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 |
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 4.1.603-96 Дата введения - с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические
указания по
газохроматографическому определению
бензилацетата в атмосферном воздухе
Настоящие методические указания устанавливают газохроматографический количественный химический анализ атмосферного воздуха для определения в нем содержания бензилацетата в диапазоне концентраций 0,003 - 0,3 мг/м3.
С9Н10О2 |
Мол. масса 150,18 |
Бензилацетат - бесцветная прозрачная жидкость со специфическим запахом. Температура кипения - 214,9 °C, плотность - 1,057 г/см3, летучесть - 1312,15 мг/м3. Хорошо растворяется в спиртах, этиловом эфире, хлороформе, ацетоне. Растворимость в воде - 0,02 г/см3. В воздухе находится в виде паров.
Бензилацетат обладает раздражающим действием, относится к 3-му классу опасности. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных пунктов - 0,01 мг/м3.
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±16, при доверительной вероятности 0,95.
Измерение концентрации бензилацетата выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование бензилацетата из воздуха осуществляют на твердый сорбент с последующей термодесорбцией в испарителе прибора.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,004 мкг.
Определению мешают: хлороформ, бензол, бензойная кислота, бутиловый, этиловый и метиловый спирты, альдегиды.
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором |
|
Весы аналитические лабораторные ВЛА-200 |
ГОСТ 24104-80Е |
Меры массы |
|
Барометр-анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
Линейка измерительная |
|
Лупа измерительная |
ГОСТ 8309-75 |
Секундомер СДС, пр-1-2-000 |
ГОСТ 5072-79 |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C |
|
Микрошприц МШ-10М |
ГОСТ 8043-74 |
Электроаспиратор ЭА-1, погрешность ±10 %, Госреестр 59997-77 |
ТУ 25-11-1414-78 |
Посуда стеклянная лабораторная |
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 4 мм |
|
Сорбционные трубки из молибденового стекла длиной 80 мм, внутренним диаметром 2 мм |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Вакуумный компрессор марки ВН-461 М |
|
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
Редуктор кислородный |
ТУ 26-5-235-70 |
3.3. Материалы
Азот сжатый |
|
Воздух сжатый |
ГОСТ 11882-73 |
Водород сжатый |
ГОСТ 3022-89 |
Стекловата или стекловолокно |
|
Стеклянные заглушки |
3.4. Реактивы
Ацетон, ч. д. а. |
|
Апиезон L 15 % на хроматоне N-AW-HMDS зернением 0,125 - 0,160 мм, (производство «Chemapol») |
|
Бензилацетат, ч. д. а. |
МРТУ 6-09-2070-65 |
Вода дистиллированная |
ГОСТ 6709-77 |
Гексан, ч. |
ТУ 6-09-3375-78 |
Силохром II, фракция 0,5 - 0,15 мм (насадка для сорбционной трубки) |
|
Хлороформ, х. ч. |
ТУ 06-09-4263-76 |
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, с опытом работы на газовом хроматографе.
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в стандартных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 10) °C, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст., влажности воздуха не более 80 %;
• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор бензилацетата для градуировки (с = 10 мг/см3). 250 мг бензилацетата вносят в колбу вместимостью 25 см3, доводят до метки хлороформом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.
Рабочий раствор бензилацетата для градуировки (с = 0,1 мг/см3). 1 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем до метки хлороформом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.
7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки
Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном, высушивают в токе инертного газа. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 40 см3/мин при температуре 180 °C в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе.
Сорбционную трубку заполняют 0,05 г Силохрома II. Сорбент фиксируют в трубке с двух сторон стекловатой, помещают в испаритель прибора в верхнюю часть хроматографической колонки (предварительно удалена газонаправляющая трубка) для кондиционирования в условиях анализа проб в течение 30 мин. Трубку хранят в закрытых склянках не более 1 месяца.
7.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах бензилацетата (эффективность сорбции-десорбции силохромом составляет 95 %). Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (мм2) от массы бензилацетата (мкг) и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 50 см3. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем хлороформом до метки и тщательно перемешивают.
Таблица 1
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации бензилацетата
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Объем рабочего раствора (c = 0,1 мг/см3), см3 |
0 |
2 |
3 |
5 |
10 |
20 |
Содержание бензилацетата, мкг/мм3 |
0 |
0,004 |
0,006 |
0,010 |
0,020 |
0,040 |
В испаритель прибора вводят по 1 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в следующих условиях:
температура термостата колонок |
150 °C |
температура испарителя |
220 °C |
расход газа-носителя (азота) |
40 см3/мин |
расход водорода |
40 см3/мин |
расход воздуха |
400 см3/мин |
шкала измерителя тока |
20 · 10-12 А |
скорость движения диаграммной ленты |
200 мм/ч |
время удерживания бензилацетата |
4 мин 47 сек |
На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков бензилацетата по средним результатам из 5-ти серий строят градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в квартал и при смене партии реактивов.
7.4. Отбор проб
Отбор проб производится согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,15 дм3/мин аспирируют через сорбционную трубку в течение 10 - 15 мин. После окончания отбора концы трубки фиксируют заглушками и помещают в чистую пробирку с притертой пробкой. Срок хранения проб - не более 1 суток
После выхода прибора на рабочий режим отвинчивают крышку испарителя и быстро вводят в верхнюю часть хроматографической колонки, находящейся в испарителе, сорбционную трубку с отобранной пробой. Испаритель быстро закрывают крышкой и одновременно включают секундомер. Нулевая линия стабилизируется через 35 секунд.
На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют массу бензилацетата в пробе.
Концентрацию бензилацетата в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса бензилацетата в пробе, найденная по градуировочной характеристике, мкг;
V0 - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
где
Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в месте отбора проб, °C;
Vt - объем пробы воздуха, дм3.
Методические указания разработаны Н.П. Зиновьевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды, г. Москва).