МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

(Росгидромет)

рд

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ    52.24.537-

2019

МАССОВАЯ ДОЛЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ Методика измерений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофлуориметрическим детектированием

Ростов-на-Дону

2019

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»)

2    РАЗРАБОТЧИКИ Ю.А. Андреев, канд. хим. наук (руководитель разработки), В.Е. Котова (ответственный исполнитель)

3    СОГЛАСОВАН с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун») 17.12.2018 и Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета 09.01.2019

4    УТВЕРЖДЕН Руководителем Росгидромета 10.01.2019

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 22.03.2019 № 128

5    АТТЕСТОВАНА ФГБУ «ГХИ»

Свидетельство об аттестации методики измерений № 537.RA.RU.311345-2017 от 14.12.2017

6    ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ «НПО «Тайфун» от 23.01.2019 за номером РД 52.24.537-2019

Порядковый номер регистрации в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений ФР. 1.31.2019.33455

7    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

8    СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2029 год ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ 10 лет

©Росгидромет, ФГБУ «ГХИ», 2019 Право тиражирования и реализации принадлежит ФГБУ «ГХИ»

относительной погрешностью аттестованного значения не более 10 %, дибензо[а,Ь]антрацена (СОП 0108-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 10 %, нафталина (СОП 0109-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, пирена (СОП 0110-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, фенантрена (СОП 0111-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, флуорантена (СОП 0112-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, флуорена (СОП 0113-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5%, хризена (СОП 0114-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %.

4.1.3    Весы неавтоматического действия (лабораторные) специального (I) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 или ГОСТ OIML R 76-1-2011, действительная цена деления (шкалы) 0,0001 г.

4.1.4    Весы неавтоматического действия (лабораторные) высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 или ГОСТ OIML R 76-1-2011, действительная цена деления (шкалы) 0,001 г или 0,01 г.

4.1.5    Электропечь лабораторная SNOL    8,2/1100 или

высокотемпературная (муфельная) печь любого типа, обеспечивающая температуру (600±10) °С.

4.1.6    Низкотемпературная лабораторная электропечь SNOL 67/350 или сушильный шкаф любого типа общелабораторного назначения, обеспечивающие температуру (105±2) °С и (160±5) °С.

4.1.7    Анализатор влажности ML-50 или любого типа с погрешностью при измерении влажности не более 0,5 %.

4.1.8    Микрошприцы компании «Agilent», «Hamilton» вместимостью: 50 мм³ - 1 шт.,100 мм³ - 1 шт., 500 мм³ - 1 шт.

4.1.9 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2 с притертым горлышком по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 10 см³ - 8 шт., 25 см* - 1 шт., 50 см³ - 3 шт., 100 см³ - 18 шт.

4.1.10    Колбы конические типа Кн исполнения 1 по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 100 см³ - 10 шт., 50 см³ - 10 шт.

4.1.11    Пипетки градуированные 2-го класса точности исполнения 1, 2 по ГОСТ 29227-91 вместимостью 1 см³ - 8 шт.

4.1.12    Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29169-91 вместимостью 5 см³ - 5 шт.

4.1.13    Цилиндры мерные 2-го класса точности исполнения 1, 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 10 см³ - 1 шт., 100 см³ - 1 шт.

4.1.14    Цилиндры мерные 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 1770-74 вместимостью 10 см³ - 2 шт.

4.1.15    Установка для перегонки растворителей из стекла группы ТС (круглодонная колба типа К исполнения 1 с взаимозаменяемым конусом 29/32, вместимостью 1000 см³, дефлегматор длиной 350 мм с взаимозаменяемыми конусами 19/26 и 29/32, насадка типа Н1 с

взаимозаменяемыми конусами 19/26-14/23-14/23, холодильник типа ХПТ исполнения 1, длиной не менее 400 мм, аллонж типа АКП с взаимозаменяемым конусом муфты 14/23) по ГОСТ 25336-82, термометр лабораторный ТЛ-50 с взаимозаменяемым конусом КШ 14/23 длиной нижней части термометра 60 мм и диапазоном измерения температур от 0 °С до 100 °С, цена деления шкалы - 0,5 °С по ТУ 25-2021.007-88.

4.1.16    Установка для перегонки дистиллированной воды из стекла группы ТС (плоскодонная колба типа П исполнения 1 с взаимозаменяемым конусом 29/32, вместимостью 1000 или 2000 см³, насадка типа Н1 с взаимозаменяемыми конусами 29/32-14/23-14/23, холодильник типа ХПТ исполнения 1 длиной не менее 400 мм, аллонж типа АИ с взаимозаменяемым конусом муфты 14/23) по ГОСТ 25336-82.

4.1.17    Стаканы типа Н исполнения 1 по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 25 см³ - 4 шт., 100 см³ - 2 шт., 250 см³ - 5 шт.

4.1.18    Воронки лабораторные типа В по ГОСТ 25336-82 диаметром 36 мм - 25 шт.

4.1.19    Воронки делительные типа ВД исполнения 3 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 250 см³ - 5 шт.

4.1.20    Колонка хроматографическая (длиной 18 см, диаметром 0,4 см).

4.1.21    Пробирки градуированные исполнения 2 с взаимозаменяемым конусом 14/23 по ГОСТ 1770-74 со стеклянными пробками вместимостью 5 см³ - 30 шт. или виалы с завинчивающимися пробками, имеющими тефлоновые прокладки, вместимостью 2 см³ - 20 шт.

4.1.22    Чашка выпарительная 5 или 6 по ГОСТ 9147-80.

4.1.23    Стакан типа ВН или колба типа П по ГОСТ 19908-90 вместимостью 1000 см³ (из прозрачного кварцевого стекла).

4.1.24    Пробирки типа П исполнения 1 по ГОСТ 1770-74 вместимостью 10 см³ - 10 шт.

4.1.25    Ложечки стеклянные или шпатели металлические - 25 шт.

4.1.26    Аппарат Сокслета: круглодонная колба типа К исполнения 1 с взаимозаменяемым конусом 29/32, вместимостью 1000 см³, насадка для экстрагирования типа НЭТ вместимостью 250 см³, холодильник типа ХШ исполнения 2, длиной кожуха 250 мм с взаимозаменяемым конусом керна 45/40 по ГОСТ 25336-82.

4.1.27    Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82: типа СВ-14/8 - 15 шт., типа СВ-19/9 - 10 шт., типа СВ-34/12 - 2 шт.

4.1.28    Стаканчик для взвешивания (бюкс) типа СН-85/15 по ГОСТ 25336-82.

4.1.29    Колбонагреватель любого типа.

4.1.30    Пипетки Пастера по ТУ 9464-001-52876351-2000 - 15 шт.

4.1.31    Шарики стеклянные диаметром 7 мм - 3 шт.

4.1.32    Эксикатор исполнения 2 диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.

4.1.33    Микрокомпрессор аквариумный любого типа.

4.1.34    Колонки для сушки газов (рисунок 1) - 3 шт.

Размеры даны в сантиметрах Рисунок 1 - Колонка для сушки газов

4.1.35    Фарфоровый стакан № 7 по ГОСТ 9147-80.

4.1.36    Холодильник бытовой.

4.1.37    Посуда стеклянная (в том числе темного стекла) для отбора проб и хранения растворов вместимостью 0,05; 0,25; 0,5; 1,0 дм³.

4.1.38    Центрифуга настольная ОПн-3 с ротором-крестовиной по ТУ 5.375-4260-76 или аналогичного типа со скоростью вращения до 3000 об/мин.

4.1.39    УФ-облучатель кварцевый ОУФК-01 по ТУ 9444-006-25616222-2009 или другого типа.

4.1.40    Электроплитка с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.

4.1.41    Ультразвуковая ванна с рабочей частотой (35±3,5) кГц.

4.1.42    Аппарат для встряхивания LS110 по ТУ 4389-007-44330709-2011 или аналогичного типа с орбитальным типом движения и скоростью вращения до 200 об/мин.

4.1.43    Система получения воды для лабораторного анализа степени чистоты 1 или 2 по ГОСТ Р 52501-2005 с использованием ионообменных смол любого типа (фирмы Merck Millipore «Simplicity» или аналог).

4.1.44    Водоструйный насос по ГОСТ 25336-82 или вакуумный насос любого типа.

Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.

4.2 Реактивы и материалы

4.2.1    Индивидуальные образцы ПАУ импортного производства с

массовой долей основного вещества не менее 97 % (при отсутствии ГСО и СОП): нафталин (Supelco кат. номер LB83148); аценафтилен (Supelco кат. номер LB83148); аценафтен (Supelco кат. номер LB92916); флуорен    (Supelco кат. номер LB89630); фенантрен    (Supelco

кат. номер LB92396); антрацен ’ (Supelco кат. номер LB96710); флуорантен (Supelco кат. номер LB99099); пирен (Supelco кат. номер LB70761); бензо[а]антрацен (Supelco кат. номер LB94795); хризен (Supelco кат. номер LB96893); бензо[Ь]флуорантен (Supelco кат. номер LB96148); бензо[к]флуорантен (Supelco кат. номер LC01463); бензо[а]пирен (Supelco кат. номер LC00512); индено[1,2,3-сфпирен (Supelco    кат. номер LC00516); дибензо[а,11]антрацен    (Supelco

кат. номер LB95683); бензо[дД1]перилен (Supelco кат. номер LB92103).

4.2.2    н-Гексан марки «Криохром» по ТУ 2631-001-54260861-2013, ос.ч. сорт 1 или н-гексан по ТУ 2631-003-05807999-98, х.ч.

4.2.3    Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.

4.2.4    Метилен хлористый (метиленхлорид) по ТУ 6-09-2662-77, х.ч.

4.2.5    Изооктан импортного производства (Sigma-Aldrich кат. номер 360597) с массовой долей основного вещества не менее 99,0 %.

4.2.6    Ацетонитрил марки «КРИОХРОМ» по ТУ 2634-002-54260861-2013, ос.ч. сорт 0.

4.2.7    Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.

4.2.8    Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, ч.д.а.

4.2.9    Калий двухромовокислый (дихромат калия) по ГОСТ 4220-75, ч.

4.2.10    Натрий сернокислый, безводный (натрия сульфат) по ГОСТ 4166-76, ч.д.а.

4.2.11    Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента» диаметром 7 мм по ТУ 2642-001-05015242-07.

4.2.12    Силикагель импортного производства (Sigma-Aldrich кат. номер 236799).

4.2.13    Уголь активный БАУ-А по ГОСТ 6217-74.

4.2.14    Силикагель КСКГ по ГОСТ 3956-76.

4.2.15    Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

4.2.16    Трубка Ф-4Д фторопластовая с внутренним диаметром от 4 до 5 мм.

4.2.17    Трубка из силиконовой резины с внутренним диаметром от 5 до 6 мм.

4.2.18    Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

Примечание - Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.

4.3 Дополнительное оборудование и реактивы для очистки гексана

4.3.1    Натрий углекислый кислый (гидрокарбонат натрия) по ГОСТ 4201-79, ч.д.а.

4.3.2    Универсальная индикаторная бумага (pH от 0 до 12) по ТУ 2642-054-23050963-2008.

4.3.3    Воронка делительная типа ВД исполнения 3 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 1000 см³.

4.3.4    Цилиндры мерные 2-го класса точности исполнения 1, 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 50 см³ - 3 шт., 100 см³ - 1 шт., 1000 см³ - 1 шт.

4.3.5    Стакан типа Н исполнения 1 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 100 см³.

5    Метод измерений

Определение основано на извлечении ПАУ из донных отложений смесью растворителей, экстракционной очистке водой, выделении фракции ПАУ с помощью колоночной хроматографии и их количественном определении методом ВЭЖХ со спектрофлуориметрическим детектором [1].

Качественную идентификацию ПАУ осуществляют по временам удерживания при сравнении хроматограмм градуировочного образца и пробы.

Количественный расчет массовой доли ПАУ (с учетом массы пробы) в конечном экстракте проводят по площади хроматографических пиков соответствующих веществ на хроматограммах пробы донных отложений методом внешнего стандарта.

6    Требования безопасности, охраны окружающей среды

6.1    При выполнении измерений массовой доли ПАУ в пробах донных отложений соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.

6.2    По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 1, 2, 3, 4-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.

6.3    Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

6.4    Выполнение измерений следует проводить при наличии вытяжной вентиляции. Оператор, выполняющий измерения, должен быть про-

инструктирован о специфических мерах предосторожности при работе с ПАУ и их канцерогенных свойствах.

6.5    Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием.

6.6    Градуировочные растворы и экстракты ПАУ, а также сливы органических растворителей собирают в герметично закрывающуюся посуду и утилизируют согласно установленным правилам.

6.7    Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.

7    Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим или средним профессиональным образованием, имеющие стаж работы в лаборатории не менее 2 лет, владеющие техникой хроматографического метода анализа и освоившие методику.

8    Требования к условиям измерений

При выполнении измерений в лаборатории соблюдают следующие условия:

-    температура окружающего воздуха, °С...............................22    ±5;

-    атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.).................от    84,0 до 106,7

(от 630 до 800);

-    влажность воздуха при температуре 25 °С, %, не более.........80;

-    напряжение в сети, В.............................................................220    ±    22;

-    частота переменного тока в сети питания, Гц.....................50    ±    1.

9    Подготовка к выполнению измерений

9.1 Отбор и хранение проб

Отбор проб для выполнения измерений массовой доли ПАУ производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.01, РД 52.24.609 и ГОСТ 31861 с помощью дночерпателя или другого пробоотборного устройства в зависимости от задач исследования. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.01 и ГОСТ Р 31861. Из пробоотборного устройства пробу донных отложений переносят в стеклянные банки или полипропиленовую посуду (с широким горлом), закрывают тефлоновой пленкой (или алюминиевой фольгой) и пластиковыми пробками. Применение пластиковой посуды из других материалов и резиновых пробок не допускается.

Пробы донных отложений хранят не более 10 сут при температуре не выше плюс 5 °С. Допускается хранение проб в морозильной камере, в том числе холодильника, не более 60 сут.

Экстракты из донных отложений хранят только в стеклянной посуде со стеклянными пробками (или с завинчивающейся пробкой, имеющей тефлоновую прокладку) в темноте при температуре не выше плюс 5 °С не более 7 сут.

Очищенные перераспределением через воду и сконцентрированные экстракты хранят в плотно закрытой стеклянной посуде (или в стеклянных виалах с завинчивающейся пробкой, имеющей тефлоновую прокладку) при температуре не выше плюс 5 °С не более 14 сут.

Экстракты, полученные после разделения методом колоночной хроматографии, хранят в плотно закрытых завинчивающейся пробкой, имеющей тефлоновую прокладку, стеклянных виалах при температуре не выше плюс 5 °С не более 7 сут.

9.2 Приготовление растворов и реактивов

9.2.1    Подготовка гексана

9.2.1.1    Собирают установку по 4.1.15 и проводят очистку растворителя двукратной перегонкой.

При использовании гексана марки «Криохром» его дополнительную очистку не проводят. Допускается применять для работы гексан квалификации «х.ч.». В этом случае его очищают двукратной перегонкой, отбирая фракцию с температурой кипения от 68,5 °С до 69,0 °С. При перегонке отбрасывают первые порции растворителя объемом 50 см³.

Хранят в стеклянной посуде, плотно закрытой винтовой крышкой с тефлоновой пленкой или алюминиевой фольгой под пластиковым вкладышем, при комнатной температуре не более 6 мес.

9.2.1.2    Перед использованием дважды перегнанного гексана проверяют степень его очистки. Для этого 20 см³ гексана концентрируют в ротационном испарителе при температуре водяной бани 40 °С до объема примерно 1 см³. Затем упаренный гексан переносят в градуированную пробирку вместимостью 5 см³. Концентрируют до едва заметных следов (не до сухого состояния!) гексана потоком воздуха (с помощью микрокомпрессора) в водяной бане при 45 °С. Далее проводят замену растворителя, добавляя в пробирку с упаренным гексаном 1 см³ ацетонитрила.

Допускается концентрирование в градуированной пробирке вместимостью 5 см³. Упаривают 20 см³ гексана порциями до едва заметных следов в водяной бане при 45 °С, отдувая азотом или очищенным воздухом (см. 9.3). Проводят замену растворителя, добав-

ляя в пробирку с упаренным гексаном 1 см³ ацетонитрила. Далее вводят в хроматограф аликвоту полученного ацетонитрила. При отсутствии пиков, совпадающих по времени удерживания с определяемыми ПАУ, очищенный гексан может быть использован для анализа. В случае присутствия пиков, совпадающих по времени удерживания с определяемыми ПАУ, проводят повторную перегонку гексана.

9.2.1.3 Если при повторной проверке полученного гексана по-прежнему присутствуют мешающие определению пики, проводят очистку, процедура которой приведена в приложении А.

9.2.2 Подготовка ацетона

9.2.2.1    Собирают установку по 4.1.15 и проводят очистку растворителя двукратной перегонкой.

Очистку ацетона выполняют двукратной перегонкой, отбирая фракцию с температурой кипения от 56,0 °С до 56,5 °С.

9.2.2.2    Степень очистки дважды перегнанного ацетона перед использованием проверяют, упаривая 25 см³ по 9.2.1.2.

9.2.3    Подготовка метиленхлорида

9.2.3.1    Собирают установку по 4.1.15 и проводят очистку растворителя двукратной перегонкой.

Очистку метиленхлорида выполняют двукратной перегонкой, отбирая фракцию с температурой кипения от 40,0 °С до 40,5 °С.

9.2.3.2    Степень очистки дважды перегнанного метиленхлорида проверяют, упаривая 10 см³ по 9.2.1.2, но при нагревании водяной бани до температуры 35 °С.

9.2.4    Получение воды для очистки экстрактов

Собирают установку по 4.1.16, не подсоединяя холодильник типа ХПТ. В плоскодонную колбу помещают 1000 см³ дистиллированной воды, добавляют 0,5 г перманганата калия и 1 см³ концентрированной серной кислоты. Колбу устанавливают на электроплитку, кипятят в течение 30 мин без холодильника, затем подсоединяют холодильник типа ХПТ и перегоняют воду, отбрасывая первые 50 см³.

Очищенную воду используют для экстракции (см. 10.2.2) и хранят в плотно закрытой склянке с пластиковой пробкой и вкладышем из тефлоновой пленки в течение 3 сут.

Допустимо проводить обработку дистиллированной воды с использованием систем очистки воды (см. 4.1.43) в соответствии с инструкцией по их эксплуатации. Для этих целей УФ-облучение не обязательно.

9.2.5    Получение воды для подвижной фазы ВЭЖХ анализа

Дистиллированную воду перегоняют аналогичным способом, описанным в 9.2.4.1, но без добавления перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Полученную бидистиллированную воду объемом около 500 см³ помещают в стакан или колбу из кварцевого стекла и проводят ее обработку с помощью УФ-облучателя в течение 30 мин, расположив стакан максимально близко к источнику излучения. Подготовленную таким образом бидистиллированную воду используют в составе элюента в качестве подвижной фазы для ВЭЖХ анализа (см. 9.7).

Допустимо проводить обработку дистиллированной воды с использованием систем очистки воды с УФ-облучением (см. 4.1.43) в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.

9.2.6    Силикагель

Помещают 10 г силикагеля (см. 4.2.12) в свернутую цилиндром фильтровальную бумагу (в виде «стакана» с подвернутым у дна краем), промывают в аппарате Сокслета, добавив 250 см* метиленхлорида (см. 4.2.4), в течение не менее 6 ч со скоростью от 4 до 6 циклов в час. После охлаждения силикагель вынимают, помещают в два стакана типа И вместимостью 100 см³ слоем высотой не более 2 см и просушивают на воздухе. Далее выдерживают стаканы с силикагелем в сушильном шкафу при температуре (160±5) °С не менее 4 ч. Хранят в склянке с притертой пробкой в эксикаторе с хлоридом кальция не более 5 сут.

Перед применением силикагель слоем около 1 см насыпают в стакан типа Н вместимостью 50 см³, заливают гексаном таким образом, чтобы над силикагелем был слой гексана в 1 см, и обрабатывают в ультразвуковой ванне не менее 10 мин. Используют в течение рабочего дня. Оставшийся неизрасходованным силикагель подвергают повторной очистке в аппарате Сокслета.

9.2.7    Сульфат натрия безводный

Прокаливают сульфат натрия в фарфоровой чашке слоем не более 3 см в муфельной печи при температуре (600±10) °С не менее 6 ч. Прокаленный сульфат натрия хранят в склянке с притертой пробкой не более 3 мес.

9.2.8    Фильтры бумажные

Бумажные фильтры промывают в аппарате Сокслета с 250 см³ метиленхлорида (см. 4.2.4) не менее 6 ч со скоростью от 4 до 6 циклов в

час, высушивают в сушильном шкафу при 70 °С, хранят в бюксе (или склянке с широким горлом и притертой пробкой) не более 6 мес.

9.3 Подготовка фильтра для очистки воздуха

9.3.1    Перед хроматографическим разделением экстракты упаривают до необходимого объема с помощью отдувки очищенным воздухом, который получают пропусканием через предварительно подготовленные сорбенты - силикагель и активный уголь.

9.3.2    Силикагель (см. 4.2.12) прокаливают в сушильном шкафу при 160°С не менее 4 ч и охлаждают в эксикаторе. Далее его засыпают в поглотительные склянки и собирают установку для упаривания экстрактов. В качестве фильтра силикагель используют не более 1 мес. Описанным способом также проводят регенерацию использованного силикагеля.

Прокаленный силикагель хранят в стеклянной посуде с притертой пробкой не более 2 мес.

9.3.3    Уголь активный (см. 4.2.13) прокаливают в сушильном шкафу при температуре 200 °С не менее 6 ч и охлаждают в эксикаторе. Далее его засыпают в поглотительные склянки и используют не более 6 мес. Аналогичным образом проводят регенерацию использованного активного угля.

Срок хранения прокаленного активного угля в плотно закрытой стеклянной посуде с притертой пробкой не ограничен.

9.3.4    Собирают установку, изображенную на рисунке 2.

1 - микрокомпрессор; 2 - водяная баня; 3 - градуированная пробирка с экстрактом; 4 - пипетка Пастера; 5 - силиконовая трубка; 6 - колонка для сушки газов, наполненная активным углем; 7 - колонка для сушки газов, наполненная силикагелем Рисунок 2 - Установка для очистки воздуха

Содержание

1    Область применения................................................................................1

2    Нормативные ссылки................................................................................1

3    Требования к показателям точности измерений.....................................2

4    Требования к средствам измерений, вспомогательным

устройствам, реактивам, материалам....................................................4

4.1    Средства измерений, вспомогательные устройства..................4

4.2    Реактивы и материалы.................................................................8

4.3    Дополнительное оборудование и реактивы

для очистки гексана.......................................................................9

5    Метод измерений......................................................................................9

6    Требования безопасности, охраны окружающей среды.........................9

7    Требования к квалификации операторов..............................................10

8    Требования к условиям измерений.......................................................10

9    Подготовка к выполнению измерений...................................................10

9.1    Отбор и хранение проб....................................................................10

9.2    Приготовление растворов и реактивов...........................................11

9.3    Подготовка фильтра для очистки воздуха......................................14

9.4    Подготовка посуды...........................................................................15

9.5    Приготовление градуировочных растворов ПАУ............................16

9.6    Подготовка хроматографических колонок......................................18

9.7    Подготовка хроматографа...............................................................18

9.8    Установление градуировочной зависимости..................................20

9.9    Контроль стабильности градуировочной характеристики..............21

10    Порядок выполнения измерений.........................................................21

10.1    Холостое измерение......................................................................21

10.2    Выполнение измерений.................................................................22

10.2.1    Экстрагирование донных отложений....................................22

10.2.2    Перераспределение ПАУ в гексан........................................22

10.2.3    Выделение фракции ПАУ методом колоночной

хроматографии.......................................................................23

10.2.4    Определение влажности донных отложений.......................24

10.2.5    Определение степеней извлечения ПАУ..............................24

10.3    Хроматографирование экстрактов................................................25

11    Обработка результатов измерений.....................................................25

11.1    Расчет влажности донных отложений...........................................25

11.2    Вычисление степеней извлечения................................................26

11.3    Расчет массовой доли ПАУ...........................................................26

12    Оформление результатов измерений.................................................27

13    Контроль качества результатов измерений при реализации

методики в лаборатории......................................................................27

13.1    Общие положения..........................................................................27

13.2    Алгоритм оперативного контроля повторяемости........................28

Ш

В качестве фильтра для пропускания воздуха применяют колонки для сушки газов, заполненные силикагелем и активным углем. Используют 3 колонки. Входные отростки колонок заполняют медицинской ватой. Затем в две колонки поз. 7 засыпают силикагель, в одну поз. 6 - активный уголь. Колонки заполняют сорбентом таким образом, чтобы его уровень не доходил до выходного отростка примерно на 2 см. Оставшуюся незаполненной выходную часть колонки заполняют медицинской ватой. Колонки соединяют силиконовыми трубками поз. 5, прикрепляя трубку к выходному отростку первой колонки и входному отростку второй. Последовательно соединяют две колонки с силикагелем, затем с активным углем. После этого входной отросток первой колонки с силикагелем соединяют с аквариумным микрокомпрессором поз. 1. В трубку, присоединенную к выходному отростку третьей колонки с активным углем поз. 6, вставляют пипетку Пастера поз. 4. Выходящий из системы очищенный воздух используют для упаривания экстрактов. Градуированную пробирку с экстрактом поз. 3 помещают в водяную баню поз. 2, пипетку Пастера устанавливают над уровнем экстракта на расстоянии не менее 1 см.

9.4 Подготовка посуды

9.4.1    Приготовление хромовой смеси

Для приготовления хромовой смеси в фарфоровый стакан вместимостью 1000 см³ помещают 60 г дихромата калия, 100 см³ дистиллированной воды. Смесь в стакане нагревают на электроплитке не доводя до кипения, затем снимают с электроплитки и осторожно приливают небольшими порциями, перемешивая, 1 дм³ концентрированной серной кислоты. Хромовую смесь хранят в плотно закрытой стеклянной посуде. Срок хранения не ограничен.

9.4.2    Обработка посуды

Промытую водопроводной водой посуду омывают небольшим количеством хромовой смеси, стараясь покрыть всю внутреннюю поверхность делительных воронок, стаканов, колб, виал, пробирок, пипеток. Краны и шлифы делительных воронок должны быть особо тщательно обработаны хромовой смесью. Если после обработки цвет хромовой смеси изменился на зеленый, посуду промывают водопроводной водой и обработку хромовой смесью повторяют до прекращения изменения ее цвета. После выдерживания обработанной посуды не менее 30 мин, ее многократно (не менее 5 раз) промывают водопроводной водой и не менее 3 раз ополаскивают очищенной водой (см. 9.2.4).

Приложение Б (рекомендуемое) Методика приготовления

аттестованных растворов нафталина, аценафтена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена, пирена, бензо[а]антрацена, хризена, бензо[Ь]флуорантена, бензо[к]флуорантена, бензо[а]пирена, дибензо[а,Ь]антрацена, 6eH30[g,h,ijnepnneHa, индено[1,2,3-сб]пирена для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой доли ПАУ методом высокоэффективной жидкостной

Введение

Полициклические ароматические углеводороды как компоненты нефтепродуктов являются объектом пристального внимания уже многие годы. Шестнадцать представителей этой группы: нафталин, аценафтилен, аценафтен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, бензо[а]антрацен, хризен, бензо(Ь]флуорантен, бензо[к]флуорантен, бензо[а]пирен, дибензо[а,Ь]антрацен, бензо[д,Ги]перилен, индено-[1,2,3-сх1]пирен - включены в перечень особо опасных загрязняющих веществ, что объясняется мутагенными и канцерогенными свойствами.

Полициклические ароматические углеводороды распространены повсеместно, поскольку источниками их образования и поступления в объекты окружающей среды могут быть любые высокотемпературные процессы, возникающие как в природе (лесные пожары, вулканическая активность), так и посредством антропогенных факторов (выбросы отдельных видов промышленности, включая сжигание топлива, а также транспортные выхлопы). Основным фактором привнесения полициклических ароматических углеводородов остается эмиссия в окружающую среду за счет все нарастающих объемов добычи нефти и сопутствующее этому процессу загрязнение.

Содержание полициклических ароматических углеводородов в различных объектах окружающей среды нормируется и подлежит контролю. Для некоторых полициклических ароматических углеводородов установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) для разных типов вод: 10 мкг/дм^ для нафталина и 5 нг/дм³ для бензо[а]пирена в питьевой воде; 10 мкг/дм³ для нафталина и 10 нг/дм³ для бензо[а]пирена в воде хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и 4 мкг/дм³ для нафталина в воде рыбохозяйственного значения. Бензо[а]пирену во всех нормативах присвоен 1 класс опасности. В почве нормируется содержание бензо[а]пирена (0,02 мг/кг) и суммарное содержание нефтепродуктов (от 180 до 1000 мг/кг). В связи с изложенным методика должна обеспечивать определение как можно более низких значений содержания полициклических ароматических углеводородов.

Главная причина актуальности исследования донных отложений -аккумуляция взвешенными частицами большей части неорганических и органических, в том числе наиболее опасных и токсичных, загрязняющих веществ, седиментация и интенсивное накопление этих частиц на дне, где процессы биохимического окисления протекают гораздо медленнее, чем в водной среде. При определенных условиях (ветровое взмучивание, изменение значения pH, минерализации и др.) эти сорбированные вещества могут переходить в водную среду, вызывая ее вторичное загрязнение. Загрязненные донные отложения могут содержать токсичные вещества, которые накапливаются в бентосных организмах, влияют на видовое разнообразие бентофауны, нарушают пищевые цепи биоценоза.

Таким образом, оценка загрязненности донных отложений является важной и неотъемлемой частью мониторинга водных объектов, а информация о содержании загрязняющих веществ в донных отложениях является наиболее показательной для определения природы и возможного источника загрязнения.

Методика предназначена для определения приоритетных полициклических ароматических углеводородов в донных отложениях поверхностных водных объектов.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МАССОВАЯ ДОЛЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ Методика измерений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофлуориметрическим детектированием

Дата введения - 2019-10-01

1    Область применения

1.1    Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений (далее - методика) массовой доли полициклических ароматических углеводородов (далее - ПАУ) в пробах донных отложений в диапазоне от 5 до 500 нг/г сухого остатка (далее - с.о.) для нафталина; от 1,0 до 100 нг/г с.о. для аценафтена, флуорена, фенантрена, пирена, бен-зо[а]антрацена, хризена, бензо[а]пирена, дибензо[аф]антрацена и бен-зо[дЛ1]перилена; от 0,6 до 60 нг/г с.о. для антрацена и бен-зо[к)флуорантена; от 7,0 до 700 нг/г с.о. для флуорантена; от 3,0 до 300 нг/г с.о. для бензо[Ь]флуорантена; от 10,0 до 1000 нг/г с.о. для инде-но[1,2,3-сс!]пирена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (далее - ВЭЖХ) со спектрофлуориметрическим детектированием.

1.2    Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ донных отложений поверхностных водных объектов.

2    Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности ГОСТ 17.1.5.01-80 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность

ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия

ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

РД 52.24.505-2010 Массовая доля нефтяных компонентов в донных    отложениях.    Методика выполнения    измерений    с

идентификацией их состава и происхождения ИК-фотометричекским, люминесцентным и газохроматографическим методами

РД 52.24.609-2013 Организация и проведение наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов

Примечания

1    Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4, А.1 (приложение А), Б.З и Б.4 (приложение Б).

2    При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:

-    национальных стандартов - в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году;

-    нормативных документов Росгидромета по РД 52.18.5 и дополнений к нему -ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов (ИУНД).

3    Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Требования к показателям точности измерений

3.1    При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.

3.2    Значения показателя точности методики используют при:

-    оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

-    оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;

-    оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.

Таблица 1 - Наименование измеряемого показателя, диапазон измерений, показатели повторяемости, воспроизводимости, правильности и точности при принятой вероятности Я=0,95

Наименование ПАУ Диапазон измерений массовых долей ПАУ X. нг/г с.о. Показатель повторяемости (средне-квадратическое отклонение повторяемости) Or, нг/г с.о. Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) Or, нг/г С.О. Показатель правильности (границы систематической погрешности) ±Ас, нг/г с.о. Показатель точности (границы абсолютной погрешно сти) ±Д, нг/г с.о. Нафталин От 5 до 500 ВКЛЮЧ. 0.27Х 0.30-Х 0.37-Х 0,80-Х Аценафтен От 1.0 до 100 включ. 0.15-Х 0,16-Х 0,67-Х 0,80-Х Флуорен От 1,0 до 100 включ. 0,17-Х 0.24-Х 0,35-Х 0,72-Х Фенантрен от 1,0 до 100 включ. 0.15-Х 0,17-Х 0,18-Х о,зз-х Антрацен От 0,6 до 60,0 включ. 0,09-Х 0,09-Х 0,06-Х 0,18-Х Флуоран тен От 7,0 до 700 включ. 0.06-Х 0,08-Х 0,06-Х 0,16-Х Пирен От 1,0 до 100 включ. 0,07-Х 0,1 ОХ 0,07-Х 0,21 X Бензо- [а]антрэ- цен От 1,0 до 100 включ. 0.05-Х 0,07-Х 0.24-Х 0,31 X Хризен От 1,0 до 100 включ. 0,15-Х 0,20-Х 0,19-Х 0,41 X Бензо- (Ь]фпу- орантен От 3,0 до 300 включ. 0,06-Х 0,1 ОХ 0,16-Х 0,29-Х Бензо- [к]флуо- рантен От 0,6 до 60 включ. 0,06-Х 0,09-Х 0,06-Х 0,19-Х Бензо- [а]пирен От 1,0 до 100 включ. 0,055'Х 0,09-Х 0,13-Х 0,22-Х Дибензо- [а,И]ант- рацен От 1,0 до 100 включ. 0,05-Х 0,08-Х 0,05-Х 0,16-Х Бензо- [g,h,i]ne- рилен От 1,0 до 100 включ. 0,15-Х 0,15Х 0,1 IX 0.25-Х Индено- [1,2,3-cd]- пирен От 10,0 до 1000 включ. 0,07-Х 0,08-Х 0.20’Х 0,25-Х

По настоящему руководящему документу пределы обнаружения составляют:

-    0,1 нг/г с.о. для антрацена;

-    0,2 нг/г с.о. для бензо[а]антрацена, бензо[а]пирена, дибен-зо[а,И)антрацена;

-    0,3 нг/г с.о. для аценафтена, бензо[к]флуорантена, бен-зо(дДЦперилена;

-    0,4 нг/г с.о. для хризена;

-    0,5 нг/г с.о. для флуорена;

-    0,6 нг/г с.о. для пирена, бензо[Ь]флуорантена;

-    1 нг/г с.о. для фенантрена и индено[1,2,3-сс11пирена;

-    2 нг/г с.о. для флуорантена;

-    3 нг/г с.о. для нафталина.

4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам

4.1    Средства измерений, вспомогательные устройства

4.1.1    Хроматограф жидкостный Agilent модели 1260 Infinity LC с флуориметрическим детектором (с пределом детектирования по антрацену в ацетонитриле не менее 1-10'¹² г/см³) с колонкой (аналитической) ZORBAX Eclipse РАН (длиной 250 мм, диаметром 3,0 мм, размером зерна фазы 5мкм) и предколонкой ZORBAX Eclipse РАН (длиной 12,5 мм, диаметром 4,6 мм, размером зерна фазы 5 мкм) или другого типа.

4.1.2    Государственный стандартный образец состава раствора бензо[а]пирена в ацетонитриле ГСО 10833-2016 (далее - ГСО) или аналогичный с относительной погрешностью аттестованного значения не более 2 %.

Государственный стандартный образец состава раствора антрацена в ацетонитриле ГСО 8749-2006 или аналогичный с относительной погрешностью аттестованного значения не более 2 %.

Набор стандартных образцов предприятия (далее - СОП) состава растворов в ацетонитриле: антрацена (СОП 0102-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, аценафтена (СОП 0103-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5%, бензо[а]антрацена (СОП 0105-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, бензо[а]пирена (СОП 0106-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, бензо[Ь]флуорантена (СОП 0115-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, бен-зо[к]флуорантена (СОП 0116-03) с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, бензо[дД!]перилена (СОП 0117-03) с