Разработка методического и технического обеспечения регионального мониторинга биоаэрозолей в атмосферном воздухе

• Автор: Сафатов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 317 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 БИОАЭРОЗОЛИ В АТМОСФЕРЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Методы изучения атмосферных биоаэрозолей

1.2 Методы изучения состава атмосферных биоаэрозолей

1.3 Пространственно-временная динамика концентрации биоаэрозолей

1.4 Источники биоаэрозолей и оценка их положения

1.5 Перенос биоаэрозолей в атмосфере

1.6 Влияние биоаэрозолей на здоровье человека

1.7 Выводы по главе

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АТМОСФЕРНЫХ БИОАЭРОЗОЛЕЙ

2.1 Пробоотбор атмосферных аэрозолей
2.2 Методы анализа химического состава атмосферных биоаэрозолей и их морфологии
2.3 Методы выявления и характеризации микроорганизмов в составе атмосферных биоаэрозолей
2.4 Моделирование переноса аэрозолей в приземном слое ашосфе-

2.5 Анализ временных рядов наблюдений концентраций компонентов атмосферных биоаэрозолей
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА АТМОСФЕРНЫХ БИОАЭРОЗОЛЕЙ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Временная изменчивость концентрации и состава компонентов, атмосферных биоаэрозолей
3.2 Пространственная изменчивость концентраций и состава компо-

нентов атмосферных биоаэрозолей
3.3 Возможные источники атмосферных биоаэрозолей и их перенос в атмосфере
3.4 Использование проб снежного покрова при анализе атмосферных биоаэрозолей
3.5 Потенциальная опасность атмосферных биоаэрозолей для человека и животных
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЕРАТИВНОГО МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРЫ РЕГИОНА В ПОСТОЯННО ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВНЕШНИХ УСЛОВИЯХ
4.1 Обоснование выбора платформы аппаратурно-программного комплекса для проведения оперативного мониторинга загрязнений атмосферы региона
4.2 Описание технического решения платформы системы оперативного мониторинга загрязнений атмосферы региона
4.3 Оценка возможных ошибок и погрешности проводимых измерений
4.4 Апробация платформы системы оперативного мониторинга загрязнений атмосферы региона в натурных условиях
4.5 Выводы по главе 4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АФА-ХА - аналитические фильтры аэрозольные для химического анализа БХЗ - Бердский химический завод ИЗА - индекс загрязнения атмосферы
ИНХ - Институт неорганической химии им. A.B. Николаева ИХКиГ - Институт химической кинетики и горения КАА - крахмало-аммиачная среда КОЕ - колониеобразующие единицы
ЛИДАР - транслитерация LIDAR (Light Identification, Detection and Ranging) - технология получения и обработки информации об удалённых объектах с помощью активных оптических систем, использующих явления отражения света и его рассеивания в прозрачных и полупрозрачных средах
ДПР - лицо, принимающее решения МА - молочный агар
МНТП, - Международный научно-технический центр НЭЗ - Новосибирский электродный завод
ПТ-ПТТР - полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией ОУ - органический углерод
ПАУ - полициклические ароматические углеводороды
ПДК - предельно допустимая концентрация
ПМС - поверхностных микрослой
ПЦР - полимеразная цепная реакция
ПЭГ - полиэтиленгликоль
РФФИ — Российский фонд фундаментальных исследований СО РАН - Сибирское отделение Российской академии наук среда LB - среда Luria-Bertani

[271]), или флуоресцентной микроскопии, которая позволяет выявлять входящие в состав микроорганизмов флуоресцирующие объекты [263], не позволяет уверенно отнести индивидуальные частицы к биоаэрозолям. И, хотя потенциал микроскопических методов еще далеко не исчерпан, их применение для анализа аэрозолей и биоаэрозолей в частности, требует больших затрат времени даже при использовании систем автоматической обработки
изображений [272-274].
Таким образом, применение микроскопических методов надежно дает только информацию о размерах и морфологии частиц, позволяет выявлять характерные структуры микроорганизмов, а полная характеризация состава частиц требует применения других методов анализа.
Следующая группа методов - хроматографические. В нее входят.
. газовая хроматография, в том числе с применением пиролизного разложения частиц, использующая различные детекторы, включая сопряжение с масс-спектроскопией [253-256,258,275-277],
• высокоэффективная жидкостная хроматография, в том числе сопряженная с масс-спектроскопией [107,259,260,275,278-282],
• ионообменные методы [279,282].
Хроматографические методы, которые ранее использовались как самостоятельные методы для определения тех или иных химических соединений по времени их удержания в колонках с соответствующими сорбентами, в настоящее время в основном используются как предварительная стадия разделения веществ для их масс-спектроскопического анализа [255,256,258-260]. Чувствительность этой группы методов - не хуже 1 нг определяемо! о вещества в пробе.
Флуоресцентная и люминесцентная спектроскопия [90,112,223,272, 275,283-292] также используются в настоящее время в основном как методы детекции того или иного вещества, выделяемого из состава частиц, например, с использованием какого-либо специфического флуоресцентного красителя [290,293], флуоресцирующего вещества в составе клеточных структур