МУК 4.1.1861-04. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению массовой концентрации метсульфурон-метила в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
(утв. Минздравом России 05.03.2004)
Примечание
Документ введен в действие с 1 июля 2004 года.
Утверждаю
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации,
Первый заместитель
Министра здравоохранения
Российской Федерации
Г. Г. Онищенко
5 марта 2004 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТСУЛЬФУРОН-МЕТИЛА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
с 1 июля 2004 года
1. Методические указания подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.
Настоящие Методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе массовой концентрации метсульфурон-метила в диапазонах 0,05 — 0,5 мг/куб. м (воздух рабочей зоны); 0,004 — 0,04 мг/куб. м (атмосферный воздух).
Метсульфурон-метил — действующее вещество препарата АРТЕН, СП (600 г/кг), фирма производитель ООО «Северо-Кавказский Агрохим».
2-[(6-метил-4-метокси-1,3,5-триазин-2-илкарбамоил)сульфамоил]бензойная кислота, метиловый эфир (IUPAC).
Структурная формула (не приводится).
Белое кристаллическое вещество со слабым запахом эфира. Температура -7 плавления 158 °С. Давление паров при 25 °С: 3,3 х 10 мПа. Растворимость в органических растворителях при 20 °С (г/л): дихлорметан — 121; ацетон — 36; метанол — 7,3; этанол — 2,3; гексан — 0,79; ксилол — 0,58. Растворимость в воде при 25 °С (г/л): 0,55 (pH 5); 2,79 (pH 7); 213 (pH 9).
Константа диссоциации pKa 3,3.
Метсульфурон-метил стабилен на воздухе при температуре до 140 °С, а также в нейтральных и щелочных водных растворах при 25 °С, гидролизуется в кислых растворах.
Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.
Краткая токсикологическая характеристика:
Острая пероральная токсичность. (LD ) для крыс > 5000 мг/кг; острая 50 дермальная токсичность (LD ) для кроликов > 2000 мг/кг; острая 50 ингаляционная токсичность (LK ) для крыс > 5000 мг/куб. м. Не проявляет 50 тератогенных и мутагенных свойств.
Метсульфурон-метил — гербицид системного действия, проникающий через корни и листья растений и ингибирующий биосинтез изолейцина и валина. Рекомендуется для применения против однолетних двудольных сорняков на посевах зерновых колосовых культур (пшеница яровая и озимая, ячмень, овес).
Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны — 1,0 мг/куб. м, в атмосферном воздухе — 0,005 мг/куб. м.
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.
Измерения концентраций метсульфурон-метила выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.
Концентрирование метсульфурон-метила из воздуха осуществляют на бумажные фильтры «синяя лента», экстракцию с фильтра проводят этиловым спиртом.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 1 - 2 нг.
Определению не мешают компоненты препаративной формы, а также пестициды, применяемые при выращивании зерновых колосовых культур.
3.1 Средства измерений
Жидкостной хроматограф с ультрафиолетовым Номер Госреестра детектором с переменной длиной волны 15945-97
(фирмы Perkin-Elmer, США)
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104
Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ (ЗАО «ОПТЭК», ТУ 25-11-1414-78 г. Санкт-Петербург) или аспирационное устройство ЭА-1
Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, ТУ 215-73Е
цена деления 1 °С, пределы измерения 0 — 55 °С
Колбы мерные вместимостью 100 и 1000 куб. см ГОСТ 1770
Пипетки градуированные 2-го класса точности ГОСТ 29227 вместимостью 1,0, 2,0, 5,0, 10 куб. см
Пипетки с одной меткой 2-го класса точности ГОСТ 29169 вместимостью 15 куб. см
Пробирки градуированные вместимостью ГОСТ 1770 5 или 10 куб. см
Цилиндры мерные 2-го класса точности ГОСТ 1770 вместимостью 50, 100, 500 и 1000 куб. см
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2 Реактивы
Метсульфурон-метил с содержанием действующего вещества 94,0% (ВНИИХСЗР, Россия)
Ацетонитрил для хроматографии, х.ч. ТУ-6-09-4326-76
Вода бидистиллированная, деионизованная ГОСТ 6709 или перегнанная над KMnO 4
Кислота орто-фосфорная, ч., 85% ГОСТ 6652
Этиловый спирт ГОСТ Р 51652
Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.
3.3 Вспомогательные устройства, материалы
Бумажные фильтры «синяя лента» обеззоленные, ТУ 6-09-2678-77 промытые этиловым спиртом
Воронки конусные диаметром 30 — 37 и 60 мм ГОСТ 25336
Колбы грушевидные на шлифе вместимостью 100 куб. см ГОСТ 10394
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 250 куб. см ГОСТ 9737
Мембранные фильтры капроновые диаметром 47 мм
Пробирки центрифужные ГОСТ 25336
Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М или ротационный ТУ 25-11-917-74 вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария
Стаканы химические вместимостью 100 куб. см ГОСТ 25336
Установка для перегонки растворителей
Набор для фильтрации растворителей через мембрану
Холодильник водяной обратный ГОСТ 9737
Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая Кромасил 100 С 18, зернением 7 мкм
Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм
Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 — 100 куб. мм
Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.
4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного 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 лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °С и относительной влажности не более 80%.
- выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила, подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1 Очистка ацетонитрила
Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.
7.2 Приготовление раствора орто-фосфорной кислоты
Для приготовления 0,01 М раствора орто-фосфорной кислоты в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 0,69 куб. см орто-фосфорной кислоты, доводят водой до метки, тщательно перемешивают.
7.3 Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ
В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 580 куб. см 0,01 М орто-фосфорной кислоты, добавляют 420 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.
7.4 Приготовление градуировочных растворов
7.4.1. Исходный раствор метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 1 мг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г метсульфурон-метила, растворяют в 50 — 70 куб. см ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3-х месяцев.
Растворы № 1 — 6 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.
7.4.2. Раствор № 1 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора метсульфурон-метила для градуировки с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.4.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение 3-х месяцев.
7.4.3. Рабочие растворы № 2 — 8 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 0,05 — 2,0 мкг/куб. см). В 7 мерных колб вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5, 1,0, 2,0, 2,5, 3,0, 5,0 и 10 куб. см раствора № 1 для градуировки с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.4.2), доводят до метки подвижной фазой (п. 7.3), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 8 с концентрацией метсульфурон-метила 0,05, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,5 и 1,0 мкг/куб. см соответственно. Растворы хранятся в холодильнике не более 3-х дней.
7.5 Отбор проб
7.5.1 Воздух рабочей зоны
Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
В течение 15 минут последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 минут с объемным расходом 1 — 5 куб. дм/мин. через бумажный фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.
Для измерения концентрации метсульфурон-метила на уровне 0,5 ОБУВ воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 0,5 или 1 куб. дм воздуха (условия хроматографирования по п. 7.7.1.1 или п. 7.7.1.2 соответственно). Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 7 дней.
7.5.2 Атмосферный воздух
Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест». Воздух со скоростью 5 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.
Для измерения концентрации метсульфурон-метила на уровне 0,8 ОБУВ атмосферного воздуха необходимо отобрать 25 или 50 куб. дм воздуха (условия хроматографирования по п. 7.7.1.1 или п. 7.7.1.2 соответственно).
Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 7 дней.
7.6 Кондиционирование хроматографических колонок
Промывают колонку подвижной фазой (п. 7.3) в течение 30 минут при скорости подачи растворителя 1 куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.
7.7 Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации метсульфурон-метила в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м или 5-ти растворам для градуировки № 2, 3, 5, 7 (условия хроматографирования по п. 7.7.1.1) или № 3 — 4, 6 — 8 (условия хроматографирования по п. 7.7.1.2).
В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.7.1. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площадь пика метсульфурон-метила.
7.7.1 Условия хроматографирования
7.7.1.1 Жидкостной хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-EImer (США)
Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Кромасил 100 С18, зернением 7 мкм.
Температура колонки: комнатная.
Подвижная фаза: ацетонитрил — 0,01 М орто-фосфорная кислота (42:58, по объему).
Скорость потока элюента: 1 куб. см/мин.
Чувствительность: 0,01 ед. абсорбции на шкалу.
Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.
Время выхода метсульфурон-метила: 6,0 — 6,2 мин.
Линейный диапазон детектирования: 1 — 10 нг.
7.7.1.2 Альтернативная неподвижная фаза
Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм.
Условия хроматографирования по п. 7.7.1.1.
Время выхода метсульфурон-метила 5,8 — 6,0 мин.
Линейный диапазон детектирования: 2 — 20 нг.
Образцы, дающие пики, большие, чем рабочий градуировочный раствор с концентрацией 0,5 или 1,0 мкг/куб. см (условия хроматографирования по п. 7.7.1.1 или п. 7.7.1.2 соответственно), разбавляют подвижной фазой, подготовленной по п. 7.3.
Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1 — 2-х стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на 6% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.
Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 10 куб. см этилового спирта, помещают на встряхиватель на 10 минут. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями этилового спирта объемом 10 куб. см.
Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 5 куб. см (воздух рабочей зоны) или 2 куб. см (атмосферный воздух) подвижной фазы (п. 7.3) и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.7.1.
Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь пика.
Перед анализом опытной пробы проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы — экстракта неэкспонированного фильтра.
Массовую концентрацию метсульфурон-метила в пробе воздуха рабочей зоны (атмосферного воздуха) X, мг/куб. м, при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:
C - концентрация метсульфурон-метила в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади
хроматографического пика, мкг/куб. см;
W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см;
V — объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к 20(0) стандартным (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С) или нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), куб. дм.
V = 0,386 х P х u t / (273 + T), 20
V = 0,357 х P х u t / (273 + T), 0
T — температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), град. С;
P — атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;
u — расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/мин.;
t — длительность отбора пробы, мин.
Примечание: Идентификация и расчет концентрации метсульфурон-метила в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютера, подключенного к хроматографу.
За результат анализа (X) принимается среднее арифметическое результатов _
двух параллельных определений X и X (X = (X + X ) / 2), расхождение
1 2 1 2
между которыми не превышает значений норматива оперативного контроля
сходимости (d): |X - X | <= d.
1 2
_
d = d х X / 100, мг/куб. м, отн.
d — норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;
d — норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 10%). отн.
При превышении норматива оперативного контроля сходимости измерения повторяют. При повторном превышении норматива d выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
Результат количественного анализа представляют в виде: _ - результат анализа X (мг/куб. м), характеристика погрешности дельта, _ %, Р = 0,95 или X +/- ДЕЛЬТА, мг/куб. м, Р = 0,95, где:
_
дельта х X
ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м. 100
Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.
Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.
Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.