4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств
глюфосината аммония
в атмосферном воздухе населенных мест
методом капиллярной газожидкостной
хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.2374-08

Москва • 2009

1. Разработаны Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (Юдина Т.В., Волчек С.И., Ларькина М.В., Рогачева С.К.).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 3 апреля 2008 г. № 1).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 16 июня 2008 г.

4. Введены в действие с 5 сентября 2008 г.

5. Введены впервые

4.1. Методы контроля. Химические факторы

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе массовой концентрации глюфосината аммония в диапазоне 0,0016 - 0,016 мг/м³.

Глюфосинат аммония

Аммоний 4-[гидрокси(метил)фосфиноил]-DL -гомоаланинат (ИЮ-ПАК)

Мол. масса 198,2

Кристаллическое вещество белого цвета со слабым запахом. Температура плавления: 215 °С. Давление паров: < 0,1 мПа (20 °С). Коэффициент распределения октанол/вода: K_owlogP = < 0,1 (pH 7, 22 °С). Растворимость в воде 1370 мг/дм³ (22 °С). Растворимость в органических растворителях (г/л, 20 °С): ацетон - 0,16, этиловый спирт - 0,65, этил-ацетат - 0,14, толуол - 0,14, гексан - 0,2. Стабилен к свету

Агрегатное состояние в воздухе - пары и аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс - 1620 - 2000 мг/кг, для мышей - 431 мг/кг; собак 200 - 400 мг/кг. Острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс - > 4000 мг/кг, для кроликов - 4000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LK50) для крыс - 1,26 - 2,6 мг/ дм³.

ОБУВ в атмосферном воздухе населенных мест - 0,002 мг/м³.

Область применения препарата

Глюфосинат аммония - неселективный контактный гербицид с ограниченной системностью, передвигающийся только внутри обработанных листьев. В процессе поступления в растение вещество диссоциирует и в клетках присутствует только глюфосинат свободная кислота. Гербицид используют для уничтожения однолетних и многолетних широколистных и злаковых сорняков в парах, посадках плодовых и цитрусовых культур, ягодных кустарниках и виноградниках путем направленного опрыскивания в период активного роста сорных растений, а также на овощных культурах при довсходовом применении препарата.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерения

Измерения концентраций глюфосината аммония выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с термоионным детектором (ТИД), специфичным на фосфор, после превращения вещества в метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутират при взаимодействии с триметилортоацетатом. Концентрирование глюфосината аммония из воздуха осуществляют в поглотитель Рыхтера, заполненный дистиллированной водой.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки с использованием растворов производного глюфосината аммония-метил-4-(метоксиметил) фосфинил-2 ацетамидобутирата.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,1 нг, средняя полнота извлечения 91,18 %.

Определение глюфосината аммония в предлагаемых условиях избирательно.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Глюфосинат аммония, аналитический стандарт с содержанием д.в. 99,2 % (Байер, Германия)
Метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутират, содержание д.в. 98,9 % (Байер, Германия).
Аммиак водный (25 % раствор), чда	ГОСТ 24177-80
Ацетон, хч	ТУ 6-09-3513-86
Азот особой чистоты, из баллона
Кислота уксусная ледяная, хч	ГОСТ 61-75
Метилацетат ( > 99 %)/ Мерк, Германия (8.09711.1000)
Спирт метиловый, хч	ГОСТ 6995
Толуол, хч	ГОСТ 5789
Триметилортоацетат (98 %)/Мерк, Германия (8.18804.0100)
Натрия сульфат, хч, безводный	ГОСТ 4166
Вода дистиллированная (деионизованная)	ГОСТ 6702
Кислота муравьиная (98 %), хч	ГОСТ 5848

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.

3.3 Вспомогательные устройства, материалы

Аппарат для встряхивания типа АВУ-6с	ТУ 64-1-2851-78
Ванна ультразвуковая, модель DONAU LAB SONIK DLS 460 Т/S (Австрия)
Вакуумный эксикатор	ГОСТ 9737
Вата хлопковая
Поглотительные приборы Рыхтера	ТУ 25-11-1136-75
Воронки конусные диаметром 30 - 37 и 60 мм	ГОСТ 25336
Груша резиновая
Патроны для твердофазной экстракции Waters Oasis МАХ бсс (500 мг)
Колбы плоскодонные вместимостью 100 и 400 - 500 см3	ГОСТ 9737
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 50, 100 см3	ГОСТ 9737
Насос водоструйный	ГОСТ 10696
Ротационный вакуумный испаритель фирмы Buchi, Швейцария
Стаканы химические, вместимостью 100, 500 см3	ГОСТ 25336
Стекловата
Стеклянные палочки
Колонка капиллярная хроматографическая длиной 15 м, внутренним диаметром 0,53 мм, толщиной пленки 0,5 мкм, заполненная ZB-5
Шприц для ввода образцов для газового хроматографа вместимостью 10 мм3 (Hamilton, США)
Холодильник водяной, обратный
Плитка электрическая
Колонка хроматографическая стеклянная, длиной 25 см, внутренним диаметром 8 - 12 мм
Силикагель для адсорбционной хроматографии (Серва, Германия) 1 степени активности (60 - 100 меш)
Шприц медицинский с разъемом Льюера, одноразовый
Компрессор
Генератор водорода	ЖНЛК 2.000.010.0 ТУ

Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на газовом хроматографе, к проведению пробоподготовки допускают специалиста с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С и относительной влажности не более 80 %.

• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка органического растворителя (при необходимости), приготовление градуировочных растворов, растворов внесения, кондиционирование хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, подготовка колонки с силикагелем, отбор проб, проверка хроматографического поведения вещества на колонке с силикагелем.

7.1. Очистка толуола

Растворитель сушат над молекулярными ситами 4А и подвергают фракционной перегонке на ректификационной колонне, целиком собранной из стекла с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.2. Приготовление 0,015 М раствора водного аммиака

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ помещают 2,0 см³ водного аммиака (содержит 25 % аммиака), добавляют 500 см³ деионизованной воды, перемешивают и доводят водой до метки.

7.3. Приготовление 10 %-ного раствора муравьиной кислоты

В мерную колбу вместимостью 500 дм³, содержащую 200 - 300 см³ деионизованной воды, добавляют 50 см³ муравьиной кислоты (98 %), перемешивают и доводят до метки деионизованной водой.

7.4. Подготовка колонки с силикагелем

В нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см и внутренним диаметром 1,2 см вставляют тампон из стекловаты, закрывают кран и приливают около 5 см³ метилацетата. Затем в колонку вносят суспензию 5 г силикагеля в 10 см³ метилацетата. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента и помещают на него слой безводного сульфата натрия высотой 1 см. Колонку промывают 10 см³ метилацетата со скоростью 1 - 2 капли в секунду, после чего она готова к работе.

7.5. Приготовление градуировочных растворов

7.5.1. Исходный раствор производного глюфосината аммония-метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата (соответствует концентрации глюфосината аммония 1 мг/см³).

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 126 мг метил-4-(метоксиметил) фосфинил-2-ацетамидобутирата, доводят до метки метанолом, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике при 4 - 6 °С в течение 3-х месяцев.

7.5.2. Раствор № 1 производного глюфосината аммония-метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата (соответствует концентрации глюфосината аммония 10 мкг/см³)

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 1 см³ исходного раствора метил-4-(метоксиметил)фосфинил - 2 ацетамидобутирата с концентрацией 1 мг/см³ (п. 7.5.1.), добавляют 50 см³ метилацетата, перемешивают и доводят метилацетатом до метки.

Градуировочный раствор № 1 хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение 3 месяцев.

7.5.3. Рабочие растворы № 2 - 5 производного глюфосината аммония-метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата для градуировки (соответствует концентрации глюфосината аммония 0,1 - 1,0 мкг/см³). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см³ вносят 1; 2; 5 и 10 см³ раствора № 1, доводят до метки метилацетатом и получают растворы с содержанием 0,1; 0,2; 0,5 и 1 мкг/см³ глюфосината аммония. В испаритель хроматографа вводят 1 мм³ растворов и анализируют по п. 7.8.1.

Растворы хранятся в холодильнике в течение одного месяца.

7.6. Приготовление растворов внесения глюфосината аммония

7.6.1. Исходный раствор № 1 глюфосината аммония для внесения

100 мг глюфосината аммония помещают в мерную колбу на 100 см³, добавляют 60 - 70 см³ 0,015 М раствора аммиака, перемешивают до полного растворения и доводят объем этим же растворителем до метки. Концентрация глюфосината аммония в растворе № 1 составляет 1 мг/ см³. Раствор хранят в холодильнике не более 3-х месяцев.

7.6.2. Раствор № 2 глюфосината аммония для внесения

Переносят в мерную колбу на 100 см³ 1 см³ раствора № 1 и доводят 0,015М раствором водного аммиака до метки. Концентрация глюфосината аммония в растворе № 2 составляет 10 мкг/см³. Хранят в холодильнике не более 3-х месяцев. Раствор № 2 используют при изучении полноты извлечения глюфосината аммония.

7.7. Подготовка и кондиционирование хроматографической колонки

Капиллярную кварцевую колонку ZB-5 устанавливают в термостат хроматографа и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют при температуре 270 °С и скорости газа-носителя 3 см³/мин в течение 4 - 5 часов.

7.8. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика производного метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата (мВ × сек) от концентрации глюфосината аммония в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки (№ № 2 - 5). Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.

Градуировочный график проверяют перед выполнением измерений по одному из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 9 % от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

7.8.1. Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Хроматограф газовый «Кристалл 2000 М» с термоионным детектором, специфичным на фосфор с пределом детектирования (по фосфору в метафосе) не выше 1,7×10^-14 г/см³.

Колонка стеклянная, кварцевая ZB-5, длина 15м, внутренним диаметром 0,53 мм, толщиной пленки 0,5 мкм, фирма Phenomenex (США).

Температура детектора: 320 °С, испарителя: 260 °С, колонки (программа: 150 °С - 2 мин.; 30 °C мин до 180 °С - 2 мин.; 35 °C мин до 250 °С - 5 мин).

Расход газов: газа-носителя (азот) 4,812 см³/мин; водорода и воздуха в ТИД - 11,0 и 200 см³/мин соответственно.

Деление потока: 1: 3,005

Объем вводимой пробы - 1 мм³.

Время удерживания метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата: 3 мин 08 сек.

Линейный диапазон детектирования: 0,1 - 1,0 нг

Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 1 мкг/см³, разбавляют метилацетатом.

7.9. Проверка хроматографического поведения глюфосината аммония на колонке с силикагелем

В круглодонную колбу вместимостью 10 см³ помещают 0,5 см³ градуировочного раствора № 1 деривата глюфосината аммония с концентрацией глюфосината аммония 10 мкг/см³ в метилацетате (п. 7.6.2.), раствор упаривают досуха, остаток растворяют в 3 см³ метилацетата. Раствор наносят на колонку, подготовленную по п. 7.4. Промывают колонку 30 см³ смеси метилацетат-метанол (95:5, по объему) со скоростью 1 - 2 капли сек., элюат отбрасывают. Затем колонку промывают 60 см³ смеси метилацетат-метанол (8:2, по объему) со скоростью 1 - 2 капли в секунду. Фракционно (по 10 см³) отбирают элюат, упаривают, остатки растворяют в 3 см³ метилацетата и анализируют содержание деривата по п. 7.8.1.

Фракции, содержащие дериват глюфосината аммония, объединяют и вновь анализируют. Устанавливают уровень вещества в элюате, определяют полноту смывания с колонки и необходимый для очистки объем элюата.

Примечание: При использовании новой партии сорбента или растворителей проводится проверка хроматографического поведения деривата глюфосината аммония.

7.10. Приготовление поглотительных приборов для отбора проб воздуха

В поглотительные приборы Рыхтера помещают по 10 см³ дистиллированной воды, герметизируют заглушками.

7.11. Отбор проб

Отбор проб проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 ОПА «Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест». Воздух с объемным расходом 3 дм³/мин аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера, заполненный 10 см³ дистиллированной воды. Для измерения концентраций глюфосината аммония на уровне 0,8 ОБУВ необходимо отобрать 62,5 дм³ воздуха. Срок хранения отобранных проб (в поглотительных приборах, герметизированных заглушками) в холодильнике - 1 месяц.

8. Выполнение измерений

8.1. Концентрирование пробы

Содержимое поглотительного прибора Рыхтера объемом 10 см³ с помощью медицинского шприца наносят на патрон для твердофазной экстракции Oasis МАХ 6сс и пропускают через него со скоростью 4 - 5 капель в секунду, при нанесении последней порции продавливают раствор до нижнего края сорбента. Промывают патрон 20 см³ деионизованной воды, элюат отбрасывают. Для элюирования глюфосината аммония используют 20 см³ 10 %-ной муравьиной кислоты, собирают элюат в грушевидную колбу вместимостью 100 см³, упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре 40 - 50 °С. Для удаления следов муравьиной кислоты к остатку приливают 10 см³ деионизованной воды, вновь упаривают. Остаток воды удаляют упариванием с метилацетатом (3 - 5 см³). Далее подвергают дериватизации по п. 8.2.

8.2. Проведение дериватизации

К сухому остатку приливают 2 см³ ледяной уксусной кислоты, перемешивают, помещают в ультразвуковую ванну на 1 мин. Затем добавляют 8 см³ триметилортоацетата, снова подвергают ультразвуковой обработке в течение минуты. Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 4,5 часов. К охлажденной реакционной смеси трижды добавляют по 15 см³ толуола и каждый раз упаривают содержимое на роторном испарителе при температуре 45 °С до объема 1 - 2 см³.

Дальнейшую очистку деривата проводят по п. 8.3.

8.3. Очистка деривата на колонке с силикагелем

К раствору деривата глюфосината аммония добавляют 2 см³ метил-ацетата, перемешивают и наносят пипеткой на колонку с силикагелем (п.7.9). Колбу омывают 2 см³ метилацетата и переносят их в колонку. Дают растворителю стечь до верхнего слоя сорбента, затем промывают колонку 30 см³ смеси метилацетат-метанол (95:5, по объему), которые отбрасывают. Дериват глюфосината аммония элюируют с колонки 50 см³ смеси метилацетат-метанол (80:20, по объему) со скоростью 1 - 2 капли в секунду. Элюат упаривают на роторном испарителе при температуре 40 °С досуха. В колбу добавляют 1 см³ метилацетата и анализируют дериват по п. 7.8.1.

Перед анализом опытных проб проводят контроль неэкспонированного поглотительного раствора, подвергая его процедуре пробоподготовки, дериватизации, очистки и измерения, изложенной в п.п. 8.1, 8.2, 8.3, 7.8.1.

9. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию глюфосината аммония в пробе атмосферного воздуха X, мг/м³, рассчитывают по формуле:

X = С × W/V₀, где

С - концентрация глюфосината аммония в хроматографируемом объеме, мкг/см³, устанавливается по градуировочным характеристикам производного;

W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

V₀ - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к нормальным условиям (давление 760 мм рт.ст., температура 0° С), дм³

V₀= 0,357 × Р × ut/(273+T),

где Т - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), град.С,

Р - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.

u - расход воздуха при отборе пробы, дм³/мин,

t - длительность отбора пробы, мин.

Примечание: Идентификация и расчет концентраций глюфосината аммония в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

10. Оформление результатов измерений

За результат анализа  принимается среднее арифметическое результатов двух параллельных определений X₁ и Х₂ ( = (X₁ + Х₂)/2), расхождение между которыми не превышает значений норматива оперативного контроля сходимости (d):

d = d_отн × 100, мг/м³,

где d -норматив оперативного контроля сходимости, мг/м³;

d_отн. - норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 6 %). Результат количественного анализа представляют в виде:

• результат анализа  (мг/м³ ), характеристика погрешности δ, % (равна 25 %), Р = 0,95 или  ± Δ мг/м³ , Р = 0,95, где Δ - абсолютная погрешность

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание глюфосината аммония в пробе атмосферного воздуха - менее 0,0016мг/м³»*

* - 0,0016 мг/м³ - предел обнаружения при отборе 62,5 дм³ воздуха.

11. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-1 - 6.2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

CОДЕРЖАНИЕ