МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

ГЛАВНОЕ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОМИТЕТ ПО КА1ЩЕРОГЕШ1Ш ВЕЩЕСТВАМ И МЕРАМ ПРОФИЛАКТИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по отбору проб из об'ектов внешней среды и подготовка их для последующего определения канцерогенных полициклических ароматических углеводородов

МОСКВА - 1976 г,

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР ГЛАВНОЕ САЖГГАРНО-ОПИДЙДИОЛОГЙЧЕСКОБ У11РАШ1КМИБ КОМИТЕТ ПО КАНЦЕГОШШиМ ВЕЩЕСТВАМ И МЕРАМ ПРОИШКТИКИ

УТВКРХДАЬ: Заместитель Главного Государственного санитарного врача СССР

В.Коваило

” 12 * мая 197 ‘ г.

»    1024    -    76

МЕТОДИЧЕСКИВ УКАЗАНИЯ

по отбору проб из объектов внешней среды и подготовке их для последующего определения канцерогенных полициклических ароматических углеводородов

МОСКВА - 1976 г,

сечении газопровода, острием носика навстречу движению газового потока. Скорость в носике заборной трубки должна равняться скорости газа в газопроводе в точке отоора проси. Размер отверствня носика должен иметь такое сечение,чтооы при равенстве скоростей в носике и измеряемой точке газопровода скорость в цилиндрической части заборной труони была не менее 20 м/сек.

Всем этим условиям лучше всего удовлетворяет специальная заоорная труока системы ИИИОГАЗ . обычно применяемая для измерения запыленности газа в промышленных газопроводах.

В случае отоора араб воздуха в производственных помещениях применяют метод отбора проб для атмосферного воздуха.

В качестве фильтров при отборе проб в газопроводах и в воздухе производственных помещений используются эффективные гидрофобные аэрозольные фильтры из ткани Ф1Ш-15 и Ф11А-15 (последний менее удобен из-за своей гидрофильности). Размеры Фильтра: диаметр 70 мм, диаметр рабочей поверхности 48 мм,площадь рабочей поверхности 18 кв.см, оощая площадь 38,5 см^. Хранение фильтра производится в пакетике из кальки.

Перед использованием фильтры выдерживают в условиях комнатной температуры и при 30-80)1 относительной влажности в течение 40-60 мин. Затем фильтр пинцетом переносят на аналитические весы, взвешивают с точностью до 0,1-0,2 мг. Взвешенный фильтр помещают в корпус кассеты, сверху накладывают кольцо-прокладку и затягивают гайкой. Собранные кассеты заворачивают в кальку и доставляют на место отбора ароо, где вставляют в патрон и производят отбор пробы.

Скорость протягивания газа через фильтр составляет 30-60 л/мин. Продолжительность отсора зависит от степени запыленности

и) В.Н.Ужов - "Санитарная охрана отмосферного воздуха",Meдгиз, 1955, стр. 124-125.

8

воздуха. Навеска пыли на фильтре не должна превышать 2Ь-Зи мг.

В лаборатории после отбора пробы фильтры снова выдерживиют в исходных условиях температуры и влажности, взвешивает на тех же весах. Если отбор пробы происходит при условии повышенной влажности (около I00J&), рекомендуется пород взвешиванием поместить фильтр в эксикатор с осушителем не менее чем на 2 часа или в термостат с температурой 40-50°С на 20-30 минут, а затем в течение 40-00 минут выдержать в условиях комнатной температуры и влажности.

Результат анализа ныли на фильтре выражается в мг смолы и пыли на м³ и в мкг БИ на 100 м³ воздуха и в % БП в смоле и пыли.

Для определения канцерогенных углеводородов в технологических газах отбор проб можно проводить также в жидкостной поглотитель*^.

Для этой цели применяют систему, состоящую из нескольких склянок Дрекселя. Первую склянку заполняют ватой для задерживания влаги и осаждения сажи из газов, а последующие три перегнанным бензолом или ацетоном, причем последняя склянка является обычно контрольной.

В случае необходимости в систему можно вводить склянки с хлористым кальцием для улавливания избытка влаги. При отборе горячих газов их необходимо предварительно охлаждать до температуры 30-40°С. Для этого газы от установки следует пропускать через металлический холодильник с водяным охлаждением и металлическую колбу, погруженную в лед. Во избежание возможных потерь канц-.рогенных углеводородов, необходимо использовать для анализа вату из первого сосуда Дрекселя(подвергают эк-страции) и бензольные смывы из этой аппаратуры. Скорость протягивания гпзов через систему должна быть не боев 1-2л/мин, а общий объем отобранных газов не менее I м³.

и) Следующее ниже описание заимствовано из "Методических указании по санитарной охране внешней среды от загрязнения канцерогенными углеводородами в районе расположения предприятии нефтеперерабатывающей промышленности ".Киев, 1%^г.

2. Отбор и подготовка к анализу проб атмосферного воздуха

Отбор проб с целью изучения уровня загрязнения атмосферного воздуха БП и другими канцерогенными углеводородами может проводиться с применением аспирационного и седиментационны* методов отбора проб.

Асишрационный метод дает возможность охарактеризовать загрязнение атмосферного воздуха канцерогенными углеводородами, существующее непосредственно в момент отбора проб.

Седиментационные методы позволяют оценить загрязнение, происходящее за весь период наблюдения!недели• месяц, квартал, полугодие и т.д.).

Наиболее ценные результаты могут быть получены при комплексном использовании обоих методов.

а) Аспирационный метод отбога проб

Дня аспирационного отбора проб воздуха рекомендуется установка, предложенная С.Н.Киминой и В.М.Поляковым!1961

Сущность метода заключается в аспирации больших количеств атмосферного воздуха через специальные тканевые фильтры, на которые отбирается достаточное количество пылииюряд-ка 1-4г) для количественного определения в ней Ш.

Для этой цели применяют аспирационную установку, состоящую из электродвигателя(мощность 0,4 квт при 2800 об/мин., напряжение 220~380в), вентилятора, ротаметра(со шкалой на 250-000 м³/час с ценой деления 25м³), выбросной трусы (для выброса отфильтрованного воздуха), всасывающего патрона. Пос лед'.шй представляет воронкообразное металлическое устройство, внутри которого укреплена на ребрах сетка, служащая поддерживающей основой для фильтра, на который отбирается пыль.Сверху фильтр прикрепляется к патрону металлическим кольцом.

в) С.Н.Кишша, В.М.Поляков, ж."Гигиена и Санитария", 1961,8.49.

В качестве фильтров используют ткани марок ФПП-15 и ФПА-15. Воздух просасывают со скоростью 100-250 м³/нас.Продолжительность отбора пробы варьируют в зависимости от степени загрязнения атмосферного воздуха от получаса до часа(в районах сильного загрязнения) и до нескольких часов в относительно "чистых" районах.

Вблизи источников выброса (промышленная площадка или непосредственно у источников выброса) отбор проб производят в течение 5-20 мил.

Скорость фильтрации воздуха по мере загрязнения фильтра снижается, поэтому следует не реже I раза в час снимать показания ротаметра.

Одновременно с этим регистрируют направление дымового факела и производят замеры метеорологических факторов (Каждые 3 часа).

В качестве аспирационных установок могут быть использованы любые устройства, которые позволят отоирать на фильтр пыль со скоростью не менее 500 л/мин в течение 5-6 часов.

После отбора пробы фильтр, свернутый загрязненной поверхностью внутрь, укладывают в пакет из кальки с соответствующими обозначениями(дата и место отбора пробы объем профильтрованного воздуха, продолжительность отбора пробы) ■ доставляют в лабораторию для последующего анализа или направляют серии таких проб в специализированные лаборатории. В последнем случае прилагают краткие сведения об источнике выброса, о пункте отбора проб(промышленная площадка,жилой район, расс.ояние от источника выброса и т.д.).

Для анализа воздуха рабочих помещений и промышленных площадок в ряде случаев может быть использована установка для отбора проб воздуха с жидкостными поглотителями, которая состоит из 3-х последовательно соединенных У-образных поглотителей с пористой стеклянной пластинкой * I. Каждый

II

поглотитель заполняют 10-20 мл перегнанного бензола.Учиты-вал, что при бароотировании происходит некоторое испарение бензола, поглотители следует помещать в холодную воду(еще лучив добавлять в нее кусочки льда). Скорость просасывания воздуха через поглотители может быть до 0,5-1,0 л/мин.Объем пропускаемого воздуха зависит от уровня загрязненности и тем больше, чем менее загрязнен воздух Ш.

Следует подчеркнуть, что высокая чувствительность сиек-трально-люминисцентных методов определения канцерогенных углеводородов (до 10”** - 10 г/мл) в настоящее время позволяет значительно сократить объем анализируемого воздуха, ограничиваясь в ряде случаев 20-50 литрами*^.

После отбора соответствующе!: порции воздуха бензольные растворы объединяют и направляют на исследование в лаборатории, имеющие аппаратуру для люминисцеытного анализа.

Как указывалось выше, для отбора проб с целью определения концентрации БП в атмосферном воздухе необходимы специальные установки, оборудованные в ряде случаев довольно мощными воздуходувками. Такие установки нашей промышленностью не выпускаются, но могут быть смонтированы силами промышленных предприятий по заказу санэпидстанций. В случае отсутствия возможности отбора проб аспирационным методом, могут быть рекомендованы седиментационные методы отбора проб атмосферных загрязнений, которые позволяют получить относительные показатели загрязнения атмосферного воздуха.

б) Седиментационные методы отбора проб

Метод отбора снеговых проб*). Сущность метода заключается в отборе проб снега с определенной площади, весовом определении общей запыленности снегового покрова и определении в пыли канцерогенных веществ. При организации отбора проо снега необходимо располагать следующими данными:

и) "Временные методические указания по определению 3,4 -бензпирена в атмосферном воздухе населенных мест",М.,1957. и) Модификация методики раэработанз В.Е.Гвлльдисом, подробнее см. раздел У, ).

1.    Сведениями о "розе ветров" за период образования устойчивого снегового покрова.

2.    J&Toa начала образования снегового покрова.

3.    Временем существования снегового покрова(количество дней от начала образования снегового покрова до дня отбора пробы).

итбор проб снега рекомендуется производить в направлении господствуших ветров (подветренно) и в контрольных точках; на различных расстояниях по 8 основным румбам (например: цромплощадка, 100, 500, 1000, 2000 метров и т.д.).

Пробы снега отбираются на участках, где сохранился нетронутым снеговоЛ покров. Отбор снега производится при помощи бура или инструмента, заменяющего его. для получения усредненного образца следует отбирать снеговые пробы в 5-ти точках "конвертом"(на участке площадью I м² отбирают пробы снега по углам квадрата и в его центре).

Отобранный снег удаляют выталкивателем или при помощи деревянной лопатки в стеклянные банки, после чего бур снова вставляют в то же отверстие и проталкивают до почвы, затем лопаткой отгребают от бура окружающей снег, бур осторожно наклоняют в сторону и под него подводят и прижимают к отверстию чистую деревянную лопатку (во избежание потерь снега,так как вторая порция снега обычно бывает меньше первой и не так уплотнена). Захваченные при выемке нижнего слоя землю и листья удаляют и вторую порцию (иногда третью или четвертую в зависимости от толщины снегового покрова) переносят в стеклянную банку, ,1а этикетке отмечают дату, место отбора пробы и число выемок, взятых в данной точке.

При отсутствии достаточно емкой посуды снег всех выемок из одной точки может не поместиться в одной банке и тогда его складывают в несколько банок, а при последуюжей лабораторьой обработке все порции снега соединяют вместе и обрабатывают как одну пробу.

13

Авторы - составители:

Л.и.Шаоад, А.Ц.Ильницкий. Г.А.Смирнов,

Ю.1.Коган (Онкологический Научный Центр АМН СССР)

А.Я.Циненюк, И.Л.Долина, О.Н.Сичкарь (Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им.А.Н.Марзееьа)

Н.Н.Скворцова. К.11.£ршова01нститут общей и коммунальной гигиены им. А.Н.Сысина АМН СССР)

I. Методика отбора проб из объектов внешней среды

Целью настоящего раздела является рассмотрение наиболее рациональных приемов отбора в окружающей человека среде проб, предназначенных для количественного определения канцерогенных углеводородов, и последующей их обработки.

В зависимости от объекта исследования (вода, воздух, почва) находится набор и порядок использования методов, применение которых необходимо для получения достоверных результатов. Рассмотрение этих методов целесообразно начать с отбора и обработки проб воздуха - наиболее изученного вопроса, в значительной степени освещенного в специальной литературе. Сднако предварительно необходимо остановиться на особенностях подготовки посуды и растворителей, используемых в эксперименте.

А. Подготовка посуды и растворителей

Первым и основным требованием при подготовке проб к количественному определению в них канцерогенных углеводородов является применение подвергнутой специальной обработке посуды и хорошо очищенных растворителей. Это требование обусловлено чрезвычайно высокой чувствительностью методов количественного определения канцерогенных углеводородов. Достаточно использовать неудовлетворительно обработанную посуду, чтобы поставить под сомнение правильность полученных результатов.

Подготовка посуды складывается из 2-х этапов: I.Тщательное мытье посуды с каким-либо моющим составом. 2. Многочасовое замачивание в свежеприготовленной хромовой смеси с последующим отмыванием в проточной водопроводной воде и ополаскиванием дистиллированной. После сушки в сушильном шкафу отверстия в

посуде обязательно следует закрывать притертой пробкой или чистой ватой. Храниться посуда может только в таком виде - в плотно закрытом шкоду или ином хранилище, где исключается ее загрязнение.

Ввиду важности вопроса, следует еще раз подчеркнуть: на любом этапе исследований, имеющих целью изучение канцерогенных ВАУ в окружающей человека среде, может быть использована только чистая посуда, прошедшая указанную обработку.

Решающее значение имеет очистка используемых растворителей. Дня экстрагирования чаще всего применяются бензол, серный эфир, нормальный гексан. Следует использовать только химически чистые растворители, перегнанные на водяной или воздушной бане при соответствующей температуре, причем первые и последние порции растворителей в количестве 20% от исходного объема отбрасываются. Степень очистки растворителя можно определить следующим образом: 250 - 500 мл очищенного растворителя упаривают на водяной бане до объема 5-10 мл,который подвергают затем спектрально-люминисцентному анализу. Однако, даже в перегнанных растворителях могут быть обнаружены следы ПАУ. Поэтому необходимо проводить холостые опыты, т.е. отбирать и упаривать для контрольного определения Ш такие объемы растворителя, которые идут на экстракцию исследуемого образца. В случав обнаружения в растворителе £11, его количество необходимо учитывать при расчете содержания Ш в пробе.

Следует подчеркнуть, что при работе с органическими растворителями необходимо соблюдать правила техники безопасности, так как все они (особенно серный и петролейныи эфиры ■ бензол) взрыво- и пожароопасны, а бензол кроме этого,весьма токсичен.

2

Метод очистки органических растворителей

При изучении содержания канцерогенных НАУ в пробах загрязнений внешней среды с малым содержанием этих веществ (вода, водоемы, пищевые продукты и др.) особое значение имеет вопрос о чистоте применяемых органических растворителей.

Для более глубокой очистки органических растворителей рекомендуется применять активированные угли различных марок: БАУ, КАЛ йодный, АГ-3, АР-3, АГН, СКТ и др. После однократной дистилляции в растворители добавляется активированный уголь одной из названных марок из расчета 10-20 г/л.

Адсорбция проводится в статических условиях. Период адсорбции, определяемый экспериментально, составляет от 2 до Г-суток. Затем растворитель отфильтровывается или декантируется и определяются ПАУ. Результаты определения углеводородов в растворителях до и после очистки представлены в таблице 6.

Как видно из таблицы, все испытанные марки угля пригодны для очистки растворителей. Содержание БП, БПЛ и др. ПАУ снижается до величин, находящихся ниже пределов чувствительности методов низкотемпературного спектрального анализа.

Таким образом, применение активированных углей гарантирует понижение концентрации БП в растворителях до 1.10“*^ -1Л0~^ г/л. Поэтому использование даже больших /количеств очищенных растворителей не создает опасности внесения БП и др. ПАУ в экстракты из исследуемых проб.

Простота использования, эффективность, а также возможность повторного употребления растворителей позволяют рекомендовать описанный метод очистки растворителей oi ПАУ для широкого применения в лабораторной практике.

3

Таблица 6

Содержание бензla)пирена в органических растворителе аосле адсорбционной очистки

- ~!----------- f М ! Наименование, марка и расфасовка ;Колмчест-3 ^Содержание сената):«- j во нс— : |пользу©- j jMoro pac-j Марка iPWj* Растворителе в нл ! растворителя ! I угля !' *Д0 очистки ,творит&дя; |В Л } i после 1 i очистки I. Бензол после анализа проб 1.0 АГН 2.10“® мо’13 2. 1.0 Ш йодный I.I0"13 3. 1.0 АГ-3 I.IO'13 4. 1.0 БАУ I. КГ13 5. 1.0 СКТ I.10'13 6. 1.0 АР-3 1.ИГ» 7. Бензол для криоскопии,расфасовка ао 20 л 20.0 АР-3 I.I0’9 I.IO'13 8. Бензол ч.д.а., расфасовка по 0,5л,перегнанный 1.0 АР-3 I.I0"9 I.IO"13 9. Петролейный эфир после анализа проб 3.0 АР-3 1.Ю-8 I.IO'13 10.Н-гексан после анализа проб 10,0 АР-3 5.10“® I.IO'13 II.Циклогексан перегнанный 1.0 АР-3 МО"8 I.IO'13

я) Другие ПАУ после очистки растворителей активированным углем не обнаружены.

Б. Отбор и подготовка к анализу проб атмосферного воздуха

Санитарный контроль за чистотой атмосферного воздуха в населенном пункте с многими источниками канцерогенных веществ иди в районе расположения одного источника производят путем исследования проб воздуха у источников выбросов, а также путем изучения дальности распространения загрязнения.

До проведения отбора проб на канцерогенные углеводороды необходимо получить следующие данные:

1.    Санитарно-гигиеническую характеристику источников загрязнения атмосферного воздуха этими веществами, для чего следует предварительно провести обследование объекта с целью выявления предполагаемых мест выброса канцерогенных веществ.

При этом неооходимо детально изучить особенности технологии производства, места организованного и неорганизованного выброса промышленных загрязнений в атмосферу, оценить эффективность очистных сооружений, предназначенных для улавливания технологических выбросов, наметить точки для отбора образцов пыли, сажи, сырья и т.д. из технологической аппаратуры, вентиляционных систем, очистных сооружений и т.п.

2.    Материалы, характеризующие роль изучаемого источника или группы источников в загрязнении атмосферного воздуха.Для их получения необходимо ознакомиться с планировкой данного населенного пункта, генеральным планом его развития, взаиморасположением промышленных объектов и жилой территории,размещением жилы., кварталов, транспортных магистралей, местоположением зеленых насаждений, определить "розу ветров" для данного населенного пункта и др.

После предварительного ознакомления намечают пункты для отбора проб, которые должны наиболее полно характеризовать как диффузное загрязнение воздуха от группы источников, так и зональное - от одного источника.

5

При изучении диффузного загрязнения атмосферного воздуха населенного пункта канцерогенными углеводородами намечают стационарные пунктыСне менее 4-6), где систематически и,желательно, одновременно отОмрают пылевые пробы. Места для отбора проб атмосферного воздуха выбирают с таким расчетом, чтобы они позволили наиболее полно охарактеризовать состояние воздушной среды населенного пункта как в центре, так ж на периферии его. При этом могут оыть получены результаты, характеризующие загрязнение атмосферного воздуха от разных источников!промышленные предприятия, автотранспорт, бытовые тонки и др.).

При изучении загрязнения в районе какого-либо конкретного источника поступления канцерогенов в атмосферу,пункты для отбора проб атмосферного воздуха следует располагать как с подветренной, так и с наветренной стороны.

В зависимости от мощности выброса, высоты труб, рельефа местности и расположения жилых кварталов пункты отбора проб располагают на различных расстояниях от исследуемого источника (например: 100, 500, 1000, 2000 м и т.д.). Для более полной характеристики изучаемого источника пробы воздуха рекомендуется отбирать одновременно на всех расстояниях, в том числе и с наветренной стороны.

Во всех случаях в период отбора проб регистрируют метеорологические показатели(скорость и направление ветра,влажность температура воздуха), состояние погоды(облачность, туман, дождь и т.д.), наличие почвенной пыли, направление дымового Факела.

I. Отбор проб газов и пыли на промышленном предприятии*

Отбор твердых образцов(сырья, продуктов переработки сырья к*«и, пыли, соскобов пыли и др.) производят по отдельным зр.ень 4м технологического процесса, в дюках газоходов, в выхлопной труое для организованных выбросов, яэ очистных сооружений, в

я) Раздел подготовлен кт.н. К.И.Ангиной

воздуховодах вытяжной вентиляции. Сметы пыли отбирают в производственных помещениях вблизи основных технологических аппаратов, соскобы - с внутренней поверхности печей и др.

Отбор проб выполняют при помощи шпателя, кисточки или других приспособлений. Количество отбираемого образца должно быть не менее 10-50 г. Пробу упаковывают в пакет из кальки, пергамента или в стеклянную посуду и доставляют в лабораторию для анализа на содержание смолистых и канцерогенных веществ.

К каждой пробе должны быть приложены следующие сведения: номер пробы, наименование предприятия и краткое технологическое описание его, дата и место отбора пробы.

Отбор проб газовых выбросов производят непосредственно из технологического оборудования(газоходов), на сбросе технологических и дымовых газов в атмосферу, в воздушной среде производственных помещений, на территории отдельных установок в период наибольшего газовыделения и др. местах.

Пробы газовых выбросов отбирают с соблюдением правил отбора проб аз газоходов. Для этого небольшую часть газа отбирают от основного потока посредством специальной заборной трубки и пропускают через тканевой фильтр, задерживающий взвешенные в газе частицы. Фильтр располагают вне газохода.

Схема установки для отбора проб газа таким образом включает следующие элементы:

I) заборную трубку; 2) патрон с фильтром в ксссете;

3) измеритель количества газа - реометр или ротаметр, расположенный после фильтра но ходу газа; 4) воздуходувку с элек-тродвигател м или другие аспирационные приборы.

Заборная трубка изготовляется из латуни или неожавеицей стали. Длина ее зависит от диаметра газопровода. Ьнутреныий диаметр трубки 5-7 мм. Один конец загнут под прямым углом, носик трубки 1загнутого конца) снаружи заточен цо толщины стенок 0,2 мм. Гаэозаоорняя труока помешается внутри газопровода в точке, соответствующей средней скорости газа в данном

7