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
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы.. 3 5. Требования к квалификации операторов. 4 6. Условия выполнения измерений. 4 |
УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель Председателя 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
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 31 октября 1996 г. МУК 4.1.614-96 Дата введения - с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
определению
диэтилфталата в атмосферном воздухе методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии
Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания диэтилфталата в диапазоне концентраций 0,008 - 0,1 мг/м3 методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
C12H14О4 |
Мол. масса 222,24 |
Диэтилфталат (диэтиловый эфир ортофталевой кислоты) - прозрачная бесцветная жидкость без запаха. Не растворим в воде. Хорошо растворим в метиловом, этиловом и бутиловом спиртах, ацетонитриле, бензоле, эфире и пропиленкарбонате. Температура плавления - 3 °С, температура кипения - 298 - 299 °C, плотность - 1,118 г/см3. В воздухе находится в виде аэрозоля и паров.
Диэтилфталат обладает общетоксическим действием. ОБУВ в воздухе - 0,01 мг/м3.
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±16 %, при доверительной вероятности 0,95.
Измерения концентрации диэтилфталата в атмосферном воздухе выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ детектированием.
Отбор проб осуществляют концентрированием в пропиленкарбонат.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы (10 мм3) - 0,016 мкг.
Определению не мешает присутствие фталида, дибутилфталата, дифенилоксида, диметилфталата, диметилизофталата.
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Микроколоночный жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором |
|
Барометр-анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
Весы аналитические лабораторные ВЛА-200 |
ГОСТ 24104-80Е |
Линейка измерительная |
|
Лупа измерительная |
ГОСТ 8309-75 |
Меры массы |
|
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТ 1770-74Е и 20292-74Е |
Секундомер |
ГОСТ 9736-80 |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C |
|
Электроаспиратор ЭА-1 |
ОСТ 95.10052-84 |
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из стекла длиной 120 мм и внутренним диаметром 2 мм |
|
Вакуумный компрессор марки ВН-461М |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Поглотительные сосуды Рыхтера |
|
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
Ректификационная колонка длиной 550 мм и внутренним диаметром 20 мм, флегмовое число - 5 |
|
Насадка - спиральки Левина из нержавеющей стали (2´2´0,2 мм) |
|
Ректификационная колонка длиной 1,5 м, внутренним диаметром 30 мм, флегмовое число - 2 |
|
Насадка - никелевые спиральки (3´3´0,1) |
|
Фильтр Шотта № 4 |
3.3. Материалы
Азот сжатый |
|
Воздух сжатый |
ГОСТ 11882-73 |
Водород сжатый |
ГОСТ 3022-89 |
3.4. Реактивы
Ацетонитрил |
ТУ 6-09-3534-82 |
Вода дистиллированная |
ГОСТ 6709-77 |
Диэтилфталат, содержание основного вещества 99,5 % |
ТУ 18-16-11-81 |
Перманганат калия, х. ч. |
|
Пропиленкарбонат |
ТУ 6-09-3933-75 |
Сорбент «Силасорб CN» зернением 7 мкм, готовая насадка для хроматографической колонки (производство Чехия) |
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.
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, имеющих опыт работы на жидкостном хроматографе.
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 жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка реактивов и приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.
7.1. Подготовка реактивов и приготовление растворов
Ацетонитрил. Очищают технический ацетонитрил путем ректификации на ректификационной колонке длиной 550 мм и внутренним диаметром 20 мм, флегмовое число - 5. Для чего ацетонитрил кипятят с обратным холодильником в присутствии перманганата калия из расчета 1 г перманганата калия на 1 дм3 растворителя. Кипячение проводят до полного перехода перманганата калия в двуокись марганца. Перед ректификацией осадок двуокиси марганца отделяют путем фильтрации через фильтр Шотта № 4. Основную фракцию отбирают при температуре 81,6 °C в пределах колебаний ±1 °C и при атмосферном давлении.
Пропиленкарбонат очищенный получают из пропиленкарбоната путем ректификации под вакуумом на ректификационной колонке длиной 1,5 м и внутренним диаметром 30 мм, флегмовое число - 2. Насадка - никелевые спиральки (3 · 3 · 0,1 мм). Основную фракцию отбирают при температуре 61 °C (1 мм рт. ст.) в пределах колебаний ±1 °C. Элюент: вода-ацетонитрил (6:1).
Исходный раствор диэтилфталата для градуировки (с = 1 мг/см3). 50 мг диэтилфталата вносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки пропиленкарбонатом и тщательно перемешивают. Раствор устойчив в течение суток при хранении в холодильнике.
Рабочий раствор диэтилфталата для градуировки (с = 0,1 мг/см3). 5,0 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят объем до метки пропиленкарбонатом и тщательно перемешивают. Раствор устойчив в течение суток при хранении в холодильнике.
7.2. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают по 5-ти сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из 5-ти растворов готовят в мерных колбах вместимостью 25 см3. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем до метки пропиленкарбонатом и перемешивают.
Таблица 1
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации диэтилфталата
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Объем рабочего раствора (c = 0,1 мг/см3), см3 |
0,4 |
1,25 |
2,5 |
3,75 |
5,0 |
Масса диэтилфталата в 10 мм3 раствора, мкг |
0,016 |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
Инжектируют в хроматограф по 10 мм3 каждого градуировочного раствора.
Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:
температура термостата колонки |
20 °C |
скорость подачи элюента (вода-ацетонитрил, 6:1) |
100 мм3/мин |
длина волны УФ-детектора |
202 нм |
скорость движения диаграммной ленты |
1,5 мм/мин |
чувствительность детектора |
0,4 |
диапазон измерения самописца |
100 мВ |
максимальный объем вводимой пробы |
10 мм3 |
время удерживания диэтилфталата |
18 мин 30 сек |
элюирующий объем |
1850 мм3 |
эффективность колонки по диэтилфталату |
450 т. т. |
На полученной хроматограмме измеряют площади пиков и строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пиков (мм2) от массы диэтилфталата в хроматографируемом объеме пробы (мкг). Проверку градуировочной характеристики следует проводить при изменении условий анализа или партии реактивов, но не реже 1 раза в месяц.
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86.
Воздух со скоростью 20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных сосуда Рыхтера, содержащих по 3,0 см3 пропиленкарбоната каждый, в течение 30 мин. Срок хранения проб в закрытых сосудах в холодильнике - в течение суток.
Растворы из поглотительных сосудов Рыхтера анализируют раздельно. Содержимое каждого из сосудов переносят в отдельную пробирку с пришлифованной пробкой. При необходимости объем растворов доводят до 3 см3 пропиленкарбонатом.
Хроматографирование полученных растворов проводят в тех же условиях по отношению к тому же элюенту, что и при построении градуировочного графика (п. 7.2). На полученной хроматограмме измеряют площади пиков диэтилфталата и по градуировочной характеристике определяют массу диэтилфталата в пробе.
Если во втором поглотительном сосуде обнаружено наличие диэтилфталата, то расчет его в воздухе проводят отдельно на основе данных каждого поглотительного сосуда и результаты суммируют.
Концентрацию диэтилфталата в атмосферном воздухе (в мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса диэтилфталата в хроматографируемом объеме пробы, найденная по градуировочной характеристике, мкг;
V1 - объем пробы, взятой на хроматографирование, см3;
V2 - общий объем анализируемого раствора, см3;
V0 - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, дм3;
где
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в местах отбора проб, °C;
Vt - объем пробы воздуха, дм3.
Методические указания разработаны Л.А. Бернштейном, Е.А. Осиповой, Е.И. Пичужкиной, В.Е. Эманом (НИИ «Экотокс», г. Москва).