РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы

(утв. Госкомгидрометом СССР 01.06.1989, Главным государственным санитарным врачом СССР 16.05.1989)

16 мая 1989 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО ПО КОНТРОЛЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

РД 52.04.186-89

1 июля 1991 года

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Разработан и внесен Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и Министерством здравоохранения СССР.

Разработчики:

Ордена Трудового Красного Знамени Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова Госкомгидромета СССР (ГГО),

Институт общей и коммунальной гигиены им. А.И. Сысина Минздрава СССР (ИОКГ),

Центральный ордена Ленина институт усовершенствования врачей Минздрава СССР (ЦОЛИУВ),

Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова Госкомгидромета СССР (ИПГ),

Лаборатория мониторинга природной среды и климата Госкомгидромета СССР и АН СССР (ЛАМ),

Научно-производственное объединение «Тайфун» Госкомгидромета СССР (НПО «Тайфун»),

Уральское территориальное управление по гидрометеорологии Госкомгидромета СССР (Уральское УГМ),

Онкологический центр АМН СССР (ОЦ АМН),

Научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Морзеева Минздрава СССР (НИИ ОКГ),

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ),

Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний Минздрава РСФСР (ЛенНИИ ГТП),

Среднеазиатский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт Госкомгидромета СССР (САНИГМИ).

2. Утвержден Заместителем председателя Госкомгидромета СССР Ю.С. Цатуровым 1 июня 1989 г. и Главным государственным санитарным врачом СССР А.И. Кондрусевым 16 мая 1989 г.

3. Взамен Руководства по контролю загрязнения атмосферы, 1979.

4. Ссылочные нормативно-технические документы

Настоящий документ регламентирует организацию и проведение наблюдений за загрязнением атмосферы в городах, на региональном и фоновом уровнях на территории СССР, методики химического анализа концентраций вредных веществ в атмосфере, методы сбора, обработки и статистического анализа результатов наблюдений.

Руководство обязательно для всех организаций, осуществляющих наблюдения за состоянием загрязнения атмосферы, анализ проб воздуха, атмосферных осадков и снежного покрова для определения содержания в них вредных веществ; сбор, обработку и анализ информации, составление обобщенных сведений о качестве воздуха городов на региональном и фоновом уровне.

Документ отменяет Руководство по контролю загрязнения атмосферы (Л., Гидрометеоиздат, 1979).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Неотъемлемым условием успеха атмосфероохранной деятельности является информация о содержании в атмосфере различных примесей. Для этого на базе гидрометеорологической сети наблюдений, подразделений Минздрава СССР и других ведомств в 1972 г. под руководством Главного управления гидрометеорологической службы при Совете Министров СССР (ныне Госкомгидромет СССР) была создана Общегосударственная служба наблюдений и контроля за уровнем загрязнения природной среды (ОГСНК). В рамках ОГСНК действует сеть станций наблюдений за загрязнением атмосферы — ОГСНКА.

Передача Госкомгидромету СССР головной функции ОГСНКА обусловлена прежде всего тем, что при организации наблюдений за загрязнением должны использоваться те же основные принципы, что и при построении метеорологической сети: регулярность, единство программ и методов наблюдений, репрезентативность мест наблюдений. В рамках ОГСНКА характеристики загрязнения атмосферы определяются одновременно с необходимыми для их интерпретации метеорологическими показателями.

В соответствии с Законом СССР «Об охране атмосферного воздуха» на Общегосударственную службу наблюдений и контроля за уровнем загрязнения природной среды возлагается обеспечение заинтересованных государственных и общественных органов, предприятий, учреждений и организаций систематической информацией и прогнозами об уровнях загрязнения атмосферы, обусловленного хозяйственной деятельностью и метеорологическими условиями. Решение этой задачи включает:

наблюдение за уровнем загрязнения;

оценку уровня загрязнения и его изменений под влиянием хозяйственной деятельности и метеорологических условий;

прогноз ожидаемых изменений качества воздуха за длительный период.

В целях унификации способов наблюдений, химического анализа проб воздуха, статистического анализа информации и форм ее представления в 1979 г. впервые было издано согласованное и утвержденное Госкомгидрометом СССР и Минздравом СССР Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Со времени издания и внедрения на сети ОГСНКА этого Руководства некоторые его положения, связанные с правилами организации сети, методами химического анализа и обработки информации, существенно усовершенствованы. Разработан ряд новых нормативных и руководящих документов, используемых на сети Госкомгидромета СССР и Минздрава СССР. Созданы дополнительно сети наблюдения за содержанием вредных веществ на региональном уровне на основании анализа проб атмосферных осадков и снежного покрова. Осуществляются наблюдения за состоянием загрязнения атмосферы вдоль западных границ СССР на станциях наблюдений за трансграничным переносом. Расширена сеть станций комплексного фонового мониторинга, осуществляющих наблюдения за состоянием атмосферы на региональном и глобальном уровне. Обработка и обобщение информации выполняется на ЭВМ.

Для репрезентативной оценки состояния атмосферы потребовалась организация систем наблюдений с использованием для определения концентрации примесей достаточно селективных, чувствительных, стабильных, точных и надежных методов и приборов. Диапазон измерений должен обеспечивать не только определение высоких уровней загрязнения в отдельные короткие периоды, но и выявление небольших изменений в течение длительного времени. Особенно важно применение единых по стране методов измерения концентраций примесей в воздухе, математической обработки и интерпретации получаемых данных. С этой целью Госкомгидрометом СССР и Минздравом СССР создано новое Руководство по контролю загрязнения атмосферы.

Настоящее издание руководящего документа, разработанного Госкомгидрометом СССР и Минздравом СССР, содержит исходные положения по всем направлениям деятельности ОГСНКА на городском (импактном), региональном и глобальном (фоновом) уровне. В новом тексте Руководства для отдельных видов мониторинга загрязнения атмосферы рассмотрены и даны основные правила по следующим направлениям:

1. организации и проведению мониторинга (выбор мест наблюдений, программа работ, проведение измерений);

2. анализу отобранных проб воздуха, атмосферных осадков, снежного покрова;

3. сбору, обработке, статистическому анализу и представлению информации заинтересованным организациям.

В соответствии с видами мониторинга загрязнения атмосферы в Руководстве выделены разделы, в которых рассмотрены вопросы, связанные с организацией и функционированием мониторинга в городах, а также на региональном и глобальном уровнях.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Степень загрязнения атмосферы зависит от количества выбросов вредных веществ и их химического состава, от высоты, на которой осуществляются выбросы, и от климатических условий, определяющих перенос, рассеивание и превращение выбрасываемых веществ.

Источники загрязнения атмосферы различаются по мощности выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие, средней высоты и высокие), температуре выходящих газов (нагретые и холодные). К мощным источникам загрязнения относятся производства типа металлургических и химических заводов, заводов строительных материалов, тепловые электростанции и др. К мелким источникам загрязнения — небольшие котельные и предприятия местной и пищевой промышленности, трубы печного отопления и т.п. Большое количество мелких источников может значительно загрязнять воздух. Под низкими источниками понимают такие, в которых выброс осуществляется ниже 50 м, под высокими — выброс выше 50 м. Нагретыми условно называют источники, у которых температура выбрасываемой газовоздушной смеси выше 50 °С; при более низкой температуре выбросы считаются холодными.

    В  выбросах  предприятий  различных  отраслей промышленности и
транспорта  содержится  большое  число различных вредных примесей.
Почти  из  всех  источников  в  атмосферу  поступают  диоксид серы
(SO ),  пыль,  оксид  углерода (СО), оксиды азота (NO, NO ). Много
   2                                                     2
вредных  веществ  образуется при сжигании топлива. Только тепловые
электростанции  являются  источником  почти  половины (45%) общего
количества сернистых соединений, поступающих в воздушный  бассейн.
При сжигании топлива  в атмосферу  выбрасываются  также  в большом
количестве  оксид  углерода,  оксиды  азота  и несгоревшие твердые
вещества  в виде  золы и  сажи. В меньших количествах при сжигании
как   твердого,   так   и   жидкого  топлива  могут  выбрасываться
хлористый  натрий  и магний, оксиды железа, ванадий, оксиды никеля
и   кальция,   ртуть   и   ряд   других   веществ.  При   сжигании
газообразного топлива в основном  выбрасываются  оксиды азота. При
нарушении  режима  горения,  т.е.  при  сжигании  газа  в условиях
недостаточного  количества  воздуха  или  при  охлаждении  пламени
горелки,  в  атмосферу  выбрасываются углеводороды. При этом могут

выделяться и ароматические углеводороды, часть которых относится к канцерогенным веществам.

Значительное количество топлива сжигается автомобильным, железнодорожным, морским, речным и авиационным транспортом. Основными вредными примесями, содержащимися в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, являются: оксид углерода, оксиды азота, углеводороды (в том числе канцерогенные), альдегиды и другие вещества. При работе двигателей, использующих бензин, выбрасываются также свинец, хлор, бром, иногда фосфор, при работе дизельных двигателей — значительное количество сажи. Авиационные двигатели выбрасывают в атмосферу оксид углерода, оксиды азота, альдегиды, углеводороды, оксиды серы и сажу.

Большой вклад в загрязнение атмосферы вносят предприятия черной металлургии. Выбросы предприятий этой отрасли составляют 10 — 15% общих выбросов промышленности в целом по стране. В выбросах предприятий черной металлургии содержатся пыль, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, сероводород, фенол, сероуглерод, бенз(а)пирен и др. Наибольшее количество диоксида серы содержится в выбросах агломерационных фабрик, энергетических установок и предприятий по производству чугуна.

При производстве цветных металлов в атмосферу выбрасываются диоксид серы, оксид углерода и пыль, оксиды различных металлов (особенно, свинец, медь, никель). Производство алюминия электролизным методом сопровождается выбросами в атмосферу фтористых соединений и оксида углерода.

От предприятий химической промышленности в атмосферу поступают разнообразные вредные вещества, главным образом в виде газов. При производстве серной кислоты с отходящими газами выбрасываются в атмосферу сернистые соединения, оксиды азота, соединения мышьяка и токсичная пыль. При производстве азотной кислоты — оксиды азота, аммиак и оксид углерода, при производстве хлора — хлор и соляная кислота, при производстве суперфосфата — фтористоводородная и кремнийфтористоводородная кислота, при производстве целлюлозы и бумаги — диоксид серы, дисульфид, сероводород, сероуглерод, хлор, формальдегид и меркаптаны, при производстве искусственного волокна — сероводород и сероуглерод.

Большое количество вредных веществ выбрасывается в атмосферу предприятиями нефтяной промышленности, в том числе оксиды серы и азота, оксид углерода, углеводороды, сероводород, меркаптаны и несгоревшие твердые частицы, содержащие бенз(а)пирен. Производство цемента связано с выбросами из печей обжига пыли и диоксида серы. Предприятия по производству белковых концентратов выбрасывают в атмосферу пыль белково-витаминных концентратов, фурфурол. Далеко не полный перечень поступающих в атмосферу вредных веществ, который установлен на основании ежегодной статистической отчетности предприятий, включает свыше 300 различных наименований. Органами Минздрава СССР для воздуха населенных мест разработаны и утверждены предельно допустимые концентрации (ПДК) 411 веществ, оказывающих отрицательное воздействие на здоровье человека. Концентрация примеси существенно зависит от периода времени, за который она определяется. Поэтому установлены раздельные ПДК для разовых и суточных концентраций примеси. Перечень этих веществ дан в Приложении 1.1.

    В  последние  годы   в   СССР   широко  развернуты работы   по
установлению   норм   предельно  допустимых   выбросов  (ПДВ)  для
каждого предприятия и каждого источника выбросов.  Для  отдельного
источника   выбросов  ПДВ - это   выброс,  при  котором  в  районе
расположения   данного   источника   с   учетом  влияния  соседних
источников концентрации примесей в  атмосфере  не превысят ПДК. На
основе экспериментальных и теоретических  исследований разработаны
нормативные   документы   по   расчету   рассеивания   примесей  и
установлению предельно допустимых выбросов  вредных веществ, в том

числе Временная методика нормирования [5] и Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86) [7]. Эти документы носят

универсальный  характер  и  применимы  для  всех видов источников.
Нормирование   выбросов  загрязняющих  веществ  осуществляется  на
основе  расчетов  полей  максимальных концентраций вредных веществ
на   территории   города.  Если   согласно  расчету   максимальная
концентрация   примеси  с  в  атмосфере  превышает  ПДК, то должны

                     м

применяться технологические и организационные мероприятия для снижения выбросов до допустимого уровня.

При постоянных параметрах выбросов уровень загрязнения атмосферы существенно зависит от климатических условий: направления, условий переноса и распространения примесей в атмосфере, интенсивности солнечной радиации, определяющей фотохимические превращения примесей и возникновение вторичных продуктов загрязнения воздуха, количества и продолжительности атмосферных осадков, приводящих к вымыванию примесей из атмосферы [2, 3]. Поэтому снижение загрязнения атмосферы должно осуществляться технологическими средствами с учетом характерных особенностей климатических условий в рассматриваемом районе.

Влияние метеорологических условий проявляется по-разному при холодных и нагретых выбросах из высоких и низких труб. Концентрации примеси в приземном слое атмосферы под факелом дымовых и вентиляционных труб на разных расстояниях от источника выбросов распределяются следующим образом. Вблизи источника при отсутствии низких и особенно неорганизованных выбросов концентрация примеси мала. Она увеличивается и достигает максимума на некотором расстоянии от трубы. Максимум и характер изменения концентрации с расстоянием зависят от мощности выброса, высоты трубы, температуры и скорости выбрасываемых газов, а также от метеорологических условий. Чем выше источник выбросов, тем больше рассеивается примесь в атмосфере, прежде чем достигнет подстилающей поверхности. Наибольшего значения концентрация обычно достигает на расстоянии от 10 до 40 высот труб. На промышленной площадке загрязнение приземного слоя воздуха может быть повышенным за счет неорганизованных выбросов.

Рассеивающая способность атмосферы зависит от вертикального распределения температуры и скорости ветра. Если температура с высотой падает, то создаются условия интенсивного турбулентного обмена. Чаще всего неустойчивое состояние атмосферы наблюдается летом в дневное время. При таких условиях у земной поверхности отмечаются большие концентрации и возможны значительные колебания их со временем. Если в приземном слое воздуха температура с высотой растет (инверсия температуры), то рассеивание примесей ослабевает. В случае мощных и длительных приземных инверсий при низких, в частности, неорганизованных выбросах концентрации примесей могут существенно возрастать [7].

В случае приподнятых инверсий приземные концентрации зависят от высоты расположения источника загрязнения по отношению к их нижней границе. Если источник расположен выше слоя приподнятой инверсии, то примесь к земной поверхности поступает в небольших количествах. Если источник располагается ниже слоя приподнятой инверсии, то основная часть примеси концентрируется вблизи поверхности земли.

Скорость ветра способствует переносу и рассеиванию примесей, так как с усилением ветра возрастает интенсивность перемешивания воздушных слоев. При слабом ветре в районе высоких источников выброса концентрации у земли уменьшаются за счет увеличения подъема факела и уноса примеси вверх. Подъем примеси особенно значителен при нагретых выбросах. При сильном ветре начальный подъем примеси уменьшается, но происходит возрастание скорости переноса примеси на значительные расстояния. Максимальные концентрации примеси обычно наблюдаются при некоторой скорости, которая называется опасной [7]. Опасная скорость ветра зависит от параметров выброса. Для мощных источников выброса с большим перегревом дымовых газов относительно окружающего воздуха, например для тепловых электростанций, она составляет 5 — 7 м/с. Для источников со сравнительно малым объемом выбросов и низкой температурой газов, например для предприятий химической промышленности, она близка к 1 — 2 м/с [3].

Неустойчивость направления ветра способствует усилению рассеивания по горизонтали, и концентрации у земли уменьшаются.

Солнечная радиация обусловливает фотохимические реакции в атмосфере и сформирование различных вторичных продуктов, обладающих часто более токсичными свойствами, чем вещества, поступающие от источников выбросов. Так, в процессе фотохимических реакций в атмосфере происходит окисление сернистого газа с образованием сульфатных аэрозолей. В результате фотохимического эффекта в ясные солнечные дни в загрязненном воздухе формируется фотохимический смог.

При туманах концентрация примесей может сильно увеличиться. С туманами связаны смоги, при которых в течение продолжительного времени удерживаются высокие концентрации вредных примесей.

Подробные сведения о климатических условиях распространения примесей в атмосфере и их влиянии на формирование уровня загрязнения воздушного бассейна можно найти в Справочном пособии [6], а также в других работах [2, 4].

На распространение примеси влияют также упорядоченные вертикальные движения, обусловленные неоднородностью подстилающей поверхности. В условиях пересеченной местности на наветренных склонах возникают восходящие, а на подветренных — нисходящие движения, над водоемами летом — нисходящие, а в прибрежных районах — восходящие движения. При нисходящих потоках приземные концентрации увеличиваются, при восходящих — уменьшаются. В некоторых формах рельефа, например в котловинах, воздух застаивается, что приводит к накоплению вредных веществ вблизи подстилающей поверхности, особенно от низких источников выбросов. В холмистой местности максимумы приземной концентрации примеси обычно больше, чем при отсутствии неровностей рельефа.

На рассеивание примесей в условиях города существенно влияют планировка улиц, их ширина, направление, высота зданий, зеленых массивов и водные объекты, образующие как бы разные формы наземных препятствий воздушному потоку и приводящие к возникновению особых метеорологических условий в городе.

Наблюдения показывают, что даже при постоянных объемах и составах промышленных и транспортных выбросов в результате влияния метеорологических условий уровни загрязнения воздуха могут различаться в несколько раз. Учет этого влияния важен при подготовке документов о качестве атмосферного воздуха, разработке воздухоохранных мероприятий, планировании размещения городов и промышленных объектов, прогнозирования уровня загрязнения [4].

В связи с этим при оценке эффективности выполнения мероприятий по охране атмосферы недостаточно иметь только сведения о сокращении выбросов. Требуется надежная информация за длительный период о содержании примесей в атмосфере и климатических условиях распространения примесей в атмосфере.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА УРОВНЕМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

2.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах изложены в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов» [2]. Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы осуществляют на постах. Постом наблюдения является выбранное место (точка местности), на котором размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами.

Устанавливаются посты наблюдений трех категорий: стационарные, маршрутные, передвижные (подфакельные). Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных и наиболее распространенных специфических загрязняющих веществ.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха, когда невозможно (нецелесообразно) установить стационарный пост или необходимо более детально изучить состояние загрязнения воздуха в отдельных районах, например в новых жилых районах.

Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника промышленных выбросов. Стационарные посты оборудованы специальными павильонами, которые устанавливают в заранее выбранных местах. Наблюдения на маршрутных постах проводятся с помощью передвижной лаборатории, которая оснащена необходимым оборудованием и приборами. Маршрутные посты также устанавливают в заранее выбранных точках. Одна машина за рабочий день объезжает 4 — 5 точек. Порядок объезда автомашиной выбранных маршрутных постов должен быть одним и тем же, чтобы обеспечить определение концентраций примесей в постоянные сроки. Наблюдения под факелом предприятия проводятся также с помощью оборудованной автомашины. Подфакельные посты представляют собой точки, расположенные на фиксированных расстояниях от источника. Они перемещаются в соответствии с направлением факела обследуемого источника выбросов.

2.2. РАЗМЕЩЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВО ПОСТОВ НАБЛЮДЕНИЙ

Репрезентативность наблюдений за состоянием загрязнения атмосферы в городе зависит от правильности расположения поста на обследуемой территории. При выборе места для размещения поста прежде всего следует установить, какую информацию ожидают получить: уровень загрязнения воздуха, характерный для данного района города, или концентрацию примесей в конкретной точке, находящейся под влиянием выбросов отдельного промышленного предприятия, крупной автомагистрали.

В первом случае пост должен быть расположен на таком участке местности, который не подвергается воздействию отдельно стоящих источников выбросов. Благодаря значительному перемешиванию городского воздуха уровень загрязнения в районе поста будет определяться всеми источниками выбросов, расположенными на исследуемой территории. Во втором случае пост размещается в зоне максимальных концентраций примеси, связанных с выбросами рассматриваемого источника.

Каждый пост независимо от категории размещается на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием: на асфальте, твердом грунте, газоне. Если пост разместить на закрытом участке (вблизи высоких зданий, на узкой улице, под кронами деревьев или вблизи низкого источника выбросов), то он будет характеризовать уровень загрязнения, создаваемый в конкретном месте, и будет или занижать реальный уровень загрязнения из-за поглощения газов густой зеленью, или завышать из-за застоя воздуха и скопления вредных веществ вблизи строений.

Стационарный и маршрутный посты размещаются в местах, выбранных на основе обязательного предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными выбросами, выбросами автотранспорта, бытовыми и другими источниками и изучения метеорологических условий рассеивания примесей путем эпизодических наблюдений, расчетов полей максимальных концентраций примесей. При этом следует учитывать повторяемость направления ветра над территорией города. При определенных направлениях выбросы от многочисленных предприятий могут создавать общий факел, соизмеримый с факелом крупного источника. Если повторяемость таких направлений ветра велика, то зона наибольшего среднего уровня загрязнения будет формироваться в 2 — 4 км от основной группы предприятий, причем иногда она может располагаться и на окраине города. Выбору местоположения стационарных постов должно предшествовать ознакомление с генеральным планом развития города, чтобы учесть планируемое размещение крупных источников выбросов и жилых районов. Для характеристики распределения концентрации примеси по городу посты необходимо устанавливать в первую очередь в тех жилых районах, где возможны наибольшие средние уровни загрязнения, затем в административном центре населенного пункта и в жилых районах с различными типами застройки, а также в парках, зонах отдыха. К числу наиболее загрязненных районов относятся зоны наибольших максимальных разовых и среднесуточных концентраций, создаваемые выбросами промышленных предприятий (такие зоны находятся в 0,5 — 2 км от низких источников выбросов и в 2 — 3 км от высоких), а также магистрали интенсивного движения транспорта, поскольку влияние автомагистрали обнаруживается лишь в непосредственной близости от нее (на 50 — 100 м).

Размещение стационарных постов согласовывается с местными органами Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и Министерства здравоохранения СССР. Открытие, закрытие или перенос постов ОГСНКА в течение года производятся в соответствии с порядком, установленным Наставлением гидрометеорологическим станциям и постам [4]. Организации различных министерств и ведомств, проводящих наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы, руководствуются требованиями настоящего документа. Перенос маршрутных и подфакельных постов осуществляется по решению местных органов Госкомгидромета СССР или санитарно-эпидемиологической службы в зависимости от их принадлежности. Все изменения в течение года в составе сети ОГСНКА отражаются в статистической форме отчетности ГМ-12.

Число стационарных постов определяется в зависимости от численности населения в городе, площади населенного пункта, рельефа местности и степени индустриализации, рассредоточенности мест отдыха. В зависимости от численности населения устанавливается: 1 пост — до 50 тыс. жителей; 2 поста — 50 — 100 тыс. жителей; 2 — 3 поста — 100 — 200 тыс. жителей; 3 — 5 постов — 200 — 500 тыс. жителей; 5 — 10 постов — более 500 тыс. жителей; 10 — 20 постов (стационарных и маршрутных) — более 1 млн. жителей. Количество постов может быть увеличено в условиях сложного рельефа местности, при наличии большого количества источников загрязнения, а также при наличии на данной территории объектов, для которых чистота воздуха имеет первостепенное значение (например, уникальных парков, исторических сооружений и др.).

Обследование состояния загрязнения воздуха населенных пунктов проводится по специальной расширенной программе. В этом случае допускается увеличить число стационарных постов по согласованию с органами Госкомгидромета СССР и Минздрава СССР.

При подфакельных наблюдениях место отбора проб выбирают с учетом ожидаемых наибольших концентраций примесей на расстояниях 0,5; 1; 2; 3...; 10 км от границы санитарно-защитной зоны и конкретного источника загрязнения с подветренной стороны от него. За пределами санитарно-защитной зоны общее количество мест наблюдений устанавливается с учетом мощности источника и технической возможности проведения измерений. (Подробнее о подфакельных наблюдениях см. п. 3.4.3.)

Сведения о максимальных концентрациях примесей на заданных расстояниях от источника могут быть получены и на стационарных постах при направлениях ветра со стороны источника.

2.3. ПРОГРАММА И СРОКИ НАБЛЮДЕНИЙ

Регулярные наблюдения на стационарных постах проводятся по одной из четырех программ наблюдений: полной (П), неполной (НП), сокращенной (СС), суточной (С).

Полная программа наблюдений предназначена для получения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблюдения по полной программе выполняются ежедневно путем непрерывной регистрации с помощью автоматических устройств или дискретно через равные промежутки времени не менее четырех раз при обязательном отборе в 1, 7, 13, 19 ч по местному декретному времени.

По неполной программе наблюдения проводятся с целью получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13, 19 ч местного декретного времени.

По сокращенной программе наблюдения проводятся с целью получения информации только о разовых концентрациях ежедневно в 7 и 13 ч местного декретного времени. Наблюдения по сокращенной программе допускается проводить при температуре воздуха ниже минус 45 °С и в местах, где среднемесячные концентрации ниже 1/20 максимальной разовой ПДК или меньше нижнего предела диапазона измерений концентрации примеси используемым методом.

Допускается проводить наблюдения по скользящему графику в 7, 10, 13 ч во вторник, четверг, субботу и в 16, 19, 22 ч в понедельник, среду, пятницу. Наблюдения по скользящему графику предназначены для получения разовых концентраций.

Программа суточного отбора проб предназначена для получения информации о среднесуточной концентрации. В отличие от наблюдений по полной программе наблюдения по этой программе проводятся путем непрерывного суточного отбора проб и не позволяют получать разовых значений концентрации. Все программы наблюдений позволяют получать концентрации среднемесячные, среднегодовые и средние за более длительный период.

Одновременно с отбором проб воздуха определяют следующие метеорологические параметры: направление и скорость ветра, температуру воздуха, состояние погоды и подстилающей поверхности. Для стационарных постов допускается смещение всех сроков наблюдений на 1 ч в одну сторону. Допускается не проводить наблюдения в воскресные и праздничные дни.

Наблюдения на маршрутных постах, как и на стационарных, проводятся по полной, неполной или сокращенной программе. Для этого типа постов разрешается смещение сроков наблюдений на 1 ч в обе стороны от стандартных сроков. Сроки отбора проб воздуха при подфакельных наблюдениях должны обеспечить выявление наибольших концентраций примесей, связанных с особенностями режима выбросов и метеорологических условий рассеивания примесей, и они могут отличаться от сроков наблюдений на стационарных и маршрутных постах.

В период неблагоприятных метеорологических условий, сопровождающихся значительным возрастанием содержания примесей до высокого уровня загрязнения (ВЗ), проводят наблюдения через каждые 3 ч. При этом отбирают пробы на территории наибольшей плотности населения на стационарных или маршрутных постах или под факелом основных источников загрязнения по усмотрению управления по гидрометеорологии (УГМ).

2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕЧНЯ ВЕЩЕСТВ, ПОДЛЕЖАЩИХ КОНТРОЛЮ

В атмосферный воздух города поступает большое количество различных вредных веществ. Повсеместно выбрасываются такие вредные вещества, как пыль (взвешенные вещества), диоксид серы, диоксид и оксид азота <1>, оксид углерода, которые принято называть основными, а также различные специфические вещества, выбрасываемые отдельными производствами, предприятиями, цехами.

<1> Наблюдения за оксидом азота обязательно проводят только в городах с численностью населения 250 тыс. и более.

Перечень веществ для измерения на стационарных, маршрутных постах и при подфакельных наблюдениях устанавливается на основе сведений о составе и характере выбросов от источников загрязнения в городе и метеорологических условий рассеивания примесей. Определяются вещества, которые выбрасываются предприятиями города, и оценивается возможность превышения ПДК этих веществ. В результате составляется список веществ, подлежащих контролю в первую очередь. Принцип выбора вредных веществ и составления списка приоритетных веществ основан на использовании параметра потребления воздуха (ПВ) [1]:

реального:

                              М
                               i

                            ПВ  = --                         (2.1)
                              i   q

                               i

и требуемого:

                             M
                              i

                         ПВ   = ----,                        (2.2)
                           тi   ПДК

                               i

где:

M — суммарное количество выбросов i-й примеси от всех i источников, расположенных на территории города;

q — концентрация, установленная по данным расчетов или i наблюдений.

    Устанавливается,    будет    ли   средняя   или   максимальная
концентрация примеси превышать при данных выбросах  соответственно
среднюю   суточную   ПДК    или  максимальную разовую ПДК   . Если
                        с.с                              м.р
ПВ   > ПВ , то  ожидаемая   концентрация  примеси в  воздухе может
  тi     i
быть  равна  ПДК  или  превысит ее, и,  следовательно, i-я примесь
должна   контролироваться.   Перечень  веществ   для   организации
наблюдений   устанавливается  сравнением  ПВ с  ПВ    для  средних

                                              т

(ПВ   ) и максимальных (ПВ   ) концентраций примесей.
   с.с                    м.р
    Для   выявления   необходимости наблюдений  за  i-й примесью с
использованием ПВ    предлагается графический метод. На  черт. 2.1

             с.с

(не    приводится)      показано     семейство    прямых    линий,
соответствующих q = ПДК    по  заданным  значениям М ,  потенциала
                       с.с                          i
загрязнения  атмосферы (ПЗА) и  характерного  размера  города  L ,

                                                            j

определяемого условно как радиус круга площадью S , j соответствующей площади города, т.е.:

                               __
                              /S

                                 /  j
                          L  = \/ ---.                       (2.3)
                           j      пи

    ПЗА   для   города   определяется  по  географическим зонам  в

соответствии с [3].

    Если   один  или  группа  источников  расположены за городской
чертой на одной промплощадке, то   учитывается   повторяемость  P

                                                             j

(в долях единицы)   направления  ветра со  стороны промплощадки. В
этом  случае  вместо  М   берется  М' = М  P    (в   среднем   для
                       i            i    i  j
европейской части СССР (ЕЧС)  SUM Р   принимается  равной  0,5), а

                               j

вместо L  берется L', равное 2 км,  т.е.  расстоянию,  на  котором
        j          j
средняя  концентрация примеси имеет наибольшее значение.
    На черт. 2.1  для  i-й  примеси по значениям  М  (М'), L  (L')
                                                   i   i    j   j
определяется местоположение точки по отношению к расчетной  прямой

_

q  = ПДК     . Если точка попадает в область выше прямой   или  на
 i      c.c.i
прямую, то это означает, что ожидаемая  средняя  концентрация  i-й
примеси будет превышать  санитарно-гигиеническую   норму  (ПДК   )

                                                          с.с

или будет  равна  ей  и,  следовательно,  i-ю  примесь  необходимо
контролировать. Если точка ложится ниже прямой, то  контролировать
i-ю примесь не  следует  (если  при  этом  ожидаемое  максимальное

значение концентрации не будет превышать ПДК).

    При  применении  графического  метода  следует  учитывать, что
прямые на черт. 2.1  соответствуют  значениям ПДК    от  0,005  до

                                             с.с

0,05 мг/куб. м. Если значение ПДК i-й примеси больше 0,05 (или меньше 0,005), используется прямая линия, соответствующая значению ПДК , в 10 раз меньшему (или большему), чем ПДК, а значения М, с.с

нанесенные  на  оси  координат,  умножаются  (или делятся)  на 10.
Например, для  серной  кислоты, имеющей ПДК     =  0,1  мг/куб. м,

                                       с.с

используем линию ПДК в 0,01 мг/куб. м, а значения М на оси с.с ординат умножаем на 10.

    После  отбора   примесей,  подлежащих  контролю,  определяется
очередность  организации  контроля  за  специфическими  примесями,
выбрасываемыми  разными  источниками.  Для  этого   рассчитывается
параметр требуемого потребления воздуха (ПВ  ) по формуле:

                                       т1

                       М                    М
                        i                    i
            ПВ    = -------- или ПВ    = --------.           (2.4)
              т1i   ПДК            т1i   ПДК
                       c.c.i                c.c.i

    Если ПВ     > ПВ     > ПВ     > ...,  то   первой   в   список
           т1 1     т1 2     т1 3
контролируемых   примесей   войдет  примесь с наибольшим значением
ПВ   под номером 1, второй - примесь со следующим   значением ПВ
  т1                                                            т1
под  номером  2  и  т.д.   Таким   образом   составляется   первый
предварительный   список  примесей  в  порядке  1,  2, 3...   Если
несколько  примесей  имеют одинаковые  значения  ПВ  , то  сначала

                                               т1

записывается примесь класса опасности 1, затем 2, 3 и 4.

    С   помощью  черт. 2.1   можно   определить   целесообразность
организации   наблюдений  за  основными  примесями  в городах, где
контроль не осуществляется, а  по  величине  ПВ   составить список

                                           т1

городов, где необходимо организовать наблюдения за основными примесями на территории УГМ.

    Перейдем   к  оценке   ожидаемой   максимальной   концентрации
примесей.  В   этом  случае  при  выборе  примесей для контроля их
содержания  в  воздухе  устанавливается  соотношение  (ПВ )  между

                                                     2

ожидаемой  при  данных выбросах максимальной разовой концентрацией
i-й примеси  и  ее ПДК   . Значения ПВ    для     наиболее   часто
                      м.р             2
встречающихся  неблагоприятных  условий  рассеивания  отдельно для
холодных   и  горячих   выбросов   на  соответствующих  высотах  и
различных  скоростей выхода газовоздушной смеси из трубы, т.е. для
различных  A,  ДЕЛЬТА T, H,  v, приведены  в табл.  2.1.  Отдельно
рассматриваются   выбросы   с   разностью   значений   температуры

выбрасываемой паровоздушной смеси и окружающего воздуха ДЕЛЬТА T < 50 °С и ДЕЛЬТА T >= 50 °С. Коэффициент А определяется для рассматриваемого города в соответствии с СН 369-74 [5].

Таблица 2.1

ПАРАМЕТР ПВ = M / q (тыс. т х куб. м/(мг х год)) 2

                                    2/3         1/3
            ДЛЯ РАЗНЫХ ЗНАЧЕНИЙ А (с    х м х °С   /г)

                      И V (куб. м/с)

Значения Н устанавливаются с учетом следующих условий.

Если примесь поступает в атмосферу от многих мелких источников и автотранспорта, принимается H <= 20 м. Если примеси выбрасываются из нескольких промышленных источников разной высоты, то принимаем условно H = 50 м, что примерно соответствует средней высоте труб. Если в городе основные примеси выбрасываются в основном промышленными предприятиями с высокими трубами (ТЭЦ, ГРЭС и др.), то для них принимается H, равная 100 — 250 м.

    По   значениям M   и ПДК      определяется  параметр реального
                    i       м.р.i
потребления  воздуха,  который   сравнивается   затем с ПВ  . Если

                                                      т2

ПВ    > ПВ  ,   то     i-я     примесь    включается   во   второй
  т2i     т2

предварительный список примесей, рекомендованных для контроля.

С помощью значений ПВ , приведенных в табл. 2.1, определяется 2

второй  предварительный  список. Этот список одновременно является
списком  городов,  где  необходимо   организовать  наблюдения   за

основными примесями.

Окончательный приоритетный список примесей, рекомендуемых для наблюдений в городах на сети ОГСНКА, составляется из двух списков. Сначала распределяются места в списке примесей по значению ПВ . т1

Номер   первый   присваивается  примеси,   которой   соответствует
наибольшее значение ПВ  . Затем  распределяются  места  в  порядке

                  т1

убывания значений ПВ . т2

    Работа    проводится    в   несколько   этапов.  Окончательный
приоритетный  список  составляется по сумме мест в предварительных
списках, составленных по значениям ПВ   и ПВ  . При  этом примеси,
                                     т1     т2
для которых  нет  ПДК   , включаются в список по удвоенному номеру

                 м.р

места, полученного по значению ПВ . Если несколько примесей т1

имеют   одинаковые   номера   мест  в   окончательном   списке, то
очередность   этих  примесей  устанавливается  по классу опасности

веществ. В первую очередь записываются примеси классов опасности 1 и 2.

Пример. Требуется составить приоритетный список примесей, подлежащих контролю в городе N.

1. <a id="p100145"></a>В  соответствии  с  данными инвентаризации выбросов вредных

веществ  в  городе  N, расположенном  на ЕЧС (А = 120; ПЗА = 2,5),
характерный  размер  которого  L = 6 км, высота выбросов H = 50 м,
ДЕЛЬТА T > 50, в табл. 2.2 приведены значения количества  выбросов
М для восьми примесей (графа 2), а также значения ПДК    и  ПДК
                                                     с.с       м.р

(графы 3 и 4).

    Примечание. В графах  5, 6  плюс -  контроль  нужен,  минус  -
контроль не нужен. Для сероводорода  значение  ПДК   ,  равное  8,

                                              с.с

взято условно.

2. <a id="p100159"></a>Из списка исключаются примеси, не имеющие ПДК.

3. <a id="p100160"></a>Для   основных  примесей  (диоксида  азота, диоксида серы),

выбрасываемых   множеством  предприятий,  принимается  характерный
размер города L = 6 км. На черт. 2.1 по значениям  М  и L для этих
                                                  _     _
примесей определяем, что  средние  концентрации   q   , q    будут
                                                   SO    NO
                                                     2     2
превышать соответствующие ПДК, и в таблице в графе 5  ставим знаки

плюс.

4. <a id="p100161"></a>Для  специфических  примесей,  поступающих  в  атмосферу от

одиночных  источников  (акролеин,  аммиак  и др.),  рассчитывается
М = М' Р, где Р = 0,5 (так как  данный  город  расположен на ЕЧС).
Из  черт.  2.1  по  значению   М'  и L' = 2 км   определяем,   что

необходимо контролировать средние концентрации следующих примесей: аммиак, свинец и сероводород. Против них в графе 5 ставится знак плюс, против остальных специфических записей — знак минус.

5. <a id="p100162"></a>Рассчитываются  значения  ПВ    для всех  примесей, имеющих
                               т2

ПДК (графа 8), и сравниваются эти значения с ПВ из табл. 2.1

   м.р                                              2
для выбросов при ДЕЛЬТА T > 50, H = 50 м. Для примесей,  у которых
ПВ   > ПВ , ставим  в  графе 6  знак плюс  (диоксид азота, аммиак,
  т2     2

ацетон, диоксид серы, сероводород).

6. <a id="p100163"></a>Рассчитывается индекс ПВ    для  примесей  со знаками "++",
                           т1

«-+» (или «+-») и записывается в графу 7.

7. <a id="p100164"></a>По значению ПВ   для шести примесей  устанавливаются номера
                 т1

мест с 1-го по 6-е. Они помещаются в графу 9. По значениям ПВ т2 номера мест с 1-го по 5-е записываются в графу 10.

8. <a id="p100165"></a>Определяется  сумма  мест  для  каждой из  шести примесей и

записывается в графу 11. Для свинца, у которого нет ПДК , номер м.р места равен 3 x 2 = 6.

9. <a id="p100166"></a>Составляется приоритетный список  примесей для  организации

наблюдений в городе N. При этом для одинаковых значений суммы мест

первой  ставится   примесь с  большим  значением  ПВ   + ПВ    или
                                                    т1     т2

примесь, класс опасности которой выше (имеет меньший номер).

Приоритетный список

1. Диоксид азота 3. Свинец 5. Аммиак

2. Диоксид серы 4. Сероводород 6. Ацетон

На основании установленного перечня веществ, подлежащих контролю, в каждом городе определяются вещества для организации наблюдений на постах. На опорных стационарных постах организуются наблюдения за содержанием основных загрязняющих веществ: пыли, диоксида серы, оксида углерода, оксида и диоксида азота, и за специфическими веществами, которые характерны для промышленных выбросов многих предприятий данного города (населенного пункта).

На неопорных стационарных и маршрутных постах проводятся наблюдения за содержанием специфических примесей приоритетного списка, характерных для близлежащих источников выбросов. Наблюдения за основными примесями на этих постах проводятся по сокращенной программе или не проводятся, если среднемесячная концентрация этих веществ в течение года не превышала 0,5 среднесуточной ПДК. Одна специфическая примесь контролируется на 2 — 3 стационарных постах одновременно.

Кроме веществ, приоритет которых установлен по изложенной методике, в обязательный перечень контролируемых веществ в городе включаются:

растворимые сульфаты — в городах с населением более 100 тыс. жителей;

формальдегид и соединения свинца — в городах с населением более 500 тыс. жителей, поскольку эти примеси в большом количестве выбрасываются автомобилями;

металлы — в городах с предприятиями черной и цветной металлургии;

бенз(а)пирен — в городах с населением более 100 тыс. жителей и в населенных пунктах с крупными источниками выбросов;

пестициды — в городах, расположенных вблизи крупных сельскохозяйственных территорий, на которых используются пестициды.

Выбросы перечисленных веществ трудно точно установить, и их приоритет не может быть определен по изложенной методике.

Перечень вредных веществ, подлежащих контролю, пересматривается при изменении данных инвентаризации промышленных выбросов, появлении новых источников выбросов, реконструкции предприятий, но не реже 1 раза в 3 года.

Расширение перечня контролируемых веществ осуществляется после предварительных наблюдений, направленных на ориентировочную оценку состояния загрязнения. Такие наблюдения могут проводиться на стационарных, маршрутных постах или при эпизодических обследованиях.

При подфакельных измерениях наблюдения за основными примесями не проводятся, так как трудно выделить вклад исследуемого источника в уровень загрязнения воздуха этими примесями. Под факелом предприятия выполняются наблюдения за специфическими вредными веществами, характерными для выбросов этого предприятия. Программа подфакельных наблюдений составляется таким образом, чтобы число измерений концентрации данной примеси за год на каждом заданном расстоянии от источника было не менее 50. С помощью подфакельных наблюдений можно обеспечить контроль ряда специфических веществ, которые выбрасываются низкими источниками и влияние которых ограничивается небольшим районом. Правила проведения подфакельных наблюдений см. в п. 3.4.3.

Эпизодические обследования небольших населенных пунктов (см. п. 3.3) по специальным программам должны проводиться таким образом, чтобы обеспечить за период обследования населенного пункта не менее 200 наблюдений за концентрацией каждой примеси.

Ежегодно составляется программа работы каждого поста наблюдений (табл. 2.3).

В первой строке программы указывается приоритет каждого вещества в городе. Во второй и последующих строках для каждого поста крестиком отмечаются те вещества, которые измеряются на данном посту.

2.5. ВЫСОТА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОТБОРА ПРОБ

При определении приземной концентрации примеси в атмосфере отбор проб и измерение концентрации примеси проводятся на высоте 1,5 - 3,5 м от поверхности земли.

Продолжительность отбора проб воздуха для определения разовых концентраций примесей составляет 20 - 30 мин.

Продолжительность отбора проб воздуха для определения среднесуточных концентраций загрязняющих веществ при дискретных наблюдениях по полной программе составляет 20 - 30 мин. через равные промежутки времени в сроки 1, 7, 13 и 19 ч, при непрерывном отборе проб - 24 ч.

Конкретные требования к методам и средствам отбора проб, условиям их хранения и транспортировки, индивидуальным для каждого загрязняющего вещества, указаны в разделах 4 и 5.

2.6. ОРГАНИЗАЦИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

Одновременно с отбором проб воздуха или регистрацией концентраций примесей на стационарных и маршрутных постах проводятся метеорологические наблюдения за скоростью, направлением ветра, температурой воздуха, состоянием погоды, при подфакельных наблюдениях - за скоростью и направлением ветра. Метеорологические наблюдения на стационарных постах выполняются с помощью метеорологического оборудования, находящегося в лаборатории "Пост-1" и "Пост-2". Скорость и направление ветра при подфакельных наблюдениях определяются на высоте 2 м с помощью ручного анемометра и вымпела. Последовательность проведения метеорологических наблюдений описана в разделе 4. Продолжительность метеорологических наблюдений составляет 10 мин.

2.7. ОРГАНИЗАЦИЯ АНАЛИЗА ПРОБ

Пробы воздуха, отобранные на постах сети ОГСНКА, доставляют в одно из химических подразделений, где осуществляется их анализ. Имеется четыре типа химических подразделений: 1) группа или лаборатория наблюдений за загрязнением атмосферы, 2) кустовая лаборатория или группа наблюдений за загрязнением атмосферы, 3) централизованные лаборатории различной специализации, 4) специализированные лаборатории научно-исследовательских учреждений.

Группы или лаборатории наблюдений за загрязнением атмосферы осуществляют химический анализ проб воздуха, отобранных на постах в том же городе, с целью определения содержания основных и наиболее распространенных специфических примесей.

Кустовые лаборатории или группы осуществляют анализ проб, отобранных на постах в других городах и пересылаемых в кустовые лаборатории рейсовым транспортом. В этих лабораториях проводят также химический анализ, который не может быть выполнен в лабораториях первого типа.

Централизованные специализированные лаборатории обеспечивают проведение многокомпонентного (спектрального, хроматографического и др.) анализа на определенную группу веществ (металлы, органические соединения и пр.), газовых проб и аэрозольных фильтров, отобранных в ряде городов на территории одного или нескольких УГМ.

Специализированные лаборатории научно-исследовательских учреждений осуществляют детальный анализ проб воздуха для определения содержания тех веществ, анализ которых не производится сетевыми подразделениями.

2.8. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ДЕЛА ПОСТА

Техническое дело составляется для каждого стационарного и маршрутного поста (табл. 2.4). Техническое дело хранится на посту. В нем содержатся необходимые данные о постах, программах их работы, используемых приборах, в него вносятся изменения в программе работы, сведения о замене приборов, оборудования, проведенных инспекциях поста.

Управление по гидрометеорологии

ТЕХНИЧЕСКОЕ ДЕЛО ПОСТА

Город ____________________________________________________________ Республика, край, область, район _________________________________ Пост _____________________________________________________________ (опорный, стационарный, неопорный, маршрутный)

Координатный номер поста _________________________________________ Номер поста на схеме _____________________________________________ Адрес организации, которой подчинен пост _________________________ Телефон __________________________________________________________ Ведомственная принадлежность поста _______________________________

                    (СЭС, предприятие)

Кем и когда закреплен земельный участок для поста ________________

Крупные предприятия вблизи поста и их номер на схеме _____________

Источник энергопитания ___________________________________________ Дата организации наблюдений на посту _____________________________ Дата переноса, закрытия поста ____________________________________ Причина переноса, закрытия поста _________________________________

Подпись руководителя

(На схеме должны быть показаны автомагистрали, промышленные предприятия и другие источники выбросов, массивы зеленых насаждений, расположенные в радиусе нескольких километров от поста.

Под схемой могут быть помещены краткие сведения о расположении относительно ПНЗ источников выбросов, которые могут оказывать влияние на степень загрязнения воздуха вблизи ПНЗ.)

Когда и кем утверждена программа ____________________________

На титульном листе записываются: название управления, города (и его административная подчиненность), название поста (опорный стационарный, неопорный стационарный, маршрутный), координаты поста, номер поста на схеме и в информативных документах, адрес организации, которой подчинен пост, номер ее телефона и другие сведения.

Техническое дело состоит из пяти разделов.

1. Запись замечаний лиц, инспектирующих посты; в этом разделе 1 раз в 2 — 3 года дается заключение о репрезентативности поста.

2. Схема расположения поста, на которой следует указать местоположение основных источников загрязнения в районе поста и расстояние до них, расстояние до строений, высоких зеленых насаждений и т.д.

3. Программа работы поста с указанием сроков наблюдений для каждого измеряемого вещества отдельно, используемых приборов и продолжительности отбора проб воздуха.

4. Программа метеорологических наблюдений с указанием используемых приборов.

5. Сведения о приборах и оборудовании, установленных на посту (включая лабораторию «Пост-1», «Пост-2» или др.).

3. ОБСЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

3.1. ЦЕЛЬ И ВИДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ

Обследование состояния загрязнения атмосферы в городе или крупном районе организуется для выяснения причин высоких уровней концентрации примесей, установления их неблагоприятного влияния на здоровье населения и окружающую среду и разработки мероприятий по охране атмосферы.

В зависимости от целей различают три вида обследования: эпизодическое — для ориентировочной оценки состояния загрязнения воздуха в населенном пункте и при выборе мест для размещения постов наблюдений; комплексное — для детального изучения особенностей и причин высокого уровня загрязнения, его влияния на здоровье населения и окружающую среду в целом, а также для разработки рекомендаций по проведению воздухоохранных мероприятий; оперативное — для выявления причин резкого ухудшения качества воздуха (выполняется по специальной программе и в настоящем Руководстве не приводится). В зависимости от вида обследования различаются объемы выполняемых работ, как предварительных (до начала обследования), так и в процессе обследования.

На основании предварительного изучения материалов по обследуемому городу или району (особенностей климатических условий и состояния загрязнения атмосферы) составляется программа проведения обследования. По завершении обследования выполняется обобщение полученных данных наблюдений. На основании результатов обобщения разрабатываются конкретные рекомендации по проведению тех или иных мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения или делается вывод о необходимости организации регулярных наблюдений. Описание методов и средств наблюдений дано в разделах 4 - 6, способы обобщения информации — в разделах 8, 9.

3.2. ИНФОРМАЦИЯ, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОБСЛЕДОВАНИЯ

До проведения любого вида обследования необходимо ознакомиться:

с общей физико-географической характеристикой района для выбора местоположения постов наблюдений;

с климатическими условиями распространения примесей в районе населенного пункта для определения периодов обследования, в течение которых возможны неблагоприятные и благоприятные условия рассеивания вредных веществ, с тем чтобы обследование проводилось в различных погодных условиях;

с основными источниками загрязнения воздуха, количественным и качественным составом выбросов вредных веществ, особенностями технологических процессов, с тем чтобы провести обследование в местах возможного наибольшего загрязнения, при различных режимах выбросов вредных веществ, характерных для действующих в населенном пункте предприятий;

с состоянием загрязнения атмосферы города на основе всех имеющихся данных наблюдений или по косвенным показателям, с тем чтобы уточнить программу обследования.

На основании изучения перечисленных сведений составляется документ, в котором содержатся четыре основных раздела.

1. Физико-географическая характеристика района с указанием особенностей рельефа местности в пределах зоны радиусом 15 — 20 км, наличие водных объектов, растительных массивов.

2. Описание особенностей климатических условий распространения примесей в атмосфере на основе данных о повторяемости слабых и опасных скоростей ветра, застоев воздуха, приземных и приподнятых инверсий, их мощности и интенсивности, средних и максимальных значений коэффициента турбулентного обмена, продолжительности туманов, интенсивности осадков и количестве суммарной радиации.

Обобщение данных о климатических условиях распространения примесей в атмосфере и формы таблиц рассматриваются в разделе 9.

3. Карта-схема, на которую нанесены основные автомагистрали, железные дороги и главные источники выбросов; сведения о выбросах вредных веществ в формах, приведенных в разделе 9. Они необходимы в первую очередь для того, чтобы установить качественный и количественный состав выбросов. Список вредных веществ, содержание которых в выбросах может привести к тому, что концентрации этих веществ в атмосфере превысят ПДК, устанавливается по правилам, изложенным в разделе 2.

Параметры промышленных выбросов могут быть использованы для расчета по ОНД-86 [5] возможных максимальных концентраций вредных веществ в районе предприятия, т.е. они позволяют провести ориентировочные оценки степени загрязнения атмосферы при отсутствии данных наблюдений.

4. Оценка состояния загрязнения атмосферы города и отдельных жилых районов, сделанная по данным наблюдений, выполненных до организации обследования. При наличии данных регулярных наблюдений за год или несколько лет выполняется обобщение результатов наблюдений в соответствии с правилами, изложенными в разделе 9. Если имеются лишь отдельные эпизодические или подфакельные наблюдения в районе источников загрязнения, выполненные в разные годы, то эти данные также обобщаются за период не более 5 лет для получения основных статистических характеристик состояния загрязнения. Если данные наблюдений отсутствуют, то для оценки уровня загрязнения используются сведения о выбросах, позволяющие рассчитать значения максимальных концентраций или оценить по параметру ПВ возможности возникновения концентраций выше ПДК (см. раздел 2).

Результаты изучения особенностей климатических условий и состояния загрязнения атмосферы в городе используются для составления программы наблюдений при проведении обследования. В тех случаях, когда предусматривается изучение влияния загрязнения атмосферы на состояние здоровья населения, выбор пунктов наблюдений следует осуществлять с учетом методических указаний Минздрава СССР.

3.3. ЭПИЗОДИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ

При отсутствии регулярных наблюдений за загрязнением атмосферы, организованных по принципам, изложенным в разделе 2, в городах и районах крупных промышленных объектов организуется эпизодическое обследование состояния загрязнения атмосферы. Оно может быть двух видов: в различных точках города или на разных расстояниях от промышленного предприятия под факелом выбросов вредных веществ.

Эпизодические обследования могут проводиться в течение 3 — 5 лет или только в течение одного года. Экспедиция в район обследования направляется один раз в 2 — 3 месяца и проводит там серию наблюдений в течение 10 — 15 дней с учетом необходимости получения за год не менее 200 наблюдений за концентрацией каждой примеси независимо от количества точек наблюдений. Наблюдения могут проводиться по одной из программ, рекомендованных для регулярных наблюдений, в те же сроки (см. п. 2.3). Могут быть проведены и учащенные наблюдения. Например, для изучения суточного хода концентрации примеси измерения могут выполняться каждые 2 ч. Места для проведения эпизодического обследования выбираются в соответствии с правилами, изложенными в п. 2.2. Число точек наблюдений может быть любым в зависимости от имеющихся материальных и людских ресурсов, но не менее двух.

В программе проведения эпизодического обследования указываются: место проведения обследования (город, район), количество точек наблюдений, периоды наблюдений, сроки наблюдений в течение каждого периода, перечень вредных веществ, которые необходимо контролировать, и планируемое общее количество наблюдений за каждой примесью в каждой точке. Эпизодическое обследование может быть ограничено проведением подфакельных наблюдений в районе одного из основных источников загрязнения атмосферы. Правила проведения подфакельных наблюдений подробно изложены в п. 3.4.3. При эпизодическом обследовании измерения концентраций примеси под факелом проводятся не менее чем в трех точках на расстоянии 0,5; 1 и 3 км от границы санитарно-защитной зоны предприятия.

При подфакельных наблюдениях проводятся измерения концентраций специфических вредных веществ, характерных для выбросов обследуемого предприятия. Общее количество наблюдений на каждом расстоянии от предприятия за одной примесью должно быть не менее 50.

В случае обследования промышленного предприятия в программе обследования указывается количество точек наблюдений, их расстояние от предприятия и перечень веществ, измеряемых при обследовании. При проведении обследования используют стандартные приборы и оборудование, описание которых содержится в разделах 4 - 6. Правила отбора проб воздуха в отдельных точках города изложены в разделе 4.

Результаты выполненного обследования обрабатываются и обобщаются по правилам, изложенным в разделе 9. На основании выполненных работ составляется справка о состоянии загрязнения атмосферы и, при необходимости, даются рекомендации по организации регулярных наблюдений.

3.4. КОМПЛЕКСНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ

3.4.1. Подготовительные мероприятия

При разработке мероприятий по оздоровлению воздушного бассейна отдельного города или крупного промышленного района иногда необходимо детальное изучение состояния загрязнения атмосферы с целью выделения районов, подверженных влиянию определенных источников загрязнения, уточнения распределения по территории города содержания основных и некоторых специфических вредных веществ, наблюдения за которыми ранее не проводились, уточнения правильности расчета полей максимальных концентраций при разработках нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), особенностей переноса вредных выбросов на десятки, а иногда и сотни километров от источника и изучения взаимного влияния отдельных промышленных центров на крупный промрайон. Для этого организуется комплексное обследование города или промрайона. До проведения обследования, как указано в п. 3.2, осуществляется ознакомление с общей физико-географической характеристикой района, основными источниками загрязнения и состоянием загрязнения атмосферы в различных районах города. По этим данным сначала составляется подробный обзор состояния загрязнения атмосферы города (или промрайона), а затем разрабатывается программа комплексного обследования.

3.4.2. Составление программы обследования

После предварительного ознакомления с объектом изучения выявляют промышленные предприятия, загрязняющие атмосферу, определяется перечень вредных веществ, наблюдения за которыми необходимо организовать, период года, в течение которого возможны условия накопления примесей в атмосфере, места вероятного максимума загрязнения, автомагистрали с наиболее интенсивным движением автомобилей и устанавливается необходимое количество и местоположение стационарных постов. Затем составляется программа обследования. Она должна включать следующие работы:

1. уточнение характеристик выбросов промышленных предприятий и автотранспорта (перечень предприятий, подлежащих обследованию, веществ, выбросы которых должны определяться и уточняться, автомагистралей для определения характеристик движения с указанием периода обследования и их частоты);

2. изучение мезометеорологического режима (определение метеопараметров, за которыми должны проводиться наблюдения, сроков проведения наблюдений, указание точек наблюдений на карте-схеме);

3. определение программы наблюдений: установление количества стационарных постов и дополнительных точек наблюдений с указанием их местоположения на карте-схеме города, перечня подлежащих контролю веществ и сроков наблюдений, перечня предприятий, в районе которых будут проведены подфакельные наблюдения, с указанием расстояний и количества точек наблюдений, сроков наблюдений и веществ, концентрации которых будут определяться;

4. сбор медико-биологических сведений (определение перечня показателей, мест обследования и т.п.), который производится в соответствии с методическими указаниями Минздрава СССР, а также со специальными программами по изучению влияния загрязнения атмосферы на состояние здоровья населения.

Обследование должно проводиться по расширенной программе, включающей измерения не только на территории города, но и за его пределами, а также на различных высотах над городом, чтобы оценить дальность и высоту распространения вредных примесей от городов, их влияние на изменение концентраций во всем жизнедеятельном слое на территории города или в целом промышленного района.

Если в городе проводится систематический контроль загрязнения атмосферы, то существующая сеть пунктов принимается за репер, так как имеет длительный период наблюдений и позволит выявить отклонения в режиме концентраций примесей. В период обследования сеть постов значительно расширяется и уплотняется (один стационарный пост на 0,5 — 5 км). В зависимости от задач обследования посты располагаются на перекрестках улиц с оживленным движением, у обочины крупных автомагистралей, на разных расстояниях от мощных промышленных предприятий или промплощадок в направлении преобладающего направления ветра, в жилых районах разного типа застройки, в местах отдыха населения, на территориях школ и детских садов, в формах рельефа (возвышенностях, впадинах), в районе метеостанции. Выбранные точки должны располагаться по возможности равномерно по городу на площадках с непылящим или малопылящим покрытием (газон, асфальт, твердый грунт) на проветриваемых местах. Для выявления влияния города на окружающую местность целесообразно также установить один стационарный пост на расстоянии 1 — 3 км от города на наветренной стороне по преобладающему направлению ветра и на расстоянии 2 — 5 км — на подветренной стороне.

Рекомендуется проводить наблюдения на различных уровнях над землей, в частности, путем использования телевизионных мачт и установки на них газоанализаторов или приборов для отбора проб воздуха, а также с помощью вертолетов — зондирование атмосферы, сопровождаемое отбором проб воздуха [2, 3].

Сроки отбора проб воздуха на стационарных и маршрутных постах зависят от программ наблюдений. Большое количество постов измерений требует значительного количества обслуживающего персонала и техники. Поэтому изучение загрязнения может проводиться последовательно в отдельных районах города. При этом на стационарных постах наблюдения выполняются постоянно, а на дополнительной сети наблюдений в отдельных районах города — периодически в течение двух месяцев года — в теплый и холодный периоды. Деление города на части проводится по географическим (например, город разделен реками или формами рельефа), административным или производственным признакам в зависимости от его размеров и степени индустриализации. Например, в городе выбрано для изучения 20 постов, пять из которых являются стационарными постами сети ОГСНКА, т.е. реперными. В соответствии с размерами и расположением промышленных объектов город можно разделить на части, в каждой из которых имеются стационарные (реперные) посты и 4 — 6 дополнительных. Наблюдения на стационарных постах проводятся в течение всего года в рекомендованные стандартными программами сроки, а на дополнительных — в различные месяцы (июнь и декабрь, июль и январь, август и февраль). Если обследование продолжается более двух лет, то целесообразно менять месяцы, в которые проводятся наблюдения.

Программа обследования должна быть рассчитана на комплексное изучение в течение 1 года или двух-трех лет.

Для обеспечения получения статистически достоверных характеристик загрязнения атмосферы общее количество наблюдений за одной примесью в одной точке должно быть не менее 200, на одном расстоянии от предприятий за одной примесью — не менее 50 в год [1].

В программе следует указать сроки подготовки результатов обобщения и анализа информации.

Работы по комплексному изучению состояния загрязнения атмосферы должны организовываться и проводиться совместно рядом заинтересованных организаций под руководством УГМ: санитарно-эпидемиологической службой, специализированными НИИ, предприятиями, учреждениями геолого-почвенного профиля (для оценки состава почвы с целью выявления отложений в ней вредных веществ), медико-биологического профиля (для определения влияния загрязнения атмосферы на биосферу, растительность и живые организмы, в том числе человека). В программе должны быть указаны задачи, решаемые каждой организацией. Для общей координации работ решением местных Советов может быть создана специальная комиссия, которая сможет разместить заказы на изготовление оборудования, решить вопрос о выделении на период обследования служебных помещений, организовать охрану приборов и установок и т.п.

3.4.3. Проведение подфакельных наблюдений

Для определения максимальных значений концентрации загрязняющих веществ, которые создаются при направленных выбросах от предприятий на тот или иной район города, а также размера зоны распространения примесей от данного предприятия организуются подфакельные наблюдения, т.е. измерения концентраций примесей под осью факела выбросов из труб промышленных предприятий. Местоположение точек, в которых производится отбор проб воздуха для определения концентраций вредных веществ, меняется в зависимости от направления факела.

Подфакельные наблюдения проводятся в районе отдельно стоящего источника выбросов или группы источников как на территории города, так и за его пределами. Для проведения наблюдений, перевозки аппаратуры, с помощью которой осуществляется отбор проб воздуха, источников питания и радиостанций с радиусом действия не менее 10 — 15 км необходима автомашина. С помощью автомобиля можно довольно быстро перемещаться из одной точки в другую и проводить наблюдения одним наблюдателем и одним комплектом аппаратуры в нескольких точках с некоторым сдвигом наблюдений по времени. За рабочую смену (8 ч) на одной машине можно провести наблюдения в 8 — 10 точках. Если на каждом пункте проводить наблюдения не менее двух раз в день, то с помощью одной машины можно осуществлять наблюдения в 4 — 5 точках [6].

Отбор проб при подфакельных наблюдениях проводится на расстояниях 0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 15 и 30 км. Данные наблюдений на близких расстояниях от источника (0,5 км) характеризуют загрязнение атмосферы низкими источниками и неорганизованными выбросами, а на дальних — сумму от низких, неорганизованных и высоких выбросов.

Измерения концентраций проводятся в центральных (осевых) точках, расположенных по оси факела на различных расстояниях от источника выброса, и в точках слева и справа от линии, перпендикулярной оси факела. Расстояние между точками зависит от ширины факела: по мере удаления от источника выброса оно увеличивается и может колебаться от 50 до 300 — 400 м. Проведение отбора проб в зоне влияния факела предприятия на разных расстояниях от источника дает возможность проследить изменение концентраций вдоль факела и получить более достоверные данные. В случае изменения направления факела наблюдения перемещаются в зону влияния факела. Если из-за препятствий (водоемы, отсутствие подъездных дорог и т.д.) установить местоположение отбора проб на необходимых расстояниях от источника под факелом не представляется возможным, выбираются другие точки.

Более часто следует проводить наблюдения на расстояниях 10 — 40 средних высот труб от источника, где особенно велика вероятность появления максимума концентраций. Наблюдения проводятся за специфическими веществами, характерными для данного предприятия, и с таким расчетом, чтобы на каждом расстоянии от источника было не менее 50 измерений каждого вещества.

При выполнении подфакельных наблюдений наиболее существенной частью работы является установление направления факела и выбор точек отбора проб. Направление факела определяется по визуальным наблюдениям за очертаниями дыма. Если дымовое облако отсутствует, то направление факела определяется по направлению ветра (по данным шаропилотных наблюдений) на высоте выброса, по запаху вредных веществ, характерных для обследуемого источника, и по видимым факелам близлежащих источников.

Отбор проб воздуха под факелом осуществляется на высоте 1,5 — 3,5 м от поверхности земли в соответствии с методикой, применяемой при наблюдениях на стационарном посту. Подфакельные наблюдения следует выполнять в сроки проведения измерений на стационарных и маршрутных постах и дополнительно в другие сроки, чтобы изучить распределение максимальных концентраций в различные часы суток.

3.4.4. Измерение уровня загрязнения воздуха, обусловленного выбросами автотранспорта

Измерение уровня загрязнения воздуха, обусловленного выбросами автотранспорта, проводится в комплексе с измерением уровня загрязнения выбросами промышленных источников, но может проводиться и самостоятельно. Оценка состояния загрязнения атмосферного воздуха на автомагистралях и в прилегающей жилой застройке может быть проведена на основе определения в воздухе содержания как основных компонентов выхлопных газов (оксида углерода, углеводородов, оксидов азота, акролеина, формальдегида, соединений свинца), так и продуктов их фотохимических превращений (озона и др.).

Для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами автотранспорта организуют специальные наблюдения, в результате которых определяют:

максимальные значения концентраций основных примесей, выбрасываемых автотранспортом в районах автомагистралей, и периоды их наступления при различных метеоусловиях и интенсивности движения транспорта;

границы зон и характер распределения примесей по мере удаления от автомагистралей;

особенности распространения примесей в жилых кварталах различного типа застройки и в зеленых зонах, примыкающих к автомагистралям;

особенности распределения транспортных потоков по магистралям города.

Наблюдения проводят во все дни рабочей недели ежечасно с 6 до 13 ч или с 14 до 21 ч, чередуя дни с утренними и вечерними сроками. В ночное время наблюдения проводятся один-два раза в неделю.

Точки наблюдения выбираются на городских улицах в районах с интенсивным движением транспорта и располагаются на различных участках улиц в местах, где часто производится торможение автомобилей и выбрасывается наибольшее количество вредных примесей. Кроме того, пункты организуются в местах скопления вредных примесей за счет слабого рассеяния (под мостами, путепроводами, в туннелях, на узких участках улиц и дорог с многоэтажными зданиями), а также в зонах пересечения двух и более улиц с интенсивным движением транспорта.

Места для размещения приборов выбираются на тротуаре, на середине разделительной полосы при ее наличии и за пределами тротуара — на расстоянии половины ширины проезжей части одностороннего движения. Пункт, наиболее удаленный от автомагистрали, должен располагаться не менее чем в 0,5 м от стены здания. На улицах, пересекающих основную автомагистраль, пункты наблюдения размещаются на краях тротуаров и на расстояниях, превышающих ширину магистрали в 0,5; 2; 3 раза.

В кварталах старой застройки (сплошные ряды зданий с отдельными арочными проемами в них) места для размещения пунктов наблюдения выбираются в центре внутриквартального пространства.

Интенсивность движения определяется путем учета числа проходящих транспортных средств, которые делятся на пять основных категорий: легковые автомобили, грузовые автомобили, автобусы, дизельные автомобили и автобусы, мотоциклы, — ежедневно в течение 2 — 3 недель в период с 5 — 6 ч до 21 — 23 ч, а на транзитных автомагистралях в течение суток. Подсчет количества проходящих транспортных единиц проводится в течение 20 мин. каждого часа, а в 2 — 3-часовые периоды наибольшей интенсивности движения автотранспорта — каждые 20 мин. Средняя скорость движения транспорта определяется на основе показателей спидометра автомашины, движущейся в потоке транспортных средств, на участке протяженностью от 0,5 до 1 км данной автомагистрали. На основании результатов наблюдений вычисляются средние значения интенсивности движения автотранспорта в течение суток (или за отдельные часы) в каждой из точек наблюдения.

Метеорологические наблюдения включают измерения температуры воздуха и скорости ветра на уровнях 0,5 и 1,5 м от поверхности земли. Аналогичные наблюдения выполняются на метеостанции, расположенной за городом. При определении содержания в воздухе озона одновременно на метеостанции проводятся наблюдения за интенсивностью прямой и суммарной солнечной радиации, которая оказывает существенное влияние на скорость протекания фотохимических реакций в воздухе и образование озона.

3.4.5. Изучение уровня загрязнения воздуха в промышленном районе

Изучение уровня загрязнения воздуха промышленного района включает наблюдения в отдельных городах и промышленных поселках этого района, вне городов и населенных пунктов, по радиальным маршрутам за пределами города и промрайона.

Одновременно с наблюдениями за уровнем загрязнения атмосферы могут проводиться наблюдения за содержанием вредных веществ в почве и растительности, химическим составом осадков, коррозией металлических поверхностей и конструкций.

При организации изучения уровня загрязнения атмосферы промрайона необходимо выбрать опорный город в той части района, которая вносит основной вклад в загрязнение атмосферы. Важно, чтобы в опорном городе имелся ряд наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы и чтобы в период изучения промрайона сохранялись систематические наблюдения. Если в этом городе отсутствует сеть наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы, то такие наблюдения необходимо организовать. В остальных городах в период изучения должны быть также организованы наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы, как указано в п. 3.4.3.

Программа изучения состояния загрязнения атмосферы может выполняться одновременно во всех городах района или последовательно в разных городах, но при сохранении непрерывных наблюдений в опорном городе.

Организация внегородских наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы предусматривает выбор стационарных пунктов за пределами города на территории промышленного района. Количество пунктов зависит от площади промрайона и от расстояния между городами. Пункты должны размещаться между городами (не на автомагистралях) в небольших поселках или малонаселенных местах, где крупные источники выброса вредных веществ отсутствуют, а также за пределами промрайона на расстоянии до 50 км. Наблюдения на этих пунктах проводятся по той же программе, что и на стационарных (маршрутных) постах; при этом допускается сдвиг сроков наблюдений. Целесообразно организовать непрерывный отбор среднесуточных проб.

Для изучения уровня загрязнения атмосферы, обусловленного влиянием источников выбросов отдельных городов промрайона, используется система радиальных маршрутов, предусматривающая как бы проведение подфакельных наблюдений, где за источник выброса принимается весь город. Конкретная реализация этого типа наблюдений следующая. Автомашина, оснащенная оборудованием для отбора проб воздуха и метеорологических наблюдений, передвигается от одного города к другому по направлению ветра с остановками для проведения измерений на расстояниях (от административной черты города) 1, 5, 10, 20 км и далее через 20 км до административной черты следующего города. В то же время выполняются отборы проб на пунктах в городе, от которых начинаются радиальные маршруты. Для получения статистически обоснованных результатов рейсы по одному и тому же маршруту должны повторяться не менее 10 раз с проведением не менее 50 измерений в каждой точке наблюдений. При радиальных маршрутах факел вредных веществ от города может не совпадать с направлением ближайшей автомагистрали. В таких случаях целесообразно прекратить наблюдения по маршруту и провести наблюдения по другим подветренным маршрутам, связывающим другие города. Отбор проб следует проводить не на автомагистрали, а на расстоянии 200 — 300 м от нее. Наблюдения на радиальных маршрутах являются очень трудоемким и дорогим мероприятием, поэтому они должны выполняться с максимально возможной тщательностью, чтобы не допустить погрешностей в измерениях.

3.4.6. Косвенные методы исследования уровня загрязнения атмосферы

Кроме наблюдений непосредственно за уровнем загрязнения атмосферы, используются также косвенные методы, к числу которых относится отбор проб атмосферных осадков, определение содержания вредных веществ в снеге, почве и растительности.

Результаты анализа химического состава осадков позволяют не только оценивать вклад локальных источников выбросов примесей, но и перенос этих примесей вместе с воздушными массами. Сбор атмосферных осадков и их химический анализ для получения надежных характеристик должны продолжаться не менее двух-трех лет. Сбор осадков должен осуществляться на пунктах наблюдений (на метеостанциях, гидрометеорологических постах), расположенных вне города, и на городских стационарных пунктах — в наиболее чистом и в наиболее загрязненном месте.

Основным условием получения надежных данных химического состава осадков является точное исполнение методических рекомендаций, изложенных в разделе 2, ч. II.

Накопление вредных веществ в почве и растительности происходит главным образом за счет их поступления из атмосферы. Поэтому изучение загрязнения почвы, поврежденной растительности или накопления в ней примесей может оказать существенную помощь в оценке содержания в атмосфере вредных веществ. Места взятия образцов почвы и растительности должны находиться, по возможности, вблизи точек отбора проб воздуха.

3.4.7. Наблюдения за содержанием в атмосфере коррозионно-активных примесей

Организации при проектировании крупных промышленных объектов, например таких, как атомные электростанции, проводят инженерные изыскания, целью которых является определение коррозионной активности атмосферы в районе предполагаемого строительства. В ходе работ предусматривается проведение наблюдений за содержанием коррозионно-активных примесей в атмосфере (главные из которых диоксид серы, хлориды).

В зависимости от результатов наблюдений проектирующие организации выбирают меры по защите сооружений от атмосферной коррозии в соответствии с ГОСТ 15.150-69 [4], согласно которому выделяются четыре типа атмосферы по загрязнению ее диоксидом серы в промышленных районах и хлоридами на побережьях морей и в районах с сильно засоленными почвами.

Наблюдения за содержанием в воздухе коррозионно-активных примесей в районе предполагаемого строительства проводят в течение одного-двух лет на специальных постах, оборудованных для отбора проб воздуха и пыли. Расположение постов и их количество должны быть репрезентативными для исследуемого района.

Наблюдения проводят ежедневно один раз в сутки на высотах 1,5; 10; 30 и 40 м от поверхности земли. В период выпадения осадков в виде дождя и снега пробы не отбираются, а при пыльных бурях продолжительность отбора проб сокращается.

При организации наблюдений составляют физико-географическое описание исследуемого района, в котором должны быть отражены основные метеорологические характеристики. Дополнительно включают данные о среднемесячной продолжительности выпадения осадков, туманов. Отражаются также сведения о расположенных в радиусе 40 км промышленных предприятиях, солончаках и других влияющих на химический состав атмосферы естественных и антропогенных объектах.

Отбор и анализ проб воздуха для определения концентрации диоксида серы осуществляется в соответствии с методикой 5.2.7.2, ч. I. Отбор и химический анализ проб аэрозолей для определения концентрации хлоридов осуществляется по методике 4.5.7, ч. II. Однако продолжительность отбора одной пробы увеличивается до 90 мин.

По результатам систематических анализов проб воздуха и аэрозолей определяются среднемесячные концентрации диоксида серы и хлоридов для каждого поста наблюдений. Интенсивность выпадения хлоридов (мг/кв. м х сут.) на подстилающую поверхность рассчитывается по следующей формуле:

                        4

П = 8,64 х 10 х q (омега + 0,048 u), (3.1)

где: q — среднемесячная концентрация хлоридов в воздухе, мг/куб. м;

омега — скорость гравитационного осаждения хлоридов, м/с;

u — среднемесячная скорость ветра на уровне флюгера, м/с.

Скорость гравитационного осаждения хлоридов, выносимых с поверхности морей, принимается равной 0,064 м/с, а с засоленных почв — 0,002 м/с.

Определение типа атмосферы в зависимости от ее загрязнения диоксидом серы и хлоридами производят по табл. 3.1.

По окончании общего цикла наблюдений проектирующей организации передается отчет, в котором представляются данные о содержании коррозионно-активных примесей атмосферы в исследуемом районе, и определяется тип атмосферы в соответствии с ГОСТ 15.150-69 [4].

3.4.8. Анализ и обобщение результатов обследования состояния загрязнений атмосферы

Оценка состояния загрязнения атмосферы вредными веществами проводится по правилам, изложенным в разделе 9. Характеристики загрязнения определяются за различные интервалы времени, в течение которых проявляется изменчивость загрязнения атмосферы, например за сутки, неделю или более длительные периоды. Анализ данных наблюдений может быть проведен с учетом различных метеорологических условий: слабых скоростей ветра, длительных периодов инверсий температуры воздуха, застоев воздуха и так далее. Обобщение материалов наблюдений выполняется отдельно по каждой точке измерений, по различным зонам в городе, по городу в целом и по промышленному району.

Для анализа влияния метеорологических условий на загрязнение воздуха используются результаты наблюдений за уровнем загрязнения воздуха на постах в городе и данные метеорологических наблюдений из ближайшей метеостанции. Результаты обобщения представляются в виде таблиц и графиков.

Если в городе проводились наблюдения за уровнем загрязнения воздуха на различной высоте от земли, то они также используются для анализа. Эти данные позволяют сделать заключение о закономерностях изменения концентрации с высотой. Наблюдения за содержанием вредных примесей с помощью вертолетов дают возможность получить вертикальные разрезы концентраций вредных примесей над городом и охарактеризовать поле концентрации примесей на разных высотах. Пространственное распределение содержания вредных примесей в атмосфере представляют с помощью изолиний. Это позволяет выявить структуру «дымовой шапки» над городом и ее протяженность в зависимости от преобладающего направления ветра.

Результаты наблюдений на телевизионной башне в городе представляют в виде графиков вертикального распределения концентраций примесей. Исследуется зависимость значений концентрации от метеорологических параметров, таких как направление и скорость ветра, а также температура воздуха на разных высотах.

При изучении уровня загрязнения атмосферы выхлопными газами устанавливается зависимость содержания примесей в атмосфере от интенсивности движения автотранспорта, ширины улиц и магистралей, времени суток и метеоусловий, а также от вида и плотности застройки, высоты зданий, степени озеленения.

При изучении распространения примесей от одиночного источника можно использовать данные распределения концентраций, полученные в результате расчетов максимально возможной концентрации (с ) на ЭВМ м по параметрам выбросов [5]. На основании результатов наблюдения проверяется надежность выполненных расчетов.

Если в городе проведена микрометеорологическая съемка, ее результаты используются для описания поля метеорологических элементов в городе. Например, в зависимости от времени суток и времени года можно построить карты изолиний температуры воздуха и определить местоположение и время максимального развития «острова тепла» в городе, его смещение в зависимости от преобладающего направления ветра.

На основании характеристик загрязнения (см. раздел 9) атмосферы по разным районам проводится анализ влияния загрязнения атмосферы на состояние здоровья населения, проживающего в данной местности, в соответствии с рекомендациями Минздрава СССР. На основании результатов анализа данных наблюдений составляется обобщающий отчет с рекомендациями по улучшению экологической ситуации и по оптимизации сети наблюдений.

4. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

4.1. РЕЖИМ ОТБОРА ПРОБ

Определение концентраций многих вредных примесей в атмосфере производится лабораторными методами. Отбор проб осуществляется путем аспирации определенного объема атмосферного воздуха через поглотительный прибор, заполненный жидким или твердым сорбентом для улавливания вещества, или через аэрозольный фильтр, задерживающий содержащиеся в воздухе частицы. Определяемая примесь из большого объема воздуха концентрируется в небольшом объеме сорбента или на фильтре. Параметры отбора проб, такие как расход воздуха и продолжительность его аспирации через поглотительный прибор, тип поглотительного прибора или фильтра, устанавливаются в зависимости от определяемого вещества.

При наблюдениях за уровнем загрязнения атмосферы используются следующие режимы отбора проб: разовый, продолжающийся 20 — 30 мин.; дискретный, при котором в один поглотительный прибор или на фильтр через равные промежутки времени в течение суток отбирают несколько (от 3 до 8) разовых проб, и суточный, при котором отбор в один поглотительный прибор или на фильтр производится непрерывно в течение суток.

Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется на стационарных или передвижных постах, укомплектованных оборудованием для проведения отбора проб воздуха и автоматическими газоанализаторами для непрерывного определения концентраций вредных примесей. Одновременно с проведением отбора проб непрерывно измеряются скорость и направление ветра, температура воздуха, атмосферное давление, фиксируется состояние погоды и подстилающей поверхности почвы.

4.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ И НАБЛЮДЕНИЙ ЗА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

4.2.1. Средства измерения

Используемые на стационарных постах средства измерения размещаются в комплектных лабораториях «Пост-1» и «Пост-2», на маршрутных и подфакельных постах — в автолаборатории «Атмосфера-II». Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы или воздухоотборники.

Электроаспираторы модели 822 и ЭА-1 предназначены для отбора разовых (20 — 30 мин.) проб воздуха в поглотительные приборы с целью дальнейшего определения концентраций газообразных примесей и сажи. Используются в стационарных лабораториях «Пост-1» и «Пост-2». Электроаспиратор ЭА-1А также предназначен для отбора разовых проб, имеет автономное питание и используется в автолаборатории «Атмосфера-II». Электроаспиратор ЭА-2 предназначен для отбора разовых проб воздуха на фильтры с целью дальнейшего определения концентраций аэрозольных примесей. Используется в лабораториях «Пост-2». Характеристики фильтров приведены в Приложении 4.1.

Электроаспиратор ЭА-2С предназначен для отбора суточных проб на один фильтр в циклическом или непрерывном режиме. Используется в лаборатории «Пост-2». С 1988 г. серийно выпускается электроаспиратор ЭА-2СМ взамен снятых с производства электроаспираторов ЭА-2 и ЭА-2С. Он предназначен для отбора разовых или суточных проб на один фильтр в циклическом или непрерывном режиме. Используется в «Пост-2».

Электроаспиратор ЭА-3 предназначен для отбора разовых или суточных проб большого объема на один фильтр и адсорбер с твердым сорбентом для определения малых концентраций примесей, находящихся в газообразном и аэрозольном состоянии. Используется на станциях фонового мониторинга и в населенных пунктах, где устанавливается автономно на охраняемой территории.

Воздухоотборник «Компонент» предназначен для циклического отбора разовых проб воздуха в поглотительные приборы с целью дальнейшего определения концентрации газообразных примесей. Предусмотрен автоматический отбор 32 проб, распределенных по четырем каналам. Используется в стационарных лабораториях «Пост-2».

Неполные технические данные электроаспираторов, используемых на сети ОГСНКА, приведены в табл. 4.1 <1>, технические средства и характеристики комплектных лабораторий — в табл. 4.2.

<1> Подробное описание электроаспираторов имеется в техническом описании, прилагаемом к каждому прибору.

Примечание. В скобках приведены внутренние размеры салона автофургона.

Электроаспиратор ЭА-1 (черт. 4.1 — не приводится) состоит из побудителя расхода (ротационного насоса), четырех ротаметров, регулирующих вентилей и реле времени, штатива, на котором укреплены коллектор, поглотительные приборы и патроны-переходники, предотвращающие попадание поглотительных растворов в ротаметры.

Электроаспиратор ЭА-1А (черт. 4.2 — не приводится) состоит из побудителя расхода, четырех ротаметров, батареи аккумуляторов и штатива.

Электроаспиратор ЭА-2 (черт. 4.3 — не приводится) состоит из фильтродержателя, блока аспирации с пультом управления и расходомером и побудителя расхода (пылесоса). Расходомер состоит из счетчика газа РГ-40-1, измерительной диафрагмы, дросселя и нагревателя с терморегулятором, который включается при отрицательной температуре отбираемого воздуха и автоматически поддерживает его постоянную температуру (20 +/- 1) °С.

Электронагреватель снабжен блокировкой, исключающей возможность его включения при неработающем побудителе расхода. ЭА-2 имеет реле времени, обеспечивающее автоматическое выключение электроаспиратора по истечении заданного интервала времени.

Электроаспиратор ЭА-2С (черт. 4.4 — не приводится) состоит из фильтродержателя, блока аспирации с расходомером и побудителя расхода (вихревого вентилятора). Блок аспирации включает в себя счетчик газа РГ-40-1, измерительную диафрагму, дифманометр и дроссель для регулировки и определения расхода воздуха, воздуховод с электронагревателем и терморегулятором для поддержания постоянной температуры отбираемого воздуха при отрицательных температурах наружного воздуха (электронагреватель снабжен блокировкой, исключающей возможность его включения при неработающем побудителе расхода), два реле времени для установки длительности рабочего периода и паузы при циклическом режиме работы электроаспиратора в пределах от 4 мин. до 3 ч. Выключение электроаспиратора осуществляется вручную кнопкой «Стоп» или автоматически (в автоматическом режиме).

ЭА-2С-М — универсальный электроаспиратор, сочетающий возможности ЭА-2 и ЭА-2С; по конструкции подобен электроаспиратору ЭА-2.

Электроаспиратор ЭА-3 (черт. 4.5 — не приводится) состоит из тех же основных частей, что и электроаспиратор ЭА-2С. Отличие заключается в том, что все они размещены в специальном термоизолированном металлическом шкафу, а фильтродержатель находится над шкафом и имеет защиту от попадания на фильтр осадков. Электроаспиратор снабжен двумя сменными фильтродержателями. Первый предназначен для отбора проб пыли из атмосферного воздуха на фильтр из ткани ФП с площадью рабочей поверхности 160 кв. см; второй — для отбора проб воздуха на фильтр АФА-20 и твердые сорбенты.

Воздухоотборник «Компонент» состоит из вакуумного насоса и корпуса, в котором находятся реле времени, вакуумметр, системы электромеханических реле и клапанов. Постоянство расхода воздуха обеспечивается термостатированными критическими соплами, также расположенными внутри корпуса. На верхней части корпуса расположены воздуховоды, поглотительные приборы и защитные фильтры.

4.2.2. Комплектная лаборатория «Пост-1»

В лаборатории «Пост-1» размещается основное и вспомогательное оборудование для проведения наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы и измерения метеорологических элементов. Приборы и оборудование лаборатории работают при температуре 10 — 35 °С, относительной влажности до 80% (при 20 °С) и атмосферном давлении 90 — 104 кПа (680 — 785 мм рт. ст.).

Оборудование «Пост-1» включает: автоматические газоанализаторы ГМК-3 и ГКП-1, системы для проведения отбора проб и метеорологических наблюдений, мачту для установки датчика ветра, систему электроснабжения и освещения.

Схема размещения приборов и оборудования в «Пост-1» показана на черт. 4.6 (не приводится). Стены павильона выполнены из термоизолирующего материала и облицованы с внутренней стороны пластиком 1, а с наружной — декоративными дюралюминиевыми ячейками специального профиля 2, пол покрыт линолеумом. Мачта с датчиком ветра устанавливается на плоской крыше павильона.

В специальной камере 35 размещаются датчики 33 температуры и влажности воздуха метеостанции М-49. От внутренней части павильона камера термоизолирована. При открытой дверце 34 камеры датчик выдвигается на 1,5 м от стенки павильона для производства измерений в естественных условиях.

В двух противоположных углах павильона имеются четыре люка 11 с крышками, в которые вставляется блок 39 отбора проб на пыль и сажу. Высота люков от поверхности земли составляет 1,5 м. Через крышу павильона пропущен трубопровод 15 с защитным колпачком 14, возвышающийся над крышей на 50 см и соединенный внутри павильона с распределительной гребенкой 27 для отбора проб воздуха на газовые примеси.

Лабораторное оборудование включает: лабораторный Г-образный стол 7 с тумбочками, на котором крепятся полки 9 для установки приборов; вращающийся лабораторный стул (с регулируемой высотой); два ящика 5 для хранения и транспортировки стеклянных поглотителей, наполненные поглотительным раствором; два штатива для установки поглотителей, настольного вентилятора и сигнальных часов (на чертеже не показаны). Для вентиляции павильона служит люк 3.

Система отбора проб воздуха на газовые примеси и сажу состоит из трубопровода 15 с нагревателем 30 и терморегулятором 29, распределительной гребенки 27 для подключения поглотителей и двух электроаспираторов 28 модели 822 на амортизаторах 26. Все элементы воздуховода и распределительной гребенки выполнены из фторопласта. При отрицательной температуре наружного воздуха терморегулятор поддерживает положительную температуру воздушного потока, поступающего в поглотители.

Система отбора проб воздуха на пыль состоит из блока отбора проб 38 с гибким шлангом 46, оканчивающимся шлифом 37, камеры подогрева 20, имеющей нагреватель с терморегулятором 31 и шлиф 19, ротаметра РС-7 17 с регулятором расхода 32, который соединен гибким шлангом 21 с пылесосом 22. В блок отбора проб вмонтирована труба, один ее конец 39, на который надевается фильтродержатель с фильтром, выставляется наружу, а другой располагается внутри павильона и заканчивается гибким шлангом 46. Гибкий шланг посредством шлифа 37 вставляется непосредственно в шлиф, соединенный с камерой подогрева 19, либо в шлиф 10 трубопровода 4, идущего от противоположного угла павильона, который в свою очередь с помощью гибкого шланга 18 и шлифа соединяется с камерой подогрева. Таким образом обеспечивается возможность отбора проб воздуха на пыль в любом из четырех люков. В этот же блок вмонтирована трубка 40 для забора проб воздуха на сажу. Ее наружный конец оканчивается специальным патроном для фильтра, а на внутренний конец надевается резиновая трубка, соединенная с электроаспиратором.

При отрицательной наружной температуре воздух, поступающий в ротаметр, подогревается до 20 °С с помощью терморегулятора.

Расход воздуха в ротаметре РС-7 (куб. дм/мин.) определяют по высоте подъема (см) верхнего среза поплавка с помощью градуировочного графика 16. В верхней части ротаметра имеется регулятор расхода 32 со специальной муфтой, поворотом которой частично или полностью перекрывается разгрузочное отверстие в воздуховоде, благодаря чему можно регулировать расход воздуха в пылевом канале. Побудителем расхода воздуха служит пылесос, включенный в розетку над столом; розетка соединена с электрической сетью через выключатель пылесоса. Пылесос резиновым шлангом 21 соединяется (на чертеже не показано) с регулятором расхода 32.

Система автоматических измерений состоит из газоанализатора диоксида серы ГКП-1 12 и газоанализатора оксида углерода ГМК-3 13, 25, закрепленных на столе и полках. Газоанализаторы присоединяются к распределительной гребенке при помощи фторопластовых трубок. Электрическое питание газоанализаторов осуществляется подключением к розеткам 24, расположенным на боковой стенке павильона над столом. При отсутствии этих газоанализаторов можно вместо них установить газоанализатор серии 600-03.

Система измерения метеорологических элементов состоит из метеорологической станции М-49, пульта управления 8, который располагается на полке и включается в розетку на боковой стенке павильона; датчика скорости и направления ветра станции, установленного на мачте, укрепленной на крыше павильона. При установке датчик ветра ориентируется с помощью компаса. Соединительный кабель от датчика скорости и направления ветра пропущен внутрь мачты через отверстие в верхней ее части и проходит через крышу в павильоне к пульту управления станции.

Датчики температуры и влажности воздуха смонтированы на каретке 42 устройства для перемещения 43, ролики которой катятся по передвижной штанге 45. Кабель 44 от датчиков проходит внутри выдвижной штанги. Каретка вместе с датчиками выдвигается в рабочее положение наблюдателем за рукоятку 41 на подвижной штанге. В исходное положение датчик возвращается наблюдателем за ту же рукоятку, дверца камеры для сбрасывания защелки резко захлопывается с помощью гибкого стального тросика 36. Для определения атмосферного давления в выдвижном ящике стола установлен барометр-анероид 23, который выдвигается на время измерений. Для измерения влажности и температуры воздуха в случае выхода из строя датчиков в комплекте лаборатории предусмотрен аспирационный психрометр, который крепится горизонтально на специальном держателе на уровне датчика влажности.

Система отопления и освещения состоит из двух электрических нагревателей 6 с терморегулятором, обеспечивающих в холодное время года температуру в павильоне (20 +/- 5) °С, и двух люминесцентных светильников.

4.2.3. Комплектная лаборатория «Пост-2»

Лаборатория «Пост-2» предназначена для тех же целей, что и «Пост-1», и отличается от «Пост-1» главным образом наличием дополнительного оборудования: автоматического воздухоотборника «Компонент» и электроаспиратора ЭА-2С. Для измерения метеорологических элементов в лаборатории используется автоматический метеокомплекс. Схема размещения приборов и оборудования представлена на черт. 4.7 (не приводится). В центре крыши павильона закреплена мачта, состоящая из неподвижной и подвижной частей. На подвижной части мачты, шарнирно соединенной с неподвижной, устанавливается датчик направления и скорости ветра. На кронштейнах неподвижной части устанавливаются датчики температуры и влажности. Температура воздуха в павильоне поддерживается автоматически на уровне (20 +/- 5) °С.

Система отбора разовых проб воздуха на пыль и сажу. Отбор проб воздуха на пыль и сажу для определения разовых концентраций производится через два блока (А1 и А2) (черт. 4.7 и 4.8 — не приводятся), каждый из которых имеет фильтродержатель для установки фильтра при определении пыли из ткани ФП и патрон для установки мембранных фильтров при определении содержания сажи. Блоки отбора проб в зависимости от направления ветра вставляются в ближайший из четырех люков, расположенных попарно на высоте 1,5 м в двух противоположных углах павильона.

Фильтродержатели соединены с электроаспиратором ЭА-2 А3 трубопроводом, укрепленным на стенках павильона через воздухораспределительную коробку А4, позволяющую включать первый А1 или второй А2 каналы с помощью конусного разъема.

Для отбора проб на сажу имеются две воздушные магистрали, проложенные вдоль стенок павильона под потолком и состоящие из двух резиновых трубок и воздухораспределительной коробки А5, которая служит для подключения любой магистрали к электроаспиратору ЭА-1 с помощью конусного разъема и фторопластовой трубки, проходящей через термостат А6.

Система отбора разовых проб на газовые примеси. Отбор проб воздуха на газовые примеси осуществляется через воздухозаборник А7, в который выведена фторопластовая трубка, проходящая через термостат А8 и подводящая воздух в блок поглотительных приборов А17 и аспирационное устройство электроаспиратора А11. Поглотительные приборы барботажного типа присоединяются непосредственно к патрубкам распределительной гребенки, сорбционные трубки — через вспомогательные S-образные трубки из стекла. Все соединения выполняются при помощи муфт из отрезков резинового шланга встык. Прохождение анализируемого воздуха через резиновые шланги до поглотительного прибора недопустимо!

Система автоматического отбора проб на газовые примеси. Отбор проб воздуха осуществляется через воздухозаборник, в который выведена фторопластовая трубка, проходящая через термостат А10 и подводящая воздух к воздухораспределительному устройству автоматического воздухоотборника «Компонент» А14.

Для автоматического анализа воздух, отобранный через фторопластовую трубку, проходящую через термостат А9, подводится через тройник к газоанализаторам ГМК-3 оксида углерода А12 и ГКП-1 диоксида серы А13. Термостат и тройник закреплены на стенке павильона. При отсутствии газоанализатора ГМК-3 можно установить один из газоанализаторов серии 600-03 (см. Приложение 4.2).

Система отбора среднесуточных проб пыли. Отбор среднесуточных проб пыли осуществляется через воздухозаборник А15, заканчивающийся внутри павильона вертикальной трубой и фланцем с накидной гайкой для соединения трубы с фильтродержателем на уровне 1,5 м над полом. Фильтродержатель соединяется с электроаспиратором ЭА-2С 16 с помощью гибкого шланга. Отработанный воздух от всех воздухоотборных устройств направляется в выходной трубопровод и выводится наружу под полом павильона.

Система измерения метеорологических элементов. Измерение метеорологических элементов производится автоматическим метеокомплексом, состоящим из анеморумбографа М-63МР, гигрометра сорбционного ГС-210, термопреобразователя сопротивления Т М6114, блока согласования и регистратора КСП-4. Показывающий прибор ГС-210 смонтирован в блоке согласования.

Визуальные отсчеты средней за 10 мин. скорости ветра, мгновенной и максимальной скорости и направления ветра осуществляются с пульта анеморумбографа М-63МР, а относительной влажности воздуха — с показывающего прибора гигрометра ГС-210.

Регистрация текущих значений мгновенной скорости (3-я и 6-я точки) и направления (1-я и 4-я точки) ветра, а также температуры (2-я точка) и относительной влажности воздуха (5-я точка) осуществляется шеститочечным регистратором КСП-4.

Первичная подготовка лабораторий «Пост-1» и «Пост-2» к работе осуществляется после установки на пункте наблюдений и распаковки оборудования в соответствии с «Руководством по эксплуатации», техническими описаниями комплектующих приборов и устройств и Правилами РД 52.04.32-84. Для этого необходимо выполнить следующие операции:

1. установить оборудование на свои места;

2. подготовить устройства жизнеобеспечения (электропитания, кондиционирования воздуха, отопления и вентиляции);

3. подготовить и проверить исправность воздушных магистралей;

4. подготовить пробоотборные устройства (электроаспираторы модели 822, ЭА-1, ЭА-2, ЭА-2С, «Компонент») и газоанализаторы (порядок первичной подготовки газоанализаторов к работе изложен в Приложении 4.2);

5. подготовить устройства измерения метеорологических элементов.

4.2.4. Лаборатория передвижная «Атмосфера-II»

Лаборатория «Атмосфера-II» предназначена для определения уровня загрязнения атмосферного воздуха и измерения метеорологических элементов при проведении маршрутных и подфакельных наблюдений.

Приборы и оборудование лаборатории могут эксплуатироваться при температуре воздуха внутри салона автофургона 10 — 35 °С, относительной влажности до 80% (при 20 °С), атмосферном давлении 90 — 104 кПа (680 — 785 мм рт. ст.). Скорость передвижения лаборатории по дорогам с усовершенствованным покрытием не превышает 45 км/ч.

Оборудование лаборатории «Атмосфера-II» (черт. 4.9 — не приводится) смонтировано в кузове автофургона типа УАЗ-452А. Салон автофургона разделен стенкой на два отсека: приборный и вспомогательный. В приборном отсеке размещены приборы и оборудование для отбора проб воздуха на газовые примеси, сажу и пыль, газоанализаторы, измерительный пульт анеморумбометра М-49 (или М-47) и пульт управления.

Во вспомогательном отсеке размещены датчики температуры и влажности воздуха, распределительный щит, кабель на катушке, аккумуляторные батареи, держатель патронов и другое оборудование.

На крыше автофургона укреплена съемная платформа, на которой размещены ящик с датчиком скорости и направления ветра, мачта для установки в рабочее положение датчиков и выносная штанга для крепления датчиков температуры, влажности и анеморумбометра.

Приборы и оборудование для отбора проб воздуха размещены на стенде по левому борту автомашины и во вспомогательном отсеке.

Соединительные трубопроводы для отбора проб воздуха на пыль и сажу через стенки и вспомогательный отсек выводятся из автомашины через открытую во время отбора проб заднюю дверь автофургона.

Отбор проб воздуха на газовые примеси производится на высоте 2,6 м от уровня земли по вертикальному каналу через фторопластовый воздуховод и распределитель и горизонтальному каналу, который смонтирован параллельно газопроводу для отбора пыли и сажи. В этом случае отбор проб производится через держатель, укрепленный на выносной штанге.

Оба канала отбора проб газовых примесей имеют общий нагреватель, включаемый при температурах наружного воздуха ниже минус 5 °С. Терморегулятор обеспечивает автоматическое поддержание температуры пробы не ниже 5 °С.

В лаборатории «Атмосфера-II» используются полуавтоматические переносные приборы-индикаторы, предназначенные для полуколичественного определения содержания диоксида серы и сероводорода («Атмосфера-I») и хлора и озона («Атмосфера-II») в атмосферном воздухе <1>. В автолаборатории, укомплектованной анеморумбометром М-49, датчики температуры и влажности вместе с держателем монтируются на специальной выдвижной штанге, укрепленной на платформе. Штанга с датчиками может устанавливаться перпендикулярно или параллельно продольной оси автомашины, а держатель может вращаться вокруг вертикальной оси. Сигналы датчиков подаются на пульт управления станции, установленный внутри салона на переднем стенде.

<1> Данные наблюдений с помощью этих приборов используются для выделения зон повышенного загрязнения в случае аварий.

В некоторых автолабораториях, укомплектованных анеморумбометром М-47, измерение температуры и влажности производится с помощью аспирационного психрометра МВ-4М, подвешиваемого на выносной штанге.

Приборы и оборудование выносных пунктов (электроаспираторы, штативы с поглотительными приборами) во время работы устанавливаются на специальных выносных столиках. На время транспортировки столики укрепляют на платформе (в специальном ящике), а электроаспираторы в приборном отсеке салона (на правом стенде по ходу автомашины).

Электропитание приборов и оборудования лаборатории «Атмосфера-II» осуществляется от промышленной сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц, через входной распределительный щит, установленный во вспомогательном отсеке лаборатории. Подключение электрораспределительного щита к электросети производится при помощи <...> типа КР<...>.

4.2.5. Павильон для стационарных постов

В некоторых населенных пунктах сохранились изготовленные в конце шестидесятых годов стационарные посты, не оборудованные комплектными лабораториями (черт. 4.10 — не приводится). На боковых стенках внутри павильона имеется два яруса полок и стенные шкафчики для хранения необходимых материалов. К передней стенке крепится столик. В павильоне имеется электросчетчик, осветительная лампа и десять розеток для подключения питания к приборам. В зимнее время павильон отапливается нагревательными печами типа ПТЭ-7 (220 В, 1 кВт), работающими вместе с температурным датчиком типа ПТКБ.

Отбор проб воздуха на газовые примеси проводится с помощью воздухозаборника, выведенного наружу через потолок и крышу павильона (черт. 4.11 — не приводится). Приемной частью воздухозаборника служит фторопластовая и стеклянная трубка диаметром 6 — 8 мм, защищенная металлической трубкой и полиэтиленовым стаканом. На части трубки, находящейся в павильоне, монтируется нагревательный элемент, который включается при отрицательных температурах наружного воздуха. Обогревательная установка (черт. 4.12 — не приводится) состоит из 4 — 5 одинаковых резисторов типа ПЭ-25 общим сопротивлением около 2 кОм. При температуре минус 25 °С и ниже элемент включают в сеть посредством тумблера, а при температуре от минус 5 до минус 25 °С — через диод типа Д-226.

Отбор проб воздуха для определения концентрации аэрозолей (пыль, сажи) осуществляется с помощью автомобильного аспиратора или электроаспиратора М-114 через один из четырех люков в стенках павильона (расположенных на высоте 1,5 м от поверхности земли и на расстоянии 20 — 30 см от угла павильона) в зависимости от направления ветра.

4.3. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ В «ПОСТ-1», «ПОСТ-2», ПРИ МАРШРУТНЫХ И ПОДФАКЕЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЯХ

Основные требования техники безопасности изложены в следующих документах:

1. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (М.: Энергоатомиздат, 1986);

2. Основные правила безопасной работы в лабораториях промышленно-санитарной химии (М.: Медицина, 1968);

3. Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета (Л.: Гидрометеоиздат, 1983);

4. Правила по технике безопасности при работе с приборами для отбора проб со средствами измерений, изложенные в соответствующих технических описаниях.

К работе допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности работы с приборами, используемыми на постах. Перед началом работ в «Пост-1» и «Пост-2» должно быть проверено состояние проводов питания средств отбора проб и других измерительных средств и заземление этих средств. Не реже одного раза в месяц производится проверка отсутствия замыканий на корпус приборов, состояния изоляции проводов; квалификационная группа проверяющего не ниже III. При обнаружении неисправности прибора он должен быть немедленно выключен.

Автолаборатория до подключения ее к источнику питания (городской сети) должна быть заземлена. Заземление лаборатории производится только со стороны правого борта. При этом заземляющий штырь должен быть углублен в грунт на всю длину.

При проведении работ, связанных с регулированием, настройкой лаборатории и ее оборудования и при эксплуатации следует руководствоваться требованиями по технике безопасности, изложенными в прилагаемых заводом-изготовителем инструкциях на входящие в состав лаборатории изделия.

К работам, связанным с регулированием и настройкой лаборатории и ее систем, и к эксплуатации оборудования лаборатории допускаются лица, имеющие опыт работ с измерительными приборами и оборудованием для отбора проб воздуха и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Категорически запрещается проводить работы, связанные с регулированием и настройкой лаборатории, при ее передвижении по местности.

При проведении работ, связанных с настройкой системы электроснабжения, в приборном отсеке лаборатории или в непосредственной близости от него должно находиться не менее двух человек.

Лаборатория должна быть оборудована системой защитного отключения напряжения при возможных перегрузках и контуром заземления.

Лаборатория должна быть оборудована углекислотным огнетушителем, аптечкой и знаком аварийной остановки.

Питающие кабели и провода должны быть надежно закреплены. Крепление должно исключать возможность повреждения изоляции цепей питания.

Запрещается работать с незаземленным электроаспиратором; сопротивление контура заземления должно быть не более 4 Ом. Подсоединение прибора к контуру заземления необходимо производить медным многожильным проводом сечением не менее 1,5 кв. мм.

Запрещается при включенном электроаспираторе производить ремонт, снимать и устанавливать фильтры. Запрещается включать электроаспиратор без фильтра в фильтродержателе.

При отрицательных температурах воздуха включение нагревателя обязательно.

Нагреватель включается только после включения пылесоса.

4.4. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА

4.4.1. Условия отбора проб

До начала отбора необходимо убедиться в соблюдении ряда требований.

Для правильного определения концентрации пыли при отборе разовых проб воздуха должно выполняться условие изокинетичности, т.е. скорость пропускаемого через фильтр воздуха должна быть равна скорости набегающего потока; выравнивание скоростей осуществляется за счет применения конусных насадок, выбор которых зависит от скорости ветра. Фильтродержатель должен быть ориентирован навстречу ветровому потоку. При суточном отборе пробы пыли в условиях высокой запыленности масса пыли на фильтре может превысить его пылеемкость, равную 5 мг/кв. см (т.е. 200 мг на весь фильтр). В таком случае следует переходить к циклическому отбору проб.

На точность определения объема воздуха, прошедшего через поглотительные устройства, влияет нарушение герметичности воздуховодов и фильтродержателя. Проверка состояния системы производится не реже одного раза в месяц (см. п. 4.5). Наиболее вероятно натекание воздуха через фильтродержатель, подводящие резиновые шланги за счет старения резины и появления трещин, соединения резиновых шлангов со штуцерами и поглотительными устройствами.

При отборе проб воздуха для определения концентраций газовых примесей напряжение электропитания электроаспиратора должно составлять 220 В +/- 10%. Отбор проб можно производить при температуре наружного воздуха, находящейся в пределах, указанных в табл. 4.2.

Воздушные коммуникации один раз в месяц очищают от пыли и промывают (см. п. 4.5) теплой мыльной водой, чистой водой, затем спиртом. Воздуховод устанавливается только после просушивания. Промытая система перед отбором проб должна быть продута воздухом в течение примерно 20 мин. О проведенной работе делается запись в журнале профилактических работ, который должен храниться на посту.

Колпачок, предохраняющий воздухозаборную трубку от прямого попадания осадков и грязи, промывается один раз в три месяца.

Для защиты ротаметров электроаспираторов от брызг поглотительных и пропитывающих растворов к выходным штуцерам присоединяют патроны, заполненные промытым и высушенным силикагелем с диаметром зерен 0,5 — 4 мм (черт. 4.13 — не приводится) и ватными тампонами.

Проверка градуировки ротаметров электроаспираторов проводится ежемесячно.

Сразу после отсоединения поглотителей штуцера гребенки должны быть герметично закрыты заглушками. Наличие открытых штуцеров недопустимо.

Поглотительные приборы должны присоединяться к распределительной гребенке (или воздуховодам) встык с помощью коротких резиновых трубок. Все воздуховоды и распределительная гребенка до поглотительных приборов должны быть изготовлены только из фторопласта или стекла. Применение для этой цели хлорвинила, полиэтилена, других пластмасс и всех типов резины недопустимо.

При отборе проб воздуха в сорбционные трубки (СТ) они присоединяются к S-образной трубке с помощью резиновой муфты. Присоединение СТ непосредственно к распределительной гребенке недопустимо. Общая длина резиновых соединений, с которыми непосредственно соприкасается анализируемый воздух, не должна превышать 10 мм. Нельзя допускать загрязнения S-образной трубки пропитывающим раствором. Промывка трубки и присоединительных муфт должна производиться еженедельно в химической лаборатории.

Сорбционные трубки устанавливаются при отборе пробы строго вертикально слоем сорбента вниз, чтобы воздух проходил слой сорбента снизу вверх (черт. 4.14 — не приводится). Перед присоединением СТ к электроаспиратору слой сорбента уплотняется легким постукиванием нижнего конца СТ о кусочек чистой фильтровальной бумаги, лежащей на твердой поверхности.

При отборе проб воздуха для определения содержания диоксида серы, сероводорода и сероуглерода СТ должны быть защищены от света.

При отборе пробы воздуха для определения концентрации фторида водорода в качестве материала для воздуховода нельзя применять не только резину, но и стекло. Допускается только фторопласт. Поэтому отбор проб для определения HF не может осуществляться с помощью воздухоотборника «Компонент», имеющего стеклянные распределительные гребенки. Можно присоединять СТ снаружи поста к патрубку для отбора проб на сажу. Внутреннюю поверхность воздуховодов при отборе проб HF внутри поста следует очищать от пыли 1 раз в неделю.

При проведении работ в автолаборатории «Атмосфера-II» необходимо соблюдать следующие условия. Автомашина устанавливается таким образом, чтобы ее левый борт или задняя часть были наветренными. На магистралях города лаборатория устанавливается параллельно оси движения транспорта у тротуара или на обочине дороги. Расстояние от лаборатории до места подключения к электросети не должно превышать 100 м.

Определению концентрации диоксида серы с помощью газоиндикатора «Атмосфера-I» мешают некоторые органические вещества и сероводород, определению концентрации сероводорода мешают те же органические вещества и диоксид серы, определению концентрации озона — диоксид серы и сероводород. Для устранения мешающего влияния неорганических газов следует использовать селективные фильтры.

4.4.2. Условия хранения проб

Сразу после отбора проб поглотительные приборы (СТ) закрывают заглушками; особенно тщательно закрываются СТ с пробами на оксиды азота и аммиак. Пробы на диоксид серы, сероуглерод и сероводород должны предохраняться от попадания света как при отборе проб, так и при хранении. При температуре воздуха выше 25 °С пробы на сероуглерод и диоксид серы следует сразу после отбора поместить в холодильник, а при его отсутствии — в широкогорлый термос, в котором находится лед.

Для этой цели могут использоваться термосы объемом 0,25 — 1 л. Количество льда, необходимое для сохранения низкой температуры в течение дня, зависит от наружной температуры, но обычно не превышает 20 — 30% емкости термоса. Лед вносят в термос в виде небольших кусочков, помещенных в два полиэтиленовых мешка, герметично запаянных или закрытых с помощью резинового кольца. Во избежание поломки стеклянной колбы на ее дно помещают кусочек поролона, а стенки защищают цилиндром из толстой бумаги.

СТ, закрытые заглушками или колпачками из полиэтиленовой пленки, вкладывают в термос в полиэтиленовом мешке слоем сорбента вниз. Мешок должен быт герметично закрыт во избежание конденсации в нем влаги из воздуха. При использовании небольших термосов, в которых СТ не помещаются целиком, сверху на него надевают теплозащитный колпак, изготовленный из двух слоев материи с прокладкой из ваты или поролона.

4.4.3. Отбор разовых проб воздуха и метеорологические наблюдения на стационарных постах

Отбор проб воздуха и метеорологические наблюдения на стационарных постах выполняются в определенной последовательности.

1. За 10 мин. до срока наблюдений войти в помещение лаборатории («Пост-1», «Пост-2»), включить освещение и убедиться в исправности энергоснабжения. Система исправна, если горят сигнальные лампочки на щите электропитания и температура воздуха поддерживается в диапазоне 10 — 35 °С.

При отрицательной температуре наружного воздуха включить терморегуляторы газового канала, которые автоматически поддерживают постоянную температуру. При отсутствии автоматического устройства в один из каналов газовой схемы между ротаметром и защитным патроном 6 вставляют тройник 5 с термометром 3 (черт. 4.15 — не приводится) и включают обогрев подводящей трубки (см. черт. 4.12). Если температура окружающей среды выше 10 °С, необходимо включить термостатирующее устройство «Нагрев» тумблером, находящимся на пульте управления.

2. Проверить исправность газоанализатора ГМК-3, анеморумбографа и флюгера. При перекосе ленты, ее разрывах, разрывах перфорации или прекращении записи выключить лентопротяжный механизм, устранить неисправность, сделать на ленте отметку «брак» в начале и конце бракованного участка ленты. Затем снова включить лентопротяжный механизм, отметить на ленте дату и время включения записи.

При измерении концентрации оксида углерода верхний кран газоанализатора должен быть установлен в положение «Проба», а указатель диапазона — таким образом, чтобы обеспечивалась наибольшая точность измерений. Обычно включают диапазон 0 — 40 мг/куб. м.

3. Открыть люк и выдвинуть штангу за рукоятку для измерения температуры наружного воздуха и влажности. Перед выдвижением штанги необходимо освободить защелку («Пост-1»).

За 10 мин. до начала срока наблюдений включить устройство измерения скорости ветра и через 10 мин. определить скорость и направление ветра с целью установления наветренной стороны павильона, из люка которой следует отбирать пробы на пыль и сажу, и для выбора конусной насадки при отборе проб пыли. Проверить работу узла измерения ветра включением переключателя «Скорость», а затем — «Направление»; подвижность стрелки указывает на рабочее состояние датчика, неподвижность наблюдается при штиле или при неисправности датчика. При отсутствии автоматической системы измерения скорости и направления ветра определить направление ветра по флюгеру или вымпелу, скорость ветра — по ручному анемометру, который предварительно укрепляется на выносной штанге высотой 1,5 м.

4. Выбрать конусную насадку к фильтродержателю для отбора проб пыли. В табл. 4.3 указываются значения диаметра насадок, используемых для различных скоростей ветра. Установить фильтр для определения концентрации пыли в фильтродержатель. Для этого протереть фильтродержатель и конусную насадку тряпочкой, желательно батистовой. На сетку фильтродержателя с помощью пинцета с пластмассовым наконечником поместить фильтр, прижать его кольцом и накидной гайкой. На фильтродержатель с фильтром надеть разборную конусную насадку. Затем вставить фильтродержатель в люк для отбора пробы пыли с наветренной стороны и записать показания счетчика электроаспиратора ЭА-2 («Пост-2») или расход по ротаметру («Пост-1»).

В случае определения концентрации сажи вложить фильтр в патрон для отбора проб в блоке и вставить этот блок в люк с наветренной стороны павильона, присоединить к электроаспиратору и установить расход воздуха 1 куб. дм/мин.

5. Подсоединить поглотительные приборы для определения концентраций газовых примесей при помощи резиновых шлангов к электроаспиратору модели 822 («Пост-1») или к электроаспиратору ЭА-1 и воздухоотборнику «Компонент» («Пост-2»). Используют поглотительные приборы барботажного типа или сорбционные трубки, подготовленные для отбора проб в химической лаборатории. Входные трубки поглотительных приборов подсоединяют при помощи коротких отрезков резинового шланга встык к распределительной гребенке из стекла или фторопласта.

При использовании воздухоотборника «Компонент» необходимо установить столько поглотительных приборов, сколько требуется по программе измерений, начиная с первой пробы. Остальные отверстия распределительной гребенки заглушить с помощью трубок или пробок, чтобы исключить поступление воздуха из помещения. Поглотительные приборы устанавливают в отведенные для них места стойки, соединяют их в систему резиновыми муфтами, следя за тем, чтобы к распределительной гребенке был подключен входной патрубок.

6. Включить электроаспиратор ЭА-2 («Пост-2») для отбора пробы пыли, отрегулировать расход воздуха и включить часовой механизм. Установить реле времени на 20 мин.

7. Включить электроаспиратор ЭА-1 для отбора проб на газовые примеси и произвести предварительную установку необходимого расхода воздуха в каждом канале с помощью вентилей. Для этого повернуть регулирующий клапан электроаспиратора ЭА-1 в крайнее левое положение. В этом положении клапан открыт и может пропускать воздух, не допуская излишнего разрежения и уменьшая тем самым нагрузки электродвигателя. При больших сопротивлениях воздуховодных трактов клапан необходимо перекрывать, обеспечивая необходимую скорость прохождения воздуха. Значения расхода при определении концентрации каждой примеси приведены в разделе 5; поправка для ротаметров учитывается в соответствии с градуировочными кривыми, приведенными в паспорте электроаспиратора. Для удобства в павильоне должна быть таблица значений расхода воздуха для определения концентрации каждой примеси с учетом поправок. По окончании настройки нажатием кнопки отключить электроаспиратор. Установить поглотительные приборы (СТ) и включить аспиратор. Провести дополнительную регулировку расхода по каналам. В ходе отбора необходимо следить за тем, чтобы скорость аспирации поддерживалась на заданном уровне с максимально возможной точностью. При последующих отборах достаточна регулировка ротаметров вентилями.

В случае изменений показаний ротаметров в процессе отбора произвести дополнительную регулировку при помощи вентилей, соединенных с соответствующими ротаметрами. Если установить необходимую скорость не удается, то записывают ее действительное значение в таблицу ТЗА-0 (см. п. 8.2).

Регулировку расхода следует производить очень быстро, так как ошибка на 1 мин. при отсчете времени отбора дает погрешность определения концентрации, равную 5%.

8. Для проведения метеорологических наблюдений поставить переключатель на пульте метеокомплекса в положение «Работа» и включить «Питание». В «Пост-1» измерение скорости ветра производят в положении переключателя «Скорость»; в течение 1 мин. следят за стрелками и производят отсчет мгновенной скорости по черной стрелке, максимальной — по красной, записывают среднее значение в ТЗА-0 (см. раздел 8) (с точностью до 1 м/с); переводят переключатель в положение «Направление», в течение 1 мин. следят за стрелкой. Отсчет направления ветра производится по верхней шкале указателя, если светится красная лампа, и по нижней — если зеленая. Если во время измерения переключится индикатор, следует выждать 2 мин., после чего произвести новый отсчет. Записывают среднее значение (с точностью до 1°). Для получения среднего значения направления ветра производят три отсчета: в первую, пятую и десятую минуты наблюдений.

Для измерения температуры воздуха переключатель переводят в положение «Контроль температуры», устанавливают стрелку на красную риску шкалы, затем в положение, соответствующее диапазону измеряемых температур, и записывают в ТЗА-0 среднее показание с точностью до 0,5 °С. Измерение температуры производят три раза в течение 10 мин., полученные значения осредняют и вводят поправку на температуру их технического формуляра.

В «Пост-1» для измерения давления выдвигается ящик с барометром-анероидом, прибор подключается к сети и на 5 — 10 с включается вибратор с помощью кнопки, расположенной справа. При полном совпадении указателя стрелки с его отражением отсчитывается давление с точностью до 1 мм рт. ст. и записывается в ТЗА-0. Отсчитывают температуру по термометру при барометре и вводят шкаловую, температурную и добавочную поправки.

В «Пост-2» отсчет атмосферного давления производится по шкале барометра-анероида М-67. Для этого необходимо поднять крышку барометра, находящегося в столе слева от входа, определить давление с точностью до 1 мм рт. ст. и записать в ТЗА-0.

При измерении метеорологических параметров дверь павильона должна быть закрыта, подходить в период измерений к датчикам температуры воздуха запрещено.

При отсутствии в составе поста метеокомплекса на штативе на расстоянии 3 — 4 м от поста с наветренной стороны укрепляются психрометр и ручной анемометр. Анемометр крепится так, чтобы его приемная часть располагалась на высоте 2 м от земли. Не следует трогать руками чашки на крестовине и верхний винт. Анемометр включают по секундомеру на 10 мин., начальные и конечные показания записываются в ТЗА-0. Затем вычисляется разность отсчетов, делится на 600, и по графику или таблице, приложенной к прибору, определяется скорость ветра с точностью до 1 м/с. Направление ветра определяется в течение 1 — 2 мин. по 8 румбам, и результат записывается в градусах в соответствии с табл. 4.4. При отсутствии ветра в графе «Направление» записывается «Штиль», в графе «скорость» — «0».

При измерении температуры воздуха с помощью аспирационного психрометра его подвешивают на треноге так, чтобы резервуары располагались на высоте 1,5 м от земли, вдали от стен зданий, заборов, деревьев и других препятствий горизонтально резервуаром навстречу ветру; если невозможно определить направление ветра, то резервуары термометров должны быть обращены в сторону, противоположную солнцу. Из помещения психрометр выносят летом за 5 мин. до наблюдения, зимой — за 10 — 15 мин.

Состояние погоды оценивается визуально по характерным признакам, указанным в табл. 4.5, и в зашифрованном виде записывается в ТЗА-0. Состояние подстилающей поверхности (влажная, сухая) также записывается в ТЗА-0.

9. Автоматический анализ на оксид углерода осуществляется с помощью газоанализатора ГМК-3. В процессе эксплуатации газоанализатора ГМК-3 необходимо следить за постоянством расхода газовой смеси по ротаметру, контролировать исправность измерительного прибора, проверять один раз в сутки нулевые показания и один раз в неделю чувствительность газоанализатора по аттестованной смеси. Смена поглотителя (гопкалита) производится один раз в неделю.

При измерении концентрации оксида углерода верхний кран установить в положение «Проба»; указатель диапазона установить таким образом, чтобы обеспечить наибольшую точность измерений. Обычно, если заранее неизвестна примерная концентрация оксида углерода в пробе, сначала включается наибольший диапазон (0 — 400 мг/куб. м).

При температуре окружающего воздуха ниже 10 °С на пульте управления включить тумблеры «Прибор» и «Нагрев». При температуре окружающей среды выше 10 °С необходимо выключить термостатирующее устройство «Нагрев» тумблером, находящимся на пульте управления. При температуре окружающей среды выше 20 °С на преобразователь надевается металлическая крышка.

Первичная подготовка к работе газоанализатора ГМК-3 описана в Приложении 4.2.

10. По окончании отбора проб (после автоматического отключения электроаспираторов ЭА-2 и ЭА-1) извлечь из люка блок отбора проб, снять фильтродержатель, вынуть из него патрон с фильтром на пыль, извлечь из патронов фильтры на пыль и на сажу и сложить их в соответствующие пакеты, на которых отметить соответственно конечное показание счетчика РГ-40 и расход воздуха в сажевом канале ЭА-1, а также значения температуры воздуха, прошедшего через счетчик и ротаметр. Отсоединить все поглотительные приборы, закрыть их заглушками и установить в ящик для транспортировки в лабораторию.

По истечении времени отбора проб воздуха для определения концентрации соответствующих газовых примесей отсоединить поглотительные приборы, закрыть их заглушками, поместить в ящик для транспортировки. Штуцера распределительной гребенки закрыть заглушками во избежание конденсации паров внутри воздуховода в холодное время года.

Записать в ТЗА-0 номера поглотительных приборов и фильтров, название примесей, время начала и конца отбора, расход воздуха и объем протянутого воздуха.

11. Порядок отбора проб и наблюдений в «Пост-1» и «Пост-2» приведен в Приложениях 4.3 - 4.5.

4.4.4. Отбор проб воздуха и метеорологические наблюдения на маршрутных и подфакельных постах

Для проведения наблюдений на маршрутных и подфакельных постах оборудование доставляется с помощью автолаборатории «Атмосфера-II» или другого вида автомобиля. По приезде в точку отбора проб воздуха необходимо:

проверить (внешним осмотром) качество соединения приборов и оборудования с контуром заземления и произвести заземление лаборатории. Для этого из вспомогательного салона извлечь штырь заземления и углубить со стороны правого борта автомашины в грунт на всю его длину. Перед подключением автолаборатории к сети тумблер входного щита должен находиться в положении «Выключено», а вилки разъемов всех приборов должны быть отсоединены от розеток;

подключить лабораторию к распределительным щитам жилых зданий или цехов предприятий. При этом одновременно одна из жил питающего кабеля подключается к корпусу распределительного щита. В местах пролегания кабеля ставятся знаки, запрещающие движение транспортных средств;

поставить переключатель входного распределительного щита в положение «Включено», подав тем самым электропитание на пульт управления лаборатории; подключить все приборы и оборудование в сеть лаборатории при помощи разъемов; включить тумблеры всех приборов на пульте управления. При этом лампочки на лицевой панели пульта должны загораться. Показания амперметра на пульте не должны превышать 10 А, а вольтметра — 220 В +/- 10%; включить тумблеры всех приборов на пульте управления;

вынуть поглотительные приборы вместе со штативами, соединить поглотительные приборы с распределительной гребенкой и аспираторами;

поднять и закрепить мачту на платформе в рабочем положении. Установить и закрепить датчики скорости и направления ветра анеморумбометра на мачте. При этом штырь датчика должен быть направлен на север;

подготовить к работе анеморумбометр в соответствии с технической документацией на него;

произвести контрольный отсчет скорости ветра по анемометру АРИ-49, подобрать насадку к пылевому патрону в зависимости от скорости ветра и установить патрон с фильтром на выдвижной штанге, предварительно выдвинув ее на 0,5 — 1 м от первоначального положения. Установить штангу с пылевым патроном навстречу ветровому потоку;

развертывание выносных пунктов производится до начала работ по подготовке лаборатории к наблюдениям. На выносном пункте устанавливают треногу (для аспиратора ЭА-1А) или столик (для аспиратора ЛК-1) и оборудование (аспиратор и штатив с поглотительными приборами). Снять аккумулятор с машины и поставить его на землю рядом с треногой, соединить поглотительные приборы с электроаспиратором, подключить электроаспиратор к аккумуляторной батарее. После проведения указанных операций автолаборатория и выносной пункт готовы к проведению наблюдений. При отборе проб и метеорологических наблюдениях руководствуются в основном правилами, изложенными в п. 4.4.1.

В срок наблюдения на основном пункте (в автолаборатории) включить анеморумбометр, пылесос и установить необходимую скорость аспирации, перекрывая разгрузочное отверстие в шланге пылесоса. Одновременно включить часы или секундомер. Через 1 мин. включить электроаспиратор. Режим отбора газовых примесей устанавливается, как описано в п. 4.4.1. По истечении 20 мин. выключить пылесос и через 1 мин. — электроаспиратор. С помощью пинцета осторожно извлечь фильтр, сложить вчетверо запыленной поверхностью внутрь и поместить в пакет, из которого он был изъят.

Направление и скорость ветра определяют по анеморумбометру в начале, середине и конце срока наблюдения, а температуру воздуха — в конце срока наблюдения. Все необходимые данные записывают в ТЗА-0.

На выносных пунктах производят отбор проб только на газовые примеси и синхронно с наблюдениями на основном пункте.

4.4.5 Отбор суточных <1> проб воздуха

<1> Или за длительный период.

Отбор проб воздуха для определения среднесуточных концентраций пыли осуществляется в лаборатории «Пост-2» электроаспиратором ЭА-2С или ЭА-2СМ непрерывно в течение 24 ч или дискретно через равные промежутки времени. Отбор среднесуточных проб воздуха для определения концентрации пыли осуществляется также с помощью автономного электроаспиратора ЭА-3. Установка фильтра в фильтродержатель производится один раз в сутки в последний из стандартных сроков наблюдений (19 ч) по правилам, аналогичным правилам отбора разовых проб для определения концентраций пыли (см. п. 4.4.3). При необходимости отбора проб на один фильтр в течение нескольких суток из фильтродержателя фильтр не вынимают.

На пакете, в который вложен фильтр, записать дату и время его установки, начальное показание счетчика времени. После извлечения из фильтродержателя фильтр сложить пополам, вложить в пакет, записать на нем дату и время снятия и конечное показание счетчика времени. Пакет с фильтром вложить в пакет для отправки в химическую лабораторию.

Через 10 мин. после автоматического выключения часового механизма определить среднюю скорость ветра, направление ветра, температуру воздуха, состояние погоды и подстилающей поверхности. Правила проведения метеорологических наблюдений см. в п. 4.4.3.

Отбор проб воздуха для определения среднесуточной концентрации газовых примесей осуществляют с помощью воздухоотборника «Компонент» после установления соответствующего режима работы кнопочным переключателем.

Время начала отбора суточных проб с помощью «Компонента» устанавливают в последний срок стандартной программы. Заранее устанавливают сопла, обеспечивающие необходимый расход воздуха в каждом канале. Для отбора устанавливают поглотительные приборы в гнезда с одинаковым номером во всех четырех каналах. В этом случае воздух будет автоматически отбираться в один поглотительный прибор по каждому из четырех каналов восемь раз за 24 часа (через 2 ч 40 мин.) в течение 20 мин.

После подключения поглотительных приборов включить «Компонент».

Один раз в сутки в тот же срок отсоединить поглотительные приборы, закрыть их заглушками и уложить в ящик для транспортировки. В сопроводительном документе указывают номера поглотительных приборов в каждом канале, показание датчика числа отборов, время включения цикла, дату и время смены поглотительных приборов, среднее за сутки атмосферное давление, установленный расход в каждом канале, режим работы.

4.5. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРИБОРОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ЛАБОРАТОРИЙ «ПОСТ-1», «ПОСТ-2» И «АТМОСФЕРА-II»

Техническое обслуживание и поверка пробоотборных устройств в лаборатории «Пост-1» и «Пост-2» выполняются в соответствии с их паспортами и техническими описаниями (электроаспираторы ЭА-2, ЭА-2С, воздухоотборник «Компонент»).

Измерительные приборы, занесенные в Госреестр как средства измерения, должны проходить поверку согласно ГОСТ 8.002-71. Кроме того для уменьшения погрешности определения объема отобранного воздуха необходимо ежемесячно проверять средства измерения расхода воздуха (ротаметры, реометры и пр.).

Поверка и проверка градуировки ротаметров во всех каналах ЭА-1 и сопел воздухоотборника «Компонент» должна проводиться с полной нагрузкой, т.е. с присоединением к каналам тех поглотительных устройств, которые используются в работе. Для этого на вход поглотительного устройства или сажевого патрона устанавливают газовый счетчик ГСБ-400 и устанавливают необходимый расход воздуха (1 л/мин.), соответствующий отметке шкалы на ротаметре. Затем, задав по реле времени время отбора 20 мин., производят отбор проб воздуха. Зная объем аспирированного воздуха (по газовому счетчику) и время отбора по секундомеру, определяют расход в л/мин. Если расход воздуха, соответствующий отметке шкалы на ротаметре, не совпадает с вновь определенным, необходимо произвести градуировку ротаметра заново и построить новую градуировочную характеристику.

Проверку правильности работы воздухоотборника «Компонент» необходимо ежемесячно проводить с использованием применяемых в данный момент работы сопел. Придерживаться порядка проведения проверки согласно техническому описанию.

Техническое обслуживание измерительных приборов и оборудования производится в соответствии с их эксплуатационной документацией.

Техническое обслуживание лаборатории проводится два раза в год. Выполняются следующие работы:

• очистка от пыли и грязи наружных поверхностей павильона, заборных люков, датчиков температуры и влажности;
• измерение сопротивления заземления лаборатории;
• проверка крепления датчиков скорости и направления ветра, температуры и влажности.

Воздухозаборные магистрали не реже одного раза в месяц необходимо промывать предварительно бензином БР-1 ГОСТ 443-76, затем спиртом ГОСТ 17299-78 и просушивать. Для промывки воздухозаборной магистрали необходимо:

1. отсоединить фторопластовый трубопровод; разъединить его на отдельные составные части (трубки);

2. закрыть один конец каждой трубки резиновой пробкой с полиэтиленовой прокладкой;

3. налить в каждую трубку бензин (1/2 по объему);

4. закрыть второй конец каждой трубки резиновой пробкой с полиэтиленовой прокладкой;

5. путем нескольких покачиваний промыть трубку;

6. вынуть одну из пробок и слить бензин.

Операции 3 — 6 повторить 2 — 3 раза.

Аналогично проводится промывка воздуховода спиртом — две промывки по 60 мл. Норма расхода спирта на один трубопровод — 120 мл. Просушку трубопровода производить с помощью пылесоса.

После промывки воздушных магистралей проверяется их герметичность. Для проверки герметичности газовых и пылевых каналов необходимо заглушить входные отверстия воздухозаборников с помощью резиновых пробок и колец, металлических дисков. Компрессор соединить с помощью тройника с выходами проверяемых каналов. Свободный штуцер тройника соединить через кран с манометром или вакуумметром. Соединение производится с использованием переходных резиновых трубок. Установить давление (разрежение), равное 7840 — 9810 Па (800 — 1000 мм рт. ст.), прекратить краном подачу (откачку) воздуха и одновременно отключить компрессор.

Следить за спадом (нарастанием) давления в течение 20 мин., который не должен превышать 980 Па (100 мм рт. ст.). Применяется компрессор от воздухоотборника «Компонент», входящий в состав лаборатории.

В случае натекания воздуха через соединения резиновых шлангов со штуцерами приборов необходимо обмотать эти соединения резиновой лентой толщиной 0,3 — 0,5 мм. Конец ленты закрепляется суровой ниткой или изоляционной лентой.

Натекание воздуха через фильтродержатель возможно из-за неплотного прижима накидной гайкой фильтра к фильтродержателю. В этом случае необходимо подложить дополнительные резиновые кольцевые прокладки над и под прижимным кольцом. Резьбовое соединение корпуса фильтродержателя с воронкообразной частью алонжа также может являться причиной натекания воздуха. Следует уплотнить это соединение резиновыми прокладками. Если натекание воздуха происходит через поврежденные шланги, необходимо их заменить.

Для проведения проверки работоспособности системы целесообразно перед каждым измерением поставить заглушку вместо фильтра и при полностью закрытом дросселе убедиться, что показания газового счетчика неизменны.

Для того чтобы проверить исправность работы воздухоотборника «Компонент», необходимо по шкалам реле времени и счетчика числа оборотов определить отработанную часть цикла; по сигнальным лампочкам проб определить пробы, отобранные без нарушения режима протягивания воздуха (инструкция по эксплуатации воздухоотборника «Компонент»).

Для проверки нуля газоанализатора ГМК-3 через него следует пропускать нулевой газ или азот в течение 15 — 20 мин. при положении кранов «Нулевой газ». Записать нулевое показание ГМК-3. Расход газа установить с помощью индикатора расхода и вентиля «Байпас». Установку нуля производят с помощью ручки «Установка нуля».

Для проверки показаний газоанализатора по реперу краны установить в положение «Нулевой газ». Переключатель диапазонов установить в положение 0 — 40 мг/куб. м. Пропускать через газоанализатор нулевой газ или азот в течение 5 — 10 мин. Включить тумблер «Репер». Зафиксировать показания газоанализатора на репере. Если показания на репере отличаются от паспортного значения более чем на 5% верхнего предела измерения произвести настройку газоанализатора.

Профилактический осмотр технического состояния автолаборатории «Атмосфера-II» осуществляется 2 раза в год. Он включает проверку технического состояния лаборатории, чистоты трубопроводов и распределителя, крепления багажника (платформы) к автомашине, крепления стендов и приборов в салоне, крепления мачты анеморумбометра и выдвижной штанги. Обнаруженные неисправности устраняются.

Метрологическая поверка средств измерений, входящих в состав лаборатории, должна осуществляться в соответствии с указаниями, изложенными в технических описаниях этих средств измерений.

Чистка воздухозаборных систем осуществляется так же, как в лабораториях «Пост-1» и «Пост-2».

Чистка элементов выдвижной штанги и мачты датчика анемометра-румбометра производится мягкой фланелью 2 раза в год. Установочные цапфы штанги смазывают смазкой ЦИАТИМ 201 ГОСТ 6267-74.

Наладка и регулировка всех систем отбора проб воздуха производится перед началом эксплуатации лаборатории и через каждые 3 месяца ее работы в «полевых» условиях.

При наладке и регулировании систем газозабора необходимо проверить прочность соединения штуцеров и трубопровода на перегородке, отделяющей вспомогательный отсек от приборного. Проверить надежность крепления трубопровода к распределителю. При обнаружении люфтов и неплотности в соединениях произвести их устранение затяжкой гаек на штуцерах. Регулирование скорости отбора проб воздуха производится в соответствии с требованиями, изложенными в технической документации аспираторов модели 822.

При наладке и регулировании системы пылезабора необходимо проверить качество сопряжения муфты пылевого патрона с конусом держателя, прочность соединения штуцеров и трубопровода на перегородке, отделяющей вспомогательный отсек от приборного, надежность крепления трубопровода к нагревателю и фланцам газового счетчика. При обнаружении люфтов и неплотностей в соединениях произвести их устранение затяжкой гаек на штуцерах. Регулирование скорости отбора проб пыли произвести при помощи дросселя на нижнем фланце газового счетчика.

При наладке и регулировании системы сажезабора необходимо проверить качество сопряжения муфты сажевого канала со штуцером держателя, сопряжение резиновой трубки сажевого канала со всеми штуцерами тракта. Регулирование скорости отбора проб на сажу производится в соответствии с требованиями, изложенными в технической документации аспираторов модели 822.

Методы устранения неисправностей в серийных изделиях лаборатории содержатся в эксплуатационной документации на данное изделие. Характерные неисправности автолаборатории «Атмосфера-II» и методы их устранения приведены в табл. 4.6.

Периодичность проверки технического состояния, технического обслуживания и поверки комплектных лабораторий «Пост-1», «Пост-2» и «Атмосфера-II» приведены в табл. 4.7 — 4.10. Форма записи результатов проверки приборов и оборудования представлена в табл. 4.11.

Примечание. Техническое обслуживание производится в соответствии с эксплуатационной документацией на соответствующие технические средства.

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ АНАЛИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

5.1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Данный раздел содержит описание методик определения концентраций ряда наиболее распространенных примесей в атмосферном воздухе, рекомендуемых для применения на сети Госкомгидромета СССР, в службах Минздрава СССР и других ведомств, осуществляющих наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы в населенных пунктах. Для определения концентраций ряда газообразных веществ помещено по две методики. Одна предусматривает отбор проб на пленочный сорбент, другая — в раствор, находящийся в барботере. Так как поглотительные приборы, заполненные пленочным сорбентом (сорбционные трубки), имеют ряд преимуществ по сравнению с поглотительными приборами барботажного типа (малые массу и габариты, относительно высокую прочность, высокую эффективность улавливания при меньшем расходе реактива, возможность отбора проб при отрицательной температуре воздуха и др.), то предпочтительны методы с их применением. Приведены также методики с использованием поглотительных приборов барботажного типа. Кроме того, в разделе помещено несколько методик, рекомендуемых к применению при проведении научных исследований и не предназначенных для получения режимной информации. Для ряда важных примесей одновременно с методиками, требующими специальной аппаратуры, редких реактивов или особенно высокой квалификации аналитиков, приводятся простые, хотя и менее точные методики анализа. Большая часть методик исследована метрологически, некоторые из них аттестованы и выпущены в виде руководящих документов (РД). При метрологическом исследовании были оценены систематическая и случайная составляющие погрешности. Для разных методик соотношения между этими составляющими различаются, однако для всех аттестованных методик результирующая погрешность не превышает +/- 25%, что соответствует требованиям ГОСТ 17.2.4.02-81.

В Руководство включен также ряд давно используемых и хорошо зарекомендовавших себя методик, для которых метрологическое исследование не проводилось в требующемся в настоящее время объеме. Некоторые хроматографические методики, в которых используется неселективный детектор, помещены в Приложении. Эти методики могут использоваться для анализа проб воздуха, отобранных вблизи предприятия, выбросы которого в атмосферу содержат помимо определяемого вещества только указанные в данной методике сопутствующие компоненты. При наличии других веществ необходимо предварительно оценить возможность их мешающего влияния.

Методики изложены в соответствии с требованиями ГОСТ 8.504-84 и РД 52.24-127-87. Разделы, общие для всех методик (условия выполнения измерений, общие положения по технике безопасности, требования к квалификации оператора, вычисление результатов измерений), объединены. Так как большая часть методик основана на фотометрическом методе анализа, это не отражено в названии. В остальных случаях метод указан. В названии многих методик отмечается способ отбора пробы воздуха.

В списке литературы помещены ссылки на работы, касающиеся последних модификаций методик, а также исходные руководящие документы.

5.1.1. Методы и средства измерения

Для наблюдения за загрязнением атмосферы в настоящем Руководстве помещены методики, основанные на использовании следующих физико-химических и физических методов: фотоколориметрии, атомно-абсорбционной спектрофотометрии, рентгенофлуоресцентный, квазилинейчатых спектров люминесценции, потенциометрии, газовой хроматографии (ГХ).

Большая часть приведенных методик определения концентраций неорганических веществ и некоторых органических основана на фотометрическом методе анализа, включающем химическое преобразование определяемого вещества в окрашенное соединение и измерение оптической плотности его раствора. Наличие большого количества достаточно избирательных химических реакций, простота, доступность и надежность требующейся аппаратуры, высокая чувствительность и производительность делают этот метод особенно удобным для широкого использования при проведении серийных анализов проб, отобранных из воздуха.

Практически все приведенные в данном Руководстве фотометрические методики разработаны с использованием двухлучевых фотоколориметров ФЭК-56, ФЭК-56М, предусматривающих уравнивание интенсивностей двух световых потоков при помощи переменной диафрагмы. В последнее время широкое распространение получили однолучевые фотоколориметры КФК-2 и КФК-2МП, КФК-3, которые имеют лучшие метрологические характеристики, проще в работе и, как правило, могут заменить ФЭК-56М. Следует отметить, что при использовании фильтрового прибора иной марки, чем это указано в методике, необходимо произвести подбор светофильтра. Способ подбора описан в инструкции к каждому фотоколориметру.

Применение вместо фотоколориметров спектрофотометров в ряде случаев дает возможность улучшить метрологические характеристики методик благодаря более точной настройке на максимум светопоглощения, однако их стоимость обычно существенно выше. Поэтому для проведения серийных анализов использование спектрофотометров в большинстве случаев не оправдано. Возможность достаточно точной настройки на нужную длину волны света, относительно невысокая стоимость, небольшие масса и габариты удачно сочетаются в фотометре КФК-3. Этот прибор имеет к тому же проточную кювету и предоставляет возможность вывода на встроенный дисплей или печатающее устройство результатов измерения сразу в единицах концентрации. Все это делает КФК-3 особенно удобным для проведения серийных анализов.

Еще большее снижение затрат труда на проведение анализа обеспечивают фотометры с автоматической подачей проб, установленных в специальные кассеты. При их использовании производительность повышается до 100 и более анализов подготовленных проб в час. Однако такие приборы целесообразно применять в лабораториях с большим объемом работ (не менее 35000 анализов в год).

В качестве основного метода определения концентрации металлов в аэрозолях и осадках рекомендуется атомно-абсорбционная спектрофотометрия с пламенной и термической ионизацией пробы. Этот метод, особенно тот вариант, в котором используется термическая атомизация, обладает достаточно высокой чувствительностью и позволяет определять большое число металлов.

Некоторую сложность представляет переход от определения одного металла к определению другого, поскольку при этом обычно требуется смена источника излучения. Поэтому при серийных анализах удобнее использовать несколько приборов, каждый из которых настроен на измерение концентрации одного металла. Атомно-абсорбционные спектрофотометры обеспечивают высокую производительность труда (несколько десятков проб в час), но имеют высокую стоимость. Это обусловливает целесообразность их использования только в специализированных централизованных лабораториях с большим объемом работ или в городах, где ввиду большой вероятности появления загрязняющих веществ в концентрациях выше ПДК, необходим оперативный анализ каждой пробы. Организацию централизованного контроля облегчает также простота пересылки проб аэрозолей, отобранных на фильтры, и хорошая сохраняемость проб.

Метод рентгенофлуоресцентный с использованием полупроводникового детектора предназначен только для централизованных лабораторий. Он позволяет существенно увеличить объем информации, получаемой при анализе одной пробы, а также определять концентрацию таких вредных веществ, как мышьяк и селен. Кроме того, метод не требует специальной подготовки проб, они не портятся в процессе измерения и могут анализироваться повторно.

Наряду с атомно-абсорбционным и рентгенофлуоресцентным методом для определения ряда металлов приводятся фотометрические методики, не требующие сложной аппаратуры. Однако применять их следует лишь при невозможности использовать первые два метода.

Для некоторых соединений наряду с фотометрическими приведены потенциометрические методики анализа. Поскольку последние являются более простыми в исполнении и надежными, им следует отдать предпочтение при наличии соответствующей аппаратуры.

Для проведения режимных наблюдений за концентрациями 3,4-бензпирена выбран вариант метода квазилинейчатых спектров люминесценции замороженных растворов с использованием единого стандарта. В то же время для проведения научных исследований и для анализа проб, сильно загрязненных промышленными выбросами, приведен более сложный для серийного анализа вариант с использованием добавок. Для определения концентраций нескольких полиароматических углеводородов из одной пробы приведен метод высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Для определения концентраций большинства органических веществ выбран метод газовой хроматографии. Его основным достоинством по сравнению с фотометрическим методом является возможность определения из одной пробы нескольких веществ, в том числе принадлежащих к одному гомологическому ряду. Кроме того, чувствительность хроматографического метода при определении концентраций многих веществ выше, чем чувствительность фотометрического. Он позволяет существенно расширить номенклатуру определяемых в атмосфере вредных примесей. Вместе с тем хроматографический метод имеет ряд ограничений, которые должны учитываться при планировании его использования: сложность и высокая стоимость аппаратуры, необходимость высококвалифицированного обслуживания и небольшая производительность (1 — 3 пробы в час).

Настройка хроматографа на каждую новую методику требует значительного времени и трудозатрат. В связи с этим хроматографы в первую очередь целесообразно применять в специализированных централизованных лабораториях, имеющих достаточное число приборов, чтобы каждый из них использовался для анализа одной группы веществ. Для определения ряда хлорированных углеводородов приведены две хроматографические методики, различающиеся вспомогательными устройствами.

По мере совершенствования приборов и методов в лаборатории периодически возникает необходимость перехода на новую методику. При переходе с одной методики измерения данного вещества или группы веществ на другую необходимо в каждой лаборатории провести параллельные анализы в течение не менее одного месяца для того, чтобы установить, имеются ли различия в результатах. При наличии расхождений необходимо проанализировать их причины и выяснить возможность установления переходного коэффициента для сохранения непрерывности ряда. Параллельные измерения следует производить тщательно, из одного воздуховода, предварительно проверив правильность работы расходомеров. Результаты измерений и их аналитическое обсуждение направляют в головную организацию для получения разрешения на переход к новой методике.

В каждой методике наряду с принципом метода измерения указаны конкретные средства измерения, с применением которых она разработана, однако они могут быть заменены аналогичными с погрешностями, не превышающими погрешность рекомендуемых. Применяемые средства измерений должны быть проверены (аттестованы) в сроки, установленные ГОСТ 8.002-71, иметь клеймо и свидетельство о поверке.

5.1.2. Требования к помещению и оборудованию лаборатории

Помещение для лаборатории должно быть по возможности просторным, удобным, светлым. Лабораторию не следует располагать на верхних этажах зданий, где заметна вибрация, а также вблизи источников, загрязняющих воздух, поскольку эти факторы неблагоприятно влияют на рабочие растворы и точные измерительные приборы и, следовательно, снижают точность анализа.

Помещение лаборатории должно соответствовать гигиеническим нормам, санитарным нормам СН 535-81 или ВСН-2-68 АН СССР и правилам техники безопасности. Средняя норма площади на каждого аналитика не менее 12 кв. м, длина рабочего стола — 1,5 м, а при проведении массовых анализов — 3 м. Помещение лаборатории должно иметь большие окна, обеспечивающие достаточное освещение днем. Для вечернего освещения, помимо потолочных ламп, над каждым рабочим местом должен находиться источник света. Рекомендуется применить лампы дневного света.

В каждой лаборатории должна быть свежая дистиллированная вода, для получения которой необходимо иметь дистиллятор. При некоторых анализах требуется наличие бидистиллята или деминерализованной воды. Для ее получения в лаборатории должен иметься бидистиллятор или ионообменные колонки с катионитом и анионитом, через которые в случае необходимости пропускают дистиллированную воду. Каждая лаборатория должна быть оборудована подводкой технического тока и вытяжными шкафами, снабженными водопроводом и канализационным сливом.

Правильное размещение приборов в помещении лаборатории является одним из важных факторов, обеспечивающих удобные условия работы аналитиков, рациональное использование их рабочего времени, а также способствует и продлению срока службы приборов. В частности, аналитические весы желательно размещать в отдельной комнате.

Особое внимание должно быть уделено правильному хранению реактивов. Категорически запрещается размещать концентрированные растворы летучих веществ (соляную и азотную кислоты, растворы аммиака, фенола и т.д.) в помещениях, где проводятся анализы или находятся аппараты для очистки воды. Хранение рабочих растворов летучих реактивов (аммиака, формальдегида, фенола и др.) должно быть организовано так, чтобы исключить загрязнение одного другим или проб через воздух. Анализы, которые могут мешать один другому, следует проводить в разное время (например, при определении аммиака выделяются пары фенола, при определении диоксида серы — формальдегида, которые могут мешать при определении соответствующих веществ).

При проведении аналитических работ следует использовать поверенную на заводе мерную посуду не ниже второго класса точности. Совершенно недопустимо использовать общую посуду для проведения анализа разных веществ.

Примерный перечень приборов и оборудования для анализа атмосферного воздуха приведен в Приложении 5.1. В каждой лаборатории желательно иметь специальную литературу, рекомендованную в Приложении 5.2.

5.1.3. Требования безопасности

К проведению работ по отбору и анализу проб воздуха допускаются лица не моложе 18 лет, изучившие правила по технике безопасности, утвержденные в данной отрасли после проверки усвоения материала и проведения дополнительного инструктажа, учитывающего специфику проводимых работ. Работникам Госкомгидромета при этом следует руководствоваться «Правилами по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета» (Гидрометеоиздат, 1983) и обратить особое внимание на разделы, касающиеся работ с электрическими установками, имеющими напряжение до 1000 В, сосудами, находящимися под давлением, и опасными химическими веществами, используемыми в лаборатории (концентрированными кислотами, щелочами, сильными окислителями, ядами и т.д.). Оператор должен быть подробно ознакомлен со специфическими свойствами и действием на организм конкретных химических веществ. Особое внимание должно быть уделено инструктажу и проверке знаний по правилам обращения с применяемыми в лаборатории веществами 1-го класса опасности (соединениями ртути и свинца, триоксидом хрома и т.д.), а также огнеопасными веществами. В частности, обработка сорбционных трубок растворами триоксида хрома или солей ртути должна производиться в резиновых перчатках под тягой.

Ответственность за технику безопасности на пунктах отбора проб и в лаборатории возлагается на заведующего лабораторией.

5.1.4. Требования к квалификации оператора

К работе в химической лаборатории наблюдения за загрязнением атмосферы (ЛНЗА) могут быть допущены лица, изучившие п. 5.1, раздел 4, и конкретные методики определения концентрации загрязняющих веществ, которые используются в данной лаборатории. Химический анализ проб может производить инженер или техник, имеющий химическое образование или опыт работы в химической лаборатории. Он должен тщательно изучить методики определения концентрации веществ, которые контролируются данной лабораторией, освоить технику работ на используемых при этом средствах измерения и оборудовании. Проверку знаний нового сотрудника лаборатории производит специально выделенная комиссия ЛНЗА.

К проведению анализов оператор может быть допущен, если: установленная им градуировочная характеристика (котангенс угла наклона) не отличается от действующей в лаборатории более чем на 10%; отклонение от среднего единичного результата измерения концентрации раствора для градуировки, соответствующего середине измеряемого диапазона концентраций, не превышает +/- 10%, а отклонение результата измерения контрольного раствора неизвестной концентрации не превышает +/- 15% заданного значения.

5.1.5. Очистка химической посуды

Стеклянная посуда должна быть тщательно вымыта. При этом можно

использовать как механические и физические способы очистки,  так и
химические.  Посуду, используемую при анализе атмосферного воздуха

                              -

на  содержание  H SO , Cr (VI), Cl ,  не  следует очищать хромовой
                 2  4
смесью.  Наиболее  пригодна  для этих целей кальцинированная сода.
Посуду,  используемую  при  анализе  органических веществ, следует
промывать  хромовой смесью  (лучше предварительно слегка подогреть
смесь).  После такой обработки необходима очень тщательная отмывка
от следов  соединений хрома и  серной  кислоты.  Если  на  стенках
посуды  имеется  налет,   посуду  очищают  (предварительно  смочив
10-процентным раствором  мыла  или  тринатрийфосфата)  щеткой  или
ершом и уже затем окончательно моют водой. Хорошо  вымытую  посуду
обязательно два-три  раза  тщательно ополаскивают дистиллированной
водой  для удаления  солей,  содержащихся  в  водопроводной  воде.
Окончательную  очистку посуды производят пропариванием.  Обработку

паром продолжают до тех пор, пока стенки очищаемой посуды не будут равномерно смачиваться водой. Если этого не наблюдается, то посуду

следует вымыть заново.  Абсорберы с пористой пластинкой не следует
мыть  водопроводной  водой.  Вымытую  химическую  посуду  сушат  в
сушильном  шкафу  при   температуре  80 - 100 °С.   Мерную  посуду
сушить при нагревании нельзя.  Посуду,  используемую  при  анализе
воздуха  на содержание  в нем  3,4-бензпирена,  заливают  хромовой
смесью   на    1 - 2  ч,    затем    промывают   водопроводной   и

дистиллированной водой, сушат и после этого ополаскивают небольшим

количеством (несколько куб. см) перегнанного н-гексана.  Критерием
чистоты  посуды  в  этом  случае  является   отсутствие   свечения
использованной  для  ополаскивания  порции н-гексана при освещении
ультрафиолетовым светом.  Для анализа  каждого вещества необходимо

использовать отдельный комплект всей посуды.

5.1.6. Проверка мерной посуды

При проведении анализов следует использовать мерную посуду с клеймом поверки. При отсутствии клейма производят проверку градуировки новой мерной посуды по массе заполняющей ее дистиллированной воды. Для получения правильных результатов необходимо учесть тепловое расширение воды и стекла посуды, а также различие плотностей воды и использованного при взвешивании на воздухе разновеса, пользуясь табл. 5.1. Перед взвешиванием дистиллированную воду и посуду выдерживают в помещении весовой не менее 1 ч, чтобы они приняли температуру окружающего воздуха. Ошибка в измерении температуры окружающего воздуха на 1 °С приводит к ошибке в определении вместимости посуды примерно на 0,02%.

Для проверки вместимости пипетки набирают в нее воду до метки и сливают, держа пипетку в вертикальном положении и прикасаясь кончиком к стенке взвешенного заранее бюкса. Через 5 с после вытекания всей воды пипетку отводят, не встряхивая, от края бюкса. При выполнении анализов применяют этот же способ выливания жидкости из пипетки. Закрывают бюкс и взвешивают его с точностью до 0,001 г. Температуру воды принимают равной температуре воздуха. Производят не менее трех измерений, из которых находят среднее.

Пример

Масса воды в пипетке вместимостью 25,0 куб. см при 23 °С и атмосферном давлении 742 мм рт. ст., согласно табл. 5.1, должна быть равной:

996,64 х 25

----------- = 24,916 г. 1000

При взвешивании средняя масса воды в пипетке оказалась равной 24,884 г. Разница составляет: 24,916 — 24,884 = 0,032 (г). Таким образом, вместимость проверяемой пипетки на 0,032 куб. см меньше и составляет: 25,0 — 0,032 = 24,968 (куб. см).

Для мерных пипеток допустимы следующие погрешности:

Вместимость, 1 2 5 10 25 50 100 куб. см

Отклонение, +/- 0,003 +/- 0,006 +/- 0,01 +/- 0,02 +/- 0,04 +/- 0,05 +/- 0,08 куб. см

Пипетки, погрешность которых превышает допустимую, нельзя использовать для работы.

При проверке мерных колб, используя данные табл. 5.1, вычисляют массу, которую должна иметь вода в объеме колбы. На чашку технических весов помещают вымытую и высушенную колбу и разновес, соответствующий вычисленной массе воды в колбе, и уравновешивают другую чашку весов дробью или разновесом. Затем, убрав с первой чашки весов разновес, наливают в колбу воду до метки. Если равновесия нет, то добавляют или убирают разновес. Значение прибавленной или снятой массы и будет являться поправкой к номинальной вместимости колбы.

5.1.7. Фильтрование растворов и очистка реактивов

Все используемые для анализа растворы должны быть прозрачными. При фильтровании растворов, если эта операция обусловлена методикой анализа, следует применять бумажные фильтры, каждая партия которых проверена на отсутствие определяемого вещества. Для снижения трудозатрат при фильтровании применяется установка (черт. 5.1 — не приводится), позволяющая сберечь время оператора, так как при ее использовании не требуется наблюдения. Раствор, который следует профильтровать, наливают в колбу с длинным и узким горлом и прикрывают его сверху воронкой с фильтром. Затем, придерживая воронку, переворачивают колбу с воронкой, вставляют воронку в сосуд для сбора фильтрата и укрепляют колбу в штативе. Обязательным условием для этого способа фильтрования является то, что при проведении всех указанных операций горлышко колбы должно соприкасаться с фильтром. Для ускорения процесса фильтрования горлышко колбы можно приподнять, чтобы его обрез находился на 1 — 2 см ниже края фильтра. Для удаления нерастворимых частиц из растворов, приготавливаемых для определения анионов, которые могут содержаться в бумажных фильтрах (хлор-, фтор- и сульфат-ионов), следует использовать стеклянные фильтры или центрифугирование. То же относится и к удалению частиц из растворов проб.

Дистиллированная вода, используемая при определении концентрации аммиака, ионов сульфата, хлорида и некоторых других соединений, должна подвергаться дополнительной очистке с помощью ионообменных смол — деионизации (деминерализации). С этой целью воду пропускают через колонку объемом 0,5 — 1 куб. дм, заполненную слоями сильнокислотного катионита (например, КУ 2) и слабоосновного анионита (например, ЭДЭ-10П). Размер (диаметр) зерен ионитов должен быть в пределах 0,2 — 0,4 мм. Перед смешиванием иониты подготавливают следующим образом. Тщательно промывают дистиллированной водой методом декантации, пока промывные воды не станут совершенно прозрачными. Затем каждый ионит отдельно загружают в колонку, дают набухнуть в воде в течение суток, промывают дистиллированной водой и производят «тренировку». Для этого катионит переводят в Н-форму путем пропускания 3-кратного объема соляной кислоты концентрацией 2 моль/куб. дм, затем промывают дистиллированной водой до нейтральных (по метиловому оранжевому) промывных вод, промывают 2 — 3-кратным объемом гидроксида натрия концентрацией 1 моль/куб. дм и опять дистиллированной водой; такой цикл повторяют трижды. Последний раз катионит промывают соляной кислотой, оставляют в ней на ночь, затем промывают дистиллированной водой до нейтральных (по метиловому оранжевому) промывных вод.

Анионит переводят в ОН-форму аналогично, обрабатывая его раствором гидроксида натрия концентрацией 1 моль/куб. дм, промывают водой до нейтральной (по фенолфталеину) реакции промывных вод, промывают 3-кратным объемом соляной кислоты концентрацией 2 моль/куб. дм и опять дистиллированной водой. Цикл обработки повторяют трижды. Последний раз анионит промывают раствором гидроксида натрия, затем дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод.

Для регенерации иониты извлекают из колонки и порознь обрабатывают катионит — соляной кислотой (2 моль/куб. дм), анионит — гидроксидом натрия (1 моль/куб. дм). Через слой ионита пропускают 3-кратный объем раствора, оставляют его на ночь в контакте с этим раствором (только катионит), а затем отмывают до нейтральной реакции промывных вод. Затем подготовленные иониты загружают в колонку, разделив их слои тампоном из стеклянной ваты, предварительно прокипяченной в растворе соляной кислоты (2 моль/куб. дм) и отмытой до нейтральных промывных вод горячей дистиллированной водой.

Перед загрузкой ионитов в колонку заливают дистиллированную воду, чтобы предотвратить возможность появления в слое воздушных пузырей. Сверху на слой ионита помещают тампон обработанной в кислоте стеклянной ваты и прижимают его сеткой из органического стекла, промытой дистиллированной водой. Схема установки для приготовления деминерализованной воды представлена на черт. 5.2 (не приводится). При необходимости очистки воды только от ионов аммония и металлов может использоваться колонка, содержащая только катионит. Расход воды через ионообменную колонку должен быть таким, чтобы можно было считать капли. При перерыве в работе колонки более 1 ч необходимо отбрасывать первые 5 — 10 куб. см воды, чтобы промыть отводную трубку. В процессе эксплуатации колонки необходимо следить, чтобы в слой ионитов не попадал воздух. Ориентировочно килограмм ионитов позволяет очистить 0,5 — 1 куб. м дистиллированной воды.

Реактивы, используемые при анализе воздуха на содержание в нем микропримесей различных веществ, должны иметь квалификацию х.ч., ч.д.а. и ос.ч. При отсутствии реактивов нужной квалификации, а также при длительном хранении изменяющих свойства реактивов их необходимо подвергнуть очистке.

Используемый для работы с сорбционными трубками этиленгликоль не должен содержать перекисных соединений. Проверка производится путем добавления к 1 куб. см этиленгликоля 5 куб. см 1-процентного свежеприготовленного раствора иодида калия и нескольких капель раствора крахмала. При появлении даже слабой окраски реактив не следует использовать. Для очистки этиленгликоля его пропускают через слой оксида алюминия (гамма-форма, ч., по ТУ 6-09-3428-78). Сорбент помещают в бюретку с пористой стеклянной пластиной, снабженную стеклянным краном или зажимом. На пористую пластину помещают небольшой ватный тампон для удерживания частиц оксида алюминия. Вначале смешивают 20 куб. см оксида алюминия со 100 куб. см воды в стакане, взмучивают полученную смесь, вливают в бюретку и дают осесть. Сливают воду так, чтобы она только покрывала слой сорбента (нужно следить, чтобы вода не опустилась ниже слоя сорбента). Наливают в бюретку этиленгликоль и пропускают его через слой сорбента. Первую порцию 10 куб. см отбрасывают, а остальной реактив используют для приготовления раствора. После пропускания каждых 100 куб. см этиленгликоля контролируют полноту его очистки. При появлении следов перекиси в очищенном этиленгликоле сорбент следует заменить. После тщательной отмывки водой от поглощенной перекиси и сушки сорбент можно использовать повторно.

5.1.8. Проверка правильности измерения оптической плотности окрашенных растворов при фотометрическом анализе

Для проверки исправности измерительного прибора, применяемого при фотометрическом анализе, в межповерочный период при отсутствии в их комплекте контрольных светофильтров рекомендуется использовать раствор, имеющий постоянное значение оптической плотности в течение длительного промежутка времени. Для его приготовления растворяют в мерной колбе вместимостью 1 куб. дм навеску 0,04 г химически чистого хромата калия в растворе гидроксида калия концентрацией 0,05 моль/куб. дм. Полученный раствор тщательно перемешивают и, не фильтруя, применяют для проверки фотоэлектроколориметра. В табл. 5.2 помещены данные для проверки ФЭК-56 при использовании кювет с расстоянием между гранями 10 мм. Результаты измерений могут несколько отличаться от приведенных из-за различия спектральных характеристик светофильтров одного номера для разных экземпляров приборов.

Таблица 5.2

СПЕКТРАЛЬНОГО ПРОПУСКАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ФЭК-56

Значения оптической плотности записывают в специальный журнал ежемесячно для контроля работы фотоэлектроколориметра. Если при измерении они будут отличаться более чем на 0,02 от среднего значения за несколько месяцев, то необходимо, проверив качество приготовленного реактива на других фотоэлектроколориметрах, произвести юстировку лампы, проверить чистоту деталей в оптических каналах, а при отсутствии улучшения произвести ремонт прибора и его поверку. Аналогично проверяют фотометрические приборы других марок; измерения производят на длинах волн, по возможности близких к указанным в табл. 5.2.

Не реже одного раза в неделю следует проверить правильность установки осветителя в приборе и чувствительность, согласно инструкции, приложенной к прибору.

На точность результатов измерений большое влияние оказывает чистота рабочих граней кювет. Перед каждым измерением их необходимо протирать батистом. Использование других тканей недопустимо, так как на гранях кюветы могут образоваться мелкие царапины или остаться ворсинки. Очистку стенок кювет от осадка следует производить кусочком поролона, обернутым вокруг деревянной палочки и смоченным моющим средством. Хромовую смесь для очистки кювет применять нельзя. Во время работы кюветы следует брать руками только за нерабочие грани, а после заполнения раствором внимательно следить за отсутствием на стенках кювет даже мельчайших пузырьков воздуха. При серийных измерениях следует периодически осматривать находящуюся в приборе сравнительную или проточную рабочую кювету, поскольку в жидкости могут образоваться пузырьки газа, что приведет к неверным результатам. После окончания работы кюветы должны быть тщательно вымыты и заполнены дистиллированной водой или (при длительных перерывах в работе) высушены.

5.1.9. Приготовление растворов для установления градуировочной характеристики

При приготовлении растворов реактивов необходимо учитывать требования ГОСТ 4212-76, ГОСТ 4517-77, ГОСТ 4919.1-77, ГОСТ 4912.2-77. К точности приготовления растворов, являющихся основой при установлении градуировочной характеристики, предъявляются особенно высокие требования.

1. Для приготовления растворов следует применять соединения в виде стандартных образцов, а при их отсутствии — реактивы квалификации не ниже ч.д.а., имеющие этикетку с указанием содержания основного вещества и примесей; использование случайных и старых реактивов недопустимо.

2. При приготовлении растворов из порошкообразных негигроскопичных веществ заданные навески отвешивают на аналитических весах на часовом стекле. В мерную колбу навеску с часового стекла переводят только через воронку, вставленную в горлышко мерной колбы. Часовое стекло после перенесения навески в колбу, не вынимая из воронки, тщательно промывают указанной в конкретной методике жидкостью.

3. Гигроскопичные вещества взвешивают в бюксе с притертой крышкой или в маленькой пробирке. При этом взвешиваемое вещество вносят в емкость один раз и тотчас закрывают крышкой во избежание увлажнения вещества на воздухе. В мерную колбу навеску переводят, как описано в перечислении 2, затем рассчитывают концентрацию получившегося раствора и последующим разведением готовят раствор необходимой концентрации.

4. При приготовлении градуировочных растворов из жидких веществ их вносят по каплям в мерную колбу. Предварительно в колбу не менее чем до половины наливают растворитель и взвешивают на аналитических весах. Перед взвешиванием колбу тщательно вытирают снаружи. Для внесения вещества используют пипетку с оттянутым кончиком. Навеску жидкого вещества вносят в мерную колбу таким образом, чтобы оно сразу попадало в растворитель, а не стекало по стенкам колбы. Определяют массу введенной жидкости по увеличению массы колбы, рассчитывают концентрацию полученного раствора и последующим разведением готовят раствор необходимой концентрации.

5.1.10. Установление градуировочной характеристики

Для каждого вещества, концентрацию которого определяют, в соответствующей методике указаны способы приготовления растворов, применяемых при установлении градуировочной характеристики используемых приборов. Пример оформления градуировочной характеристики приведен на черт. 5.3 (не приводится). На графике обязательно должны указываться следующие данные: определяемое вещество, метод анализа, марка прибора, заводской номер прибора, условия определения (например, при фотометрическом методе номер светофильтра и расстояние между рабочими гранями кюветы), число и фамилия аналитика.

При установлении градуировочной характеристики, если результат какого-либо измерения отличается от среднего арифметического значения для данной точки более чем на +/- 15% (если в методике не указан иной критерий отбраковки), то его не принимают во внимание и повторяют измерение в этой точке, приготовив новый раствор для градуировки. При графическом изображении градуировочной характеристики соотношение масштабов по координатным осям должно быть таким, чтобы ее наклон был близким к 45°.

Следует отметить, что градуировочная характеристика для однолучевых фотоколориметров (например, КФК-2) при измерении с обратными шкалами (т.е. в случаях, когда оптическая плотность окрашенных растворов при увеличении концентрации определяемого вещества не возрастает, а снижается) начинается не от нуля, а от максимального значения оптической плотности, соответствующего «нулевому раствору». Чувствительность однолучевых приборов оказывается при этом ниже, чем двухлучевых. Поэтому в данном случае следует применять либо двухлучевые приборы (например, ФЭК-56М), либо однолучевые с встроенным микропроцессором (КФК-2МП, КФК-3).

При установлении градуировочной характеристики для нового прибора сначала подбирают светофильтр или длину волны, обеспечивающие максимальную разность между оптическими плотностями нулевого и одного из окрашенных растворов.

Градуировочную характеристику проверяют не реже одного раза в квартал и обязательно после смены каждого реактива. В ряде методов градуировочная характеристика должна устанавливаться по одной или нескольким точкам перед началом каждой серии измерений.

Оптическая плотность кювет фотоколориметров после их продолжительной эксплуатации может изменяться. Поэтому установление градуировочной характеристики следует начинать с измерения оптической плотности дистиллированной воды, которой заполняют измерительную и сравнительную кюветы. Если оптические плотности кювет различаются, то в качестве измерительной выбирают кювету, дающую большее значение (во избежание появления систематической отрицательной ошибки). С этой кюветой устанавливают градуировочную характеристику и в нее заливают анализируемые растворы при измерениях.

5.1.11. Подготовка поглотительных приборов барботажного типа

Поглотительные приборы перед заполнением растворами очищают, как описано в п. 5.1.5, используя при промывке только дистиллированную воду. На корпус прибора наносят чернилами для письма по стеклу или пластинкой из титана метку, соответствующую объему 6 куб. см (для V-образных поглотительных приборов — на узком колене). Для этого в поглотительный прибор заливают 6 куб. см дистиллированной воды и удаляют воздух, находящийся под пористой пластинкой, используя резиновую грушу. (При нанесении метки необходимо следить за тем, чтобы уровень раствора в обоих коленах был одинаковым, а метка имела бы ширину не более 1 мм.) После отбора пробы уровень жидкости в приборе доводят до метки, также предварительно удалив воздушный пузырь из-под пористой пластинки. Поглотительные приборы Рыхтера градуируют, наливая в каждый по 6 куб. см дистиллированной воды, и наносят метки по наружному мениску. При отсутствии чернил для письма по стеклу метку наносят черной тушью, в которую добавлен сахар, и после просыхания метку заклеивают прозрачной липкой лентой на лавсановой основе (используется для склеивания магнитофонных лент).

В чистые отградуированные поглотительные приборы заливают поглотительный раствор в количестве, указанном в применяемой методике. Заполнение поглотительных приборов производят с помощью установки, приведенной на черт. 5.4 (не приводится). После заполнения поглотительный прибор ставят в штатив (черт. 5.5 — не приводится), закрывают заглушками и помещают в ящик для транспортировки.

5.1.12. Подготовка сорбционных трубок с пленочным сорбентом

При подготовке к отбору проб новые сорбционные трубки (СТ) подвергают внешнему осмотру и отбраковывают экземпляры, заполненные стеклянными гранулами, размер которых не соответствует номеру трубки: 1 — 2 мм для трубок с маркировкой «1» и «2» и 2 — 3 мм для трубок с маркировкой «3». Затем их промывают.

При первой промывке СТ помещают в высокий стеклянный стакан, заливают дистиллированной водой и кипятят, меняя воду 2 — 3 раза. Затем трубки промывают еще 2 — 3 раза дистиллированной водой и сушат при температуре 100 — 120 °С. После каждого анализа трубки тщательно промывают горячей дистиллированной водой, кипятят и не менее трех раз ополаскивают. Один раз в неделю их кипятят в 5-процентном растворе кальцинированной соды и затем промывают дистиллированной водой. При загрязнении не отмывающимися водой органическими веществами трубки очищают кипячением в 5-процентном растворе кальцинированной соды, а затем тщательно промывают водой описанным способом.

Перед отбором проб слой стеклянных гранул в СТ обрабатывают в лаборатории абсорбирующим раствором. Раствор заливают в чистую сухую пробирку или маленький стаканчик в количестве, необходимом для обработки нужной партии СТ. Остатки раствора выливают. Недопустимо хранение этого раствора в открытой посуде более 15 мин. и повторное использование посуды без промывки.

Обработку СТ можно осуществлять двумя способами. При первом способе в абсорбирующий раствор реактива неглубоко (на 3 — 5 мм) погружают конец трубки со стеклянными гранулами и осторожно засасывают при помощи резиновой груши № 1 или № 2 столько раствора, чтобы весь слой гранул и верхняя перегородка были смочены. Затем трубку вынимают из раствора и несколькими резкими сжатиями груши выдувают излишек жидкости в другую емкость. Необходимо следить за тем, чтобы раствор не попал внутрь груши! В этом случае грушей можно пользоваться только после ее тщательной промывки дистиллированной водой и высушивания при 100 °С. Нежелательно также, чтобы раствор смачивал трубку выше верхней перегородки, т.е. выше слоя сорбента.

При втором способе в трубку заливают со стороны сорбента требуемое количество раствора, указанное в методике (обычно 0,2 — 0,3 куб. см на 1 куб. см слоя стеклянных гранул). При помощи резиновой груши, присоединенной к пустому концу СТ, раствор осторожно перемещают по слою гранул, добиваясь их равномерного смачивания. Эту операцию необходимо производить аккуратно, поскольку при наличии плохо смоченных участков эффективность улавливания вещества при отборе проб может значительно снизиться. Избыток раствора выдувают.

Обработанную раствором трубку очень тщательно обтирают снаружи чистой фильтровальной бумагой (в том числе с торца, опускавшегося в жидкость), закрывают заглушками (например, отрезками резинового шланга с полиэтиленовой или стеклянной пробкой) встык к СТ. При отсутствии таких заглушек на концы трубок могут надеваться колпачки из полиэтиленовой пленки, плотно закрепляемые на трубке резиновыми кольцами. Однако в последнем случае срок хранения трубок до отбора пробы не должен превышать 1 — 2 сут. Особенно тщательно должны герметизироваться СТ, подготовленные для отбора проб на диоксид азота и аммиак. На маркированную часть СТ наклеивают номер, написанный на кусочке лейкопластыря, или пишут простым карандашом на матированном кружке и вкладывают в полиэтиленовый мешок для транспортировки на пункт отбора.

Одновременно с партией рабочих СТ тем же раствором дорабатывают шесть «нулевых» трубок, три из которых транспортируются на посты наблюдений вместе с остальными СТ и с ними же возвращаются. В тех случаях, когда в результате длительных (не менее месяца) наблюдений установлено, что нулевые пробы, транспортируемые на пост, не отличаются от нулевых проб, оставленных в лаборатории, для данного вещества транспортировку нулевых проб на пост можно прекратить (кроме СТ на аммиак и сероуглерод, которые должны транспортироваться на пункт всегда) и оставлять их в лаборатории. Трубки и заглушки должны использоваться всегда для анализов только одних и тех же примесей.

Поскольку растворы для обработки большей части СТ содержат ядовитые или едкие вещества (концентрированные растворы щелочей, кислоты и т.п.), эту обработку необходимо проводить, защитив глаза, под тягой, в резиновых перчатках. В случае попадания растворов на руки немедленно принимать меры в соответствии с правилами техники безопасности.

Подготовку поглотительных приборов следует производить в чистом помещении, чтобы исключить загрязнение проб в лаборатории. В случае отсутствия отдельной комнаты с вытяжным шкафом необходимо готовить пробы в самом начале рабочего дня, после хорошего проветривания помещения. Совершенно недопустимо одновременно с подготовкой поглотительных приборов в той же комнате проводить анализы с использованием летучих реактивов, содержащих, например, фенол, аммиак, соляную кислоту и т.п.

Подготовка сорбционных трубок, заполненных адсорбентами, описана в конкретных методиках.

5.1.13. Подготовка аэрозольных фильтров

При подготовке к отбору проб для определения массовой концентрации аэрозолей фильтры выдерживают в открытых пакетах в течение суток в эксикаторе с осушителем (хлоридом кальция). Затем извлекают из пакета пинцетом, взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,1 мг, снова вкладывают в пакет и записывают на нем массу фильтра и его номер. Те же данные вносят в рабочий журнал. Фильтры хранят в сухом помещении при комнатной температуре в условиях, исключающих попадание на них пыли.

Для предупреждения влияния электростатического заряда фильтрам на точность взвешивания, фильтры на чашке весов покрывают сверху предварительно взвешенным кружочком из алюминиевой фольги.

5.1.14. Условия выполнения измерений

При выполнении измерений в лаборатории, согласно ГОСТ 15150-69, должны быть соблюдены следующие условия <1>:

температура воздуха (20 +/- 10) °С;

атмосферное давление 84,0 — 106,7 кПа (630 — 800 мм рт. ст.);

влажность воздуха не более 80% при температуре 25 °С.

<1> Если в паспорте используемых средств измерений или в методике указаны более узкие диапазоны, то они должны быть соблюдены.

5.1.15. Нормы точности измерений

Относительная суммарная погрешность измерения массовой концентрации определяемых веществ в атмосферном воздухе, согласно ГОСТ 17.2.4.02-81, не должна превышать +/- 25%.

В каждой методике указано наибольшее значение этой погрешности, либо установленное при метрологической аттестации, приведенной с участием органов метрологической службы и оформленной документально, либо по результатам метрологического исследования автором методики. В ряде давно используемых и хорошо себя зарекомендовавших методик указано, что их погрешность, по экспертным оценкам, не превышает +/- 25%.

Методики, рекомендованные к применению при ограниченном числе сопутствующих примесей, помещены в Приложении 5.3.

5.1.16. Вычисление результата измерений

Все результаты измерений заносят в рабочий журнал (см. Приложение 5.4).

    Для  получения  сравнимых результатов определения концентраций
примесей  объем  пробы  воздуха,  взятого для анализа,  приводят к
нормальным условиям: температуре t = 0 °С (Т  = 273 К) и  давлению

                                         0

P = 760 мм рт. ст. (101,3 кПа). 0

Расчет производят по формуле:

         T  P
          0                             P V
V  = ------------ u (тау  - тау ) = K ------- u (тау  - тау ), (1)
 0   P  (273 + t)       2      1      273 + t       2      1

  0

где:

V — объем отобранной пробы воздуха, приведенный к нормальным 0 условиям, куб. дм;

u — расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/мин.;

V — объем пробы воздуха, измеренный при отборе, куб. дм;

t — температура воздуха на входе в ротаметр или счетчик (не на улице!), °С;

    тау  и тау  - время начала и конца отбора пробы;
       1      2
    Р - атмосферное давление  при отборе  пробы воздуха,  кПа  или

мм рт. ст.;

K — коэффициент пересчета (при измерении Р в кПа K = 2,7, а при измерении Р в мм рт. ст. K = 0,358).

Для приведения объема пробы воздуха к нормальным условиям можно также использовать более простую формулу:

V = K' V, (2) 0

где:

V и V — означают то же, что в формуле (1); 0

K' — коэффициент пересчета, найденный по табл. 5.3.

Таблица 5.3

К НОРМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ

Примечание. Погрешность приведенных значений коэффициентов не более +/- 2%. В случае, если t и Р являются промежуточными между двумя приведенными в таблице значениями, производят интерполяцию.

При отборе проб воздуха с помощью автоматических воздухоотборников «Компонент», АВ-1, а также электроаспираторов ЭА-2С, ЭА-2СМ, ЭА-3 температура воздуха, поступающего в измерительную часть прибора, регулируется. Поэтому для приведения к нормальным условиям объема проб воздуха, отобранных при помощи «Компонента» и АВ-1, в формулах (1) и (2) следует использовать t = 20 °С.

Для электроаспираторов ЭА-2С, ЭА-2СМ и ЭА-3 терморегулирование включается только при температуре ниже 20 °С. Поэтому при пониженной температуре наружного воздуха и включенном терморегулировании в расчетах t = 20 °С. При выключенном терморегуляторе или более высокой температуре в расчетах должно использоваться действительное значение температуры, отсчитываемое по встроенному в электроаспираторы термометру.

Для определения среднесуточной температуры при отборе проб аэрозолей с выключенным терморегулятором используют запись значений температуры на ленте самописца метеокомплекса КСП-4. Рассчитывают среднюю температуру из ее мгновенных значений через каждые 3 ч, а для электроаспиратора ЭА-2С, работающего в циклическом режиме, — в моменты начала и конца рабочей части каждого цикла.

Среднее значение атмосферного давления при отборе среднесуточной пробы рассчитывают по формуле:

                               P  - P
                                н    к
                           Р = -------,                        (3)

                              2

    где Р  и Р  - значения атмосферного давления  в начале и конце
         н    к

отбора пробы.

Концентрацию загрязняющего вещества в воздухе (мг/куб. м) находят по одной из формул:

                             m v
                                р

                            ро = -----;                        (4)
                                 v  V
                                  а  0

                              m
                               1

ро = --; (5) V 0

                               m
                                1

ро = K --, (6) э V 0

где:

ро — концентрация загрязняющего вещества в воздухе, мг/куб. м;

m — масса загрязняющего вещества, найденная по градуировочной характеристике, в объеме раствора, взятого на анализ, мкг;

v — объем раствора, взятого на анализ, куб. см; а

v — общий объем раствора пробы, куб. см; р

V — объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, 0 куб. дм;

m — масса загрязняющего вещества во всей пробе, мкг; 1

K — эмпирический поправочный коэффициент. э

Используемая при расчете концентрации загрязняющего вещества формула зависит от конкретной схемы проведения анализа, и ссылка на нее дается в каждой методике.

Примечания:

1. Концентрацию металлов в 3,4-бензпирена в воздухе обычно выражают в мкг/куб. м. Для перевода мкг/куб. м в мг/куб. м производят деление на 1000.

2. В том случае, если отбор проб воздуха проводился в два последовательно соединенных поглотительных прибора, общую массу m находят, суммируя результаты, полученные для обеих анализируемых проб.

3. Результаты измерений, составляющие менее 1/3 нижнего предела диапазона определяемых концентраций, считаются недостоверными и принимаются за нуль.

Ориентировочные затраты времени на проведение химического анализа см. в Приложении 5.5.

5.2. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

5.2.1. Азотсодержащие соединения

5.2.1.1 Аммиак: отбор проб в барботеры [20]

Метод предназначен для определения в атмосферном воздухе концентрации аммиака в диапазоне 0,01 — 2,5 мг/куб. м при объеме пробы 40 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

Определению мешают примеси ароматических аминов и формальдегида, не мешают: диоксид серы при массовой концентрации до 1,8 мг/куб. м, сероводород — до 0,35 мг/куб. м, диоксид азота — до 0,3 мг/куб. м, железо трехвалентное — до 25 мг/куб. м, медь — до 10 мг/куб. м, свинец двухвалентный — до 7 мг/куб. м, цинк — до 10 мг/куб. м.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации аммиака в атмосферном воздухе в диапазоне 0,01 — 2,5 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании аммиака из воздуха раствором кислоты и его фотометрическом определении по индофенолу, образующемуся в результате взаимодействия аммония с гипохлоритом и фенолом в присутствии нитропруссида натрия.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр КФК-2, КФК-2МП,
КФК-3

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; по ГОСТ 215-73Е пределы 0 — 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1; погрешность         по ТУ 26-11-1414-78

+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 7 шт.
2-100-2 - 5 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
Пипетки                                    по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
3-1-5 - 3 шт.
6-2-10 - 2 шт.
4-2-2 - 2 шт.
6-2-25 - 1 шт.
Бюретки 3-2-25 - 2 шт.                     по ГОСТ 20292-74Е

3.3 Вспомогательные устройства

Поглотительные приборы Рыхтера             по ТУ 25-11-1136-75
Фильтродержатели для фильтров АФА-В-10,
изготовитель ВО "Изотоп"
Воронка Бюхнера
Пробирки с притертыми пробками             по ГОСТ 1770-74Е
вместимостью 10 куб. см из стекла
"пирекс" или боросиликатного

3.4 Материалы

Фильтры АФА-В-10, изготовитель ВО "Изотоп"

    Трубка резиновая полувакуумная, тип 1      по ГОСТ 5496-57
    Фильтры "синяя лента"                      по ТУ 6-09-1678-77

3.5 Реактивы

Аммония хлорид, х.ч.                       по ГОСТ 3773-72
Вода дистиллированная деионизированная

    Известь хлорная                            по ГОСТ 1692-85
    Калия йодид, х.ч.                          по ГОСТ 4232-74
    Кислота салициловая, ч. (НОС , СООН)       по ГОСТ 5844-51

                            6
Кислота серная (ро = 1,84 г/куб. см),      по ГОСТ 4204-77
х.ч.

    Крахмал растворимый                        по ГОСТ 10163-76
    Натрия гидроксид, х.ч.                     по ГОСТ 4328-77
    Натрий серноватистокислый (тиосульфат),    по ТУ 6-09-2540-72

0,1 моль/куб. дм, стандарт-титр (Na S O )
                                   2 2 3
Натрия нитропруссид (Na [Fe(CN) NO]),
                       2       5
импортный
Натрия карбонат, х.ч.                      по ГОСТ 83-79
Сильнокислотный катионит

Фенол, ч.д.а. (С Н ОН) по ГОСТ 6417-72 6 5 Щавелевая кислота, х.ч. (С Н О ) по ГОСТ 22180-76 2 4 4

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы по перегонке фенола и приготовлению фенольного реактива нужно проводить под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Вода дистиллированная, неионизированная. При измерении концентраций аммиака в атмосферном воздухе используется только свежеприготовленная деионизированная вода (см. п. 5.1.7).

2. Поглотительный раствор 0,5 куб. см серной кислоты (ро = 1,84 г/куб. см) растворяют в 1 куб. дм деионизированной воды. Раствор хранят в склянке с тубусом. Склянка закрыта пробкой со стеклянной трубкой, заполненной кристаллами щавелевой кислоты.

3. Калия йодид, 10-процентный раствор. 10 г йодида калия растворяют в деионизированной воде. Объем доводят до 100 куб. см водой.

4. Кислота серная, раствор 1:9. К 90 куб. см деионизированной воды осторожно прибавляют 10 куб. см концентрированной серной кислоты.

5. Триосульфат натрия, раствор (0,1 моль/куб. дм). Готовят из стандарт-титра.

6. Фенольный реактив. 5 г свежеперегнанного фенола, 0,025 г нитропруссида натрия, 0,1 г салициловой кислоты растворяют в 100 куб. см воды. Реактив пригоден к употреблению в течение 6 мес. при хранении в холодильнике (температура 4 — 6 °С) в герметичной упаковке.

Примечание. Температура кипения фенола 181,4 °С, поэтому при перегонке необходима теплоизоляция верхней части колбы. Первую и последнюю трети отогнанного фенола отбрасывают, а среднюю фракцию собирают в пробирку с притертой пробкой.

7. Крахмал, 0,5-процентный раствор. 0,25 г крахмала перемешивают с 10 куб. см воды до получения равномерной взвеси. К 40 куб. см воды, нагретой до 60 — 70 °С, прибавляют при непрерывном помешивании взвесь крахмала, кипятят 1 мин. и охлаждают.

8. Раствор гипохлорита. 100 г порошкообразной хлорной извести размешивают в течение 15 мин. со 170 куб. см деионизированной воды, прибавляют 70 г карбоната натрия, растворенного в 170 куб. см воды. При этом масса вначале загустевает, затем разжижается. Ее фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через фильтр «синяя лента» и в фильтрате определяют массовую долю «активного» хлора. Для этого 20 куб. см раствора переносят в колбу для титрования с притертой пробкой, прибавляют 10 куб. см раствора серной кислоты 1:9 и 10 куб. см 10-процентного раствора йодида калия. Колбу закрывают и оставляют на 10 мин. в темном месте. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм до получения слабо-желтой окраски. Прибавив несколько капель раствора крахмала, продолжают титрование до обесцвечивания раствора. 1 куб. см раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм соответствует массе хлора 0,00354 г. Раствор гипохлорита должен иметь массовую долю «активного» хлора 0,6 — 0,8% (т.е. 0,006 — 0,008 г/куб. см). При меньшей доле хлора для приготовления раствора следует взять большую массу хлорной извести, при большей — разбавить полученный раствор деионизированной водой.

9. Гипохлоритный реактив. К 100 куб. см раствора гипохлорита (см. перечисление 8) добавляют 4 г гидроксида натрия. В случае выпадения осадка раствор фильтруют под вакуумом.

9а) Гипохлоритный реактив можно приготовить также следующим образом: 10 г гидроксида натрия и 11,7 г хлорида натрия растворяют в 100 куб. см деионизированной воды, насыщенной хлором с массовой долей 0,6 — 0,8%. Реактив пригоден к употреблению в течение 6 мес. 10) Исходный раствор для градуировки (ро = 100 мкг/куб. см). 0,3141 г хлорида аммония, высушенного при температуре 100 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят объем до метки деионизированной водой и тщательно перемешивают. Полученный раствор хлорида аммония соответствует раствору с массовой концентрацией аммиака 100 мкг/куб. см. Он пригоден в течение 2 мес. 11) Рабочий раствор для градуировки (ро = 1 мкг/куб. см). 10 куб. см исходного раствора (см. перечисление 10) разбавляют в мерной колбе до 1000 куб. см водой. Раствор готовят перед использованием.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы аммиака в пробе устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора хлорида аммония (см. п. 7.2, перечисление 11).

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 5.4, доводят объем деионизированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 5.4

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ АММИАКА

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 куб. см каждого раствора для градуировки, 1 куб. см фенольного реактива, перемешивают, вносят 0,5 куб. см гипохлоритного реактива и опять перемешивают. Одновременно готовят нулевой раствор: 5 куб. см деионизированной воды, к которой прибавляют эти же реактивы, за исключением растворов для градуировки. Через 2 ч измеряют оптическую плотность по отношению к воде при 625 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 5 мм.

7.5 Отбор проб

Для определения разовой концентрации аммиака исследуемый воздух аспирируют с расходом 2,0 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через поглотительный прибор, содержащий 10 куб. см поглотительного раствора. Для определения среднесуточных концентраций отбирают 4 — 8 разовых проб за 24 ч.

С целью задержки аэрозоля солей аммония перед поглотительным прибором устанавливают фильтродержатель с фильтром АФА-В-10. Все соединительные трубки должны быть изготовлены из фторопласта или стекла и соединяться встык резиновыми муфтами. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы внутренняя поверхность соединительных трубок была сухой во избежание сорбции аммиака. При отборе проб на открытом воздухе эффективное поглощение аммиака обеспечивается в диапазоне температур 0 — 40 °С.

8. Выполнение измерений

Уровень раствора в поглотительном приборе доводят до 10 куб. см деионизированной водой, раствор переливают в пробирку. Часть пробы объемом 0,2 — 5 куб. см (обычно 1,0 куб. см) переводят в пробирку с притертой пробкой, доводят объем до 5 куб. см поглотительным раствором и добавляют 1 куб. см фенольного реактива. Все перемешивают, вносят 0,5 куб. см гипохлоритного реактива и опять перемешивают. Через 2 ч измеряют оптическую плотность в кюветах с расстоянием между гранями 5 мм при длине волны 625 нм относительно воды. Одновременно готовят три нулевые пробы. Для этого к 5 куб. см поглотительного раствора добавляют последовательно все реактивы, что при анализе проб. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,2. При проведении анализа необходимо тщательно следить за чистотой посуды, заглушек и измерительных кювет, качеством воды и реактивов. Массу аммиака в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.

Примечания:

1. Следует использовать пробирки из стекла «пирекс» или боросиликатного.

2. После каждого анализа посуду обрабатывают соляной кислотой (1:1), кипятят в деионизированной воде, промывают деионизированной водой и сушат при 200 °С. Пробирки со шлифами, не вынимая из сушильного шкафа, охлаждают до 60 — 70 °С, закрывают нагретыми пробками, вкладывают в эксикатор для охлаждения.

5.2.1.2 Аммиак: отбор проб на пленочный сорбент [8]

Методика предназначена для определения концентрации аммиака в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,03 — 6,0 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 40 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

1. Нормы точности измерений

При определении концентрации аммиака в атмосферном воздухе в диапазоне 0,03 — 6,0 мг/куб. м установленная суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 15%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании аммиака из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении его по индофенолу, образующемуся в результате взаимодействия аммония с гипохлоритом и фенолом в присутствии нитропруссида натрия.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; по ГОСТ 215-73Е пределы 0 — 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                     по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1; погрешность        по ТУ 26-11-1414-78

+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                              по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 7 шт.
2-100-2 - 5 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
3-1-5 - 3 шт.
6-2-10 - 2 шт.
4-2-2 - 2 шт.
6-2-25 - 1 шт.
Бюретки 3-2-25 - 2 шт.                    по ГОСТ 20292-74Е

3.3 Вспомогательные устройства

Трубки сорбционные СТ 112 (маркировка 1)  по ТУ 25-1110.039-82
Фильтродержатели для фильтров
АФА-В-10, изготовитель ВО "Изотоп"
Воронка Бюхнера

3.4 Материалы

Фильтры АФА-В-10, изготовитель
ВО "Изотоп"

    Трубка резиновая полувакуумная, тип 1     по ГОСТ 5496-57
    Фильтры "синяя лента"                     по ТУ 6-09-1678-77

3.5 Реактивы

Аммония хлорид, х.ч.                      по ГОСТ 3773-72
Вода дистиллированная деионизированная

    Глицерин, х.ч.                            по ГОСТ 6259-75
    Известь хлорная                           по ГОСТ 1692-85
    Кислота салициловая, ч.                   по ГОСТ 5844-51
    Кислота серная                            по ГОСТ 4204-77

(ро = 1,83 г/куб. см), х.ч.

    Крахмал, ч.                               по ГОСТ 10163-02
    Натрия гидроксид, х.ч.                    по ГОСТ 4328-77
    Натрий серноватистокислый (тиосульфат),   по ТУ 6-09-2540-72

0,1 моль/куб. дм (0,1 н), стандарт-титр
Натрия нитропруссид, импортный
Натрия карбонат, х.ч.                     по ГОСТ 83-79
Сильнокислотный катионит

Фенол, ч.д.а. по ГОСТ 6417-72

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы по перегонке фенола и приготовлению фенольного реактива необходимо проводить под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок к работе, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Вода дистиллированная, деионизированная. При измерении концентраций аммиака в атмосферном воздухе используется только свежеприготовленная деионизированная вода (см. п. 5.1.7).

2. Калия йодид, 10-процентный раствор. 10 г йодида калия растворяют в деионизированной воде. Объем доводят до 100 куб. см водой.

3. Кислота серная, раствор 1:9. К 90 куб. см деионизированной воды осторожно прибавляют 10 куб. см концентрированной серной кислоты.

4. Тиосульфат натрия, 0,1 моль/куб. дм. Готовят из стандарт-титра.

5. Фенольный реактив. 5 г свежеперегнанного фенола, 0,025 г нитопруссида натрия, 0,1 г салициловой кислоты растворяют в 100 куб. см воды. Реактив пригоден к употреблению в течение шести месяцев при хранении в холодильнике (температура 4 — 6 °С) в герметичной упаковке.

Примечание. Температура кипения фенола 181,4 °С, поэтому при перегонке необходима теплоизоляция верхней части колбы. Первую треть отогнанного фенола отбрасывают, а среднюю фракцию собирают в пробирку с притертой пробкой.

6. Крахмал, 0,5-процентный раствор. 0,25 г крахмала перемешивают с 10 куб. см воды до получения равномерной взвеси. К 40 куб. см воды, нагретой до 60 — 70 °С, прибавляют при непрерывном перемешивании взвесь крахмала, кипятят 1 мин. и охлаждают.

7. Раствор гипохлорита. 100 г порошкообразной хлорной извести размешивают в течение 15 мин. с 170 куб. см деионизированной воды, прибавляют 70 г карбоната натрия, растворенного в 170 куб. см воды. При этом масса сначала загустевает, затем разжижается. Жидкость фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через фильтр «синяя лента» и в фильтрате определяют массовую долю «активного» хлора. Для этого 20 куб. см раствора переносят в колбу для титрования с притертой пробкой, прибавляют 10 куб. см раствора серной кислоты 1:9 и 10 куб. см 10-процентного раствора йодида калия. Колбу закрывают и оставляют на 10 мин. в темном месте. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм до получения слабо-желтой окраски. Прибавив несколько капель раствора крахмала, продолжают титрование до обесцвечивания раствора. 1 куб. см такого раствора тиосульфата соответствует массе хлора 0,00354 г. Раствор гипохлорита должен иметь массовую долю «активного» хлора от 0,6 до 0,8% (т.е. 0,006 — 0,008 г/куб. см). При меньшей доле хлора для приготовления раствора следует взять соответственно большую массу хлорной извести, при большей — разбавить полученный раствор деионизированной водой.

8. Гипохлоритный реактив. К 100 куб. см раствора гипохлорита добавляют 4 г гидроксида натрия. В случае выпадения осадка раствор фильтруют под вакуумом.

9. Исходный раствор для градуировки (ро = 100 мкг/куб. см). Навеску 0,3141 г хлорида аммония, высушенного при температуре 100 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят объем до метки деионизированной водой и тщательно перемешивают. Полученный раствор хлорида аммония соответствует раствору с массовой концентрацией аммиака 100 мкг/куб. см. Он пригоден в течение двух месяцев.

10. Рабочий раствор для градуировки (ро = 1 мкг/куб. см). 10 куб. см исходного раствора (см. перечисление 9) разбавляют в мерной колбе до 1000 куб. см водой. Раствор готовят перед использованием.

11. Раствор для обработки сорбционных трубок. В цилиндре вместимостью 100 куб. см растворяют в 50 куб. см воды 5,4 куб. см концентрированной серной кислоты, после охлаждения раствора к нему приливают 12 куб. см глицерина и доводят объем до 100 куб. см деионизированной водой.

12. Раствор для разбавления. 1,7 куб. см раствора (см. перечисление 11) разбавляют в мерной колбе деионизированной водой до 100 куб. см.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы аммиака в анализируемой пробе, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора хлорида аммония (см. п. 7.2, перечисление 10).

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 5.5, доводят объем деионизированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 5.5

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ АММИАКА

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 куб. см каждого градуировочного раствора, добавляют 0,1 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок, 1 куб. см фенольного реактива, перемешивают, вносят 0,5 куб. см гипохлоритного реактива и опять перемешивают. Одновременно готовят нулевой раствор: 5 куб. см деионизированной воды, к которой добавлены эти же реактивы, за исключением растворов для градуировки. Через 2 ч измеряют оптическую плотность при 625 нм по отношению к воде в кюветах шириной 5 мм.

7.4. Подготовка сорбционных трубок. Чистые трубки, предназначенные для отбора проб воздуха, и три трубки, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п. 7.2, перечисление 11) согласно п. 5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, закрывают заглушками, упаковывают в полиэтиленовые пакеты и отправляют на пункт отбора проб. Срок хранения пропитанных трубок в герметичной упаковке не более недели.

7.5 Отбор проб

Для определения разовой концентрации аммиака исследуемый воздух аспирируют с расходом 2,0 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Для определения среднесуточных концентраций отбирают 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Сорбционные трубки сразу после отбора закрывают заглушками.

С целью задержки аэрозоля солей аммония перед сорбционной трубкой устанавливают фильтродержатель с фильтром АФА-В-10. Все соединительные трубки должны быть изготовлены из фторопласта или стекла и соединяться встык резиновыми муфтами. Во избежание сорбции аммиака необходимо тщательно следить за тем, чтобы внутренняя поверхность соединительных трубок была сухой. При отборе проб на открытом воздухе эффективное поглощение аммиака обеспечивается в диапазоне температур от минус 20 до 40 °С.

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку помещают в пробирку и заливают 6 куб. см воды. Путем прокачивания воды через сорбент при помощи резиновой груши переводят пробу в раствор и вынимают трубку из пробирки. Для анализа 1,0 куб. см этого раствора переносят в другую пробирку и доводят раствором для разбавления (см. п. 7.2, перечисление 12) до объема 5 куб. см. Если ожидаются большие концентрации, то объем раствора пробы может быть уменьшен до 0,1 куб. см. Затем в пробирку добавляют 1 куб. см фенольного реактива, перемешивают, вносят 0,5 куб. см гипохлоритного реактива и опять перемешивают.

Одновременно анализируют три нулевые пробы из партии подготовленных к отбору. Через 2 ч измеряют оптическую плотность относительно воды в кюветах шириной 5 мм при длине волны 625 нм. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности всех проб должно быть одинаковым. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,04. В противном случае следует заменить реактивы, загрязненные аммиаком. При проведении анализа необходимо тщательно следить за чистотой посуды, заглушек и измерительных кювет, качеством воды и реактивов.

Массу аммиака в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности результатов измерений оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.

Рекомендации по очистке посуды см. примечания к п. 8 методики 5.2.1.1.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.1.3 Диоксид азота:

отбор проб на пленочный сорбент [42, 50]

Методика <1> предназначена для определения концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,02 — 1,40 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 5 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

<1> Методика аттестована в ГГО. Свидетельство № 218.

1. Нормы точности измерений

При определении концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе в диапазоне 0,02 — 1,40 мг/куб. м установленная суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 18%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании диоксида азота из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении образующегося нитрит-иона по азокрасителю, получающемуся в результате взаимодействия нитрит-иона с сульфаниловой кислотой и 1-нафтиламином.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛР-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с

    Барометр-анероид М-67                     по ТУ 2504-1797-75
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;     по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С
Электроаспиратор ЭА-1; погрешность        по ТУ 25-11-1414-78
+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                              по ГОСТ 1770-74Е
2-100-2 - 3 шт.
2-50-2 - 8 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 4 шт.
6-2-5 - 2 шт.
6-2-10 - 1 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Трубки сорбционные СТ 212 (маркировка 2)  по ТУ 25-1110-039-82

3.4 Реактивы

    Калия йодид, х.ч.                         по ГОСТ 4232-74
    Кислота сульфаниловая, ч.д.а.             по ГОСТ 5821-78
    Кислота уксусная, ч.д.а.                  по ГОСТ 10164-75
    Натрия гидроксид                          по ГОСТ 4328-77
    Натрия нитрит, х.ч.                       по ГОСТ 4197-74
    Натрия гидроортоарсенит, ч.               по ТУ 6-09-2792-78
    или натрия метаарсенит, ч.                по ТУ 6-09-2791-78
    1-Нафтиламин, ч.д.а.                      по ГОСТ 8827-74
    Этиленгликоль, ч.д.а.                     по ГОСТ 10164-75

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Реактивы, в состав которых входят соединения мышьяка, должны храниться в склянках с надписью «Яд» в специальных закрывающихся на ключ металлических ящиках.

Подготовка сорбционных трубок к отбору проб, связанная с обработкой их раствором, содержащим арсенит натрия, должна проводиться под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1) <a id="p101001"></a>Раствор для обработки сорбционных трубок. 40 г йодида калия

растворяют  в  35 куб. см   дистиллированной   воды  и  прибавляют
15 куб. см  этиленгликоля.  Отдельно  растворяют в 10 куб. см воды
0,177 г гидроортоарсенита  натрия (Na HAsO )  и 0,042 г гидроксида
                                     2    3
натрия.   Оба  раствора  сливают  вместе.    Полученный    раствор

сохраняется в темном месте в течение 14 сут.

При использовании метаарсенита натрия (NaAsO ) в 10 куб. см 2 воды растворяют 0,13 г метаарсенита натрия и 0,08 г гидроксида натрия. Полученный раствор смешивают с раствором йодида калия. Примечания:

1.  <a id="p101003"></a>Для   приготовления  раствора   для  обработки  СТ   можно

использовать и другие формы трехвалентного мышьяка.  Например, при
наличии  мышьяковистого  ангидрида  (As O )  следует  взять 0,10 г

                                   2 3

As O и добавить 0,125 г гидроксида натрия. 2 3

2. Этиленгликоль не должен содержать окислителей (способ проверки — см. п. 5.1.7).

3. При проведении суточных отборов проб концентрацию соли мышьяка в растворе для обработки СТ увеличивают в 10 раз.

2. Кислота уксусная, 12-процентный раствор. К 500 — 600 куб. см воды приливают 120 куб. см концентрированной уксусной кислоты, перемешивают и объем раствора доводят водой до 1000 куб. см.

3. Кислота сульфаниловая. В 150 куб. см 12-процентной уксусной кислоты растворяют 0,5 г сульфаниловой кислоты.

4. 1-Нафтиламин. 0,2 г 1-нафтиламина растворяют в 20 куб. см воды при нагревании на водяной бане до образования лиловых пятен на дне колбы. Раствор сливают в темную склянку, оставляя осадок в колбе. В склянку с раствором 1-нафтиламина вливают 150 куб. см 12-процентного раствора уксусной кислоты.

5. Составной реактив. Перед употреблением смешивают растворы сульфаниловой кислоты и 1-нафтиламина в отношении 1:1.

6. Исходный раствор нитрита натрия для градуировки (ро = 1 мг/куб. см). 0,1500 г нитрита натрия, предварительно высушенного при 60 °С в течение 2 ч, растворяют в мерной колбе вместимостью 100 куб. см в дистиллированной воде. Полученный раствор нитрита натрия соответствует раствору с массовой концентрацией диоксида азота 1 мг/куб. см. Раствор сохраняется в течение 4 сут.

7. Рабочий раствор А (ро = 10 мкг/куб. см). 1 куб. см исходного раствора для градуировки разбавляют в мерной колбе вместимостью 100 куб. см дистиллированной водой.

8. Рабочий раствор Б (ро = 1 мкг/куб. см). 10 куб. см раствора А разводят в мерной колбе вместимостью 100 куб. см дистиллированной водой.

Рабочие растворы А и Б готовят перед применением.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы диоксида азота в анализируемом объеме пробы, устанавливают по растворам для градуировки, приготовленным в пяти сериях. Каждую серию, состоящую из семи растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора нитрита натрия.

Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см, для чего в каждую колбу приливают по 25 — 30 куб. см дистиллированной воды, рабочий раствор согласно табл. 5.6, по 2 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Таблица 5.6

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ОКСИДА И ДИОКСИДА АЗОТА

Для установления градуировочной характеристики отбирают по 5 куб. см каждого раствора в пробирки с интервалом 1 — 2 мин., приливают по 0,5 куб. см составного реактива и содержимое пробирок взбалтывают. Через 20 мин. определяют оптическую плотность растворов по отношению к воде. Измерения производят в кюветах с расстоянием между гранями 10 мм при длине волны 520 нм. Одновременно готовят нулевой раствор: к 5 куб. см дистиллированной воды приливают 0,2 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок и 0,5 куб. см составного реактива. Проводят измерение оптической плотности трех параллельно приготовленных нулевых растворов. Среднее значение оптической плотности не должно превышать 0,02. В противном случае необходимо проверить чистоту посуды, измерительных кювет, качество воды, приготовленных реактивов.

7.4 Подготовка сорбционных трубок

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб, и те, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают 0,3 куб. см абсорбирующего раствора (см. п. 7.2, перечисление 1) согласно п. 5.1.12 (способ 2), тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, сразу же закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения обработанных трубок в герметичной упаковке не более 7 сут.

7.5 Отбор проб

Для определения разовой концентрации диоксида азота исследуемый воздух аспирируют с расходом 0,25 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Сорбционная трубка должна быть укреплена вертикально, слоем сорбента вниз. Воздух должен идти снизу вверх. Отбор проб можно проводить в диапазоне температур воздуха от минус 30 до 40 °С. Пробы в герметичной упаковке могут сохраняться в течение 20 сут. Для определения среднесуточных концентраций отбирают 4 — 8 разовых проб за 24 ч.

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку помещают в пробирку и заливают 6 куб. см воды. Путем нескольких прокачиваний воды через сорбент (при помощи резиновой груши) переводят пробу в раствор, выдувают остатки раствора и вынимают трубку из пробирки. Для анализа 5 куб. см раствора переносят в другую пробирку. К этому раствору добавляют 0,5 куб. см составного реактива и встряхивают. Через 20 мин. определяют оптическую плотность раствора. Каждый раз одновременно аналогично пробе анализируют нулевую пробу — сорбционную трубку из партии подготовленных к отбору трубок. Массу диоксида азота в пробе находят с помощью градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.1.4 Диоксид азота: отбор проб в барботеры [17, 53]

Методика предназначена для определения концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе населенных пунктов, в диапазоне 0,02 — 1,40 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 5 куб. дм. Используется для измерения разовых концентраций.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе в диапазоне 0,02 — 1,40 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании диоксида азота из воздуха раствором йодида калия. Образующийся нитрит-ион определяется фотометрически по азокрасителю, получающемуся в результате взаимодействия нитрит-иона с сульфаниловой кислотой и 1-нафтиламином.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении изменений должны быть применены следующие средства изменения, вспомогательные устройства, реактивы.

3.2 Средства измерений

См. методику 5.2.1.3, п. 3.2.

3.3 Вспомогательные устройства

U-образный поглотитель с пористой          по ТУ 25-11-1136-75
стеклянной пластинкой типа ПП

3.4 Реактивы

    Калия йодид, ч.                            по ГОСТ 4232-74
    Кислота уксусная, х.ч.                     по ГОСТ 62-75
    Натрия нитрит, х.ч.                        по ГОСТ 4197-74
    1-Нафтиламин, ч.д.а.                       по ГОСТ 8827-74

4. Требования безопасности

См. в п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор пробы воздуха, подготовка пробы к анализу.

7.2 Приготовление растворов

1. Поглотительный раствор. 40 г йодида калия растворяют в 500 куб. см воды. Полученный раствор должен быть бесцветным и храниться в банке из темного стекла. Срок хранения 2 недели.

2. Натрий сернистокислый, 0,06-процентный раствор. 0,03 г сернистокислого натрия растворяют в 50 куб. см воды. Раствор готовят перед анализом.

Приготовление остальных растворов — см. методику 5.2.1.3, п. 7.2, перечисления 2 - 8.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы диоксида азота в анализируемом объеме пробы, строят по растворам для градуировки, приготовленным в пяти сериях. Каждую серию, состоящую из семи растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора нитрита натрия. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см, для чего в каждую колбу приливают по 25 — 30 куб. см поглотительного раствора, рабочие растворы согласно табл. 5.7, доводят до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают. Для установления градуировочной характеристики отбирают по 5 куб. см каждого раствора в пробирки и с интервалом 1 — 2 мин. приливают по 0,5 куб. см составного реактива. Содержимое пробирок энергично встряхивают и через 20 мин. (непосредственно перед измерением) в пробирки приливают по 5 капель 0,06-процентного раствора сернистокислого натрия и еще раз встряхивают. Измеряют оптическую плотность растворов относительно воды в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 540 нм.

Таблица 5.7

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКСИДА И ДИОКСИДА АЗОТА

Одновременно с приготовлением растворов для градуировки готовят нулевой раствор, содержащий те же реактивы, кроме определяемого вещества. Для этого к 5 куб. см поглотительного раствора приливают 0,5 куб. см составного реактива. Проводят измерение оптической плотности трех параллельно приготовленных нулевых растворов. Среднее значение оптической плотности не должно превышать 0,02. Если оно больше 0,02, необходимо проверить чистоту посуды, измерительных кювет, качество воды и реактивов.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации диоксида азота исследуемый воздух аспирируют с расходом 0,25 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через U-образный поглотительный прибор с пористой пластиной, наполненный 6 куб. см поглотительного раствора. Во время отбора пробы избегают освещения поглотительного прибора прямыми солнечными лучами. Срок хранения проб не более 2 сут.

8. Выполнение измерений

Уровень раствора в поглотительном приборе доводят дистиллированной водой до метки 6 куб. см. 5 куб. см раствора каждой пробы переносят в пробирку и выполняют все операции анализа согласно п. 7.3. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевой пробы, для чего анализируют 5 куб. см поглотительного раствора. Значение оптической плотности нулевого раствора должно быть не более 0,02. Массу диоксида азота в пробах находят с помощью градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.1.5 Оксид азота: отбор проб на пленочный сорбент [42]

Методика предназначена для определения концентрации оксида азота в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне концентраций от 0,016 до 0,94 мг/куб. м при отборе пробы воздуха объемом 5 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации оксида азота в атмосферном воздухе в диапазоне концентраций от 0,016 до 0,94 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерений

Метод основан на окислении оксида азота с последующим улавливанием образующегося диоксида азота пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении по азокрасителю, получающемуся в результате взаимодействия нитрит-иона с сульфаниловой кислотой и 1-нафтиламином.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерения

См. п. 3.2 методики 5.2.1.3.

3.3 Вспомогательные устройства

Трубка сорбционная СТ 212                 по ТУ 25-1110-039-82
(маркировка 2)
Колонка сорбционная стеклянная
(трубка длиной 150 мм и внутренним
диаметром 20 мм с патрубками
наружным диаметром 9 мм)

3.4 Реактивы

Инертный пористый носитель
(сферохром-1, порохром и др.)
с размером зерен 0,3 - 0,5 мм

    Натрия ацетат (плавленый), ч.             по ТУ 6-09246-76
    Триэтаноламин, ч.                         по ТУ 6-09-2448-72
    Хрома оксид (VI), ч.д.а.                  по ГОСТ 3776-78

Все остальные реактивы указаны в п. 3.4 методики п. 5.2.1.3.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Реактивы, в состав которых входят соединения мышьяка, должны храниться в склянках с надписью «Яд» в закрывающихся на ключ металлических ящиках. Работы с оксидом хрома (VI) и 1-нафтиламином, а также подготовка сорбционных трубок к отбору проб, связанная с их обработкой пропитывающим раствором, содержащим арсенит натрия, должны проводиться под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов и сорбентов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок к отбору проб воздуха, отбор проб.

7.2 Приготовление растворов и сорбентов

1. Инертный пористый носитель промывают горячей водой и высушивают в сушильном шкафу.

2. Триэтаноламин, 20-процентный раствор.

3. Сорбент диоксида азота. Носитель, обработанный согласно перечислению 1, смачивают 20-процентным раствором триэтаноламина, помещают в чашку и сушат 40 — 60 мин. при температуре 90 — 95 °С. После высушивания сорбент должен рассыпаться.

4. Стабилизатор влажности. К 40 г безводного ацетата натрия медленно, по каплям, при постоянном перемешивании добавляют 13 куб. см воды. Получают гранулированные кристаллические зерна.

5. Окислитель. Инертный пористый носитель смачивают раствором, содержащим 17 г оксида хрома (VI) в 100 куб. см воды. Избыток раствора сливают, реагент высушивают при температуре 105 — 115 °С и хранят в склянке с притертой пробкой.

6. Фильтр — сорбционная колонка, заполненная 15 куб. см сорбента диоксида азота, 15 куб. см гранулированного порошка стабилизатора влажности, 15 куб. см окислителя. Сорбенты разделены между собой тампонами из стекловаты.

Все остальные реактивы готовят в соответствии с п. 7.2 методики 5.2.1.3.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы оксида азота в анализируемой пробе, устанавливают по градуировочным растворам, приготовленным из нитрита натрия, как описано в п. 7.3 методики 5.2.1.3.

7.4 Подготовка сорбционных трубок к отбору проб

Чистые СТ, предназначенные для отбора проб, и те, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают раствором 1 (п. 7.2 методики 5.2.1.3) в соответствии с п. 5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, сразу же закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения обработанных трубок в герметичной упаковке не более недели.

7.5 Отбор проб

    Для определения разовой концентрации  оксида азота исследуемый
воздух аспирируют через систему,  состоящую из стеклянной колонки,
заполненной   сорбентом   для   поглощения   NO ,   стабилизатором

                                           2

влажности,  окислителем,  и сорбционной трубки,  подготовленной  к
отбору, с расходом 0,25 куб. дм/мин. в течение 20 мин.  При отборе
колонка и сорбционная трубка  должны быть укреплены в вертикальном
положении.   Отобранные   пробы   в  герметичной   упаковке  могут

сохраняться в течение 20 сут.

8. Выполнение измерений

При определении массы оксида азота в пробе должны быть выполнены операции, указанные в п. 8 методики 5.2.1.3.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.1.6 Оксид азота: отбор проб в барботеры [42]

Методика предназначена для определения концентрации оксида азота в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,016 — 0,94 мг/куб. м при отборе пробы воздуха объемом 5 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации оксида азота в атмосферном воздухе в диапазоне 0,016 — 0,94 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Оксид азота после окисления оксидом хрома (VI) до диоксида поглощается из воздуха раствором йодида калия. Образующийся нитрит-ион определяется фотометрически по реакции с сульфаниловой кислотой и 1-нафтиламином, приводящей к образованию красителя красного цвета.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

См. п. 3.2 методики 5.2.1.3.

3.3 Вспомогательные устройства

U-образные поглотительные приборы          по ТУ 25-11-1136-75
с пористой стеклянной пластинкой типа ПП
Сорбционная колонка - стеклянная
U-образная трубка с внутренним
диаметром 20 мм и длиной колена 75 мм

3.4 Реактивы

Инертный пористый носитель
(сферохром-1, порохром и др.)

    Триэтаноламин, ч.                          по ТУ 6-09-2448-72
    Хрома (VI) оксид, ч.д.а.                   по ГОСТ 3776-78

Все остальные реактивы указаны в п. 3.4 методики 5.2.1.4.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы с 1-нафтиламином и оксидом хрома (VI) следует проводить под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов и сорбентов

Приготовление сорбентов — см. перечисления 1 - 6 п. 7.2 методики 5.2.1.5. Приготовление остальных растворов — см. п. 7.2 методики 5.2.1.4.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы оксида азота в анализируемом объеме пробы, устанавливают по градуировочным растворам, приготовленным из нитрита натрия, как описано в п. 7.3 методики 5.2.1.4.

7.4 Отбор проб

    Для определения разовой концентрации  оксида азота исследуемый
воздух  аспирируют  в течение 20 мин. с расходом 0,25 куб. дм/мин.
через систему,  состоящую из фильтра,  заполненного  сорбентом для
поглощения  NO ,   стабилизатором    влажности,   окислителем,   и

          2

U-образного поглотительного прибора, заполненного 6 куб. см 8-процентного раствора йодида калия.

8. Выполнение измерений

При определении массы оксида азота в пробе должны быть выполнены операции, указанные в п. 8 методики 5.2.1.4.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (5).

5.2.1.7 Оксид и диоксид азота из одной пробы воздуха:

отбор проб на пленочный сорбент [42]

    При определении концентрации  оксида и диоксида азота из одной
пробы  исследуемый воздух аспирируют  с расходом 0,25 куб. дм/мин.
в течение  20 мин.  через  систему  (черт. 5.7 -  не  приводится),
состоящую  из  двух  последовательно  соединенных подготовленных к
отбору сорбционных  трубок  и расположенной  между ними стеклянной
трубки, которая заполнена 15 куб. см  стабилизатора влажности и 10
куб. см окислителя  (стабилизатор влажности и окислитель разделены
тампоном из стекловаты).  Первая  сорбционная  трубка  служит  для
поглощения  NO  из   воздуха,    вторая  -  для   поглощения  NO ,
              2                                                 2

образовавшегося в результате окисления NO.

Приготовление растворов и сорбентов, подготовка сорбционных трубок к отбору, установление градуировочной характеристики, анализ проб и расчет результатов анализа производятся согласно п. п. 7.2 - 7.4, 8, 9 методики 5.2.1.3 и п. 7.2 методики 5.2.1.5.

5.2.1.8 Оксид и диоксид азота из одной пробы воздуха:

отбор проб в барботеры [42]

При определении концентрации оксида и диоксида азота из одной пробы исследуемый воздух аспирируют с расходом 0,25 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через систему (черт. 5.7), состоящую из двух последовательно соединенных поглотительных приборов с пористой пластиной, содержащих по 6 куб. см 8-процентного раствора йодида калия, и расположенной между ними стеклянной трубки. Трубка заполнена 15 куб. см стабилизатора влажности и 10 куб. см окислителя, разделенными тампоном из стекловаты (черт. 5.7).

    Первый поглотительный  прибор  содержит  8-процентный  раствор
йодида калия и  служит  для  поглощения  NO   из  воздуха,  второй

                                       2

содержит тот же раствор для поглощения NO , образовавшегося в 2

результате окисления  NO.  Приготовление  растворов  и  сорбентов,
анализ проб, установление градуировочной характеристики  и  расчет

результатов анализа производятся согласно п. п. 7.2, 7.3, 8, 9 методики 5.2.1.4 и п. 7.2 методики 5.2.1.5.

5.2.2 Борная кислота (потенциометрический метод) [28]

Методика предназначена для определения концентрации борной кислоты в атмосферном воздухе в диапазоне 0,001 — 1,0 мг/куб. м при отборе пробы воздуха 2 куб. м.

Определению не мешают фосфаты, фториды, сульфаты, карбонаты, 100-кратные количества ионов меди, цинка, никеля, марганца, алюминия; мешают хлораты, йодиды, роданиды и нитраты металлов.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации борной кислоты в атмосферном воздухе в диапазоне 0,001 — 1,0 мг/куб. м суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 18%.

2. Метод измерения

Метод определения основан на измерении потенциала тетрафторборатного электрода на фоне буферного раствора после переведения борат-ионов в тетрафторборат-ионы по реакции с фтористоводородной кислотой.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Универсальный иономер И-130 или другой с ценой деления не более 0,5 мВ Электрод индикаторный тетрафторборатный, по ТУ 25.05.2721-80 ЭМ-BF -01 4 Электрод сравнения хлоридсеребряный по ГОСТ 16286-70 ЭВЛ-1М3 Термокомпенсатор ТКА-5 Мешалка магнитная ММ-2 (или аналогичная) Барометр-анероид М-67 по ТУ 2504-1797-75 Весы аналитические ВЛА-200 или ВЛР по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;      по ГОСТ 215-73Е

цена деления 1 °С; пределы 0 - 55 °С
Электроаспиратор ЭА-2С,                    по ТУ 25-11.1591-81
погрешность +/- 5%; Госреестр N 2225429

Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Колбы мерные по ГОСТ 1770-74Е 2-25-2 — 10 шт. 2-100-2 — 2 шт. 2-1000-2 — 1 шт. Пипетки по ГОСТ 20292-74Е 4-2-2 — 5 шт. 2-2-5 — 3 шт. 5-2-10 — 2 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Стаканы полиэтиленовые
вместимостью 25 и 50 куб. см
Пипетка полиэтиленовая
вместимостью 0,5 куб. см
Фильтродержатель
Баня водяная

3.4 Материалы

Фильтры аэрозольные АФА-ХП-18, ФПП

3.5 Реактивы

    Аммиак водный, х.ч.                        по ГОСТ 3760-79
    Калий фосфорнокислый,                      по ГОСТ 4198-75

однозамещенный, ч.д.а.

    Кислота борная, х.ч.                       по ГОСТ 9658-75
    Кислота фтористоводородная, х.ч.           по ГОСТ 1048-73
    Натрий тетрафторборат, ч.                  по ТУ 6-09-1460-76
    Натрий фосфорнокислый                      по ГОСТ 245-76

двузамещенный двуводный, ч.д.а.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, зарядка электрода, проверка крутизны характеристики электрода, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.2 Приготовление растворов

1. Натрий тетрафторборат, раствор 0,1 моль/куб. дм, готовят растворением 10,9 тетрафторбората натрия в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см.

2. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Раствор 0,067 моль/куб. дм. Готовят растворением 9,078 г соли в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см в дистиллированной воде.

3. Натрий фосфорнокислый двузамещенный. Раствор 0,067 моль/куб. дм. Готовят растворением 11,876 г соли в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см.

4. Буферный раствор с рН 5,4. В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см наливают 31 куб. см раствора фосфорнокислого двузамещенного натрия и доводят объем до метки раствором фосфорнокислого однозамещенного калия. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

5. Исходный раствор для установления градуировочной характеристики с массовой концентрацией 1 мг/куб. см борной кислоты готовят растворением 0,100 г борной кислоты в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. Раствор следует хранить в полиэтиленовой посуде, срок хранения 3 мес.

6. Растворы для градуировки А (ро = 200 мкг/куб. см), Б (ро = 10 мкг/куб. см) готовят путем разбавления исходного раствора дистиллированной водой соответственно в 5 и 100 раз.

7.3 Зарядка электрода и проверка крутизны его характеристики

Тетрафторборатный электрод заряжают в соответствии с инструкцией, изложенной в паспорте. Собранный электрод вымачивают при комнатной температуре в течение суток в растворе тетрафторбората натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм. В перерывах между измерениями электрод хранят в растворе тетрафторбората натрия концентрацией 0,001 — 0,0001 моль/куб. дм, чтобы не допускать высыхания мембраны. Перед началом работы электрод промывают дистиллированной водой и обсушивают с помощью фильтровальной бумаги. В промежутках между измерениями в течение рабочего дня электрод помещают в раствор, содержащий все реактивы, кроме бора. Крутизна характеристики электрода должна соответствовать паспортным данным; она вычисляется по формуле:

                              Е  - Е
                               1    2

К = -------------------,

                        lg c   _ - lg c   _
                            1BF        2BF
                               4          4

где:

    Е  и Е  - потенциалы   измерительного  электрода  в  растворах
     1    2
с концентрацией соответственно c  и c , мВ;
                                1    2
   c  и c  - концентрации растворов, моль/куб. дм.
    1    2

7.4 Установление градуировочной характеристики

    Градуировочную    характеристику,    выражающую    зависимость
потенциала   измерительного   электрода   (Е, мВ)   от   логарифма
концентрации    H BO  (lg c     ),    выраженной   в  мкг/куб. см,
                 3  3      H BO
                            3  3
устанавливают  по результатам  измерений пяти серий градуировочных
растворов.   Каждую   серию,   состоящую  из  семи  градуировочных

растворов, готовят из растворов для градуировки А и Б. Для этого в

семь полиэтиленовых  стаканов вносят  растворы согласно табл. 5.8,
доводят  объем  до  10 куб. см  водой,  прибавляют  полиэтиленовой
пипеткой 0,2 куб. см  концентрированной фтористоводородной кислоты
и выдерживают на водяной бане  при температуре 100 °С в течение 10
мин.  Посте  охлаждения  приливают  0,1 куб. см концентрированного
раствора   аммиака,   5 куб. см  буферного   раствора,   переносят

содержимое стакана в мерную колбу вместимостью 25 куб. см, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Таблица 5.8

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ БОРНОЙ КИСЛОТЫ

Для проведения измерений раствор возвращают в полиэтиленовый стакан, опускают в него индикаторный электрод ЭМ-BF -01, 4

хлоридсеребряный  электрод  сравнения,  термокомпенсатор  и  якорь
магнитной мешалки.  Включают магнитную мешалку и снимают показания
мономера  через  3 мин.  после  погружения  электродов  в раствор.
Измерения  проводят  в порядке возрастания концентраций.  Проверку
градуировочной характеристики  следует проводить ежедневно по трем

растворам в диапазоне концентраций анализируемых проб.

Перед измерениями электрод промывают несколько раз дистиллированной водой, просушивают фильтровальной бумагой, добиваясь получения стабильного потенциала электрода в растворе, содержащем все реактивы, кроме бора.

7.5 Отбор проб

Для определения разовых концентраций борной кислоты исследуемый воздух с расходом 100 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр в течение 20 мин. Срок хранения отобранных проб 1 месяц.

8. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 25 — 50 куб. см и отмывают 3 раза горячей (70 °С) дистиллированной водой порциями по 5 куб. см при перемешивании стеклянной палочкой. Фильтр отжимают на стенке стакана. Все порции экстракта объединяют в другом полиэтиленовом стакане, приливают 0,2 куб. см концентрированной фтористоводородной кислоты. Раствор выдерживают на водяной бане с температурой 100 °С в течение 10 мин., после чего пробу охлаждают до комнатной температуры и приливают 0,1 куб. см концентрированного раствора аммиака. Содержимое стакана количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 куб. см, прибавляют 5 куб. см буферного раствора, доводят объем до метки водой и перемешивают. Полученный раствор переносят в полиэтиленовый стакан и измеряют потенциал индикаторного электрода, как указано в п. 7.3.

По полученному значению потенциала, пользуясь градуировочной характеристикой, находят логарифм концентрации борной кислоты.

9. Вычисление результата измерения

Объем отобранной пробы воздуха приводят к нормальным условиям согласно п. 5.1.16.

Концентрацию ро (мг/куб. м) борной кислоты в воздухе находят по формуле:

                           ро' х 25

ро = --------, V 0

где:

ро' — концентрация борной кислоты (антилогарифм lg c ), H BO 3 3 мкг/куб. см;

25 — общий объем раствора пробы, куб. см;

V — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к

 0

нормальным условиям, куб. дм.

5.2.3. Галогенсодержащие соединения

5.2.3.1 Фторид водорода:

отбор проб на пленочный сорбент [9, 48]

Методика <1> предназначена для определения концентрации фторида водорода в атмосферном воздухе в диапазоне 0,002 — 0,17 мг/куб. м при объеме пробы 60 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

<1> Методика аттестована в ГГО. Свидетельство № 220.

1. Нормы точности измерений

При определении концентрации фторида водорода в атмосферном воздухе в диапазоне 0,002 — 0,17 мг/куб. м установленная суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 23%.

Метод основан на улавливании фторида водорода из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении его массы по ослаблению фторид-ионами окраски комплекса циркония с ксиленоловым оранжевым.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр ФЭК-56М,
КФК-2МП, КФК-3 или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА 200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с

    Барометр-анероид М-67                     по ТУ 2504-1797-75
    Термометр лабораторный шкальный;          по ГОСТ 215-73Е

тип ТЛ-2; пределы 0 - 55 °С;
цена деления 1 °С
Электроаспиратор ЭА-1; погрешность        по ТУ 25-11-1414-78
+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                              по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 2 шт.
2-100-2 - 10 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 2 шт.
4-2-2 - 2 шт.
6-2-5 - 2 шт.
6-2-10 - 1 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Плитка электрическая (бытовая)
Холодильник (бытовой, любого типа)
Фильтродержатели для фильтров АФА-В-10
(ВО "Изотоп")
Спиртовка лабораторная
Стаканы термостойкие ВН-600 куб. см,      по ГОСТ 23932-79Е
НН-1000 куб. см, НН-400 куб. см -
по 3 шт.
Склянки с тубусом вместимостью
1000 куб. см - 1 шт.,
10000 куб. см - 1 шт.
Сорбционные трубки СТ 112                 по ТУ 25-1110.039-82

3.3 Материалы

Фильтры АФА-В-10 или ткань ФПП-15
Полиэтиленовая трубка диаметром 6 мм
Шланги резиновые диаметром 7 мм
Калька
Фильтровальная бумага
Батист

3.4 Реактивы

    Глицерин, ч.д.а.                          по ГОСТ 6259-75
    Калия карбонат, х.ч.                      по ГОСТ 4143-78
    Кислота соляная, х.ч.                     по ГОСТ 3118-77
    Ксиленоловый оранжевый, индикатор,        по ТУ 6-09-1509-78

или производства ЧССР

    Метиловый оранжевый, индикатор            по ГОСТ 10816-64
    Натрия тетраборат, х.ч.                   по ГОСТ 4199-76
    Натрия фторид, х.ч.                       по ГОСТ 4463-76
    Спирт этиловый, 96%                       по ГОСТ 5962-67
    Цирконил нитрат, ч.д.а.                   по ТУ 6-09-1406-76
    Фенолфталеин, индикатор                   по ГОСТ 5850-72

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок к работе, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

    1) Раствор  для  обработки  сорбционных  трубок. 1,5  г  K CO
                                                              2  3
растворяют   в  42  куб. см   дистиллированной  воды  и  добавляют

7,5 куб. см глицерина.

2. Соляная кислота, раствор 1:1, готовят в объемных соотношениях.

3. Соляная кислота, раствор 3,50 +/- 0,05 моль/куб. дм. 305 куб. см концентрированной HCl (ро = 1,19 г/куб. см) вносят в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Точный титр приготовленной кислоты устанавливают по тетраборату натрия. Для этого 2 — 2,5 г тетрабората натрия, взвешенного с точностью до 1 мг, помещают в коническую колбу, растворяют при слабом нагревании в 25 куб. см воды, добавляют 2 капли метилового оранжевого и теплый раствор титруют приготовленной кислотой до перехода желтой окраски индикатора в розовую. Концентрацию кислоты определяют по трем навескам и берут среднее значение. Расчет производят по формуле:

                                a

                        с    = 5,25 -,                         (1)
                         HCl        V

где:

c — концентрация приготовленной кислоты, моль/куб. дм; HCl

a — масса тетрабората натрия, г;

V — объем кислоты, затраченный на титрование навески соли, куб. см;

5,25 — коэффициент пересчета.

Если в результате проверки получается, что концентрация кислоты больше или меньше (3,50 +/- 0,05) моль/куб. дм, то ее доводят до нужного значения путем добавления воды или концентрированной соляной кислоты, объем которых рассчитывают исходя из концентрации, полученной при титровании, и объема приготовленного раствора.

Пример:

а) Случай, когда концентрация приготовленной кислоты больше требуемого значения, например 3,60 моль/куб. дм. Остаток этого раствора после титрования составил 800 куб. см. Рассчитаем, какой объем (V') кислоты нужной концентрации (с = 3,50 моль/куб. дм) можно приготовить из него:

V' = 3,60 х 800: 3,50 = 824 куб. см,

т.е. к 800 куб. см кислоты концентрацией 3,60 моль/куб. дм необходимо добавить 824 — 800 = 24 куб. см воды.

б) Случай, когда концентрация приготовленной кислоты меньше требуемого значения, например 3,40 моль/куб. дм. Остаток этого раствора после титрования 800 куб. см. Для получения, например, 1000 куб. см кислоты концентрацией 3,50 моль/куб. дм необходимо добавить к нему определенный объем концентрированной соляной кислоты (с = 12,50 моль/куб. дм) и воды. Для расчета объемов добавляемых реактивов вычислим количество молей кислоты, которые необходимо добавить. В 1000 куб. см HCl (с = 3,50 моль/куб. дм) должно содержаться 3,50 моль HCl. В 800 куб. см кислоты (с = 3,40 моль/куб. дм) будет содержаться:

3,4 х 800

--------- = 2,72 моль. 100

Следовательно, необходимо добавить HCl 3,50 — 2,72 = 0,78 моль. Объем соляной кислоты (с = 12,50 моль/куб. дм), в котором содержится 0,78 моль HCl, составляет:

0,78 х 1000

----------- = 62,4 куб. см. 12,5

Для получения 1000 куб. см кислоты (с = 50 моль/куб. дм) к 800 куб. см кислоты (с = 3,40 моль/куб. дм) добавляют 62,4 куб. см кислоты (с = 12,5 моль/куб. дм) и доводят до 1000 куб. см дистиллированной водой.

    4) Раствор цирконила азотнокислого.  0,080 г  ZrO(NO )  x 2Н O
                                                        3 2     2
без   нагревания   растворяют   в   1  куб. дм   соляной   кислоты

концентрацией 3,5 моль/куб. дм.

5. Ксиленоловый оранжевый, 0,2-процентный раствор 0,200 г ксиленолового оранжевого вносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см и доводят дистиллированной водой до метки. Срок хранения раствора в холодильнике не более недели.

6. Ксиленоловый оранжевый, 0,02-процентный раствор, готовят непосредственно перед анализом. 10 куб. см 0,2-процентного раствора индикатора вносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см и доводят дистиллированной водой до метки.

7. Фенолфталеин, 0,1-процентный раствор в 60-процентном спирте. 0,100 г фенолфталеина растворяют в 78 куб. см 96-процентного спирта и доводят водой до 100 куб. см.

8. Метиловый оранжевый, 0,1-процентный водный раствор. 0,100 г метилового оранжевого растворяют в 100 куб. см дистиллированной воды.

9. Исходный раствор фторида натрия для градуировки. 0,2211 г фторида натрия, предварительно высушенного при температуре 105 — 110 °С в течение 1 — 2 ч, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят уровень раствора дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Массовая концентрация фторид-ионов в полученном растворе 100 мкг/куб. см. Хранят раствор в полиэтиленовой посуде.

10. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см) получают разбавлением исходного раствора в 10 раз. Раствор готовят перед употреблением.

11. Изготовление уголков. Уголки изготавливают из полиэтиленовой трубки внутренним диаметром 6 мм, изгибая ее при нагревании на спиртовке.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочная характеристика, выражающая зависимость оптической плотности раствора от массы фторид-ионов в жидкой пробе объемом 5 куб. см, устанавливается по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из девяти растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора (см. п. 7.2, перечисление 10) в мерных колбах вместимостью 100 куб. см. Для этого в каждую колбу приливают 30 — 50 куб. см дистиллированной воды, 2 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок (см. п. 7.2, перечисление 1), рабочий раствор согласно табл. 5.9, доводят уровень раствора водой до метки и тщательно перемешивают. Градуировочную характеристику устанавливают на основании результатов измерения оптической плотности градуировочных растворов, для чего к 5 куб. см каждого раствора для градуировки добавляют растворы азотнокислого цирконила, ксиленолового оранжевого и проводят измерения, как это описано в п. 8. Одновременно готовят нулевой раствор: 5 куб. см дистиллированной воды, к которой добавлены все реактивы, кроме градуировочных растворов. На график наносят среднее из пяти измеренных значений оптической плотности каждого градуировочного раствора, найденных по разности оптической плотности градуировочного и нулевого растворов. Проверку градуировочной характеристики следует проводить не реже одного раза в квартал, а также при каждой смене реактивов.

Таблица 5.9

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ФТОРИДА ВОДОРОДА

7.4 Подготовка сорбционных трубок к работе

Чистые сорбционные трубки, предназначенные для отбора проб воздуха, и те, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п. 7.2, перечисление 1) согласно п. 5.1.12, тщательно вытирают чистой фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения пропитанных трубок в такой упаковке не более 7 сут. При хранении трубки следует защищать от воздействия воздуха, загрязненного фторидными соединениями.

7.5 Отбор проб

Перед отбором пробы слой сорбента в СТ 112 уплотняют легким постукиванием трубки по листу фильтровальной бумаги, лежащей на столе. Для определения разовой концентрации фторида водорода исследуемый воздух аспирируют с расходом 3 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через сорбционную трубку, укрепленную с внешней стороны поста вертикально, сорбентом вниз. Воздух должен идти снизу вверх. Отбор проб можно производить при температуре от минус 30 до 40 °С. Перед трубкой с помощью полиэтиленового уголка устанавливают фильтродержатель с фильтром для улавливания твердых фторидов и других аэрозолей. Трубка, уголок, фильтродержатель должны быть соединены встык, чтобы не было контакта воздуха с резиной. Отобранные пробы в герметичной упаковке могут храниться не более недели.

Для определения среднесуточной концентрации пробу отбирают в одну сорбционную трубку непрерывно или 4 — 8 разовых проб за 24 ч.

8. Выполнение измерений

В лаборатории сорбционную трубку извлекают из упаковки, тщательно вытирают фильтровальной бумагой наружную поверхность, помещают в пробирку, приливают 6 куб. см дистиллированной воды. Путем 5 — 6-кратного прокачивания воды через слой стеклянных гранул с помощью резиновой груши, не допуская попадания жидкости внутрь груши, переводят пробу в раствор. Затем трубку удаляют из пробирки и отбирают 5 куб. см раствора в пробирку для анализа. К 5 куб. см раствора добавляют 1,6 куб. см раствора азотнокислого цирконила, тщательно перемешивают раствор и выдерживают 30 мин. Одновременно готовят три нулевые пробы. С этой целью трубки, подготовленные для отбора (из той серии, которая была отправлена на пункт отбора проб), помещают в пробирки, приливают 6 куб. см дистиллированной воды и проводят все операции согласно ходу анализа. Через 30 мин. во все пробы, в том числе нулевые, приливают по 1,6 куб. см 6,02-процентного раствора ксиленолового оранжевого и вновь тщательно перемешивают содержимое пробирок. Сливают вместе нулевые пробы и через 3 — 5 мин. измеряют оптическую плотность. Измерения производят при длине волны 540 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм. При определении содержания фторид-ионов в пробе измеряют ослабление окраски. Поэтому порядок операций при работе на двухлучевом фотоэлектроколориметре меняется по сравнению с обычным. В левый пучок света колориметра помещают кювету с дистиллированной водой, в правый — кювету с усредненной нулевой пробой и с помощью левого барабана уравновешивают световые потоки. При этом правый барабан должен стоять на нуле оптической плотности. Затем из правой кюветы выливают раствор, удаляют его остатки, опрокинув кювету на толстый слой фильтровальной бумаги или марли, и в нее наливают анализируемый раствор. Уравнивают световые потоки правым барабаном (левый не трогают) и снимают значение оптической плотности по его шкале. Затем выливают из кюветы раствор, удаляют его остатки и наливают новую пробу. Грани кюветы тщательно вытирают батистом, помещают кювету в правый световой поток, выравнивают потоки правым барабаном (левый не трогают), снимают его показания и т.д. Через 10 — 15 измерений в кювету заливают усредненную нулевую пробу, устанавливают правый барабан на нуль и проверяют, не разбалансировался ли прибор (при положении правого барабана на нуле шкалы оптической плотности световые потоки должны быть уравновешенными).

Массу фторид-ионов в растворе определяют по полученному на правом барабане значению оптической плотности с помощью градуировочной характеристики.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.3.2 Фторид водорода: отбор проб в барботеры [34]

Методика предназначена для определения концентрации фторида водорода в атмосферном воздухе в диапазоне 0,002 — 0,7 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 60 куб. дм.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации фторида водорода в атмосферном воздухе в диапазоне 0,002 — 0,7 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 23%.

2. Метод измерения

См. п. 2 методики 5.2.3.1.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

См. п. 3.2 методики 5.2.3.1.

3.3 Вспомогательные устройства

Поглотительные приборы Рыхтера по ТУ 25-11-1136-75. Остальные вспомогательные устройства согласно п. 3.2 методики 5.2.3.1, кроме сорбционных трубок.

3.4 Материалы

См. п. 3.3 методики 5.2.3.1.

3.5 Реактивы

См. п. 3.4 методики 5.2.3.1.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка поглотительных приборов и отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

Все растворы, кроме тех, которые указаны в перечислениях 1 и 7, готовят согласно п. 7.2 методики 5.2.3.1.

7.3 Установление градуировочной характеристики

См. п. 7.3 методики 5.2.3.1.

7.4 Отбор проб воздуха

Для определения разовой концентрации фторида водорода исследуемый воздух аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера, заполненный 5 куб. см дистиллированной воды, с расходом 3 куб. дм/мин. в течение 20 мин. Перед поглотительным прибором устанавливают фильтродержатель с фильтром АФА-В-10 для задержания твердых фторидов и других аэрозолей. После отбора пробы фильтродержатель отсоединяют от поглотительного прибора, фильтр, согнув пополам внутрь экспонированной стороной, укладывают в бумажный конверт, а поглотительные приборы, закрыв заглушками, устанавливают в ящик для отправки в химическую лабораторию.

Для определения среднесуточной концентрации отбирают 4 — 8 разовых проб в течение 24 ч.

8. Выполнение измерений

В лаборатории снимают с поглотительных приборов заглушки, доливают уровень раствора дистиллированной водой до метки 6 куб. см (приливать воду необходимо через входную трубку), перемешивают и переносят 5 куб. см раствора в пробирку. Одновременно готовят три нулевые пробы, в качестве которых используют 5 куб. см дистиллированной воды. К 5 куб. см раствора добавляют по 1,0 куб. см раствора азотнокислого цирконила и далее производят измерения согласно п. 5 методики 5.2.3.1.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.3.3 Фторид водорода и твердые фториды

из одной пробы воздуха [9]

При определении концентрации фторида водорода и твердых фторидов из одной пробы воздух аспирируют с расходом 3 куб. дм/мин. через последовательно установленные фильтр и сорбционную трубку или поглотительный прибор Рыхтера, подготовленные для улавливания из воздуха фторида водорода. На фильтре накапливаются твердые фториды и соединения алюминия. Фторид водорода проходит через фильтр и улавливается в поглотительный прибор для HF.

Определение массы фторида водорода проводят по методике 5.2.3.1 или 5.2.3.2. При определении массы твердых фторидов см. п. п. 1, 3 - 7, 9 методики 5.2.3.1. Фильтр вынимают из пакета, помещают в пробирку, смачивают 0,1 куб. см спирта, заливают 6 куб. см раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм и выдерживают на кипящей водяной бане 20 — 30 мин. После охлаждения отбирают 5 куб. см раствора, нейтрализуют его по фенолфталеину соляной кислотой концентрацией 3,5 моль/куб. дм, приливают 1,6 куб. см азотнокислого цирконила, тщательно перемешивают и вновь нагревают на кипящей водяной бане 30 мин. После охлаждения к пробе приливают 1,6 куб. см 0,02-процентного раствора ксиленолового оранжевого, перемешивают и через 3 — 5 мин. измеряют оптическую плотность (см. п. 8 методики 5.2.3.1).

5.2.3.4 Хлор: отбор проб в барботеры [14]

Методика предназначена для определения концентрации хлора в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,012 — 0,30 мг/куб. м при отборе пробы воздуха объемом 20 куб. дм. При определении массовой концентрации в диапазоне 0,3 — 1,0 мг/куб. м объем пробы воздуха следует уменьшить до 5 куб. дм.

    Сильные   окислители  и  восстановители   мешают  определению.
Эквивалентное  количество озона  ослабляет окраску поглотительного
раствора  в  10  раз  меньше,  чем  хлор,   SO  и  другие  сильные

                                          2

восстановители занижают результаты измерений.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации хлора в атмосферном воздухе в диапазоне 0,012 — 0,30 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на поглощении хлора из воздуха раствором метилового оранжевого и дальнейшем его фотометрическом определении по ослаблению окраски раствора метилового оранжевого.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Термометр лабораторный шкальный            по ГОСТ 215-73Е

ТЛ-2; цена деления 1 °С;
пределы 0 - 55 °С
Электроаспиратор ЭА-1;                     по ТУ 25-11-1414-78
погрешность +/- 10%; Госреестр N 5997-77

Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Колбы мерные по ГОСТ 1770-74Е 2-50-2 — 8 шт. 2-100-2 — 3 шт. 2-500-2 — 3 шт. 2-1000-2 — 2 шт. Пипетки по ГОСТ 20292-74Е 4-2-1 — 5 шт. 4-2-2 — 2 шт. 2-2-5 — 5 шт. 5-2-10 — 2 шт. 2-2-10 — 2 шт. 2-2-50 — 2 шт. 2-2-100 — 1 шт. Бюретки по ГОСТ 20292-74Е 3-2-25-0,1 — 3 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Поглотительные приборы Рыхтера             по ТУ 25-11-1136-75

3.4 Реактивы

    Известь хлорная, медицинская               по ГОСТ 1692-85
    Калия бромид, ч.д.а.                       по ГОСТ 4160-74
    Калия йодид, х.ч.                          по ГОСТ 4232-74
    Крахмал растворимый, ч.                    по ГОСТ 10163-76
    Метиловый оранжевый, индикатор             по ГОСТ 10816-64
    Натрия тиосульфат, 0,1 моль/куб. дм        по ТУ 6-09-2540-72

(0,1 н), стандарт-титр
Серная кислота                             по ГОСТ 4204-77
(ро = 1,84 г/куб. см), х.ч.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Серная кислота, 10-процентный раствор. В стакан из термостойкого стекла вносят 90 куб. см воды, осторожно приливают 5,5 куб. см концентрированной серной кислоты (ро = 1,84 г/куб. см) и перемешивают.

2. Серная кислота, 0,5-процентный раствор. К 500 куб. см воды осторожно приливают 2,8 куб. см концентрированной серной кислоты. После охлаждения раствор доводят до 1000 куб. см водой.

3. Тиосульфат натрия, раствор 0,02 моль/куб. дм. 100 куб. см раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм (0,1 н), приготовленного из стандарт-титра, доводят водой до метки в мерной колбе вместимостью 500 куб. см. Используют свежеприготовленный раствор тиосульфата.

4. Тиосульфат натрия, раствор 0,002 моль/куб. дм. Раствор, приготовленный по перечислению 3, разбавляют в 10 раз.

5. Метиловый оранжевый, 0,06-процентный раствор. В мерной колбе вместимостью 100 куб. см растворяют 60 мг метилового оранжевого в 50 куб. см воды при температуре 48 — 50 °С, охлаждают и объем в колбе доводят до 100 куб. см водой.

6. Поглотительный раствор. 10 куб. см 0,06-процентного раствора метилового оранжевого вносят в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм, содержащую 400 — 500 куб. см воды, добавляют 100 куб. см 0,5-процентного раствора серной кислоты и 0,5 г бромида калия. Раствор доводят водой до метки и хорошо перемешивают. Этот раствор используют для заполнения поглотительных приборов. Его оптическая плотность должна быть в интервале 0,74 — 0,78. Если оптическая плотность поглотительного раствора больше или меньше этого значения, добавляют соответствующее количество дистиллированной воды или 0,06-процентного раствора метилового оранжевого. Раствор хранят в темной, герметично закрытой склянке не более 1 мес.

7. Раствор метилового оранжевого для установления градуировочной характеристики. 10 куб. см 0,06-процентного раствора метилового оранжевого переносят в мерную колбу вместимостью 500 куб. см, добавляют 250 куб. см воды, 100 куб. см 0,5-процентного раствора серной кислоты и 0,5 г бромида калия. Раствор доводят водой до метки и хорошо перемешивают. При хранении в темном прохладном месте в герметично закрытой склянке он пригоден к употреблению в течение 2 мес.

8. Крахмал, 0,5-процентный раствор. 0,25 г крахмала размешивают с 10 куб. см воды до получения равномерной взвеси. Нагревают 40 куб. см воды до 50 — 60 °С, прибавляют взвесь крахмала, при постоянном перемешивании нагревают до кипения, кипятят 1 мин. и охлаждают.

9. Исходный раствор для установления градуировочной характеристики. 5 г хлорной извести (технической) растворяют в 250 куб. см воды, хорошо перемешивают и оставляют на несколько часов. Затем раствор фильтруют через фильтр «синяя лента» в темную склянку и доводят объем раствора до 1 куб. дм водой. Массу хлора определяют титрованием. Для этого 10 куб. см раствора вносят в коническую колбу с притертой пробкой, вливают 5 куб. см 10-процентного раствора серной кислоты, 60 куб. см воды, всыпают 1 г йодида калия. Раствор оставляют на 3 — 5 мин. в темном месте и затем титруют раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,02 моль/куб. дм. Перед концом титрования добавляют несколько капель 0,5-процентного раствора крахмала. Массу хлора определяют из расчета, что 1 куб. см раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,02 моль/куб. дм соответствует 0,709 мг хлора. Рассчитывают объем раствора, в котором содержится 1,00 мг хлора.

10. Рабочий раствор для установления градуировочной характеристики с массовой концентрацией хлора 10 мкг/куб. см. Готовят в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. Для этого рассчитанный объем исходного раствора (см. перечисление 9), в котором содержится 1 мг хлора, помещают в мерную колбу и доводят до метки водой. Этот раствор необходимо оттитровать свежеприготовленным раствором тиосульфата натрия (см. перечисление 4). Проводят не менее пяти определений и вычисляют среднее значение. 1 куб. см тиосульфата натрия концентрацией 0,002 моль/куб. дм соответствует 0,0709 мг хлора. Результаты титрования учитывают при расчете массовой концентрации хлора в растворах для градуировки.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы хлора в пробе, устанавливают с помощью растворов для градуировки, приготовленных в пяти сериях. Каждую серию, состоящую из шести растворов для градуировки, готовят из рабочего раствора для установления градуировочной характеристики. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см, для чего в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки, согласно табл. 5.10, по 25 куб. см раствора метилового оранжевого для градуировки (см. п. 7.2, перечисление 7), доводят до 50 куб. см дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Измерения начинают через 30 мин. после приготовления растворов для градуировки.

Таблица 5.10

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРА

Для установления градуировочной характеристики измеряют оптическую плотность раствора из каждой колбы в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 499 нм. Следует учесть, что при определении концентрации хлора измеряют не усиление окраски, как в других методах, а ослабление, поэтому порядок операций при работе на двухлучевом фотоэлектроколориметре будет следующим. В левый пучок света помещают кювету с дистиллированной водой, в правый - кювету с поглотительным раствором и с помощью левого барабана уравнивают световые потоки. Затем в кювету, где находился поглотительный раствор, наливают анализируемый раствор, уравнивают световые потоки правым барабаном и снимают значение оптической плотности по шкале. Через каждые 5 - 10 измерений (в зависимости от устойчивости нуля прибора) в кювету заливают поглотительный раствор. При положении правого барабана на нуле шкалы оптической плотности световые потоки должны находиться в состоянии равновесия (уравновешивание производится вращением левого барабана). При установлении градуировочной характеристики в расчете используют истинные значения содержания хлора в 5 куб. см, полученные при титровании.

Пример. В результате титрования получено, что концентрация рабочего раствора для градуировки составляет не 10, а 9,2 мкг хлора в 1 куб. см раствора. В этом случае действительная масса хлора в 5 куб. см пробы в колбе N 2 составляет 0,25 x 0,92 = 0,23 мкг, в колбе N 3 она будет 0,5 x 0,92 = 0,46 мкг и т.д.

Проверку градуировочной характеристики следует проводить при каждой смене партии реактива, но не реже одного раза в квартал.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой массовой концентрации хлора исследуемый воздух в течение 20 мин. аспирируют с расходом 1 куб. дм/мин. через поглотительный прибор Рыхтера, содержащий 6 куб. см поглотительного раствора. Срок хранения отобранных проб не более 3 сут. Поглотительный прибор с раствором взвешивают до отбора пробы.

8. Выполнение измерений

В лаборатории раствор в поглотительном приборе доводят до исходной массы дистиллированной водой и перемешивают. Переводят жидкость из поглотительного прибора в кювету фотоколориметра. Оптическую плотность раствора измеряют в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 499 нм согласно п. 7.3. Массу хлора в пробах находят с помощью установленной градуировочной характеристики.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.3.5 Хлорид водорода: отбор проб на пленочный сорбент

(потенциометрический метод) [5, 60]

Методика предназначена для определения концентрации хлорида водорода в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,06 - 3,13 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 80 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций. Мешающее влияние аэрозолей хлоридов, бромидов и йодидов металлов устраняют в процессе отбора проб.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации хлорида водорода в атмосферном воздухе в диапазоне 0,06 - 3,13 мг/куб. м суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 20%.

2. Метод измерения

Метод основан на поглощении хлорида водорода из воздуха раствором углекислого натрия с глицерином, нанесенным на твердый инертный носитель. Поглощенный хлорид водорода определяют потенциометрическим методом с помощью хлоридного электрода.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы.

3.2 Средства измерений

Универсальный иономер И-130 или другой
с ценой деления не более 0,5 мВ

    Электрод хлорид-селективный ЭМ-С1-01     по ТУ 25.05.1910-80
    Электрод сравнения ЭВЛ-1М3               по ГОСТ 16286-70

Мешалка магнитная ММ-2 (или аналогичная)

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                               по ГОСТ 7328-82Е
    Барометр-анероид М-67                    по ТУ 2504-1797-75
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;    по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С
Электроаспиратор ЭА-1; погрешность       по ТУ 25-11-1414-78
+/- 10%, Госреестр N 5997-77

Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Колбы мерные по ГОСТ 1770-74Е 2-25-2 — 7 шт. 2-100-2 — 2 шт. 2-1000-2 — 1 шт. Пипетки по ГОСТ 20292-74Е 4-2-1 — 5 шт. 2-1-5 — 3 шт. 6-2-10 — 2 шт. Стакан-ячейка для монометрических измерений вместимостью 8 куб. см (наружный диаметр 24 мм, высота 24 мм) — 20 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Трубки сорбционные СТ 112 или СТ 212     по ТУ 25-1110.039-82.

Солевой мостик для отделения электрода сравнения от анализируемого раствора. Мостик представляет собой делительную воронку вместимостью 250 куб. см, соединенную гибкой трубкой из полимерного материала диаметром 0,5 см, длиной 20 — 40 см с капиллярной трубкой для полярографических ртутно-капающих электродов диаметром 0,5 куб. см, длиной 7 — 12 см, с отверстием диаметром 0,05 мм. Систему солевого мостика заполняют раствором азотнокислого калия концентрацией 1 моль/куб. дм. Кран делительной воронки смазывают внутри и снаружи апиезоновой смазкой для предотвращения вытекания раствора и кристаллизации соли. Раствор азотнокислого калия в делительной воронке меняют не реже одного раза в 10 дней при перекрытом кране. Необходимо следить, чтобы в системе солевого мостика отсутствовали пузырьки воздуха. Перед измерениями хлорид-серебряный электрод сравнения опускают в делительную воронку и приоткрывают кран.

3.4 Реактивы

    Аммоний уксуснокислый, ч.д.а.                  по ГОСТ 3117-78
    Глицерин, ч.д.а.                               по ГОСТ 6259-79
    Калий азотнокислый, х.ч.                       по ГОСТ 4217-77
    Калий хлористый, х.ч.                          по ГОСТ 4234-77
    Кислота уксусная ледяная, х.ч.                 по ГОСТ 61-75
    Натрий углекислый, ч.д.а.                      по ГОСТ 83-79
    Свинец уксуснокислый, ч.д.а.                   по ГОСТ 1027-67
    Спирт этиловый, ректификат                     по ГОСТ 5962-67

3.5 Материалы

Фильтры АФА-В-10, изготовитель ВО «Изотоп»

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, зарядка электрода, проверка крутизны характеристики электрода, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Раствор для обработки сорбционных трубок. В колбе вместимостью 100 куб. см растворяют 10 г углекислого натрия, добавляют 10 куб. см глицерина и доводят до метки дистиллированной водой.

2. Буферный раствор. 7,78 г уксуснокислого аммония растворяют в воде, добавляют 5,7 куб. см ледяной уксусной кислоты, 0,015 г уксуснокислого свинца и 10 куб. см этилового спирта. Раствор доводят дистиллированной водой до метки в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см.

3. Калий азотнокислый, раствор 1 моль/куб. дм. 101,1 г азотнокислого калия растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см.

4. Раствор для градуировки концентрацией 100 мкг/куб. см хлорид-иона. 0,2102 г хлорида калия растворяют в буферном растворе в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см. Объем доводят до метки буферным раствором. Хранить в холодильнике не более 1 мес.

5. Исходный контрольный раствор хлорида калия концентрацией 0,1 моль/куб. дм для проверки крутизны характеристики хлоридного электрода. 7,456 г хлорида калия растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см.

6. Контрольные растворы 0,01; 0,001; 0,0001 моль/куб. дм готовят путем разбавления исходного раствора дистиллированной водой соответственно в 10, 100 и 1000 раз.

7.3 Зарядка электрода. Проверка крутизны характеристики электрода

Хлоридный электрод заряжают в соответствии с инструкцией, изложенной в паспорте. Собранный электрод вымачивают при комнатной температуре в течение суток в растворе хлорида калия концентрацией 0,001 моль/куб. дм.

Перед началом работы электрод промывают дистиллированной водой и обтирают фильтровальной бумагой. Готовность электрода к работе проверяют, согласно инструкции, по значению потенциала электрода в контрольном растворе хлорида калия концентрацией 0,001 моль/куб. дм относительно насыщенного хлорсеребряного электрода, равному 198 +/- 12 мВ, при температуре (25 +/- 1) °С.

Крутизна характеристики электрода К должна соответствовать паспортным данным; она вычисляется по формуле:

                               Е  - Е
                                1    2

К = -------------------,

                         lg c   _ - lg c   _
                             1Cl        2Cl

где:

    Е  и Е  - потенциалы  электрода  в  растворах  с концентрацией
     1    2
соответственно c  и c , мВ;
                1    2
    c  и c  - концентрации растворов, моль/куб. дм.
     1    2

В лабораторных условиях электроды хранятся сухими. Если электрод ежедневно эксплуатируется, его следует хранить в растворе хлорида калия концентрацией 0,001 моль/куб. дм в вертикальном положении.

7.4 Установление градуировочной характеристики

    Градуировочную   характеристику,     выражающую    зависимость
потенциала   измерительного   электрода   (Е, мВ)   от   логарифма
концентрации   хлорид-иона  (lg c  _),   строят   по   результатам

                             Cl

измерений  пяти  серий  градуировочных  растворов.  Каждую  серию,
состоящую из семи растворов, готовят из раствора  для градуировки.

Растворы готовят в мерных колбах вместимостью 25 куб. см, для чего в каждую колбу вносят 1 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок (см. п. 7.2, перечисление 1), раствор для градуировки согласно табл. 5.11, доводят объем до метки буферным раствором и тщательно перемешивают.

Таблица 5.11

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИДА ВОДОРОДА

Для проведения измерения раствор переливают в измерительную ячейку (стакан вместимостью 8 куб. см), опускают хлоридный электрод ЭМ-С1-01, капилляр солевого мостика и якорь магнитной мешалки. Включают магнитную мешалку и снимают показания иономера через 1 — 2 мин. Необходимо следить за тем, чтобы глубина погружения электродов в растворы во всех случаях была одинаковой.

Измерения проводят в порядке возрастания концентрации. После каждого измерения электроды промывают несколько раз дистиллированной водой до получения стабильного потенциала хлоридного электрода в нулевом буферном растворе, который готовят, добавляя 1 куб. см раствора по п. 7.2, перечислению 1 к 24 куб. см буферного раствора.

Градуировочную характеристику устанавливают по семи точкам на основании средних арифметических значений результатов измерений пяти серий растворов для градуировки. Проверку градуировочного графика следует производить ежедневно по трем растворам в диапазоне концентраций анализируемых проб.

7.5 Подготовка сорбционных трубок

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п. 7.2, перечисление 1) в соответствии с п. 5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, сразу же закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения пропитанных трубок в герметичной упаковке не более 7 сут.

7.6 Отбор проб

Для определения разовой концентрации хлорида водорода исследуемый воздух аспирируют с расходом 4 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через фильтр АФА-В-10 и сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Воздух должен идти снизу вверх. Срок хранения проб в герметичной упаковке не более 7 сут.

8. Выполнение измерений

    Сорбционную  трубку помещают в пробирку,  приливают  5 куб. см
буферного раствора  и тщательно  перемешивают содержимое с помощью
резиновой груши, надетой  на выходной  конец трубки.  Через 5 - 10
мин.  раствор   переливают   в  измерительную  ячейку  и  измеряют

потенциал хлоридного электрода, как указано в п. 7.4. По

полученному   значению   потенциала,    пользуясь   градуировочной
характеристикой,   находят  логарифм   концентрации   хлорид-ионов
(lg c  _).   По  окончании  измерения   хлоридсеребряный  электрод

 Cl

вынимают из делительной воронки и помещают в дистиллированную воду.

9. Вычисление результата измерений

Концентрацию (мг/куб. м) хлорида водорода в воздухе находят по формуле:

                         c x 5 x 1,03

ро = ------------, V 0

где:

    с -  концентрация   хлорид-ионов,   мкг/куб. см  (антилогарифм
lg c  _);

Cl

1,03 — коэффициент пересчета хлорид-иона на хлорид водорода;

5 — объем раствора пробы, куб. см;

V — объем отобранной пробы воздуха, приведенный к нормальным 0 условиям, куб. дм.

Примечание. При работе с хлорид-селективным электродом необходимо избегать прямого солнечного света.

5.2.3.6 Хлорид водорода:

отбор проб на пленочный сорбент <1> [15]

<1> Методику применять при отсутствии условий для использования методики 5.2.3.5.

Методика предназначена для определения концентрации хлорида водорода в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне концентраций 0,1 — 2,0 мг/куб. м при объеме пробы 30 куб. дм. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций. Мешающее влияние аэрозолей хлоридов, бромидов и цианидов металлов устраняют в процессе отбора пробы.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования при определении концентрации хлорида водорода в атмосферном воздухе в диапазоне 0,1 — 2,0 мг/куб. м суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 17%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании хлорида водорода пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении его массы по реакции с роданидом ртути и трехвалентным железом в водно-ацетоновой среде.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; по ГОСТ 5072-79Е цена деления секундной шкалы 0,2 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; по ГОСТ 215-73Е пределы 0 — 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                     по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1;                    по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                              по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 8 шт.
2-100-2 - 3 шт.
2-500-2 - 1 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 3 шт.
2-1-5 - 2 шт.
6-2-10 - 2 шт.
Воронка с пористой пластинкой N 4
Пробирки колориметрические                по ГОСТ 10615-75
с пришлифованными пробками

3.3 Вспомогательные устройства

Трубки сорбционные СТ 112 или СТ 212      по ТУ 25-1110.039-82
(маркировки 1 и 2)

3.4 Материалы

Трубка резиновая полувакуумная, тип 1     по ГОСТ 5496-77
Фильтры АФА-В-10; изготовитель
ВО "Изотоп"

3.5 Реактивы

    Азотная кислота, х.ч.                     по ГОСТ 4461-77
    Ацетон, ч.д.а.                            по ГОСТ 2603-71
    Глицерин, х.ч. или ч.д.а.                 по ГОСТ 6259-75
    Калий хлористый, х.ч.                     по ГОСТ 4234-77
    Квасцы железоаммонийные, ч.д.а.           по ГОСТ 4205-77
    Натрий углекислый, х.ч.                   по ГОСТ 83-79

Ртути роданид (см. п. 7.2,

перечисление 2)

    Спирт этиловый, ректификат                по ГОСТ 5962-67
    Ртуть азотнокислая, окисная,              по ГОСТ 4520-78

одноводная, ч.д.а.
Калий роданистый, х.ч.                    по ГОСТ 4139-75

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок к работе, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов и роданида ртути

1. Раствор для обработки сорбционных трубок. 10 г углекислого натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 100 куб. см примерно в 50 куб. см дистиллированной воды, приливают 20 куб. см глицерина и доводят объем до метки водой.

2. Роданид ртути. 20 г нитрата ртути растворяют в 100 куб. см воды и подкисляют несколькими каплями азотной кислоты. В другой колбе растворяют 13 г роданида калия в 50 куб. см воды и при сильном перемешивании по каплям переносят в раствор нитрата ртути. Образовавшийся аморфный осадок отфильтровывают, промывают водой до отрицательной реакции на роданид-ионы (индикатор — железоаммонийные квасцы) и высушивают.

3. Роданид ртути, 0,2-процентный спиртовой раствор. 0,2 г роданида ртути растворяют в 100 куб. см этилового спирта. Спустя сутки раствор отфильтровывают через воронку с пористой пластинкой № 4. Раствор устойчив в течение 14 сут.

4. Раствор железоаммонийных квасцов. 61 г квасцов вносят в колбу, добавляют 100 куб. см воды и 310 куб. см азотной кислоты. Раствор фильтруют через воронку с пористой пластинкой № 4 в мерную колбу вместимостью 500 куб. см и доводят водой до метки.

5. Ацетон, 60-процентный раствор в воде по объему.

6. Исходный раствор для градуировки (ро = 100 мкг/куб. см хлорид-иона). 0,0210 г хлористого калия помещают в мерную колбу 100 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой.

7. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см хлорид-иона). 10 куб. см исходного раствора разбавляют в мерной колбе до 100 куб. см водой.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы хлорид-иона, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из свежеприготовленного раствора хлорида калия (см. п. 7.2, перечисление 6).

Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см. Для этого в каждую колбу вливают рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 5.12, 2 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок, доводят объем 60-процентным ацетоновым раствором до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 5.12

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИДА ВОДОРОДА

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 куб. см каждого раствора, добавляют 0,5 куб. см раствора железоаммонийных квасцов и 0,4 куб. см раствора роданида ртути, тщательно перемешивают. Одновременно готовят нулевой раствор, содержащий все реактивы, кроме раствора для градуировки. Через 10 мин. измеряют оптическую плотность растворов по отношению к воде. Измерения проводят в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 480 нм. Среднее значение оптической плотности нулевой пробы не должно превышать 0,035 — 0,040.

7.4 Подготовка сорбционных трубок

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб, и те, которые используются в качестве нулевых, обрабатывают абсорбирующим раствором (см. п. 7.2, перечисление 1), согласно п. 5.1.12, тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, сразу же закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения пропитанных трубок в герметичной упаковке не более недели.

7.5 Отбор проб

Для определения разовой концентрации хлорида водорода исследуемый воздух с расходом 1,5 куб. дм/мин. аспирируют в течение 20 мин. через фильтр АФА-В-10 и сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Воздух должен идти снизу вверх. Отбор проб можно производить в диапазоне температур воздуха от минус 10 до 40 °С. Отобранные пробы в герметичной упаковке могут сохраняться в течение недели. При необходимости определения меньших концентраций расход воздуха может быть увеличен до 5 куб. дм/мин.

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку помещают в пробирку и смывают пробу 5 куб. см 60-процентного ацетонового раствора с помощью пипетки, кончик которой касается внутреннего края трубки и перемещается по окружности. Путем нескольких прокачиваний ацетонового раствора через сорбент при помощи резиновой груши переводят пробу в раствор, затем в трубку, находящуюся в пробирке, приливают 0,5 куб. см раствора железоаммонийных квасцов и 0,4 куб. см раствора роданида ртути. Повторяют операцию перемешивания и вытесняют грушей остатки раствора в пробирку. Через 10 мин. после прибавления реактивов измеряют оптическую плотность раствора. Каждый раз одновременно анализируют аналогично пробе нулевой раствор — сорбционную трубку из партии, приготовленной к отбору.

Массу хлорид-иона в пробе находят с помощью градуировочной характеристики по разности результатов измерений оптической плотности растворов пробы и нулевого и пересчитывают на массу хлорида водорода умножением на коэффициент 1,03.

9. Вычисление результатов измерений

См. п. 5.1.16, формулу (5).

5.2.4 Соединения фосфора (V)

(фосфорный ангидрид и фосфорная кислота) [52]

Методика предназначена для определения концентрации фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,0005 — 0,015 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 2 куб. м. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

Определению мешают растворимые фосфаты и соединения мышьяка.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида в атмосферном воздухе в диапазоне 0,0005 — 0,015 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании из воздуха фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида аэрозольным фильтром и фотометрическом их определении по фосфорно-молибденовой сини, образующейся в результате взаимодействия фосфорной кислоты с молибденовокислым аммонием в присутствии восстановителя.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; по ГОСТ 215-73Е пределы 0 — 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504.1797-75
    Электроаспиратор модели ЭА-1;              по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 2 шт.
2-100-2 - 3 шт.
Пипетки                                    по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
2-1-5 - 5 шт.
6-2-10 - 3 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-18, изготовитель ВО "Изотоп"
Пористый стеклянный фильтр N 3
Стаканы стеклянные вместимостью 50 куб. см
Баня водяная
Электрическая плитка с закрытой спиралью
Пробирки П4-10-14/23                       по ГОСТ 23932-79

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18; изготовитель
ВО "Изотоп"

3.5 Реактивы

    Аммоний молибденовокислый, х.ч.            по ГОСТ 3765-78
    Вода дистиллированная                      по ГОСТ 6709-72
    Калий фосфорнокислый однозамещенный, х.ч.  по ГОСТ 4198-75
    Кислота аскорбиновая, х.ч.                 по ГОСТ 4815-75
    Кислота серная, х.ч.                       по ГОСТ 4204-77

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Кислота аскорбиновая, 1-процентный раствор. 1 г аскорбиновой кислоты растворяют в воде. Объем доводят до 100 куб. см. Раствор хранят в склянке из темного стекла.

2. Кислота серная, раствор 1:4. К четырем объемам воды осторожно, при постоянном помешивании добавляют 1 объем серной кислоты.

3. Аммоний молибденовокислый, 1,7-процентный раствор. 1 г молибденовокислого аммония растворяют в 10 куб. см дистиллированной воды и добавляют 50 куб. см раствора серной кислоты 1:4 (см. перечисление 2).

4. Исходный раствор для градуировки (ро = 1000 мкг/куб. см). 0,1915 г калия фосфорнокислого однозамещенного помещают в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

5. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см). Готовят 100-кратным разбавлением исходного раствора (см. перечисление 4) водой. Раствор хранят не более 5 сут.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы фосфорной кислоты в пробе, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из рабочего раствора (см. п. 7.2, перечисление 5) в соответствии с табл. 5.13.

Таблица 5.13

(В ПЕРЕСЧЕТЕ НА ФОСФОРНЫЙ АНГИДРИД)

Для установления градуировочной характеристики на чистые фильтры АФА-ХП-18 с обрезанными краями, помещенные в стаканы, наносят по 5 куб. см растворов для градуировки согласно табл. 5.13 и обрабатывают аналогично пробам (см. п. 8). Для построения градуировочной характеристики используют разности оптических плотностей растворов 1 — 7 и среднего значения оптической плотности трех нулевых проб.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-18 с расходом 50 куб. дм/мин. или через фильтр площадью 36 кв. см с расходом до 100 куб. дм/мин. в течение 20 мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр шесть разовых проб с перерывами в 4 ч. Срок хранения проб в герметичной упаковке неограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр с пробой помещают в стакан, заливают 5 куб. см воды и подогревают до 70 — 80 °С. Затем раствор и фильтр переносят на воронку с пористым стеклянным фильтром № 3 и маленькими порциями горячей воды промывают стакан и фильтр. Общий объем фильтрата доводят до 10 куб. см. 5 куб. см раствора переносят в пробирку, добавляют 1 куб. см раствора молибденовокислого аммония и 0,3 куб. см аскорбиновой кислоты. Пробирку энергично встряхивают и помещают на 3 мин. в кипящую водяную баню. По охлаждении измеряют оптическую плотность раствора по отношению к воде при 700 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно анализируют нулевую пробу, которую готовят из чистого фильтра с обрезанными краями.

Массу фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.5. Металлы

5.2.5.1 Ванадий [35]

Методика предназначена для определения концентрации ванадия в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,001 — 0,01 мг/куб. м при объеме пробы воздуха 2 куб. м. Используется для определения разовых и среднесуточных концентраций.

Определению не мешает железо, кальций, магний, марганец, титан, медь, кремний, никель и цинк в количествах до 5,0 мг в пробе.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации ванадия в атмосферном воздухе в диапазоне 0,001 — 0,01 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании ванадия на фильтры АФА-ХП-18 и фотометрическом определении его массы по окрашенному в фиолетовый цвет комплексному соединению, образующемуся при взаимодействии ванадия с салицилгидроксамовой кислотой.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;      по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-117                     по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1; погрешность         по ТУ 25-11-1414-78

+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Муфельная печь с термопарой
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 5 шт.
2-100-2 - 3 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
Пипетки                                    по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
2-1-5 - 7 шт.
6-2-10 - 3 шт.
4-2-2 - 2 шт.

    Стаканы В-1-250 ТС                         по ГОСТ 25336-82
    Пробирки П4-5-14/23                        по ГОСТ 1770-74

Тигли фарфоровые

    Чашки ЧВА1-100                             по ГОСТ 10973-75
    Воронки В-25-50 ХС                         по ГОСТ 25336-82

3.3 Вспомогательные устройства

Бумага индикаторная, универсальная
Баня водяная
Баня песчаная
Фильтродержатели для фильтров АФА-ХП-18
Воронка Бюхнера
Сушильный шкаф

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18 или из ткани ФПП,
изготовитель ВО "Изотоп"
Трубка резиновая полувакуумная, тип 1      по ГОСТ 5496-57
Фильтры "синяя лента" диаметром 4 см
Палочки стеклянные

3.5 Реактивы

Аммоний метаванадиевокислый, ч.д.а.        по ГОСТ 9336-75,
                                           Изменение N 1
Вода дистиллированная                      по ГОСТ 6709-72

Гидроксиламин гидрохлорид, ч.д.а. по ГОСТ 5456-79

    Кислота азотная, х.ч.                      по ГОСТ 4461-77
    Кислота уксусная ледяная, х.ч.             по ГОСТ 61-75
    Кислота соляная, х.ч.                      по ГОСТ 3118-77

(ро = 1,19 г/куб. см)

    Натрия гидроксид, х.ч.                     по ГОСТ 4328-77
    Этанол для хроматографии                   по ТУ 6-09-1710-77

Эфир метиловый салициловой кислоты, ч.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы по выпариванию кислоты и озолению фильтров необходимо проводить в вытяжном шкафу.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Азотная кислота, 50-процентный раствор. В цилиндр вместимостью 100 куб. см помещают 54,32 куб. см азотной кислоты (ро = 1,4 г/куб. см), доводят водой до 100 куб. см.

2. Натрия гидроксид, 20-процентный раствор. 20 г гидроксида натрия растворяют в воде в термостойком стакане. После охлаждения раствор переносят в цилиндр и доводят объем раствора водой до 100 куб. см.

3. Натрия гидроксид, 5-процентный раствор. 5 г гидроксида натрия растворяют в воде в термостойком стакане. После охлаждения раствор переносят в цилиндр и доводят объем раствора водой до 100 куб. см.

4. Гидроксиламин гидрохлорид, 22-процентный раствор в 20-процентном растворе гидроксида натрия, свежеприготовленный. 22 г растворяют в 20-процентном растворе гидроксида натрия в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. После охлаждения объем доводят до метки тем же раствором.

5. Синтез салицилгидроксамовой кислоты. В мерный цилиндр помещают 114 куб. см 20-процентного раствора гидроксида натрия и доводят объем водой до 300 куб. см, перемешивают, охлаждают раствор и переносят его в стакан вместимостью 2000 куб. см, добавляют 76 г метилового эфира салициловой кислоты, 900 куб. см воды и тщательно перемешивают в течение 45 — 50 мин. Затем вносят 100 куб. см охлажденного 22-процентного раствора гидроксиламина и оставляют на 24 ч. Все операции по синтезу проводят при температуре окружающего воздуха не выше 25 °С. После этого раствор фильтруют и с помощью соляной кислоты доводят рН раствора до 1 — 2 (по универсальной индикаторной бумаге). Осадок отфильтровывают через воронку Бюхнера, промывают водой, подкисленной соляной кислотой. Выход салицилгидроксамовой кислоты составляет 70 — 72%, температура плавления 140 — 145 °С. Реактив устойчив в течение нескольких лет.

6. Салицилгидроксамовая кислота, 0,5-процентный раствор. В мерной колбе вместимостью 200 куб. см растворяют 1 г салицилгидроксамовой кислоты в ледяной уксусной кислоте, доводят кислотой до метки.

7. Исходный раствор для градуировки (ро = 1000 мкг/куб. см). 0,2295 г перекристаллизованного и высушенного аммония метаванадиевокислого растворяют в 50 куб. см горячей воды (70 — 75 °С) в мерной колбе вместимостью 100 куб. см и после охлаждения доводят объем до метки водой.

Примечание. Аммоний метаванадиевокислый дважды перекристаллизовывают из горячей (температура 60 — 70 °С) воды. Кристаллы промывают этанолом, сушат на воздухе и затем в сушильном шкафу при температуре не выше 25 °С.

8. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора для градуировки (ро = 1000 мкг/куб. см) и доводят водой до метки.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы ванадия, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Для этого семь чистых, не использованных для отбора проб фильтров с обрезанными краями помещают в семь тиглей. На шесть фильтров наносят рабочий раствор согласно табл. 5.14; один фильтр используют в качестве нулевого образца.

Таблица 5.14

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ВАНАДИЯ

Каждый фильтр в тигле обрабатывают 2 куб. см 50-процентного раствора азотной кислоты и выпаривают досуха на песчаной бане, после чего тигли переносят в муфельную печь. Температуру в муфельной печи постепенно поднимают до 500 °С. После полного озоления пробы тигли охлаждают и вливают в них по 2 куб. см 5-процентного раствора гидроксида натрия и 5 куб. см воды. Нагревают тигли в течение 2 — 3 мин. на кипящей водяной бане, а затем содержимое фильтруют в пробирку через бумажные фильтры. Тигли несколько раз промывают водой и промывные воды фильтруют в те же пробирки, доводя общий объем в каждой до 10 куб. см. Из каждой пробирки (после тщательного перемешивания) отбирают по 5 куб. см прозрачного раствора и переносят в другую пробирку, куда добавляют по 5 куб. см 0,5-процентного раствора салицилгидроксамовой кислоты. Содержимое пробирок встряхивают и через 20 мин. измеряют оптическую плотность растворов относительно воды в кювете с расстоянием между рабочими гранями 20 мм при длине волны 490 нм. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности для каждого раствора должно быть одинаковым.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации ванадия исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-18 с расходом 50 куб. дм/мин. или через фильтр площадью 36 кв. см из ткани ФПП с расходом до 100 куб. дм/мин. в течение 20 мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Срок хранения проб в герметично упакованных пакетах неограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр с пробой извлекают из пакета, осторожно обрезают края, помещают в фарфоровый тигель. Затем производят те же операции, что и с образцами для градуировки (см. п. 7.3).

Одновременно готовят нулевую пробу. Для этого чистый фильтр с обрезанными краями анализируют аналогично пробам.

Оптическую плотность растворов измеряют в кюветах шириной 20 мм при длине волны 490 нм относительно воды.

Массу ванадия в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности из трех нулевых проб.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4). Коэффициент для пересчета на V O — 1,78. 2 5

5.2.5.2 Железо, кадмий, кобальт, магний,

(атомно-абсорбционный метод) [37]

Методика <1> предназначена для определения концентрации в атмосферном воздухе аэрозолей кадмия в диапазоне 0,002 — 0,24 мкг/куб. м, марганца, никеля, меди, цинка, кобальта, хрома, железа и магния — в диапазоне 0,01 — 1,5 мкг/куб. м и свинца в диапазоне 0,06 — 1,5 мкг/куб. м при отборе пробы объемом 20 куб. м на фильтры из ацетилцеллюлозного или перхлорвинилового материала.

<1> Методика аттестована в ГГО. Свидетельство № 51.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении в воздухе концентрации металлов в указанных диапазонах суммарная погрешность не превышает +/- 15%.

2. Метод измерений

Метод основан на измерении селективного поглощения в пламени атомами свинца, кадмия, марганца, никеля, меди, цинка, кобальта, хрома, железа или магния излучения резонансных линий атомов этих элементов от внешнего источника света (метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии).

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

    Спектрофотометр AAS-1N, "Сатурн"        по ГОСТ 15150-69
    или С-115                               по ТУ 1Е2.851.03411С

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                              по ГОСТ 7328-82Е
    Электроаспираторы ЭА-2С, ЭА-2, ЭА-3     по ТУ 25-11.1591-81
    Колбы мерные                            по ГОСТ 1770-74Е

2-100-2 - 5 шт.
2-500-2 - 5 шт.
2-1000-2 - 2 шт.
Пипетки                                 по ГОСТ 20292-74
4-2-1 - 2 шт.
4-2-5 - 2 шт.
5-2-10 - 2 шт.
Цилиндры                                по ГОСТ 1770-74Е
1-25 - 2 шт.
1-50 - 2 шт.
1-500 - 1 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

    Баллон для ацетилена                    по ГОСТ 949-73
    Редуктор ацетиленовый ДАП-1-65          по ГОСТ 5.1381-72
    Компрессор СО-45А                       по ТУ 22.5356-82
    Печь муфельная                          по ТУ 16-531.704-81
    Плитка типа ПЭК-800/3                   по ТУ 92-208-74
    Стаканы                                 по ГОСТ 19908-80

ВН-30 - 10 шт.
ВН-100 - 10 шт.
Пробирки                                по ГОСТ 1770-74Е
П-2-10ХС - 50 шт.

3.4 Реактивы

    Аммония сульфат, х.ч.                   по ГОСТ 3769-78
    Ацетилен серии Д                        по ГОСТ 5457-60
    Вода дистиллированная                   по ГОСТ 6709-72
    Водорода перекись, ос.ч.                по ТУ 6-02-570-75
    Кислота азотная, ос.ч.                  по ГОСТ 11125-78

Стандартные образцы

    N 1                                     по ГСО 1837-80-1841-80
    N 2                                     по ГСО 1842-80.1846-80
    N 3                                     по ГСО 3082-84.3086-84
    N 4                                     по ГСО 3087-84.3091-84
    N 6                                     по ГСО 3097-84.3101-84
    N 7                                     по ГСО 3102-84.3106-84
    ГСОРМ-1                                 по ТУ 2293-82
    ГСОРМ-4                                 по ТУ 2296-82

3.5 Материалы

Фильтры АФА-ХА-20 или АФА-ХП-20         по ТУ 957-40-80
Батист

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, отбор проб, озоление фильтров, настройка спектрофотометра, установление градуировочной характеристики.

7.2 Приготовление растворов

1. Рабочие растворы с массовой концентрацией металлов 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 2,0 и 5,0 мг/куб. дм готовят в соответствии с инструкцией по применению стандартных образцов.

2. Азотная кислота, раствор 1:90. 10 куб. см концентрированной кислоты (ро = 1,37 г/куб. см) разбавляют до 1000 куб. см дистиллированной водой.

7.3 Отбор проб

Отбор проб аэрозолей производится на фильтры АФА-ХА или АФА-ХП. При наличии электроаспираторов ЭА-2С и ЭА-3 пробу отбирают в течение суток с расходом 0,1 куб. м/мин. Можно также проводить дискретный отбор проб, протягивая воздух через один фильтр в течение 3 — 5 сут. по 2 — 4 раза в сутки с помощью электроаспиратора ЭА-2 с расходом 0,1 куб. м/мин. Фильтр в перерывах между отборами не вынимают из фильтродержателя. Объем пробы воздуха должен быть не менее 20 куб. м. После окончания отбора фильтр сворачивают рабочей поверхностью внутрь, помещают в бумажный пакет, герметично упаковывают и хранят до обработки в холодильнике.

7.4 Озоление фильтров

1. При использовании фильтров АФА-ХА проводят их «мокрое» озоление. Фильтр помещают в кварцевый стакан, добавляют 5,0 куб. см концентрированной азотной кислоты и выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Затем стакан помещают на плитку с асбестовой прокладкой и нагревают до прекращения выделения бурных паров. Стакан снимают, охлаждают, добавляют 0,3 куб. см перекиси водорода и выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Затем раствор нагревают и выпаривают до влажных солей. К остатку добавляют 0,2 куб. см концентрированной азотной кислоты и переносят в пробирку. Стакан промывают бидистиллированной водой и доводят объем раствора в пробирке до 5,0 куб. см. Полученный раствор анализируют.

2. При использовании фильтров АФА-ХП проводят их «сухое» озоление. Фильтр помещают в кварцевый стакан, добавляют около 10 мг сульфата аммония. Озоление проводят в муфельной печи при температуре около 500 °С в течение 1 — 1,5 ч. К зольному остатку добавляют 0,3 куб. см концентрированной азотной кислоты и выпаривают до влажных солей на водяной или песчаной бане. Остаток после охлаждения растворяют в азотной кислоте (1:90) и переводят в пробирку, доводя объем этой же кислотой до 5,0 куб. см.

3. Для определения содержания металлов в неэкспонированных фильтрах и реактивах (в нулевой пробе) озоляют 3 — 5 фильтров и определяют содержание каждого металла в пересчете на один фильтр. Полученные значения вычитают из результатов анализа.

7.5 Настройка спектрофотометра AAS-1N или «Сатурн»

1. Спектрофотометр настраивают по инструкции к прибору.

2. Примерные условия работы спектрофотометров при определении свинца, кадмия, марганца, меди, цинка, кобальта, хрома, железа и магния сведены в табл. 5.15.

Таблица 5.15

УСЛОВИЯ РАБОТЫ СПЕКТРОФОТОМЕТРОВ

7.6 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают в день анализа проб. В пламя спектрофотометра вводят последовательно эталонные растворы и снимают показания. Измерения осуществляют не менее трех раз и по средним значениям строят градуировочный график отдельно для каждого элемента в координатах: концентрация металла в эталонном растворе (мг/куб. дм) — показания измерительного инструмента.

8. Выполнение измерений

Анализу подвергают растворы, полученные после озоления фильтров. Измерения на спектрофотометре AAS-1N выполняют в соответствии с инструкцией по прибору.

9. Вычисление результата измерений

Расчет концентрации металлов ро (мкг/куб. м) производят по формуле:

                        ро' V  - ро" n
                             к

ро = --------------, V 0

где:

V — объем раствора пробы, полученной после обработки к фильтров, куб. см;

ро' — концентрация металла в растворе пробы, мкг/куб. см;

    ро" - концентрация  металла  в  растворе  пробы,  полученном с
использованием   неэкспонированного   фильтра   (нулевой   пробы),

мкг/куб. см;

n — число фильтров, составляющих пробу;

V — суммарный объем воздуха, аспирированного через n фильтров, 0 приведенный к нормальным условиям, согласно формуле (1) п. 5.1.16, куб. м.

5.2.5.3 Марганец [57]

Методика предназначена для определения концентрации марганца (в пересчете на диоксид марганца) в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,001 — 0,005 мг/куб. м при объеме пробы 2 куб. м. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций при отсутствии атомно-абсорбционного анализатора. Определению мешают соединения хрома.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации марганца в атмосферном воздухе в диапазоне 0,001 — 0,005 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на окислении персульфатом аммония в присутствии катализатора растворенных в смеси кислот соединений марганца (уловленных из воздуха фильтром) до марганцевой кислоты, окрашивающей раствор в розово-фиолетовый цвет. Масса марганца определяется фотометрически в пересчете на диоксид марганца.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Спектрофотометр или фотоколориметр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;      по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С и 0 - 100 °С;
цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1; погрешность         по ТУ 25-11-1414-78

+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Центрифуга лабораторная
Муфельная печь с термопарой
Песчаная баня
Водяная баня

    Колбы мерные не ниже 2-го класса точности  по ГОСТ 1770-74Е
    Пипетки не ниже 2-го класса точности       по ГОСТ 20292-74Е
    Пробирки конические градуированные         по ГОСТ 10515-75

вместимостью 10 куб. см
Тигли фарфоровые
Пробирки круглодонные
вместимостью 10 куб. см
Воронки стеклянные диаметром 2 - 3 см

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-18; изготовитель ВО "Изотоп"

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18;
изготовитель ВО "Изотоп"

    Трубка резиновая полувакуумная; тип 1      по ГОСТ 5496-54
    Фильтры "синяя лента"                      по ТУ 6-09-1678-77

3.5 Реактивы

Аммония персульфат, ч.                     по ГОСТ 20478-75
Кислота серная (ро = 1,84 г/куб. см), х.ч. по ГОСТ 4204-77
Кислота ортофосфорная                      по ГОСТ 6552-80
(ро = 1,72 г/куб. см), х.ч.

    Кислота щавелевая, х.ч.                    по ГОСТ 2218-76
    Марганца сульфат, ч.д.а.                   по ГОСТ 435-77
    Серебро азотнокислое, х.ч.                 по ГОСТ 1277-75

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Работы проводятся под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка пробоотборного устройства, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Вода дистиллированная.

2. Кислота серная, 5-процентный раствор. К 200 куб. см воды, налитой в термостойкую посуду, осторожно приливают 5,5 куб. см концентрированной серной кислоты.

3. Кислота ортофосфорная, 20-процентный раствор. 22,9 г (13,3 куб. см) концентрированной фосфорной кислоты растворяют в 50 куб. см воды в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. После охлаждения раствор доводят водой до метки.

4. Кислота щавелевая, 8-процентный раствор. 8 г кислоты растворяют в воде и доводят объем до 100 куб. см.

5. Смесь серной и щавелевой кислот. 50 куб. см концентрированной серной кислоты осторожно приливают к 50 куб. см 8-процентного раствора щавелевой кислоты. Раствор готовят перед анализом.

6. Серебро азотнокислое, 0,1-процентный раствор. 0,1 г реактива растворяют в воде и доводят до 100 куб. см водой. Хранят в склянке из темного стекла.

    7) Исходный    раствор    для    градуировки     соответствует
ро = 1 мг/куб. см  диоксида  марганца.  0,2733 г сульфата марганца
(MnSO  x 5H O) растворяют в 5-процентном растворе серной кислоты в
     4     2

мерной колбе вместимостью 100 куб. см.

8. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см). Готовят 100-кратным разбавлением исходного раствора для градуировки 5-процентным раствором серной кислоты.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы диоксида марганца, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из пяти растворов, готовят из свежеприготовленного раствора сульфата марганца (см. п. 7.2, перечисление 8). Для этого чистые, не использованные для отбора проб фильтры с обрезанными краями помещают в фарфоровые тигли и на них наносят рабочий раствор согласно табл. 5.16. Одновременно в каждой серии готовят нулевую пробу, в качестве которой используют чистый фильтр, на который рабочий раствор не наносится.

Таблица 5.16

НА ДИОКСИД МАРГАНЦА

Тигли с фильтрами помещают в муфельную печь для озоления при температуре 500 — 600 °С. К озоленным фильтрам добавляют по 0,5 куб. см смеси кислот, помещают тигли на песчаную баню и нагревают до прекращения выделения белых паров серной кислоты. Образовавшийся сульфат марганца растворяют в 4,0 куб. см 5-процентного раствора серной кислоты. Растворы фильтруют через воронки с оттянутым концом, в каждую из которых вложен состоящий из волокон бумажного фильтра тампон длиной около 0,5 см, в конические градуированные пробирки и центрифугируют. Из каждой пробирки отбирают по 3,5 куб. см прозрачного раствора, переносят в другие пробирки, прибавляют по 0,1 куб. см раствора азотнокислого серебра, по 0,1 куб. см ортофосфорной кислоты и несколько кристаллов надсернокислого аммония. Содержимое пробирок хорошо встряхивают после добавления каждого реактива.

Затем пробирки на 5 мин. помещают на водяную баню, нагретую до 70 °С. После охлаждения измеряют оптическую плотность растворов относительно воды в кювете с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 545 нм. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности для всех проб должно быть одинаковым. Для построения градуировочной характеристики используют разности оптической плотности растворов 1 — 5 и средней оптической плотности трех нулевых проб.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации соединений марганца исследуемый воздух протягивают через фильтр АФА-ХП-18 с расходом до 50 куб. дм/мин. или через фильтр площадью 30 кв. см с расходом до 100 куб. дм/мин. в течение 20 мин.

Для определения среднесуточных концентраций анализируемый воздух аспирируют через один и тот же фильтр не менее 4 раз за 24 часа с тем же расходом, что и при отборе разовых проб. Срок хранения проб в герметичной упаковке неограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр извлекают из пакета, обрезают края, помещают в фарфоровый тигель и озоляют при температуре 500 — 600 °С. Затем поступают так же, как описано в п. 7.3: к озоленной пробе добавляют 0,5 куб. см смеси кислот, тигель помещают на песчаную баню и нагревают до прекращения выделения белых паров и т.д. Измеряют оптическую плотность прозрачных растворов относительно воды в кювете с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 545 нм. Одновременно с пробами измеряют нулевую пробу. Для этого у чистого фильтра обрезают края и производят те же операции, что и при анализе пробы воздуха. Массу марганца в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности трех нулевых проб.

9. Вычисление результатов измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.5.4 Неорганические соединения мышьяка [18]

Методика предназначена для определения концентрации неорганических соединений мышьяка в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,001 — 0,006 мг/куб. м при объеме пробы 1 куб. м. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций. Определению мешают соединения фосфора.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации мышьяка в атмосферном воздухе в диапазоне 0,001 — 0,006 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании неорганических соединений мышьяка аэрозольными фильтрами, окислении смесью перекиси водорода и аммиака, последующем фотометрическом определении окрашенного соединения, образующегося при взаимодействии соединений мышьяка (V) с молибдатом аммония и восстановителем.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр КФК-2, КФК-3
или спектрофотометр

Весы ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; по ГОСТ 5072-79Е цена деления секундной шкалы 0,2 с Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; по ГОСТ 215-73Е пределы 0 — 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1;                     по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 2 шт.
2-100-2 - 2 шт.
2-1000-2 - 2 шт.
Пипетки                                    по ГОСТ 20292-74
4-2-1 - 5 шт.
6-2-10 - 3 шт.
Цилиндры                                   по ГОСТ 1770-74
50 - 2 шт.
100 - 2 шт.

    Воронки для фильтрования - 5 шт.           по ГОСТ 25336-82
    Стаканчики стеклянные - 10 шт.             по ГОСТ 25336-82
    Пробирки - 10 шт.                          по ГОСТ 1770-74

Фарфоровые чашки - 10 шт.
Баня водяная
Стеклянная палочка

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-20; изготовитель ВО "Изотоп"

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18;
изготовитель ВО "Изотоп"
Фильтры "синяя лента"                      по ТУ 6-09-1678-77

3.5 Реактивы

Аммиак водный, 25-процентный               по ГОСТ 3760-79
раствор, ч.д.а.

    Аммоний молибденовокислый, х.ч.            по ГОСТ 3765-78
    Вода дистиллированная                      по ГОСТ 6709-72
    Водорода перекись, 30-процентный           по ГОСТ 10929-76

водный раствор, х.ч.
Гидразин сернокислый, ч.д.а.               по ГОСТ 5841-74
Кислота серная (ро = 1,84 г/куб. см), х.ч. по ГОСТ 4204-77
Натрия арсенат трехзамещенный, ч.          по ТУ 6-09-2791-78

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы по приготовлению растворов соединений мышьяка необходимо проводить в вытяжном шкафу.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть произведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Аммиак, 12-процентный раствор. 100 куб. см концентрированного аммиака растворяют в 100 куб. см дистиллированной воды. Раствор хранят в склянке с хорошо закрытой пробкой.

2. Гидразин сернокислый, 0,15-процентный раствор. 0,075 г гидразина сернокислого растворяют в 50 куб. см воды. Реактив готовят перед употреблением.

3. Перекись водорода, 10-процентный раствор. 20 куб. см перекиси водорода растворяют в 40 куб. см воды. Реактив хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой.

4. Серная кислота, раствор 10 моль/куб. дм. К 50 куб. см воды осторожно приливают 14 куб. см концентрированной серной кислоты. После охлаждения раствор доводят водой до 100 куб. см.

5. Молибдат аммония, 1-процентный раствор. 1 г молибдата аммония растворяют в 86 куб. см раствора серной кислоты (см. перечисление 4). Реактив хранят в склянке с хорошо закрытой пробкой.

6. Исходный раствор для градуировки (ро = 100 мкг/куб. см). 0,5653 г перекристаллизованного трехзамещенного арсената натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают.

7. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см). 10 куб. см исходного раствора (см. перечисление 6) разбавляют в мерной колбе до 100 куб. см водой. Раствор готовят перед употреблением.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы мышьяка, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из раствора трехзамещенного арсената натрия (см. п. 7.2, перечисление 7).

Для установления градуировочной характеристики на чистые фильтры АФА-ХП-18, помещенные в стаканы, наносят растворы для градуировки в соответствии с табл. 5.17 и обрабатывают аналогично пробам (см. п. 8). Одновременно готовят нулевой раствор. Для чего чистый фильтр помещают в стакан, добавляют 8 куб. см 12-процентного раствора аммиака и обрабатывают аналогично пробам.

Таблица 5.17

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ СОЕДИНЕНИЙ МЫШЬЯКА

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации соединений мышьяка исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-20 с расходом до 50 куб. дм/мин. или через фильтр из ткани ФПП площадью 36 кв. см с расходом до 100 куб. дм/мин. в течение 20 мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Срок хранения проб в герметичной упаковке не ограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой помещают в стаканчик и обрабатывают 8 куб. см 12-процентного раствора аммиака, добавляют 1 куб. см раствора 10-процентной перекиси водорода и выдерживают 10 мин., помешивая стеклянной палочкой. Раствор переливают в фарфоровую чашку, фильтр промывают несколько раз 2 — 3 куб. см раствора аммиака, каждый раз тщательно отжимая его стеклянной палочкой. Смывы объединяют с пробой, выпаривают досуха на водяной бане и сухой остаток растворяют в 2 куб. см воды. Раствор фильтруют в мерную пробирку вместимостью 5 куб. см. Чашку ополаскивают 2 раза по 1,5 куб. см воды, фильтруют смывы через тот же фильтр, и доводят общий объем раствора до 5 куб. см. В пробирку добавляют 0,5 куб. см раствора молибдата аммония и 0,2 куб. см сернокислого гидразина. Содержимое пробирки тщательно встряхивают и нагревают на водяной бане в течение 10 — 15 мин.

После охлаждения до комнатной температуры измеряют оптическую плотность раствора при 840 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевого раствора. Массу соединений мышьяка в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого раствора.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.5.5 Ртуть: отбор проб на пленочный сорбент

(атомно-абсорбционный метод) [6]

Методика <1> предназначена для определения концентрации паров ртути в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,16 — 16,70 мкг/куб. м при объеме пробы воздуха 80 куб. дм.

<1> Методика аттестована НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». За исключением разделов, изложенных в п. п. 5.1.3, 5.1.4 и 5.1.14, соответствует аттестату № 324.

1. Нормы, точности измерений

При определении концентрации паров ртути в атмосферном воздухе в диапазоне 0,16 — 16,70 мкг/куб. м установленное значение суммарной погрешности при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 20%.

2. Метод измерения

Метод основан на поглощении паров ртути из воздуха пленочным хемосорбентом на основе раствора оксида хрома (VI) в серной кислоте, восстановлении ртути двухлористым оловом до элементарного состояния и определении массы ртути в пробе атомно-абсорбционным методом.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены перечисленные ниже средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Атомно-абсорбционный анализатор
ртути

    "Ртуть-101"                       по ТУ 25-05 (1Е2.850-224)-79
    "Рт-102"                          по ТУ 25-05 (1Е2.850.235)-85
    MAS-50                            фирмы "Перкин-Элмер" (США)

Анализатор "Юлия-2"

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Меры массы по ГОСТ 7328-82Е Секундомер; класс 3; цена по ГОСТ 5072-79Е деления секундной шкалы 0,2 с Термометр лабораторный шкальный по ГОСТ 215-73Е ТЛ-2; пределы 0 — 55 °С; цена деления 0,1 °С

    Барометр-анероид М-67             по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1;            по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%;
Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                      по ГОСТ 1770-74Е
2-1000-2 - 1 шт.
2-100-2 - 3 шт.
2-50-2 - 6 шт.
Цилиндры                          по ГОСТ 1770-74Е
1-250 или 3-250 - 3 шт.
1-100 или 3-100 - 1 шт.
1-25 или 3-25 - 1 шт.
Мензурки                          по ГОСТ 1770-74Е
1000 куб. см - 1 шт.
250 куб. см - 2 шт.
100 куб. см - 3 шт.
Пипетки                           по ГОСТ 20292-74Е
6-2-10 - 1 шт.
1-2-5 - 2 шт.
2-2-5 - 1 шт.
6-2-5 - 2 шт.
8-2-1 - 2 шт.
Стаканы термостойкие              по ГОСТ 25336-82Е
В-1-250 - 2 шт.
В-1-50 - 2 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Сорбционные трубки СТ 112         по ТУ 25-1110.039-82
(маркировка 1) - 10 шт.
Зажим Мора - 1 шт.

    Пробирки П4Д 25-14/23             по ГОСТ 10515-75
    Склянка СВТ-25                    по ГОСТ 10378-77

Колонка стеклянная
с двумя отводами
Реактор для анализа проб
объемом 5 - 20 куб. см
(черт. 5.8 - не приводится)

3.4 Реактивы

    Вода дистиллированная             по ГОСТ 6709-72
    Калий двухромовокислый, х.ч.      по ГОСТ 4220-75
    Кислота азотная                   по ГОСТ 11125-84

(ро = 1,37 г/куб. см), ос.ч.
Кислота серная                    по ГОСТ 14262-78
(ро = 1,83 г/куб. см), ос.ч.
Олово двухлористое,               по ГОСТ 36-78
дигидрат, ч.д.а.
Стандартный раствор ГСОРМ-1       ГСО N 2293-82
Уголь активный
Хрома (VI) оксид, ч.д.а.          по ГОСТ 3776-78

3.5 Материалы

Силикагель крупнопористый
Соединительные шланги
с внутренним диаметром 3 - 4 мм

    из поливинилхлорида               по ТУ 64-286-79
    из силиконовой резины             по ТУ 38106152-77
    из медицинской резины             по ГОСТ 5496-78

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3, а также рекомендации по утилизации растворов, содержащих ртуть, изложенные в Приложении 1 к методике 5.2.7.2.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть произведены следующие работы: приготовление растворов, подготовка анализатора к выполнению измерений, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

7.2 Приготовление вспомогательных растворов

Все растворы готовят на свежеперегнанной дистиллированной воде.

1. Калий двухромовокислый, 4-процентный раствор. 4 г двухромовокислого калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 куб. см и доводят водой до метки.

2. Раствор разбавления. Отмеряют мерным цилиндром 50 куб. см концентрированной азотной кислоты (ро = 1,37 г/куб. см), переносят в мензурку вместимостью 1000 куб. см, добавляют 5 куб. см 4-процентного раствора двухромовокислого калия и доводят водой до метки.

3. Серная кислота, 40-процентный раствор. В термостойком стакане вместимостью 300 куб. см к 100 куб. см воды осторожно добавляют 60 куб. см концентрированной серной кислоты (ро = 1,83 г/куб. см), после охлаждения раствор переносят в мерный цилиндр вместимостью 250 куб. куб. см и доводят водой до метки 200 куб. см.

4. Раствор для обработки сорбционных трубок. 15 г хромового ангидрида растворяют в 60 куб. см 40-процентной серной кислоты в мензурке вместимостью 100 куб. см и доводят до метки этой же кислотой. Ввиду того, что раствор легко сорбирует пары ртути из воздуха, его хранят в склянке с притертой пробкой.

5. Олово двухлористое, 20-процентный раствор. В мензурке вместимостью 100 куб. см смешивают 20 куб. см воды и 50 куб. см 40-процентной серной кислоты, затем вносят 23,8 г двухлористого олова. После растворения навески объем раствора доводят водой до метки. Ввиду того, что двухлористое олово легко окисляется кислородом воздуха, раствор готовят ежедневно.

7.3 Приготовление растворов ртути

Для приготовления исходных и рабочих растворов ртути используются стандартные образцы ГСОРМ-1.

1. Приготовление исходного раствора ртути (ро = 1000 мкг/куб. см). Вскрывают ампулу с раствором ГСОРМ-1 (массовая концентрация ртути 1 мг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 20 — 30 куб. см раствора разбавления и 5 куб. см раствора ртути, отобранного из ампулы с помощью пипетки Мора вместимостью 5 куб. см, тщательно перемешивают и доводят до метки раствором разбавления. Раствор устойчив в течение 3 мес.

2. Приготовление рабочего раствора ртути (ро = 1,0 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 20 — 30 куб. см раствора разбавления и 1,0 куб. см исходного раствора ртути (ро = 100 мкг/куб. см), тщательно перемешивают и доводят до метки раствором разбавления. Раствор устойчив в течение 3 мес.

3. Приготовление рабочего раствора ртути (ро = 0,1 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 20 — 30 куб. см раствора разбавления и 10 куб. см рабочего раствора ртути с массовой концентрацией 1,0 мкг/куб. см. Тщательно перемешивают и доводят до метки раствором разбавления. Раствор готовят в день измерения.

7.4 Приготовление растворов для установления градуировочной характеристики

В мерные колбы вместимостью 50 куб. см вносят 25 — 30 куб. см 5-процентного раствора серной кислоты, 1,0 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок, рабочий раствор ртути и раствор разбавления согласно табл. 5.18, затем доводят до метки 5-процентным раствором серной кислоты и тщательно перемешивают.

Таблица 5.18

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ

Одновременно готовят нулевой раствор. С этой целью в мерную колбу вместимостью 50 куб. см вносят 1,0 куб. см раствора для обработки сорбционных трубок, 10,0 куб. см раствора разбавления и доводят до метки 5-процентным раствором серной кислоты. Растворы хранению не подлежат, их готовят непосредственно перед использованием.

7.5 Подготовка анализаторов к выполнению измерений

1. Подготовка прибора «Ртуть-101». При выполнении измерений используют реактор для анализа проб объемом от 5 до 20 куб. см (см. черт. 5.8), объем анализируемого раствора — 5 куб. см. Реактор устанавливают в штатив, на нижний патрубок реактора надевают сливной шланг. Вплотную к нижнему патрубку реактора устанавливают на сливной шланг зажим Мора. Нижний конец шланга опускают в сливную склянку вместимостью 3 куб. дм. Штатив устанавливают с правой стороны прибора.

Для контроля выходного сигнала подключают самописец к клеммам «Запись» на задней панели анализатора, заземляют анализатор и самописец. При помощи электрического разъема отсоединяют фотометр от генератора. Отсоединяют шланг от выходного штуцера кюветы анализатора на задней панели блока фотометра и устанавливают на его место патрон для очистки воздуха с активированным углем. Снимают верхнюю крышку корпуса фотометра, отсоединяют шланг от входного штуцера кюветы анализатора в блоке фотометра. Снимают блок фотометра. Снимают верхнюю крышку корпуса генератора, отвинтив два винта, расположенные на задней панели генератора.

Через патрон с активным углем для очистки поступающего в реактор воздуха с помощью винта из поливинилхлорида соединяют выходной канал одного из компрессоров с входным штуцером реактора, выведя шланг через боковое отверстие генератора. Соединяют с помощью шланга входной патрубок кюветы анализатора через отверстие в правой боковой панели генератора с выходным штуцером реактора, установленного в штатив. Закрывают верхнюю крышку корпуса генератора. Устанавливают на прежнее место фотометр, с помощью электрического разъема соединяют фотометр с генератором. Проверяют правильность подсоединения всех соединительных трубок и герметичность подсоединения их к штуцерам.

Включают генератор в сеть переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц и прогревают прибор в течение 30 мин. Подключают в газовую схему перед вводным штуцером реактора ротаметр и измеряют расход воздуха в системе. Нужный расход воздуха при анализе (1,0 +/- 0,2) куб. дм/мин. может быть установлен с помощью ручек регулировки расхода микрокомпрессора или винтового зажима.

2. Подготовка анализатора «Рт-102». При выполнении измерений используют реактор для анализа проб объемом 5 — 20 куб. см (см. черт. 5.8), объем анализируемого раствора — 5 куб. см. Подготовку прибора к выполнению измерений производят в соответствии с паспортом.

3. Подготовка анализатора MAS-50. При выполнении измерений используют реактор вместимостью 100 куб. см, входящий в комплект прибора. Подготовку анализатора к выполнению измерений производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

4. Подготовка анализатора «Юлия-2» производится в соответствии с паспортом. Используют реактор, входящий в комплект прибора. Объем анализируемого или градуировочного раствора — 2 куб. см. К выходу усилителя (рН-метра) присоединяют самопишущий потенциометр. Погрешность измерений, по экспертным оценкам, не превышает +/- 25%.

7.6 Установление градуировочной характеристики

Анализатор «Ртуть-101» настраивают на диапазон 0 — 0,20 мкг. 5 куб. см раствора для установления градуировочной характеристики с массой ртути в пробе 0,20 мкг вносят с помощью пипетки Мора вместимостью 5,0 куб. см во входной патрубок реактора и добавляют 2 куб. см раствора двухлористого олова. Устанавливают на программных переключателях время измерения — 2 мин. Нажимают клавишу «Пуск» и регулятор усиления устанавливают в такое положение, чтобы максимальное показание индикатора в процессе измерения составило 1000 +/- 50.

Отсоединяют реактор, сливают его содержимое через нижний патрубок, открыв зажим Мора, хорошо промывают его, заполняя с помощью промывалки дистиллированной водой.

Значение коэффициента усиления в выбранном диапазоне проверяют ежедневно с помощью раствора для установления градуировочной характеристики с массой ртути в пробе 0,20 мкг.

При освоении методики, затем регулярно раз в три месяца, а также при переходе на работу с новой партией реактивов или новым реактором следует устанавливать градуировочную характеристику по трем точкам. Для этого проводят измерения пяти серий растворов с массой ртути в пробе 0,01; 0,10 и 0,20 мкг и нулевого раствора.

Градуировочную характеристику анализатора «Рт-102» устанавливают аналогично в соответствии с паспортом прибора в диапазоне 0 — 0,10 мкг в пробе.

Градуировочную характеристику «Рт-102» по трем точкам устанавливают путем измерения пяти серий растворов с массой ртути в пробе 0,01; 0,05; 0,10 мкг и нулевого раствора.

Градуировочную характеристику MAS-50 устанавливают путем измерения пяти серий растворов с содержанием ртути в пробе от 0 до 0,25 мкг и от 0 до 1,0 мкг, выбирая по три концентрации в каждом диапазоне. С этой целью отбирают 5 куб. см раствора для установления градуировочной характеристики с выбранным содержанием ртути, переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см и доводят до метки раствором разбавления. Содержимое колбы переносят в реактор и измеряют максимальный сигнал прибора при цикле 120 с.

Градуировочную характеристику строят по разности среднего арифметического значения пяти измерений для каждой точки и среднего арифметического значения измерений нулевой пробы.

7.7 Подготовка сорбционных трубок

Новые сорбционные трубки помещают в высокий стеклянный стакан, заливают его на одну треть раствором хромовой смеси и оставляют на 1 ч. Затем при помощи резиновой груши промывают трубки проточной водой и 2 — 3 раза дистиллированной, после чего сушат в сушильном шкафу при температуре 100 — 120 °С. Затем в стакан наливают раствор для обработки трубок (слой 2 — 3 куб. см) и погружают в него сорбционные трубки так, чтобы раствор полностью смочил стеклянные гранулы. Операцию отдувки избытка раствора для обработки трубок производят с помощью установки (черт. 5.9 — не приводится), состоящей из электроаспиратора 1, аэрозольного фильтра 2, брызгоотбойника 8, приемника 6, резиновых муфты 3 и шайбы 4, фильтра для очистки воздуха 5, поступающего в сорбционную трубку 7.

1. Аэрозольный фильтр. Колонку диаметром 25 — 35 мм и высотой 140 — 160 мм с дырчатой перегородкой в нижней части заполняют слоем 30 — 50 куб. см силикагеля (фракция 2 — 3 мм), промытого водой и высушенного при температуре 150 — 200 °С, поверх слоя силикагеля помещают слой ваты. Фильтр заменяют по мере увлажнения.

2. Приемник. В качестве приемника используют пробирку с отводом типа П4Д. Шайбу изготавливают из эластичной резины толщиной 1 — 2 мм, отверстие в шайбе диаметром 6 — 8 мм должно обеспечивать ее плотную посадку на резиновую муфту, представляющую собой отрезок резинового шланга, подобранный по диаметру обрабатываемых сорбционных трубок. Трубки должны без усилий, но плотно входить в муфту.

3. Фильтр для очистки воздуха. Колонку, аналогичную указанной в перечислении 1, заполняют силикагелем, пропитанным раствором для обработки трубок. Сорбент заменяют ежемесячно. Отработанный силикагель после тщательной промывки и сушки при температуре не выше 60 °С вновь обрабатывают тем же раствором и используют в фильтре.

Отдувку избытка раствора производят следующим образом. Обработанную абсорбирующим раствором трубку присоединяют верхним (т.е. удаленным от слоя сорбента) концом к резиновой муфте, соединенной с фильтром очистки воздуха, опускают в приемник и включают электроаспиратор, заранее отрегулированный на расход воздуха 5 куб. дм/мин. Через 5 с трубку извлекают из приемника, отсоединяют от муфты, помещают в стакан. После обработки всех сорбционных трубок отключают электроаспиратор, тщательно обтирают наружную поверхность сорбционных трубок фильтровальной бумагой, закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовый мешок.

Во избежание загрязнения проб веществами, содержащимися в воздухе лаборатории, все операции по обработке трубок производят по возможности быстро.

7.8 Отбор проб

Для определения разовой концентрации паров ртути исследуемый воздух аспирируют через сорбционную трубку с расходом до 4 куб. дм/мин. в течение 20 мин. Отобранные пробы закрывают заглушками, упаковывают в полиэтиленовый пакет и транспортируют к месту проведения анализа. Срок хранения отобранных проб 30 сут. при комнатной температуре.

8. Выполнение измерений

Для измерения нулевой пробы используют сорбционную трубку, обработанную одновременно с трубками, которые применялись для отбора проб. При выполнении измерений на анализаторах «Ртуть-101» и «Рт-102» трубку помещают в стеклянную пробирку вниз сорбентом, заливают внутрь сорбционной трубки 10 куб. см 5-процентной серной кислоты и перемешивают содержимое с помощью груши, надетой на конец трубки. Затем 5,0 куб. см полученного раствора отбирают пипеткой Мора вместимостью 5,0 куб. см и переносят в реактор <1>. Подсоединяют реактор к анализатору, в течение минуты продувают раствор и устанавливают нуль прибора. После прекращения барботирования вносят пипеткой в реактор 2 куб. см 20-процентного раствора двухлористого олова и, установив время продувания 2 мин., проводят измерение. По окончании цикла записывают показания прибора, сливают раствор, промывают реактор.

<1> При использовании анализатора «Юлия-2» сорбционную трубку промывают в 5 куб. см кислоты, а на анализ берут 2 куб. см раствора.

При выполнении измерения на анализаторе MAS-50 сорбционную трубку с нулевой пробой смывают 10 куб. см 5-процентной серной кислоты и раствором разбавления через воронку в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, затем доводят до метки раствором разбавления. Содержимое переносят в реактор, подсоединяют его к анализатору и в течение минуты продувают раствор, устанавливая нуль прибора. После чего добавляют 2 куб. см 20-процентного раствора двухлористого олова и производят измерение.

Сорбционную трубку с пробой воздуха анализируют аналогично.

Необходимо помнить, что пары ртути легко сорбируются на коммуникациях, в связи с чем соединительные шланги от реактора к кювете должны быть выполнены из поливинилхлоридного пластика и иметь минимальную длину. Диапазон измерения массовой концентрации ртути в атмосферном воздухе может быть значительно расширен путем изменения объема аликвоты раствора, взятой на анализ.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.5.6 Ртуть: отбор проб в барботеры

(атомно-абсорбционный метод) [6]

Методика <1> предназначена для определения концентрации паров ртути в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,16 — 16,70 мкг/куб. м при отборе пробы воздуха объемом 60 куб. дм.

<1> Методика аттестована НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». За исключением разделов, изложенных в п. п. 5.1.3, 5.1.4 и 5.1.14, соответствует аттестату № 180.

1. Нормы точности измерений

При определении концентрации паров ртути в атмосферном воздухе в диапазоне 0,16 — 16,70 мкг/куб. м установленное значение суммарной погрешности при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 20%.

2. Метод измерения

Метод основан на поглощении паров ртути из воздуха сернокислым раствором марганцевокислого калия, восстановлении ртути до элементарного состояния при взаимодействии с двухлористым оловом и ее атомно-абсорбционном определении.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений, кроме мерной посуды, см. в п. 3.2 методики 5.2.5.5.

Мерная посуда: Колбы мерные по ГОСТ 1770-74Е 2-1000-2 — 1 шт. 2-100-2 — 3 шт. 2-50-2 — 6 шт. Цилиндры по ГОСТ 1770-74Е 3-100 — 3 шт. 3-250 — 2 шт. 2-25 — 1 шт. Мензурки по ГОСТ 1770-74Е вместимостью 100 куб. см — 5 шт. Пипетки по ГОСТ 20292-74Е 1-2-5 — 3 шт. 4-2-1 — 2 шт. 1-2-2 — 1 шт. 2-2-10 — 2 шт. 6-2-10 — 1 шт. Бюретка 1-2-25-0,1 — 1 шт. по ГОСТ 20292-74Е

3.3 Вспомогательные устройства

Холодильник бытовой любого типа

    Поглотительные приборы Рыхтера             по ТУ 25-11.1136-75
    Пробирки П1-16-120 ХС                      по ГОСТ 25336-82
    Стаканы                                    по ГОСТ 25336-82

В-1-250 - 1 шт.
В-1-100 - 2 шт.

3.4 Реактивы

См. п. 3.4 методики 5.2.5.5, а также: Гидроксиламин солянокислый, ч. по ГОСТ 5456-79

    Калий марганцевокислый, х.ч.               по ГОСТ 20490-75
    Кислота щавелевая, ч.                      по ГОСТ 22180-76

3.5 Материалы

См. п. 3.5 методики 5.2.5.5.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3, а также рекомендации по утилизации растворов, содержащих ртуть, изложенные в методике 5.2.7.2.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, подготовка анализатора к выполнению измерений, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.2 Приготовление растворов

Все растворы готовят в соответствии с перечислением п. 7.2 методики 5.2.5.5, а также:

1. Серная кислота, 10-процентный раствор. В термостойком стакане вместимостью 300 куб. см к 100 куб. см воды осторожно приливают при перемешивании 13 куб. см концентрированной серной кислоты (ро = 1,83 г/куб. см), после охлаждения раствор переносят в мерный цилиндр вместимостью 250 куб. см и доводят водой до 200 куб. см.

2. Калий марганцевокислый, 2-процентный раствор. 2 г марганцевокислого калия растворяют в 50 куб. см воды в мензурке вместимостью 100 куб. см, доливают водой до метки. Раствор хранят не более недели в темной склянке с притертой пробкой в холодильнике.

3. Поглотительный раствор. В стакане смешивают 50 куб. см 2-процентного раствора марганцевокислого калия и 50 куб. см 10-процентной серной кислоты. Ввиду того, что поглотительный раствор нестоек и легко сорбирует пары ртути из воздуха, его хранят в темной склянке с притертой пробкой в холодильнике. Срок хранения не более 3 сут.

4. Солянокислый гидроксиламин, 4-процентный раствор. 4 г солянокислого гидроксиламина растворяют в мензурке вместимостью 100 куб. см в воде и доводят водой до метки. Срок хранения раствора 7 сут.

5. Щавелевая кислота, 5-процентный раствор. В мензурке вместимостью 100 куб. см растворяют в воде 5 г щавелевой кислоты и доводят до метки.

7.3 Приготовление растворов ртути

См. методику 5.2.5.5, п. 7.3.

7.4. Приготовление растворов для установления градуировочной характеристики. В мерные колбы вместимостью 50 куб. см вносят 25 — 30 куб. см поглотительного раствора, раствора ртути и раствора разбавления согласно табл. 5.19, доводят до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают. Растворы хранению не подлежат, их готовят непосредственно перед определением.

Таблица 5.19

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ

Одновременно готовят нулевой раствор. С этой целью в мерную колбу вместимостью 50 куб. см вносят 10,0 куб. см раствора разбавления и доводят до метки поглотительным раствором.

7.5 Подготовка анализатора к выполнению измерений

См. методику 5.2.5.5, п. 7.5.

7.6 Установление градуировочной характеристики

Установление градуировочной характеристики анализатора осуществляют в соответствии с п. 7.6 методики 5.2.5.5, используя растворы для установления градуировочной характеристики (см. п. 7.3 методики 5.2.5.5). 5 куб. см раствора для установления градуировочной характеристики помещают в пробирку, добавляют 1,0 куб. см 4-процентного раствора солянокислого гидроксиламина. После обесцвечивания раствора отбирают из пробирки с помощью пипетки 5 куб. см раствора, помещают в реактор, добавляют 2,0 куб. см раствора двухлористого олова, подключают реактор к прибору и измеряют сигнал прибора.

При использовании анализатора MAS-50 обесцвеченный раствор в количестве 5 куб. см переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см и доводят до метки раствором разбавления. После этого содержимое колбы переносят в реактор вместимостью 100 куб. см, добавляют 2 куб. см раствора двухлористого олова и измеряют сигнал прибора.

7.7 Отбор проб

Для определения разовой концентрации ртути исследуемый воздух аспирируют с расходом до 3 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через поглотительный прибор Рыхтера, заполненный 5 куб. см поглотительного раствора.

Для определения среднесуточных концентраций ртути исследуемый воздух аспирируют не менее 4 — 8 раз по 20 мин. через равные промежутки времени в один и тот же поглотительный прибор с расходом 0,5 куб. дм/мин.

Поглотительные приборы с отобранными пробами закрывают заглушками, устанавливают в штатив и транспортируют к месту проведения анализа. Срок хранения отобранных проб — пять суток в холодильнике (при температуре 5 °С).

8. Выполнение измерений

Для измерения нулевой пробы используют приготовленные к отбору поглотительные приборы и оставленные в лаборатории. Приливают через входной канал 1,0 куб. см 4-процентного раствора гидроксиламина солянокислого, затем закрывают заглушками барботер и осторожно встряхивают до обесцвечивания раствора, смывая пожелтевшие от воздействия раствора марганцевокислого калия стенки поглотительного прибора и следя, чтобы капли раствора не попали во входной канал. После этого снимают заглушки и содержимое поглотительного прибора переносят в пробирку. С помощью пипетки Мора вместимостью 5 куб. см отбирают из пробирки 5 куб. см раствора пробы, помещают в реактор, добавляют 2 куб. см двухлористого олова. Реактор подсоединяют к прибору и измеряют сигнал прибора.

Измерение нулевой пробы проводят три раза и вычисляют среднее ее значение.

Для проведения измерения уровень раствора в барботерах, которые использовались для отбора проб, доводят до метки 5 куб. см водой. Во входной канал поглотительного прибора приливают 1,0 куб. см 4-процентного раствора солянокислого гидроксиламина и поступают как при измерении нулевой пробы.

Массу ртути находят по разности между показаниями прибора при анализе и средним значением нулевых проб.

Необходимо помнить, что пары ртути легко сорбируются на коммуникациях, в связи с этим соединительные шланги от реактора к кювете должны быть выполнены из поливинилхлорида и иметь минимальную длину.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.5.7 Свинец и его соединения [32]

Методика предназначена для определения концентрации свинца и его соединений в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,00024 — 0,0024 мг/куб. м (при отборе пробы воздуха объемом 5,0 куб. м). Используется для измерения среднесуточных концентраций.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации свинца и его соединений в атмосферном воздухе в диапазоне 0,00024 — 0,0024 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании неорганических соединений свинца аэрозольными фильтрами и их фотометрическом определении по окрашенному в красный цвет соединению, образующемуся при взаимодействии с сульфарсазеном.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;      по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-2С;                    по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%;
Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 2 шт.
2-100-2 - 2 шт.
2-500-2 - 1 шт.
2-1000-2 - 2 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 3 шт.
6-2-10 - 3 шт.

    Пробирки центрифужные - 10 шт.            по ГОСТ 1770-74
    Цилиндры                                  по ГОСТ 1770-74

20 - 2 шт.
50 - 2 шт.
100 - 3 шт.
Воронки для фильтрования - 5 шт.          по ГОСТ 25336-82
Тигли фарфоровые - 15 шт.
Печь муфельная (t     до 1000 °С)
                 нагр
Баня песчаная

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-20, изготовитель ВО "Изотоп"

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-20 или АФА-ХА-20;
изготовитель ВО "Изотоп"

3.5 Реактивы

    Аммоний уксуснокислый, ч.                 по ГОСТ 3117-78
    Вода дистиллированная                     по ГОСТ 6709-72
    Водорода перекись, 30-процентный водный   по ГОСТ 10929-76

раствор, х.ч.

    Калий железистосинеродистый, х.ч.         по ГОСТ 4207-65
    Кислота азотная, х.ч.                     по ГОСТ 4461-77
    Кислота серная                            по ГОСТ 4204-77

(ро = 1,84 г/куб. см), х.ч.

    Натрий борнокислый, х.ч.                  по ГОСТ 4199-76
    Свинец азотнокислый, х.ч.                 по ГОСТ 4236-77
    Сульфарсазен, ч.д.а.                      по МРТУ 6-09-2827-66
    Тиомочевина, х.ч.                         по ГОСТ 6344-52

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров, отбор проб.

7.2 Приготовление растворов

1. Аммоний уксуснокислый, 3-процентный раствор. 3 г аммония уксуснокислого растворяют в мерной колбе вместимостью 100 куб. см в дистиллированной воде, объем доводят до метки водой.

2. Калий железистосинеродистый, 1-процентный раствор. 1 г калия железистосинеродистого растворяют в мерной колбе вместимостью 100 куб. см в дистиллированной воде, объем доводят до метки водой. Используется свежеприготовленный раствор.

3. Кислота азотная, раствор 1:2. К 80 куб. см дистиллированной воды осторожно прибавляют 40 куб. см концентрированной азотной кислоты.

4. Кислота серная, раствор 1:2. К 80 куб. см дистиллированной воды осторожно прибавляют 40 куб. см концентрированной серной кислоты.

5. Натрий борнокислый, раствор 0,05 моль/куб. дм. 9,51 г натрия борнокислого растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 500 куб. см, объем доводят водой до метки.

6. Сульфарсазен, 0,025-процентный раствор. 0,025 г сульфарсазена растворяют в растворе натрия борнокислого концентрацией 0,05 моль/куб. дм в мерной колбе вместимостью 100 куб. см, объем доводят водой до метки. Срок хранения раствора две недели.

7. Тиомочевина, 10-процентный раствор. 10 г тиомочевины растворяют в дисциллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 куб. см, объем доводят водой до метки.

8. Исходный раствор свинца для градуировки (ро = 1 мг/куб. см). 1,5984 г азотнокислого свинца растворяют в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Устойчив в течение месяца.

9. Рабочий раствор свинца для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 10 куб. см исходного раствора свинца (ро = 1 мг/куб. см) и доводят до метки 3-процентным раствором уксуснокислого аммония. Раствор готовят перед использованием.

10. Рабочий раствор свинца (ро = 1 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора свинца (ро = 1 мг/куб. см) и доводят до метки 3-процентным раствором уксуснокислого аммония. Раствор готовят перед использованием.

11. Смесь разбавленных растворов серной и азотной кислот в отношении 5:1. К 100 куб. см раствора (1:2) серной кислоты осторожно прибавляют 20 куб. см раствора (1:2) азотной кислоты. Смесь тщательно перемешивают.

7.3. Установление градуировочной характеристики. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы свинца в пробе, устанавливают по пяти сериям образцов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести образцов, готовят из свежеприготовленного раствора азотнокислого свинца (см. п. 7.2, перечисление 9).

Для установления градуировочной характеристики чистые фильтры АФА-ХП-20 с обрезанными краями помещают в фарфоровые тигли и наносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 5.20. Прибавляют 2 куб. см смеси кислот (см. п. 7.2, перечисление 11) и 0,25 куб. см 30-процентной перекиси водорода, дают постоять до полного смачивания фильтра и нагревают на песчаной бане до образования твердого остатка. Тигли с образцами помещают в муфельную печь, постепенно поднимают температуру печи до 450 — 500 °С и озоляют. После остывания в тигли с образцами добавляют 3 куб. см 3-процентного раствора уксуснокислого аммония, тщательно растирают осадок стеклянной палочкой. Раствор переносят в центрифужные пробирки и центрифугируют. К 2,5 куб. см прозрачного раствора добавляют по 0,2 куб. см 10-процентного раствора тиомочевины (для связывания ионов меди), по 0,1 куб. см 1-процентного раствора калия железистосинеродистого (для связывания ионов цинка), по 2 куб. см раствора натрия борнокислого концентрацией 0,05 моль/куб. дм (в качестве буферного раствора), по 0,5 куб. см 0,025-процентного раствора сульфарсазена. После добавления каждого реактива содержимое пробирок перемешивают. Аналогично анализируют нулевую пробу — чистый фильтр с обрезанными краями. Через 30 мин. измеряют оптическую плотность растворов при 510 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм.

Таблица 5.20

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации соединений свинца исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-40 с расходом 130 куб. дм/мин. или через фильтр из ткани ФПП площадью 36 кв. см с расходом 100 куб. дм/мин. в течение 30 мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Срок хранения проб в герметичной упаковке неограничен.

Фильтр с отобранной пробой и нулевые пробы после обрезания опрессованного края помещают в фарфоровый тигель и анализируют так же, как в п. 7.3.

Массу свинца в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности трех нулевых проб.

См. п. 5.1.16, формулы (1), (6).

Поправочный коэффициент К при вычислении массовой э концентрации свинца по формуле (6) в воздухе составляет 1,2.

5.2.5.8 Селен [2]

Методика предназначена для определения концентрации селена в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,00025 — 0,00100 мг/куб. м при отборе пробы воздуха объемом 2 куб. м. Определению не мешают теллур, медь, железо и мышьяк. Используется для определения разовых и среднесуточных концентраций.

По экспертным оценкам, при определении концентрации селена в атмосферном воздухе в диапазоне 0,00025 — 0,00100 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

Метод основан на улавливании селена на аэрозольный фильтр, переведении селена смесью соляной и азотной кислот в растворимую форму, которая при взаимодействии с 3,3-диаминобензидином образует соединение желтого цвета, экстрагируемое толуолом.

Массу селена определяют фотометрически по интенсивности окраски экстракта.

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы.

3.2 Средства измерений

Спектрофотометр СФ-46
или фотоэлектроколориметр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;     по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                     по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1;                    по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                              по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 1 шт.
2-100-2 - 3 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
2-1-5 - 5 шт.
6-2-10 - 2 шт.
4-2-2 - 5 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатель
Бумажные фильтры "синяя лента"            по ТУ 6-09-1678-77
Стаканы химические стеклянные
вместимостью 20 - 30 куб. см
Делительные воронки
вместимостью 50 куб. см
Плитка электрическая бытовая
Баня водяная

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-40,
изготовитель ВО "Изотоп"
Трубка резиновая полувакуумная, тип 1     по ГОСТ 5496-57

3.5 Реактивы

    Аммиак водный, ч.д.а.                     по ГОСТ 3760-79
    Вода дистиллированная                     по ГОСТ 6709-72
    Гидроксид натрия, х.ч.                    по ГОСТ 4328-77
    3,3-Диаминобензидин, ч.                   по МРТУ 6-09-3655-67
    Кислота азотная                           по ГОСТ 4461-77

(ро = 1,38 г/куб. см), х.ч.
Кислота муравьиная, ч.д.а.                по ГОСТ 5848-73
Кислота соляная

    (ро = 1,185 г/куб. см), х.ч.              по ГОСТ 3118-77
    Крезоловый красный, индикатор, х.ч.       по ГОСТ 5849-74
    Селен (порошок), ос.ч.                    по ТУ 6-09-2521-77
    Толуол, ч.д.а.                            по ГОСТ 5789-78
    Этилендиамин-N,N,N',N"-тетрауксусной      по ТУ 6-09-1956-77

кислоты динатриевая соль (трилон Б),
ч.д.а.

См. п. 5.1.3.

Все работы с использованием селена, толуола следует проводить под тягой.

См. п. 5.1.4.

См. п. 5.1.14.

7.1. Перед выполнением измерений должны быть произведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Аммиак, раствор 1:1. К 10 куб. см аммиака добавляют 10 куб. см воды.

2. 3,3-Диаминобензидин, 0,5-процентный раствор. 0,5 г 3,3-диаминобензидина растворяют в воде. Объем доводят до 100 куб. см. Готовят перед употреблением.

3. Гидроксид натрия, 1-процентный раствор. 1 г гидроксида натрия растворяют в воде. Объем доводят до 100 куб. см.

4. Муравьиная кислота, раствор 1:9. Смешивают 1 объем кислоты с 9 объемами воды.

5. Крезоловый красный, 0,1-процентный раствор. 0,1 г индикатора растворяют в 20 куб. см 1-процентного раствора гидроксида натрия. Объем доводят до 100 куб. см.

6. Смесь концентрированных кислот соляной и азотной в соотношении 1:1. Кислоты смешивают в равных объемах.

7. Трилон Б, 2,5-процентный раствор. 2,5 г трилона Б растворяют в воде и доводят объем до 100 куб. см.

8. Исходный раствор для градуировки (ро = 100 мкг/куб. см). 100 мг селена растворяют в 10 куб. см соляной кислоты, содержащей несколько капель азотной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см и доводят водой до метки.

9. Рабочий раствор для градуировки (ро = 1 мкг/куб. см) готовят 100-кратным разбавлением водой исходного раствора непосредственно перед использованием.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы селена, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из семи растворов, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора селена. Для этого рабочий раствор селена наносят на фильтры АФА-ХП-18 (с обрезанными краями), помещенные в семи химических стаканов в количествах, указанных в табл. 5.21. Одновременно в каждой серии готовят нулевую пробу, в качестве которой используют чистый фильтр (без рабочего раствора).

Фильтры в стаканах заливают 10 куб. см смеси концентрированных соляной и азотной кислот и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин., избегая бурной реакции, которая может привести к улетучиванию селена. Затем раствор упаривают почти досуха, к сухому осадку добавляют 10 — 15 куб. см горячей воды и содержимое нагревают до получения прозрачного раствора. В стаканы с прозрачным раствором добавляют по 2 — 3 капли крезолового красного, по 1 куб. см раствора трилона Б, по 2 куб. см муравьиной кислоты. Тщательно все перемешивают после добавления каждого реактива, а затем нейтрализуют аммиаком до желтой окраски (рН 2,0 — 3,0). К охлажденным растворам прибавляют по 2 куб. см 0,5-процентного раствора 3,3-диаминобензидина и оставляют на 30 мин. в темном месте. По истечении этого времени растворы вновь нейтрализуют аммиаком до появления фиолетовой окраски (рН 7,0 — 8,0) и переносят в делительные воронки. В каждую воронку добавляют по 5 куб. см толуола и встряхивают в течение 1 мин. После разделения слоев каждый экстракт сливают через ватный тампон или бумажный фильтр в кювету с расстоянием между рабочими гранями 10 мм и определяют оптическую плотность окрашенного толуола относительно воды при длине волны 420 нм.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации селена исследуемый воздух аспирируют через фильтр площадью 36 кв. см со скоростью до 100 куб. дм/мин. в течение 20 мин.

Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Срок хранения проб в герметичной упаковке неограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр с пробой осторожно вынимают из пакета, обрезают края, избегая потерь пробы, помещают в химический стакан, заливают 10 куб. см смеси концентрированных соляной и азотной кислот, нагревают, не допуская бурной реакции, затем упаривают почти досуха, добавляют 10 — 15 куб. см горячей воды и т.д., как указано в п. 7.3. Аналогично анализируют три нулевые пробы, в качестве которых используют чистые фильтры с обрезанными краями.

Измеряют оптическую плотность окрашенного толуола относительно воды при длине волны 420 нм в кювете с расстоянием между рабочими гранями 10 мм.

Массу селена в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптической плотности растворов пробы и средней оптической плотности нулевых проб.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (5).

5.2.5.9 Теллур [3]

Методика предназначена для определения концентрации теллура в -4 атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 15 х 10 — -3 1 х 10 мг/куб. м (при отборе пробы воздуха объемом 2 куб. м). Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

Определению мешают сильные восстановители, переводящие теллур в неактивное соединение, и сильные окислители, увеличивающие оптическую плотность исследуемого раствора. Определению не мешают железо, цинк, свинец, висмут, сурьма, селен и хром в количествах, не превышающих содержание теллура; медь — в двухкратном количестве.

1. Нормы точности измерений

    По экспертным оценкам,  при определении концентрации теллура в
                                           -4         -3
атмосферном  воздухе  в  диапазоне  15 х 10   - 1 х 10   мг/куб. м

наибольшее значение суммарной погрешности не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании теллура из воздуха фильтром, его взаимодействии с бутилродамином С, образовании окрашенного соединения и экстракции его бензолом. Массу теллура определяют фотометрически по интенсивности окраски бензольного экстракта.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный           по ГОСТ 215-73Е

ТЛ-2; пределы 0 - 55 °С;
цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                     по ТУ 2504-1797-75Е
    Электроаспиратор ЭА-1;                    по ТУ 25-11-1414-78

погрешность +/- 10%;
Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                              по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 7 шт.
2-100-2 - 5 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
Пипетки                                   по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
2-1-5 - 5 шт.
6-2-10 - 3 шт.
4-2-2 - 2 шт.
6-2-25 - 1 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-18, изготовитель ВО "Изотоп"
Делительные воронки
вместимостью 50 куб. см
Химические стаканы                        по ГОСТ 23932-79Е
вместимостью 50 куб. см
Водяная баня
Песчаная баня
Электроплитка

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18 или фильтр из ткани
ФПП площадью 36 кв. см

    Трубка резиновая полувакуумная, тип 1     по ГОСТ 5496-57
    Фильтры "синяя лента"                     по ТУ 6-09-1678-77

3.5 Реактивы

    Ацетон, х.ч.                              по ТУ 6-09-1707-77
    Бензол, х.ч.                              по ГОСТ 5955-75
    Бутилродамин С (бутиловый эфир            по ТУ 6-09-05-304-76

эдамина С), ч.д.а.
Вода дистиллированная                     по ГОСТ 6709-72
Водорода перекись, 30-процентный раствор, по ГОСТ 10929-76
х.ч.

    Ксилол, х.ч.                              по ТУ 6-09-3825-78
    Кислота азотная                           по ГОСТ 4461-77

(ро = 1,4 г/куб. см), х.ч.

    Кислота аскорбиновая                      по ГОСТ 4815-75
    Кислота серная                            по ГОСТ 4207-77

(ро = 1,84 г/куб. см), х.ч.
Кислота соляная                           по ГОСТ 3118-77
(ро = 1,19 г/куб. см), х.ч.
Натрия бромид, х.ч.                       по ГОСТ 4169-76
Трибутилфосфат, ч.
Теллур металлический, х.ч.

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы с использованием толуола, ксилола необходимо проводить в вытяжном шкафу.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров к работе, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Бутилродамин С, 0,1-процентный раствор. 0,1 г реактива растворяют в воде. Объем доводят до 100 куб. см.

2. Кислота аскорбиновая, 2-процентный раствор. 2 г кислоты растворяют в воде. Объем доводят до 100 куб. см. Готовят перед анализом.

3. Кислота серная, раствор 1:1. К 1 объему воды осторожно, при постоянном помешивании, добавляют такой же объем кислоты, не допуская сильного разогревания и разбрызгивания.

4. Кислота соляная, раствор 5 моль/куб. дм. Разбавляют 40,8 куб. см концентрированной кислоты водой до 100 куб. см.

5. Кислота соляная, раствор 0,1 моль/куб. дм. Разбавляют раствор 5 моль/куб. дм.

6. Натрия бромид, 20,6-процентный раствор. 20,6 г реактива растворяют в воде. Объем доводят до 100 куб. см.

7. Смесь концентрированных кислот серной и азотной в отношении 1,5:1. Смешивают осторожно кислоты в указанных объемах.

8. Трибутилфосфат, 30-процентный раствор в ксилоле, по объему.

9. Исходный раствор теллура (ро = 1 мг/куб. см). 100 мг теллура растворяют в 5 куб. см смеси концентрированных кислот (серной и азотной) в мерной колбе вместимостью 100 куб. см и доводят объем до метки водой.

10. Промежуточный раствор теллура (ро = 100 мкг/куб. см). 10 куб. см исходного раствора доводят в мерной колбе вместимостью 100 куб. см до метки разбавленной серной кислотой (1:1).

11. Рабочий раствор теллура (ро = 1 мкг/куб. см). 1 куб. см промежуточного раствора доводят в мерной колбе вместимостью 100 куб. см до метки серной кислотой (1:1).

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы теллура, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждая серия состоит из пяти растворов. Для их приготовления в каждый из пяти химических стаканов помещают неиспользованный чистый фильтр АФА-ХП-18 с обрезанными краями. На фильтр наносят пипеткой рабочий раствор в соответствии с табл. 5.22. Одновременно в каждой серии готовят нулевую пробу, в качестве которой используют чистый фильтр (без рабочего раствора).

Таблица 5.22

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ТЕЛЛУРА

    Фильтры   в   каждом   стакане   заливают   5  куб. см   смеси
концентрированных  серной  и азотной  кислот.  Стаканы помещают на
песчаную  баню  и  слегка   нагревают  до  растворения  теллура  и
минерализации  ткани  фильтра.   При  потемнении  смеси  в  стакан
добавляют  (после  охлаждения)  по  каплям  30-процентный  раствор
перекиси водорода и снова нагревают, добиваясь полного  осветления
реакционной массы.  Нагревание проводят  под тягой.  После полного
растворения  фильтра  содержимое   каждого  стакана  упаривают  до
появления  паров SO  (не доводя  до полного высушивания).  Влажный

               2

остаток  в каждом  стакане обрабатывают 5 куб. см раствора соляной
кислоты концентрацией 5 моль/куб. дм.  Затем содержимое из каждого
стакана  переносят  в  делительные  воронки,  приливают  в  каждую
воронку   по  5  куб. см  раствора  трибутилфосфата  в  ксилоле  и
встряхивают в течение 2 мин.  После разделения  слоев  водный слой
сливают,  а  к  органическому  прибавляют  по  5 куб. см  раствора
соляной  кислоты  концентрацией  0,1 моль/куб. дм и реэкстрагируют
теллур в течение 2 мин.  Полученные реэкстракты  теллура в соляной

кислоте переносят в те же химические стаканы, в которых растворяли теллур, и осторожно упаривают на водяной бане почти досуха. К влажным остаткам прибавляют по 5,5 куб. см раствора серной кислоты

(1:1),  по  0,5 куб. см  2-процентного раствора бромида натрия, по
1 куб. см  0,1%-ного  раствора   бутилродамина С  и  по  2 куб. см

аскорбиновой кислоты.

Полученные в химических стаканах смеси охлаждают до 10 — 12 °С и добавляют 1,0 куб. см ацетона. Смеси из стаканов переносят в делительные воронки, прибавляют по 5 куб. см бензола и проводят экстракцию в течение 1 мин. После разделения слоев нижний удаляют. Бензольные экстракты переносят последовательно в кюветы с расстоянием между рабочими гранями 10 мм и измеряют оптическую плотность растворов относительно воды при длине волны 560 нм. Градуировочную характеристику устанавливают по разности оптических плотностей растворов для градуировки и нулевого раствора.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации теллура исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-18 с расходом около 50 куб. дм/мин. или через фильтр из ткани ФПП площадью 36 кв. см с расходом 100 куб. дм/мин. в течение 20 мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают на один фильтр 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Срок хранения проб в герметичной упаковке не ограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр с пробой извлекают из пакета, обрезают края, помещают в химический стакан вместимостью 50 куб. см и заливают 5 куб. см смеси концентрированных серной и азотной кислот. Далее поступают с пробой, как описано в п. 7.3: стакан помещают на песчаную баню, слегка нагревают до растворения теллура и т.д.

Одновременно анализируют три нулевые пробы, как описано в п. 7.3.

Массу теллура в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов проб и средней оптической плотности нулевых проб.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (5).

5.2.5.10 Хром (VI) [36]

Методика предназначена для определения концентрации хрома (VI) в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,0004 — 0,0015 мг/куб. м при отборе пробы воздуха объемом 2 куб. м. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций.

Определению мешают молибден, железо и ванадий в количествах, превышающих 1 мг в пробе.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации хрома в атмосферном воздухе в диапазоне 0,0004 — 0,0015 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании соединений хрома (VI) аэрозольными фильтрами и фотометрическом определении его массы в экстракте при взаимодействии с дифенилкарбазидом в кислой среде с образованием соединения красно-фиолетового цвета.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр

    Весы аналитические ВЛА-200                 по ГОСТ 2404-80Е
    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;      по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1; погрешность         по ТУ 25-11-1414-78

+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-100-2 - 3 шт.
2-1000-2 - 3 шт.

    Пробирки - 10 шт.                          по ГОСТ 1770-74Е
    Стаканы В-1-50 - 10 шт.                    по ГОСТ 25336-82
    Пипетки                                    по ГОСТ 20292-74

4-2-2 - 2 шт.
4-2-5 - 2 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-18; изготовитель ВО "Изотоп"

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18;
изготовитель ВО "Изотоп"

3.5 Реактивы

    Дифенилкарбазид, ч.д.а.                    по ГОСТ 5859-70
    Калий двухромовокислый, х.ч.               по ГОСТ 4220-75
    Кислота соляная                            по ГОСТ 3118-77

(ро = 1,19 г/куб. см), х.ч.
Спирт этиловый, ректификат                 по ТУ 6-09-1710-77

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть произведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров, отбор пробы воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Исходный раствор двухромовокислого калия, соответствующий раствору с массовой концентрацией оксида хрома (VI) 100 мкг/куб. см. 0,1471 г двухромовокислого калия, дважды перекристаллизованного и высушенного до постоянной массы при температуре 130 — 150 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

2. Рабочий раствор для градуировки, соответствующий раствору с массовой концентрацией оксида хрома (VI) 10 мкг/куб. см. 10 куб. см исходного раствора (см. перечисление 1) разбавляют водой до 100 куб. см в мерной колбе.

3. Дифенилкарбазид, 0,5-процентный раствор. В мерную колбу вместимостью 100 куб. см вносят 80 куб. см этилового спирта, 1 куб. см концентрированной кислоты (ро = 1,19 г/куб. см) и тщательно перемешивают. Затем вносят 0,5 г дифенилкарбазида и после его растворения доводят до метки этиловым спиртом. Раствор хранят в склянке из темного стекла. Раствор розовато-коричневого цвета к работе непригоден.

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы оксида хрома (VI) в пробе устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из шести растворов, готовят из свежеприготовленного раствора двухромовокислого калия. В мерные колбы вместимостью 50 куб. см наливают 25 — 30 куб. см дистиллированной воды, рабочий раствор (ро = 10 мкг/куб. см) в соответствии с табл. 5.23 и доводят водой до метки.

Таблица 5.23

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ХРОМА (VI)

Для установления градуировочной характеристики на чистые фильтры АФА-ХП-18 с обрезанными краями, помещенные в стаканчики, наносят по 6 куб. см раствора для градуировки, фильтр отжимают при помощи стеклянной палочки, отбирают 5 куб. см пробы, переносят в пробирку и приливают 0,5 куб. см раствора дифенилкарбазида.

Содержимое пробирок тщательно встряхивают и через 10 мин. измеряют оптическую плотность растворов при 540 нм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно готовят нулевой раствор. Для чего чистый фильтр с обрезанными краями обрабатывают аналогично пробам.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации хрома (VI) исследуемый воздух аспирируют с расходом 50 куб. дм/мин. в течение 20 мин. через фильтр АФА-ХП-18 или через фильтр из ткани ФПП площадью 36 кв. см с расходом 100 куб. дм/мин. Для определения среднесуточных концентраций отбирают 4 — 8 разовых проб за 24 ч. Срок хранения отобранных проб в герметичной упаковке неограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр извлекают из пакета, обрезают края, помещают в стакан вместимостью 50 куб. см и заливают 3 куб. см горячей воды. Через 10 — 15 мин. фильтр отжимают при помощи стеклянной палочки и экстракт переносят в пробирку. Затем фильтр заливают 3 куб. см холодной воды, перемешивают и вновь отжимают в ту же пробирку. Отбирают 5 куб. см пробы в другую пробирку и приливают 0,5 куб. см раствора дифенилкарбазида. Содержимое пробирки тщательно перемешивают и через 10 мин. измеряют оптическую плотность растворов по отношению к воде при 540 нм в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Одновременно готовят нулевой раствор, для чего чистый фильтр с обрезанными краями обрабатывают аналогично пробам.

Массу оксида хрома (VI) в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

5.2.5.11 Цинк [33]

Методика предназначена для определения концентрации цинка в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,00025 — 0,005 мг/куб. м при объеме пробы 2,0 куб. м. Используется для определения разовых и среднесуточных концентраций.

Определению не мешают железо (III), ванадий (IV), молибден, алюминий и литий в количествах до 1 мг в пробе.

Влияние меди, свинца, никеля, кобальта и марганца устраняется в процессе анализа.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации цинка в атмосферном воздухе в диапазоне 0,00025 — 0,005 мг/куб. м суммарная погрешность не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании цинка на аэрозольные фильтры и фотометрическом определении его массы по окрашенному в оранжево-красный цвет комплексному соединению, образующемуся при взаимодействии иона цинка с сульфарсазеном в среде винной, лимонной кислот и аммиака.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2;      по ГОСТ 215-73Е

пределы 0 - 55 °С; цена деления 1 °С

    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 2504-1797-75
    Электроаспиратор ЭА-1; погрешность         по ТУ 25-11-1414-78

+/- 10%; Госреестр N 5997-77
Колбы мерные                               по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 7 шт.
2-100-2 - 5 шт.
2-1000-2 - 1 шт.
2-250-2 - 1 шт.
Пипетки                                    по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
2-1-5 - 5 шт.
6-2-10 - 3 шт.
4-2-2 - 2 шт.

3.3 Вспомогательные устройства

Фильтродержатели для фильтров
АФА-ХП-18, изготовитель ВО "Изотоп"
Баня водяная
Стаканы стеклянные термостойкие,           по ГОСТ 25336-82
В-1-250 ТС
Чашки выпарительные ЧКЦ1-1000              по ГОСТ 10973-75
Тигли фарфоровые
Воронки для фильтрования,                  по ГОСТ 25336-82
стеклянные В-25-50 ХС

3.4 Материалы

Фильтры АФА-ХП-18, изготовитель
ВО "Изотоп", или из ткани ФПП
Трубка резиновая полувакуумная, тип 1      по ГОСТ 5496-57
Фильтры "синяя лента" диаметром 4 см
Палочки стеклянные

3.5 Реактивы

    Аммиак водный, ч.д.а.                      по ГОСТ 3760-79
    Вода дистиллированная                      по ГОСТ 6709-72
    Диэтилдитиокарбамат натрия, ч.д.а.         по ГОСТ 8864-71
    Меди сульфат, ч.д.а.                       по ГОСТ 4165-68
    Кислота винная, ч.д.а.                     по ГОСТ 5817-77
    Кислота лимонная, х.ч.                     по ГОСТ 3652-69
    Кислота серная, стандарт-титр,             по ТУ 6-09-2504-72

0,05 моль/куб. дм (0,1 н)
Кислота соляная                            по ГОСТ 3118-77
(ро = 1,19 г/куб. см), х.ч.

    Натрия гидроксид, х.ч.                     по ГОСТ 4328-77
    Сульфарсазен, ч.д.а.                       по ТУ 6-09-4681-78
    Цинк металлический, х.ч.                   по ГОСТ 989-75

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы, связанные с выпариванием кислот, а также с разбавлением и использованием аммиака необходимо проводить под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Аммиак водный, 5-процентный раствор. Готовят соответствующим разбавлением 25-процентного раствора. Концентрацию полученного раствора уточняют титрованием раствора серной кислоты концентрацией 0,05 моль/куб. дм (0,1 н) в присутствии метилового оранжевого. 1 куб. см раствора серной кислоты концентрацией 0,05 моль/куб. дм (0,1 н) соответствует 0,001703 г аммиака. Учитывая результаты титрования, проводят корректировку концентрации раствора.

2. Диэтилдитиокарбамат натрия, 1-процентный раствор. 0,5 г реактива растворяют в воде, объем доводят до 50 куб. см.

3. Кислота винная, 10-процентный раствор. 5 г кислоты растворяют в воде. Объем доводят до 50 куб. см.

4. Кислота лимонная, 10-процентный раствор. 5 г кислоты растворяют в воде. Объем доводят до 50 куб. см.

5. Кислота серная, раствор 0,05 моль/куб. дм (0,1 н) раствор. Готовят из фиксанала.

6. Кислота соляная 1:1.

7. Меди сульфат. 0,393 г свежеперекристаллизованного и высушенного на воздухе сульфата меди растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. Массовая концентрация меди в растворе соответствует 1 мг/куб. м.

8. Натрия гидроксид, 5-процентный раствор. 5 г растворяют в воде. После охлаждения объем доводят до 100 куб. см.

9. Сульфарсазен, 0,02-процентный раствор. 0,01 г растворяют в воде и доводят объем до 50 куб. см. Готовят перед анализом.

10. Исходный раствор для градуировки (ро = 1000 мкг/куб. см). 250 мг металлического цинка растворяют в мерной колбе вместимостью 250 куб. см в разбавленной (1:1) соляной кислоте.

11. Промежуточный раствор для градуировки (ро = 100 мкг/куб. см). 10 куб. см исходного раствора вносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, нейтрализуют 5-процентным раствором гидроксида натрия по индикаторной бумажке и доводят объем до метки водой.

12. Рабочий раствор для градуировки (ро = 10 мкг/куб. см). Готовят соответствующим разбавлением водой промежуточного раствора (см. перечисление 11).

7.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы цинка, устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Для этого шесть чистых, не использованных для отбора проб фильтров с обрезанными краями помещают в шесть тиглей. На каждый фильтр наносят рабочий раствор согласно табл. 5.24. Одновременно в каждой серии готовят нулевую пробу. В качестве нулевой пробы используют чистый фильтр, на который рабочий раствор не наносится.

Таблица 5.24

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ЦИНКА <1>

<1> При необходимости градуировочную характеристику можно устанавливать в диапазоне 0,5 — 30 мкг цинка.

Каждый фильтр в тигле «промывают» горячей разбавленной соляной кислотой (1:1) несколько раз порциями по 3 — 4 куб. см. Фильтр отжимают стеклянной палочкой, промывают водой и удаляют. Промывные жидкости объединяют в выпарительных чашках, в каждую из которых вносят по 0,3 куб. см раствора сульфата меди для соосаждения мешающих определению металлов (свинца, меди, никеля, кобальта, марганца) и содержимое выпаривают досуха на водяной бане. Сухой остаток в каждой чашке растворяют в 2,4 куб. см 5-процентного раствора аммиака, добавляют по 0,5 куб. см 1-процентного раствора диэтилдитиокарбамата натрия. Содержимое чашек хорошо перемешивают, добавляют по 1,9 куб. см воды и в течение 10 мин. снова периодически перемешивают. Выпавшие в осадок диэтилдитиокарбаматы металлов отфильтровывают через маленький бумажный фильтр. Бесцветные фильтраты образцов используют для анализа. Для этого по 1,6 куб. см каждого фильтрата (т.е. 1/3 часть) переносят в пробирки, прибавляют по 1,1 куб. см воды, по 0,8 куб. см 10-процентного раствора винной кислоты, по 0,2 куб. см 10-процентного раствора лимонной кислоты, по 0,3 куб. см 5-процентного раствора аммиака и по 1 куб. см 0,02-процентного раствора сульфарсазена. После добавления каждого реактива содержимое пробирок энергично встряхивают. Измеряют оптическую плотность растворов относительно воды в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 500 нм. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности для всех проб должно быть одинаковым. Градуировочную характеристику устанавливают по разности оптических плотностей растворов для градуировки и нулевого.

7.4 Отбор проб

Для определения разовой концентрации цинка исследуемый воздух аспирируют через фильтр АФА-ХП-18 с расходом 50 куб. дм/мин. или через фильтр из ткани ФПП площадью 36 кв. см с расходом 100 куб. дм/мин. в течение 20 — 30 мин.

Для определения среднесуточных концентраций отбирают 4 — 8 разовых проб за 24 ч на один фильтр. Срок хранения отобранных проб в герметичной упаковке неограничен.

8. Выполнение измерений

Фильтр с пробой извлекают из пакета, осторожно обрезают края, помещают в фарфоровый тигель и промывают горячей соляной кислотой (1:1) несколько раз порциями по 3 — 4 куб. см. Затем поступают, как описано в п. 7.3 с образцами для градуировки: промывные жидкости собирают в выпарительной чашке; фильтр отжимают, промывают водой, которую переносят в ту же чашку, и удаляют; к жидкости в выпарительной чашке добавляют 0,3 куб. см раствора сульфата меди и т.д. Аналогично исследуют нулевую пробу: чистый фильтр с обрезанными краями. Оптическую плотность растворов относительно воды измеряют в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 500 нм.

Массу цинка в пробе определяют с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и средней оптической плотности трех нулевых проб.

9. Вычисление результата измерений

См. п. 5.1.16, формулу (4).

метод с полупроводниковым детектором) [61]

Методика предназначена для определения среднесуточной концентрации брома, железа, иттрия, кальция, марганца, меди, мышьяка, никеля, свинца, селена, стронция, титана, хрома, цинка, циркония в атмосферном воздухе при проведении научных исследований. Диапазон измеряемых концентраций, а также значения среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК) представлены в табл. 5.25.

Таблица 5.25

ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

Примечание. Нижний предел определен для пробы воздуха объемом 20 куб. м.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении массовой концентрации перечисленных химических элементов в атмосферном воздухе в диапазоне 0,001 — 100 мкг/куб. м суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод определения массовой концентрации элементов в атмосферном воздухе основан на взаимодействии низкоэнергетического гамма- и рентгеновского излучения с веществом, при котором квант излучения вырывает электрон с одного из внутренних уровней атома. Вакантное место заполняется электроном с более удаленного уровня, а энергия возбужденного атома расходуется путем испускания характеристического рентгеновского излучения (ХРИ). ХРИ регистрируется детектором, и по его интенсивности рассчитывается концентрация искомого элемента.

Методика разработана в НПО «Тайфун».

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерения

Анализатор импульсов с диалоговым          по ТУ 95.1260-85
вычислительным комплексом АМА-02Ф
Детекторы рентгеновского излучения:
БДРК 1/25 с разрешением не хуже            по ТУ 95.150022-75
270 эВ на линии 5,9 кэВ
БРД-2М с разрешением не хуже               по ТУ 009.0143-78
200 эВ на линии 5,9 кэВ
БДРГ-7/3-201 с разрешением не хуже         по ТУ 96.1243-84
250 эВ на линии 5,9 кэВ
Усилитель импульсов для                    по ТУ 96.560-81
полупроводниковой спектрометрии БУС-97
Источники питания детектора

    БНБ-31                                     по ТУ 95.1451-86Е
    БНН-151                                    по ТУ 95.643-82

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е Радиоактивные источники

                        55           9
    ИРАЖ-30 активностью   Fe 5,6 х 10  Бк      по ТУ 11-300-77
                     109           8
    ИРИК активностью    Cd 3,7 х 10  Бк        по ТУ 95.457-77
                     241           8
    ИГИА активностью    Am 4,7 х 10  Бк        по ТУ 95.779-76

3.3 Вспомогательные устройства

Сосуд Дьюара для жидкого азота             по ГОСТ 16023-78
АСД-16

    Шкаф сушильный                             по ГОСТ 13474-79
    Пресс гидравлический с давлением           по ГОСТ 9753-75

250 кг/кв. см
Пресс-форма - два металлических
полированных цилиндра (черт. 5.10)

                          диам. 44

                 /\

Черт. 5.10. Пресс-форма

Стакан НИ-150 по ГОСТ 23932-79Е Трубка стеклянная диаметром 40 мм, высотой 45 мм Коллиматор (черт. 5.11 — не приводится) Предметное стекло размером 60 x 90 мм

3.4 Реактивы

    Вода дистиллированная                      по ГОСТ 6709-72
    Гептан                                     по ТУ 609-3375-78
    Спирт этиловый                             по ГОСТ 18300-72
    Стандартные образцы состава                по ГСО 2498-83,
    дерново-подзолистой супесчаной почвы       2499-83, 2500-83

(комплект СДПС)

    Стандартные образцы состава                по ГСО 2501-83,
    красноземной почвы (почвы СКР)             2502-83, 2503-83
    Стандартные образцы состава почвы          по ГСО 2504-83,
    серозема карбонатного (комплект ССК)       2505-83, 2506-83

3.5 Материалы

Азот жидкий, технический
Фильтры АФА-ХА или АФА-ВП                  по ГОСТ 95.10052-85

4. Требования безопасности

При выполнении измерений концентраций химических элементов в воздухе рентгенофлуоресцентным методом необходимо соблюдать требования, изложенные в «Правилах по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета» (Л., Гидрометеоиздат, 1983), в справочнике для работников химической промышленности «Техника безопасности и промышленная санитария» (М., Химия, 1978), в «Нормах радиационной безопасности НРБ-76/87» (М., Энергоиздат, 1987), в «Основных санитарных правилах работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87» (М., Энергоатомиздат, 1987).

5. Требования к квалификации оператора

Измерение содержания химических элементов в атмосферном воздухе по данной методике может выполнять инженер или техник, имеющий опыт работы с анализаторами импульсов, с вычислительной техникой.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка фильтров, образцов сравнения, градуировка прибора.

7.2 Подготовка набора фильтров для установления градуировочной характеристики

Чистые фильтры АФА-ВП или АФА-ХА, предварительно высушенные до постоянной массы (при t = 60 °С), помещают на чистые обезжиренные предметные стекла и по центру каждого фильтра устанавливают стеклянную трубку.

7.3 Приготовление суспензии для образцов сравнения

Отвешивают на аналитических весах по 20 мг стандартного образца состава почвы каждого типа. Навески высыпают в химические стаканы, содержащие 40 — 50 куб. см гептана, тщательно взбалтывают каждый в течение 5 — 10 мин. до получения однородной взвеси и сразу же используют ее для приготовления соответствующего образца сравнения.

7.4 Приготовление образца сравнения для градуировки прибора

В чистую обезжиренную трубку, поставленную на фильтр, резким движением выливают суспензию и оставляют на 5 — 10 мин. до испарения гептана. Затем фильтр высушивают (при 60 °С) до постоянной массы, складывают пополам и спрессовывают при давлении 150 кг/кв. см. Этот фильтр является образцом сравнения.

7.5 Расчет поверхностной плотности образца сравнения

Расчет проводят по формуле:

                                m   - m
                                 ст    0
                          р   = --------,
                           эт      S

где:

р — поверхностная плотность эталона (образца сравнения), эт мг/кв. м ;

m — масса чистого фильтра, мг; 0

m — масса этого же фильтра со стандартом почв, мг; ст

S — площадь нанесенного пятна, кв. м.

7.6 Градуировка прибора

Приготовленный образец сравнения помещают в коллиматор (3) установки, собранной согласно блок-схеме (черт. 5.12), и снимают спектр характеристического рентгеновского излучения (ХРИ). Нажимают кнопки «Калибровка», «0», «ВЧ», затем подводят маркер под максимальную точку пика с известной энергией, нажимают кнопки «Калибровка», «n» (n — энергия данного пика в эВ), «ВЧ». Маркер сдвигают до следующего пика с известной энергией и снова нажимают кнопки «Калибровка», «n», «ВЧ». При двух пиках и более с известной энергией на экране терминала появляется служебная строка, показывающая энергию пика.

ДЛЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА

1 — детектор БДРК-1/25; 2 — изотопный источник; 3 — излучательная головка; 4 — экспонированный фильтр; 5 — усилитель импульсов БУС-2-96; 6 — усилитель БУС-2-97; 7 — анализатор АМА-02-Ф1; 8 — ДВК; 9 — блок питания детектора

Черт. 5.12

Затем производят градуировку прибора: определяют площади фотопиков, для чего при помощи кнопок «СП96 <=» и «<= СП96» последовательно с Са до Zr просматривают весь спектр и маркером отмечают границы фотопиков интересующих нас элементов; при этом на экране дисплея высвечивается площадь искомого фотопика. По полученным площадям фотопиков рассчитывают градуировочный коэффициент K для каждого элемента по формуле:

                             M
                              эт

K = ---, № эт

где:

М — содержание данного элемента в эталоне, мг; эт

N — площадь фотопика элемента в эталоне, имп. эт

Коэффициент вводится в память ЭВМ.

7.7 Отбор проб

Для определения концентрации элементов в аэрозолях по данной методике рекомендуется два способа отбора проб. Дискретный отбор производится на один фильтр (по 20 мин. не менее 2 раз в сутки) в течение 3 — 5 сут., так чтобы суммарный объем аспирированного воздуха был не менее 20 куб. м. Суточный отбор производится путем непрерывной аспирации воздуха с таким расходом, чтобы нагрузка взвешенных веществ на 1 кв. см не превышала 5 мг.

8. Выполнение измерений

Экспонированный фильтр складывают вдвое, спрессовывают и помещают в коллиматор. Нажимают кнопки «Очистка», «Подготовка» (задают время набора), «Набор». По истечении заданного времени на экране появится набранный спектр.

9. Вычисление результата измерений

Вычисление результата проводится по формуле:

                                N   р
                                 пр  эт

ро = K -------,

                                V  р
                                 0  пр

где:

ро — концентрация искомого элемента в пробе, мг/куб. м;

V — объем отобранной пробы воздуха, приведенный к нормальным 0 условиям (см. п. 5.1.16), куб. м;

N — площадь фотопика искомого элемента, имп.; пр

р — поверхностная плотность эталона, мг/кв. м; эт

р — поверхностная плотность пробы, мг/кв. м; пр

K — градуировочный коэффициент.

Результаты регистрируются в цифровом виде на ленте прибора.

5.2.6 Пыль (взвешенные частицы) [21]

Методика предназначена для определения массовой концентрации пыли в атмосферном воздухе. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций пыли при удельном расходе воздуха 5 куб. дм/(мин. х куб. см) в диапазонах: 0,26 — 50 мг/куб. м (разовая); 0,007 — 0,69 мг/куб. м (суточная); 0,04 — 4,2 мг/куб. м (суточная при автоматическом циклическом отборе проб по 20 мин. 12 раз в сутки); от 0,17 до 16,7 мг/куб. м (суточная при ручном циклическом отборе проб по 20 мин. 3 раза в сутки) в зависимости от объема пробы.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении концентрации пыли в атмосферном воздухе в указанных диапазонах (0,26 — 50; 0,007 — 0,69; 0,04 — 4,2; 0,17 — 16,7 мг/куб. м) относительная погрешность не превышает +/- 25%. Предельная абсолютная погрешность определения массы пыли на фильтре — 0,2 мг. Предельная относительная погрешность определения объема воздуха, прошедшего через фильтр, — 6%.

2. Метод измерения

Метод основан на определении массы взвешенных частиц пыли, задержанных фильтром из ткани ФПП при прохождении через него определенного объема воздуха.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е

    Меры массы                                 по ГОСТ 7328-82Е
    Электроаспиратор ЭА-2;                     по ТУ 25-11.1413-78

погрешность +/- 6%; Госреестр N 1833995
Электроаспиратор ЭА-2С или ЭА-2СМ;         по ТУ 25-11.1591-81
погрешность +/- 5%; Госреестр N 2225429

    Анеморумбограф М-63МР                      по ТУ 25-11-1451-78
    Барометр-анероид М-67                      по ТУ 25-04-1797-75

3.3 Материалы

Фильтры из уплотненной опрессованной       по ТУ 52-01-367-80
ткани ФПП-15 с диаметром рабочей
поверхности 69,4 мм, изготовитель
ЭПМ НИИП
Фильтры АФА-ВП-20,
изготовитель ВО "Изотоп"

4. Требования безопасности

См. п. 4.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Используемые для отбора пробы пыли фильтры должны быть пронумерованы. Порядковый номер наносят карандашом на уплотненную кольцевую часть каждого фильтра из ткани ФПП или на бумажное кольцо фильтра АФА.

7.2. Перед отбором пробы фильтр должен быть взвешен на аналитических весах. Перед этим фильтр не менее 1 ч выдерживают в помещении, где производится взвешивание. Чтобы не испортить рабочую поверхность фильтра, при всех операциях его следует брать пинцетом за край.

Взвешенные чистые фильтры вкладывают в пакеты из кальки. Эти пакеты помещают в полиэтиленовые пакеты, на которые шариковой ручкой наносят номер фильтра и его начальную массу.

Подготовленные фильтры передаются наблюдателям для отбора проб воздуха на соответствующих постах наблюдений.

8. Выполнение измерений

8.1. Выполнение отбора пробы воздуха должно соответствовать п. 4.4.1.

Отбор пробы для определения среднесуточной концентрации пыли выполняется непрерывно с удельным расходом 5 куб. дм/(мин. х кв. см) в течение 24 ч или — при большой запыленности — циклически по 20 мин. через одинаковые промежутки времени. Для определения разовой концентрации отбор производится в течение 20 мин. Предельная пылеемкость фильтра из ткани ФПП составляет 5 мг/кв. см.

Фильтр с отобранной пробой осторожно вынимают из фильтродержателя, складывают пополам запыленной поверхностью внутрь и помещают последовательно в пакет из кальки и в полиэтиленовый пакет. На пакет шариковой ручкой наносят следующие данные: наименование и номер города; дату и время отбора; начальное и конечное показания газового счетчика (или расход воздуха и продолжительность отбора пробы по ротаметру РС-7); температуру воздуха, проходящего через счетчик или ротаметр, и атмосферное давление во время отбора пробы. После этого фильтр передается в лабораторию для определения массы пыли.

8.2. Перед взвешиванием фильтры не менее часа выдерживают в помещении, где производится взвешивание. Если отбор пробы проводился при относительной влажности воздуха, близкой к 100%, то фильтр доводят до постоянной массы. Для этого его необходимо поместить в стеклянной чашке в эксикатор с плавленым хлористым кальцием на 2 ч или в сушильный шкаф с температурой 40 — 50 °С на 30 — 50 мин., а затем выдержать 40 — 50 мин. в помещении, где производится взвешивание. Если при взвешивании масса фильтра изменяется, то повторяют операцию просушивания.

Взвешенные фильтры с накопленной на них пылью вкладывают в те же пакеты из кальки и полиэтилена, на которые шариковой ручкой наносят значение конечной массы фильтра с пылью. Если после взвешивания и занесения всех данных о пробе в рабочий журнал фильтры не направляются на анализ элементного состава, то они тщательно запаковываются в кальку и сдаются на бессрочное хранение. Номер поста, дата и срок отбора записываются на конвертах.

Примечание: фильтры, используемые после определения массовой концентрации пыли для определения ее элементного состава, необходимо особенно тщательно оберегать от загрязнения. Сушить фильтры следует только в чистом сушильном шкафу и охлаждать под защитным колпаком в помещении, где производится взвешивание. Брать и переносить фильтры при всех манипуляциях необходимо только пинцетом, на концы которого надеть наконечники из пластмассовых трубок.

9. Вычисление результата измерений

Массовую концентрацию (ро, мг/куб. м) взвешенных частиц в воздухе вычисляют по формуле:

                               m  - m
                                2    1

ро = -------, V 0

где:

m — масса фильтра без пыли, мг; 1

m — масса фильтра с пылью, мг; 2

V — объем пропущенного через фильтр воздуха, приведенный к 0 нормальным условиям, куб. м (см. п. 5.1.16, формулу (1)).

5.2.7. Серосодержащие соединения

5.2.7.1 Диоксид серы: отбор проб в барботеры

(формальдегидно-парарозанилиновый (ФАП метод)) <1> [63]

<1> Методика разработана в ГГО, НПО «Химаналит», аттестована НПО «ВНИИМ им Д.И. Менделеева». За исключением разделов, изложенных в п. п. 5.1.3, 5.1.4 и 5.1.14, соответствует аттестату № 539 НПО «ВНИИМ им Д.И. Менделеева».

Методика предназначена для определения концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,04 — 5,0 мг/куб. м (с учетом возможности разбавления) при объеме разовой пробы 50 куб. дм. Мешающее влияние диоксида азота устраняется введением сульфаминовой кислоты, озона — выдерживанием пробы перед фотометрированием, солей тяжелых металлов — добавлением трилона Б, аммиака — введением буфера с рН 1,2 (соляная кислота — хлорид калия).

1. Нормы точности измерений

При определении концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе в диапазоне 0,04 — 5,0 мг/куб. м установленная суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +/- 25%.

2. Метод измерения

Метод основан на поглощении диоксида серы из воздуха раствором формальдегида с образованием гидроксиметансульфокислоты. При добавлении гидроксида натрия гидроксиметансульфокислота снова разлагается на формальдегид и S (IV). Эти вещества при реакции с парарозанилином образуют соединение, по интенсивности окраски которого определяют содержание диоксида серы фотометрическим методом.

реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2 Средства измерений

Весы аналитические ВЛА-200; по ГОСТ 24104-80Е погрешность 0,0002 г

    Весы технические; погрешность 0,01 г    по ТУ 25-06-385-80
    рН-метр-милливольтметр рН-673           по ТУ 25-05-1181-76

Секундомер; класс 3; цена деления по ГОСТ 5072-79Е секундной шкалы 0,2 с Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; по ГОСТ 215-73Е цена деления 1 °С; пределы 0 — 55 °С Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр Электроаспиратор ЭА-1; паспорт М-2.840.007 ПС погрешность 10%

    Примечание.  Все перечисленные  средства  измерений могут быть
заменены аналогичными с погрешностью,  не превышающей  погрешности

рекомендуемых. Применяемые средства измерений должны быть поверены (аттестованы) в установленные сроки по ГОСТ 8002-717, иметь клеймо или свидетельство о поверке.

Колбы мерные                            по ГОСТ 1770-74Е
2-50-2 - 1 шт.
2-100-2 - 9 шт.
2-250-2 - 3 шт.
2-1000-2 - 2 шт.
Пипетки                                 по ГОСТ 20292-74Е
4-2-1 - 5 шт.
4-2-2 - 2 шт.
2-2-5 - 3 шт.
5-2-10 - 2 шт.
2-2-50 - 1 шт.
2-2-100 - 1 шт.
Пробирки
П4-15-14/23 ХС 2-2-10 - 20 шт.          по ГОСТ 25336-82

Пробки полиэтиленовые по ОСТ 64-2-87-81

    Бюретки 3-2-25-0,1 - 2 шт.              по ГОСТ 20292-74Е
    Стакан для взвешивания СВ-14/8          по ГОСТ 25336-82
    Флаконы пенициллиновые ФО-20 АБ-1       по ТУ 64-2-10-77
    Цилиндры 1-500 - 1 шт.                  по ГОСТ 1770-74

3.3 Вспомогательные устройства

Поглотительные приборы Рыхтера          по ТУ 25-11-1136-75

3.4 Реактивы

    Бутанол                                 по ГОСТ 5208-81Е
    Дистиллированная вода                   по ГОСТ 6709-72
    Йод, раствор 0,05 моль/куб. дм          по ТУ 6-09-2540-72

(0,1 н), стандарт-титр

    Калия бифталат, ч.д.а.                  по ТУ 6-09-4433-77
    Калия йодид, ч.д.а.                     по ГОСТ 4232-74
    Калия хлорид, ч.д.а.                    по ГОСТ 4234-77
    Кислота соляная                         по ГОСТ 3118-77

(ро = 1,19 г/куб. см), х.ч.

    Кислота сульфаминовая, х.ч.             по ТУ 6-09-2437-79
    Кислота уксусная, ч.д.а.                по ГОСТ 61-75
    Комплексон III (трилон Б), ч.д.а.       по ГОСТ 10652-73
    Крахмал растворимый, ч.                 по ГОСТ 101163-76
    Натрия гидроксид, х.ч.                  по ГОСТ 4328-77
    Натрия пиросульфит (Na S O ), ч.        по ТУ 6-09-4327-78

                      2 2 5

    Натрия сульфит, ч.д.а.                  по ГОСТ 195-77
    Натрия тиосульфат, раствор              по ТУ 6-09-2540-72

0,1 моль/куб. дм, стандарт-титр

    Парарозанилина гидрохлорид, ч.          по ТУ 6-09-07-1182-79
    Формальдегид 40%-ный (формалин)         по ГОСТ 1625-75
    Феноловый красный                       по ТУ 6-09-3070-84

(водорастворимый индикатор)

3.5 Материалы

    Карандаш для письма по стеклу           по ТУ 480-11-59-82
    Поролон                                 по ОСТ 6-05-407-75

4. Требования безопасности

См. п. 5.1.3.

Все работы с 40-процентным раствором формальдегида проводить под тягой.

5. Требования к квалификации оператора

См. п. 5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. п. 5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2 Приготовление растворов

1. Уксусная кислота, раствор 1 моль/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 500 куб. см вносят 28,6 куб. см ледяной уксусной кислоты и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 3 мес.

2. Гидроксид натрия, раствор 1 моль/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 500 куб. см вносят 20,0 г гидроксида натрия и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 1 мес.

3. Ацетатный буферный раствор с рН 4,0 — 4,2. В мерную колбу вместимостью 500 куб. см вносят 236,2 куб. см раствора уксусной кислоты, приготовленной по перечислению 1, 50 куб. см раствора гидроксида натрия, приготовленного по перечислению 2, и доводят до метки дистиллированной водой. После перемешивания измеряют рН полученного раствора. Устанавливают рН 4,0 — 4,2 добавлением кислоты или щелочи. Срок годности раствора — 3 мес.

Примечание. Растворы по перечислениям 1 и 3 готовят лишь при отсутствии бифталата натрия.

    4) Раствор   формальдегида   0,021  моль/куб. дм.   Определяют
концентрацию  формальдегида   в  формалине   (c , моль/куб. дм)  в

                                           ф

соответствии с ГОСТ 1625-75 (см. Приложение 1 к данной методике). Рассчитывают объем (v , куб. см) формалина, необходимый для ф приготовления 1000 куб. см раствора, по формуле:

                           c'
                            ф

                          v  = -- x 1000,                      (1)
                           ф   c

                            ф

где:

с' — концентрация раствора формальдегида, который следует ф приготовить (с' = 0,021), моль/куб. дм; ф

1000 — объем раствора формальдегида, который следует приготовить, куб. см.

В мерную колбу вместимостью 1 куб. дм вносят рассчитанный объем формалина, добавляют 0,7 г трилона Б, 100 куб. см ацетатного буфера (или 2,04 г бифталата калия) и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 6 мес.

5. Поглотительный раствор. 300 куб. см раствора формальдегида, приготовленного по перечислению 4, вносят в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 1 мес.

6. Феноловый красный, 0,1-процентный раствор. В колбу вместимостью 50 куб. см вносят (0,05 +/- 0,005) г индикатора фенолового красного и заполняют дистиллированной водой. Срок годности раствора — 1 мес.

7. Соляная кислота, раствор 1 моль/куб. дм. 82,6 куб. см концентрированной соляной кислоты вносят в мерную колбу вместимостью 1 куб. дм и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 3 мес.

8. Соляная кислота, раствор 0,1 моль/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 500 куб. см вносят 50 куб. см раствора соляной кислоты, приготовленной по перечислению 7, и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 3 мес.

9. Исходный раствор гидроксида натрия. В мерную колбу вместимостью 100 куб. см вносят 24,0 г гидроксида натрия, растворяют в 50 куб. см воды и после охлаждения доводят до метки свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной водой.

    Затем  в три конические  колбы вместимостью  200 - 250 куб. см
переносят  по  0,3  куб. см  приготовленного  раствора  гидроксида
натрия,  добавляют приблизительно 20 куб. см дистиллированной воды

и титруют раствором соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/куб. дм

в присутствии  индикатора  фенолового красного до появления желтой
окраски.  Рассчитывают  точную  концентрацию  раствора  гидроксида
натрия (с    ) по формуле:

     NaOH

                                c    v
                                 HCl  HCl
                        c     = ---------,                     (2)
                         NaOH     v

                               NaOH

где:

v — объем раствора соляной кислоты, пошедшего на HCl титрование, куб. см;

v — объем раствора гидроксида натрия, взятого на NaOH титрование (v = 0,3), куб. см; NaOH

    c    - концентрация  раствора  соляной  кислоты  (c    = 0,1),
     HCl                                               HCl

моль/куб. дм.

    Рассчитывают  объем  v  (куб. см)    приготовленного  раствора
гидроксида натрия,  который  необходимо  внести  для разбавления в

колбу вместимостью 100 куб. см, по формуле:

                               v  c
                                1  тр
                           v = ------,                         (3)

                           c
                            NaOH

где:

    v  - требуемый  объем  раствора  гидроксида натрия (v  = 100),
     1                                                   1

куб. см;

с — требуемая концентрация раствора гидроксида натрия тр (c = 4,5), моль/куб. дм; тр

c — концентрация исходного раствора гидроксида натрия, NaOH моль/куб. дм. 10) Раствор гидроксида натрия 4,5 моль/куб. дм. Вносят рассчитанный объем гидроксида натрия в колбу вместимостью 100 куб. см и доводят до метки дистиллированной водой. Раствор хранят в герметичной полиэтиленовой посуде. Срок годности раствора — 1 мес. 11) Парарозанилин (ПРА), исходный 0,2-процентный раствор. В мерную колбу вместимостью 100 куб. см вносят (0,2 +/- 0,0002) г ПРА и доводят до метки соляной кислотой, приготовленной по перечислению 7. Срок хранения раствора — 1 мес. 12) ПРА, 0,019-процентный раствор. В мерную колбу вместимостью 500 куб. см приливают 48,4 куб. см исходного раствора ПРА, 66,6 куб. см концентрированной соляной кислоты, вносят 46,0 г хлорида калия и доводят до метки дистиллированной водой. Хранить в бутыли из темного стекла в темном месте. Срок годности раствора — 1 мес. 13) Сульфаминовая кислота, 0,6-процентный раствор. 0,6 г сульфаминовой кислоты растворяют в 90 куб. см воды в мерной колбе вместимостью 100 куб. см, доводят рН этого раствора до 4,1 +/- 0,1 добавлением раствора гидроксида натрия концентрацией 1 моль/куб. дм, приготовленного по перечислению 2, и доводят до метки дистиллированной водой. Срок годности раствора — 15 сут. 14) Исходный раствор пиросульфита натрия (ро = 1 мг/куб. см диоксида серы).

Определяют содержание основного вещества — пиросульфита натрия (Q, %) в реактиве в соответствии с Приложением 2 к данной методике. Рассчитывают массу навески пиросульфита натрия с учетом содержания основного вещества по формуле:

                          0,1484

                        M   = ------ x 100,                    (4)
                         пс     Q

где:

M — навеска пиросульфита натрия, соответствующая 100 мг пс диоксида серы, г;

Q — содержание основного вещества, %;

0,1484 (г) — навеска пиросульфита натрия при Q = 100%.

В бюксе на аналитических весах взвешивают пиросульфит натрия с погрешностью +/- 0,0002 г и переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см. Растворяют в небольшом количестве поглотительного раствора и им же доводят до метки. В 1 куб. см приготовленного раствора содержится 1 мг диоксида серы. Срок годности раствора — 1 мес.

Примечание. При отсутствии пиросульфита натрия можно использовать сульфит натрия, предварительно определив содержание в нем SO (см. методику 5.2.7.1, перечисление 17). 2

15. Рабочий раствор пиросульфита натрия с массовой концентрацией диоксида серы 20 мкг/куб. см (рабочий раствор 1). После приготовления исходного раствора в наполовину заполненную поглотительным раствором мерную колбу вместимостью 50 куб. см вносят 1 куб. см исходного раствора пиросульфита натрия и доводят до метки поглотительным раствором. Хранить в холодильнике. Срок годности раствора — 1 мес.
16. Рабочий раствор пиросульфита натрия с массовой концентрацией диоксида серы 100 мкг/куб. см (рабочий раствор 2). Рабочий раствор 2 готовят так же, как рабочий раствор 1, с той разницей, что в мерную колбу вместимостью 50 куб. см вносят 5 куб. см исходного раствора пиросульфита натрия. Хранить в холодильнике. Срок годности раствора — 1 мес.

Примечание. При наличии стандартного образца диоксида серы из него сразу готовят рабочий раствор 1 путем растворения в 50,0 куб. см поглотительного раствора навески, содержащей 1,00 мг диоксида серы, и рабочий раствор 2 путем растворения в 50,0 куб. см раствора навески, содержащей 5,00 мг диоксида серы. Навески рассчитывают с учетом содержания диоксида серы в 1 г стандартного образца, указанного в паспорте. Навески растворяют в поглотительном растворе. В этом случае растворы по перечислениям 14 - 16 не готовят.

7.3 Построение градуировочной характеристики

Градуировочная характеристика выражает зависимость разности ДЕЛЬТА D оптических плотностей раствора для градуировки и нулевого раствора от массы диоксида серы в пробе. Строят три градуировочные характеристики (по пяти растворам каждая) с содержанием в пробе диоксида серы: 1,5 — 5,0; 4,0 — 12,5; 10,0 — 40,0 мкг.

Растворы для установления градуировочных характеристик готовят в мерных колбах вместимостью 100 куб. см, в каждую вносят рабочий раствор для градуировки согласно табл. 5.26, доводят до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают.

Таблица 5.26

Примечание. В скобках указан номер рабочего раствора.

Для установления градуировочной характеристики в пробирки отбирают по 5 куб. см каждого раствора для градуировки. В каждую пробирку приливают 0,2 куб. см сульфаминовой кислоты, встряхивают и оставляют на 10 мин., затем приливают 0,3 куб. см раствора гидроксида натрия (4,5 моль/куб. дм) и тщательно перемешивают.

В чистые пробирки предварительно вносят 2,0 куб. см рабочего раствора ПРА. Затем содержимое пробирки с раствором для градуировки вливают в пробирки с раствором ПРА (не наоборот!) и сразу же переливают весь раствор обратно в пробирку для градуировки. Операцию переливания повторяют 5 раз и только после этого переходят к следующей пробе.

Одновременно анализируют нулевую пробу, содержащую вместо 5 куб. см раствора для градуировки 5 куб. см поглотительного раствора.

    Через  10 мин.  (не  позднее  чем  через  15 мин.)  определяют
оптическую плотность  растворов и нулевой пробы относительно воды.
Измерения   проводят   при   длине  волны  548  нм.   Строят   три
градуировочные характеристики в координатах М      (содержание SO
                                             SO i                2

                                           2

в 5 куб. см раствора пробы, мкг) и ДЕЛЬТА D.

                      ДЕЛЬТА D = (D  - D ),
                                   i    0

где:

D — оптическая плотность градуировочного раствора; i

D — оптическая плотность нулевой пробы. 0

Примечание. Оптическая плотность нулевой пробы не должна превышать 0,1 (для кюветы с l = 20 мм). Если она превышает это значение, необходимо произвести дополнительную очистку ПРА согласно Приложению 3 к данной методике.

Все операции по приготовлению растворов для градуировки повторяют трижды, каждый раз приготавливая исходный, рабочий и градуировочные растворы из новой навески пиросульфита натрия или стандартного образца.

    Строят градуировочные характеристики,  для чего на оси абсцисс
откладывают М    ,  а на оси ординат соответствующее ему  значение

         SO i
           2

(ДЕЛЬТА D).   Градуировочные  характеристики  проводят  из  начала
координат  таким образом,  чтобы все  экспериментальные точки были
равномерно    распределены    по   обе   стороны    градуировочной

характеристики. Пример построения градуировочных характеристик для трех диапазонов концентрации диоксида серы представлен на черт.

5.13 (не приводится).

Разность между результатом единичного наблюдения ДЕЛЬТА D и i значением оптической плотности, найденной по градуировочной характеристике (ДЕЛЬТА D), должна удовлетворять неравенствам:

|ДЕЛЬТА D  - ДЕЛЬТА D| <= 0,040 - для 1-го диапазона
         i                        концентраций диоксида серы;

|ДЕЛЬТА D  - ДЕЛЬТА D| <= 0,042 - для 2-го диапазона           (5)
         i                        концентраций диоксида серы;

|ДЕЛЬТА D  - ДЕЛЬТА D| <= 0,052 - для 3-го диапазона
         i                        концентраций диоксида серы,

где:

ДЕЛЬТА D — результат наблюдения оптической плотности i-го i раствора;

ДЕЛЬТА D — оптическая плотность этого же раствора, определенная по градуировочной характеристике;

    0,040; 0,042; 0,052  -  допустимые  разности,   определенные в
процессе  разработки  методики  для каждого диапазона концентраций

диоксида серы.

Результаты наблюдений, не соответствующие условию (5), считаются ошибочными и исключаются. Всего может быть исключено не более одного результата для каждой серии градуировочных растворов. После исключения ошибочных результатов строят новую градуировочную характеристику. Если ошибочных результатов больше одного, то градуировку проводят заново, выявив источники ошибок.

Градуировочные характеристики необходимо устанавливать не реже одного раза в квартал, а также при использовании новой партии реактивов или замене фотоэлектроколориметра.

7.4 Отбор проб воздуха

Для определения разовых концентраций диоксида серы исследуемый воздух аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера, содержащий 6 куб. см поглотительного раствора (см. п. 7.2, перечисление 5), с расходом 2,5 куб. дм/мин. в течение 20 мин.

При ожидаемых больших массовых концентрациях диоксида серы расход воздуха может быть снижен до 0,5 куб. дм/мин. Исходный уровень раствора отмечают карандашом по стеклу, причем ширина риски должна быть не более 1 — 1,5 мм.

При отборе анализируемого воздуха поглотительный прибор подсоединяют к электроаспиратору в соответствии с паспортом. Поглотительные приборы должны находиться в вертикальном положении. Для характеристики воздуха в пункте отбирают не менее трех последовательных или параллельных проб.

Для определения суточных концентраций через один поглотительный прибор аспирируют 150 куб. дм воздуха. При этом объеме диапазон измеряемых концентраций составляет 0,013 — 1,7 мг/куб. м.

Пробы в процессе отбора и при хранении необходимо защищать от прямого солнечного света. Отобранные пробы могут храниться 15 сут. при температуре (20 +/- 5) °С, 1 сут. при температуре (40 +/- 5) °С и 2 мес. в холодильнике.

В городах, не имеющих лабораторий, после отбора проб содержимое поглотительных приборов дополняют на посту дистиллированной водой до 6 куб. см, переливают в чистые пенициллиновые флаконы, закрывают флаконы полиэтиленовыми пробками, маркируют и пересылают в аналитическую лабораторию. Использованные поглотительные приборы промывают дистиллированной водой, дважды наполняя их. Перед отбором пробы в них наливают 6 куб. см поглотительного раствора. Не реже 1 раза в неделю поглотительные приборы пропаривают.

Для пересылки флаконы с пробами перекладывают пенополиуретаном (поролоном) и помещают в картонную или деревянную коробку (ящик). Время от начала отбора проб до момента выполнения измерения по п. 8 и температура хранения проб не должны превышать значений, указанных в п. 7.4.

В лаборатории из флаконов отбирают 5 куб. см пробы в пробирку и анализируют, как указано в п. 7.3.

Для контроля вместе с пробами из пункта в лабораторию пересылают с каждой партией проб по 6 куб. см поглотительного раствора, через который не пропускался анализируемый воздух (нулевая проба).

Анализ начинают не раньше чем через 20 мин. после отбора пробы воздуха. Сначала доводят уровень в поглотительном приборе водой до 6 куб. см и перемешивают. Затем переносят жидкость из поглотительного прибора в пробирку и отбирают 5 куб. см раствора для анализа. Проводят анализ, как описано в п. 7.3. Измерение проводят в кювете с расстоянием между рабочими гранями l = 20 мм. Если оптическая плотность раствора при измерении в указанной кювете превышает значение 0,42, измерение проводят в кювете с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Если измеренная в кювете с l = 10 мм оптическая плотность превышает значение 0,45, измерение проводят в кювете с l = 5 мм. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности должно быть в пределах 10 — 15 мин. и одинаковым для всех проб. Температура при анализе и градуировке не должна различаться более чем на 5 °С.

Массу диоксида серы в каждой пробе находят по градуировочной характеристике для кюветы, в которой измерялась оптическая плотность. В этой же кювете измеряют оптическую плотность нулевого раствора. Если масса диоксида серы в пробе превышает максимально измеряемое значение даже в кювете с расстоянием между гранями 5 мм, необходимо разбавить окрашенный раствор, прибавив к 1 куб. см раствора 4 куб. см нулевой пробы. При расчете необходимо учитывать пятикратное разбавление (K = 5).

Для обеспечения возможности проведения разбавления нулевую пробу не следует выливать до конца анализа всей серии проб. Если ожидается большая концентрация диоксида серы, то разбавление пробы поглотительным раствором в 2 — 5 раз проводят до начала анализа.

    Концентрацию   диоксида  серы   в  воздухе  для  каждой  пробы
ро    , мг/куб. м, рассчитывают по формуле:

SO i 2

                          M     K K'
                           SO i
                             2

                     ро     = ----------,                      (6)
                       SO i       V
                         2         i

где:

M — содержание диоксида серы в 5 куб. см поглотительного SO i 2 раствора, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

K — отношение общего объема раствора пробы к объему раствора пробы, взятому на анализ (K = 6 / 5 = 1,2);

K' — коэффициент разбавления пробы при высоких концентрациях диоксида серы. При обычных измерениях K' = 1;

V — объем пропущенного через поглотительный прибор 0 анализируемого воздуха, приведенный к нормальным условиям, куб. м:

                               V  P  T
                                i  а  0
                          V  = --------,
                           0    T  P
                                 а  0

где:

    V  -  объем   пробы  воздуха,  куб. м,  при   температуре Т  и
     i                                                         а

давлении Р ; а

    P , P  -  атмосферное   давление   соответственно   во   время
     а   0
проведения  анализа  и при  нормальных  условиях (P  = 101,3 кПа),

                                               0

кПа;

    Т , T  -  температура   воздуха  соответственно  на  входе   в
     а   0
аспиратор и при нормальных условиях (T  = 273 К), К.

                                  0

За результат измерения содержания диоксида серы в воздухе в данной точке принимают среднее арифметическое результатов не менее трех последовательных или параллельных наблюдений, которое рассчитывают по формуле:

                             n
                            SUM ро

                                i=1   SO i
                        __              2
                        ро    = ----------,
                          SO        n

                        2

где n — число наблюдений.

              10. <a id="p102357"></a>Контроль точности измерений

10.1 Внутренний контроль (внутрилабораторный) проводится не

реже  1 раза  в год.  При этом  берутся три  навески  пиросульфита
натрия   для   приготовления   исходного   раствора   по  п.  7.2,

перечислению 14. Из каждой навески готовят исходный раствор пиросульфита, рабочие растворы 1 и 2 (см. п. 7.2, перечисления 15 и 16) и по два градуировочных раствора для каждой градуировочной характеристики с максимальным и минимальным содержанием диоксида серы (М ) в соответствии с п. 7.3: для первой градуировочной задi характеристики 1,5 и 5,0 мкг, для второй градуировочной характеристики 4,0 и 12,5 мкг и для третьей — 10,0 и 40,0 мкг.

    Измеряют  оптическую  плотность  приготовленных растворов и по
соответствующей    градуировочной    характеристике     определяют
содержание   диоксида   серы   в   пробе  (М   ).   Проводят   три

                                        грi

параллельных измерения для каждой точки  и рассчитывают для каждой
точки среднее значение содержания диоксида серы (М   ).

                                              грi

Результаты контроля считают положительными, если для каждой градуировочной характеристики выполняется условие:

                         _

                     M     - M
                      задi    грi

------------ 100 <= дельта, M задi

где дельта — погрешность измерения содержания диоксида серы в пробе, равная 19%.

10.2. Внешний контроль проводится в соответствии с планом при использовании образцового генератора поверочной газовой смеси, содержащей диоксид серы. Если генератор отсутствует, то контроль проводится в соответствии с п. 10.1 с использованием аттестованного стандартного образца диоксида серы или сульфит-иона.

10.3. При проведении внешнего контроля с использованием генератора расхождение между результатами трех параллельных наблюдений должно удовлетворять неравенству:

                                         __

                 ро       - ро       <= 0,77 ро   ,
                   SO max     SO min           SO
                     2          2                2

где:

    ро       и ро       - максимальное  и   минимальное   значения
      SO max     SO min
        2          2

результатов наблюдений, мг/куб. м;

0,77 — допустимое расхождение, определенное в процессе разработки методики.

В случае использования генератора за нормальные условия принимается температура 293 К.

1. Приготовление растворов

1. Йод, раствор 0,05 моль/куб. дм. Раствор готовят из стандарт-титра. В мерную колбу вместимостью 500 куб. см переносят содержимое одной ампулы йода и доводят дистиллированной водой до метки.

2. Гидроксид натрия, 30-процентный (масса/объем) раствор. Взвешивают 30,0 г гидроксида натрия с погрешностью 0,02 г, растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см и доводят до метки водой.

3. Раствор соляной кислоты 1:5 (по объему). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см вносят 40 — 50 куб. см дистиллированной воды, 20 куб. см концентрированной соляной кислоты и доводят водой до метки.

4. Тиосульфат натрия, раствор 0,1 моль/куб. дм. Раствор готовят из стандарт-титра. В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см переносят содержимое одной ампулы тиосульфата натрия и доводят до метки дистиллированной водой.

2. Проведение анализа

В мерную колбу вместимостью 500 куб. см вносят 10 куб. см формалина, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. 5 куб. см этого раствора переносят в коническую колбу вместимостью 250 куб. см, добавляют 40 куб. см раствора йода концентрацией 0,05 моль/куб. дм и по каплям 30-процентный раствор едкого натра до получения бледно-желтой окраски. Колбу закрывают пробкой и помещают на 10 мин. в темное место, после чего осторожно добавляют 5 куб. см соляной кислоты (1:5) и вновь оставляют на 10 мин. в темном месте. Затем в колбу вносят 100 — 150 куб. см воды и оттитровывают избыток йода раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/куб. дм до обесцвечивания.

Контрольное титрование проводят, внося в колбу вместо раствора формальдегида 5,0 куб. см дистиллированной воды.

Расчет концентрации формальдегида в формалине (с, моль/куб. дм) проводят по формуле:

                           (v  - v ) c   K
                             к    р   тc

c = ---------------, v F

где:

v — объем раствора тиосульфата, пошедшего на контрольное к титрование, куб. см;

v — объем раствора тиосульфата, пошедшего на титрование р пробы, содержащей формальдегид, куб. см;

K — коэффициент разбавления формалина (К = 50);