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 измерения,
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 4.1.633-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
псевдокумола в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
псевдокумола в диапазоне концентраций 0,005 - 0,05 мг/м3.
Псевдокумол
(1,2,4-триметилбензол) - желтоватая жидкость с характерным запахом. Температура
кипения - 167 - 170 °С, плотность - 0,874 - 0,880 г/см3,
летучесть при 20 °С - 9,35 мг/дм3. Растворимость в воде -
менее 0,01 %. Растворяется в спирте, ацетоне, эфире, хлороформе. В воздухе
находится в виде паров.
Псевдокумол обладает слабым наркотическим
действием. Класс опасности - 2, ПДКм.р. для, атмосферного воздуха населенных
мест - 0,04 мг/м3; ПДКс.с. - 0,015 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентрации псевдокумола
выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование осуществляют на твердый сорбент.
Термодесорбцию вещества проводят в испарителе хроматографа.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 0,005 мкг.
Определению не мешают: насыщенные и
ароматические углеводороды C1 - C8, летучие производные аммиака, уксусная кислота (рис. 1).
3. Средства измерения, 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
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е, 20292-74Е
|
Секундомер
|
ГОСТ 5072-79
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;
пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C
|
ГОСТ
215-73Е
|
Шприц медицинский со стеклянным
поршнем, объемом 2 см3
|
ТУ 64-1-378-83
|
Шприц медицинский стеклянный объемом
100 см3
|
ТУ 64-1-1279-80
|
Электроаспиратор, модель 822
|
ТУ 64-1-862-82
|
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка стальная
длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
|
|
Баня песчаная
|
|
Бутыли стеклянные вместимостью 10 и 20
дм3
|
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Концентрирующие колонки из нержавеющей
стали длиной 13,5 см и диаметрами: внутренним 3 мм и внешним 4 мм
|
|
Кран четырехходовой металлический для
подвода газа-носителя
|
|
Насос вакуумный с остаточным давлением
не более 10 мм рт. ст.
|
|
Пробки к бутылям резиновые,
изолированные алюминиевой фольгой, приспособленные для ввода и отбора газов
шприцами
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Сосуд для охлаждения
термоизолированный, высотой не менее 20 см
|
|
Термостат суховоздушный, тип ТС-80М
|
ТУ 64-11382-72
|
Чашка фарфоровая емкостью 250 см3
со шпателем
|
ГОСТ
9147-80
|
Шкаф сушильный
|
ТУ 64-1-2498-75
|
Эксикатор
|
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Ацетон, для хроматографии
|
ТУ 6-09-1707-77
|
Гексан, ч.
|
ТУ 6-09-3375-78
|
Дистиллированная вода
|
ГОСТ 6709-79
|
3,3',3"-нитрилотрипропионитрил -
неподвижная жидкая фаза для хроматографии
|
ТУ 6-09-3391-78
|
Псевдокумол, ч., перегнанный
|
ТУ 6-09-2440-77
|
Силикагель
|
|
Углекислота твердая или охлаждающая
смесь 33 г хлорида натрия и 100 г снега (температура охлаждения - 21 °С)
|
ГОСТ
8050-76
|
Хроматон N-AW,
фракция 0,25 - 0,315 мм, носитель для неподвижной фазы
|
|
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 и 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: подготовка хроматографической и концентрирующих колонок,
установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Подготовка хроматографической и концентрирующей
колонок
В фарфоровую чашку помещают 10 г
хроматона N-AW и заливают его приготовленным в стакане раствором 1 г
3,3',3"-нитрилотрипропионитрила в 150 см3 ацетона. На слабо
нагретой песчаной бане испаряют растворитель при постоянном перемешивании до
состояния сыпучего порошка. Окончательное высушивание проводят в сушильном
шкафу при 60 - 70 °C в течение 1 ч. Хроматографическую колонку перед
заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном и
высушивают в токе инертного газа. Заполнение хроматографической колонки
насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не
подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом
30 см3/мин при программировании температуры от 50 до 100 °C со
скоростью 1 град/мин не менее 4-х часов. После охлаждения колонку подключают к
детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа
нулевой линии колонка готова к работе.
Концентрирующие колонки заполняют
приготовленной насадкой, фиксируют с двух сторон стекловатой, помещают в
испаритель и кондиционируют в условиях анализа проб в течение 1 ч. Чистые
концентрирующие колонки герметизируют заглушками и хранят в эксикаторе над
силикагелем.
7.3. Установление
градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость
площади пика (мм2) от массы псевдокумола (мкг), строят по 3-м сериям
паровоздушных смесей. Каждую серию готовят следующим образом:
Исходная паровоздушная градуировочная
смесь (с = 1 мг/дм3). В
стеклянную бутыль вместимостью 20 дм3 вводят 20 мг псевдокумола и
помещают в суховоздушный термостат, нагретый до 60 °C на 30 мин.
Рабочая паровоздушная градуировочная
смесь (с = 25 мкг/дм3). 250
см3 исходной градуировочной смеси с помощью шприца объемом 100 см3
переносят в стеклянную бутыль вместимостью 10 дм3, которую затем
также выдерживают в суховоздушном термостате 30 мин при 40 - 50 °C.
Шприцем объемом 2 см3
последовательно отбирают объемы рабочей градуировочной смеси согласно табл. 1 и
добавляют к каждой порции воздух до 2 см3.
Таблица 1
Паровоздушные смеси для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации
псевдокумола
Номер градуировочной смеси
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Объем рабочей
паровоздушной градуировочной смеси (с = 25 мг/дм3), см3
|
0,2
|
0,5
|
0,8
|
1,0
|
1,2
|
1,6
|
2,0
|
Масса
псевдокумола в шприце, мкг
|
0,005
|
0,0125
|
0,020
|
0,025
|
0,030
|
0,040
|
0,050
|
2 см3 каждой
градуировочной смеси анализируют в следующих условиях;
температура термостата колонок
|
95 °C
|
температура испарителя
|
100 °C
|
температура детектора
|
130 °C
|
расход газа-носителя (азот)
|
30 см3/мин
|
расход водорода
|
30 см3/мин
|
расход воздуха
|
300 см3/мин
|
скорость движения диаграммной ленты
|
600 мм/ч
|
время удерживания псевдокумола
|
8 мин 20 сек
|
На полученной хроматограмме
рассчитывают площади пика псевдокумола и по средним результатам из 3-х серий
строят градуировочную характеристику. 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.
Концентрирующую колонку выдерживают 10
минут в сосуде с твердой углекислотой или другой охлаждающей смесью, затем
через нее аспирируют воздух со скоростью 100 см3/мин в течение 10
мин. После окончания отбора концы колонки закрывают заглушками. Срок хранения
проб - не более суток.
8. Выполнение измерений
После выхода прибора на рабочий режим концентрирующую
колонку с отобранной пробой помещают в испаритель (рис. 2) и выдерживают 3 мин
при положении крана 1. Затем кран переключают в положение 2, десорбированные
пары псевдокумола вводят потоком газа-носителя в хроматографическую колонку.
На полученной хроматограмме
рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют массу
псевдокумола в пробе.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию псевдокумола в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса псевдокумола в пробе, найденная по
градуировочной характеристике, мкг;
V0 - объем
пробы 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: А.X. Исянгилъдиновой, М.Н. Фатиховым, И.Г. Кулагиной
(ЦНИИ лаборатория Башгосмединститута, г. Уфа).
Рис. 1. Хроматограмма
искусственной смеси паров ароматических углеводородов.
1
- бензол, 2 - толуол, 3 - этилбензол, 4 - м- и п-ксилолы, 5 - о-ксилол, 6 -
мезитилен, 7 - псевдокумол.
Рис. 2. Схема
устройства для ввода пробы в хроматограф.
1
- четырехходовый кран, 2 - испаритель, 3 - десорбер
(камера испарителя), 4 - хроматографическая колонка, 5 - концентрирующая
колонка.