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 4.1.626-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
метилтолуилата в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
метилтолуилата в диапазоне концентраций 0,05 - 1,0 мг/м3.
С9Н10О2
|
Мол. масса 150,18
|
Метилтолуилат -
кристаллическое вещество, белого цвета, температура кипения - 217 °C,
температура плавления - 33 °C. Хорошо растворим в спиртах, эфирах, хлороформе.
В воде не растворяется. В воздухе может находиться в виде паров и аэрозоля.
Метилтолуилат обладает наркотическими
свойствами, вызывает явления хронической интоксикации, поражение печени, почек,
системы крови. Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе - 0,1
мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±13,2 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентрации метилтолуилата
выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование из воздуха осуществляют комбинированным
способом на пористый фильтр АФА и в поглотительный сосуд с гексаном.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме всей анализируемой пробы - 1 мкг.
Определению не мешают: динил,
метилбензоат, диметилтерефталат, диметилизофталат, диэтилфталат, метиловый,
этиловый, пропиловый спирты в количестве до 10 ПДК их содержания в воздухе.
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 типа МШ-10М
|
ТУ 2.838-106
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е и 20292-74Е
|
Секундомер 2-го кл. точности
|
ГОСТ 5072-79
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;
пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C
|
ГОСТ
215-73Е
|
Электроаспиратор «Эжектор-101»
|
ТУ 03-75
|
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из
нержавеющей стали или стекла длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм
|
|
Баня водяная
|
ТУ 61-1-28-50-76
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
|
ТУ 26-06-459-69
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Поглотители Рыхтера 3Р
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Фильтродержатель
|
|
Чашка выпарительная
|
ГОСТ
9147-80
|
Чашка фарфоровая выпарительная
|
ГОСТ
9147-80
|
3.3. Материалы
Азот сжатый
|
ГОСТ 9293-74
|
Водород сжатый
|
ГОСТ 3022-89
|
Воздух сжатый
|
ГОСТ 11882-73
|
Стекловата или стекловолокно
|
|
Лед
|
|
Фильтры пористые АФА-ВП-10(20) или
АФА-ХА-10(20)
|
ТУ 96-7186-78
|
3.4. Реактивы
Ацетон, х. ч.
|
ГОСТ 2603-79
|
Винилметилсиликоновый эластомер СКТВ-1,
неподвижная жидкая фаза, ВТУ № ЛЧ-115-62
|
|
Гексан, ч.
|
ТУ 6-09-3375-78
|
Метилтолуилат, ч.
|
ТУ 6-09-14-2010-78
|
Этилбензоат, внутренний стандарт, ч.
|
ТУ 6-09-2150-77
|
Спирт этиловый, ректификованный
|
ГОСТ
18300-72
|
Хроматон N-AW (фр. 0,125 -
0,160 мм) твердый носитель для газожидкостной хроматографии (производства «Chemapol» Чехия)
|
|
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, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор метилтолуилата для
градуировки (с = 1 мг/см3). 50,0
мг метилтолуилата вносят в мерную колбу вместимостью 50,0 см3,
доводят до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 6
месяцев.
Исходный раствор внутреннего стандарта
для градуировки (с = 1 мг/см3). 50,0 мг этилбензоата вносят в мерную колбу вместимостью 50,0 см3,
доводят до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 6
месяцев.
Рабочий раствор внутреннего стандарта
для градуировки (с = 0,05 мг/см3). 5,0 см3 исходного раствора этилбензоата
помещают в мерную колбу вместимостью 100,0 см3, доводят объем до
метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 6 месяцев.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Насадкой для хроматографической колонки
является Хроматон-N-AW, пропитанный винилметилсиликоновым эластомером СКТВ-1
(15 % масс). В фарфоровой чашке взвешивают 1,5 г СКТВ-1 и растворяют в 50,0 см3
хлороформа. В полученный раствор вносят 10,0 г хроматона. При непрерывном
помешивании содержимого чашки выпаривают растворитель на водяной бане до
сыпучего состояния сорбента. Стальную хроматографическую колонку, промытую
растворителями (ацетоном, этиловым спиртом) и высушенную в токе инертного газа,
заполняют с помощью вакуум-насоса приготовленной набивкой и закрепляют в
термостате хроматографа, не присоединяя к детектору.
Продувают газом-носителем, постепенно повышая температуру от 80 до 250 °C со
скоростью 1 град/мин. При температуре 250 °C колонку выдерживают 4 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 по 5-ти
сериям градуировочных растворов метилтолуилата, определяя градуировочный
коэффициент. Каждую серию, состоящую из 5-ти растворов, готовят следующим
образом: в стеклянный бюкс вместимостью 20,0 см3 помещают пористый
фильтр АФ-ВП-10 (20), с нанесенным с помощью микрошприца градуировочным раствором
метилтолуилата согласно табл. 1.
Таблица 1
Растворы для установления
градуировочной характеристики при определении концентрации метилтолуилата
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Объем
исходного раствора (c = 1 мг/см3),
мм3
|
1,0
|
2,0
|
4,0
|
10,0
|
20,0
|
Масса
метилтолуилата, нанесенного на фильтр, мг
|
0,001
|
0,002
|
0,004
|
0,010
|
0,020
|
В бюкс вносят 15,0 см3 гексана и 0,1 см3
(0,005 мг) рабочего раствора внутреннего стандарта. Через 3 мин фильтр удаляют
из бюкса и пробу упаривают до 0,2 - 0,3 см3 в токе воздуха в
вытяжном шкафу. В испаритель хроматографа вводят от 1,0 до 2,0 мм3
концентрата. Анализ проводят при следующих условиях:
температура испарителя
|
220 °С
|
температура термостата колонок и
детектора
|
135 °C
|
расход газа-носителя (аргона)
|
30 см3/мин
|
расход водорода
|
30 см3/мин
|
расход воздуха
|
300 см3/мин
|
время удерживания метилтолуилата
относительно внутреннего стандарта
|
1,24
|
Хроматограмма градуировочной
смеси представлена на рис. 1.
Снимают не менее 3-х хроматограмм. На
полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков метилтолуилата и
этилбензоата (внутреннего стандарта) и вычисляют градуировочный коэффициент по
формуле:
где
m, mcm - массы метилтолуилата и этилбензоата в пробе, мг;
S, Scm - площади пиков внутреннего стандарта (этилбензоата)
и метилтолуилата, мм3.
Проверку градуировочного коэффициента
проводят не реже 1-го раза в квартал и при смене партии реактивов, согласно ГОСТу
12.1.016-79.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу
17.2.3.01-86,
Фильтр АФА-ВП-10 закрепляют в
фильтродержателе, последовательно соединяют с поглотительным сосудом Рыхтера
3Р, заполненным 15 см3 гексана. Поглотительный сосуд охлаждают
льдом.
Для определения 0,5 ПДК метилового эфира
п-толуиловой кислоты 20 дм3 воздуха аспирируют со скоростью 4 дм3/мин
в течение 5 мин через систему «фильтр-поглотительный сосуд».
После окончания отбора пробы воздуха
фильтр извлекают из фильтродержателя, помещают в бюкс вместимостью 20 см3,
закрывают крышкой и переносят в лабораторию вместе с поглотительным сосудом.
8. Выполнение измерений
Содержимое поглотительного сосуда
переливают в бюкс с фильтром, ополаскивают сосуд 1,0 см3 гексана и
снова переливают в бюкс. Вносят 0,1 см3 раствора этилбензоата (с
= 0,05 мг/см3). Далее пробу обрабатывают и анализируют так, как
указано в п. 7.3.
«Градуировочная характеристика». Снимают не менее 3-х хроматограмм.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию метилового эфира
п-толуиловой кислоты (мг/м3) в атмосферном воздухе (мг/м3)
вычисляют по формуле:
где
S - площадь пика метилтолуилата, найденная по
хроматограмме, мм3;
K - градуировочный коэффициент;
mcm - масса внутреннего стандарта, введенная в бюкс, мг;
Scm -
площадь пика внутреннего стандарта, найденная по хроматограмме, мм2;
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 Л.И. Гостевой, В.М. Староверовой (ВНИПИ мономеров, г. Тула).
Рис. 1. Хроматограмма
градуировочной смеси.
1 -
растворитель, 2 - этилбензоат (внутренний стандарт), 3 - метиловый эфир
п-толуиловой кислоты.