Государственная система санитарно-эпидемиологического
нормирования Российской Федерации
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
Область применения. 2
1. Погрешность измерений. 3
2. Метод измерений. 3
3. Средства измерений,
вспомогательные устройства, материалы, реактивы.. 3
4. Требования безопасности. 4
5. Требования к квалификации
операторов. 4
6. Условия измерений. 4
7. Подготовка к выполнению
измерений. 4
8. Выполнение измерений. 6
9. Вычисление результатов
измерений. 6
|
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель Председателя
Госкомсанэпиднадзора России - заместитель Главного государственного санитарного
врача Российской Федерации
С.В. Семенов
31 октября 1996 г.
Дата введения - с момента утверждения
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
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».
УТВЕРЖДЕНО
Первым заместителем Председателя
Госкомсанэпиднадзора России -
заместителем Главного государственного
санитарного врача Российской Федерации
31 октября 1996 г.
МУК 4.1.601-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ
КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
ацетоуксусного эфира в
атмосферном воздухе
Настоящие
методические указания устанавливают газохроматографическую методику
количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем
содержания ацетоуксусного эфира в диапазоне концентраций 0,06 - 6,0 мг/м3.
С6Н10О3
|
Мол. масса 130,15
|
Ацетоуксусный эфир (этиловый
эфир ацетоуксусной кислоты) - бесцветная жидкость со специфическим запахом.
Температура кипения - 180 °C. Температура плавления - 45 °C. Плотность - 1,025
г/см3. Хорошо растворяется в воде, хлороформе, пропиленкарбонате. В
воздухе находится в виде паров.
Обладает наркотическим и раздражающим
действием. ОБУВ для атмосферного воздуха населенных мест - 1 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает
выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной
вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации ацетоуксусного
эфира выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование ацетоуксусного эфира из воздуха осуществляют
в жидкую поглотительную среду (пропиленкарбонат).
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 0,024 мкг.
Определению не мешает присутствие ацетона
и уксусной кислоты.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении измерений
применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и
реактивы.
3.1. Средства измерений
3.2. Вспомогательные устройства
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
|
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Поглотительные приборы Рыхтера
|
ТУ 25-11.1136-75
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Ректификационная колонка длинной 1,5 м и внутренним
диаметром 30 мм, флегмовое число 2, насадка из никелевых спиралек 3´3´0,1 мм
|
|
Хроматографическая колонка из нержавеющей стали
длиной 3 м и внутренним диаметром 2 мм
|
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Ацетоуксусный эфир, ч.
|
ГОСТ 9799-79
|
Ацетон, ч. д. а.
|
ГОСТ 2603-79
|
Дистиллированная вода
|
ГОСТ
4517-75
|
Литий, металлический
|
|
Пропиленкарбонат
|
ТУ 6-09-3933-75
|
Сферохром, фракция 0,315 - 0,500 мкн с 15 % полиэтиленгликольадипинатом
(ПЭГА) (насадка для хроматографической колонки)
|
|
Хлороформ, х. ч.
|
ТУ 06-09-4263-73
|
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, рекомендованных технической документацией к
прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят
следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической
колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор
проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор ацетоуксусного эфира
для градуировки готовят в мерной колбе вместимостью 25 см3. В колбу вносят 5 - 10 см3 пропиленкарбоната
и взвешивают, добавляют 4 - 5 капель ацетоуксусного эфира и снова взвешивают.
По разности весов определяют массу вещества, объем доводят до метки
пропиленкарбонатом и рассчитывают концентрацию ацетоуксусного эфира в растворе.
Рабочий раствор ацетоуксусного эфира
для градуировки (с = 1000 мкг/см3) готовят разбавлением исходного раствора
пропиленкарбоната в мерной колбе. Срок хранения - 5 дней.
Очистка пропиленкарбоната. Очистку проводят под вакуумом путем ректификации в
ректификационной колонке. Основную фракцию отбирают при температуре 61 °C (1 мм
рт. ст.) в пределах колебаний ±1 °C. В куб помещают пропиленкарбонат и
добавляют порошок металлического лития из расчета 1 г лития на 1 дм3
вещества.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед
заполнением насадками 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 180 °C в течение 8 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 ацетоуксусного эфира. Для
этого готовят 5-ти 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
пропиленкарбонатом. Растворы тщательно перемешивают, в испаритель прибора вводят
по 3 мм каждого градуировочного раствора.
Таблица 1
Растворы для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации
ацетоуксусного эфира
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Объем рабочего раствора (с = 1000 мкг/см3),
см3
|
0
|
0,4
|
0,8
|
4,0
|
10,0
|
40,0
|
Содержание ацетоуксусного эфира, мкг/мм3
|
0
|
0,008
|
0,016
|
0,08
|
0,2
|
0,8
|
Анализ градуировочных растворов проводят в
следующих условиях:
температура термостата колонок
|
120 °C
|
температура детектора
|
190 °C
|
температура испарителя
|
180 °C
|
расход газа-носителя (азота)
|
30 см3/мин
|
расход водорода
|
30 см3/мин
|
расход воздуха
|
300 см3/мин
|
скорость движения диаграммной ленты
|
180 мм/ч
|
чувствительность шкалы электрометра
|
2´10-11
|
время удерживания ацетоуксусного эфира
|
10 мин
|
После полного выхода
ацетоуксусного эфира температуру термостата колонки повышают до 180 °C и
выдерживают 20 мин для полного удаления пропиленкарбоната из колонки. Для
подготовки прибора к следующему измерению, температуру термостата колонки вновь
понижают до 120 °С и выдерживают колонку в этом режиме в течение 10 мин.
На полученной хроматограмме
рассчитывают площадь пика ацетоуксусного эфира и по средним значениям из 5-ти
серий устанавливают градуировочную характеристику, выражающую зависимость
площади пика (мм2) от массы (мкг). 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 20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно
соединенных поглотительных прибора Рыхтера, содержащих по 3,0 см3
пропиленкарбоната каждый, в течение 20 минут. После отбора пробы концы
поглотительных сосудов фиксируют стеклянными заглушками. Срок хранения пробы в
холодильнике - 7 дней.
8. Выполнение измерений
После отбора пробы содержимое каждого
поглотительного прибора переносят в пробирку с пришлифованной пробкой, при
необходимости объем раствора доводят до 3,0 см3 пропиленкарбонатом и
тщательно перемешивают. Растворы из поглотительных приборов анализируют
раздельно. 3,0 мм3 каждого раствора вводят, в испаритель прибора и
анализируют в условиях, указанных в п. 7.3.
На хроматограмме рассчитывают площадь
пика ацетоуксусного эфира и по градуировочной характеристике определяют его
массу в пробе. Если во втором поглотительном приборе
обнаружено наличие ацетоуксусного эфира, то результаты суммируют.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию ацетоуксусного
эфира в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса ацетоуксусного эфира в I и II
поглотительных приборах, найденная по градуировочной характеристике, мкг;
V1 - общий
объем пробы, см3;
V2 - объем
пробы, взятый на анализ, см3;
V0 - объем
отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
где
Vt - 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 В.П. Субботиным, Л.А. Бернштейном, А.П. Парфеновым, Е.И. Пичужкиной
(НИО «Экотокс», г. Москва).