Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций метобромурона
в воздухе рабочей зоны, атмосферном
воздухе населенных мест и смывах
с кожных покровов операторов
методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.3339-16

Москва 2016

1. Разработаны ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (Т.В. Юдина, Н.Е. Федорова, Ж.А. Чистова).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 17 декабря 2015 г. № 2).

3. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 26 февраля 2016 г.

4. Введены впервые.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций метобромурона
в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе
населенных мест и смывах с кожных покровов
операторов методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии

Свидетельство об аттестации № РОСС RU.0001.310430/0232.10.06.15.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест и смывах с кожных покровов операторов массовой концентрации метобромурона в диапазонах 0,05 - 2,0 мг/м³; 0,001 - 0,04 мг/м³ и 0,1 - 4,0 мкг/смыв соответственно.

Методические указания носят рекомендательный характер.

Метобромурон

3-(4-бромфенил)-1-метокси-1-метилмочевина (IUPAC)

Эмпирическая формула: C₉H₁₁BrN₂O₂.

Молекулярная масса 259,1.

Химически чистое вещество представляет собой бесцветные кристаллы. Температура плавления: 95,5 - 96 °С. Давление паров - менее 0,40 МПа (20 °С). Коэффициент распределения в системе н-октанол-вода K_OW lgP = 2,41 (pH 7, 20 °C). Растворимость в воде (мг/дм³, 20 °С): 330. Растворимость в органических растворителях (г/дм³, 20 °С): ацетон - 500, дихлорметан - 550, метанол - 240, толуол - 100, октанол - 70, хлороформ - 62,5, гексан - 2,6. Стабилен в нейтральной среде, разбавленных кислотах и щелочах. Вещество подвержено гидролизу в сильных кислотах и щелочах. DT₅₀ (20 °С): 150 дней (pH 1), > 200 дней (pH 9), 83 дня (pH 13).

Агрегатное состояние в воздушной среде - аэрозоль и пары.

Краткая токсикологическая характеристика. Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс - 2603 мг/кг, острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс - более 3000 мг/кг, острая ингаляционная токсичность (LD₅₀) для крыс - более 1,1 мг/дм³ (4 часа).

Область применения. Метобромурон - селективный гербицид химического класса мочевины, используется для контроля широколистных сорняков и травы на сое, картофеле, томатах и др.

1. Метрологические характеристики

При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности Р = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице для соответствующих диапазонов концентраций.

Таблица

Значения характеристики погрешности, нормативов
оперативного контроля точности, повторяемости, воспроизводимости

2. Метод измерений

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

Концентрирование вещества из воздушной среды осуществляют на пробоотборные трубки, заполненные полимерным сорбентом. Экстракцию с фильтров и трубок выполняют ацетонитрилом. Смыв с кожных покровов проводят этанолом.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,5 нг. Средняя полнота извлечения с трубок - 97 %; с поверхности кожи - 90,4 %.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующих дополнительной очистки растворителей.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Примечание. Допускается использование вспомогательных средств измерений, устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на жидкостный хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и ГН 2.2.5.2308-07. Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004-90.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе, освоивших данную методику и подтвердивших экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 12.

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

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

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка ацетонитрила (при необходимости), подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ, кондиционирование хроматографической колонки, приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров и салфеток для отбора проб, отбор проб.

7.1. Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора (на 1 дм³ ацетонитрила (20 ± 0,1) г пентоксида фосфора) не менее 1 ч, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия (на 1 дм³ ацетонитрила (10 ± 0,1) г карбоната катая).

7.2. Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ помещают 400 см³ ацетонитрила, добавляют 600 см³ бидистиллированной воды, перемешивают, фильтруют через мембранный фильтр и дегазируют.

Подвижную фазу хранят в темном месте (в емкости из темного стекла) не более 14 дней.

7.3. Кондиционирование хроматографической колонки для ВЭЖХ

Промывают колонку подвижной фазой (приготовленной по п. 7.2) при скорости подачи растворителя 0,8 см³/мин до установления стабильной базовой линии.

7.4. Приготовление градуировочных растворов

7.4.1. Исходный раствор метобромурона для градуировки (концентрация 100 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 0,0100 г метобромурона растворяют в 50 - 60 см³ ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение месяца.

Растворы № 1 - 7 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.

7.4.2. Раствор № 1 метобромурона для градуировки и внесения (концентрация 10 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 10 см³ исходного раствора с концентрацией метобромурона 100 мкг/см³ (п. 7.4.1), разбавляют ацетонитрилом до метки.

Градуировочный раствор № 1 хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение месяца.

Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено», а также контроле качества результатов методом «добавок».

7.4.3. Рабочие растворы № 2 - 7 метобромурона для градуировки (концентрация 0,025 - 1,0 мкг/см³). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают по 10,0; 5,0; 2,0 и 1,0 см³ градуировочного раствора № 1 с концентрацией 10 мкг/см³ (п. 7.4.2), доводят до метки смесью растворителей, приготовленной по п. 7.2, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 - 5 с концентрацией метобромурона 1,0; 0,5; 0,2 и 0,1 мкг/см³ соответственно.

В две мерные колбы вместимостью 50 см³ помещают по 10,0 и 5,0 см³ градуировочного раствора № 3 с концентрацией 0,25 мкг/см³, доводят до метки смесью растворителей, приготовленной по п. 7.2, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 6 - 7 с концентрацией метобромурона 0,05 и 0,025 мкг/см³ соответственно.

Рабочие растворы хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение 20 дней.

7.5. Установление градуировочной характеристики,
условия хроматографирования

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мЕА⋅с) от концентрации метобромурона в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 6 растворам для градуировки № 2 - 7, приготовленным по п. 7.4.3.

В инжектор хроматографа вводят по 20 мм³ каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования, указанных ниже. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков метобромурона, на основании которых строят градуировочную зависимость.

Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах.

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым (диодно-матричным) детектором с переменной длиной волны.

Хроматографическая колонка стальная длиной 150 мм, внутренним диаметром 4,6 мм, заполненная обращенно-фазным сорбентом с привитыми монофункциональными полярными группами С18, зернением 5 мкм.

Рабочая длина волны: 254 нм.

Температура колонки: 25 °С.

Скорость потока элюента: 0,8 см³/мин.

Объем вводимой пробы: 20 мм³.

Подвижная фаза: ацетонитрил-вода (40:60, по объему).

Линейный диапазон детектирования: 0,5 - 20 нг.

7.6. Подготовка салфеток для проведения смыва

7.6.1. Приготовление раствора натрия углекислого с массовой долей 5 % (5 %-й раствор).

Навеску (25 ± 0,1) г натрия углекислого помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³ растворяют в деионизированной воде, доводят водой до метки, перемешивают.

7.6.2. Подготовка салфеток для проведения смыва

Вырезают салфетки (лоскуты) из белой бязи размером 10×10 см, затем их последовательно обрабатывают 5 %-м раствором углекислого натрия (при кипячении), водой до нейтральной реакции промывных вод, 2-кратно промывают этиловым спиртом, сушат на воздухе при комнатной температуре. До использования салфетки хранят в герметично закрытой стеклянной таре.

8. Отбор и условия хранения проб

8.2. Воздух рабочей зоны

Отбор проб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и Р 2.2.2006-05 (прилож. 9, обязательное) «Общие методические требования к организации и проведению контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны», п. 2 «Контроль соответствия максимальным ПДК».

Воздух с объемным расходом 1 - 2 дм³/мин аспирируют через пробоотборную трубку.

Для измерения концентрации вещества на уровне предела обнаружения (0,1 мг/м³) необходимо отобрать 10 дм³ воздуха.

8.2. Атмосферный воздух

Отбор проб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ».

Воздух с объемным расходом 2 дм³/мин аспирируют через пробоотборную трубку.

Для измерения концентрации метобромурона на уровне предела обнаружения (0,001 мг/м³) необходимо отобрать 50 дм³ воздуха.

Экспонированные трубки, герметизированные заглушками, помещают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения отобранных проб при комнатной температуре - 7 дней, в холодильнике (4 - 6 °С) - 14 дней.

Для длительного хранения пробы помещают в морозильную камеру при температуре (-18 ± 2) °С.

8.3. Условия проведения смыва

Смывы проводят в конце работы или после выполнения отдельных операций с открытых и закрытых спецодеждой или другими СИЗ участков тела (лоб, лицо, шея, грудь, предплечье, голень, кисти рук, включая межпальцевые промежутки).

До работы выбирают участок кожи, обрабатывают его для удаления загрязнений, фиксируют площадь (не менее 200 см²). При необходимости отбирают фоновые смывы.

Смыв выполняют способом обмыва фиксированного участка кожи этиловым спиртом, помещая 20 см³ в стеклянную емкость с металлической крышкой. Тканевой салфеткой, смоченной растворителем, с помощью пинцета (индивидуально) обмывают этот участок сверху вниз. Операцию повторяют дважды.

Срок хранения отобранных проб смывов, помешенных в герметично закрытые емкости, в холодильнике (4 - 6 °С) - 14 дней.

Для длительного хранения пробы помещают в морозильную камеру при температуре (-18 ± 2) °С.

9. Выполнение измерений

9.1. Воздушная среда

Содержимое сорбционной трубки (сорбент и стекловату) переносят в пробирку вместимостью 10 см³, заливают 5 см³ ацетонитрила, помещают на ультразвуковую баню на 15 мин.

При анализе проб воздуха рабочей зоны растворитель декантируют в мерный цилиндр с пришлифованной пробкой вместимостью 25 см³, сорбент промывают новой порцией ацетонитрила объемом 5 см³, выдерживая на ультразвуковой бане 15 мин. Растворитель декантируют в мерный цилиндр, объединяя с первой порцией экстракта. Объем в цилиндре доводят до 20 см³ дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют через мембранный фильтр и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.

При анализе проб атмосферного воздуха объединенный экстракт переносят (через воронку) в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха.

Остаток растворяют в 2 см³ смеси ацетонитрил-вода (40:60, по объему), тщательно перемешивают, фильтруют через мембранный фильтр и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.

9.2. Смывы с кожных покровов

Пробу смыва сливают (через воронку) в колбу для упаривания, с помощью пинцета извлекают салфетку, помещают в конусную химическую воронку, установленную в муфту колбы для упаривания, тщательно отжимают и промывают этиловым спиртом дважды порциями по 10 см³, предварительно ополаскивая растворителем емкость, в которой находилась проба.

Объединенный раствор упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Остаток растворяют в 4 см³ смеси ацетонитрил-вода (подготовленной по п. 7.2) и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.

Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика метобромурона, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию метобромурона в хроматографируемом растворе.

Образцы, дающие пики большие чем градуировочный раствор с концентрацией 1,0 мкг/см³, разбавляют смесью ацетонитрил-вода в объемном соотношении 60:40 (не более чем в 50 раз).

10. Обработка результатов анализа

10.1. Воздушная среда

Концентрацию вещества в пробе воздуха (X), мг/м³, рассчитывают по формуле:

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

W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

V_t - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С) при исследовании проб воздуха рабочей зоны и нормальным условиям - при исследовании проб атмосферного воздуха (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), дм³:

Т - температура воздуха при отборе проб (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 (при объединении 2 экспонированных трубок параллельного отбора проб, время отбора удваивается);

R - коэффициент, равный 0,386 для воздуха рабочей зоны, 0,357 для атмосферного воздуха.

10.2. Смывы с кожных покровов

Концентрацию вещества в пробе смыва X, мкг/смыв, рассчитывают по формуле:

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

W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³.

Примечание. Идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

11. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде:

- результат анализа  в мг/м³ или мкг/смыв (с указанием площади смыва в см²), характеристика погрешности δ, % (табл.), Р = 0,95 или

 - среднее арифметическое результатов определений, мг/м³ (мкг/смыв);

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/м³ (мкг/смыв):

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности по диапазону концентраций, таблица), %.

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

Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание метобромурона в пробе воздуха рабочей зоны - менее 0,05 мг/м³; атмосферного воздуха - менее 0,001 мг/м³, в пробе смыва - менее 0,1 мкг/смыв»*.

________

* 0,05 мг/м³, 0,001 мг/м³, 0,1 мкг/смыв - пределы обнаружения при отборе 10 дм³ воздуха рабочей зоны; 50 дм³ атмосферного воздуха, в пробе смыва (фиксированная площадь смыва, 200 см³) соответственно.

12. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6)-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

12.1. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее двух образцов растворов для градуировки, содержание метобромурона в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,025 до 1,0 мкг/см³.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

X - концентрация метобромурона в растворе при контрольном измерении, мкг/см³;

С - известная концентрация градуировочного раствора метобромурона, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см³;

В - норматив контроля погрешности градуировочной характеристики, % (равен 10 % при Р = 0,95).

Если величина расхождения (А) превышает 10 %, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других градуировочных растворов метобромурона, предусмотренных МВИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.5.

Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.

12.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.

Образцами для контроля являются реальные пробы воздушной среды и смывов с кожных покровов. Объем отобранных для контроля процедуры выполнения анализа проб воздуха и смывов с кожи должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике, фиксированная площадь смыва должна быть увеличена в 2 раза. После отбора проб экстракт с фильтра, а также пробу смыва делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики, и получают результат анализа исходной рабочей пробы - X. Во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (С_д) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой - Xʹ. Результаты анализа исходной рабочей пробы (X) и рабочей пробы с добавкой (Xʹ) получают в условиях повторяемости (один аналитик, использование одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.).

Величина добавки С_д должна удовлетворять условию:

 - характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой соответственно), мг/м³, мкг/смыв

при этом:

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг, мкг/смыв:

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица), %.

Результат контроля процедуры К_к рассчитывают по формуле:

, С_д - среднее значение массовой концентрации анализируемого компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно (мг/м³, мкг/смыв).

Норматив оперативного контроля точности К рассчитывают по формуле (таблица):

Проводят сопоставление результата контроля процедуры (К_к) с нормативом контроля (К).

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (1) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), не должно превышать предела воспроизводимости (R):

R = 0,22⋅ (воздух рабочей зоны);

R = 0,25⋅ (атмосферный воздух);

R = 0,18⋅ (смывы).

 = ½(X₁ + Х₂), где X₁, Х₂ - результаты измерений в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), мг/м³, мкг/смыв.

R - предел воспроизводимости (таблица), мг/м³, мкг/смыв.

Если выполняется условие (2), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.

При превышении норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют, при повторном превышении указанного норматива выясняют причины и по возможности их устраняют.

СОДЕРЖАНИЕ