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 квалификаций
операторов. 4
6. Условия измерений. 4
7. Подготовка к выполнению
измерений. 5
8. Выполнение измерений. 7
9. Вычисление результатов
измерений. 7
|
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 4.1.635-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
терефталевой кислоты в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
терефталевой кислоты в диапазоне концентраций 0,005 - 0,100 мг/м3.
С6Н4(СООН)2
|
Мол. масса 166,13
|
Терефталевая кислота - белый
сыпучий порошок, возгоняется не плавясь при 300 °C, растворяется в спиртах,
серном эфире, гексане, диметилформамиде, N-метилпирролидоне,
трудно растворима в воде (6 мг/дм3). В воздухе находится в виде аэрозоля.
Терефталевая кислота влияет на
центральную нервную систему, слизистую оболочку глаз, органы дыхания. ПДКм.р.
для атмосферного воздуха населенных мест - 0,01 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±14,3 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации терефталевой
кислоты выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование из воздуха осуществляют на фильтр с
последующим переведением в диэтилтерефталат.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 2,5 мкг.
Определению не мешают: метилформиат,
ацетальдегид, формальдегид, толуол, ксилолы, уксусная, муравьиная кислоты,
диметиловый эфир, метилбензоат, диметилтерефталат, диметилизофталат,
диметилортофталат.
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
|
|
Аспирационное устройство для отбора
проб воздуха «Эжектор-101» или другой, позволяющий отбирать пробу с заданной
скоростью
|
ТУ 03-75
|
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
|
ГОСТ
215-73Е
|
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из
нержавеющей стали или стекла длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм
|
ГОСТ 16285-80
|
Баня водяная
|
ТУ 61-1-2850-76
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461 М
|
ТУ 26-06-459-69
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Обратный холодильник
|
ГОСТ 9499-70
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Установка для получения диазоэтана (см.
рис.)
|
|
Фильтродержатель
|
|
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, полученный замораживанием
дистиллированной воды
|
|
Фильтры пористые АФА-ВП-10 (20) или
АФА-ХА-10 (20)
|
ТУ 96-7186-78
|
3.4. Реактивы
Ацетон, х. ч.
|
ГОСТ 2603-79
|
Винилсиликоновый каучук СКТВ-1,
неподвижная жидкая фаза
|
ВТУ 115-62
|
Вода дистиллированная
|
ГОСТ 6709-72
|
Дипропиладипинат, ч.
|
ТУ 6-09-713-76
|
Калия гидроксид, ч.
|
ГОСТ 24363-80
|
Кислота серная концентрированная, х. ч.
|
ГОСТ 4204-77
|
Кислота терефталевая марки Б, ч.
|
ТУ 6-09-896-88
|
Мочевина, ч.
|
ГОСТ 6691-77
|
Натрий азотистокислый, ч.
|
ГОСТ 4197-78
|
Натрий хлористый, ч.
|
ГОСТ 4233-77
|
Спирт метиловый, х. ч.
|
ГОСТ 6995-77
|
Спирт этиловый, техн.
|
ГОСТ
18300-72
|
Хлороформ, х. ч.
|
ТУ 6-09-06-800-76
|
Хроматон N-AW (фр.
0,315 - 0,400 мм) - твердый носитель для газожидкостной хроматографии (производство
«Chemapol», Чехия)
|
|
Этиламин солянокислый
(бромистоводородный), ч., (производство Германия)
|
|
Эфир диэтиловый, техн., (перегнанный)
|
ГОСТ 6255-74
|
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 квалификаций 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
Исходный раствор терефталевой кислоты
для градуировки (с = 1 мг/см3). 50 мг терефталевой кислоты вносят в колбу вместимостью 50 см3,
доводят объем до метки метанолом и тщательно
перемешивают. Срок хранения - 3 месяца.
Рабочий раствор терефталевой кислоты
для градуировки (с = 0,05 мг/см3). 5,0 см3 исходного раствора вносят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки метиловым спиртом и
тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 месяца.
40 % раствор гидроксида калия. 40 г КОН растворяют в 60 см3
дистиллированной воды. Срок хранения - неограничен.
Исходный раствор внутреннего стандарта
дипропилового эфира адипиновой кислоты в метаноле (с = 10 мг/см3). 250 мг дипропиладипината вносят в мерную колбу
вместимостью 25 см3, доводят до метки метанолом и тщательно
перемешивают. Срок хранения - 3 месяца.
Рабочий раствор внутреннего стандарта
(с = 0,1 мг/см3). 1,0 см3
исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доводят объем до метки метанолом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3
месяца.
Нитрозоэтилмочевина синтезированная. В колбу вместимостью от 2,0 до 3,0 дм3
помещают 121,5 г этиламина солянокислого (189 г бромистоводородного), 300 г
мочевины и 400 см3 дистиллированной воды. Смесь кипятят 3 ч с
обратным холодильником. Затем колбу охлаждают и добавляют 101,4 г натрия
азотистокислого, 600 г льда (из дистиллированной воды). Снаружи с помощью смеси
льда, и соли охлаждают до -10 °C. К содержимому колбы очень осторожно (по
каплям) приливают 60 см3 концентрированной серной кислоты, следя за
тем, чтобы температура не превышала +5 °C.
Полученную нитрозоэтилмочевину отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают
ледяной водой. Сушат в эксикаторе 1 сутки. Сохраняют в холодильнике при
температуре не выше +5 °C в колбе со стеклянной пробкой.
Диазоэтан синтезированный. В колбу вместимостью от 50 до 100 см3
вносят 5 см3 40 %-ного водного раствора гидроксида калия и 10 см3
диэтилового эфира. Колбу помещают в емкость со льдом и вносят в нее 1,0 г
нитрозоэтилмочевины (рис. 1). Выделяющийся газообразный диазоэтан поступает
в приемник с 50 см3 перегнанного
диэтилового эфира. Используют свежеприготовленным.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Насадка для хроматографической колонки
состоит из 15 % СКТВ-1, нанесенного на хроматон N-AW.
Для этого в фарфоровой чашке взвешивают 1,5 г СКТВ-1 и растворяют в 50 см3
хлороформа. В полученный раствор вносят 10,0 г хроматона N-AW.
При непрерывном помешивании содержимого чашки выпаривают растворитель на
водяной бане до сыпучего состояния сорбента. Перед заполнением хроматографической насадкой колонку промывают
горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, этанолом и высушивают в токе
инертного газа. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под
вакуумом. Кондиционирование проводят при постоянном повышении температуры от
100 до 250 °C со скоростью 1 °C/мин, без подключения колонки к детектору. После
4-часовой выдержки при температуре 250 °C колонку охлаждают, подключают к
детектору и 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, каждая из которых состоит из 6-ти растворов.
Для этого в стеклянный бюкс вместимостью 50 см3 помещают пористый
фильтр АФА-ВП-10 (20), с нанесенным рабочим раствором терефталевой кислоты, и
добавляют метиловый спирт согласно табл. 1.
Таблица 1
Растворы для установления
градуировочной характеристики при определении концентрации терефталевой кислоты
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Объем рабочего
раствора (с = 0,05 мг/см3), см3
|
0,05
|
0,10
|
0,20
|
0,40
|
0,80
|
1,00
|
Объем
метилового спирта, см3
|
4,95
|
4,90
|
4,80
|
4,60
|
4,20
|
4,00
|
Масса терефталевой
к-ты, нанесенная на фильтр, мг
|
0,0025
|
0,0050
|
0,0100
|
0,0200
|
0,0400
|
0,0500
|
Через 2 мин (не более) фильтр извлекают из жидкости
пинцетом, отжимают и удаляют из бюкса. К оставшемуся раствору приливают раствор
диазоэтана в диэтиловом эфире до светлоапельсинового окрашивания пробы. После
обесцвечивания пробы в бюкс вносят 0,2 см3 (0,02 мг) рабочего
раствора внутреннего стандарта. Пробу максимально упаривают в токе воздуха без
нагревания в вытяжном шкафу. В испаритель хроматографа вводят 1 - 3 мм3
пробы. Анализ проводят при следующих условиях:
температура термостата колонок
|
195 °С
|
температура испарителя
|
350 °С
|
расход газа-носителя (азота)
|
40 см3/мин
|
расход водорода
|
30 см3/мин
|
расход воздуха
|
300 см3/мин
|
время удерживания диэтилового эфира
терефталевой кислоты относительно внутреннего стандарта
|
1,45
|
На полученной хроматограмме
рассчитывают площади пиков терефталевой кислоты и внутреннего стандарта
(дипропиладипината),
Градуировочный коэффициент вычисляют по
формуле:
где
mдпа, mтфк - массы внутреннего
стандарта и терефталевой кислоты, введенные в градуировочную смесь, мг;
Sдпа, Sтфк - площади пиков
внутреннего стандарта и терефталевой кислоты, введенных в градуировочную смесь,
мм2.
Проверку градуировочного коэффициента
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 на фильтр со скоростью
20 дм3/мин в течение 25 мин. Срок хранения пробы - 1 месяц.
8. Выполнение измерений
После отбора пробы воздуха фильтр
помещают в бюкс вместимостью 50 см3 и приливают 5,0 см3
метанола. Далее обработка пробы и анализ в соответствии с п. 7.3.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию терефталевой кислоты в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
K - градуировочный коэффициент;
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 В.Ф. Федониной, В.А. Щегловой, В.И. Романовой, Р.Д. Дубовенко
(ВНИПИ мономеров, г. Тула).
Рис. 1. Установка
для получения диазоэтана.
1 - реакционная колба вместимостью 50 - 100 см3,
2 - емкость со льдом, 3 - приемник.