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 пропилбензола, этилтолуолов, псевдокумола и нафталина в диапазоне концентраций: 0,015 - 0,30 мг/м3 для н-пропилбензола, этилтолуолов и псевдокумола и 0,0024 - 0,030 мг/м3 для нафталина. Физико-химические свойства определяемых веществ:
н-Пропилбензол, этилтолуолы, псевдокумол и нафталин вызывают поражение нервной системы, желудочно-кишечного тракта и изменения в крови. Класс опасности псевдокумола - 2, нафталина - 4. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест псевдокумола - 0,040 мг/м3, нафталина - 0,003 мг/м3. ОБУВ н-пропилбензола - 0,020 мг/м3, этилтолуола - 0,030 мг/м3. 1. Погрешность измеренийМетодика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±24 %, при доверительной вероятности 0,95. 2. Метод измеренийИзмерение концентрации о-, м-, п-этилтолуолов (суммарно), н-пропилбензола, псевдокумола и нафталина выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование веществ из воздуха осуществляют в жидкую поглотительную среду. Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,1 мкг. Определению не мешают: карбоновые кислоты, спирты. 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 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 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, рекомендованных 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 Калия гидроксид 40 % и 50 % растворы. 40 и 50 г калия гидроксида растворяют в 100 см3 дистиллированной воды. Кислота уксусная 65 %. 62 см3 уксусной кислоты добавляют к 35 см3 дистиллированной воды. Исходные растворы пропилбензола, м-этилтолуола, псевдокумола и нафталина для градуировки (с = 0,1 мг/см3). 25,0 мг н-пропилбензола, м-этилтолуола, псевдокумола и нафталина вносят в мерные колбы вместимостью 250 см3 растворяют в 150 - 200 см3 65 %-ной уксусной кислоты. После полного растворения доводят объем раствора в колбах до метки. Полученные растворы при хранении в темном, прохладном месте устойчивы в течение одного месяца. Рабочий стандартный раствор пропилбензола, м-этилтолуола, псевдокумола и нафталина для градуировки (с = 0,01 мг/см3). 10 см3 исходного раствора вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем до метки 65 % уксусной кислотой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц в темном прохладном месте. 7.2. Подготовка хроматографической колонки Хроматографическую колонку перед заполнением насадкой промывают горячей водой, дистиллированной водой и высушивают в токе газа-носителя. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе азота с расходом 20 см3/мин при температуре 50 °C в течение 30 мин, затем при температуре 100 °C (подъем 1 °C/мин) в течение 60 мин. Далее температуру термостата колонок устанавливают 200 °C (подъем 1 °C/мин) и выдерживают 240 мин. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе. 7.3. Установление градуировочной характеристики Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мм2) от концентрации вещества в градуировочном растворе (мг/см3), строят по 3-м сериям растворов методом абсолютной градуировки. Каждую серию готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с таблицами 1 и 2, доводят объем до метки 65 % уксусной кислотой и тщательно перемешивают. Растворы устойчивы в течение месяца при хранении в прохладном месте. Таблица 1 Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации пропилбензола, м-этилтолуола и псевдокумола
Таблица 2 Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации нафталина
Градуировочную характеристику этилтолуолов (суммарно), пропилбензола и псевдокумола в присутствии нафталина устанавливают следующим образом: 1 см3 каждого раствора (см. табл. 1) переносят в пробирки емкостью 2 см3. В стеклянные флаконы вносят 2 см3 40 %-ного раствора гидроксида калия. Затем в каждый флакон пинцетом вносят пробирку со стандартным раствором так, чтобы жидкости не соприкасались. Флаконы закрывают резиновой пробкой, герметизируют с помощью алюминевого колпачка и пресса. После этого флаконы переворачивают. Кислота и щелочь должны полностью смешаться. Через 15 мин (температура смеси 20 - 25 °C) из флаконов отбирают 2 см3 паровоздушной смеси, прокалывая иглой медицинского шприца резиновую пробку, и вводят в испаритель хроматографа. Для каждого стандартного раствора готовят 3 серии. Для установления градуировочной характеристики нафталина 10 см3 каждого рабочего раствора (см. табл. 2.) помещают в колбу емкостью 25 см3 и добавляют 10 см3 50 % раствора гидроксида калия, закрывают колбу пробкой. После охлаждения до температуры 20 - 25 °C в колбу вводят 0,3 см3 гексана и тщательно встряхивают в течение 1 мин. Доливая в колбу дистиллированную воду, вытесняют органический слой смеси в горлышко колбы, отбирают из него 2 мм3 и вводят в испаритель. Условия анализа рабочих стандартных растворов следующие:
Время удерживания:
На полученной хроматограмме определяют площади пиков анализируемых веществ и по средним значениям из 3-х серий устанавливают градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мм2) от концентрации вещества (мг/см3). Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц. 7.4. Отбор проб Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Для определения пропилбензола, этилтолуолов и псевдокумола воздух со скоростью 0,5 дм3/мин аспирируют через поглотительный прибор с пористой пластинкой, заполненный 2 см3 65 % уксусной кислоты, в течение 30 минут. Для определения нафталина воздух со скоростью 3 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотителя Рыхтера, заполненных 5 см3 65 % уксусной кислоты, в течение 25 мин. В обоих случаях для улавливания паров уксусной кислоты перед аспиратором помещают стеклянную трубку диаметром 2 см и длиной 10 см, заполненную гидроксидом калия. После отбора пробы концы поглотительных сосудов фиксируют стеклянными заглушками и направляют на анализ. Срок хранения пробы в пробирках с притертыми пробками в темном и прохладном месте - 1 месяц. 8. Выполнение измеренийПри анализе проб на содержание пропилбензола, этилтолуолов и псевдокумола 1 см3 пробы вносят в пробирку емкостью 2 см3 и далее проводят анализ, согласно п. 7.3. При анализе проб на содержание нафталина растворы из обоих поглотительных приборов сливают в мерную колбу емкостью 25 см3, добавляют 10 см3 50 % раствора гидроксида калия и далее проводят анализ согласно п. 7.3. На полученных хроматограммах определяют среднее значение для 3-х измерений площади пиков и по градуировочной характеристике находят концентрации веществ в пробе. 9. Вычисление результатов измеренийКонцентрации определяемых веществ в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле: где а - концентрация вещества в пробе, найденная по градуировочной характеристике, мг/см3; V1 - объем пробы, см3; V0 - объем пробы, 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 А.Г. Сухоручкиным, В.В. Бузаевым, В.А. Минаевым (ВНИИ биологического приборостроения, г. Москва). |