Руководящий документ РД 52.10.912-2021 "Массовая концентрация растворенных форм кадмия, кобальта, меди, никеля и свинца в пробах морской воды. Методика измерений методом атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме электротермической атомизации" (утв. приказом Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды от 26 июля 2021 г. N 246)

Дата введения - 1 декабря 2021 г.
Взамен РД 52.10.243-92
в части главы "Тяжелые металлы" (раздел 1)

Введение

Кадмий, кобальт, медь, никель и свинец относятся к тяжелым металлам, которые являются токсичными загрязняющими веществами и важнейшими элементами для мониторинга морских акваторий. В морскую среду они поступают как из естественных источников (горных пород, поверхностных слоев почвы и подземных вод), так и в результате антропогенного воздействия (со сточными водами промышленных предприятий и атмосферными осадками), что, особенно проявляется в прибрежных зонах морских акваторий. В практике работ по мониторингу загрязнения морской среды для определения низких концентраций этих металлов наиболее целесообразен метод атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией.

1 Область применения

Настоящий руководящий документ устанавливают методику измерения (далее - методика) массовой концентрации растворенных форм кадмия, кобальта, меди, никеля и свинца (далее - металлы) в пробах морской воды (далее - проба) методом атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме электротермической атомизации.

Диапазоны измерения массовой концентрации металлов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование металла	Диапазон измерений массовой концентрации металлов,
Кадмий	От 0,05 до 1,00 включ.
Кобальт	От 0,50 до 5,00 включ.
Медь	От 1,00 до 10,00 включ.
Никель	От 1,00 до 10,00 включ.
Свинец	От 1,00 до 10,00 включ.
Примечание - При анализе проб с массовой концентрацией металла, превышающей верхний предел, указанный в таблице 1, необходимо проводить разбавление реэкстрактов проб азотной кислотой с молярной концентрацией 0,1 .

Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, выполняющих измерения в области мониторинга загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 17.1.3.08-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества морских вод

ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3769-78 Аммоний сернокислый. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 8864-71 Реактивы. Натрия N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия

ГОСТ 11088-75 Реактивы. Магний нитрат 6-водный. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 28311-89 Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 29169-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой

ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р 52615-2006 Компрессоры и вакуумные насосы. Требования безопасности. Часть 2. Вакуумные насосы

ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические действия. Испытания

ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6)-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений

РМГ 61-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки

РМГ 76-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа

Примечание - При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:

- стандартов - в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год;

- межгосударственных рекомендаций (РМГ) - по информационному указателю "Руководящие документы, рекомендации и правила", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года;

Если ссылочный нормативный документ заменён (изменён), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться заменённым (изменённым) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменён без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Требования к показателям точности измерений

Показатели точности и ее составляющих установлены в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6) и РМГ 61.

При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой значение погрешности (и ее составляющих) результатов измерений для соответствующего диапазона измерений не превышает значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

Наименование металла	Диапазон измерений массовой концентрации, X,	Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), ,	Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости), ,	Предел повторяемости Р = 0,95, r,	Предел воспроизводимости Р = 0,95, R,	Показатель точности (границы абсолютной погрешности) Р = 0,95, ,	ПДК для водных объектов рыбохозяйственного назначения (морских вод)
Кадмий	От 0,05 до 1,00 включ.						0,01
Кобальт	От 0,50 до 5,00 включ.						0,005
Медь	От 1,00 до 10,00 включ.						0,005
Никель	От 1,00 до 10,00 включ.						0,01
Свинец	От 1,00 до 10,00 включ.						0,01

4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, реактивам

4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, устройства, материалы:

- атомно-абсорбционный спектрометр (далее - ААС) с электротермической атомизацией и Зеемановским корректором фона (например, спектрометр 280Z AA производителя "Agilent Technologies") с набором графитовых кювет без платформы и с платформой, и комплектом спектральных ламп с полым катодом для определения массовой концентрации кадмия, кобальта, меди, никеля и свинца; укомплектован встроенным программным обеспечением, позволяющим получать, обрабатывать и хранить результаты измерений, строить градуировочную зависимость, проводить диагностические тесты прибора;

- государственный стандартный образец (далее - ГСО) состава раствора ионов кадмия с массовой концентрацией ионов кадмия 1,00 ГСО 7773-2000;

- ГСО 7784-2000 Стандартный образец состава раствора ионов кобальта с массовой концентрацией ионов кобальта 1,00 ;

- ГСО 8205-2002 Стандартный образец состава раствора ионов меди с массовой концентрацией ионов меди 1,00 ;

- ГСО 7785-2000 Стандартный образец состава раствора ионов никеля с массовой концентрацией ионов никеля 1,00 ;

- ГСО 7877-2000 Стандартный образец состава раствора ионов свинца с массовой концентрацией ионов свинца 1,00 ;

- аквадистиллятор ДЭ-М по [1];

- комбинированная мембранная установка серии ДВC-M/1HA(18)-N для получения деионизированной воды с удельным сопротивлением не более 18 по [2];

- насос вакуумный типа НВЭ - 1 шт. по ГОСТ Р 52615;

- устройство для фильтрования проб с использованием мембранных фильтров (например, ФМ-02);

- весы неавтоматического действия высокого класса точности с пределами допускаемой абсолютной погрешности г по ГОСТ Р 53228;

- рН-метр любого типа с измерительным и вспомогательным электродами (или с комбинированным электродом), с пределами допускаемой абсолютной погрешности рН;

- электроплитка с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919;

- холодильник бытовой;

- колбы мерные исполнения 2 вместимостью 25 - 5 шт.; 50 - 5 шт.; 100 - 5 шт.; 1000 - 3 шт. по ГОСТ 1770;

- одноканальные пипетки переменного объема с погрешностью дозирования не более 2% фирмы Эппендорф вместимостью от 10 до 100 - 1 шт. и от 0,1 до 1,0 - 1 шт.;

- полипропиленовые наконечники к пипеткам Эппендорф вместимостью от 10 до 100 и от 0,1 до 1,0 ;

- дозатор медицинский лабораторный переменного объема с наконечниками 1-5 - 1 шт. по ГОСТ 28311;

- пипетки с одной отметкой 2-го класса точности, исполнения 1а вместимостью 10 - 1 шт., 25 - 1 шт. по ГОСТ 29169;

- пипетка градуированная 2-го класса точности, исполнения 1 вместимостью 25 - 1 шт. по ГОСТ 29227;

- воронка делительная исполнения 3, ВД-3-100 ХС, вместимостью 100 - 5 шт. по ГОСТ 25336;

- банки и флаконы из полимерных материалов для химических реактивов вместимостью 15 - 50 шт., 50 - 50 шт. по [3].

Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, имеющих аналогичные или лучшие метрологические характеристики, чем у приведенных в 4.1.

4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы:

- кислота азотная особой чистоты любой марки по ГОСТ 11125;

- кислота соляная особой чистоты любой марки по ГОСТ 14261;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

- вода деионизированная с удельным сопротивлением не более 18 ;

- магний азотнокислый, 6-водный по ГОСТ 11088, ч.д.а.;

- палладий азотнокислый 2-водный фирмы Merck;

- аммоний фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 3771, х.ч.;

- натрий N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный (далее - НДДК) по ГОСТ 8864, ч.д.а.;

- четыреххлористый углерод (тетрахлорметан) по [4], ос.ч.;

- аргон газообразный высокой чистоты по [5];

- фильтры мембранные с размером пор 0,45 мкм "Владипор МФАС-ОС-2" по [6];

- полиэтиленовые пакеты с застежкой.

Примечание - Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.

5 Метод измерений

Измерение массовой концентрации металла в пробах выполняют методом атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме электротермической атомизации. Метод основан на селективном поглощении атомным паром металла резонансного излучения, испускаемого спектральной лампой с полым катодом. Методика измерений предусматривает следующие этапы:

- фильтрование пробы;

- подкисление пробы азотной кислотой;

- экстракция тетрахлорметаном комплексных соединений металлов с НДДК;

- реэкстракция металлов азотной кислотой;

- измерение массовой концентрации металла в реэкстракте пробы методом атомной абсорбции в электротермическом режиме;

- расчет массовой концентрации металла в пробе.

6 Требования безопасности, охраны окружающей среды

6.1 При выполнении измерений следует соблюдать требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 и правилами [7].

6.2 Помещение, в котором проводятся измерения, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией согласно ГОСТ 12.4.021, соответствовать требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009.

6.3 Безопасность при работе с электроустановками должна обеспечиваться согласно ГОСТ Р 12.1.019.

6.4. Отработанные растворы кислот сливают в канализацию после многократного разбавления или нейтрализации содой.

7 Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с профессиональным образованием, прошедшие соответствующую стажировку по эксплуатации ААС и освоению методики, со стажем работы в лаборатории не менее 6 мес.

8 Требования к условиям измерений

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура окружающего воздуха,°С	;
- атмосферное давление, кПа	от 84,0 до 106,7;
- относительная влажность окружающего воздуха, %	от 30 до 80;
- напряжение в сети переменного тока, В	;
- частота переменного тока, Гц	.

9 Требования к отбору и хранению проб

9.1 Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05, ГОСТ 17.1.3.08 и ГОСТ 31861. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ 31861.

9.2 Пробу объемом 400 сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр, используя фильтровальное устройство любого типа. Первую порцию профильтрованной воды объемом 250 используют для ополаскивания посуды для хранения проб. Для анализа отбирают две пробы объемом 50 .

9.3 Каждую профильтрованную пробу подкисляют концентрированной азотной кислотой до рН 2,0 (контроль на рН-метре). Срок хранения в полиэтиленовых флаконах - 1 мес.

10 Подготовка к выполнению измерений

10.1 Подготовка посуды для отбора и хранения проб и рабочих растворов

10.1.1 Для отбора и хранения проб должна использоваться посуда из полимерных материалов.

10.1.2 Посуду для отбора и хранения проб и рабочих растворов следует подготовить следующим образом:

- тщательно вымыть водопроводной водой с моющими средствами;

- промыть водопроводной водой;

- замочить на срок от 1 до 3 сут в разбавленной в соотношении 1:10 азотной кислоте в пластиковом контейнере;

- тщательно вымыть водопроводной водой;

- от трех до четырех раз ополоснуть дистиллированной водой;

- просушить на воздухе;

- поместить в застегивающиеся полиэтиленовые пакеты.

10.2 Приготовление растворов и реактивов

10.2.1 Раствор азотной кислоты в соотношении 1:10

Раствор готовят путем смешивания одной части концентрированной азотной кислоты и десяти частей деионизированной воды. Срок хранения - не более 6 мес.

10.2.2 Раствор азотной кислоты 0,1

Раствор готовят путем разбавления 6,7 концентрированной азотной кислоты в деионизированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 . Срок хранения - не более 6 мес.

10.2.3 Раствор азотной кислоты в соотношении 1:1

Раствор готовят путем смешивания равных частей концентрированной азотной кислоты и деионизированной воды. Срок хранения - не более 6 мес.

10.2.4 "Царская водка"

"Царскую водку" готовят путем смешивания 1 объемной части азотной и 3 объемных частей соляной кислот. Готовят "царскую водку" непосредственно перед использованием.

10.2.5 Раствор НДДК 2%-ный

Для приготовления раствора 2,0 г НДДК растворяют в небольшом количестве деионизированной воды и доводят объем до 100 . Срок хранения - не более 1 мес.

10.3 Приготовление градуировочных растворов

10.3.1 Для приготовления промежуточных и рабочих градуировочных растворов следует руководствоваться таблицами 3, 4 и 5. Для приготовления общего (смешанного) промежуточного градуировочного раствора с массовыми концентрациями кадмия, кобальта, меди, никеля и свинца соответственно 10,0; 50,0; 100,0; 100,0 и 100,0 необходимую аликвоту основного градуировочного раствора (ГСО) переносят в мерную колбу вместимостью 50 и доводят объем до метки раствором азотной кислоты с концентрацией 0,1 . Срок хранения - не более 6 мес.

Таблица 3

Определяемый металл	Массовые концентрации в градуировочных растворах,
Кадмий	0,5; 1,0; 5,0; 10,0
Кобальт	5,0; 10,0; 20,0; 50,0
Медь	10,0; 20,0; 50,0; 100,0
Никель	10,0; 20,0; 50,0; 100,0
Свинец	10,0; 20,0; 50,0; 100,0
Примечание - В каждом конкретном случае значения массовых концентраций могут быть изменены в пределах, указанных в таблице 1.

Таблица 4

Массовая концентрация основного градуировочного раствора (ГСО),	Вместимость колбы,	Объем аликвоты основного градуировочного раствора,	Массовая концентрация общего промежуточного градуировочного раствора,
1000,0	50	0,5	10,0
1000,0	50	2,5	50,0
1000,0	50	5,0	100,0

Если массовая концентрация ионов металлов в ГСО не равна точно 1,00 , рассчитывают массовую концентрацию в градуировочных растворах в соответствии с концентрацией, указанной в паспорте ГСО.

10.3.2 Рабочий градуировочный раствор с максимальной концентрацией (N 4) получают из общего промежуточного градуировочного раствора. Для этого с помощью дозатора Эппендорф отбирают 50 промежуточного раствора и доводят раствором азотной кислоты с молярной концентрацией 0,1 до 50 . Массовые концентрации кадмия, кобальта, меди, никеля и свинца в этом растворе составляют соответственно 10,0; 50,0; 100,0; 100,0 и 100,0 . Если используемое средство измерений предусматривает автоматическое разбавление градуировочного раствора с максимальной концентрацией при построении градуировочной характеристики, то другие градуировочные растворы не готовят.

10.3.3 При отсутствии такой возможности для получения необходимого ряда градуировочных растворов (N 1, N 2, N 3) необходимо выполнить разбавления раствора с максимальной концентрацией (N 4) в соответствии с таблицей 5. Рабочие градуировочные растворы следует готовить непосредственно перед использованием.

Таблица 5

Массовая концентрация рабочего градуировочного раствора N 4 с максимальной концентрацией,	Вместимость колбы,	Объем аликвоты рабочего градуировочного раствора N 4,	Рабочие градуировочные растворы	Массовая концентрация рабочего градуировочного раствора (N 1, N 2, N 3),
10,0	50	2,5	N 1	0,5
10,0	50	10,0	N 2	2,0
10,0	50	25,0	N 3	5,0
50,0	50	5,0	N 1	5,0
50,0	50	10,0	N 2	10,0
50,0	50	20,0	N 3	20,0
100,0	50	5,0	N 1	10,0
100,0	50	10,0	N 2	20,0
100,0	50	25,0	N 3	50,0

10.3.4 В качестве нулевого раствора используют раствор азотной кислоты с молярной концентрацией 0,1 .

10.4 Приготовление растворов модификаторов матрицы

10.4.1 Раствор магния азотнокислого 1%-ного готовят растворением 1,0 г магния азотнокислого в деионизированной воде с доведением объема до 100 .

10.4.2 Раствор аммония фосфорнокислого 5%-ного готовят растворением 5,0 г аммония фосфорнокислого в деионизированной воде с доведением объема до 100 .

10.4.3 Раствор палладия азотнокислого 0,2%-ного готовят в два приема:

а) для приготовления 1%-ного раствора, устойчивого к длительному хранению в холодильнике, 1,0 г палладия азотнокислого растворяют в небольшом количестве "царской водки" (от 2 до 3 ) при нагревании на плитке, после чего доводят объем до 100 деионизированной водой;

б) для приготовления 0,2%-ного раствора полученный раствор разбавляют в 5 раз деионизированной водой.

10.4.4 Срок хранения в холодильнике - 6 мес.

10.5 Подготовка мембранных фильтров

Мембранные фильтры предварительно очищают, нагревая их в растворе азотной кислоты 0,1 до кипения с последующим двукратным кипячением в течение 5 мин в деионизированной воде. Высушенные на воздухе фильтры хранят в полиэтиленовом пакете с застежкой.

10.6 Подготовка ААС

Включение, настройку ААС, юстировку ламп и графитового атомизатора производят согласно руководству по эксплуатации. Условия измерений приведены в таблице 6.

Таблица 6

Наименование металла	Длина волны, нм	Ширина щели, нм	Модификатор матрицы	Тип графитовой кюветы	Температура высушивания, °С	Температура озоления, °С	Температура атомизации, °С
Кадмий	228,8	0,5	+ +	С платформой	100	850	2500
Свинец	283,3	0,5	+ +	С платформой	100	800	2200
Медь	324,7	0,5		Без платформы	100	1100	2400
Кобальт	242,5	0,2	+	Без платформы	100	1100	2500
Никель	232,0	0,2	+	Без платформы	100	1350	2450

11 Установление градуировочной характеристики

11.1 Установление градуировочной характеристики следует проводить перед каждой серией измерений массовой концентрации металла, а также после замены графитовой кюветы в следующей последовательности:

- проводят атомизацию "нулевого" раствора азотной кислоты с молярной концентрацией 0,1 с добавкой раствора модификатора матрицы в соответствии с таблицей 6;

- выбирают 4 градуировочных раствора (N 1, N 2, N 3, N 4) с таким расчетом, чтобы диапазон массовых концентраций металла в них охватывал ожидаемый диапазон массовых концентраций в анализируемых пробах;

- градуировку ААС проводят, измеряя величи