МУК 4.1.1753-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Фотометрические измерения массовых концентраций целловиридина в воздухе рабочей зоны. Методические указания

(утв. Минздравом России 29.06.2003)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЦЕЛЛОВИРИДИНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Подготовлены Научно-исследовательским институтом медицины труда РАМН (Л.Г. Макеева, Г.В. Муравьева, Е.М. Малинина, Е.Н. Грицун, Г.Ф. Громова); Российским государственным медицинским университетом (Е.Б. Гугля, А.В. Лиманцев), при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.И. Кучеренко).

2. Разработаны сотрудниками Российского государственного медицинского университета Е.Б. Гуглей, А.В. Лиманцевым.

3. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».

4. Рекомендованы к утверждению Комиссией по Государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.

5. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 29 июня 2003 г.

6. Введены впервые.

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 46) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в гигиенических нормативах ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениях к ним.

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

Настоящие Методические указания устанавливают количественный фотометрический анализ воздуха рабочей зоны на содержание целловиридина в диапазоне массовых концентраций 1,0 — 10,0 мг/куб. м.

Целловиридин получают в процессе микробиологического синтеза. Ферментативная активность целловиридина выражается в его способности гидролизовать целлюлозу.

Целловиридин предназначен для использования в сельском хозяйстве при силосовании соломы и бобовых трав.

2.1 Физико-химические свойства

Целловиридин представляет собой мелкий порошок от светло-желтого до светло-коричневого цвета, без запаха. Растворим в воде.

Целлюлолитическая активность — 1600 ед./г.

Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.

2.2 Токсикологическая характеристика

Целловиридин обладает общей токсичностью.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны — 2 мг/куб. м. Класс опасности — 3.

Методика обеспечивает выполнение измерений массовых концентраций целловиридина с погрешностью, не превышающей +/- 24%, при доверительной вероятности 0,95.

Измерение массовой концентрации целловиридина выполняется методом фотометрии.

Метод основан на количественном определении целлобиозы, образующейся при гидролизе целлюлозы целловиридином; используется способность калия железосинеродистого менять свой цвет при окислительно-восстановительной реакции. Измерение производят при длине волны 400 нм. Субстратом для целловиридина служит бумага для физико-химических анализов, представляющая собой чистую целлюлозу.

За единицу целлюлолитической активности принимают такую активность, при которой 1 грамм фермента (в стандартных условиях) катализирует образование 1 грамма восстанавливающих эквивалентов (целлобиозы) в час.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания целловиридина в анализируемой пробе (2 куб. см) — 10 мкг.

Нижний предел измерения концентрации целловиридина в воздухе при отборе 50 куб. дм воздуха — 1,0 мг/куб. м.

Метод специфичен в условиях производства целловиридина. Определению не мешают инактивированные белки, углеводы, инактивированные штамм-продуценты.

вспомогательные устройства, материалы, реактивы

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Фотоэлектроколориметр КФК-2МП, обеспечивающий измерения на длине волны 400 нм, погрешность 1%

Весы лабораторные ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е

Аспирационное устройство, модель 822                        ТУ 64-1-862-72
Фильтродержатель                                            ТУ 96-72-05-77
Фильтры АФА-ВП-10                                           ТУ 95-743-80

Баня водяная с температурой терморегулирования (100 +/- 0,5) °С

Термостат или ультратермостат, обеспечивающий температуру нагрева (37 +/- 0,2) °С

Секундомер ГОСТ 5072

Стаканчики СВ-19/9 и 24/10 ГОСТ 25336-82

Стаканы вместимостью 25 куб. см ГОСТ 25336-82

Колбы 50, 100, 200, 500, 1000 куб. см ГОСТ 1770-74Е

Пипетки 1 и 10 куб. см ГОСТ 29227-91

Пробирки П1-14-120 ХС или П1-16-150 ГОСТ 25336-82Е.

5.2 Реактивы

Целловиридин, целлюлолитическая ТУ 9152-008-05800805-93 активность 1600 ед./г, содержание основного вещества не менее 95%

химических анализов в качестве субстрата

Ацетатный буферный раствор, pH 4,7 ГОСТ 4919.2

Натрий углекислый ГОСТ 83-79

Калий железосинеродистый ГОСТ 4206-75

Вода дистиллированная ГОСТ 6709.

Допускается применение иных средств измерения, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данной МВИ.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

6.3. При выполнении измерений с использованием фотоэлектроколориметра соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

Работа на фотоэлектроколориметре должна проводиться в чистом помещении, свободном от пыли, паров кислот и щелочей. Вблизи фотоэлектроколориметра не должны располагаться громоздкие изделия, создающие неудобства в работе оператора (ГОСТ 15150-69).

7. Требовании к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, имеющие навыки работы на фотоэлектроколориметре.

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 +/- 5) °С, атмосферном давлении 84 — 106 кПа и влажности воздуха не более 80%.

8.2. Измерения на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

9.1 Приготовление растворов

9.1.1. Стандартный раствор целловиридина, 50 мкг/куб. см. В стеклянный стаканчик помещают 5,25 мг целловиридина (с учетом процентного содержания), тщательно растирают стеклянной палочкой с небольшим количеством дистиллированной воды и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см. Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Стандартный раствор готовят в день проведения анализа.

9.1.2. Раствор калия железосинеродистого, 0,6 мг/куб. см. Растворяют 6 г углекислого натрия в 200 куб. см дистиллированной воды и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см.

Затем в эту же колбу добавляют 0,6 г калия железосинеродистого. Объем доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Раствор хранят при комнатной температуре в темном месте в течение 2 месяцев.

9.2 Подготовка прибора

Подготовку фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины оптической плотности от массы анализируемого вещества в пробе, взятой для анализа, устанавливают при помощи градуировочных растворов целловиридина в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

№ стандарта	Объем стандартного раствора целловиридина (50 мкг/куб. см), куб. см	Объем дистиллированной воды, куб. см	Содержание целловиридина в объеме пробы (2,0 куб. см), взятой для анализа, мкг
1	0,0	10,0	0,0
2	1,0	9,0	10,0
3	1,5	8,5	15,0
4	2,5	7,5	25,0
5	5,0	5,0	50,0
6	7,5	2,5	75,0
7	10,0	0,0	100,0

Градуировочные растворы готовят непосредственно перед измерениями. Хранить не более 6 ч в бытовом холодильнике.

9.3.1 Гидролиз целлюлозы

Полоски бумаги массой 100,0 мг складывают гармошкой, помещают в пробирки и заливают 2 куб. см ацетатного буферного раствора. Пробирки помещают в водяную баню с температурой (37 +/- 0,2) °С и прогревают в течение 10 мин. Затем в пробирки вносят по 2 куб. см градуировочных растворов целловиридина (также предварительно прогретых 10 мин. при тех же условиях), перемешивают и включают секундомер. Пробирки выдерживают в ультратермостате 7,5 мин.

Аналогично приготавливают холостую пробу, куда вместо раствора, содержащего целловиридин, добавляют 2 куб. см дистиллированной воды.

9.3.2 Проведение цветной реакции

После этого из пробирок, содержащих опытную и холостую пробы, в заранее приготовленные другие пробирки отбирают по 0,2 куб. см раствора, приливают по 6 куб. см раствора калия железосинеродистого, смесь прогревают в кипящей водяной бане в течение 10 мин., затем охлаждают до комнатной температуры.

Раствор устойчив в течение 30 мин.

9.3.3 Проведение оптических измерений

Измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной оптического слоя 5,0 мм при длине волны 400 нм по отношению к холостой пробе, не содержащей определяемого вещества (раствор № 1 по табл. 1).

Рабочая зона оптического поглощения для градуировочного графика лежит в пределах 0,09 — 0,90.

9.3.4 Построение градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы целловиридина, устанавливают по 6 сериям раствора из 5 параллельных определений для каждой серии согласно табл. 1.

Каждый из подготовленных градуировочных растворов перемешивают и измеряют оптические плотности этих растворов в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 мм при длине волны 400 нм по отношению к холостой пробе. Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им содержания целловиридина (мкг).

Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в 3 месяца или в случае смены партии реактивов, оборудования или приборов.

9.4 Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 10 куб. дм/мин. аспирируют в течение 5 мин. через фильтр АФА-ВП-10, помещенный в фильтродержатель. Для определения 1/2 ПДК целловиридина следует отобрать 50 куб. дм воздуха.

Отобранные пробы хранятся в условиях сухого помещения в закрытом сосуде при комнатной температуре до 5 суток.

10.1 Экстракция целловиридина с фильтра

Фильтр с отобранной пробой переносят в бюкс, приливают в него 5 куб. см дистиллированной воды и оставляют на 10 мин., периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Полученный раствор отливают в пробирку, а экстракцию продолжают, добавив в стаканчик с фильтром 5 куб. см дистиллированной воды. Затем фильтр тщательно отжимают и удаляют. Растворы сливают в одну пробирку. Таким образом получают 10 куб. см элюата целловиридина.

Степень десорбции целловиридина с фильтра равняется 97%.

10.2 Проведение анализа

Анализ 2,0 куб. см элюата на содержание целловиридина проводят точно так же, как при построении градуировочной характеристики.

Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с холостым, который готовят одновременно и аналогично пробам, используя чистый фильтр.

По градуировочному графику находят количество целловиридина в объеме пробы, взятой для анализа, соответствующее полученным значениям оптических плотностей.

Если значения оптических плотностей находятся за пределами рабочей зоны градуировочного графика, то опыт необходимо повторить с раствором, имеющим большее или меньшее содержание целловиридина.

Массовую концентрацию целловиридина в воздухе (С, мг/куб. м) вычисляют по формуле:

                                а х в

С = -----, б х V

где:

а — содержание целловиридина, найденное в анализируемом объеме раствора по градуировочной характеристике, мкг;

б — объем пробы, взятой для анализа, куб. см;

в — общий объем пробы, куб. см;

V — объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, куб. дм (см. Прилож. 1).

Результат количественного анализа представляют в виде (С +/- С х ДЕЛЬТА / 100) мг/куб. м, Р = 0,95, где ДЕЛЬТА — характеристика погрешности, выраженная в процентах.

Значения полученных метрологических характеристик погрешности, норматива оперативного контроля точности и норматива оперативного контроля воспроизводимости приведены в табл. 2.

ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ

Диапазон определяемых	Наименование метрологической характеристики
массовых концентраций целловиридина, мг/куб. м	характеристика погрешности (ДЕЛЬТА), %; Р = 0,95	норматив оперативного контроля погрешности (К), %; Р = 0,90, m = 2	норматив оперативного контроля воспроизводимости (D), %; Р = 0,95, m = 2
1 — 10	24	29	27

13.1 Оперативный контроль воспроизводимости

    Оперативный  контроль  воспроизводимости  выполняют  в  одной  серии  с
анализом  рабочих  проб.  Отбирают  реальные  пробы воздуха рабочей зоны из
одного  традиционного  места  отбора  двумя  пробоотборниками одновременно.
Анализируют  в  соответствии  с  прописью  методики,  максимально  варьируя
условия  проведения анализа: партии реактивов, набора мерной посуды и т.д.,
и  получают  два  результата С  и С  анализов. Результаты анализа не должны
                              1    2
отличаться  друг  от  друга  на величину большую, чем норматив оперативного

контроля воспроизводимости D (%):

                           |С  - С | х 200
                             1    2

--------------- <= D.

                              (С  + С )
                                1    2

При превышении расхождения между двумя результатами норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

13.2 Оперативный контроль точности

Внутренний оперативный контроль точности проводят для каждого интервала определяемых концентраций. Единичные контрольные измерения выполняют в одной серии с КХА рабочих проб за период, в течение которого условия проведения КХА допустимо считать постоянными. Число контрольных измерений зависит от установленных планов статистического контроля точности.

Образцами для оперативного контроля точности являются стандартные образцы с известным содержанием измеряемого вещества, величина которого должна быть близкой к анализируемым пробам.

При контроле качества результатов КХА состава воздушных сред, при отсутствии в лаборатории промышленных смесей или невозможности их создания в качестве образца для контроля используют стандартный образец, нанесенный на фильтр или другое устройство, на которое собирают исследуемые вещества. При этом следует иметь в виду, что погрешность процедуры отбора проб контролируется путем поверки используемых пробоотборников, и расчет норматива контроля точности осуществляют, исходя из характеристики погрешности методики КХА за вычетом характеристики погрешности используемого пробоотборника и характеристики погрешности, связанной с неполным извлечением анализируемых компонентов.

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

                       |С   - Х| х 200
                         оа

--------------- <= К, С + С оа

где:
С    -  содержание (концентрация) анализируемого вещества в образце для
 оа

анализа (по приготовлению), мг/куб. м; Х — измеренное содержание (концентрация) вещества, мг/куб. м; К- величина характеристики оперативного контроля точности, %.

Для проведения анализа требуется 1,5 ч.

Методические указания разработаны Российским государственным медицинским университетом (Лиманцев А.В.).

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

                          V  х (273 + 20) х Р
                           1

                        V   = -------------------,
                         20   (273 + t) х 101,33

где:
V  - объем воздуха, отобранного для анализа, куб. дм;
 1
Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);
t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов 20 (Прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V 1 на соответствующий коэффициент.

Давление Р, кПа/мм рт. ст.
t, °С	97,33/ 730	97,86/ 734	98,4/ 738	98,93/ 742	99,46/ 746	100/ 750	100,53/ 754	101,06/ 758	101,33/ 760	101,86/ 764
-30	1,1582	1,1646	1,1709	1,1772	1,1836	1,1899	1,1963	1,2026	1,2058	1,2122
-26	1,1393	1,1456	1,1519	1,1581	1,1644	1,1705	1,1768	1,1831	1,1862	1,1925
-22	1,1212	1,1274	1,1336	1,1396	1,1458	1,1519	1,1581	1,1643	1,1673	1,1735
-18	1,1036	1,1097	1,1158	1,1218	1,1278	1,1338	1,1399	1,1460	1,1490	1,1551
-14	1,0866	1,0926	1,0986	1,1045	1,1105	1,1164	1,1224	1,1284	1,1313	1,1373
-10	1,0701	1,0760	1,0819	1,0877	1,0986	1,0994	1,1053	1,1112	1,1141	1,1200
-6	1,0540	1,0599	1,0657	1,0714	1,0772	1,0829	1,0887	1,0945	1,0974	1,1032
-2	1,0385	1,0442	1,0499	1,0556	1,0613	1,0669	1,0726	1,0784	1,0812	1,0869
0	1,0309	1,0366	1,0423	1,0477	1,0535	1,0591	1,0648	1,0705	1,0733	1,0789
+2	1,0234	1,0291	1,0347	1,0402	1,0459	1,0514	1,0571	1,0627	1,0655	1,0712
+6	1,0087	1,0143	1,0198	1,0253	1,0309	1,0363	1,0419	1,0475	1,0502	1,0557
+10	0,9944	0,9999	0,0054	1,0108	1,0162	1,0216	1,0272	1,0326	1,0353	1,0407
+14	0,9806	0,9860	0,9914	0,9967	1,0027	1,0074	1,0128	1,0183	1,0209	1,0263
+18	0,9671	0,9725	0,9778	0,9830	0,9884	0,9936	0,9989	1,0043	1,0069	1,0122
+20	0,9605	0,9658	0,9711	0,9783	0,9816	0,9868	0,9921	0,9974	1,0000	1,0053
+22	0,9539	0,9592	0,9645	0,9696	0,9749	0,9800	0,9853	0,9906	0,9932	0,9985
+24	0,9475	0,9527	0,9579	0,9631	0,9683	0,9735	0,9787	0,9839	0,9865	0,9917
+26	0,9412	0,9464	0,9516	0,9566	0,9618	0,9669	0,9721	0,9773	0,9799	0,9851
+28	0,9349	0,9401	0,9453	0,9503	0,9555	0,9605	0,9657	0,9708	0,9734	0,9785
+30	0,9288	0,9339	0,9391	0,9440	0,9432	0,9542	0,9594	0,9645	0,9670	0,9723
+34	0,9167	0,9218	0,9268	0,9318	0,9368	0,9418	0,9468	0,9519	0,9544	0,9595
+38	0,9049	0,9099	0,9149	0,9199	0,9248	0,9297	0,9347	0,9397	0,9421	0,9471

---