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 4.1.638-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
уксусной кислоты в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
уксусной кислоты в диапазоне концентраций 0,01 - 1,0 мг/м3.
Уксусная кислота - прозрачная
жидкость с характерным сильным запахом. Температура кипения - 118,10 °C,
температура плавления - 16,6 °C, плотность - 1,049 мг/см3, давление
паров - 11,8 мм рт. ст. Хорошо растворяется в воде, этаноле, эфирах. В воздухе
находится в виде паров.
Уксусная кислота обладает сильным
раздражающим действием. Максимальная разовая ПДК для атмосферного воздуха
населенных мест - 0,2 мг/м3, среднесуточная - 0,006 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±15 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации уксусной кислоты
выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным
детектированием. Концентрирование уксусной кислоты из воздуха осуществляют на
твердый сорбент. Термодесорбцию вещества проводят в испарителе прибора.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 0,01 мкг.
Определению не мешают: акриловые кислоты
и их метиловые и бутиловые эфиры, спирты C2 - C5, стирол,
фенол, бензол, толуол, ксилолы.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют
следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы.
3.1. Средства измерений
Хроматограф с пламенно-ионизационным
детектором
|
|
Барометр-анероид М-67
|
ТУ 2504-1797-75
|
Весы аналитические ВЛА-200
|
ГОСТ 24104-80Е
|
Дозирующее диффузионно-динамическое
устройство типа «Микрогаз»
|
|
Линейка измерительная
|
ГОСТ 17435-72
|
Лупа измерительная
|
ГОСТ 8309-75
|
Меры массы
|
ГОСТ
7328-82Е
|
Микрошприц МШ-10М
|
ГОСТ 8043-74
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е и 20292-74Е
|
Секундомер СДС пр 1-2-000
|
ГОСТ 5072-79
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;
пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C
|
ГОСТ
215-73Е
|
Электроаспиратор М-822
|
ТУ 64-1-862-77
|
3.2. Вспомогательные устройства
Аквадистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461 М
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Сорбционные трубки из молибденового
стекла длиной 80 мм и внутренним диаметром 2 мм
|
|
Хроматографическая колонка из стекла
длиной 3 м и внутренним диаметром 4 мм
|
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Ацетон, ч. д. а.
|
ГОСТ 2603-79
|
Вода дистиллированная
|
ГОСТ 6709-77
|
Гексан, ч.
|
ТУ 6-09-3375-78
|
Карбовакс 20 М 5 % на инертоне AW зернением
0,160 - 0,200 мм, готовая насадка для хроматографической колонки
(производство «Chemapol» Чехия)
|
|
Кислота уксусная ледяная, х. ч.
|
ГОСТ 61-75
|
Силохром II, фракция
0,5 - 0,15 мм, насадка для сорбционной трубки
|
|
4. Требования безопасности
4.1. При работе с реактивами
соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными,
едкими, 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 должны быть
проведены следующие работы: приготовление растворов, подготовка
хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной
характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор уксусной кислоты для
градуировки (с = 10,0 мг/см3).
250 мг уксусной кислоты вносят в колбу вместимостью 25 см3,
доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.
Рабочий раствор уксусной кислоты для
градуировки (с = 0,5 мг/см3).
12,5 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью
250 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно
перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.
7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной
трубки
Хроматографическую колонку и сорбционную
трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном,
гексаном, и высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки
насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не
подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя с расходом 35 см3/мин
при температуре 170 °C в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к
детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих
влияний колонка готова к работе.
Заполнение сорбционной трубки производят
вручную 0,05 г Силохрома II. Концы трубки закрывают стекловатой и помещают в
испаритель прибора в верхнюю часть хроматографической колонки для
кондиционирования в условиях анализа проб в течение 30 мин. Хранят трубки в
закрытых емкостях не более 2-х недель.
7.3. Установление
градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом
градуировки на стандартных паровоздушных смесях, полученных с использованием
диффузионно-динамического дозатора типа «Микрогаз». В сорбционные трубки,
предварительно охлажденные льдом в течение 5 мин, вводят градуировочные смеси с
содержанием уксусной кислоты 0,01 - 0,02 - 0,04 - 0,08 - 0,10 мкг/дм3.
Трубки с градуировочными смесями помещают в испаритель прибора и анализируют в
следующих условиях:
температура термостата колонок
|
140 °С
|
температура испарителя
|
200 °C
|
расход газа-носителя (азота)
|
35 см3/мин
|
расход воздуха
|
400 см3/мин
|
расход водорода
|
35 см3/мин
|
скорость движения диаграммной ленты
|
240 мм/ч
|
чувствительность шкалы электрометра
|
50´10-12 А
|
время удерживания уксусной кислоты
|
2 мин 47 сек
|
На полученной хроматограмме
измеряют площадь пика уксусной кислоты и по средним результатам из 5-ти серий
строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мм2)
от массы уксусной кислоты (мкг). Градуировку проводят 1 раз в квартал и при
смене партии реактивов.
Учитывая эффективность сорбции-десорбции
уксусной кислоты Силохромом II (95 %), допустимо проводить градуировку прибора
стандартными растворами. В этом случае градуировочную характеристику
устанавливают по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую
из 5-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 50 см3. Для
этого в колбы вносят 1,0; 3,0; 5,0; 10,0; 50,0 см3 рабочего
градуировочного раствора, доводят до метки водой, получая концентрации уксусной
кислоты в стандартных растворах 10; 30; 50; 100; 500 мкг/см3,
соответственно. Растворы тщательно
перемешивают. В испаритель прибора вводят по 1,0 мм3 каждого
стандартного раствора и анализируют в условиях, указанных при построении
градуировочной характеристики с использованием стандартных паровоздушных
смесей.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу
17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,1
дм3/мин аспирируют через сорбционную трубку в течении 10 - 15 мин.
После окончания отбора концы трубки закрывают заглушками и помещают в пробирку
с притертой пробкой. Срок хранения пробы - не более 1-х суток.
8. Выполнение измерений
После выхода прибора на рабочий режим
отвинчивают крышку испарителя и быстро вводят в верхнюю часть
хроматографической колонки в испарителе сорбционную трубку (предварительно
удалена газонаправляющая трубка) с отобранной пробой. Испаритель быстро
закрывают крышкой и одновременно включают секундомер. Стабилизация нулевой линии
происходит через 35 сек. Условия хроматографирования пробы - в соответствии с
п. 7.3.
На полученной хроматограмме
рассчитывают площадь пика уксусной кислоты и по градуировочной характеристике
определяют массу уксусной кислоты в пробе.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию уксусной кислоты
в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса уксусной кислоты в пробе, найденная по
градуировочной характеристике, мкг;
V0 - объем
пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
где
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
Vt - объем пробы воздуха, измеренный при отборе, дм3.
t - температура воздуха в местах отбора проб, °C;
Методические указания разработаны Н.П.
Зиновьевой, М.А. Евстигнеевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей
среды, г. Москва).