Утверждаю

Главный государственный

санитарный врач

Российской Федерации,

Первый заместитель

Министра здравоохранения

Российской Федерации

Г.Г.ОНИЩЕНКО

16 марта 2003 года

 

Дата введения -

1 июля 2003 года

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 

ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ МЕТСУЛЬФУРОН-МЕТИЛА В ВОЗДУХЕ

РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

МУК 4.1.1225-03

 

1. Сборник подготовлен: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин) при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов). Разработчики методик контроля указаны в конце каждой из них.

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

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 16 марта 2003 года.

4. Введены впервые.

 

1. Вводная часть

 

Настоящие методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе массовой концентрации метсульфурон-метила в диапазонах 0,05 - 0,5 мг/куб. м (воздух рабочей зоны); 0,004 - 0,04 мг/куб. м (атмосферный воздух).

Метсульфурон-метил - действующее вещество препаратов:

ЛАРЕН СП (600 г/кг), фирма-производитель Дюпон де Немур Интернэшнл С.А., Швейцария; ГРЕНЧ 60 СП (600 г/кг), фирма-производитель Агротрейд ТОО, Болгария; РОМЕТСОЛЬ, СП (600 г/л), РАДЖМЕТСОЛ, СП (200 г/кг), фирма-производитель Лазорик Агро, Россия; Ротам Групп, Индия; МАГНУМ, ВДГ (600 г/кг), фирма-производитель Август, Россия; АЛМАЗИС, ВДГ (600 г/кг), фирма-производитель Алсико-Агропром, Россия.

2-[(6-метил-4-метокси-1,3,5-триазин-2-илкарбамоил)-сульфамоил]-бензойная кислота, метиловый эфир (IUРАС).

Структурная формула (не приводится).

    Эмпирическая формула: C  H  N O S.

                           14 15 5 6

    Молекулярная масса: 381,4.

    Белое   кристаллическое  вещество  со  слабым  запахом  эфира.

                                                                -7

Температура плавления 158 °С. Давление паров при 25 °С: 3,3 х 10

мПа.  Растворимость  в органических растворителях при 20 °С (г/л):

дихлорметан  -  121;  ацетон  -  36;  метанол - 7,3; этанол - 2,3;

гексан - 0,79;  ксилол - 0,58.  Растворимость  в  воде  при  25 °С

(г/л): 0,55 (рН 5); 2,79 (рН 7); 213 (рН 9).

Константа диссоциации рКа 3,3.

Метсульфурон-метил стабилен на воздухе при температуре до 140 °С, а также в нейтральных и щелочных водных растворах при 25 °С, гидролизуется в кислых растворах.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

Область применения препарата. Метсульфурон-метил - гербицид системного действия, проникающий через корни и листья растений и ингибирующий биосинтез изолейцина и валина. Рекомендуется для применения против однолетних двудольных сорняков на посевах зерновых колосовых культур (пшеница яровая и озимая, ячмень, овес).

Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны - 1,0 мг/куб. м, в атмосферном воздухе - 0,005 мг/куб. м.

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

 

2. Метод измерения

 

Измерения концентраций метсульфурон-метила выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.

Концентрирование метсульфурон-метила из воздуха осуществляют на бумажные фильтры "синяя лента", экстракцию с фильтра проводят этиловым спиртом.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 1 - 4 нг.

Определению не мешают компоненты препаративной формы, а также пестициды, применяемые при выращивании зерновых колосовых культур.

 

3. Средства измерений, вспомогательные устройства,

реактивы и материалы

 

3.1. Средства измерений

    Жидкостный хроматограф PerkiN-Elmer

    номер Госреестра 15945-97 (США)

    с ультрафиолетовым детектором

    Жидкостный хроматограф Waters (США)

    с ультрафиолетовым детектором

    Весы аналитические ВЛА-200                    ГОСТ 24104

    Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ

    (ЗАО "ОПТЭК", г. Санкт-Петербург) или

    аспирационное устройство ЭА-1                 ТУ 25-11-1414-78

    Барометр-анероид М-67                         ТУ 2504-1797-75

    Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2,

    цена деления 1 °С, пределы

    измерения 0 - 55 °С                           ТУ 215-73Е

    Мерные колбы вместимостью 50 и 100 куб. см    ГОСТ 1770

    Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 куб. см     ГОСТ 29227

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

 

3.2. Реактивы

    Метсульфурон-метил с содержанием

    действующего вещества 97,6% (Дюпон, США)

    Ацетонитрил для хроматографии, х.ч.            ТУ 6-09-4326-76

    Вода бидистиллированная или

    деионизированная

    Кислота ортофосфорная, ч., 85%                 ГОСТ 6652-80

    Этиловый спирт                                 ГОСТ 5964-67

 

3.3. Вспомогательные устройства

    Воронки химические конусные

    диаметром 34 - 40 мм                           ГОСТ 25336

    Воронка Бюхнера диаметром 20 мм                ГОСТ 9147-80Е

    Колба Бунзена                                  ГОСТ 25336-82Е

    Колбы грушевидные со шлифом

    вместимостью 100 куб. см                       ГОСТ 10394-72

    Насос водоструйный                             ГОСТ 10696-75

    Пробирки центрифужные                          ГОСТ 25336-82Е

    Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М         ТУ 25-11-917-76

    или ротационный вакуумный испаритель В-169

    фирмы Buchi, Швейцария

    Холодильник водяной, обратный                  ГОСТ 9737-70

    Хроматографическая колонка стальная длиной

    25 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая

    Zorbax ODS, зернением 5 мкм (фирма DUPONT)

    Хроматографическая колонка стальная длиной

    25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая

    Hypersil ODS, зернением 5 мкм (фирма SHANDON)

    Хроматографическая колонка стальная длиной

    25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая

    Lichrosorb RP-18, зернением 5 мкм

    Хроматографическая колонка стальная длиной

    20 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая

    Simmetry Shield C-8, зернением 5 мкм

    (фирма WATERS)

    Хроматографическая колонка стальная длиной

    25 см, внутренним диаметром 2,1 мм, содержащая

    Spherisorb S5 ODS 2, зернением 5 мкм (фирма

    HICHROM)

    Шприц для ввода образцов для жидкостного

    хроматографа вместимостью 50 куб. мм

    Установка для перегонки растворителей при

    атмосферном давлении

    Груша резиновая

    Стеклянные палочки

Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.

 

4. Требования безопасности

 

4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

 

5. Требования к квалификации операторов

 

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

 

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

 

7. Подготовка к выполнению измерений

 

Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила, подготовку подвижных фаз для ВЭЖХ, приготовление растворов, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

 

7.1. Очистка ацетонитрила

 

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 ч, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

 

7.2. Подготовка подвижных фаз для ВЭЖХ

 

7.2.1. Подвижная фаза N 1

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 580 куб. см дистиллированной воды, 1 куб. см ортофосфорной кислоты, добавляют 420 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.2.2. Подвижная фаза N 2

7.2.2.1. Приготовление 0,2%-ного раствора ортофосфорной кислоты. В мерную колбу объемом 1000 куб. см помещают 500 куб. см дистиллированной воды, 2 куб. см ортофосфорной кислоты, перемешивают, доводят до метки дистиллированной водой и еще раз тщательно перемешивают.

7.2.2.2. Приготовление подвижной фазы N 2. В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 400 куб. см ацетонитрила и 600 куб. см 0,2%-ного раствора ортофосфорной кислоты. Смесь тщательно перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.2.3. Подвижная фаза N 3

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 550 куб. см дистиллированной воды, 1 куб. см ортофосфорной кислоты, добавляют 50 куб. см метилового спирта и 400 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

 

7.3. Приготовление градуировочных растворов

 

7.3.1. Исходный раствор метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 1 мг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г метсульфурон-метила, растворяют в 50 - 70 куб. см ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.

Растворы N 1 - 8 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного стандартного раствора.

7.3.2. Раствор N 1 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного стандартного раствора метсульфурон-метила с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.3.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.

7.3.3. Рабочие растворы N 2 - 8 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 0,05 - 2,0 мкг/куб. см)

В 6 мерных колб вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 куб. см стандартного раствора N 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.3.2), доводят до метки подвижной фазой (п. 7.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2 - 7 с концентрацией метсульфурон-метила 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 1,0 мкг/куб. см, соответственно. Раствор N 8 с концентрацией 2,0 мкг/куб. см готовят аналогично, используя мерную колбу вместимостью 50 куб. см и 10 куб. см раствора N 1.

Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.

 

7.4. Отбор проб

 

7.4.1. Воздух рабочей зоны

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". В течение 15 мин. последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 мин. с объемным расходом 1 - 5 куб. дм/мин. через бумажный фильтр "синяя лента", помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации метсульфурон-метила на уровне 0,5 ОБУВ воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 0,75 - 3 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °С - 7 дней.

7.4.2. Атмосферный воздух

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 "ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест". Воздух со скоростью 5 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр "синяя лента", помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации метсульфурон-метила на уровне 0,8 ОБУВ атмосферного воздуха необходимо отобрать 23 - 100 куб. дм воздуха.

Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °С - 7 дней.

 

7.5. Кондиционирование хроматографических колонок

 

Промывают колонку подвижной фазой (п. 7.2) в течение 30 мин. при скорости подачи растворителя 1 куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.

 

7.6. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации метсульфурон-метила в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 5 растворам для градуировки N 2 - 6, N 3 - 7 или N 4 - 8.

При проведении измерений с детектированием при длине волны 230 нм используют растворы для градуировки N 2 - 6 (условия хроматографирования по п. 7.6.1.1.3), N 3 - 7 (по п. п. 7.6.1.1.1, 7.6.1.1.2, 7.6.1.2), при длине волны 254 нм - растворы N 3 - 7 (условия хроматографирования по п. 7.6.1.1.3), N 4 - 8 (по п. п. 7.6.1.1.1, 7.6.1.1.2).

В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.1. Осуществляют не менее 3 параллельных измерений.

7.6.1. Условия хроматографирования

7.6.1.1. Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США)

7.6.1.1.1. Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм.

Температура колонки: комнатная.

Подвижная фаза N 1: ацетонитрил-вода-ортофосфорная кислота (42:58:0,1, по объему).

Скорость потока элюента: 1 куб. см/мин.

Рабочая длина волны: 230 (или 254) нм

Чувствительность:

0,01 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 230 нм);

0,005 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 254 нм).

Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.

Время выхода метсульфурон-метила: 5,8 - 6,0 мин.

Линейный диапазон детектирования:

2 - 20 нг (при длине волны 230 нм);

4 - 40 нг (при длине волны 254 нм).

7.6.1.1.2. Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hypersil ODS, зернением 5 мкм.

Условия хроматографирования по п. 7.6.1.1.1.

Время выхода метсульфурон-метила 6,7 - 6,9 мин.

7.6.1.1.3. Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 2,1 мм, содержащая Spherisorb S5 ODS 2, зернением 5 мкм.

Подвижная фаза N 3: ацетонитрил-метанол-вода-орто-фосфорная кислота (40:5:50:0,1, по объему).

Скорость потока элюента: 0,4 куб. см/мин.

Чувствительность:

0,02 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 230 нм);

0,01 ед. абсорбции на шкалу (длина волны 254 нм).

Остальные условия хроматографирования те же, что в п. 7.6.1.1.1.

Время выхода метсульфурон-метила 5,1 - 5,3 мин.

Линейный диапазон детектирования:

1 - 10 нг (при длине волны 230 нм);

2 - 20 нг (при длине волны 254 нм).

7.6.1.2. Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Waters (США)

7.6.1.2.1. Колонка стальная длиной 20 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Lichrosorb RP-18, зернением 5 мкм.

Температура колонки: 25 °С.

Подвижная фаза N 2: ацетонитрил-0,2%-ная ортофосфорная кислота (40:60, по объему).

Скорость потока элюента: 1 куб. см/мин.

Рабочая длина волны: 230 нм.

Чувствительность: 0,005 ед. абсорбции на шкалу.

Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.

Время выхода метсульфурон-метила: 7,0 - 7,5 мин.

Линейный диапазон детектирования: 2 - 20 нг.

Образцы, дающие пики, большие чем рабочий градуировочный раствор с максимальной для используемых условий хроматографирования концентрацией, разбавляют соответствующей подвижной фазой.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1 - 2 стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на 5% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.

 

8. Выполнение измерений

 

Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 10 куб. см этилового спирта, помещают на встряхиватель на 10 мин. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями этилового спирта объемом 10 куб. см.

Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 5 куб. см (воздух рабочей зоны) или 2 куб. см (атмосферный воздух) подвижной фазы (п. 7.2) и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.6.1.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь пика.

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

 

9. Обработка результатов измерений

 

Массовую концентрацию метсульфурон-метила в пробе воздуха рабочей зоны (атмосферного воздуха), X, мг/куб. м, при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:

 

                                     W

                           X = С х ------,

                                   V

                                    20(0)

 

    где:

    С - концентрация   метсульфурон-метила   в  хроматографируемом

растворе,   найденная  по градуировочному графику в соответствии с

величиной площади хроматографического пика, мкг/куб. см;

    W - объем экстракта, подготовленного для  хроматографирования,

куб. см;

    V     -  объем   пробы   воздуха,   отобранного  для  анализа,

     20(0)

приведенного  к  стандартным (давление 760 мм рт. ст., температура

20   °С)  или  нормальным  условиям  (давление  760  мм  рт.  ст.,

температура 0 °С), куб. дм.

 

                    V   = 0,386 х Р х u t / (273 + T),

                     20

 

                    V  = 0,357 х Р х u t /(273 + Т),

                     0

 

где:

Т - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), °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 метсульфурон-метила в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу.

 

10. Оформление результатов измерений

 

                          _

    За результат анализа (X) принимается  среднее   арифметическое

                                                         _

результатов   двух  параллельных  определений X   и  Х  (X = (X  +

                                               1      2        1

Х ) / 2),   расхождение  между  которыми  не  превышает   значений

 2

норматива оперативного контроля сходимости (d): |X  - Х | <= d.

                                                  1    2

                              _

                  d = d     x X / 100, мг/куб. м,

                       отн.

    где:

    d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;

    d     -  норматив  оперативного контроля  сходимости, % (равен

     отн.

10%).

    При  превышении  норматива  оперативного  контроля  сходимости

измерения повторяют. При повторном превышении норматива d выясняют

причины,   приводящие   к   неудовлетворительным   результатам,  и

устраняют их.

    Результат количественного анализа представляют в виде:

                        _

    - результат анализа X (мг/куб. м), характеристика  погрешности

дельта,  %,  Р = 0,95 или

    _

    X +/- ДЕЛЬТА  мг/куб. м,  Р = 0,95, где

                      _

             дельта х X

    ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м.

                100

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

 

11. Контроль погрешности измерений

 

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

 

12. Разработчики

 

Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).

Калинин В.А., Довгилевич А.В., Калинина Т.С, Довгилевич Е.В., Устименко Н.В. (Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, кафедра химических средств защиты растений, Минсельхоза России).