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 4.1.642-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
хлорангидрида b-ацетилмеркаптопропионовой
кислоты в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
хлорагидрида b-ацетилмеркаптопропионовой кислоты в диапазоне
концентраций 0,02 - 0,8 мг/м3.
C5H7ClO2S
|
Мол. масса 166,63
|
Хлорангидрид b-ацетилмеркаптопропионовой кислоты (ХА БАМПК) - бесцветная жидкость с
сильным неприятным запахом. Температура кипения - 120 °C при 30 мм рт. ст.
Растворяется в ацетоне, метаноле и других органических растворителях. Легко
гидролизуется водой с образованием b-ацетилмеркаптопропионовой
кислоты (БАМПК). В воздухе присутствует в виде паров.
ХА БАМПК обладает выраженным раздражающим
действием. Рекомендуемые ОБУВ для атмосферного воздуха населенных мест - 0,03
мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±16 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентрации ХА БАМПК выполняют
методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.
ХА БАМПК путем гидролиза и омыления переводят в уксусную кислоту, экстрагируют
последнюю диэтиловым эфиром и экстракт подвергают
газохроматографическому анализу. Концентрирование вещества из воздуха
осуществляют в дистиллированную воду.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 0,005 мкг.
Определению не мешают 6-метилпиколиновая
кислота, гидрохлорид 6-метилпиколиновой кислоты. Мешают определению БАМПК и
уксусная кислота.
Длительность анализа, включая отбор
пробы, 150 мин.
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
пламенно-ионизационным детектором
|
|
Барометр-анероид М-67
|
ТУ 2504-1797-75
|
Весы аналитические ВЛА-200
|
ГОСТ 24104-80Е
|
Линейка измерительная
|
ГОСТ 17435-72
|
Лупа измерительная
|
ГОСТ 8309-75
|
Меры массы
|
ГОСТ
7328-82Е
|
Микрошприц, 10 мм3, типа
МШ-10М
|
ТУ 2.833-106
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е, 20292-74Е
|
pH-метр типа pH-121
|
ГОСТ
15150-69
|
Секундомер СДС пр-1-2-000
|
ГОСТ 5072-79
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;
пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C
|
ГОСТ
215-73Е
|
Шприц медицинский, 5 см3
|
ТУ 64-1-1279-80
|
Электроаспиратор с расходомером М-822
|
МРТУ 42-862-64
|
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из стекла
длиной 1,5 м и внутренним диаметром 2 мм
|
|
Баня водяная лабораторная с электронагревом
|
ТУ 64-1-2850-80
|
Дистиллятор ТУ
|
61-1-721-79
|
Поглотительные приборы Рыхтера
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Установка компрессорнаяУК-402М
|
ТУ 64-1-2985-78
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Дистиллированная вода
|
ГОСТ 6709-72
|
Диэтиловый эфир, х. ч.
|
ГОСТ 6265-52
|
Калия гидроксид, х. ч.
|
ГОСТ 4203-65
|
Кислота серная, концентрированная, х.
ч.
|
ГОСТ 4204-77
|
Порапак Q, фракция 80
- 100 меш. (ЧСФР) или полисорб-1, (РФ), готовая насадка для
хроматографической колонки
|
|
Хлорангидрид b-ацетилмеркаптопропионовой кислоты
|
|
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 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 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, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор ХА БАМПК для
градуировки (с = 10 мг/см3). 250
мг вещества вносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят до
метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1
неделя.
Рабочий раствор ХА БАМПК для
градуировки (с = 0,1 мг/см3).
1 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью
100 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно
перемешивают. Срок хранения - 1 неделя.
10 М раствор калия гидроксида. 56 г калия гидроксида растворяют в 80 см3 дистиллированной воды, переносят раствор в мерную
колбу вместимостью 100 см3 и доводят водой до метки.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед
заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном и
высушивают в токе инертного газа. Сорбент порапак Q также
промывают ацетоном и высушивают. Заполнение хроматографической колонки насадкой
проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к
детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 30 см3/мин
в течение 3 ч. Затем, не прекращая подачи газа, колонку нагревают до 220 °C со
скоростью 2 град/мин и выдерживают при 220 °C в течение 3 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 ХА БАМПК. Она выражает
зависимость площади пика на хроматограмме (мм2) от концентрации ХА
БАМПК в градуировочном растворе (мкг/см3) и строят по 5-ти сериям
растворов для градуировки, каждая из которых состоит из 5-ти растворов. В
мерные колбы вместимостью 50 см3 вносят рабочий раствор для
градуировки в соответствии с табл. 1 и доводят объем до метки
дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Таблица 1
Растворы для установления
градуировочной характеристики при определении концентрации ХА БАМПК
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Объем рабочего
раствора ХА БАМПК (с = 0,1 мг/см3), см3
|
0,25
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
4,0
|
10,0
|
Концентрация ХА
БАМПК в градуировочном растворе, мкг/см3
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
4,0
|
8,0
|
20,0
|
5 см3 каждого градуировочного раствора
переносят в пробирки вместимостью 15 см3, добавляют по 4 см3
10 М раствора калия гидроксида, затем помещают пробирки в водяную баню,
нагревают до кипения и выдерживают при 100 °С в течение 30 мин.
При этом происходит гидролиз БАМПК с образованием уксусной кислоты (степень
превращения более 95 %). Пробирки охлаждают до 20 °C, величину pH
растворов доводят до 1,0 концентрированной серной кислотой и экстрагируют
уксусную, кислоту 3-мя порциями диэтилового эфира по 1 см3.
Экстракты каждого градуировочного раствора объединяют, измеряют суммарный объем
и анализируют в следующих условиях:
температура термостата колонок
|
200 °C
|
температура детектора
|
310 °C
|
температура испарителя
|
250 °C
|
расход газа-носителя (азота)
|
30 см3/мин
|
расход водорода
|
30 см3/мин
|
расход воздуха
|
300 см3/мин
|
скорость движения диаграммной ленты
|
500 мм/ч
|
чувствительность шкалы электрометра
|
4´10-12 А
|
время удерживания уксусной кислоты
|
6 мин
|
Время удерживания диэтилового эфира
|
45 сек.
|
На полученной хроматограмме
рассчитывают площадь пика и по средним результатам из 5-ти серий строят
градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в квартал и при
смене партии реактивов.
7.4. Отбор проб
Воздух со скоростью 5 дм3/мин
аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера в течение 25 мин. В теплое время
года следует охлаждать поглотительный прибор льдом.
После отбора пробы концы поглотительных сосудов фиксируют стеклянными
заглушками. Срок хранения пробы в холодильнике - 5 суток.
8. Выполнение измерений
Водный раствор из поглотительного прибора
переносят в пробирку, доводят объем до 5 см3 дистиллированной водой.
1,0 мм3 пробы вводят в испаритель прибора для определения фоновой
концентрации уксусной кислоты. Затем к пробе добавляют 4 см3 10 М
раствора гидроксида калия и далее проводят обработку и анализ пробы в условиях,
указанных в п. 7.3
«Установление градуировочной характеристики». После проведения анализа на
хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике
определяют концентрацию ХА БАМПК в пробе.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию ХА БАМПК в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
Cгр -
концентрация ХА БАМПК в водном растворе пробы, найденная по градуировочной
характеристике, мкг/см3;
Cф -
концентрация фоновой уксусной кислоты, найденная по градуировочной
характеристике, мкг/см3;
V1 - объем
водного раствора пробы, см3;
V0 - объем
отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
где
Vt - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, дм3.
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
t -
температура воздуха в местах отбора проб, °C;
Методические указания
разработаны Павлиновым С.А. (Институт геофизики АН СССР, г. Москва).