enviromail_28

Nowoczesne metody analityczne służące wykrywaniu materiałów wybuchowych w środowisku

Opublikowano: Październik 2025
Pobrać PDF
Enviromail_28_Nowoczesne metody analityczne służące wykrywaniu materiałów wybuchowych w środowisku

 

Związki wybuchowe stanowią istotną grupę zanieczyszczeń środowiskowych, wprowadzanych do ekosystemów głównie poprzez działania wojskowe, produkcję, magazynowanie lub utylizację amunicji. Ich obecność w glebie i wodzie stwarza poważne zagrożenie zarówno dla ekosystemów, jak i zdrowia ludzi. Niektóre związki, takie jak heksogen (RDX) oraz 2,4-dinitrotoluen (2,4-DNT), są nawet klasyfikowane jako potencjalne substancje rakotwórcze. W związku z tym monitorowanie, oznaczanie analityczne oraz opracowywanie strategii skutecznego usuwania materiałów wybuchowych i ich pozostałości ze środowiska mają kluczowe znaczenie dla efektywnego minimalizowania związanych z nimi zagrożeń.

 

Materiały wybuchowe w środowisku

W 2025 roku laboratorium ALS rozszerzyło swoje portfolio analityczne o akredytowane metody oznaczania materiałów wybuchowych i związków pokrewnych w wodzie i glebie. Procedury te opierają się na uznanych międzynarodowo normach, takich jak US EPA 8330B, EN ISO 22478 oraz ISO 11916-1.

Opracowanie skutecznych strategii wykrywania i remediacji zanieczyszczeń materiałami wybuchowymi w próbkach środowiskowych jest kluczowe. Powszechnie stosowane związki wybuchowe, takie jak nitroaromaty i nitraminy, stwarzają stosunkowo wysokie ryzyko zanieczyszczenia środowiska, przy czym nitraminy dodatkowo cechują się wysoką mobilnością. Pomimo swojej reaktywności, substancje te są stosunkowo stabilne w warunkach naturalnych. Na przykład trotyl (TNT) może utrzymywać się w glebie przez dziesięciolecia, zwłaszcza w miejscach o ograniczonym dostępie tlenu i niskiej aktywności mikrobiologicznej. Takim przykładem długotrwałego zanieczyszczenia jest obszar Kolberger Heide na Morzu Bałtyckim, gdzie po II wojnie światowej na dużą skalę zatapiano amunicję. Badanie z 2025 roku potwierdziło obecność metabolitów TNT w moczu i żółci ryb, co wskazuje na bioakumulację substancji wybuchowych w organizmach morskich oraz ich trwałość w środowisku przez ponad osiem dekad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Analiza materiałów wybuchowych

Wdrożenie precyzyjnych metod analitycznych umożliwia wiarygodną identyfikację i oznaczanie ilościowe szerokiej gamy substancji wybuchowych, w tym produktów ich degradacji, przeciwutleniaczy oraz materiałów pędnych. Wprowadzenie takich metod odzwierciedla rosnącą potrzebę monitorowania tych zanieczyszczeń pochodzących zarówno ze źródeł cywilnych, jak i wojskowych.

Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) stosuje Metodę 8330B (SW-846) do analizy nitroaromatów, nitramin i estrów azotanowych z wykorzystaniem HPLC, znormalizowaną metodę zapewniającą precyzyjne wyniki analityczne.

W ALS postępowanie z próbkami i ich przygotowanie odbywa się zgodnie z procedurami określonymi w obowiązujących normach, a analizy prowadzone są na najnowocześniejszych systemach HPLC-DAD najnowszej generacji. Każdy pozytywny wynik jest najpierw weryfikowany na podstawie zgodności widm, a następnie potwierdzany z użyciem alternatywnej fazy stacjonarnej kolumny chromatograficznej. Takie podejście zapewnia wysoką wiarygodność uzyskanych danych pomiarowych.

Analit

Abbr.

LOR WATER 
(μg/L)

LOR SOIL
 (mg/kg)

 

  
   
   

Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine

HMX / Oktogen

0.4

0.2

    

Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine

RDX / Hexogen

0.4

0.2

    

1,3,5-Trinitrobenzene

1,3,5-TNB

0.4

0.2

    

1,3-Dinitrobenzene

1,3-DNB

0.4

0.2

    

Methyl-2,4,6-trinitrophenylnitramine

Tetryl / CE

0.4

0.2

    

Nitrobenzene

NB

0.4

0.2

    

2,4,6-Trinitrotoluene

2,4,6-TNT

0.4

0.2

    

4-Amino-2,6-dinitrotoluene

4-Am-DNT

0.4

0.2

    

2-Amino-4,6-dinitrotoluene

2-Am-DNT

0.4

0.2

    

2,4-Dinitrotoluene

2,4,-DNT

0.4

0.2

    

2,6-Dinitrotoluene

2,6-DNT

0.4

0.2

    

2-Nitrotoluene

2-NT

0.4

0.2

    

3-Nitrotoluene

3-NT

0.4

0.2

    

4-Nitrotoluene

4-NT

0.4

0.2

    

Nitroglycerin

NG

1

1

    

Pentaerythritol tetranitrate

PETN

1

1

    

3,5-Dinitroaniline

3,5-DNA

0.4

0.2

    

N-Nitrosodiphenylamine

N-DPA

0.4

0.2

    

Diphenylamine

DPA / Dpha

0.4

0.2

  

 

Wymagania dotyczące próbek:

Woda: najlepiej 2 L próbki bez osadów, ciemna szklana butelka do poboru
Gleba: najlepiej 200 g próbki, pojemnik plastikowy (woreczek/kubek – Rys. 4)
Uwaga dotycząca pojemników do poboru: próbki wody należy pobierać i transportować WYŁĄCZNIE w ciemnych szklanych butelkach, aby zapobiec potencjalnej fotodegradacji docelowych analitów spowodowanej działaniem światła ze względu na przejrzystość wody. Próbki gleby nie wymagają takiej ochrony, ponieważ nie są w podobny sposób narażone.

Pierwsze badania eksperymentalne

Wstępne wyniki z laboratorium ALS wskazują na potencjalne pozytywne wykrycia heksogenu (RDX) w analizowanych próbkach. przy stężeniach w próbkach wodnych sięgających dziesiątek μg/L, a w próbkach gleby wykazujących wartości na poziomie jednocyfrowym mg/kg (w próbce pierwotnej). Chociaż obecnie nie ma wymogów legislacyjnych dotyczących systematycznego monitorowania substancji wybuchowych w środowisku, rosnąca świadomość i zrozumienie tych substancji napędzają zmiany legislacyjne. Na przykład w 2020 roku Kanada wprowadziła obowiązek monitorowania heksogenu (RDX) w wodach wykorzystywanych do produkcji wody pitnej, ustalając limit 100 μg/L ze względu na pozytywne wyniki badań na obecność RDX w wodach powierzchniowych i gruntowych w pobliżu baz wojskowych.

Wdrożenie nowych akredytowanych metod zgodnych z międzynarodowymi normami stanowi kluczowy krok w kierunku skutecznego monitorowania substancji wybuchowych w środowisku. Uzyskane wyniki potwierdzają obecność tych zanieczyszczeń w glebach i wodach oraz podkreślają konieczność ich systematycznego monitorowania. Uzyskane dane są niezbędne nie tylko do oceny zagrożeń dla środowiska, ale także do projektowania odpowiednich działań remediacyjnych.

Czas analizy (TAT):
Wyniki oznaczania materiałów wybuchowych zostaną dostarczone w ciągu 10–14 dni, w zależności od rodzaju matrycy.

Analiza ekspresowa: NIE jest możliwa ze względu na czas przygotowania próbki do analizy.

 

Bibliografia

 

 

 

W 2025 roku laboratorium ALS rozszerzyło swoje portfolio analityczne o akredytowane metody oznaczania materiałów wybuchowych i związków pokrewnych w wodzie i glebie. Procedury te opierają się na uznanych międzynarodowo normach, takich jak US EPA 8330B, EN ISO 22478 oraz ISO 11916-1.
Opracowanie skutecznych strategii wykrywania i remediacji zanieczyszczeń materiałami wybuchowymi w próbkach środowiskowych jest kluczowe. Powszechnie stosowane związki wybuchowe, takie jak nitroaromaty i nitraminy, stwarzają stosunkowo wysokie ryzyko zanieczyszczenia środowiska, przy czym nitraminy dodatkowo cechują się wysoką mobilnością. Pomimo swojej reaktywności, substancje te są stosunkowo stabilne w warunkach naturalnych. Na przykład trotyl (TNT) może utrzymywać się w glebie przez dziesięciolecia, zwłaszcza w miejscach o ograniczonym dostępie tlenu i niskiej aktywności mikrobiologicznej. Takim przykładem długotrwałego zanieczyszczenia jest obszar Kolberger Heide na Morzu Bałtyckim, gdzie po II wojnie światowej na dużą skalę zatapiano amunicję. Badanie z 2025 roku potwierdziło obecność metabolitów TNT w moczu i żółci ryb, co wskazuje na bioakumulację substancji wybuchowych w organizmach morskich oraz ich trwałość w środowisku przez ponad osiem dekad.
Print