4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств
пестицидов в пищевых продуктах,
сельскохозяйственном сырье и
объектах окружающей среды

Сборник методических указаний

Выпуск 2
Часть 4
МУК 4.1.1225 - 1228-03

Москва 2006

1. Сборник подготовлен: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин) при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов). Разработчики методик контроля указаны в конце каждой из них.

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по госсанэпиднормированию при Минздраве России.

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 16 марта 2003 г.

4. Введены впервые.

Содержание

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций метсульфурон-метила в воздухе рабочей
зоны и атмосферном воздухе населенных мест методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии

1. Вводная часть

Настоящие методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе массовой концентрации метсульфурон-метила в диапазонах 0,05 - 0,5 мг/м³ (воздух рабочей зоны); 0,004 - 0,04 мг/м³ (атмосферный воздух).

Метсульфурон-метил - действующее вещество препаратов:

ЛАРЕН СП (600 г/кг), фирма-производитель Дюпон де Немур Интернэшнл С.А., Швейцария; ГРЕНЧ 60 СП (600 г/кг), фирма-производитель Агротрейд ТОО, Болгария; РОМЕТСОЛЬ, СП (600 г/л), РАДЖМЕТСОЛ, СП (200 г/кг), фирма-производитель Лазорик Агро, Россия; Ротам Групп, Индия; МАГНУМ, ВДГ (600 г/кг), фирма-производитель Август, Россия; АЛМАЗИС, ВДГ (600 г/кг), фирма-производитель Алсико-Агропром, Россия.

2-[(6-метил-4-метокси-1,3,5-триазин-2-илкарбамоил) сульфамоил]-бензойная кислота, метиловый эфир (IUPAC).

Эмпирическая формула: C₁₄H₁₅N₅O₆S.

Молекулярная масса: 381,4.

Белое кристаллическое вещество со слабым запахом эфира. Температура плавления 158 °С. Давление паров при 25 °С: 3,3×10^-7 мПа. Растворимость в органических растворителях при 20 °С (г/л): дихлорметан - 121; ацетон - 36; метанол - 7,3; этанол - 2,3; гексан - 0,79; ксилол - 0,58. Растворимость в воде при 25 °С (г/л): 0,55 (pH 5); 2,79 (pH 7); 213 (pH 9).

Константа диссоциации рКа 3,3.

Метсульфурон-метил стабилен на воздухе при температуре до 140 °С, а также в нейтральных и щелочных водных растворах при 25 °С, гидролизуется в кислых растворах.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

Область применения препарата. Метсульфурон-метил - гербицид системного действия, проникающий через корни и листья растений и ингибирующий биосинтез изолейцина и валина. Рекомендуется для применения против однолетних двудольных сорняков на посевах зерновых колосовых культур (пшеница яровая и озимая, ячмень, овес).

Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны - 1,0 мг/м³, в атмосферном воздухе - 0,005 мг/м³.

Погрешность измерений. Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерения

Измерения концентраций метсульфурон-метила выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.

Концентрирование метсульфурон-метила из воздуха осуществляют на бумажные фильтры «синяя лента», экстракцию с фильтра проводят этиловым спиртом.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 1 - 4 нг.

Определению не мешают компоненты препаративной формы, а также пестициды, применяемые при выращивании зерновых колосовых культур.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

3.3. Вспомогательные устройтва

Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С и относительной влажности не более 80 %.

- выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила, подготовку подвижных фаз для ВЭЖХ, приготовление растворов, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 ч, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

7.2. Подготовка подвижных фаз для ВЭЖХ

7.2.1. Подвижная фаза № 1

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ помещают 580 см³ дистиллированной воды, 1 см³ ортофосфорной кислоты, добавляют 420 см³ ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.2.2. Подвижная фаза № 2

7.2.2.1. Приготовление 0,2 %-ного раствора ортофосфорной кислоты. В мерную колбу объемом 1000 см³ помещают 500 см³ дистиллированной воды, 2 см³ ортофосфорной кислоты, перемешивают, доводят до метки дистиллированной водой и еще раз тщательно перемешивают.

7.2.2.2. Приготовление подвижной фазы № 2. В мерную колбу вместимостью 1000 см³ помещают 400 см³ ацетонитрила и 600 см³ 0,2 %-ного раствора ортофосфорной кислоты. Смесь тщательно перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.2.3. Подвижная фаза № 3

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ помещают 550 см³ дистиллированной воды, 1 см³ ортофосфорной кислоты, добавляют 50 см³ метилового спирта и 400 см³ ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.3. Приготовление градуировочных растворов

7.3.1. Исходный раствор метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 1 мг/см³)

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 0,1 г метсульфурон-метила, растворяют в 50 - 70 см³ ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.

Растворы №№ 1 - 8 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного стандартного раствора.

7.3.2. Раствор № 1 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 10 мкг/см³)

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 1 см³ исходного стандартного раствора метсульфурон-метила с концентрацией 1 мг/см³ (п. 7.3.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.

7.3.3. Рабочие растворы № 2 - 8 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 0,05 - 2,0 мкг/см³)

В 6 мерных колб вместимостью 100 см³ помещают по 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 5,0 и 10 см³ стандартного раствора № 1 с концентрацией 10 мкг/см³ (п. 7.3.2), доводят до метки подвижной фазой (п. 7.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы №№ 2 - 1 с концентрацией метсульфурон-метила 0,1, 0,2, 0,3, 0,5 и 1,0 мкг/см³, соответственно. Раствор № 8 с концентрацией 2,0 мкг/см³ готовят аналогично, используя мерную колбу вместимостью 50 см³ и 10 см³ раствора № 1.

Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.

7.4. Отбор проб

7.4.1. Воздух рабочей зоны

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». В течение 15 мин последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 мин с объемным расходом 1 - 5 дм³/мин через бумажный фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации метсульфурон-метила на уровне 0,5 ОБУВ воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 0,75 - 3 дм³ воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °С - 7 дней.

7.4.2. Атмосферный воздух

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест». Воздух со скоростью 5 дм³/мин аспирируют через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации метсульфурон-метила на уровне 0,8 ОБУВ атмосферного воздуха необходимо отобрать 23 - 100 дм³ воздуха.

Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °С - 7 дней.

7.5. Кондиционирование хроматографических колонок

Промывают колонку подвижной фазой (п. 7.2) в течение 30 мин при скорости подачи растворителя 1 см³/мин до установления стабильной базовой линии.

7.6. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации метсульфурон-метила в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 5 растворам для градуировки №№ 2 - 6, №№ 3 - 7 или №№ 4 - 8.

При проведении измерений с детектированием при длине волны 230 нм используют растворы для градуировки №№ 2 - 6 (условия хроматографирования по п. 7.6.1.1.3), №№ 3 - 7 (по п.п. 7.6.1.1.1, 7.6.1.1.2, 7.6.1.2), при длине волны 254 нм - растворы №№ 3 - 7 (условия хроматографирования по п. 7.6.1.1.3), №№ 4 - 8 (по п.п. 7.6.1.1.1, 7.6.1.1.2).

В инжектор хроматографа вводят по 20 мм³ каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.1. Осуществляют не менее 3 параллельных измерений.

7.6.1. Условия хроматографирования

7.6.1.1. Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США)

7.6.1.1.1. Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм

Температура колонки: комнатная

Подвижная фаза № 1: ацетонитрил-вода-ортофосфорная кислота (42:58:0,1, по объему)

Скорость потока элюента: 1 см³/мин

Рабочая длина волны: 230 (или 254) нм

Чувствительность: 0,01 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 230 нм) 0,005 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 254 нм)

Объем вводимой пробы: 20 мм³

Время выхода метсульфурон-метила: 5,8 - 6,0 мин

Линейный диапазон детектирования:

2 - 20 нг (при длине волны 230 нм)

4 - 40 нг (при длине волны 254 нм)

7.6.1.1.2. Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hypersil ODS, зернением 5 мкм.

Условия хроматографирования по п. 7.6.1.1.1.

Время выхода метсульфурон-метила 6,7 - 6,9 мин.

7.6.1.1.3. Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 2,1 мм, содержащая Spherisorb S5 ODS 2, зернением 5 мкм.

Подвижная фаза № 3: ацетонитрил-метанол-вода-ортофосфорная кислота (40:5:50:0,1, по объему)

Скорость потока элюента: 0,4 см³/мин

Чувствительность: 0,02 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 230 нм) 0,01 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 254 нм) Остальные условия хроматографирования те же, что в п. 7.6.1.1.1. Время выхода метсульфурон-метила 5,1 - 5,3 мин.

Линейный диапазон детектирования:

1 - 10 нг (при длине волны 230 нм)

2 - 20 нг (при длине волны 254 нм)

7.6.1.2. Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Waters (США)

7.6.1.2.1. Колонка стальная длиной 20 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Lichrosorb RP-18, зернением 5 мкм

Температура колонки: 25 °С

Подвижная фаза № 2: ацетонитрил - 0,2 %-ная ортофосфорная кислота (40:60, по объему)

Скорость потока элюента: 1 см³/мин

Рабочая длина волны: 230 нм.

Чувствительность: 0,005 ед. абсорбции на шкалу

Объем вводимой пробы: 20 мм³

Время выхода метсульфурон-метила: 7,0 - 7,5 мин

Линейный диапазон детектирования: 2 - 20 нг

Образцы, дающие пики, большие чем рабочий градуировочный раствор с максимальной для используемых условий хроматографирования концентрацией, разбавляют соответствующей подвижной фазой.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1 - 2 стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на 5 % от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.

8. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 см³, заливают 10 см³ этилового спирта, помещают на встряхиватель на 10 мин. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями этилового спирта объемом 10 см³.

Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 5 см³ (воздух рабочей зоны) или 2 см³ (атмосферный воздух) подвижной фазы (п. 7.2) и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.6.1.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь пика.

Перед анализом опытной пробы проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы - экстракта неэкспонированного фильтра.

9. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию метсульфурон-метила в пробе воздуха рабочей зоны (атмосферного воздуха), X, мг/м³, при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:

С - концентрация метсульфурон-метила в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см³;

W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

V₂₀₍₀₎ - объем пробы воздуха, отобранного для анализа, приведенного к стандартным (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С) или нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), дм³.

Т - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), °С;

Р - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

u - расход воздуха при отборе пробы, дм³/мин;

t - длительность отбора пробы, мин.

Примечание. Идентификация и расчет концентрации метсульфурон-метила в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу.

10. Оформление результатов измерений

За результат анализа () принимается среднее арифметическое результатов двух параллельных определений X₁ и Х₂ ( = (X₁ + Х₂)/2), расхождение между которыми не превышает значений норматива оперативного контроля сходимости (d): |X₁ - Х₂| ≤ d.

d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/м³;

d_отн. - норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 10 %).

При превышении норматива оперативного контроля сходимости измерения повторяют. При повторном превышении норматива d выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

Результат количественного анализа представляют в виде:

- результат анализа  (мг/м³), характеристика погрешности δ, %, Р = 0,95 или

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

11. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.

12. Разработчики

Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).

Калинин В.А., Довгилевич А.В., Калинина Т.С., Довгилевич Е.В., Устименко Н.В. (Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, кафедра химических средств защиты растений, Минсельхоза России).