Государственная система санитарно-эпидемиологического 4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ Определение концентраций загрязняющих Сборник методических указаний 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 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», 17.0.0.02-79 «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 ПДКм.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 по Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания терефталевой кислоты в диапазоне концентраций 0,005 - 0,100 мг/м3.
Терефталевая кислота - белый сыпучий порошок, возгоняется не плавясь при 300 °C, растворяется в спиртах, серном эфире, гексане, диметилформамиде, N-метилпирролидоне, трудно растворима в воде (6 мг/дм3). В воздухе находится в виде аэрозоля. Терефталевая кислота влияет на центральную нервную систему, слизистую оболочку глаз, органы дыхания. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных мест - 0,01 мг/м3. 1. Погрешность измеренийМетодика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±14,3 %, при доверительной вероятности 0,95. 2. Метод измеренийИзмерение концентрации терефталевой кислоты выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование из воздуха осуществляют на фильтр с последующим переведением в диэтилтерефталат. Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 2,5 мкг. Определению не мешают: метилформиат, ацетальдегид, формальдегид, толуол, ксилолы, уксусная, муравьиная кислоты, диметиловый эфир, метилбензоат, диметилтерефталат, диметилизофталат, диметилортофталат. 3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивыПри выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы. 3.1. Средства измерений
3.2. Вспомогательные устройства
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
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 эксплуатации прибора 5. Требования к квалификаций 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 нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 10) °C, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %; • выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору. 7. Подготовка к выполнению измеренийПеред выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб. 7.1. Приготовление растворов Исходный раствор терефталевой кислоты для градуировки (с = 1 мг/см3). 50 мг терефталевой кислоты вносят в колбу вместимостью 50 см3, доводят объем до метки метанолом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 месяца. Рабочий раствор терефталевой кислоты для градуировки (с = 0,05 мг/см3). 5,0 см3 исходного раствора вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки метиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 месяца. 40 % раствор гидроксида калия. 40 г КОН растворяют в 60 см3 дистиллированной воды. Срок хранения - неограничен. Исходный раствор внутреннего стандарта дипропилового эфира адипиновой кислоты в метаноле (с = 10 мг/см3). 250 мг дипропиладипината вносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят до метки метанолом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 месяца. Рабочий раствор внутреннего стандарта (с = 0,1 мг/см3). 1,0 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем до метки метанолом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 месяца. Нитрозоэтилмочевина синтезированная. В колбу вместимостью от 2,0 до 3,0 дм3 помещают 121,5 г этиламина солянокислого (189 г бромистоводородного), 300 г мочевины и 400 см3 дистиллированной воды. Смесь кипятят 3 ч с обратным холодильником. Затем колбу охлаждают и добавляют 101,4 г натрия азотистокислого, 600 г льда (из дистиллированной воды). Снаружи с помощью смеси льда, и соли охлаждают до -10 °C. К содержимому колбы очень осторожно (по каплям) приливают 60 см3 концентрированной серной кислоты, следя за тем, чтобы температура не превышала +5 °C. Полученную нитрозоэтилмочевину отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают ледяной водой. Сушат в эксикаторе 1 сутки. Сохраняют в холодильнике при температуре не выше +5 °C в колбе со стеклянной пробкой. Диазоэтан синтезированный. В колбу вместимостью от 50 до 100 см3 вносят 5 см3 40 %-ного водного раствора гидроксида калия и 10 см3 диэтилового эфира. Колбу помещают в емкость со льдом и вносят в нее 1,0 г нитрозоэтилмочевины (рис. 1). Выделяющийся газообразный диазоэтан поступает в приемник с 50 см3 перегнанного диэтилового эфира. Используют свежеприготовленным. 7.2. Подготовка хроматографической колонки Насадка для хроматографической колонки состоит из 15 % СКТВ-1, нанесенного на хроматон N-AW. Для этого в фарфоровой чашке взвешивают 1,5 г СКТВ-1 и растворяют в 50 см3 хлороформа. В полученный раствор вносят 10,0 г хроматона N-AW. При непрерывном помешивании содержимого чашки выпаривают растворитель на водяной бане до сыпучего состояния сорбента. Перед заполнением хроматографической насадкой колонку промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, этанолом и высушивают в токе инертного газа. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Кондиционирование проводят при постоянном повышении температуры от 100 до 250 °C со скоростью 1 °C/мин, без подключения колонки к детектору. После 4-часовой выдержки при температуре 250 °C колонку охлаждают, подключают к детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме, При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе. 7.3. Установление градуировочной характеристики Градуировочную характеристику устанавливают по 5-ти сериям градуировочных растворов, каждая из которых состоит из 6-ти растворов. Для этого в стеклянный бюкс вместимостью 50 см3 помещают пористый фильтр АФА-ВП-10 (20), с нанесенным рабочим раствором терефталевой кислоты, и добавляют метиловый спирт согласно табл. 1. Таблица 1 Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации терефталевой кислоты
Через 2 мин (не более) фильтр извлекают из жидкости пинцетом, отжимают и удаляют из бюкса. К оставшемуся раствору приливают раствор диазоэтана в диэтиловом эфире до светлоапельсинового окрашивания пробы. После обесцвечивания пробы в бюкс вносят 0,2 см3 (0,02 мг) рабочего раствора внутреннего стандарта. Пробу максимально упаривают в токе воздуха без нагревания в вытяжном шкафу. В испаритель хроматографа вводят 1 - 3 мм3 пробы. Анализ проводят при следующих условиях:
На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков терефталевой кислоты и внутреннего стандарта (дипропиладипината), Градуировочный коэффициент вычисляют по формуле: где mдпа, mтфк - массы внутреннего стандарта и терефталевой кислоты, введенные в градуировочную смесь, мг; Sдпа, Sтфк - площади пиков внутреннего стандарта и терефталевой кислоты, введенных в градуировочную смесь, мм2. Проверку градуировочного коэффициента проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов. 7.4. Отбор проб Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86 на фильтр со скоростью 20 дм3/мин в течение 25 мин. Срок хранения пробы - 1 месяц. 8. Выполнение измеренийПосле отбора пробы воздуха фильтр помещают в бюкс вместимостью 50 см3 и приливают 5,0 см3 метанола. Далее обработка пробы и анализ в соответствии с п. 7.3. 9. Вычисление результатов измеренийКонцентрацию терефталевой кислоты в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле: где K - градуировочный коэффициент; V0 - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3; где Vt - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, дм3. Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.; t - температура воздуха в местах отбора проб, °C; Методические указания разработаны В.Ф. Федониной, В.А. Щегловой, В.И. Романовой, Р.Д. Дубовенко (ВНИПИ мономеров, г. Тула). Рис. 1. Установка для получения диазоэтана. 1 - реакционная колба вместимостью 50 - 100 см3, 2 - емкость со льдом, 3 - приемник. |