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
измерения. 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 4.1.622-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
метиламина в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
метиламина в диапазоне концентраций 0,002 - 0,04 мг/м3.
Метиламин - бесцветный газ с
резким специфическим запахом, температура кипения - -6,5 °C, температура
плавления - -93,5 °С. Хорошо растворим в воде этаноле, эфире.
Обладает раздражающим действием, поражает
нервную систему. Предельно допустимая концентрация: максимальная разовая -
0,004 мг/м3, среднесуточная - 0,001 мг/м3. Класс
опасности - 2.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации метиламина
выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование метиламина из воздуха осуществляют на твердый
пленочный сорбент. Десорбцию вещества проводят водой.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 5,0 нг.
Определению не мешают: вода,
углеводороды, спирты, кетоны, амины.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении измерений
применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы,
реактивы.
3.1. Средства измерений
3.2. Вспомогательные устройства
Аквадистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Баня водяная
|
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Насадочная хроматографическая колонка
из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
|
|
Сорбционные трубки длиной 170 мм и внутренним
диаметром 9 мм с перфорированными перегородками (рис. 1)
|
|
Чашка выпарительная фарфоровая
|
|
3.3. Материалы
Водород сжатый
|
ГОСТ 3022-70
|
Воздух сжатый
|
ГОСТ 11882-73
|
Гелий сжатый
|
ТУ 51-940-80
|
Стекловата или стекловолокно
|
|
Стеклянные заглушки
|
|
Стеклянные гранулы диаметром 1 - 2 мм
|
|
3.4. Реактивы
Вода дистиллированная
|
ГОСТ
4517-87
|
Калия гидроксид, х. ч.
|
ГОСТ 24363-80
|
Кислота винная
|
ГОСТ 5817-77
|
Кислота ортофосфорная, х. ч.
|
ГОСТ 6552-80
|
Метиламин 30 % раствор
|
ТУ 6-09-2088-84
|
Натрий уксуснокислый 3-водный
|
ГОСТ 199-78
|
Полиэтиленгликоль (ПЭГ-20М), М. м.
20000
|
|
Спирт этиловый ректификованный технический
|
ГОСТ
18300-87
|
Хлороформ для хроматографии, х. ч.
|
ТУ 6-09-4263-76
|
Хроматон N-AW-DMCS.
фр. 0,16 - 0,25 мм фирмы «Lachema», ЧССР
|
|
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 метиламина для
градуировки (с = 1 мг/см3). 0,83
г 30 % раствора метиламина вносят в мерную колбу вместимостью 250 см3,
доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок
хранения - 1 неделя.
Рабочий раствор метиламина для градуировки
(с = 0,1 мг/см3). В мерную
колбу вместимостью 100 см3 вносят 10 см3 исходного
раствора, доводят раствор до метки дистиллированной водой и тщательно
перемешивают. Срок хранения - 1 неделя.
Насыщенный раствор гидроокиси калия готовят растворением в фарфоровом стакане 100 г KOH в
100 см3 дистиллированной воды. Срок хранения - неограничен.
3 % раствор ортофосфорной кислоты готовят растворением 1,6 см3 ортофосфорной
кислоты в 97 см3 дистиллированной воды. Срок хранения - неограничен.
7.2. Подготовка хроматографической колонки и
сорбционной трубки
Насадку хроматографической колонки
готовят из расчета. 3 % гидроокиси калия и 10 % ПЭГ - 20 М от массы хроматона.
На одну колонку требуется 8,2 г (22 см3) твердого носителя. Навеску
0,246 г гидроокиси калия растворяют в этаноле, а навеску 0,82 г ПЭГ - 20 М - в
хлороформе. Приготовленным раствором гидроокиси калия заливают навеску
хроматона, помещенную в фарфоровую чашку. Смесь осторожно перемешивают сначала при комнатной температуре,
затем на водяной бане до полного удаления растворителя. Аналогичным образом на
сухой сорбент с гидроокисью калия наносят ПЭГ - 20 М. Приготовление насадки
ведут в вытяжном шкафу.
Подготовку хроматографической колонки и
наполнение ее насадкой выполняется по инструкции, прилагаемой к хроматографу.
Затем колонку помещают в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору,
тренируют в токе гелия (40 - 60 дм3/мин) в течении 14 ч: по 2 ч при
60, 90, 120, 150 °C и 6 ч при 200 °C.
Конец предварительно вымытой и высушенной
сорбционной трубки опускают в пробирку с 3 %-ным раствором фосфорной кислоты и
засасывают такое его количество, чтобы весь слой гранул был смочен. Излишек
раствора выдувают. Герметично упакованные трубки могут храниться в течении
недели.
7.3. Установление
градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают на
градуировочных растворах метиламина методом абсолютной градуировки. Она
выражает зависимость высоты пика (мм) от массы метиламина (мкг) и строится по
5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти
растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 50 см3. Для этого в
каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1,
доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Таблица 1
Растворы для установления
градуировочной характеристики при определении концентрации метиламина
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Объем рабочего
раствора для градуировки (c = 0,1 мг/см3),
см3
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
5,0
|
10,0
|
Масса
метиламина в 5 мм3, мкг
|
0,005
|
0,010
|
0,020
|
0,050
|
0,100
|
В испаритель прибора вводят по 5 мм3
каждого градуировочного раствора и анализируют в следующих условиях:
температура термостата колонок
|
55 °C
|
температура испарителя
|
100 °C
|
температура детектора
|
100 °C
|
скорость потока гелия (газа-носителя)
|
40 см3/мин
|
скорость потока водорода
|
40 см3/мин
|
скорость потока воздуха
|
400 см3/мин
|
скорость движения диаграммной ленты
|
240 мм/ч
|
время удерживания метиламина
|
68 сек
|
На полученной
хроматограмме измеряют высоты пиков метиламина и по средним результатам из 5-ти
серий строят градуировочную характеристику. Градуировку проверяют один раз в
месяц и при смене партии реактивов.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу
17.2.3.01-86.
Анализируемый воздух со скоростью 20 дм3/мин
протягивают в течение 30 мин через вертикально установленную сорбционную
трубку, обработанную фосфорной кислотой.
Срок хранения проб в герметической
упаковке - не более 7 дней.
8. Выполнение измерений
После отбора пробы воздуха через
сорбционную трубку, установленную вертикально, каплями пропускают воду и
собирают в цилиндр или пробирку 1 см3 элюата. Затем элюат
нейтрализуют, добавляя около 10 мм3 насыщенного раствора щелочи до pH =
7, добавляют по 0,1 г винной кислоты и ацетата натрия. Раствор перемешивают и
анализируют, вводя по 5 мм3 пробы не менее 2-х раз.
На хроматограмме измеряют высоту пика и
по градуировочной характеристике определяют массу метиламина в пробе.
9. Вычисление результатов измерения
Концентрацию метиламина в воздухе (с) в
мг/м3 вычисляют по формуле:
где
m - масса метиламина в пробе, найденная по
градуировочной характеристике, мкг;
V1 - общий
объем раствора пробы, мм3;
V2 - объем
раствора, взятого на анализ, мм3;
V0 - объем
пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
где
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в местах отбора проб, °C;
Vt -
объем пробы воздуха, дм3.
Методические указания
разработаны Л.К. Вагиной, Н.А. Титовой, Л.П. Слуцковской (ВНИИ нефтехимических
процессов, г. С.-Петербург).
Рис. 1. Сорбционная
трубка.
1 - стеклянные гранулы диаметром
1 - 2 мм, 2 - перфорированные перегородки.