"МУК 4.1.3857-23. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методика измерений массовых концентраций N-нитрозоаминов (N-диметилнитрозоамин, N-диэтилнитрозоамин, N-дипропилнитрозоамин, N-пиперидиннитрозоамин) в воде методом хромато-масс-спектрометрии. Методические указания"
(утв. Роспотребнадзором 22.06.2023)

1. Разработаны Федеральным бюджетным учреждением науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Уланова Т.С., Зайцева Н.В., Нурисламова Т.В., Попова Н.А., Мальцева О.А., Терентьев Г.И., Чинько Т.В., Субботина Д.Ю.).

2. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 22 июня 2023 г.

3. Введены впервые.

1.1. Настоящие методические указания (далее - МУК) определяют порядок газохроматографического анализа с масс-селективным детектированием для измерения массовой концентрации N-нитрозоаминов (N-диметилнитрозоамин, N-диэтилнитрозоамин, N-дипропилнитрозоамин, N-пиперидиннитрозоамин, N-пирролидиннитрозоамин) в воде питьевой систем централизованного, в том числе горячего, и нецентрализованного водоснабжения, воде подземных и поверхностных водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, воде плавательных бассейнов, аквапарков в диапазоне концентраций от 0,00004 до 0,005 мг/дм³.

1.2. МУК носят рекомендательный характер.

2.1. N-диметилнитрозоамин.

2.1.1. Структурная формула (CH₃)₂NN=O. Молекулярная формула C₂H₃N₂O.

Молекулярная масса 74,1. Регистрационный номер CAS 62-75-9.

2.1.2. Физико-химические свойства: желтая маслянистая жидкость со сладким вкусом. Температура кипения плюс 153 °C, хорошо растворим в воде, давление насыщенных паров 360 Па при плюс 20 °C.

2.2. N-диэтилнитрозоамин. Структурная формула (C₂H₅)₂NN=O. Молекулярная формула C₄H₁₀N₂O. Молекулярная масса 102,4. Регистрационный номер CAS 55-18-5.

2.2.1. Физико-химические свойства: жидкость, температура кипения плюс 175 - 177 °C, растворимость в воде 10,6 г/100 мл при плюс 20 °C.

2.3. N-дипропилнитрозоамин. Структурная формула (C₃H₇)₂NN=O. Молекулярная формула C₆H₁₄N₂O. Молекулярная масса 130,19. Регистрационный номер CAS 621-64-7.

2.3.1. Физико-химические свойства: жидкость, температура кипения плюс 113 °C при 40 мм рт. ст.

2.3.4. N-пиперидиннитрозоамин. Структурная формула (CH₂)₅N-NO. Молекулярная формула C₅H₁₀N₂O. Молекулярная масса 114,15. Регистрационный номер CAS 100-75-4.

2.4. Физико-химические свойства: маслянистая жидкость, температура кипения плюс 219 °C.

2.5. Краткая токсикологическая характеристика. N-нитрозоамины - малоустойчивые вещества, стабильны только при температурах ниже 0 °C, являются жидкими или твердыми веществами желтого цвета. N-нитрозоамины являются высокотоксичными соединениями. При попадании в организм поражают печень, вызывают кровоизлияния. Большая часть N-нитрозосоединений обладает сильным канцерогенным действием: даже при однократном действии проявляют мутагенные свойства. N-нитрозодиметиламин обладает отдаленными эффектами: эмбриотропным, гонадотропным, мутагенным.

3.1. При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице 3.1 для соответствующих диапазонов массовых концентраций.

4.1. Измерение массовой концентрации N-нитрозоаминов (N-диметилнитрозоамин, N-диэтилнитрозоамин, N-дипропилнитрозоамин, N-пиперидиннитрозоамин) основано на извлечении и концентрировании N-нитрозоаминов из образцов воды на картриджах автоматической системы твердофазной экстракции (далее - ТФЭ), хроматографическом разделении на капиллярной колонке, идентификации веществ по масс-спектрам и количественному определению по извлеченным ионам.

4.2. Нижний предел измерения составляет 0,008 мкг в пробе. Определению не мешают летучие органические соединения: этанол, пентан, гексан, бензол, ксилол и др.

4.3. Продолжительность проведения хромато-масс-спектрометрического анализа для N-нитрозоаминов составляет 40 мин.

5.1. При выполнении измерений и подготовке проб применяют средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы, приведенные в таблицах 5.1 - 5.3.

6.1. При выполнении работ необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

6.2. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией и соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

6.3. При выполнении измерений с использованием хромато-масс-спектрометра соблюдают правила электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. При работе с сосудами, работающими под давлением необходимо соблюдать правила их безопасной эксплуатации <1>.

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

<1> Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 536 "Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением" (зарегистрирован Минюстом России 31.12.2020, регистрационный N 61998).

6.5. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать гигиенические нормативы <2>, а также соответствовать ГОСТ 12.1.005.

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

<2> СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания", утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 N 2 (зарегистрировано Минюстом России 29.01.2021 N 62296).

6.6. Работу с N-нитрозоаминами, стандартами, другими химическими соединениями и растворителями следует проводить в вытяжном шкафу по ТУ 25-11.1630 с использованием индивидуальных средств защиты (очки, перчатки и др.).

6.7. В лаборатории, где проводится работа с летучими N-нитрозоаминами, необходимо всегда иметь 2 - 3% раствор бромисто-водородной кислоты для разрушения N-нитрозоаминов при попадании их на рабочие места и пол.

6.8. В целях разрушения летучих N-нитрозоаминов в воздухе по окончании работы помещение необходимо обработать ультрафиолетовым светом.

6.9. N-нитрозоамины хранят в специальном холодильнике в отсутствие анализируемых проб.

7.1. К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются специалисты, имеющие квалификацию не ниже инженера-химика и опыт работы в химической лаборатории, прошедшие обучение и владеющие техникой проведения хромато-масс-спектрометрического анализа.

8.1. При выполнении измерений в лаборатории соблюдают следующие условия:

- температура окружающего воздуха плюс (15 - 30) °C;

- относительная влажность воздуха не более 80%.

Выполнение измерений на хромато-масс-спектрометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Контроль температуры и относительной влажности воздуха проводят по показаниям термогигрометра, контроль атмосферного давления - по показаниям барометра-анероида.

9.1. Подготовка посуды.

9.1.1. Используемую посуду замачивают в свежеприготовленном 3% растворе калия двухромовокислого в серной кислоте, промывают проточной водопроводной водой, ополаскивают бидистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при температуре плюс (105 - 110) °C.

9.2. Подготовка хроматографической системы.

Подготовку хроматографа к работе осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации хроматографа.

9.2.1. Кондиционирование кварцевой капиллярной колонки.

Новую кварцевую капиллярную колонку предварительно кондиционируют, нагревая в термостате хроматографа ступенчато, начиная с плюс 70 °C до плюс 250 °C в течение 2 часов и выдерживают при плюс 250 °C в течение суток. После охлаждения термостата до комнатной температуры выход колонки подсоединяют к устройству сопряжения с масс-спектрометром и проверяют стабильность нулевой линии при рабочей температуре термостата колонок.

9.2.2. Устанавливают режим работы хромато-масс-спектрометра в соответствии со следующими условиями, представленными в таблице 9.1.

Записывают нулевую линию при установленных режимных параметрах. При отсутствии флуктуации приступают к работе.

9.3. Приготовление растворов.

9.3.1. Приготовление 3%-го раствора калия двухромовокислого в серной кислоте.

В термостойкий стакан вместимостью 2 дм³ помещают 50 г калия двухромовокислого, осторожно приливают 1 дм³ концентрированной серной кислоты по палочке порциями по 5 - 7 см³, тщательно перемешивая. Раствор используют в день приготовления.

9.3.2. Приготовление 60%-го раствора серной кислоты.

В термостойкий химический стакан стеклянным цилиндром помещают 36 см³ бидистиллированной воды, при непрерывном помешивании стеклянной палочкой приливают стеклянным цилиндром 60 см³ концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают. Срок хранения неограничен (хранят в посуде из темного стекла).

9.3.3. Приготовление 2 - 3% раствора бромисто-водородной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ цилиндром помещают 43,5 см³ бромисто-водородной кислоты (46% раствор), содержимое колбы доводят до метки бидистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения месяц (хранят в посуде из темного стекла).

9.3.4. Приготовление 5% раствора хлорида натрия.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают навеску кристаллического хлорида натрия 5 г, добавляют немного бидистиллированной воды, растворяют кристаллы и доводят объем водой до метки, после чего тщательно перемешивают.

9.3.5. Приготовление исходного раствора N-нитрозоаминов.

Исходный раствор N-нитрозоаминов готовят из ГСО C = 2 мг/см³ или 2000 мкг/мл. В мерную колбу вместимостью 25 см³ дозатором добавляют метилового спирта в объеме 10 см³, вводят микрошприцем по 0,004 см³ ГСО N-нитрозоаминов (C = 2 мг/см³). Массовая концентрация N-нитрозоаминов в исходном растворе составляет 0,32 мкг/см³. Срок хранения раствора не более пяти часов.

9.3.6. Приготовление градуировочных растворов.

Градуировочные растворы N-нитрозоаминов готовят в мерных колбах вместимостью 200 см³. Для этого в каждую колбу вносят дозатором по 50 см³ бидистиллированной воды и добавляют дозатором исходный раствор для градуировки в соответствии с таблицей 9.2, содержимое колбы доводят до метки бидистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения растворов при температуре от плюс 4 до плюс 10 °C не более 5 часов.

9.4. Построение градуировочной характеристики.

Градуировочные характеристики в виде линейной зависимости между площадью пика молекулярных ионов N-нитрозоаминов на хроматограмме (мВ) и количеством определяемого компонента в растворе (мкг) устанавливают методом абсолютной градуировки. Установление градуировочной характеристики для каждого компонента, обработку и хранение результатов градуировки проводят автоматически с использованием программно-аппаратного комплекса.

Градуировочный раствор N-нитрозоаминов (таблица 9.2) объемом 200 см³ пропускают через угольный картридж автоматической системы ТФЭ по схеме элюирования, которая включает этапы:

- стадия кондиционирования с целью активации картриджа: хлористым метиленом объемом 5 см³ в течение 3 сек, этилацетатом объемом 5 см³ в течение 3 сек, промывка картриджа водой объемом 5 см³ в течение 10 сек;

- стадия адсорбции N-нитрозоаминов образца воды объемом 200 см³ на угольный картридж в течение 1 мин;

- промывка картриджа 5% раствором хлорида натрия объемом 10 см³ в течение 30 сек;

- элюирование N-нитрозоаминов с картриджа хлористым метиленом объемом 3 см³ в течение 3 мин в пробирку, находящейся в положении 1 каретки автоматической системы ТФЭ;

- экстракт хлористого метилена объемом 0,002 см³ через испаритель вводят с помощью автосамплера в хроматографическую колонку хроматографа и анализируют при условиях по п. 9.2.2. Каждый градуировочный раствор хроматографируют два раза. Процедуру повторяют аналогично для каждого градуировочного раствора в порядке возрастания содержания N-нитрозоаминов. На полученной хроматограмме определяют площади пиков (безразмерные компьютерные единицы, бке) молекулярных ионов для N-нитрозоаминов m/z, рассчитывают средние значения площади пиков N-нитрозоаминов для каждого градуировочного раствора и проверяют приемлемость результатов параллельных определений площадей пиков.

Выходные сигналы считают приемлемыми при выполнении условия:

где S_max - максимальная площадь пика для соответствующего градуировочного раствора, мВ;

S_min - минимальная площадь пика для соответствующего градуировочного раствора, мВ;

r_s - предел повторяемости площади пика градуировочного раствора, r_s = %.

Предел повторяемости площади пика представляют в виде рассчитанного относительного стандартного отклонения.

Результат проверки признается положительным при выполнении условия (1). Если условие не выполняется, то измерение градуировочных растворов повторяют, устранив причину неудовлетворительных результатов.

По полученным результатам рассчитывают среднее значение площади пика для каждого раствора и строят градуировочную характеристику.

Градуировочная характеристика признается приемлемой, если коэффициент корреляции градуировочной характеристики не менее значения 0,995, в противном случае измерение градуировочных растворов повторяют, устранив причину неудовлетворительных результатов.

Процедуру градуировки проводят 1 раз в 3 месяца, а также при внедрении методики в практику лаборатории, после ремонта хромато-масс-спектрометра или при получении отрицательных результатов контроля стабильности градуировочной характеристики по п. 9.5.

9.5. Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал в анализируемой серии измерений. Образцами для контроля стабильности являются градуировочные растворы, выбранные таким образом, чтобы массовая концентрация N-нитрозоаминов соответствовала нижней, верхней границам и середине диапазона построения градуировочной характеристики. Градуировка признается стабильной при выполнении условия:

где m_ГХ - расчетное содержание N-нитрозоаминов в градуировочном растворе, мкг;

m_ГХm - результат измерения содержания N-нитрозоаминов в образце для градуировки, мкг.

При невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики измерения повторяют с другим градуировочным раствором. При повторном невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики.

9.6. Отбор и хранение проб.

Отбор проб воды проводят в соответствии с ГОСТ 31861-2012.

Пробы воды объемом не менее 200 см³ отбирают в стеклянные герметично закрывающиеся емкости и консервируют добавлением 0,1 см³ концентрированной серной кислоты. Хранение проб допускается в холодильнике не более 5 суток или при комнатной температуре в темном месте не более 24 часов.

10.1. Выполнение измерений содержания N-нитрозоаминов в пробе воды.

Пробу воды объемом 200 см³ пропускают через угольный картридж автоматической системы ТФЭ по схеме элюирования, которая включает этапы:

- стадия кондиционирования с целью активации картриджа: хлористым метиленом объемом 5 см³ в течение 3 сек, этилацетатом объемом 5 см³ в течение 3 сек, промывка картриджа водой объемом 5 см³ в течение 10 сек;

- стадия адсорбции N-нитрозоаминов образца воды объемом 200 см³ на угольный картридж в течение 1 мин;

- промывка картриджа 5% раствором хлорида натрия объемом 10 см³ в течение 30 сек;

- элюирование N-нитрозоаминов с картриджа хлористым метиленом объемом 3 см³ в течение 3 мин в пробирку, находящейся в положении 1 каретки автоматической системы ТФЭ;

- по истечении 30 мин экстракт хлористого метилена объемом 0,002 см³ через испаритель вводят с помощью автосамплера в хроматографическую колонку хроматографа и анализируют при условиях построения градуировочной характеристики по п. 9.2.2.

На хроматограмме с помощью программного обеспечения вычисляют площадь пика и по градуировочным характеристикам находят массу каждого компонента (m_ГХ, мкг) в растворе хлористого метилена.

11.1. Массовую концентрацию (C, мг/дм³) каждого определяемого компонента (N-нитрозоамина) в пробе воды рассчитывают по формуле:

где m_ГХ - масса каждого N-нитрозоамина, установленная по градуировочной характеристике, мг;

v - объем пробы воды, взятый для анализа, дм³.

11.2. За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух результатов измерений (, мг/дм³), полученных в условиях повторяемости (параллельных определений), для которых выполняется условие:

где r - предел повторяемости, %. Значение предела повторяемости для каждого определяемого N-нитрозоамина приведено в таблице 3.1.

12.1. Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

где - результат измерений, полученный в соответствии с прописью методики, мг/дм³;

- границы абсолютной погрешности измерения массовой концентрации N-нитрозоамина при доверительной вероятности P = 0,95, мг/дм³, значение рассчитывают по формуле:

где - границы относительной погрешности измерений концентрации N-нитрозоаминов при доверительной вероятности P = 0,95%. Значение приведено в таблице 3.1.

Численное значение должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности .

13.1. Контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6).

Периодичность и формы контроля определяются руководством по качеству.

1. Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения".

2. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания".

3. Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 536 "Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением".

4. ГОСТ Р ИСО 5725-6 "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике".

5. ГОСТ Р 53228 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

6. ГОСТ 12.1.019 "Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".

7. ГОСТ 12.0.004 "Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения".

8. ГОСТ 12.1.004 "Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования".

9. ГОСТ 12.1.005 "Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".

10. ГОСТ 12.1.007 "Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности".

11. ГОСТ 12.4.009 "Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание".

12. ГОСТ Р 52501 "Вода для лабораторного анализа. Технические условия".

13. ГОСТ 25336 "Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры".

14. ГОСТ 2062 "Реактивы. Кислота бромистоводородная. Технические условия".

15. ГОСТ 61 (СТ СЭВ 5375) "Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия".

16. ГОСТ 4220 "Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия".

17. ГОСТ 4233 "Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия. Технические условия"

18. ТУ 20.11.11-002-01868373 Гелий газообразный марка "А", в баллонах.

19. ГОСТ 1770 "Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия".

20. ГОСТ 4204 (СТ СЭВ 3856) "Реактивы. Кислота серная. Технические условия".

21. ГОСТ 12026 "Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия".

22. ГОСТ 28311 "Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний".

23. ТУ 2.833.106 "Микрошприцы серии МШ-10".

24. ТУ 25-11.1630 "Шкаф вытяжной химический".

25. ТУ 3645-032-00220531 "Редукторы баллонные одноступенчатые малогабаритные для газопламенной обработки".