МУК 4.1.2049-06. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций глифосата в атмосферном воздухе населенных мест методом газожидкостной хроматографии

(утв. Роспотребнадзором 10.04.2006)

10 апреля 2006 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ГЛИФОСАТА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

1 мая 2006 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.

4. Введены впервые.

Настоящие Методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе массовой концентрации глифосата в диапазоне 0,032 — 0,32 мг/куб. м.

Глифосат — действующее вещество препарата ТОРНАДО, ВР (360 г/л).

ЗАО Фирма «Август», Россия.

N-(фосфонометил)-глицин (ИЮПАК).

                                     O
                                     ||

HO CCH NHCH P (OH) 2 2 2 2

C H NO P. 3 8 5

Мол. масса 169,1.

    Бесцветное  кристаллическое вещество без запаха. Температура плавления:
189,5  +/- 0,5 °С. Разрушается при нагревании более 200 °С. Давление паров:

      -2

1,31 х 10 мПа (25 °С). Коэффициент распределения октанол/вода: К log Р ow < -3,2 (pH 2 — 5, 20 °С). Растворимость в воде — 11,6 г/куб. дм (25 °С).

Практически  нерастворим  в большинстве органических растворителей (ацетон,
этанол,  ксилол). Соли щелочных металлов и аминная соль хорошо растворимы в
воде.  Глифосат  и  его  соли  не  летучи,  не  подвергаются фотохимической
деградации,  стабильны  на воздухе. Вещество стабильно к гидролизу в водных
растворах при pH 3,6 и 9 (5 - 35 °С),  рКа 5,77 +/- 0,03, 2,18 +/- 0,02 (20

+/- 2 °С).

Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс — 5600 мг/кг, для мышей 50

• 11300 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD ) для кроликов — > 5000 50 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LK ) для крыс — > 4,98 мг/куб. дм 50 воздуха (4 часа).

Область применения препарата

Глифосат — системный гербицид сплошного действия из группы ингибиторов биосинтеза ароматических аминокислот. Препарат проникает в ткани обработанных растений, передвигается с током ассимилятов и оказывает фитотоксическое действие. Применяются в виде изопропиламинной соли для уничтожения злаковых и широколистных сорняков, в том числе с глубоко укореняющейся корневой системой, в посевах сельскохозяйственных культур, в садах и виноградниках, на пастбищах, откосах оросительных и осушительных каналов, промышленных территориях, а также для борьбы с кустарниками в лесных насаждениях. Помимо этого, глифосат обладает способностью вызывать десикацию ряда культур, таких как подсолнечник, гречиха, соя и др.

Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в атмосферном воздухе населенных мест — 0,04 мг/куб. м.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерения

Измерения концентраций глифосата выполняют методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с термоионным детектором (ТИД) после его дериватизации в метилпроизводное.

Концентрирование глифосата из воздуха осуществляют на аэрозольные фильтры АФА-ВП-20, экстракцию вещества с фильтров проводят смесью этанол — вода.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 1 нг.

Определению не мешают компоненты препаративной формы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Газовый хроматограф "Кристалл-2000М",             ТУ 9443-001-12908609-95
снабженный термоионным детектором (ТИД)           Номер Госреестра 14516-95

с пределом детектирования по фосфору -14 в метафосе 5 х 10 г/с

Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104

Меры массы ГОСТ 7328

Микрошприц типа МШ-10М вместимостью ТУ 2.833.105 10 куб. мм

Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ ТУ 25-11-1414-78 (ЗАО «ОПТЭК», г. Санкт-Петербург) или аспирационное устройство ЭА-1

Барометр-анероид М-67                             ТУ 2504-1797-75
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена        ТУ 215-73Е

деления 1 °С, пределы измерения 0 — 55 °С

Колбы мерные вместимостью 50 и 100 куб. см ГОСТ 1770

Пипетки градуированные 2-го класса точности ГОСТ 29227 вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10 куб. см

Пробирки градуированные на шлифе ГОСТ 1770 вместимостью 5 — 10 куб. см

Цилиндры мерные вместимостью 25, 50 ГОСТ 1770 и 100 куб. см

3.2. Реактивы

Глифосат, аналитический стандарт с содержанием действующего вещества 99,8% (ВНИИХСЗР, Блок-1)

Азот особой чистоты из баллона ГОСТ 9293

Ангидрид трифторуксусной кислоты ТУ 6-09-4135-75

Бензол, чда ГОСТ 5955

Вода дистиллированная ГОСТ 6709

Калия гидроксид, хч ГОСТ 4328

Кислота серная концентрированная, хч ГОСТ 4204

Кислота трифторуксусная ТУ 6-09-3877-80

Лед

Метиламин гидрохлорид, ч ТУ 6-09-3755-74

Метиловый спирт (метанол), хч ГОСТ 6995

Мочевина, чда ГОСТ 6691

Натрий азотистокислый, хч ГОСТ 4197

Натрий хлористый, хч ГОСТ 4233

Стекловата

Спирт этиловый ректификованный ГОСТ Р 51652-2000 или ГОСТ 18300

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Аналитические аэрозольные фильтры АФА-ВП-20

Аппарат для встряхивания типа АВУ-6с ТУ 64-1-2851-78

Баня водяная

Бумажные фильтры «красная лента» обеззоленные ТУ 6-09-2678-77

Вакуумный эксикатор ГОСТ 9737

Вата хлопковая

Воронка Бюхнера ГОСТ 9147-80Е

Воронки конусные диаметром 30 — 37 и 60 мм ГОСТ 25336

Груша резиновая

Колба Бунзена ГОСТ 56145

Колбы плоскодонные вместимостью 100 и 400 - ГОСТ 9737 500 куб. см

Колбы круглодонные на шлифе вместимостью ГОСТ 9737 50, 100 и 1000 куб. см

Мешалка магнитная ММ-5                            ТУ 25-11.834-80
Насос водоструйный                                ГОСТ 10696
Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М или        ТУ 25-11-917-74

ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария

Стаканы химические вместимостью 100, 400 ГОСТ 25336 и 2000 куб. см

Стекловата

Стеклянные палочки

Установка для перегонки растворителей

Холодильник водяной обратный ГОСТ 9737

Шкаф сушильный ТУ 64-1-1411-76

Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на газовом хроматографе.

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6. Условия измерений

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °С и относительной влажности не более 80%;
• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: получение N-нитрозо-N-метилмочевины (при необходимости), раствора диазометана, приготовление градуировочных растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление 40%-ного раствора гидроксида калия

В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 20 г гидроксида натрия, растворяют в 25 — 30 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки.

7.2. Получение N-нитрозо-N-метилмочевины

В отсутствии коммерческого препарата нитрозометилмочевины осуществляют его синтез.

В круглодонную колбу на шлифе вместимостью 1 куб. дм, снабженную обратным холодильником, помещают 80 г метиламина гидрохлорида и 300 г мочевины, растворяют содержимое в 400 куб. см воды и кипятят 3 ч с обратным холодильником на водяной бане. Раствор в колбе охлаждают до комнатной температуры и добавляют в него 110 г нитрита натрия, охлаждают в бане со льдом, содержащим NaCl, до 0 °С и медленно при перемешивании вливают в смесь 600 г льда и 60 куб. см концентрированной серной кислоты, помещенную в стакан вместимостью 2 куб. дм, охлаждаемый снаружи смесью льда с поваренной солью. Выпавшие кристаллы нитрозометилмочевины немедленно отфильтровывают на воронке Бюхнера, хорошо отсасывают под вакуумом и промывают на фильтре ледяной водой.

Внимание! Нитрозометилмочевину хранят в темной склянке в холодильнике, так как под действием света и тепла она может взорваться.

7.3. Получение раствора диазометана

В коническую колбу на 100 куб. см вносят 20 куб. см 40%-ного раствора KOH и 50 куб. см диэтилового эфира, колбу помещают в баню со льдом и охлаждают до температуры 2 — 5 °С. В охлажденную смесь порциями при перемешивании на магнитной мешалке или путем встряхивания вносят 5 г нитрозометилмочевины. Реакционную смесь выдерживают на холоду 10 минут. Затем эфирный слой сливают в чистую коническую колбу вместимостью 100 куб. см, добавляют 10 — 15 гранул KOH и колбу оставляют в бане со льдом на 2,5 — 3 часа для осушения раствора.

Раствор диазометана в эфире годен к употреблению при хранении в холодильнике в течение 1 — 2 суток. При хранении сосуды с диазометаном нельзя плотно закрывать!

7.4. Приготовление градуировочных растворов

7.4.1. Исходный раствор производного глифосата для градуировки (концентрация глифосата 1 мг/куб. см). В круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 0,05 г глифосата, вносят 5 куб. см трифторуксусной кислоты, подсоединяют обратный холодильник, перемешивают при нагревании (50 °С) до полного растворения осадка (15 — 20 мин.). Вносят 5 куб. см трифторуксусного ангидрида, выдерживают при 50 °С еще 10 мин. Охлаждают до комнатной температуры, растворитель отдувают током азота или теплого воздуха досуха. Остаток тотчас растворяют в 5 куб. см бензола, прибавляют 5 куб. см раствора диазометана, выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Вновь отдувают растворитель (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню) до 1 — 2 куб. см. Остаток переносят в мерную колбу вместимостью 50 куб. см, доводят бензолом до метки (порциями по 10 — 15 куб. см, предварительно ополаскивая растворителем реакционную колбу). Раствор хранится в холодильнике не более месяца.

Растворы № 1 — 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.

7.4.3. Рабочие растворы № 2 — 5 производного глифосата для градуировки (концентрация глифосата 0,5 — 5,0 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5; 1,0; 2,5 и 5,0 куб. см градуировочного раствора № 1 с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.4.2), доводят до метки бензолом, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 5 с концентрацией глифосата 0,5; 1,0; 2,0 и 5,0 мкг/куб. см соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике в течение 5-ти дней.

7.5. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ х сек.) от концентрации глифосата в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки № 2 — 5.

В испаритель хроматографа вводят по 2 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют по п. 7.5.1. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площадь пика действующего вещества.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 2-х градуировочных растворов различной концентрации. Если значения площадей отличаются более чем на 15% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

7.5.1 Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Хроматограф газовый «Кристалл-2000М» с термоионным детектором.

Колонка капиллярная НР-50 длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки сорбента 0,25 мкм.

Температура детектора: 350 °С

испарителя: 180 °С.

Программированный нагрев колонки: 110 °С, от 110 до 180 °С со скоростью 10 град./мин., 180 °С (5 мин.).

Скорость воздуха 200 куб. см/мин.; водорода 14,5 куб. см/мин.; газа 3 (азот) 30 куб. см/мин.

Скорость газа 1 (азот): 30 куб. см/сек., давление 105,21 кПа, поток 1,2983 куб. см/мин., деление потока 1:7,702; сброс 10 куб. см/мин.

Хроматографируемый объем: 2 куб. мм.

Линейный диапазон детектирования: 1 — 10 нг.

Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор глифосата с концентрацией 5,0 мкг/куб. см, разбавляют бензолом.

7.6. Отбор проб

Воздух с объемным расходом 4 — 10 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации глифосата на уровне 0,8 ОБУВ необходимо отобрать 80 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 30 дней.

8. Выполнение измерений

Экспонированный фильтр переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, смачивают 0,5 куб. см этилового спирта, заливают 20 куб. см дистиллированной воды и помещают на встряхиватель на 15 минут. Растворитель сливают в грушевидную колбу, далее фильтр обрабатывают дважды смесью этанол — вода (1:1, по объему) порциями по 20 куб. см, выдерживая на встряхивателе по 10 минут.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию глифосата в хроматографируемом растворе.

Перед анализом опытной пробы проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы — экстракта неэкспонированного фильтра.

9. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию глифосата в пробе атмосферного воздуха Х, мг/куб. м, рассчитывают по формуле:

Х = С х W / V , о где:

    С  - концентрация глифосата 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 о нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С):

V = 0,357 х P х u t / (273 + T), о где: 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 глифосата в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютера, включенного в аналитическую систему.

10. Оформление результатов измерений

                            _

За результат анализа (Х) принимается среднее арифметическое _

результатов  двух  параллельных  определений  Х   и Х  (Х = (Х  + Х ) / 2),
                                               1     2        1    2
расхождение  между  которыми  не  превышает значений норматива оперативного
контроля сходимости (d): |Х  - Х | <= d:
                           1    2

                               _

d = d х Х / 100, мг/куб. м, отн

где:
d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;
d    - норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 15%).
 отн

Результат количественного анализа представляют в виде: _ - результат анализа Х (мг/куб. м), характеристика погрешности _ дельта, % (равна 25%), P = 0,95 или Х +/- ДЕЛЬТА, мг/куб. м, P = 0,95, где ДЕЛЬТА — абсолютная погрешность:

                                    _
                           дельта х Х

ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м.

                              100

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

11. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-1-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

12. Разработчики