря в 2008-2011 гг. Проблемы изучения и охраны природного и культурного наследия национального парка "Куршская коса". – 2012, Калининград: Издательство БФУ им. И. Канта.