Сопоставление тест-систем для обнаружения паров ртути в воздухе

1. Обоснование важности контроля паров ртути в воздухе.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ртуть является одним из десяти основных химических веществ (групп химических веществ), представляющих значительную проблему для общественного здравоохранения¹. Ртуть используется в производственных и промышленных процессах (добыча полезных ископаемых, плавка), в бытовых, медицинских и электрических устройствах (например, термометры, термостаты, электрические выключатели, зубная амальгама), а также в народных средствах.

Элементарная ртуть улетучивается при комнатной температуре, подвергая человека воздействию через дыхательные пути и накапливается в экосистеме, что приводит к загрязнению воздуха, водных путей, водных организмов и, в конечном итоге, пищевых продуктов для потребления человеком. Пары элементарной ртути являются раздражителем легких, почечным токсином и кумулятивным нейротоксином. Выброс паров ртути в окружающую среду, приводящий к воздействию на человека, может происходить в различных местах: в школах и университетах (20%), жилых домах (17%), медицинских учреждениях (17%), коммунальных службах (13%), производственных предприятиях (10%)². Выбросы в окружающую среду, будь то дома, на рабочем месте или в общественном месте, могут привести к острым и хроническим последствиям для здоровья.

Следовательно, предельно важно вовремя обнаруживать загрязнение воздуха данным веществом. Для обнаружения используются различные приспособления и методы, в том числе и такой универсальный метод, как использование индикаторных полосок, представленных в виде тест-систем (ТС).

Преимущество данного метода заключается в том, что он прост в использовании, не требует специальных знаний и доступен широкому слою потребителей. Известно, что тест-системы служат наиболее простым средством сигнального или полуколичественного химического анализа. 
В данной публикации будут рассмотрены три теста от разных производителей, позволяющие проводить анализ в помещениях:

• «Тест-система для анализов воздуха «Тест на ртуть»» ООО «Энергосберегающие технологи» (далее – ЭТ); 
• «Тест-система «Пары ртути»» ЗАО «Крисмас+» (далее – Крисмас+); 
• «Тест-система на наличие паров ртути в воздухе «Пары ртути». ООО «Кавалер». (Далее – Кавалер).

Исследованы будут ТС, рассчитанные на 3 анализа.

2. Оформление тест-систем.
Тест-системы приходят в пакетах, защищающих от внешних воздействий. На обложках, упакованных в защитные пакеты, дана информация от производителей (рисунок 1, рисунок 2, рисунок 3).

Обложки ТС «ЭТ» (рис. 1) и «Кавалер» (рис. 3) выполнены из офисной тонкой бумаги, просвечиваемой на свету, в то время как обложка ТС «Крисмас+» (рис. 2) отпечатана на плотной бумаге типографского качества.

Внутреннее наполнение обложек содержит сведения об области применения и способах использования тест-систем, и является достаточно полным во всех случаях, за исключением инструкции выполнения анализа для ТС «Кавалер», где инструкция не в полной мере соответствует работе с упаковкой индикаторной полоски.

Сами индикаторные полоски, вложенные в обложки, в случае с ТС «ЭТ» и «Кавалер» упакованы в прозрачный тонкий пакет на защёлке, который не прикреплён к обложке. В то же время в случае ТС «Крисмас+», индикаторная полоска вложена в плотный чёрный светонепроницаемый пакет на защёлке, который хорошо прикреплён к обложке, что уменьшает возможность потери теста и дополнительно защищает его от воздействия световых лучей и влаги.

2.1. Сводная таблица по упаковке тест-систем
В таблице 1 приведены различия в оформлении сопоставляемых тест-систем.

Сравниваемые показатели	Характеристики ТС
	ТС «ЭТ»	ТС «Крисмас+»	ТС «Кавалер»
Обложки ТС	Отпечатана на офисной бумаге, неровно обрезаны края, двуцветная печать	Отпечатанная в типографии из плотной глянцевой бумаги, полноцветная печать	Отпечатана на офисной бумаге, неровно обрезаны края, двуцветная печать
Упаковка индикаторных полосок	В прозрачный пакет на защёлке Гриппер, без светозащиты. Пакет в упаковке не закреплён, просто вложен в обложку.	В чёрный пакет с защёлкой, защищающей от влаги и света. Чёрный пакет прикреплён к обложке	В прозрачный пакет на защёлке Гриппер, без светозащиты. Пакет в упаковке не закреплён, просто вложен в обложку.
Упаковка обложки с индикаторной полоской внутри	В тонкий пакет Гриппер	В плотный пакет Гриппер	В тонкий пакет Гриппер

3. Индикаторные полоски.
Сам принцип работы всех тест-систем заключается в том, что в зависимости от концентрации паров ртути в воздухе наблюдается различное время срабатывания тестовых полосок. Особых различий в принципе работы в тест-системах не выявлено. Однако, в исполнении есть существенная разница.

3.1. Индикаторная полоска «ЭТ».
Рассмотрим тест-полоску «ЭТ».
Полоска выполнена из плотной бумаги с нанесённым индикаторным веществом (или пропитанная им). Ничем не защищена, при прикосновении на руках остаётся налёт.

В инструкции значится, что использовать эту полоску можно либо целиком, либо разделив на несколько частей. В данном эксперименте будем использовать целиком при высокой концентрации насыщенных паров ртути (рисунок 4).


Заметная окраска начинает появляться через пятнадцать минут (рисунок 5).
Изменение окраски наблюдается с обеих сторон, однако, окраска распределена неравномерно, что создаёт риск неправильного считывания показаний теста. Также, наблюдается нечёткое распределение окраски по самой активной поверхности (рисунок 6).
3.2. Индикаторная полоска «Крисмас+».
Рассмотрим тест-полоску «Крисмас+».
Полоска выполнена из тонкой бумаги с нанесённым индикаторным материалом только с одной стороны, возможность неправильного считывания сведена к минимуму. Защищена индикаторная полоска индивидуальной герметичной упаковкой.

В инструкции значится, что следует вскрыть защитную упаковку и выдвигать для каждого анализа небольшую часть теста, так чтобы остальная полоска оставалась не использована и можно было применить её для последующих анализов.

В данном эксперименте также будем использовать полоску при высокой концентрации насыщенных паров ртути (рисунок 7).


Заметная окраска также начинает появляться через пятнадцать минут (рисунок 8).


Из-за наличия защитной плёнки чётко виден переход между окрашенным состоянием и изначальным (рисунок 9).

3.3. Индикаторная полоска «Кавалер».
Рассмотрим тест-полоску «Кавалер».
Полоска выполнена из тонкой бумаги, окрашенной с одной из сторон (противоположенной той, по которой смотрится результат).

В инструкции значится, что следует вскрыть упаковку и выдвигать для каждого анализа небольшую часть теста, так чтобы остальная полоска оставалась не использована.
Упаковкой в данном случае является пакет Гриппер.

В данном эксперименте также будем использовать полоску при высокой концентрации насыщенных паров ртути.
Момент появления окраски уловить сложно из-за нечёткости самой окраски, вариации тона окраски и посторонних загрязнений; признаком обнаружения паров ртути предположительно могут быть отдельные яркие пятна одного тона (рисунок 10).


3.4. Сводная таблица по использованию ТС.
В таблице 2 представлены основные характеристики, на которые следует обратить внимание при работе с индикаторными полосками. 

Сравниваемые показатели	Характеристики ТС
	ТС «ЭТ»	ТС «Крисмас+»	ТС «Кавалер»
Срок годности	2 года	2 года	2 года
Время срабатывания при содержании паров ртути 0,7 мг/м3	15 мин.	15 мин.	Проблематично чётко зафиксировать время
Количество анализов	1 или 3 ан. (в зависимости от изначальной подготовки к анализам согласно инструкции)	Не более 5 ан.	3 ан.
Граница окраски	Нечёткая	Чёткая	Невозможно зафиксировать
Проявление окраски	С обеих сторон полосок	С одной стороны полоски	С одной стороны полоски
Равномерность окраски с обеих сторон	Границы окраски отличаются с обеих сторон.	–	–
Образец сравнения	Нет (используется полоска всей поверхностью)	Есть (за счёт защитной упаковки)	Есть (за счёт защитной упаковки)

3.5. Выводы по использованию индикаторных полосок.
Таким образом, из проделанного сопоставления следует, что гораздо удобнее пользоваться полоской «Крисмас+» из-за лёгкости улавливания перехода из неокрашенного состояния в окрашенный, т.к. постоянно присутствует образец сравнения; кроме того, методика постепенного выдвижения полоски после очередного анализа оставляет защищённой неиспользованную часть рабочей полоски (её можно использовать для последующих анализов).

Одна же полоска «ЭТ» может быть использована на один анализ. На три анализа следует заранее разрезать исходную полоску на три части и каждую часть использовать на свой анализ. В обоих случаях при этом теряется образец сравнения и сложно засечь время срабатывания.

Полоска «Кавалер» сложна в использовании, а также малоинформативна и ненадёжна, так как нет чёткого изменения окраски и сложно зафиксировать время перехода. К тому же, в данной ТС из-за наличия загрязнений пятна, определяющие наличие паров, имеют разную интенсивность окраски. 

4 Заключение
Тест-системы «Крисмас+» и «ЭТ» выполняют свои сигнальные функции, которые позволяют в условиях помещений оценить уровень загрязнения воздуха парами ртути и принять решение по дальнейшим действиям. При этом количество анализов, выполняемых с использованием одной полоски, может быть увеличено (вероятно, до 5-6) при аккуратном применении. Стоит отметить, что использование тест-систем «Крисмас+» предпочтительнее, чем использование тест-систем «Энергосберегающие технологии», по причине удобства использования, лёгкой фиксации времени срабатывания по окраске и возможности увеличения ресурса почти в 1,5 раза при аккуратном применении.

Тест-система «Кавалер», в свою очередь, может показать наличие паров ртути в воздухе, но концентрацию и степень опасности определять по ней достаточно сложно (проявляющаяся при срабатывании окраска неоднородна и малозаметна даже при больших концентрациях паров ртути). Оценка уровня загрязнений по данной тест-системе не позволяет делать выводы об опасности (или неопасности) проверяемого воздуха. По этим причинам ТС «Кавалер» едва ли можно рекомендовать даже к бытовому применению.

¹ ВОЗ: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/mercury-and-health 
² Из исследования «Elemental mercury exposure: An evidence-based consensus guideline for out-of-hospital management». E. Martin Caravati и т.д.

По материалам сайта петербургской независимой газеты «Общество и экология»