4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение концентраций загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе

Сборник методических указаний
МУК 4.1.591-96 - 4.1.645-96,
4.1.662-97, 4.1.666-97

Минздрав России
Москва • 1997

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

Область применения

Методические 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
газохроматографическому определению
1-бромнафталина в атмосферном воздухе

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания 1-бромнафталина в диапазоне концентраций 0,004 - 0,07 мг/м³.

С10Н7Вr

Мол. масса 207,07

1-бромнафталин - жидкость желтого цвета, температура кипения - 281 °C, температура плавления - 6,2 °C, хорошо растворяется в гексане, спирте, эфире, бензоле, горячей воде. В воздухе находится в виде паров.

Бромнафталин относится к 2-му классу опасности. ПДКс.с. для атмосферного воздуха населенных мест - 0,004 мг/м³.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±20 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерения концентрации 1-бромнафталина выполняют методом газожидкостной хроматографии на приборе с детектором по электронному захвату. Концентрирование 1-бромнафталина из воздуха осуществляют в жидкую поглотительную среду (н-гексан).

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,00025 мкг.

Определению не мешают: бромфенолы, четырехбромистый углерод.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

3.1. Средства измерений

Хроматограф газовый с детектором по электронному захвату
Барометр	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Линейка измерительная	ГОСТ 427-56
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е
Микрошприц МШ-1	ТУ 2505-2152-76
Посуда стеклянная лабораторная	ГОСТ 1770-74Е, 20292-74Е
Секундомер	ГОСТ 5072-79
Термометр лабораторный шкальный	ГОСТ 215-73Е
Электроаспиратор типа ЭА-1	ТУ 25-11-1414-78

3.2. Вспомогательные устройства

Хроматографическая колонка из стекла длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм
Вакуумный компрессор марки ВН-461М	ТУ 26-06-459-69
Дистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Поглотительные приборы Полежаева
Пробирки П4-10 14/23	ГОСТ 23932-79Е
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-235-70
Электровентилятор (бытовой)

3.3. Материалы

Азот сжатый особой чистоты	ТУ 6-027376-65
Охлаждающая смесь: лед с солью
Стекловата обезжиренная
Стеклянные заглушки

3.4. Реактивы

Ацетон, ч. д. а.	ГОСТ 2603-79
1-Бромнафталин, х. ч.	ТУ 6-09-186-75
Дистиллированная вода	ГОСТ 6709-77
Гексан, х. ч.	ТУ 6-09-3375-78
Хроматон NAW-DMCS зернением 0,16 - 0,20 мм с нанесенной жидкой фазой ХЕ-60 в количестве 5 % весовых (готовая насадка для хроматографической колонки)

4. Требования безопасности

4.1. 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 операторов

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

6. Условия измерений

При 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 измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор 1-бромнафталина для градуировки (с = 2,5 мг/см³). 250 мг 1-бромнафталина вносят в колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки гексаном и тщательно перемешивают. Срок хранения - не более 3 дней.

Рабочий раствор 1-бромнафталина для градуировки (с = 0,1 мг/см³). 1 см³ исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 25 см³, доводят объем до метки гексаном, тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 дня.

7.2. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку перед заполнением насадкой промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, гексаном 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 30 см³/мин при температуре 250 °C в течение 12 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 методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах 1-бромнафталина. Для этого готовят 5 серий растворов для градуировки, каждая из которых состоит из 6-ти растворов. В мерные колбы вместимостью 50 см³ вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1 и доводят объем до метки гексаном. Растворы тщательно перемешивают, в испаритель прибора вводят по 1 мм³ каждого градуировочного раствора.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации 1-бромнафталина

Анализ градуировочных растворов проводят в следующих условиях:

температура термостата колонок	150 °C
температура детектора	200 °C
температура испарителя	175 °C
расход газа-носителя (азота)	30 см3/мин
расход продувочного газа (азота)	100 см3/мин
скорость движения диаграммной ленты	240 мм/ч
время удерживания 1-бромнафталина	3 мин 15 сек.

На хроматограмме рассчитывают высоты пиков 1-бромнафталина и по средним значениям из 5-ти серий устанавливают градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты пика (мм) от массы (мкг) 1-бромнафталина. 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 дм³/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора Полежаева, содержащих по 5 см³ н-гексана. Приборы охлаждаются смесью: лед с поваренной солью. Время отбора пробы составляет 30 мин. После окончания отбора поглотительные сосуды с концов фиксируют заглушками. Срок хранения пробы - 7 дней.

8. Выполнение измерений

После отбора пробы содержимое поглотительных приборов переносят в стакан и упаривают при комнатной температуре в токе воздуха от вентилятора до объема 0,5 см³. Растворы переносят в пробирку с притертой пробкой. 1,0 мм³ раствора вводят в испаритель хроматографа на анализ в условиях, указанных в п. 7.3.

На хроматограмме рассчитывают высоту пика 1-бромнафталина и по градуировочной характеристике определяют массу 1-бромнафталина в пробе.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию 1-бромнафталина в атмосферном воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

 где

m - масса 1-бромнафталина в пробе, найденная по градуировочной характеристике, мкг;

V₁ - общий объем пробы, мм³;

V₂ - объем пробы, взятой на анализ, мм³;

V₀ - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм³;

 где

V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

Методические указания разработаны С.Я. Барихиным (Медицинский институт, г. Пермь).