Методические указания

"Санитарно-химические исследования
на промышленных предприятиях"

(утв. Главным государственным санитарным врачом СССР
от 12 января 1976 г. № 1401-76)

Аннотация

В условиях современного научно-технического прогресса приобретает все большее значение контроль за состоянием воздушной среды промышленных предприятий. Для квалифицированного проведения санитарно-химических исследований на производстве разработаны методические рекомендации, включающие общие требования к аппаратуре и приборам, отбору проб воздуха, методам анализа и оформлению результатов анализа. Методические рекомендации предназначаются для специалистов НИИ, СЭС и санитарных лабораторий на промышленных предприятиях.

Научно-технический, прогресс производит коренные изменения в условиях и характере трудовой деятельности людей, с одной стороны улучшая и облегчая условия труда, с другой стороны, приводя к контакту с большим числом новых химических соединений и физических факторов.

В связи с этим изучение загрязнения воздушной производственной среды приобретает особую актуальность и требует разработки единых подходов к ее исследованию.

Вследствие разнообразия видов производств, особенностей технологических процессов и операций, различия уровня подготовленности работников и оснащенности лабораторий невозможно дать обязательную программу санитарно-химических исследований. Рекомендуется лишь порядок исследования, общие требования к аппаратуре и приборам, отбору проб воздуха, к выбору методов количественного анализа, а также способ математической обработки результатов исследований.

Полученные материалы позволяют достоверно охарактеризовать динамику и степень загрязнения воздушной среды обследуемого предприятия.

Методические рекомендации не распространяются на исследования, выполняемые посредством качественных и полуколичественных способов (индикаторных трубки или бумажки), а также методов, основанных на применении автоматических анализаторов.

Предназначаются для санитарно-эпидемиологических станций, санитарных лабораторий промышленных предприятий и специалистов НИИ.

1. Общие положения

Целью санитарно-химических исследований является определение вредных, веществ (газов, паров, аэрозолей)

- в воздухе рабочих и подсобных помещений,

- на промышленных площадках (приточном воздухе),

- в вентиляционных системах.

Санитарно-химические исследования должны проводиться с использованием методов, удовлетворяющих указанным ниже требованиям.

Санитарно-химические исследования проводятся санитарно-эпидемиологическими станциями, санитарными лабораториями промышленных предприятий, а также научно-исследовательскими институтами при выполнении санитарно-гигиенических обследований на производствах.

2. Аппаратура и приборы

2.1. Аппаратура для отбора проб в помещениях с невзрывоопасными условиями производства.

2.1.1. Электроаспираторы модель 822 объединения "Красногвардеец" снабженные расходомерами воздуха на скорость 0,1 - 1 л/мин и 1 - 20 л/мин.

Проверка показаний расходомеров - на скорость 0,1 - 1 л/мин осуществляется с помощью калиброванных капиллярных или пенных реометров, на скорость 1 - 20 л/мин - при помощи газовых счетчиков типа ГСБ-400, ГКФ и др.

2.1.2. Переносная ротационная установка (ПРУ-4), выпускаемая экспериментальными мастерскими института гигиены труда и профзаболеваний (г. Ленинград).

2.1.3. Электроаспирационные устройства (насосы, пылесосы) в комплекте с ротаметрами типа РС-3А, Р/С-3, РСС-5 и др.

2.2. Аппаратура для отбора проб в помещениях с взрывоопасными условиями производства.

2.2.1. Водяные аспираторы емкостью 1 - 10 л калиброванные с точностью 0,03 - 0,15 л (3 - 1,5 проц. отн.) соответственно.

2.2.2. Автоматический эжекторный рудничный аспиратор типа АЭРА производства по изготовлению горно-спасательной техники (г. Лениногорск, Кемеровской обл.).

2.2.3. Эжекторы, работающие от сети сжатого воздуха давлением 1,5 - 2 атм. Указанные средства отбора проб воздуха могут быть использованы также для п. 2.3.

2.3. Абсорберы, вакуумированные сосуды и патроны.

2.3.1. Для улавливания паров и газов вредных веществ пользуются абсорберы, заполняемые соответствующими поглотительными растворами или твердыми зернеными сорбентами. Наиболее эффективными являются абсорберы со стеклянной пористой пластинкой, абсорберы Рыхтера, Зайцева и др. барботирующие приборы (см. практическое руководство "Определение вредных, веществ в воздухе" Быховская М.С., Гинзбург С.Л., Хализова О.Д. Изд-во "Медицина" М, 1966, "Химический анализ воздуха промышленных предприятий" Е.А. Перегуд, Е.В. Гернет. Изд-во "Химия", 1973). Абсорбцию недостаточно хорошо растворяемых газов из воздуха жидкими поглотительными растворами рекомендуется проводить при охлаждении, так как растворимость газов резко повышается с понижением температуры.

2.3.2. При высоких концентрациях вредных веществ в воздухе и применении высокочувствительных методов для абсорбции паров и газов можно использовать стеклянные газовые пипетки, бутыли и сосуды из полимерных материалов (тефлона - политетрафторэтилена). Газовые пипетки согласно ГОСТ 8503-57 выпускаются емкостью 0,1; 0,2; 0,5 л.

2.3.3. При анализе веществ газохроматографическим методом наряду с вышеуказанными способами отбора проб рекомендуется также способ вымораживания в охлаждаемых ловушках (охлаждение жидким азотом, твердой углекислотой).

2.3.4. Фильтродержатели (патроны) предназначены для крепления фильтров при отборе проб на пыль и аэрозоль.

Выпускаются всесоюзным объединением "Изотоп" двух типов: "открытые", предназначенные для отбора проб из свободной атмосферы и "закрытые", представляющие собой два совмещенных основаниями конуса, между которыми помещается фильтр. "Закрытые" фильтродержатели используются для отбора проб из закрытых объемов (например, воздуховодов) через пробоотборные трубки. Фильтродержатели, изготовленные из полистирола, используются до температуры 70 - 80 °С, из алюминия - для более высоких температур. Фильтродержатели выпускаются в соответствии с рабочей поверхностью аналитических фильтров.

2.3.5. Аппаратура и приборы должны гарантировать выполнение требований, указанных в пунктах 6.8, 7.1.2, 7.1.3.

2.3.6. Эксплуатация измерительной аппаратуры и приборов проводится в соответствии с инструкцией и паспортом предприятия-изготовителя.

Аппаратура для отбора проб воздуха должна иметь постоянный расход воздуха δV₀ в течение всего установленного времени отбора проб. Отключение от нормального расхода воздуха не должно превышать:

2.3.7. Для получения достоверных результатов измерений аппаратура систематически проверяется соответствующими государственными учреждениями не реже одного раза в год. По результатам проверки выдается разрешение (аттестат) на использование прибора.

3. Образцы, реагенты

Для приготовления стандартных (эталонных) растворов применяются препараты, квалификации х.ч. или чда.

Не допускается использование технических образцов без их специальной очистки (перегонка, перекристаллизация, сублимация и др.). При необходимости возможно синтезирование реагентов при наличии соответствующей прописи.

(Руководство Ю.В. Карякина, И.И. Ангелова "Чистые химические вещества". Изд. "Химия", М., 1974).

Реактивы, растворители, сорбены используются в соответствии с ГОСТами или ТУ.

4. Фильтрующие материалы

Для адсорбции аэрозолей (дым, туман, пыль) применяются фильтрующие материалы из тонковолокнистого материала ФП (фильтры Петрянова), бумажные и мембранные фильтры. В настоящее время выпускаются аналитические аэрозольные фильтры АФА, изготовленные из различных фильтрующих материалов.

Для проведения весового и химического анализа аэрозолей применяются фильтры изготовленные из перхлорвинилового материала с рабочей поверхностью 10 см² (АФА-ВП-10, АФА-XII-10) и 20 см² (АФА-ВП-20, АФА-XII-20). Они обладают высокой эффективностью фильтрации и малым аэродинамическим сопротивлением, что позволяет протягивать воздух с большими скоростями и тем самым сократить время отбора пробы. Фильтры стойки к химическим агрессивным средам. Они гидрофобны и при весовом анализе не требуется их высушивания.

Для химического анализа можно также применять следующие фильтры: АФА-ХА - из ацетилцеллюлозного фильтрующего материала при анализе веществ способом "мокрого" сжигания, АФА-ХМ - из метилметакрилатного фильтрующего материала - при анализе веществ способом "сухого" сжигания, АФА-ХС - из полистирольного фильтрующего материала - при извлечении осадка с фильтра щелочью.

При проведении анализа на металлы с использованием сухого озоления не рекомендуется применение фильтров АФА-XII и АФА-ВП в связи с возможным образованием летучих хлоридов металлов (например, алюминия, цинка, сурьмы, германия и др.). Производительность фильтров АФА-10 до 70 л/мин, АФА-20 до 140 л/мин. При скорости отбора выше 30 л/мин рекомендуется использование опорной металлической сетки.

5. Подготовка к исследованию

Подготовительный этап к проведению санитарно-химических исследований включает в себя ознакомление с технологией производства, основными источникам газовыделений, с их качественным составом и выбором метода анализа.

На основании полученных данных совместно с врачом-гигиенистом составляется рабочая программа исследования.

6. Отбор проб

6.1. При исследовании воздуха рабочих помещений отбор проб должен производиться при существующих производственных условиях с учетом технологических процессов, работающего оборудования и источников выделения вредные веществ, а также цели проводимого обследования. При этом контроль за загрязнением должен осуществляться в рабочей зоне и в местах наиболее частого пребывания работающих, в нейтральных точках. Рабочей зоной считают пространства высотой до 2 м над уровнем пола или площадка, на которой размещены рабочие места.

6.2. При определении 1/2 ПДК (предельно допустимой концентрации) вредного вещества длительность отбора не должна составлять более 30 минут.

При определении среднесменной величины ПДК продолжительность отбора проб не должна превышать длительности рабочей смены.

6.3. В течение смены, этапа технологического процесса, операции и т.п. должно быть отобрано такое количество последовательных проб, которое при имеющемся разбросе измеренных концентраций было бы статистически достоверно для характеристики состояния воздушной среды на протяжении изучаемого периода (но не менее 5 проб на одном рабочем месте). Ошибка измерения отобранной пробы не должна превышать ±10 %.

6.4. Расчет требуемого объема воздуха, который необходимо отобрать для анализа, рекомендуется проводить по следующей формуле:

V - объем воздуха, л

А - чувствительность определения, мкг

Б - общий объем пробы, мл

В - объем пробы, взятый для анализа, мл

С - величина ПДК, мг/м³

K - величина выраженная в долях ПДК (например 1/2, 1/4 ПДК).

6.5. В случае отбора пробы пыли (аэрозолей) из воздуховодов необходимо рассчитать диаметр (d, мм) пробоотборной трубки исходя из условий изокинетичности по формуле или номограмме (см. Руководство "Методы определения вредных веществ в воздухе" Быховская М.С., Гинзбург С.Л., Хализова О.Д., М., 1966, стр. 21). Формула связывает отношением объемную (L, л/мин) и линейную (V м/сек) скорости аспирации

Пробоотборную трубку помещают в отверстие воздуховода навстречу воздушному потоку.

6.6. При отборе проб пыли (аэрозолей) в рабочей зоне и на промплощадках, где скорости воздушных потоков невелики (до 1 м/сек), выравнивание скоростей можно не производить.

6.7. Для оценки опасности загрязнения воздуха парами малолетучих соединений вычисляют концентрацию их насыщенных паров (летучесть) при обычной температуре (20 °С) и сравнивают их с величинами ПДК.

При наличии данных об упругости паров, расчет летучести вещества (С_мапс) проводят по формуле:

где Р - давление насыщенного пара, мм рт. ст.

М - молекулярный вес

Т - температура в °С.

Рассчитанную летучесть сравнивают с величиной ПДК. Если концентрация насыщенных паров при обычной температуре значительно ниже величины ПДК, наличием паров и воздухе производственных помещений можно пренебречь. Отбор в этом случае проводят только на содержание аэрозоля.

Давление (Р) насыщенных паров приводится в справочнике химии (Т.I.M. Л. 1962) или подсчитываются по номограммам. (см. монографию Рид Р., Шервуд Т., "Свойства газов и паров". M. Изд. "Химия" 1971, перевод с анг.).

6.8. Объем отобранного воздуха необходимо приводить к нормальным условиям (0 °С и 760 мм рт. ст).

7. Методы анализа

При выборе конкретных методов количественного определения токсических веществ в воздухе необходимо руководствоваться "Техническими условиями" и "Методическими указаниями" на методы определения вредных веществ в воздухе, утвержденных Главным Санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения СССР.

7.1. Метод должен отвечать следующим основным требованиям:

7.1.1. Метод определения должен обеспечивать избирательное определение вредных веществ в отобранной пробе воздуха на уровне 1/2 ПДК при длительности отбора не более 30 минут.

7.1.2. Метод должен обеспечивать определение вредных веществ в приточном воздухе на уровне 1/3 ПДК при неограниченном времени отбора.

7.1.3. При анализе вредного вещества в отобранной пробе допускается ошибка до ±10 %.

7.1.4. Максимальная общая ошибка при определении не должна превышать ±20 %.

7.2. Если в воздух производственных помещений выделяется смесь токсических веществ с различной величиной ПДК, необходимо проводить раздельное определение этих веществ.

Разделение компонентов смеси может быть достигнуто:

1. В процессе отбора пробы воздуха, благодаря различной сорбционной способности веществ.

2. При определении компонентов смеси избирательными химическими реакциями, в том числе на основе различия химического взаимодействия.

3. Применением полярографических и хроматографических методов анализа (газовой хроматографии, бумажной и тонкослойной хроматографии).

При использовании метода газовой хроматографии качественная идентификация компонентов смеси проводится хроматографическим способом (по чистым веществам, по логарифметическим зависимостям для гомологических рядов) и химическим способом с применением цветных реакций на функциональные группы.

8. Оценка статистической достоверности результатов санитарно-химического исследования

Статистическая обработка результатов исследований проводится по согласованию с врачом-гигиенистом. Целью статистической обработки является уменьшение влияния случайных ошибок на результат анализа и более точного установления возможных ошибок. В статистическую обработку не включаются минимальные и максимальные концентрации. Они заносятся в протокол.

Основными параметрами для статистического анализа являются:

X_i - значение отдельного определения с номером i (от 1 до n).

n - число определений (не менее 5).

X_n - результат анализа (среднеарифметическое из n определений).

σ - квадратичное отклонение отдельного результата в серии определения, вычисленное из n ≤ 5 и выраженное в тех же единицах измерения, что и результат анализа.

ε - оценка доверительных границ погрешности, выраженная в единицах измерения, т.е. наибольшая из вероятностей значений погрешностей результатов анализа при принятой степени надежности (погрешность результатов анализа).

T_an - коэффициент Стьюдента для степени надежности а и числа определений n (находится по таблице).

а - степень надежности (доверительная вероятность принимаемая при вычислениях и равна 0,95 или 0,99).

Пример: при анализе получены пять величин концентраций 2,11; 2,19; 2,25; 2,32; 2,38.

1. Средняя арифметическая рассчитывается по следующей формуле:

2. Среднее квадратичное отклонение вариационного ряда вычисляется следующим образом:

3. Погрешность рассчитывается по формуле:

По таблице 1 для а = 0,95 и n = 5 находим Т_аn = 2,78. Истинное значение концентрации с вероятностью 95 % лежит в интервале от 2,25 - 0,14 = 2,11 до 2,25 + 0,14 = 2,39.

Полученную достоверную величину концентрации вредного вещества необходимо сопоставить с соответствующим нормативным документом (ПДК).

9. Протокол отбора проб воздуха и результатов анализа

В рекомендуемой схеме протокола необходимо заполнить следующие пункты.

Таблица 1

Значение коэффициента нормированных отклонений Т (критерия Стьюдента) в зависимости от степени надежности а и числа определения n - 1

 

Разработаны при участии Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР и членов секции промсанхимии при Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии".

СОДЕРЖАНИЕ