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 4.1.624-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
метилового и этилового спиртов в
атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
метилового и этилового спиртов в диапазоне концентраций 0,05 - 5,0 мг/м3.
Метиловый спирт (метанол) -
прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность - 0,791 г/см3,
температура кипения - 64,7 °C, упругость пара - 95,7 мм рт. ст. (20 °C),
растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.
Метиловый спирт
является сильным ядом. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных мест - 1,0
мг/м3, ПДКс.с. - 0,5 мг/м3.
Этиловый спирт (этанол) -
прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность 0,789 г/см3,
температура кипения - 78,3 °C, упругость пара - 44 мм рт. ст. (20 °C),
растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.
Этиловый спирт обладает наркотическим
действием. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест - 5,0 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±15 %, при доверительной вероятности -
0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации метилового и
этилового спиртов выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с
использованием пламенно-ионизационного детектора.
Концентрирование спиртов из
воздуха осуществляют в дистиллированную воду.
Нижний предел измерения в
анализируемом объеме пробы - 0,2 мг/дм3.
Определению не мешают: другие
спирты, кислоты, карбонилсодержащие соединения, эфиры, фенолы, фурановые
соединения.
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
Хроматографическая колонка из стекла
длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
|
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
|
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Поглотительные приборы «Шмель» ПВ-20,
разработанные ВНИИ биологического приборостроения (рис. 1)
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Ацетон, ч. д. а.
|
ГОСТ 2603-79
|
Вода дистиллированная
|
ГОСТ 6709-77
|
Полисорб-1, фракция 0,1 - 0,3 мм
|
ТУ 1011362-69
|
Спирт изобутиловый, х. ч.
|
ГОСТ 6016-77
|
Спирт метиловый, х. ч.
|
ГОСТ 6995-74
|
Спирт этиловый, х. ч.
|
ТУ 6-0951710-72
|
Хлороформ, х. ч.
|
ТУ 6-09-4263-76
|
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, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Градуировочные растворы № 1 метилового
и этилового спиртов (с = 0,055 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на
1/3 объема дистиллированной водой, вносят
1,375 мг спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения
в холодильнике в склянках с притертыми пробками - 2 месяца.
Градуировочный раствор № 2
изобутилового спирта (внутренний стандарт) (с = 0,105 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную
на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 2,63 мг изобутилового спирта,
доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике -
2 месяца.
Поглотительный раствор. Свежеперегнанная вода.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед
заполнением насадками трижды промывают горячей водой, дистиллированной водой,
ацетоном, хлороформом и высушивают в токе азота. Сухую колонку фиксируют
тампоном из стекловаты с одного конца и заполняют насадкой под вакуумом,
уплотняя легким постукиванием. Концы колонки закрывают стекловатой и, не
подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом
20 - 30 см3/мин при температуре 180 °C в течение 20 - 30 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 с
использованием градуировочных коэффициентов на градуировочных растворах. К 1,0
см3 градуировочного раствора № добавляют 1,0 см3
градуировочного раствора № 2. 1,0 мм3 полученной смеси вводят в
испаритель и анализируют в следующих условиях:
температура термостата колонок
|
100 - 120 °C
|
температура испарителя
|
150 °C
|
расход газа-носителя (азот)
|
25 - 30 см3/мин
|
расход водорода
|
30 см3/мин
|
расход воздуха
|
300 см3/мин
|
объем пробы
|
1 мм3
|
относительные времена удерживания:
метилового спирта
|
0,16
|
этилового спирта
|
0,27
|
изобутилового спирта
|
1,00
|
На хроматограмме рассчитывают
площади пиков метилового и изобутилового спиртов и по средним результатам из
3-х определений устанавливают градуировочный коэффициент по формуле:
где
mм, mст - масса метилового и
изобутилового спиртов в градуировочной смеси, мг/см3;
Sм, Sст - площади пиков метилового и изобутилового спиртов, мм2.
Аналогичным образом рассчитывают
градуировочный коэффициент для этилового спирта.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу
17.2.3.01-86.
Воздух со скоростью 15 - 20 дм3/мин
аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, заполненных
10 см3 дистиллированной воды, в течение 20
мин. Срок хранения проб - 5 суток в холодильнике в склянках с притертыми
пробками.
8. Выполнение измерений
Пробы из двух последовательно соединенных
поглотительных приборов анализируют отдельно. 1,0 см3 пробы из
каждого пробоотборника помещают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1,0
см3 градуировочного раствора № 2. На анализ в испаритель прибора
вводят 1,0 мм3 смеси из каждой пробирки. На полученных
хроматограммах рассчитывают площади пиков спиртов и определяют содержание
метилового и этилового спирта (мг/см3) в пробе по формуле:
где
Sм, Sст - площади
пиков метилового или этилового и изобутилового спиртов, мм2;
mст -
масса изобутилового спирта в 1,0 см3 стандартного раствора, мг/см3;
fм -
градуировочный коэффициент для метилового или этилового спиртов.
За результат измерения
принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений для
первого и второго пробоотборника соответственно.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию метанола или этанола в
воздухе (мг/м3) рассчитывают по формуле:
где
Xм1, Xм2 - содержание метилового или этилового спирта в первом
и втором поглотительном приборе, соответственно, мг/см3;
V1, V2 - объем поглотительного
раствора в первом и втором поглотительном приборе, соответственно, см3;
V0 - объем
воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям, м3;
где
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в местах отбора проб, °C;
Vt - объем пробы воздуха, м3.
Методические указания
разработаны Е.Н. Коноваловой, В.Г. Костенко (НПО «Гидролизпром», ВНИИГИДРОЛИЗ,
г. С.-Петербург).
Рис. 1. Поглотительный прибор «Шмель ПВ-20».