"МУК 4.1.2138-06. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций 2,4-Д в атмосферном воздухе населенных мест методом капиллярной газожидкостной хроматографии"
(утв. Роспотребнадзором 04.12.2006)

1. Подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

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

4. Введены впервые.

Настоящие Методические указания устанавливают метод капиллярной газожидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе массовой концентрации 2,4-Д в диапазоне 0,00008 - 0,0008 мг/куб. м.

2,4-Д - действующее вещество препарата ЗЕРНОМАКС, КЭ (500 г/л 2,4-Д кислоты в виде сложного 2-этилгексилового эфира), производитель ЗАО Фирма "Август"

2,4-Д

(2,4-дихлорфенокси)уксусная кислота (ИЮПАК).

Структурная формула (не приводится).

Область применения препарата

2,4-Д - селективный системный гербицид, эффективно подавляющий рост и развитие большинства двудольных широколистных сорных растений.

В составе препарата ЗЕРНОМАКС, КЭ (500 г/л) 2,4-Д кислота содержится в виде сложного 2-этилгексилового эфира. Препарат рекомендуется к применению в качестве гербицида против однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков на зерновых культурах (пшеница яровая и озимая, ячмень).

ОБУВ 2,4-Д в атмосферном воздухе населенных мест - 0,0001 мг/куб. м.

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

Измерения концентраций 2,4-Д выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с детектором электронного захвата ионов (ДЭЗ) после дериватизации кислоты в бутиловый эфир.

Концентрирование 2,4-Д из воздуха осуществляют на последовательно соединенные бумажный фильтр "синяя лента" и фильтр из пенополиуретана, экстракцию вещества с фильтров проводят смесью этанол - вода. Метод включает определение 2,4-Д, присутствующей в воздухе в виде свободной кислоты и ее солей.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,01 нг, средняя полнота извлечения - 84,7%.

Определению не мешают компоненты препаративной формы, а также гербициды, используемые одновременно с 2,4-Д - дикамба и хлорсульфурон.

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

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

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

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

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

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

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

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 газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление бутилирующей смеси, градуировочных растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1.1. Очистка н-бутанола

н-Бутанол перегоняют с дефлегматором над небольшим количеством оксида бария. Используют свежеперегнанным.

7.1.2. Очистка н-гексана

Растворитель последовательно промывают порциями концентрированной серной кислоты до тех пор, пока она не перестанет окрашиваться в желтый цвет, водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над поташом.

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 50 - 60 куб. см н-бутанола, осторожно вносят 2 куб. см концентрированной серной кислоты, доводят н-бутанолом до метки, перемешивают. Бутилирующую смесь хранят под тягой в течение месяца.

7.3.1. Исходный раствор 2,4-Д (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,0100 г 2,4-Д, доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике при 4 - 6 °С в течение 3-х месяцев.

7.3.2. Раствор N 1 2,4-Д (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10 куб. см исходного раствора 2,4-Д с концентрацией 100 мг/куб. см (п. 7.3.1), разбавляют ацетоном до метки.

Градуировочный раствор N 1 хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение месяца.

Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом "внесено-найдено".

7.3.3. Исходный раствор бутилового эфира 2,4-Д для градуировки (концентрация 2,4-Д 1 мкг/куб. см). В круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 1 куб. см раствора N 1 с концентрацией 2,4-Д 10 мкг/куб. см, отдувают растворитель потоком теплого воздуха (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню). В колбу с сухим остатком вносят 1 куб. см 2%-ного раствора серной кислоты в н-бутаноле, плотно закрывают пробкой, укрепляемой фиксатором. Помещают в термостат, нагретый до 100 °С, выдерживают 1 час. Далее колбу охлаждают до комнатной температуры, вносят 10 куб. см гексана и 20 - 25 куб. см дистиллированной воды. Смесь интенсивно встряхивают. После полного разделения фаз верхнюю гексановую фракцию отделяют, отбирая с помощью пипетки. Исходный раствор бутилового эфира 2,4-Д с концентрацией 1 мкг/куб. см хранится в холодильнике не более 10-ти дней.

Растворы N 1 - 4 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.

7.3.4. Рабочие растворы N 2 - 5 бутилового эфира 2,4-Д для градуировки (концентрация 2,4-Д 0,01 - 0,1 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 50 куб. см помещают по 0,5; 1; 2,5 и 5 куб. см исходного раствора бутилового эфира 2,4-Д с концентрацией 2,4-Д 1 мкг/куб. см (п. 7.3.3), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2 - 5 с концентрацией 2,4-Д 0,01; 0,02; 0,05 и 0,1 мкг/куб. см соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике в течение 10-ти дней.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ х сек.) от концентрации 2,4-Д в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки N 2 - 5.

В испаритель хроматографа вводят по 2 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют по п. 7.4.1. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площадь пика действующего вещества.

Градуировочный график проверяют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 10% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

7.4.1. Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Хроматограф газовый "Кристалл-2000М" с детектором электронного захвата ионов

Колонка капиллярная DB-5, длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки сорбента 0,25 мкм

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 200 °С, выдержка 1 мин., нагрев колонки со скоростью 7,5 град./мин. до температуры 240 °С. Время анализа 15 мин.

Скорость газа 1 (азот): 30,5 см/сек., давление 120 кПа, поток 0,94 куб. см/мин.

Газ (2): деление потока 1:6; сброс 5,7 куб. см/мин.

Продувка: температура колонки 280 °С, время 5 мин., газ (1): 120 кПа; газ (2): 5 куб. см/мин.

Хроматографируемый объем: 2 куб. мм

Ориентировочное время удерживания бутилового эфира 2,4-Д: 5,13 мин.

Линейный диапазон детектирования: 0,02 - 0,2 нг.

Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 0,1 мкг/куб. см, разбавляют гексаном (не более чем в 50 раз).

Из пенополиуретана вырезают фильтр толщиной 2 - 2,5 мм, диаметром 48 - 50 мм, соответствующий внутреннему диаметру фильтродержателя. Диаметр фильтра "синяя лента" также должен соответствовать внутреннему диаметру фильтродержателя.

Фильтры из пенополиуретана и бумаги последовательно по три раза промывают на воронке Бюхнера сначала этанолом, затем ацетоном порциями по 25 - 30 куб. см, сушат с помощью разряжения, создаваемого водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре. До использования фильтры хранят в герметично закрытой стеклянной таре.

Отбор проб проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 ОПА "Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест".

Воздух с объемным расходом 5 куб. дм/мин. аспирируют через последовательно соединенные бумажный фильтр "синяя лента" и фильтр из пенополиуретана, помещенные в фильтродержатель.

Для измерения концентрации 2,4-Д на уровне 0,8 ПДК атмосферного воздуха необходимо отобрать 125 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 - 6 °С - 30 дней.

Экспонированные фильтры ("синяя лента" + пенополиуретан) переносят в химический стакан вместимостью 400 куб. см, заливают 30 куб. см смеси этанол - вода (9:1, по объему), стакан закрывают пластинкой из фторопласта и помещают на встряхиватель на 10 минут. Растворитель сливают в грушевидную колбу вместимостью 100 куб. см, фильтры еще дважды обрабатывают новыми порциями по 15 куб. см смеси этанол - вода (9:1, по объему), выдерживая на встряхивателе по 5 минут.

Объединенный экстракт упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 45 °С досуха. В колбу с сухим остатком вносят 2 куб. см 2%-ного раствора серной кислоты в н-бутаноле, плотно закрывают пробкой, укрепляемой фиксатором. Помещают в термостат, нагретый до 100 °С, выдерживают 1 час. Далее колбу охлаждают до комнатной температуры, вносят 5 куб. см гексана и 20 - 25 куб. см дистиллированной воды. Смесь интенсивно встряхивают. С помощью пипетки отбирают 2,5 куб. см верхнего гексанового слоя, переносят в мерную пробирку вместимостью 5 - 10 куб. см, растворитель отдувают потоком теплого воздуха до объема 0,5 куб. см, анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.4.1.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию 2,4-Д в хроматографируемом растворе.

Перед анализом опытной пробы проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы - экстракта неэкспонированных фильтров.

Массовую концентрацию 2,4-Д в пробе атмосферного воздуха Х, мг/куб. м, рассчитывают по формуле:

где:

Т - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), град. С;

Р - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

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

t - длительность отбора пробы, мин.

Примечание: Идентификация и расчет концентрации 2,4-Д в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

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

Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

"содержание 2,4-Д в пробе атмосферного воздуха - менее 0,00008 мг/куб. м" <*>.

--------------------------------

<*> 0,00008 мг/куб. м - предел обнаружения при отборе 125 куб. дм воздуха.

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-1-6.2002 "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений".

ФГУН "Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора".