МУК 4.1.1410-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств диквата в почве и клубнях картофеля спектрофотометрическим методом. Методические указания

(утв. Минздравом России 24.06.2003)

24 июня 2003 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ДИКВАТА В ПОЧВЕ И КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

30 июня 2003 года

1. Сборник подготовлен: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (акад. РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин, к.х.н. А.В. Довгилевич); при участии Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов). Разработчики методик указаны в конце каждой из них.

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по госсанэпиднормированию при Минздраве России.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 24 июня 2003 г.

4. Введены с 30 июня 2003 г.

5. Введены впервые.

Настоящие методические указания устанавливают спектрофотометрический метод для определения в почве и клубнях картофеля массовой концентрации диквата в диапазонах соответственно 0,2 — 2,0 мг/кг и 0,05 — 0,5 мг/кг.

Дикват — действующее вещество препарата Реглон Супер, ВР (150 г/л), фирма-производитель Сингента АГРО АГ, Швейцария.

1,1'-этилен-2,2'-дипиридилий; 9,10-дигидро-8а,10а-диазонийфенан-трен; (ИЮПАК)

Эмпирическая формула: C12H12N2 М. м.: 184,2

1,1'-этилен-2,2'-дипиридилий используется в виде дибромида:

1,1-этилен-2,2-дипиридилий дибромид (ИЮПАК)

Эмпирическая формула: C12Н12N2Вr2 М. м.: 344,1

Химически чистый дикват дибромид представляет гигроскопическое белое кристаллическое вещество с температурой разложения 300 °С. Давление паров: менее 0,01 мПа (моногидрат). Коэффициент распределения н-октанол/вода: Kow log P = -4,60.

Хорошо растворим в воде (700 г/л), плохо — в спиртах и практически нерастворим в неполярных органических растворителях.

Вещество стабильно в нейтральном и кислом растворах, но легко гидролизуется в щелочной среде. Разлагается под действием УФ-облучения (DT50 менее недели).

Сильно связывается почвами и быстро разрушается почвенными микроорганизмами (DT50 неадсорбированного диквата менее недели).

Краткая токсикологическая характеристика. Острая пероральная токсичность (LD50) для крыс — 408, для мышей — 234 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для крыс > 800 мг/кг. Вызывает раздражение кожи и глаз у кроликов.

Гигиенические нормативы для дикват дибромида: ОДК в почве — 0,2 мг/кг; ПДК в воде водоемов — 0,02 мг/куб. дм; МДУ в картофеле — 0,05 мг/кг.

Область применения препарата. Дикват дибромид — контактный гербицид сплошного действия. Используется для уничтожения однолетних широколистных сорняков в виноградниках, садах, посевах овощных и декоративных культур, водной растительности в водоемах, а также для предуборочной десикации семенников сахарной свеклы, клевера, сорго, подсолнечника, льна, хлопчатника, рапса, сои, риса. Применяется в дозах от 0,4 до 1,0 кг/га.

1. Метрологические характеристики метода

Метрологические характеристики метода представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Анализируемый	Метрологические параметры, Р = 0,95, n = 20
объект	предел обнаружения, мг/кг	диапазон определяемых концентраций, мг/кг	среднее значение определения, %	стандартное отклонение, S, %	относительное отклонение, %	доверительный интервал среднего, %
Дерновоподзолистая почва	0,2	0,2 — 2,0	70,9	5,7	2,5	+/- 5,3
Черноземная почва	0,2	0,2 — 2,0	71,7	7,3	3,3	+/- 6,8
Картофель	0,05	0,05 — 0,5	78,5	6,4	2,8	+/- 5,7

Таблица 2

ПОЛНОТА ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДИКВАТА ИЗ МОДЕЛЬНЫХ МАТРИЦ (n = 5)

Матрица	Внесено, мг/кг	Найдено, %	Доверительный интервал среднего, %
Дерновоподзолистая почва	0,2	68,9	+/- 7,0
	0,4	67,6	+/- 5,5
	1,0	70,5	+/- 3,0
	2,0	76,5	+/- 3,0
Черноземная почва	0,2	69,0	+/- 10,0
	0,4	68,6	+/- 9,4
	1,0	72,2	+/- 3,5
	2,0	76,9	+/- 7,1
Картофель	0,05	75,4	+/- 6,4
	0,10	79,5	+/- 5,2
	0,15	77,6	+/- 6,3
	0,5	81,5	+/- 4,9

2. Метод измерений

Методика основана на спектрофотометрическом определении диквата после его восстановления дитионитом натрия в элюате, полученном при извлечении вещества из образцов почвы и картофеля серной кислотой при кипячении и очистке экстракта на колонке с катионитом.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых в современной технологии выращивания картофеля.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Спектрофотометр двулучевой «Hitachi», мод. 124 (Япония) или спектрофотометр СФ-46 (ЛОМО, Россия) Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104 Весы лабораторные общего назначения, с наибольшим пределом взвешивания до 500 г и пределом допустимой погрешности +/- 0,038 г ГОСТ 7328 Колбы мерные вместимостью 25, 50, 100, 250, 1000 и 2000 куб. см ГОСТ 1770 Пипетки градуированные 2 класса точности вместимостью 1,0, 2,0, 5,0, 10 куб. см ГОСТ 29227 Пробирки градуированные с пришлифованной пробкой, вместимостью 20 куб. см ГОСТ 1770 Цилиндры мерные 2 класса точности вместимостью 10, 25, 50, 100, 200, 500 и 1000 куб. см ГОСТ 1770

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Дикват дибромид (моногидрат) с содержанием д. в. 99,7% (50,9% катионов) (Зенека, Великобритания) Аммония хлорид, х.ч. ГОСТ 3773 Катионообменная смола Дауэкс 50 (50 — 100 меш.), Na-форма (фирмы «Серва», Германия) или Дауэкс 50 WX8 (100 — 200 меш.), Na-форма (фирмы «Флука», Швейцария) Вода дистиллированная или деионизованная ГОСТ 6702 Кислота серная концентрированная, х.ч. ГОСТ 4204 Кислота соляная (хлороводородная), х.ч. ГОСТ 3118

Натрия гидроксид (едкий натр), х.ч.                      ГОСТ 4236
Натрия дитионит, х.ч.                            ТУ 6-09-01-283-75

Натрий хлористый, х.ч. ГОСТ 4233 Этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусная кислота, динатриевая соль (Трилон Б) ГОСТ 10652

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

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Бумажные фильтры «красная лента», обеззоленные или фильтры из хроматографической бумаги Ватман 3 ММ ТУ 6-09-2678-77 Вакуумный эксикатор ГОСТ 9737 Воронка Бюхнера ГОСТ 0147 Воронка делительная, вместимостью 250 куб. см ГОСТ 25336 Воронки конусные диаметром 30 — 37 и 60 мм ГОСТ 25336 Гомогенизатор Груша резиновая Дефлегматор елочный ГОСТ 9773 Индикаторная бумага универсальная Колбонагреватель электрический или электрическая плитка ТУ 92-275-76 Колбы плоскодонные, вместимостью 100, 220 и 400 — 500 куб. см ГОСТ 9737 Колбы круглодонные на шлифе, вместимостью 500 и 2000 куб. см ГОСТ 9737 Колонка хроматографическая стеклянная, длиной 25 см, внутренним диаметром 10 мм Насос водоструйный вакуумный ГОСТ 10696 Сито с диаметром отверстий 1 мм Стаканы химические, вместимостью 100, 500 и 2000 куб. см ГОСТ 25336 Стекловата Стеклянные палочки Холодильник водяной обратный ГОСТ 9737 Часовые стекла

Допускается применение другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005.

4.2. При выполнении измерений с использованием спектрофотометра соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

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

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

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

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка хроматографической колонки.

7.1 Приготовление 0,3 М раствора гидроксида натрия.

Навеску гидроксида натрия массой 3 г помещают в мерную колбу вместимостью 250 куб. см, растворяют в 100 — 150 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки, перемешивают.

7.2 Приготовление 2,5%-ного раствора хлорида аммония.

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 25 г хлорида аммония, растворяют в 600 — 700 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки, перемешивают.

7.3 Приготовление восстанавливающего реактива.

Навеску дитионита натрия массой 0,1 г растворяют в 0,3 М водном растворе гидроксида натрия (приготовленном по п. 7.1) в мерной колбе вместимостью 50 куб. см. Восстанавливающий реактив используют в течение 30 мин. после приготовления.

7.4. Приготовление 5%-ного раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТУ).

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 50 г двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, растворяют в 600 — 700 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки, перемешивают.

7.5 Приготовление 2 н соляной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 500 куб. см дистиллированной воды, вносят 158 куб. см концентрированной соляной кислоты, доводят водой до метки дистиллированной водой.

7.6 Подготовка хроматографической колонки.

Навеску катионита Дауэкс 50 в натриевой форме <*> массой 5 г (при анализе почвы), 3,5 г (при анализе картофеля) помещают в стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 40 — 25 куб. см воды. Через 30 мин. суспензию переносят в хроматографическую колонку длиной 25 см, внутренним диаметром 10 мм, нижняя часть которой уплотнена тампоном из стекловаты. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента, затем колонку последовательно промывают 20 куб. см насыщенного раствора хлорида натрия и 50 куб. см дистиллированной воды со скоростью 5 куб. см/мин., после чего она готова к работе.

---

<*> При отсутствии катионита в натриевой форме используют + ионообменную смолу в Н -форме, подготовив ее по следующей методике. +

    Образец катионита Дауэкс 50 в Н -форме помещают  в  химический
стакан,      заливают 5-кратным      (по    объему)    количеством
дистиллированной  воды  и  оставляют для  набухания на 24 ч. После
этого   воду  декантируют,   катионит   обрабатывают   2 н  водным
раствором   гидроксида  натрия  при  перемешивании  в течение 2 ч.
Затем раствор  декантируют  и смолу многократно промывают водой до
нейтральной  реакции.  Отмытый   катионит  переносят  на   воронку

Бюхнера, отфильтровывают и подсушивают до сыпучего состояния.

7.7 Приготовление градуировочных растворов.

7.7.1. Исходный раствор диквата для градуировки (концентрация 250 мкг/куб. см).

В мерную колбу вместимостью 25 куб. см помещают 0,0123 г диквата дибромида (моногидрат), растворяют в 15 куб. см насыщенного водного раствора хлорида аммония, доводят насыщенным раствором хлорида аммония до метки, тщательно перемешивают.

7.7.2. Раствор диквата № 1 для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см).

В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 2 куб. см исходного стандартного раствора диквата с концентрацией 250 мкг/куб. см (п. 7.7.1), разбавляют насыщенным раствором хлористого аммония до метки.

Растворы хранят при комнатной температуре в темноте.

Этот стандартный раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения диквата из исследуемых образцов.

7.8 Установление градуировочной характеристики.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость интенсивности оптической плотности (единицы оптической плотности) от содержания диквата в растворе (мкг), устанавливают методом абсолютной калибровки по 8 растворам для градуировки.

7.8.1. Выполнение измерений в кюветах с толщиной поглощающего слоя 50 мм.

В 8 градуированных пробирок (цилиндров) с пришлифованной пробкой помещают по 10 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония и вносят по 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,6, 1,0, 1,5 и 2,0 куб. см стандартного раствора диквата № 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см, что соответствует содержанию 1, 2, 3, 4, 6, 10, 15 и 20 мкг диквата. Доводят объем в каждой пробирке до 20 куб. см насыщенным раствором хлорида аммония, приливают по 4 куб. см раствора дитионита натрия, перемешивают (путем 2-кратного переворачивания пробирок, без встряхивания!) и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 379 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 50 мм относительно холостой пробы, содержащей 20 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония и 4 куб. см раствора дитионита натрия.

7.8.2. Выполнение измерений в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм.

В 8 градуированных пробирок (цилиндров) с пришлифованной пробкой помещают по 10 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония и вносят по 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 3,0, 5,0, 7,5 и 10,0 куб. см стандартного раствора диквата № 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см, что соответствует содержанию 5, 10, 15, 20, 30, 50, 75 и 100 мкг диквата. Доводят объем в каждой пробирке до 20 куб. см насыщенным раствором хлорида аммония, приливают по 4 куб. см раствора дитионита натрия, перемешивают (путем 2 кратного переворачивания пробирок, без встряхивания!) и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 379 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм относительно холостой пробы, содержащей 20 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония и 4 куб. см раствора дитионита натрия.

С использованием обеих кювет осуществляют не менее 3 параллельных измерений и находят среднее значение для каждой концентрации. Строят градуировочный график зависимости величины оптической плотности раствора при длине волны 379 нм от содержания диквата в мкг.

8. Отбор проб

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» (N 2051-79 от 21.08.79).

Отобранные пробы почвы и картофеля хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре в холодильнике не более 3 дней. Для длительного хранения пробы почвы доводят до воздушно-сухого состояния и хранят в холодильнике.

Пробы клубней картофеля для длительного хранения замораживают и хранят при температуре -18 °С.

Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм, образцы картофеля измельчают.

9. Выполнение определения

9.1. Экстракция

9.1.1 Почва

К образцу воздушно-сухой почвы массой 25 г в круглодонной колбе емкостью 500 куб. см добавляют 65 куб. см дистиллированной воды и затем осторожно приливают 35 куб. см концентрированной серной кислоты. Колбу с подсоединенным к ней елочным дефлегматором и обратным холодильником помещают на электрический колбонагреватель (плитку) и кипятят ее содержимое в течение 5 ч. Реакционную массу охлаждают. На этой стадии можно оставить раствор на ночь. Остывшую суспензию фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через фильтр из хроматографической бумаги Ватман 3 ММ. Осадок на фильтре промывают тремя порциями дистиллированной воды по 200 куб. см. Фильтраты объединяют и подвергают очистке по п. 9.2.

9.1.2 Картофель

Образец измельченного картофеля массой 250 г помещают в стакан вместимостью 1000 куб. см, добавляют 200 куб. см воды и гомогенизируют в течение 2 мин. Полученную массу переносят в круглодонную колбу вместимостью 2000 куб. см, обмывают стакан 50 куб. см воды, раствор также переносят в колбу. Осторожно приливают 15 куб. см концентрированной серной кислоты. Колбу с подсоединенным к ней обратным холодильником и елочным дефлегматором помещают на электрический колбонагреватель и кипятят ее содержимое в течение 5 ч. Реакционную массу охлаждают. На этой стадии можно оставить раствор на ночь. Остывшую суспензию фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через фильтр из хроматографической бумаги Ватман 3 ММ (или бумажный фильтр «красная лента» в 2 слоя). Осадок на фильтре промывают двумя порциями дистиллированной воды по 100 куб. см. Переливают фильтрат в химический стакан вместимостью 2 куб. дм, доводят рН до 8 — 9 (по индикаторной бумаге) добавлением твердого гидроксида натрия (70 — 20 г) при постоянном перемешивании. Добавляют 50 куб. см раствора ЭДТУ (приготовленного по п. 7.4), перемешивают, контролируют рН раствора (по индикаторной бумаге), если его значение выходит из диапазона 6 — 7, доводят его значение до указанных показателей, добавляя по каплям раствор ЭДТУ. Снова фильтруют раствор через фильтр, промывая стакан и фильтр 100 куб. см дистиллированной воды. Фильтраты объединяют и подвергают очистке по п. 9.2.

9.2. Очистка экстракта на колонке с катионитом

9.2.1 Почва

Объединенный фильтрат, полученный по п. 9.1, вводят со скоростью 3 куб. см/мин. в хроматографическую колонку, подготовленную по п. 7.6. С этой целью фильтрат переносят в делительную воронку, помещенную над колонкой, устанавливают (регулируя кран) скорость пропускания раствора 3 куб. см/мин. Последовательно промывают колонку 50 куб. см воды, 100 куб. см 2 н хлороводородной кислоты, 50 куб. см воды, 50 куб. см 2,5%-ного раствора хлорида аммония и 1 куб. дм воды, которые отбрасывают. На этой стадии можно оставить колонку на ночь, при условии, что слой ионообменной смолы покрыт раствором. Дикват элюируют из колонки 50 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония со скоростью не более 1 куб. см/мин. в мерную колбу вместимостью 50 куб. см. Раствор перемешивают.

9.2.2 Картофель

Объединенный фильтрат, полученный по п. 9.1, вводят со скоростью 5 — 10 куб. см/мин. в хроматографическую колонку, подготовленную по п. 7.6. С этой целью фильтрат переносят в делительную воронку, помещенную над колонкой, устанавливают (регулируя кран) скорость пропускания раствора 5 — 10 куб. см/мин. Промывают колонку 200 куб. см 2,5%-ного раствора хлорида аммония, которые отбрасывают. На этой стадии можно оставить колонку на ночь, при условии, что слой ионообменной смолы покрыт раствором. Дикват элюируют из колонки 50 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония со скоростью не более 1 куб. см/мин. в мерную колбу вместимостью 50 куб. см. Раствор перемешивают.

9.3. Условия фотометрирования

9.3.1 Почва

20 куб. см полученного по п. 9.2.1 элюата переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 25 куб. см, добавляют 4 куб. см восстанавливающего реактива (приготовленного по п. 7.3), осторожно перемешивают (двухкратным переворачиванием пробирки, без встряхивания). Одновременно во вторую пробирку вносят 20 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония и 4 куб. см 0,3 М раствора гидроксида натрия, перемешивают (раствор сравнения). Через 3 мин. после добавления восстанавливающего реактива измеряют оптическую плотность анализируемого образца на спектрофотометре в кюветах с толщиной поглощающего слоя 50 мм при длине волны 379 нм относительно раствора сравнения.

9.3.2 Картофель

При проведении измерений в кюветах с толщиной поглощающего слоя 50 мм аликвоту полученного по п. 9.2.2 элюата объемом 8 куб. см переносят в пробирку (мерный цилиндр) вместимостью 25 куб. см, доводят объем раствора до 20 куб. см насыщенным раствором хлористого аммония.

При проведении измерений в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм аликвоту полученного по п. 9.2.2 элюата объемом 20 куб. см переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 25 куб. см.

В каждую пробирку добавляют 4 куб. см восстанавливающего реактива (приготовленного по п. 7.3), осторожно перемешивают (двухкратным переворачиванием пробирки, без встряхивания). Одновременно во вторую пробирку вносят 20 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония и 4 см 0,3 М раствора гидроксида натрия, перемешивают (раствор сравнения). Через 3 мин. после добавления восстанавливающего реактива измеряют оптическую плотность анализируемого образца на спектрофотометре в кюветах с толщиной поглощающего слоя 50 мм (или 10 мм) при длине волны 379 нм относительно раствора сравнения.

10. Обработка результатов анализа

Содержание диквата в пробе рассчитывают по формуле:

                            А х В

Х = -----, Р х С

где:

Х — содержание диквата в пробе, мг/кг;

А — содержание диквата, найденное по калибровочному графику, мкг;

В — общий объем элюата, куб. см;

С — объем элюата, взятого для фотометрирования, куб. см;

Р — масса анализируемого образца, г.

11. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа».

12. Разработчики

Картофель — Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н., Рогачева С.К. (ГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России», г. Мытищи Московской обл.).

Почва — Микитюк О.Д., Макеев А.М. (ВНИИ фитопатологии, Московская область, п/о Большие Вяземы).

---