2011 год объявлен Организацией Объединенных Наций Международным годом химии, в рамках которого широко отмечаются достижения в области химии и ее заслуги в обеспечении благосостояния человечества. В повседневной жизни влияние химических измерений велико, и их положительная роль огромна, хотя нередко это остается незамеченным. В целом, метрология играет важную, но в значительной мере скрытую роль в современном обществе. Предложенная тема Всемирного дня метрологии “Химические измерения – для нашей жизни, нашего будущего” является признанием важного значения измерений в этой области. В 2011 году в рамках Международного года химии отмечается 100-летие присуждения Марии Склодовской-Кюри Нобелевской премии по химии за открытие элементов радия и полония. На нашем сайте (bipm.org) имеются фотографии, сделанные в МБМВ в 1904 году, запечатлевшие Марию Кюри, ее мужа Пьера Кюри и дочь Ирен вместе с Шарлем-Эдуардом Гийомом, в то время заместителем директора, ставшим впоследствии директором МБМВ. В этой четверке уже тогда были Нобелевские лауреаты, а позднее все станут ими (а Мария Кюри – дважды лауреатом). В МБМВ хранился первоначальный эталон радия, подготовленный Марией Кюри, который использовался при проведении самых первых сличений по активности в области ионизирующих излучений. Сегодня, несмотря на то, что первоначальный эталон радия уже не существует, МБМВ является хранителем международных опорных эталонов для ионизирующих излучений как для дозиметрии, так и для измерений активности.

В современной международной экономике между странами происходит постоянный обмен товарами и информацией, а международные путешествия и перевозка животных и сельскохозяйственных продуктов через границы стали обычным делом. Эта тенденция, являющаяся неотъемлемой частью современного экономического процветания, будет сохраняться. Наше благополучие во многом зависит от решения таких вопросов, связанных с качеством жизни, как охрана здоровья, качество окружающей природной среды и продуктов питания. Решающее значение в обеспечении соответствия техническим условиям товаров и услуг, справедливости в торговле и поддержании высокого уровня качества жизни имеет наличие хорошо развитой международной инфраструктуры измерений и эталонов. Сегодня, как никогда, справедливо утверждение, что “невозможно контролировать то, что нельзя измерить”. Аттестованные стандартные образцы, эталоны и результаты опорных измерений в области химии позволяют установить реперы, к которым аналитические лаборатории могут привязывать результаты своих измерений. Прослеживаемость результатов измерений к международно принятым и установленным опорным значениям (реперам) совместно с установленными неопределенностями результатов измерений, как описано в Международном документе ISO/IEC 17025, формируют основу для сличений и признания результатов на международном уровне.

Главное внимание в деятельности международного метрологического сообщества и национальных метрологических институтов уделяется удовлетворению потребности в надежных и воспроизводимых результатах химических измерений и стандартных образцах. С начала 1900-х годов разработка стандартных образцов химических свойств является одной из задач известных метрологических национальных институтов. Расширению этой деятельности способствовало образование Консультативного комитета МБМВ по количеству вещества: метрология в химии (CCQM) с его обширной программой сличений результатов химических измерений. Подобные сличения помогают в решении проблем, связанных, например, с измерением содержания холестерина и глюкозы; незаконными медицинскими препаратами; высоким риском заражения пищевых продуктов; вредными выбросами в окружающую среду и качеством воздуха.

В вопросе более полного понимания климатических изменений особое внимание уделяется необходимости долгосрочных, надежных и воспроизводимых измерений, эта необходимость поддерживается заинтересованными межправительственными и международными организациями, такими как Всемирная метеорологическая организация (WMO), Межправительственная комиссия экспертов по изменению климата (IPCC) и агентства ООН. И вполне естественно, что в области мониторинга климатических изменений непременным условием является надежность измерений, которые необходимы для долгосрочных наблюдений за парниковыми газами, моделирования изменений климата и радиации, а также для мониторинга эффективности принимаемых мер. Одним из результатов проделанной международной работы является уменьшение неопределенности измерений озонового слоя поверхности Земли. Хорошо известно о негативном воздействии повышенной концентрации озонового слоя, приводящем, в частности, к преждевременной смерти людей в результате респираторных заболеваний и наносящем вред сельскохозяйственным культурам. Кроме этого, проведенная оценка общего повышения радиационного воздействия тропосферного озона со времени появления промышленности до 2005 года (IPCC AR4) показала, что тропосферный озон действует в качестве парникового газа. Беспокойство по поводу этих воздействий, а также необходимость их контролирования являются мощным импульсом для получения точных измерений во время долгосрочных наблюдений.

Роль химических измерений в обеспечении здорового питания подтверждена в нормативных документах и поддержана разработанными международными программами по измерениям. Для исследований широкого круга вопросов, связанных с пищевыми продуктами, включая анализ продуктов, пищевых добавок, витаминов и риска присутствия токсичных элементов, необходимы стандартные образцы и соответствующие методы. Наличие токсичных элементов в продуктах питания может быть следствием преднамеренного использования запрещенных веществ, неправильного применения регламентированных средств защиты растений или ветеринарных препаратов, или неумышленного загрязнения в процессе производства. Регламентные измерения веществ в продуктах питания требуют высококачественных химических измерений с установленной неопределенностью для обеспечения результатов, которые соответствовали бы критериям качества.

Во всем мире растет озабоченность, связанная с вопросами безопасности воды, применяемыми регламентами, обеспечивающими надлежащее качество поверхностных, подземных и прибрежных вод. Работа по сличениям, начатая в Европе и вышедшая благодаря деятельности CCQM на международный уровень, дала положительные результаты в обеспечении устойчивой прослеживаемости и развитии системы распространения, что позволяет получать сравнимые результаты измерений при мониторинге воды. В приоритетный перечень веществ, составляющий основу при оценке качества воды, входят неорганические аналиты (никель, кадмий, свинец, ртуть), исследования которых проводятся для обеспечения надежности результатов измерений при предельных значениях для этих веществ.

Существует общая тенденция повышения эффективности использования ископаемых видов топлива с одновременным снижением вредного воздействия на окружающую среду, что представляет одну из проблем утилизации отходов. Наиболее важным в решении этих вопросов является проведение точных химических измерений. Раньше главное внимание уделялось измерению содержания серы в топливе и системах сгорания, но сейчас интерес регулирующих органов направлен на выбросы ртути, поскольку это связано с потенциальным риском для здоровья человека. Измерения содержания углерода также становятся все более важными по мере того, как коммерческие системы включаются в борьбу с распространением негативных воздействий выбросов двуокиси углерода в атмосферу.

Поскольку запас невозобновляемых видов энергии ограничен, растет интерес к использованию возобновляемых источников, с которыми связаны новые задачи. Биотопливо, например, гораздо более разнообразно по составу, чем ископаемое топливо, которое оно вытесняет, и требуется создание новых эталонов и стандартных образцов для поддержания как контроля качества, так и торговли.

Надежность измерений в области здравоохранения необходима для терапии и диагностики. Согласно последним нормативным требованиям по диагностике прослеживаемость значений, заданных для калибраторов и (или) материалов для контроля, должна обеспечиваться наличием эталонных методик измерений и (или) доступностью стандартных образцов более высокого порядка. Это привело к созданию базы данных более высокого уровня стандартных образцов, методик и услуг под эгидой Объединенного комитета по прослеживаемости в лабораторной медицине (JCTLM), поддерживаемой МБМВ, Международной федерацией клинической химии и лабораторной медицины (IFCC) и Международной кооперацией по аккредитации лабораторий (ILAC). База данных – уникальный ресурс, предоставляющий стандартные образцы более высокого уровня точности, методы и измерительные услуги для лабораторной медицины и, таким образом, поддерживающий промышленность для проведения in vitro диагностики, помогающий регулирующим органам и тем, чья деятельность связана с лабораторной медициной. Способствуя применению единых требований на национальном и региональном уровнях в отношении прослеживаемости, база данных помогает избежать возможных технических барьеров в торговле.

Таким образом, надежные измерения в области химии и впредь будут востребованы при решении таких глобальных проблем, как чистый воздух, безопасность воды, экологически рациональная энергетика, здоровые продукты питания, современные материалы и заслуживающая доверия медицина.

Прослеживаемость таких измерений к СИ есть и будет краеугольным камнем их надежности как для современного общества, так и для будущего, и тем самым химические измерения продолжат вносить свой вклад в процветание и благополучие человечества.

Профессор М. Кюне,
Директор МБМВ