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 4.1.641-96
Дата введения - с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические
указания по определению
хлорамина ХБ в атмосферном воздухе
методом тонкослойной хроматографии
Настоящие
методические указания устанавливают методику количественного химического анализа атмосферного воздуха методом
тонкослойной хроматографии для определения в нем содержания хлорамина ХБ в
диапазоне концентраций 0,012 - 0,20 мг/м3.
Cl-C6H4-SO2-N-NaCl
· H2O
|
Мол. масса 266,07
|
Хлорамин ХБ - кристаллический
порошок слегка желтоватого цвета со слабым запахом хлора. Растворим в воде, в
спирте, очень мало растворим в эфире и хлороформе. В воздухе находится в виде
аэрозоля и паров.
Обладает общетоксичным действием,
относится к 3-му классу опасности. ПДКм.р. в атмосферном воздухе населенных
мест - 0,03 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение
измерений с погрешностью, не превышающей ±20,6 %, при доверительной вероятности
0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентрации хлорамина ХБ
выполняют методом тонкослойной хроматографии на пластинах «Силуфол» с
проявлением хроматограмм раствором о-толидина и последующим
денситометрированием окрашенных зон при длине волны - 515 нм.
Концентрирование из воздуха осуществляют
на фильтр и гранулированный синтетический цеолит NaA. Десорбцию
хлорамина ХБ проводят этиловым спиртом.
Нижний предел измерения в анализируемом
объеме пробы - 0,5 мкг.
Определению не мешают: добезилат кальция,
анестезин, сахар.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют
следующие средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы.
3.1. Средства измерений
Спектрофотометр Спекорд М-40 с
приставкой для измерения отражения с фотометрическим шаром
|
|
Барометр-анероид М-67
|
ТУ 2504-1797-75
|
Весы аналитические ВЛА-200
|
ГОСТ 24104-80Е
|
Денситометр БИАН-170
|
|
Колбы мерные, вместимостью 25 и 100 см3
|
ГОСТ
1770-74Е
|
Меры массы, 1-го кл.
|
ГОСТ
7328-82Е
|
Микрошприц МШ-10М
|
ГОСТ 8043-74
|
Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3
|
ГОСТ 20292-74
|
Стаканы химические вместимостью 25 см3
|
ГОСТ
19908-80
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;
пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C
|
ГОСТ
215-73Е
|
Электроаспиратор ЭА-822, погрешность ±1
%, Госреестр № 5997-77
|
ТУ 25-11-1414-78
|
3.2. Вспомогательные устройства
Баня водяная
|
ТУ 61-1-2850-76
|
Вакуумный компрессор ВН-461 М
|
ТУ 26-06-459-69
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Камера хроматографическая стеклянная
типа СП-4,0
|
ГОСТ
25336-82E
|
Пластины хроматографические «Силуфол
УФ-254» (производство Чехия)
|
|
Поглотительный прибор Яворовской
|
|
Пульверизатор стеклянный
|
ГОСТ 10391-74
|
Фильтродержатель, изготовитель ВО
«Изотоп»
|
|
Эксикатор
|
|
Электротепловентилятор «Ветерок»
|
ГОСТ 17083-71
|
3.3. Материалы
Фильтр АФА-ВП-10
|
ТУ 95-7181-76
|
Фильтр бумажный «синяя лента»
|
ТУ 6-09-1678-77
|
3.4. Реактивы
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 работе с спектрофотометром
следует соблюдать 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 в тонкослойной
хроматографии.
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 %.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят
следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной
характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор хлорамина ХБ для
градуировки (с = 100 мкг/см3). 10 мг хлорамина ХБ вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доводят объем до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают. Срок хранения
раствора - 3 дня в холодильнике.
Марганцовокислый калий 1,5 % раствор. 1,5 г марганцовокислого калия помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой,
тщательно перемешивают до полного растворения соли.
Подвижная фаза. В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают
44 см3 хлороформа и 6,0 см3 метилового спирта, смесь
тщательно перемешивают.
Проявляющий реактив. На дно эксикатора, вместимостью 1,5 дм3
помещают 50 см3 1,5 % раствора марганцовокислого калия и 50
см3 10 % раствора соляной кислоты. Содержимое
осторожно перемешивают. Внутрь эксикатора помещают фарфоровую вкладку и
закрывают пришлифованной крышкой. Смесь готовят за 60 мин до проведения
анализа. Эксикатор должен находится в вытяжном шкафу!
Проявляющий раствор о-толидина. В мерную колбу вместимостью 500 см3
помещают 160 мг о-толидина, добавляют 30 см3 ледяной уксусной
кислоты, доводят объем до метки дистиллированной водой и добавляют 1,0 г
йодистого калия. Содержимое колбы тщательно перемешивают. Срок хранения
раствора - 2 недели.
Кислота соляная 10 % раствор. 24,1 см3 концентрированной соляной кислоты
вливают в мерную колбу вместимостью 100 см3 с небольшим количеством
воды (40 - 50 см3), объем до метки доводят дистиллированной водой и
тщательно перемешивают.
7.2. Установление
градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость
оптической плотности окраски пятна градуировочного раствора хлорамина ХБ от
массы (мкг), устанавливают на 3-х сериях растворов для градуировки. Каждую
серию, состоящую из 6-ти градуировочных растворов, готовят в мерных колбах
вместимостью 100 см3. Для этого в каждую колбу вносят исходный
раствор в соответствии с табл. 1, доводят объем до метки этиловым спиртом и
тщательно перемешивают. Растворы используют свежеприготовленными.
Таблица 1
Растворы для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации
хлорамина ХБ
Номер раствора для градуировки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Объем
исходного раствора (с = 100 мкг/см3), см3
|
5,0
|
10,0
|
20,0
|
40,0
|
60,0
|
80,0
|
Концентрация
хлорамина ХБ в пробе, мкг/см3
|
5,0
|
10,0
|
20,0
|
40,0
|
60,0
|
80,0
|
Масса
хлорамина ХБ в пробе, мкг
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
4,0
|
6,0
|
8,0
|
По 1,0 см3 градуировочного раствора
переносят в грушевидную колбу, добавляют по 5,0 см3 этилового
спирта, упаривают до 0,3 см3 под вакуумом при температуре 50 - 60
°C, а затем в вытяжном шкафу - досуха. Сухой остаток растворяют в 1,0 см3
этилового спирта.
На хроматографической пластине на
расстоянии 15 мм от края намечают линию старта и наносят по 0,1 см3
каждого градуировочного раствора в виде отдельных пятен диаметром не более 10
мм на расстоянии 15 мм друг от друга. Пластину высушивают на воздухе в течение
3 мин и помещают в камеру для хроматографирования, насыщенную парами подвижной
фазы. Время насыщения камеры парами - 30 мин, высота слоя подвижной фазы в
камере 0,5 - 1,0 см. После того, как подвижная фаза пройдет по пластине 10 см,
ее вынимают и подсушивают на воздухе в течение 3 мин.
Затем в течение 10 сек пластину обрабатывают парами воды над кипящей водяной
баней. Вносят в эксикатор с парами хлора на 15 минут и далее подсушивают теплым
воздухом (электротепловентилятор) в течение 20 сек. Затем пластину орошают раствором
о-толидина и высушивают с использованием электротепловентилятора. Хлорамин ХБ
обнаруживается в виде темно-синего пятна с Rf ≈ 0,75
± 0,02.
Оптическую плотность окраски пятен
вещества измеряют на спектрофотометре Спекорд М-40 с приставкой для измерения
отражения с фотометрическим шаром при длине волны 515 нм по отношению к фону. В
качестве фона используется участок исследуемой пластины без вещества. Для
каждой концентрации измеряют отражение (Т) в %. Оптическая плотность (Д)
и отражение (Т) в % связаны между собой следующим образом:
Д = -lgT,
где Т выражено в %, тогда
или Д = 2 - lgT
По средним результатам измерений 3-х
серий растворов для градуировки устанавливают градуировочную характеристику,
которую проверяют 1 раз в квартал.
7.3. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу
17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 6 дм3/мин аспирируют через
последовательно соединенные фильтр АФА-ВП-10 и прибор Яворовской (с 2 г
гранулированного синтетического цеолита NaA) в течение
20 мин. Срок хранения пробы - не более 1-х
суток в холодильнике.
8. Выполнение измерений
После отбора пробы цеолит NaA
из поглотительного прибора переносят в пробирку с притертой пробкой и заливают
8,0 см3 этилового спирта. Хлорамин ХБ извлекают при комнатной
температуре в течение 30 мин, интенсивно встряхивая пробирку. Затем этиловый
спирт из этой пробирки фильтруют через фильтр (синяя лента) в другую пробирку, в которую предварительно помещают фильтр
АФА с пробой, и оставляют на 10 мин, периодически встряхивая для лучшего
растворения вещества. Раствор переносят в грушевидную колбу и упаривают до 0,3
см3 под вакуумом при температуре 50 - 60 °C, а затем в вытяжном
шкафу - досуха. Сухой остаток растворяют в 1,0 см3 этилового спирта.
0,1 см3 раствора наносят на
пластину Силуфол. Рядом с пробой в качестве «свидетеля» наносят такое же
количество стандартного раствора, содержащего 6,0 мкг хлорамина ХБ. Пластины
обрабатывают так же, как и градуировочные растворы в п. 7.2. Измеряют
отражение пятен вещества на спектрофотометре Спекорд М-40 при длине волны 515
нм. Затем вычисляют оптическую плотность (Д) и по градуировочной
характеристике находят массу хлорамина в пробе.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию хлорамина ХБ в
атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса хлорамина ХБ, найденная по градуировочной
характеристике, мкг;
V1 - объем
экстракта, см3;
V2 - объем
анализируемой пробы, см3;
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 Н.И. Юрченко, В.Ф. Алещенко, Л.Н. Еременко (ВНЦ БАВ, г. Старая
Купавна).