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 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
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 4.1.601-96 Дата введения - с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по
газохроматографическому определению
ацетоуксусного эфира в
атмосферном воздухе
Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания ацетоуксусного эфира в диапазоне концентраций 0,06 - 6,0 мг/м3.
С6Н10О3 |
Мол. масса 130,15 |
Ацетоуксусный эфир (этиловый эфир ацетоуксусной кислоты) - бесцветная жидкость со специфическим запахом. Температура кипения - 180 °C. Температура плавления - 45 °C. Плотность - 1,025 г/см3. Хорошо растворяется в воде, хлороформе, пропиленкарбонате. В воздухе находится в виде паров.
Обладает наркотическим и раздражающим действием. ОБУВ для атмосферного воздуха населенных мест - 1 мг/м3.
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной вероятности 0,95.
Измерение концентрации ацетоуксусного эфира выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование ацетоуксусного эфира из воздуха осуществляют в жидкую поглотительную среду (пропиленкарбонат).
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,024 мкг.
Определению не мешает присутствие ацетона и уксусной кислоты.
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Хроматограф газовый с пламенно-ионизационным детектором |
|
Барометр-анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
Весы аналитические ВЛА-200 |
ГОСТ 24104-80Е |
Линейка измерительная |
|
Меры массы |
|
Микрошприц типа МШ-10М |
ГОСТ 8043-75 |
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТ 1770-74Е, 20292-74Е |
Секундомер |
ГОСТ 5072-79 |
Термометр лабораторный шкальный |
|
Электроаспиратор типа ЭА-1 |
ОСТ 95.10052-84 |
3.2. Вспомогательные устройства
Вакуумный компрессор марки ВН-461М |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Поглотительные приборы Рыхтера |
ТУ 25-11.1136-75 |
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
Ректификационная колонка длинной 1,5 м и внутренним диаметром 30 мм, флегмовое число 2, насадка из никелевых спиралек 3´3´0,1 мм |
|
Хроматографическая колонка из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 2 мм |
3.3. Материалы
Азот сжатый |
ГОСТ 9393-74 |
Водород сжатый |
ГОСТ 3022-89 |
Воздух сжатый |
ГОСТ 11882-73 |
Стекловата или стекловолокно |
|
Стеклянные заглушки |
3.4. Реактивы
Ацетоуксусный эфир, ч. |
ГОСТ 9799-79 |
Ацетон, ч. д. а. |
|
Дистиллированная вода |
ГОСТ 4517-75 |
Литий, металлический |
|
Пропиленкарбонат |
ТУ 6-09-3933-75 |
Сферохром, фракция 0,315 - 0,500 мкн с 15 % полиэтиленгликольадипинатом (ПЭГА) (насадка для хроматографической колонки) |
|
Хлороформ, х. ч. |
ТУ 06-09-4263-73 |
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 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 газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных 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 ацетоуксусного эфира для градуировки готовят в мерной колбе вместимостью 25 см3. В колбу вносят 5 - 10 см3 пропиленкарбоната и взвешивают, добавляют 4 - 5 капель ацетоуксусного эфира и снова взвешивают. По разности весов определяют массу вещества, объем доводят до метки пропиленкарбонатом и рассчитывают концентрацию ацетоуксусного эфира в растворе.
Рабочий раствор ацетоуксусного эфира для градуировки (с = 1000 мкг/см3) готовят разбавлением исходного раствора пропиленкарбоната в мерной колбе. Срок хранения - 5 дней.
Очистка пропиленкарбоната. Очистку проводят под вакуумом путем ректификации в ректификационной колонке. Основную фракцию отбирают при температуре 61 °C (1 мм рт. ст.) в пределах колебаний ±1 °C. В куб помещают пропиленкарбонат и добавляют порошок металлического лития из расчета 1 г лития на 1 дм3 вещества.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед заполнением насадками промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, гексаном и высушивают в токе газа-носителя. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе азота с расходом 30 см3/мин при температуре 180 °C в течение 8 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
7.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах ацетоуксусного эфира. Для этого готовят 5-ти серий растворов для градуировки, каждая из которых состоит из 6-ти растворов. В мерные колбы вместимостью 50 см3 вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1 и доводят объем до метки пропиленкарбонатом. Растворы тщательно перемешивают, в испаритель прибора вводят по 3 мм каждого градуировочного раствора.
Таблица 1
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации ацетоуксусного эфира
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Объем рабочего раствора (с = 1000 мкг/см3), см3 |
0 |
0,4 |
0,8 |
4,0 |
10,0 |
40,0 |
Содержание ацетоуксусного эфира, мкг/мм3 |
0 |
0,008 |
0,016 |
0,08 |
0,2 |
0,8 |
Анализ градуировочных растворов проводят в следующих условиях:
температура термостата колонок |
120 °C |
температура детектора |
190 °C |
температура испарителя |
180 °C |
расход газа-носителя (азота) |
30 см3/мин |
расход водорода |
30 см3/мин |
расход воздуха |
300 см3/мин |
скорость движения диаграммной ленты |
180 мм/ч |
чувствительность шкалы электрометра |
2´10-11 |
время удерживания ацетоуксусного эфира |
10 мин |
После полного выхода ацетоуксусного эфира температуру термостата колонки повышают до 180 °C и выдерживают 20 мин для полного удаления пропиленкарбоната из колонки. Для подготовки прибора к следующему измерению, температуру термостата колонки вновь понижают до 120 °С и выдерживают колонку в этом режиме в течение 10 мин.
На полученной хроматограмме рассчитывают площадь пика ацетоуксусного эфира и по средним значениям из 5-ти серий устанавливают градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мм2) от массы (мкг). Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора Рыхтера, содержащих по 3,0 см3 пропиленкарбоната каждый, в течение 20 минут. После отбора пробы концы поглотительных сосудов фиксируют стеклянными заглушками. Срок хранения пробы в холодильнике - 7 дней.
После отбора пробы содержимое каждого поглотительного прибора переносят в пробирку с пришлифованной пробкой, при необходимости объем раствора доводят до 3,0 см3 пропиленкарбонатом и тщательно перемешивают. Растворы из поглотительных приборов анализируют раздельно. 3,0 мм3 каждого раствора вводят, в испаритель прибора и анализируют в условиях, указанных в п. 7.3.
На хроматограмме рассчитывают площадь пика ацетоуксусного эфира и по градуировочной характеристике определяют его массу в пробе. Если во втором поглотительном приборе обнаружено наличие ацетоуксусного эфира, то результаты суммируют.
Концентрацию ацетоуксусного эфира в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
m - масса ацетоуксусного эфира в I и II поглотительных приборах, найденная по градуировочной характеристике, мкг;
V1 - общий объем пробы, см3;
V2 - объем пробы, взятый на анализ, см3;
V0 - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;
где
Vt - объем воздуха, отобранный для анализа, дм3;
Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.
Методические указания разработаны В.П. Субботиным, Л.А. Бернштейном, А.П. Парфеновым, Е.И. Пичужкиной (НИО «Экотокс», г. Москва).