МИНЕРАЛИЗАЦИЯ

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ — цепь химических процессов, в результате которых происходит разрушение органического субстрата; при этом неорганические составные части субстрата превращаются в золу (оксиды или соли), а органическая часть субстрата разлагается до углекислоты, аммиака и воды. М. имеет большое биол, значение, т. к. этот процесс лежит в основе самоочищения почвы, биол, очистки сточных вод и т. п., чем способствует оздоровлению окружающей среды. В хим., биохим., клинико-диагностических, суд.-хим. и сан.-гиг. лабораториях М. применяется при качественных и количественных определениях неорганических веществ в органическом, в т. ч. и биол., субстрате (напр., йода в тироксине, азота в белке, NaCl в тканях и т. п.), а также веществ, примешанных к биол, субстратам (ртуть, свинец, мышьяк и т. п.). Однако необходимо отметить, что постепенно аналитические методы определения неорганических веществ или отдельных элементов в биол, материале с использованием М. заменяются пламенной фотометрией (см.) и другими, менее трудоемкими методами.

Существуют два способа М. — сухой и влажный. Сухая М. производится в фарфоровых и платиновых тиглях или кварцевых чашках путем нагревания на пламени газовой горелки или в электрических муфельных печах. Тщательно высушенное исследуемое вещество нагревается сначала при небольшой температуре до полного обугливания и прекращения выделения дыма; затем температура повышается до начала красного каления, однако температура прокаливания не должна превышать 500° во избежание потери элементов, легко улетучивающихся при нагревании. Прокаливание заканчивается после получения белой золы и исчезновения следов угля.

М. нек-рых биол, субстратов этим способом протекает очень медленно, т. к. частицы несгоревшего органического вещества спекаются с солями в плотную массу и доступ кислорода к ним почти прекращается. Чтобы ускорить процесс М. и избежать потерь, обуглившуюся массу промывают горячей дистиллированной водой и фильтруют через беззольный фильтр. Оставшееся нерастворенным вещество вместе с фильтром снова нагревают до слабо-красного каления, повторяют промывание и фильтрование и сжигают вместе с фильтром до получения белой золы. Если в минерализуемом субстрате содержатся вещества, легко улетучивающиеся при нагревании (галогены, фосфор или сера), то стараются связать их в виде солей, прибавляя щелочную окисляющую смесь. Для этого субстрат сплавляют со смесью углекислого и азотнокислого натрия или калия, а также с гидратом окиси кальция. Для облегчения сжигания иногда прибавляют хлорноватисто-кислый калий.

Существует метод микроминерализации (микроозоления), к-рый заключается в сжигании срезов тканей на предметном стекле, заключенном в кварцевую трубку, при температуре 600—800°. Такие озоленные срезы повторяют микроскопическую структуру ткани (см. Микросжигание).

Влажная М. заключается в воздействии на субстрат сильного окислителя (напр., серной, азотной к-т или их смеси, а также специальных! окислительных смесей). Процесс влажной М. производят в специальных колбах из жаропрочного стекла.

М. костей осуществляется кипячением навесок костной ткани с щелочным гликолем и последующим прокаливанием минерализата в муфельной печи или нагреванием с щелочным глицерином. В последнем случае свободный от органических веществ остаток отмывают от щелочного реактива водой и спиртом и подвергают анализу.

Для количественного определения йода и брома в крови и других субстратах применяют специальные аппараты, в к-рых влажную М. производят в замкнутой системе, а образовавшиеся пары просасываются сквозь поглотительные склянки, где задерживаются галогены.

Гигиеническое значение минерализации

Большое значение М. имеет в гигиеническом самоочищении почвы„ Органические вещества, попав в почву, подвергаются гниению (см.), загрязняя воздух зловонными газами. Кроме того, вместе с органическими отбросами в почву попадают микроорганизмы, многие из которых являются патогенными, напр, возбудители кишечных инфекций, бруцеллеза, лептоспироза, туберкулеза, гноеродные кокки, анаэробные спорообразующие возбудители раневой инфекции, ботулизма и пр., а также яйца гельминтов. В почве, насыщенной разлагающимися органическими веществами, патогенные микроорганизмы могут размножаться, заражая верхние слои почвы, поверхностные и подземные воды, и разноситься насекомыми, грызунами и т. д.

Естественная М., лежащая в основе процессов самоочищения почвы, представляет собой сложный процесс, главным этапом к-рого является разложение органических остатков вплоть до неорганических соединений в результате деятельности сапрофитных микроорганизмов. Патогенная микрофлора (кроме спорообразующей) и яйца гельминтов, лишенные необходимого субстрата для жизнедеятельности, погибают. Гибель патогенной микрофлоры происходит уже па этапе гумификации, т. е. на этапе образования органической массы сложного хим. состава; почва на этом этапе теряет способность к загниванию. Поэтому чем быстрее происходит превращение органических веществ в почве в неорганические, тем меньше вероятность проявления неблагоприятного влияния этих загрязнений на окружающую среду и, следовательно, состояние здоровья населения. Самоочищение почвы зависит от степени ее аэрации, поэтому вспахивание и перекапывание почвы ускоряет в ней процессы М.

Вместе с тем необходимо учитывать, что спорообразующие микроорганизмы могут сохраняться в почве продолжительное время, представляя потенциальную опасность для человека даже в тех случаях, когда органические вещества полностью минерализованы.

Процессы естественной М. лежат в основе обеззараживания отходов — биотермических методов (см.).

Библиография: Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, М., 1969; Найштейн С. Я. и др. Актуальные вопросы гигиены почвы, Кишинев, 1975; Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв, под ред. Г. В. Добровольского, М., 1976; Руководство по санитарной охране почвы, под ред. Д. Н. Лоранского, М., 1972.

Р. Э. Кимерал; Ю. П. Пивоваров (гиг.).