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 метилового и этилового спиртов в диапазоне концентраций 0,05 - 5,0 мг/м3.
Метиловый спирт (метанол) - прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность - 0,791 г/см3, температура кипения - 64,7 °C, упругость пара - 95,7 мм рт. ст. (20 °C), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров. Метиловый спирт является сильным ядом. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных мест - 1,0 мг/м3, ПДКс.с. - 0,5 мг/м3.
Этиловый спирт (этанол) - прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность 0,789 г/см3, температура кипения - 78,3 °C, упругость пара - 44 мм рт. ст. (20 °C), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров. Этиловый спирт обладает наркотическим действием. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест - 5,0 мг/м3. 1. Погрешность измеренийМетодика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±15 %, при доверительной вероятности - 0,95. 2. Метод измеренийИзмерение концентрации метилового и этилового спиртов выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора. Концентрирование спиртов из воздуха осуществляют в дистиллированную воду. Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,2 мг/дм3. Определению не мешают: другие спирты, кислоты, карбонилсодержащие соединения, эфиры, фенолы, фурановые соединения. 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 Градуировочные растворы № 1 метилового и этилового спиртов (с = 0,055 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 1,375 мг спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике в склянках с притертыми пробками - 2 месяца. Градуировочный раствор № 2 изобутилового спирта (внутренний стандарт) (с = 0,105 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 2,63 мг изобутилового спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике - 2 месяца. Поглотительный раствор. Свежеперегнанная вода. 7.2. Подготовка хроматографической колонки Хроматографическую колонку перед заполнением насадками трижды промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом и высушивают в токе азота. Сухую колонку фиксируют тампоном из стекловаты с одного конца и заполняют насадкой под вакуумом, уплотняя легким постукиванием. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 20 - 30 см3/мин при температуре 180 °C в течение 20 - 30 ч. 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 устанавливают с использованием градуировочных коэффициентов на градуировочных растворах. К 1,0 см3 градуировочного раствора № добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора № 2. 1,0 мм3 полученной смеси вводят в испаритель и анализируют в следующих условиях:
относительные времена удерживания:
На хроматограмме рассчитывают площади пиков метилового и изобутилового спиртов и по средним результатам из 3-х определений устанавливают градуировочный коэффициент по формуле: где mм, mст - масса метилового и изобутилового спиртов в градуировочной смеси, мг/см3; Sм, Sст - площади пиков метилового и изобутилового спиртов, мм2. Аналогичным образом рассчитывают градуировочный коэффициент для этилового спирта. 7.4. Отбор проб Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 15 - 20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, заполненных 10 см3 дистиллированной воды, в течение 20 мин. Срок хранения проб - 5 суток в холодильнике в склянках с притертыми пробками. 8. Выполнение измеренийПробы из двух последовательно соединенных поглотительных приборов анализируют отдельно. 1,0 см3 пробы из каждого пробоотборника помещают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора № 2. На анализ в испаритель прибора вводят 1,0 мм3 смеси из каждой пробирки. На полученных хроматограммах рассчитывают площади пиков спиртов и определяют содержание метилового и этилового спирта (мг/см3) в пробе по формуле: где Sм, Sст - площади пиков метилового или этилового и изобутилового спиртов, мм2; mст - масса изобутилового спирта в 1,0 см3 стандартного раствора, мг/см3; fм - градуировочный коэффициент для метилового или этилового спиртов. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений для первого и второго пробоотборника соответственно. 9. Вычисление результатов измеренийКонцентрацию метанола или этанола в воздухе (мг/м3) рассчитывают по формуле: где Xм1, Xм2 - содержание метилового или этилового спирта в первом и втором поглотительном приборе, соответственно, мг/см3; V1, V2 - объем поглотительного раствора в первом и втором поглотительном приборе, соответственно, см3; V0 - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям, м3; где Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.; t - температура воздуха в местах отбора проб, °C; Vt - объем пробы воздуха, м3. Методические указания разработаны Е.Н. Коноваловой, В.Г. Костенко (НПО «Гидролизпром», ВНИИГИДРОЛИЗ, г. С.-Петербург). Рис. 1. Поглотительный прибор «Шмель ПВ-20». |