4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ Определение концентраций загрязняющих Сборник методических указаний МУК 4.1.591-96 -
4.1.645-96, Минздрав России 1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Малышева А.Г. (руководитель), Зиновьева Н.П., Суворова Ю.Б., Растянников Е.Г., Топорова И.Н., Евстигнеева М.А., Жаворонкова Н.А. (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН), при участии Кучеренко А.И. (Госкомсанэпиднадзор России). 2. Утверждены и введены в действие Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного врача Российской Федерации Семеновым С.В. 31 октября 1996 года. 3. Введены впервые. СОДЕРЖАНИЕ
Определение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Сборник методических указаний Область примененияМетодические указания по определению концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе предназначены для использования в системе Госсанэпиднадзора России, при проведении аналитического контроля ведомственными лабораториями предприятий, а также научно-исследовательских институтов, работающих в области гигиены окружающей среды. Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля соответствия уровня содержания загрязняющих веществ их гигиеническим нормам - предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочно безопасным уровням воздействия (ОБУВ) - и являются обязательными при осуществлении аналитического контроля атмосферного воздуха. Включенные в сборник методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТов 8.010-90 «Методики выполнения измерений», 17.2.4.02-81 «Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ», 17.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения», Р 1.5-92 (пункты 7.3). Все методики анализа метрологически аттестованы и обеспечивают определение веществ с нижним пределом обнаружения не выше 0,8 ПДК м.р. и суммарной погрешностью, не превышающей 25 %, с отбором пробы воздуха в течение 20 - 30 мин при определении максимальной разовой концентрации или круглосуточном отборе пробы при определении среднесуточной концентрации. В сборнике представлены методики контроля атмосферного воздуха за содержанием нормируемых соединений. Методики основаны на использовании физико-химических методов анализа - фотометрии, потенциометрии, тонкослойной хроматографии с различного вида детектированием, ионной хроматографии, газожидкостной, высокоэффективной жидкостной хроматографии, хромато-масс-спектрометрии. Приведено 55 методик по измерению концентраций 140 загрязняющих веществ на уровне и ниже их гигиенических нормативов в атмосферном воздухе населенных мест. Контролируемые вещества относятся к различным классам соединений: неорганическим веществам, ароматическим углеводородам, спиртам, органическим кислотам, эфирам, альдегидам, азотсодержащим углеводородам, фенолам, меркаптанам. Методические указания одобрены и рекомендованы Комиссией по санитарно-гигиеническому нормированию «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» Госкомсанэпиднадзора России и бюро секции по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды».
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ Методические указания Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания п-хлорфенола в диапазоне концентраций 0,0015 - 0,0300 мг/м3. СlС6H4ОН Мол. масса 128,56 п-Хлорфенол - белое кристаллическое вещество, температура плавления - 43 °С, температура кипения - 217 °С. Хорошо растворим в этиловом спирте, диэтиловом эфире, бензоле. В воде нерастворим. В воздухе находится в виде паров и аэрозоля. п-Хлорфенол обладает общетоксичным и раздражающим действием. ПДКс.с. п-хлорфенола в атмосферном воздухе населенных мест - 0,003 мг/м3, ПДКм.р. - 0,0015 мг/м3. 1. Погрешность измеренийМетодика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±17,6 %, при доверительной вероятности 0,95. 2. Метод измеренийИзмерение концентрации парахлорфенола выполняют методом газожидкостной хроматографии с использованием детектора электронного захвата или постоянной скорости рекомбинации. Концентрирование п-хлорфенола из воздуха осуществляют на активированный уголь. Десорбцию п-хлорфенола с угля проводят бензолом, переводят в п-хлорфениловый эфир и анализируют. Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,0005 мкг. Определению не мешают: гексахлорциклогексан, кельтан, фозалон, антио и рогор. 3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивыПри выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы. 3.1. Средства измерений Хроматограф газовый с детектором электронного захвата или постоянной скорости рекомбинации Аспирационное устройство, модель 822 МРТУ 42-862-64 Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75 Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е Линейка измерительная ГОСТ 17435-72 Лупа измерительная ГОСТ 8309-75 Меры массы, 1 кл. ГОСТ 7328-82 Микрошприц МШ-10 ГОСТ 8043-74 Посуда мерная стеклянная ГОСТ 1770-74Е, 20292-74Е Секундомер 2-го кл. точности ГОСТ 5072-79 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С ГОСТ 215-73Е 3.2. Вспомогательные устройства Аквадистиллятор ТУ 61-1-721-79 Баня водяная ТУ 64-1-2850-76 Вакуумный компрессор марки ВН-461М Воронка делительная ГОСТ 10054-75 Редуктор кислородный ТУ 26-05-235-70 Ротационный испаритель ИР-1 МРТ 42-2589-66 Сорбционные стеклянные трубки длиной 6 см и внутренним диаметром 0,4 см Хроматографическая колонка стеклянная длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм Холодильник обратный 3.3. Материалы Азот сжатый ГОСТ 9293-74 Стекловата 3.4. Реактивы Ацетон, ч.д.а. ГОСТ 2603-79 Бензол, х.ч. ГОСТ 5955-81 Дистиллированная вода ГОСТ 6709-77 Гексан, х.ч. ТУ 6-09-4521-77 Диметилсульфат Натрия сульфат, безводный, ч.д.а. ГОСТ 4166-76 Натрия хлорид, ч.д.а. ГОСТ 4233-77 SE-30, 5 % на хроматоне N-Super, фр. 0,16 - 0,20 мм (готовая насадка для газовой хроматографии, производство Чехия) Спирт метиловый, х.ч. ГОСТ 6995-77 Спирт этиловый, х.ч. ТУ 6-09-1710-77 Уголь активированный, марки ОУ-А п-Хлорфенол, ч. ТУ 6-09-1788-77 4. Требования безопасности4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88. 4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатацию прибора. 5. Требования к квалификации операторовК выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе. 6. Условия измеренийПри выполнении измерений соблюдают следующие условия: - процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в стандартных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 10) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %; - выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору. 7. Подготовка к выполнению измеренийПеред выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб. 7.1. Приготовление растворов Исходный раствор п-хлорфенола для градуировки (с = 0,5 мг/см3). 50 мг п-хлорфенола вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц в холодильнике. Рабочий раствор п-хлорфенола для градуировки (с = 0,005 мг/см3). 1,0 см3 исходного раствора вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц в холодильнике. Натрия хлорид, насыщенный раствор. 30 г натрия хлорида вносят в химический стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 70 см3 дистиллированной воды. Диметилсульфат, 5 % раствор в абсолютном метиловом спирте. 3,8 см3 диметилсульфата растворяют в 100 см3 абсолютного метилового спирта. 7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном, высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 2000 см3/ч при температуре 240 °С в течение 16 - 20 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе. Сорбционные трубки заполняют 100 - 200 мг активированного угля. Сорбент фиксируют в трубке с двух сторон стекловатой, закрывают заглушками и хранят в закрытых склянках не более 1 месяца. 7.3. Установление гравировочной характеристики Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах п-хлорфенола. Она выражает зависимость высоты пика на хроматограмме (мм2) от массы п-хлорфенола (мкг) и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти градуировочных растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 25 см3. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем этиловым спиртом до метки и тщательно перемешивают. Таблица 1 Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации п-хлорфенола
5 см3 градуировочного раствора помещают в колбу ротационного испарителя и выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 3,0 см3 5 % раствора диметилсульфата в абсолютном метиловом спирте, прибавляют 1,0 г безводного сульфата натрия. Присоединяют к колбе обратный холодильник и помещают ее на 10 мин в водяную баню при температуре 55 °С. После окончания реакции метилирования содержимое колбы охлаждают, прибавляют 3,0 см3 насыщенного водного раствора хлористого натрия, 1,0 см3 гексана несколько раз энергично встряхивают и после разделения слоев отбирают для анализа органическую фазу. В испаритель хроматографа вводят 5 мм3 органической фазы и анализируют в следующих условиях: температура термостата колонки 80 °С температура испарителя 150 °С температура детектора 150 °С расход газа-носителя (азота) 2 дм3/ч чувствительность шкалы электрометра 1 · 10-11 А скорость движения диаграммной ленты 10 мм/мин время удерживания п-хлорметилфенилового эфира 1 мин 30 сек время удерживания гексана 10 сек На хроматограмме измеряют высоту пиков п-хлорметилфенилового эфира и по средним значениям из 5-ти серий устанавливают градуировочную характеристику. Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов. 7.4. Отбор проб Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 1,0 дм3/мин аспирируют через 2-е параллельно соединенные сорбционные трубки, в течение 30 мин. После отбора пробы концы трубки закрывают заглушками. Срок хранения отобранных проб - не более 3 дней. 8. Выполнение измеренийАктивированный уголь из сорбционных трубок высыпают в химический стакан вместимостью 50 см3, добавляют 10 - 15 см3 бензола и в течение часа экстрагируют п-хлорфенол. Экстракт количественно переносят в колбу ротационного испарителя и далее проводят анализ в условиях, указанных в разделе 7.3. На хроматограмме измеряют высоту пика и по градуировочной характеристике определяют массу п-хлорфенола в пробе. 9. Вычисление результатов измеренийКонцентрацию п-хлорфенола в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
m - масса п-хлорфенола в пробе, найденная по градуировочной характеристике, мкг; V1 - общий объем экстракта, см3; V2 - объем пробы, введенной в хроматограф, см3; V0 - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
Vt - объем воздуха, отобранный для анализа, дм3; Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.; t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С. Методические указания разработаны Тарасовым В.В., Ахуповым Н.Ш. (НИИСГПЗ МЗ Узбекистан, г. Ташкент). |