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
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», 17.0.02-79 «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 4.1.592-96
Дата введения - с момента
утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
2-аллилоксиэтилового спирта в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
2-аллилоксиэтилового спирта в диапазоне концентраций 0,01 - 5,0 мг/м3.
С5Н10О2 Мол.
масса 102,1
2-аллилоксиэтиловый спирт -
бесцветная жидкость, температура кипения - 160 °С, хорошо растворим в воде, ацетоне, спиртах
и других органических растворителях. В воздухе находится в виде паров.
2-аллилоксиэтиловый спирт
относится к 2-му классу опасности. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных
мест - 0,07 мг/м3, ПДКс.с. - 0,01 мг/м3.
Настоящие методические
указания не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и
распространены без разрешения Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает
выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±20 %, при доверительной
вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации
2-аллилоксиэтилового спирта выполняют методом газожидкостной хроматографии с
пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование 2-аллилоксиэтилового
спирта из воздуха осуществляют на твердый сорбент с последующей термодесорбцией
в испарителе прибора.
Нижний предел измерения в
анализируемом объеме пробы 0,02 мкг.
Определению не мешают ароматические
углеводороды, алифатические спирты.
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 МШ-10
|
ТУ 2.833-106
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е, 20292-74Е
|
Секундомер 3-го кл. точности
|
ГОСТ 5072-79
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2,
пределы 0 - 55
°С, цена деления 1 °С
|
ГОСТ
215-73Е
|
Шприц, медицинский вместимостью 100 см3
|
ТУ 64-1-1279-80
|
Электроаспиратор типа ЭА-1
|
ТУ 25-11-1414-78
|
3.2. Вспомогательные устройства
Баня водяная типа БКЛ
|
ТУ 79-231-77
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
|
ТУ 26-06-459-69
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Печь муфельная типа ПМ-8
|
ТУ 79-337-72
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-73
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Сорбционные трубки из стекла или
нержавеющей стали длиной 123 мм и внутренним диаметром 4 мм (см. рис.)
|
|
Сушильный шкаф
|
ГОСТ 13474-70
|
Хроматографическая колонка из стекла
длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
|
|
Чашки фарфоровые
|
ГОСТ
9147-73
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
2-аллилоксиэтиловый спирт с содержанием
основного вещества 99 %
|
|
Ацетон, ч.д.а.
|
ГОСТ 2603-79
|
Дистиллированная вода
|
ГОСТ 6709-77
|
Гексан, ч.
|
ТУ 6-09-3375-78
|
Хромосорб-101 (или полисорб-1) зернением
0,25 - 0,31 мм с нанесенной жидкой фазой OV-17 в количестве 5 % весовых
(насадка для сорбционной трубки)
|
|
Хромосорб W-HP зернением 0,25 - 0,30 мм
с нанесенной жидкой фазой ПЭГ-1540 в количестве 15 % весовых (насадка для
хроматографической колонки)
|
|
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) °С, 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, подготовка измерительной
аппаратуры, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор 2-аллилоксиэтилового спирта для градуировки (ρ = 10 мг/мл). 250 мг спирта вносят в колбу
вместимостью 25 см3, доводят до метки ацетоном и тщательно
перемешивают. Срок хранения в холодильнике - не более 1 месяца.
Рабочие градуировочные растворы спирта
готовят из исходного раствора
разбавлением ацетоном. В мерные колбы вместимостью 25 см3 пипеткой
на 5,0 см3 вносят 2,5 см3; пипеткой 2,0 см3
вносят 2,0 - 1,25 - 0,5 см3; пипеткой на 1,0 см3 вносят
0,4 - 0,25 см3 исходного раствора. Доводят объем в колбах до метки
ацетоном и перемешивают. Концентрация спирта в растворах соответствует 1,0 -
0,8 - 0,5 - 0,2 - 0,16 - 0,1 мг/см3.
7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной
трубки
Хроматографическую колонку и
сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной
водой, ацетоном, гексаном и высушивают в токе азота. Заполнение
хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Заполненную колонку
подключают к испарителю хроматографа и кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 30 см3/мин
в течение 12 ч при постоянном повышении температуры до 180 °С. После охлаждения колонку подключают к детектору,
записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии
колонка готова к работе.
При отсутствии готового
сорбента для хроматографической колонки его готовят самостоятельно. В круглодонную колбу помещают 20
- 30 г хромосорба-101 и добавляют силиконовую
жидкость OV-17 в виде раствора в ацетоне. Количество
ацетона должно быть таким, чтобы весь адсорбент был покрыт раствором с
небольшим избытком. Смесь осторожно нагревают на водяной бане при непрерывном
помешивании до полного удаления растворителя и сыпучего состояния насадки.
Работу проводят в вытяжном шкафу.
Аналогичным способом готовят
насадку для хроматографической колонки, состоящей из хромосорба W-HP с неподвижной
жидкой фазой ПЭГ-1540 в количестве 15 % от веса носителя, и
насадку для сорбционной трубки.
Сорбционную трубку заполняют
насадкой слоем 1 см, фиксируют концы стекловатой и кондиционируют в испарителе
прибора в течение 4 ч при температуре 200 °С и скорости потока азота 30 см3/мин.
7.3. Подготовка измерительной
аппаратуры
В испаритель хроматографа устанавливают фторопластовую
втулку для фиксации сорбционной трубки (см. рис.). На линию газа-носителя перед
испарителем устанавливают запорный кран (или дроссель) и прикрепляют его к боковой
стенке блока термостата колонок.
7.4. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику
устанавливают методом абсолютной градуировки на стандартных растворах
2-аллилоксиэтилового спирта. Она выражает зависимость высоты пика (мм) от массы
спирта (мкг) и
строится по 5-ти сериям рабочих растворов для градуировки. В испаритель прибора
вводят 2 мм3 каждого рабочего раствора и анализируют в следующих
условиях:
температура термостата
колонок 140 °С
температура детектора 180
°С
температура испарителя 200
°С
расход газа-носителя (азот) 30
см3/мин
расход водорода 30
см3/мин
расход воздуха 300
- 350 см3/мин
чувствительность шкалы
электрометра 8 ∙ 10-12 А
скорость движения диаграммной
ленты 240 мм/ч
время удерживания спирта 14
мин
время удерживания ацетона 2
мин
На хроматограмме рассчитывают
высоту пика 2-аллилокси-этилового спирта и по средним значениям из 5-ти
измерений устанавливают градуировочную характеристику.
Массу спирта в рабочем
растворе для градуировки рассчитывают по формуле:
m = C ∙ V
∙ 10-3 , где
m - масса спирта, в градуировочном
растворе, мг;
С - концентрация соответствующего рабочего
раствора для градуировки, мг/см3;
V - объем раствора, используемый для
анализа, мм3.
Проверку градуировочной
характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов.
7.5. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят
согласно ГОСТу
17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,5 дм3 /мин аспирируют через
сорбционную трубку, в течение 20 мин. После окончания отбора сорбционные трубки
с концов фиксируют заглушками. Срок хранения проб - не более 5-ти суток в сухом
месте при температуре не выше 30 °С.
8. Выполнение измерений
После выхода прибора на
рабочий режим (контролируется по дрейфу нулевой линии и уровню флуктуационных
шумов) на входе в испаритель перекрывают поток газа-носителя. Через 20 - 30 сек
снимают с испарителя гайку с прокладкой, вводят в него сорбционную трубку с
пробой до упора и быстро закрывают испаритель гайкой с прокладкой. Открывают
поток газа-носителя и записывают хроматограмму пробы. Нулевая линия
стабилизируется через 1 - 1,5 мин. По окончании записи хроматограммы вновь перекрывают
поток, выдержав промежуток, открывают испаритель, извлекают сорбционную трубку
и вводят новую пробу. Быстро закрывают испаритель и записывают хроматограмму.
Эффективность десорбции составляет 100 %. Перекрывание потока газа-носителя и
выдерживание интервала проводят с целью предупреждения резкого падения давления
на колонке, приводящего к нарушению плотности набивки колонки, что снижает ее
эффективность.
На хроматограмме рассчитывают
высоту пика спирта и по градуировочной характеристике определяют его массу в пробе.
9. Вычисление
результатов измерений
Концентрацию спирта в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса спирта в пробе, найденная по
градуировочному графику, мг;
V0 - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, м3;
где
Vt - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, м3;
Р - атмосферное давление в месте отбора
пробы, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в месте отбора
пробы, °С.
Методические указания разработаны М.И.
Афанасьевым, Ю.А. Буйволовым, Н.К. Вулых.
(Институт глобального климата и экологии Росгидромета
и РАМН, г. Москва).
Рис. 1. Поглотительный
патрон с деталями испарителя газового хроматографа.
1 - втулка (фторопласт),
2 - трубка (нержавеющая сталь или стекло),
3 - хроматографическая колонка, 4, 7 - гайка, 5
- тампон (стекловолокно), 6 - испаритель газового
хроматографа, 8 - прокладка (силиконовая резина).