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
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 4.1.640-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические
указания по
газохроматографическому определению
фурфурола и метилфурфурола в атмосферном воздухе
Настоящие методические
указания устанавливают газохроматографическую методику количественного
химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
фурфурола и метилфурфурола в диапазоне концентраций 0,035 - 0,7 мг/м3.
С4Н3ОСНО
|
Мол. масса 96,08
|
Фурфурол (2-фуральдегид) -
бесцветная жидкость, плотность - 1,1614 г/см3, температура кипения -
161,7 °C, температура плавления - -36,2 °C, растворяется в воде, спирте, эфире,
хлороформе. В воздухе находится в виде паров.
Вызывает судороги и
паралич, обладает раздражающим действием, вызывает экземы. Предельно допустимая
концентрация в атмосферном воздухе населенных мест - 0,05 мг/м3.
Метилфурфурол
(5-метилфуральдегид-2) - светло-желтая жидкость, плотность - 1,107 г/см3,
температура кипения - 186 - 187 °C, растворяется в воде, спирте, эфире,
хлороформе. В воздухе находится в виде паров.
ОБУВ метилфурфурола в атмосферном воздухе
населенных мест - 0,2 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает
выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±16 %, при доверительной
вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентраций фурфурола и
метилфурфурола выполняют методом газожидкостной хроматографии с
пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование веществ из воздуха
осуществляется поглощением в дистиллированную воду и экстракцией хлороформом.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме всей анализируемой пробы - 0,01 мкг.
Определению не мешают:
метанол, органические кислоты, одноатомные фенолы, диэтиловый эфир, ацетон в
количествах, не превышающих содержание определяемых веществ в пробе.
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
|
ГОСТ 8043-75
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е и 20292-74Е
|
Секундомер
|
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
Баня водяная
|
ТУ 61-1-2850-76
|
Делительная воронка
|
ГОСТ 8613-75
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Поглотительные сосуды типа «Шмель»,
конструкция ВНИИ биологического приборостроения
|
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М
|
ТУ 25-11-917-76
|
Чашка фарфоровая
|
ГОСТ
9147-80
|
Хроматографическая колонка длиной 3 м и
внутренним диаметром 3 мм
|
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Ацетон, ч. д. а.
|
ГОСТ 2603-79
|
Ацетонитрил, х. ч.
|
ТУ 6-09-4326-76
|
Вода дистиллированная
|
ГОСТ 6709-77
|
Гексан, ч.
|
ТУ 6-09-3375-78
|
Метилфурфурол, ч.
|
ТУ 6-09-16-1311-82
|
Полихром-1, фракция 0,2 - 0,5 мм
|
ТУ 6-09-36-03-74
|
Полиэтиленгликоль-20М
|
ТУ 6-14-822-72
|
Полиэтиленгликольадипинат
|
ТУ 6-09-4544-77
|
Спирт дециловый, ч.
|
ТУ 6-09-1514-75
|
Фурфурол, х. ч.
|
ГОСТ 10930-74
|
Хлороформ, ч.
|
ТУ 6-09-4263-76
|
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, рекомендованных технической документацией к
прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят
следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической
колонки, установление градуировочного коэффициента, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор фурфурола и
метилфурфурола для градуировки (с = 1,0 мг/см3). 50 мг фурфурола или метилфурфурола вносят в мерную
колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки дистиллированной водой и
тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 неделя в холодильнике.
Рабочий раствор фурфурола и
метилфурфурола для градуировки (с = 0,01 мг/см3). 1,0 см3 исходного раствора помещают в
мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки дистиллированной
водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 дня в
холодильнике.
Исходный раствор внутреннего стандарта
для градуировки (с = 10 мг/см3). 250 мг децилового спирта вносят в мерную колбу вместимостью 25 см3,
доводят до метки ацетонитрилом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1
месяц в холодильнике.
Рабочий раствор внутреннего стандарта
для градуировки (с = 0,1 мг/см3).
1,0 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью
100 см3, доводят объем до метки ацетонитрилом и тщательно
перемешивают. Срок хранения - 1 месяц в холодильнике.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Насадку для хроматографической колонки
(3,5 % ПЭГ-20М и 1,5 % ПЭГА на полихроме-1) готовят следующим образом: 3,5 г
ПЭГ-20М и 1,5 г ПЭГА растворяют в хлороформе. В фарфоровую чашку помещают 100 г
полихрома-1 и заливают приготовленным раствором. Смесь осторожно перемешивают,
сначала при комнатной температуре, затем,
нагревая на водяной бане, до полного удаления растворителя. Хроматографическую
колонку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном,
гексаном, высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки
насадкой проводят под вакуумом. Концы заполненной колонки закрывают стекловатой
и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя, с расходом 20
- 30 см3/мин в течение 14 ч при температуре 160 °C. После охлаждения
колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка
готова к работе.
7.3. Установление
градуировочного коэффициента
Градуировочный коэффициент устанавливают на рабочих
растворах фурфурола и метилфурфурола и рабочем растворе внутреннего стандарта.
Он выражает зависимость отношений площадей пиков вещества и стандарта от
отношений масс вещества и стандарта. Градуировочный коэффициент определяется не
менее 5-ти раз. Для этого 10 см3 рабочего раствора фурфурола (или
метилфурфурола) переносят в делительную воронку и 3 раза экстрагируют 3 см3
хлороформа. Экстракты соединяют, добавляют 1 см3 раствора
внутреннего стандарта и упаривают на ротационном испарителе при температуре 40
°C до остаточного объема 1 см3. 1 мм3 вводят в испаритель
хроматографа и анализируют при следующих условиях:
температура термостата колонки и
детектора
|
110 °C
|
температура испарителя
|
175 °C
|
скорость потока газа-носителя (азота)
|
25 - 30 см3/мин
|
скорость потока водорода
|
30 см3/мин
|
скорость потока воздуха
|
300 см3/мин
|
скорость движения диаграммной ленты
|
240 мм/ч
|
Относительное время удерживания:
хлороформ
|
0,17
|
ацетонитрил
|
0,22
|
фурфурол
|
0,33
|
метилфурфурол
|
0,60
|
дециловый спирт
|
1,00
|
На полученной хроматограмме
рассчитывают площади пиков фурфурола (метилфурфурола) и внутреннего стандарта.
По средним результатам из 5-ти измерений определяют градуировочный коэффициент:
где
mф, mст - массы фурфурола и
децилового спирта (внутреннего стандарта) в хроматографируемой смеси, мг;
Sф, Sст -
площади пиков фурфурола и децилового спирта соответственно, мм2.
Проверку градуировочного
коэффициента проводят не реже 1 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. Воздух со скоростью 15 дм3/мин аспирируют через 2
последовательно соединенных поглотительных прибора, содержащих по 10 см3
дистиллированной воды, в течение 20 мин. Срок хранения проб - до 3-х суток в
холодильнике в герметично закрытых приборах.
8. Выполнение измерений
Поглотительные растворы из 2-х
пробоотборников анализируют отдельно в условиях, указанных в п. 7.3.
На хроматограмме рассчитывают площади
пиков фурфурола (метилфурфурола) и внутреннего стандарта.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию фурфурола (метилфурфурола) в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
Sф1, Sф2 - площади пиков фурфурола (метилфурфурола) на
хроматограммах при анализе проб из I и II
поглотительных приборов, мм2;
K - градуировочный коэффициент;
mст -
масса внутреннего стандарта, добавленная ко всей пробе, мг;
Sст1, 2 - площади
пиков внутреннего стандарта на хроматограммах при анализе проб из I и II
поглотительных приборов, мм2;
V0 - объем
отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, м3;
где
Vt - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, м3.
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в местах отбора проб, °C;
Методические указания разработаны Е.А.
Дорфманом, В.Г. Костенко, Ю.А. Пушкиным, Е.Н. Коноваловой (НПО ВНИИ Гидролиз,
г. Санкт-Петербург),