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. 5
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 4.1.627-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
метилформиата в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
метилформиата в диапазоне концентраций 0,036 - 0,52 мг/м3.
Метилформиат - жидкое
бесцветное вещество с резким запахом. Температура плавления - 99 °C;
температура кипения - 31,5 °C, плотность - 1,0031 г/см3 (0 °C);
упругость пара - 400 мм рт. ст. (16 °C). Хорошо растворяется в спиртах, эфирах,
углеводородах, в воде - 30,4 г/100 г (20 °C).
Метилформиат оказывает токсическое
действие на центральную нервную систему, слизистые глаз, носовой полости,
легкие, кровь. Влияет на активность некоторых ферментов.
В воздухе может находиться в виде паров.
ОБУВ для атмосферного воздух населенных мест - 0,04 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±17,4 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации метилформиата
выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование метилформиата из воздуха осуществляют
абсорбцией в воду с последующим анализом равновесной паровой фазы.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 9 мкг.
Определению не мешают: динил, метилбензоат, метилтолуилат, диметилтерефталат, диметилизофталат,
диметилортофталат, динонилфталат, оксиды серы, углерода, азота, метиловый,
этиловый, пропиловый спирты в количествах, превышающих их ПДК в 10 раз.
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 СДС пр-1-2-000
|
ГОСТ 5072-79
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;
пределы 0 - 55 °C, цена деления 0,1 °C
|
ГОСТ
215-73Е
|
Шприц медицинский вместимостью 2 см3
|
ТУ 64-1-378-83
|
Электроаспиратор для отбора проб
воздуха «Эжектор», изготовленный в экспериментально-технических мастерских
при НИИ гигиены труда и профзаболеваний, г. Ленинград, с пределом измерения
25 дм3/мин, с ценой деления 1 дм3/мин (или любой другой
аспиратор)
|
|
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из стекла
или стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
|
|
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
|
Баня водяная
|
|
Стеклянный флакон с навинчивающейся
пробкой и вставкой из самоуплотняющейся резины вместимостью 40 см3
|
|
Чашка выпарительная
|
ГОСТ 91471-80
|
3.3. Материалы
Аргон (или другой инертный газ) сжатый
в баллонах
|
ГОСТ 10157-79
|
Водород сжатый в баллонах
|
ГОСТ 3022-80
|
Воздух сжатый в баллонах
|
ГОСТ
17433-80
|
Лед
|
|
Стекловата или стекловолокно
|
|
Стеклянные заглушки
|
|
3.4. Реактивы
Ацетон, х. ч.
|
ГОСТ 2603-79
|
Вода дистиллированная
|
ГОСТ 6709-77
|
Метилформиат, ч.
|
ТУ 6-09-11-1757-83
|
Натрий хлористый, х. ч.
|
ГОСТ 4233-77
|
Полиэтиленгликоль 2000 (ПЭГ 20М) или
его аналог - неподвижная жидкая фаза
|
|
Хлороформ, х. ч.
|
ГОСТ 20015-74
|
Хроматон N-A-W-HMCS
(фр. 0,16 - 0,20)
|
|
Этанол ректификованный
|
ГОСТ
18300-72
|
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, рекомендуемых 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
Рабочий раствор метилформиата для
градуировки (с = 1 мг/см3) готовят
растворением навески 50,0 мг в дистиллированной воде в мерной колбе
вместимостью 50 см3. Раствор стабилен в течение месяца при хранении
в холодильнике.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Насадка для хроматографической колонки
состоит из 10 % ПЭГ 20 М, нанесенного на хроматон-N-FW-HMCS.
Для приготовления насадки в фарфоровой чашке взвешивают 1,6 г ПЭГ 20 М,
растворяют в 50 см3 хлороформа и в раствор вносят 16,0 г хроматона.
Непрерывно помешивая содержимое чашки, выпаривают растворитель на водяной бане
до сыпучего состояния. Перед заполнением насадкой хроматографическую колонку
промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, этиловым спиртом и
высушивают в токе газа-носителя. Заполнение хроматографической колонки насадкой
проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к
детектору, кондиционируют в токе газа-носителя при постепенном повышении
температуры 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 методом
абсолютной градуировки на градуировочных растворах метилформиата. Для этого
готовят 5-ти серий растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти
растворов готовят в стеклянных флаконах с навинчивающейся пробкой и прокладкой
из самоуплотняющейся резины вместимостью 40 см3. Для этого в каждый
флакон вносят 25 см3 дистиллированной воды, 6,0 г натрия хлорида и с
помощью микрошприца рабочий раствор метилформиата в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Растворы для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации
метилформиата
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Объем рабочего
раствора (c = 1 мг/см3), см3
|
0,009
|
0,013
|
0,026
|
0,065
|
0,130
|
Масса
метилформиата, мг
|
0,009
|
0,013
|
0,026
|
0,065
|
0,130
|
Флакон плотно закрывают, помещают в водяную баню с
температурой 50 °C (±1 °C) и выдерживают 10 мин, после чего нагретым
медицинским шприцем отбирают 2,0 см3 равновесной паровой фазы и
хроматографируют в следующем режиме:
температура термостата
колонок
|
70 °C
|
температура детектора
|
70 °C
|
температура испарителя
|
100 °C
|
расход газа-носителя
(аргона)
|
25 см3/мин
|
расход водорода
|
25 см3/мин
|
расход воздуха
|
250 см3/мин
|
скорость движения
диаграммной ленты
|
200 мм/ч
|
время удерживания
метилформиата
|
2 мин 48 сек.
|
На хроматограмме рассчитывают
высоты пиков метилформиата и по средним значениям из 5-ти измерений
устанавливают градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты пика
(мм) от массы (мкг) метилформиата. Проверку градуировочной характеристики
проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу
17.2.3.01-86. Два последовательно
соединенных поглотителя Рыхтера 3Р, содержащих каждый по 15 см3
дистиллированной воды, помещают в лед и соединяют с аспиратором для отбора
воздушных проб. Пропускают воздух со скоростью 10 дм3/мин в течение
25 мин. Затем поглотители отсоединяют от аспиратора, герметизируют концы
заглушками и переносят в лабораторию. Анализируют в
день отбора.
8. Выполнение измерений
После отбора пробы воздуха жидкость из
поглотительных сосудов переливают в стеклянный флакон, в случае необходимости
доводят уровень до 25 см3, вносят 6,0 г хлорида натрия, плотно
закрывают и анализируют согласно п. 7.3 настоящей методики.
На хроматограмме измеряют высоту пика и
по градуировочной характеристике определяют массу метилформиата в пробе (мг).
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию метилформиата в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса метилформиата в пробе, найденная
по градуировочной характеристике, мг;
V - 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, В.Н. Поляковой (ВНИИ и проектный
институт мономеров, г. Тула).