Руководящий документ РД 52.44.590-2016 "Массовая концентрация приоритетных компонентов полициклических ароматических углеводородов в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод. Методика измерений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии" (утв. Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 19 декабря 2016 г.)

Дата введения - 1 сентября 2017 г.
Взамен РД 52.44.590-97

Введение

В рамках выполнения положения [1] на территории Российской Федерации продолжает работать ранее созданная Росгидрометом система сети станций комплексного фонового мониторинга (далее - КФМ), расположенных на особо охраняемых природных территориях (ООПТ), где размещены национальные парки и биосферные природные заповедники.

Типовой (основной) программой наблюдений, осуществляемой сетью станций КФМ [2], предусмотрен отбор проб атмосферных осадков и поверхностных вод водоемов суши и измерение в них массовых концентраций ряда приоритетных токсичных и канцерогенных компонентов полициклических ароматических углеводородов (далее - компоненты ПАУ), к числу которых прежде всего относятся бенз[а]пирен (1 класс опасности), дибенз[a,h]антрацена и бенз[g,h,i]перилен. В соответствии с дополнительной программой наблюдений могут определяться также еще до 10 других наименований компонентов ПАУ различного класса опасности.

Уровни фоновых концентраций компонентов ПАУ в атмосферных осадках и поверхностных водах, как правило, ниже установленных санитарно-гигиенических нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК). Так, в соответствии ГН 2.1.5.2280, дополнения и изменения 1 к ГН 2.1.5.1315 для бенз[а]пирена ПДК в поверхностных водах составляет 10 . Значения ПДК для компонентов ПАУ в атмосферных осадках не установлены.

Крайне низкие концентрации компонентов ПАУ в поверхностных водах обуславливают необходимость применения для их измерения (контроля) высокоэффективной и высокочувствительной хроматографической методики анализа.

Настоящий руководящий документ представляют собой методику измерений массовых концентраций бенз[а]пирена, дибенз[a,h]антрацена и бенз[g,h,i]перилена в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с нормируемой точностью. Измерения массовых концентраций других компонентов ПАУ также могут быть выполнены одновременно по этой же методике измерений при условии наличия соответствующих градуировочных растворов: государственных стандартных образцов (ГСО) или стандартных образцов предприятия (СОП) с аттестованными значениями массовых концентраций компонентов ПАУ и установлении точности измерений по каждому определяемому веществу. Однако, характеристики погрешности не должны превышать значений, приведенных в таблице 1 настоящего руководящего документа.

1 Область применения

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерения массовой концентрации приоритетных компонентов полициклических ароматических углеводородов (далее - компонентов ПАУ) в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод суши (далее - вода), отобранных и законсервированных по ГОСТ 17.1.5.04, ГОСТ 17.1.5.05, ГОСТ 31861, методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в диапазоне концентраций от до для бенз[а]пирена, дибенз[а,h]антрацена и бенз[g,h,i]перилена и в диапазоне концентраций от до для остальных компонентов ПАУ и предназначен для использования в аналитических лабораториях, осуществляющих измерения в области государственного мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды.

1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для применения на государственной наблюдательной сети станций КФМ по РД 52.04.186 (часть III, разделы 1, 2, подраздел 3.5, 3.6), работающей в рамках положения [1].

1.3 Измерения массовых концентраций бенз[а]пирена, дибенз[a,h]антрацена, бенз[g,h,i]перилена и других компонентов ПАУ в пробах воды, превышающих диапазоны концентраций, указанные в 1.1, проводят с разбавлением экстрактов проб ацетонитрилом, полученных в соответствии с 9.7.1.

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:

ГОСТ Р 8.563-2009 ГСИ Методики (методы) измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ 3186-2012 Вода. Общие требования к отбору проб

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "ГОСТ 31861-2012"

ГОСТ 27384-87 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств

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

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

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху санитарной зоны

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

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

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

МИ 2881-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа

ПМГ 96-2009 ГСИ Результаты и характеристики качества измерений. Формы представления

РМГ 60-2003 ГСИ. Смеси аттестованные. Общие требования к разработке

РМГ 61-2010 ГСИ. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки

РМГ 76-2014 ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа

РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы

ПНД Ф 12.13.1-03 Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях. Общие положения

ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

ГН 2.1.5.2280-07 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Дополнение изменения 1 к ГН 2.1.5.1315-03.

Примечания

1 Ссылки на остальные документы приведены в разделах 4 и А.3 (приложение А).

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

- национальных стандартов - в официальной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году;

- нормативных документов Росгидромета - по РД 52.18.5-2012 и дополнений к нему - ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов (ИУНД).

3 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

Для воды нормы погрешности измерений показателей состава и свойств установлены в ГОСТ 27384 и составляют для диапазона массовых концентраций от до - , свыше - .

Настоящая методика измерений обеспечивает получение результатов измерений массовых концентраций компонентов ПАУ в пробах воды с приписанными погрешностями, приведенными в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Значения характеристик погрешности измерений массовой концентрации компонентов ПАУ в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод

Наименование определяемого компонента ПАУ	Диапазон измерений массовых концентраций компонентов ПАУ,	Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение результатов единичного измерения, полученных по методике измерений в условиях повторяемости) ,	Показатель воспроизводимости* (среднее квадратическое отклонение всех результатов измерений, полученных по методике измерений в условиях воспроизводимости) ,	Показатель точности (границы, в которых погрешность результатов измерений, полученных по методике измерений, находится с принятой вероятностью Р = 0,95) ,
Бенз[а]пирен	От до включ. Свыше до включ.	**
Бенз[g,h,i]перилен	От до включ. Свыше до включ.
Дибенз[а,h]антрацен	От до включ. Свыше до включ.
Антрацен, флуорантен, пирен, хризен, перилен, тетрафен, бенз[b]флуорантен, бенз[k]флуорантен, бенз[e]пирен	От до включ. Свыше до включ.
* Показатель воспроизводимости установлен на основе экспериментальных исследований в пяти лабораториях. ** Измеренное значение определяемого компонента ПАУ.

Таблица 2 - Диапазон измерений массовых концентраций компонентов ПАУ в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод, значения предела повторяемости и предела воспроизводимости

Наименование определяемого компонента ПАУ	Диапазон измерений массовых концентраций компонентов ПАУ,	Предел повторяемости для двух результатов параллельных определений r,	Предел воспроизводимости для двух результатов измерений R,
Бенз[а]пирен	От до включ. Свыше до включ.
Бенз[g,h,i]перилен	От до включ. Свыше до включ.
Дибенз[а,h]антрацен	От до включ. Свыше до включ.
Антрацен, флуорантен, пирен, хризен, перилен, тетрафен, бенз[b]флуорантен, бенз[k]флуорантен, бенз[е]пирен	От до включ. Свыше до включ.

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

4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений:

- высокоэффективный жидкостной хроматограф (далее - жидкостной хроматограф), например, типа "Твинкл" с флуоресцентным детектором FP-210 японской фирмы "Джаско" [5] - модернизированный вариант прибора, оснащенного аналого-цифровым преобразователем (АЦП) [6] и программным обеспечением "НетХром" отечественной фирмы ООО НПФ "Мета Хром" [7], предназначенный для автоматизированного измерения и обработки хроматографического сигнала, хранения результатов измерений на базе персонального компьютера или другой аналогичный автоматизированный жидкостной хроматограф отечественного или зарубежного производства;

- аналого-цифровой преобразователь (АЦП) по паспорту предприятия ООО НПФ "Мета-хром", Йошкар-Ола;

- автоматический самопишущий потенциометр КСП-4 со шкалой регистрации 0-10 мВ, пределом допустимой погрешности измерения по ГОСТ 12997-84;

- микрошприцы типа "Hamilton" вместимостью 50, 100, 250 ;

- весы специального класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 с наибольшим пределом взвешивания 200 г и пределами допустимой погрешности, равными мг при взвешивании в интервале от 0,01 до 50 г включ. мг при взвешивании в интервале от 50 до 200 г включ.;

- гиря для юстировки весов массой 200 г типа Е 2 по ГОСТ OIML R 111-1-2009;

- барометр-анероид типа М-67 по ТУ 2504-1797-75;

- гигрометр психрометрический типа ВИТ-2 по ТУ 25-11.1645-84;

- термометр ртутный стеклянный лабораторный с диапазоном измерений от 0°С до 150°С и ценой деления 1°С;

- колбы мерные исполнения 1 и 2 номинальной вместимостью 10, 25, 100, 250, 500, 1000 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74;

- цилиндры мерные исполнения 1 номинальной вместимостью 10, 25,100, 500, 1000 1-го класса точности по ГОСТ 1770-74;

- пробирки мерные исполнения 2 номинальной вместимостью 5 с ценой деления 0,1 по ГОСТ 1770-74;

- пипетки градуированные типа 1 номинальной вместимостью 1, 2, 5 2-го класса точности по ГОСТ 29217-91.

Примечание - Все перечисленные средства измерения должны быть поверены и иметь клеймо поверителя или свидетельство о поверке. Допускается использование других аналогичных средств измерений, обеспечивающих точность измерений, указанную в таблице 1.

4.2 При выполнении измерений применяют следующие вспомогательные устройства и оборудование:

- колонка хроматографическая (аналитическая) стальная 150х3 мм с Сепарон SYXRP-S ( super) - 5 мкм или Силосорб - 5 мкм фирмы "Элсико";

- колонка хроматографическая (предколонка) стальная 50х3 мм с Сепарон SYXRP-S ( super) - 5 мкм или Силосорб - 5 мкм фирмы "Элсико";

- комплект набора для фильтрации образцов проб с держателем на 13 мм фирмы "Диа-М";

- колонка хроматографическая стеклянная диаметром 1,5-2,0 и длиной 25-30 см с краником, предназначенная для очистки экстрактов проб;

- автоматический или ручной осадкосборник;

- аппарат ультразвуковой для экстракции (импортный);

- аппарат универсальный для встряхивания проб жидкостей типа АВУ-6-С по ТУ 64-1-24-51-78;

- установка лабораторная стеклянная для перегонки растворителей;

- баня водяная лабораторная типа БВЛ по ТУ 79-231-77;

- ротационный вакуумный испаритель типа ИР-1М по ГОСТ 28165-89;

- компрессор воздушный типа УК-40 по ТУ 61-1-29-85;

- электропечь муфельная лабораторная типа ПМ-10 вместимостью камеры 6,5 , диапазон автоматического регулирования температур от 100°С до 1000°С по ТУ 79-337-72;

- плитка электрическая с закрытой спиралью типа ЭПШ 1-0,8/220 по ГОСТ 14919-83;

- шкаф сушильный лабораторный типа SNOL по ТУ 16-681.032-84;

- шкаф сушильный типа ШС-3 по ТУ 16-531-299-88

- дистиллятор по ТУ 61-1-721-79;

- бидистиллятор стеклянный по ТУ 25-11-1592-81;

- прибор для получения особо чистой воды типа "Водолей" по ТУ 2.115.000.000, сертификат N 020010166 Государственного реестра средств измерений (как средство измерения не используется);

- воронка Бюхнера по ГОСТ 9147-73;

- эксикатор диаметром от 15 до 30 см по ГОСТ 25336-82;

- колбы конические исполнения 2 номинальной вместимостью 50, 100, 250 по ГОСТ 25336-82;

- колбы круглодонные исполнения 1 номинальной вместимостью 100, 250, 500 по ГОСТ 25336-82;

- колбы грушевидные исполнение 1 вместимостью 50 и 100 по ГОСТ 25336-82;

- стаканы типа В исполнения 1 номинальной вместимостью 100 и 1000 по ГОСТ 25336-82;

- стаканчики для взвешивания (СВ бюксы) по ГОСТ 25336-82;

- воронки стеклянные химические типа В диаметром 56, 75 мм по ГОСТ 25336-82;

- стаканы исполнения 1 и 2 номинальной вместимостью 50, 100, 250, 400, 800 по ГОСТ 25336-82;

- воронки делительные типа ВД исполнения 1, 3 номинальной вместимостью 25, 100, 500, 1000, 2000 см3 по ГОСТ 25336-82;

- бутылки из бесцветного и темного стекла под крышку с винтовой резьбой типа БВ-100, БВ-500, БВ-1000 номинальной вместимостью 100, 500, 1000 по ГОСТ Р 51477-99;

- персональный компьютер в комплекте с монитором и принтером;

- штатив лабораторный с набором лапок и колец;

- ножницы, пинцет;

- холодильник бытовой.

Примечание - Допускается использование других вспомогательных устройств и оборудования, в том числе импортного, обеспечивающих точность измерений, указанную в таблице 1.

4.3 При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы:

- СОП компонентов ПАУ в запаянных стеклянных ампулах по 1-2 . Массовая концентрация компонентов ПАУ в ацетонитриле или в н-гексане, и относительная погрешность аттестованного значения при Р = 0,95 приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Значения характеристик погрешности массовой концентрации компонентов ПАУ в СОП

Номер СОП, п.п.	Наименование ПАУ	Массовая концентрация компонентов ПАУ,	Относительная погрешность аттестованного значения при Р = 0,95, %
0101-03	Антрацен	200	5
0102-03	Флуорантен	200	5
0103-03	Пирен	200	5
0104-03	Хризен	200	5
0105-03	Перилен	200	5
0106-03	Тетрафен	200	5
0107-03	Бенз[а]пирен	200	5
0108-03	Бенз[b]флуорантен	200	5
0109-03	Бенз[k]флуорантен	200	5
01010-03	Бенз[е]пирен	200	5
01011-03	Дибенз[a,h]антрацен	100	5
01012-03	Бенз[g,h,i]перилен	100	5

- ацетон марки ч. или ч.д.а. по ГОСТ 2603-79;

- н-гексан марки х.ч. по ТУ 2631-006-29483781-2009;

- ацетонитрил для ВЭЖХ марки Ф по ТУ 6-09-14-2167-84;

- алюминий оксид для хроматографии по МРТУ 6-09-5296-98;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;

- спирт этиловый ректифицированный по ГОСТ 5962-2013;

- натрий сернокислый безводный марки х.ч. по ГОСТ 4166-76;

- кислота серная марки х.ч. по ГОСТ 4204-77;

- калий двухромовокислый марки х.ч. по ГОСТ 4220-78;

- фильтры мембранные капроновые диаметром 13 мм и 50 мм фирмы "Диа-М";

- стекловата типа УТВ по ТУ 16-50-30-85;

- бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76;

- шланги силиконовые диаметром 6 мм по ТУ 38-10-61-52-77;

- вата медицинская;

- моющее средство (бесфосфатное);

- индивидуальные соединения ПАУ импортные или отечественные марки х.ч.: антрацен, флуорантен, пирен, тетрафен, хризен, бенз[b]флуорантен, бенз[k]флуорантен, бенз[е]пирен, бенз[а]пирен, перилен, бенз[g,h,i]перилен, дибенз[a,h]антрацен;

- государственный стандартный образец (ГСО 7515-98) состава раствора бенз[а]пирена в гексане или в ацетонитриле, массовая концентрация 100 с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5,0%;

- ГСО компонентов ПАУ (раствор в ацетонитриле) для градуировки жидкостного хроматографа.

Примечание - Допускается использование других реактивов и материалов, в том числе импортных, обеспечивающих точность измерений, указанную в таблице 1.

5 Метод измерений

5.1 Метод измерений компонентов ПАУ основан на извлечении их из проб атмосферных осадков и поверхностных вод н-гексаном (далее - гексан) при комнатной температуре с последующей очисткой экстракта на хроматографической колонке с оксидом алюминия и переводом в ацетонитрильный экстракт. Очистку экстракта проводят по мере необходимости.

5.2 Обезвоживание экстракта компонентов ПАУ проводят с применением прокаленного натрия сернокислого.

5.3 Концентрирование экстракта проводят с использованием ротационного вакуумного испарителя.

5.4 Для устранения влияния мешающих веществ, которое возникает на стадиях пробоподготовки, используют метод экстракции гексаном при комнатной температуре и метод очистки экстракта колоночной хроматографией.

5.5 Выполнение измерений содержания компонентов ПАУ проводят на жидкостном хроматографе с флуоресцентным детектором и колонкой с сорбентом для работы в обращенном варианте разделения анализируемой смеси.

В качестве подвижной фазы используют смесь ацетонитрила и воды в объемном соотношении 80:20 соответственно.

5.6 Идентификацию компонентов ПАУ проводят по совпадению времени удерживания пиков компонентов ПАУ на хроматограммах пробы воды и проб градуировочных растворов, полученных в одинаковых условиях выполнения измерений по разделу 10.

5.7 Определение массовой концентрации каждого компонента ПАУ проводят путем сравнения площадей или высот пиков на хроматограммах анализируемых и градуировочных растворов, полученных в одинаковых условиях выполнения измерений по разделу 10.

5.8 Минимально детектируемые количества компонентов ПАУ в хроматографируемом объеме (100 мкл) составляют, нг:

- антрацен	0,5
- флуорантен	0,7
- пирен	0,8
- хризен	0,5
- перилен	1,0
- тетрафен	0,1
- бенз[b]флуорантен	0,1
- бенз[k]флуорантен	0,1
- бенз[е]пирен	0,4
- бенз[а]пирен	0,3
- дибенз[а,h]антрацен	0,1
- бенз[g,h,i]перилен	0,3.

6 Требования безопасности и охраны окружающей среды

6.1 Безопасность труда при измерении массовой концентрации компонентов ПАУ в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод обеспечивается выполнением правил по безопасности труда: при производстве наблюдений и лабораторных работ на сети Росгидромета [3], при эксплуатации электроустановок, рассчитанных на напряжение 220/380 В [4], требованиями пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004, при оснащении средствами пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009, соблюдением правил и мер предосторожности при работе с веществами 1-3 класса опасности согласно ГОСТ 12.1.007.

6.2 Оператор должен пройти инструктаж в соответствии с требованиями ПНДФ 12.13.1, соблюдать правила и меры предосторожности при работе с токсичными и канцерогенными углеводородами, летучими органическими растворителями.

6.3 Выполнение работ на жидкостном хроматографе проводят с соблюдением правил, указанных в инструкции по эксплуатации прибора [5].

6.4 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды от загрязнения сводятся к ликвидации и утилизации всех жидких и твердых отходов, образующихся при проведении анализов проб.

Жидкие отходы - отработанные растворители собираются раздельно в стеклянные бутыли с пробками, по мере накопления они подвергаются очистке и повторно используются в работе.

Жидкие отходы временно хранятся либо в вытяжном шкафу, либо в металлическом сейфе, расположенном на территории предприятия.

Водные отработанные смеси не содержат загрязняющие вещества с превышением установленных норм ПДК, поэтому они сливаются в канализацию.

Твердые нетоксичные отходы - отработанные фильтры, материалы утилизируются как твердые бытовые отходы, которые вывозятся на полигон для захоронения или на мусороперерабатывающие предприятия.

7 Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке результатов могут быть допущены инженер или техник, имеющие химическое образование, навыки работы в химической лаборатории и опыт работ в области жидкостной хроматографии.

8 Требования к условиям измерений

При выполнении измерений должны соблюдаться условия в соответствии с ГОСТ 22261. Выполнение измерений проводят при условиях:

- температура окружающего воздуха, °С	;
- атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)	от 84 до 106 (от 630 до 795);
- относительная влажность воздуха, %	от 40 до 80;
- напряжение переменного тока в сети питания, В	;
- частота переменного тока в сети питания, Гц	.

9 Подготовка к выполнению измерений

9.1 Отбор и хранение проб

9.1.1 Пробы атмосферных осадков и поверхностных вод отбирают в соответствии с требованиями [2] и ГОСТ 17.1.5.05.

9.1.2 Хранение проб воды производят в бутылях из темного стекла, вместимостью 1 в холодильнике при температуре от 4°С до 8°С.

Пробы воды предварительно консервируют гексаном в количестве от 20 до 50 на 1 воды.

9.1.3 Срок хранения в холодильнике законсервированных проб составляет не более месяца.

9.2 Очистка растворителей и материалов

9.2.1 Гексан, ацетон и другие растворители, используемые в процессе проведения экстракции и очистки проб воды, при необходимости предварительно перегоняют на установке для перегонки растворителей.

9.2.2 Твердые материалы, используемые в процессе проведения измерений компонентов ПАУ, прокаливают в сушильном шкафу или муфельной печи в течение от 3 до 5 ч.

Сульфат натрия прокаливают при температуре 300°С, оксид алюминия - при температуре от 600°С до 800°С в течение 6 ч.

Стекловату и вату медицинскую очищают промывкой гексаном и спиртом и высушивают их в сушильном шкафу при температуре около 100°С.

9.3 Очистка лабораторной посуды

Используемая в процессе проведения измерений лабораторная посуда должна быть вымыта с использованием синтетических моющих средств. Затем посуду тщательно промывают водопроводной водой и ополаскивают не менее двух раз дистиллированной водой, после чего высушивают в сушильном шкафу при температуре от 150°С до 180°С в течение от 3 до 5 ч. Мерные колбы, цилиндры, стаканы и пробирки предварительно обрабатывают хромовой смесью, которую готовят растворением 20-30 г тонко измельченного двухромовокислого калия в 1 концентрированной серной кислоты. Вся чистая посуда перед использованием ополаскивается перегнанным гексаном.

9.4 Хранение материалов, реактивов и растворов

Все реактивы, материалы и растворы хранят в герметично закрытой стеклянной посуде с наклеенными этикетками. Экстракты проб и растворы аттестованных смесей (АС) хранят в холодильнике при температуре от 4°С до 8°С. Срок хранения составляет не более 3 месяцев. Экстракты проб могут храниться также при комнатной температуре не более 6 ч. Прокаленные оксид алюминия и сульфат натрия хранят при комнатной температуре не более 3 месяцев.

9.5 Подготовка колонки для очистки экстрактов проб

9.5.1 В качестве адсорбента для очистки проб воды методом колоночной хроматографии используют оксид алюминия, дезактивированный бидистиллированной водой (4,0% по массе).

Дезактивацию оксида алюминия проводят в следующей последовательности: фильтр "белая лента" помещают в коническую колбу вместимостью 250 и наносят на него пипеткой рассчитанное количество воды. Затем в колбу помещают рассчитанное количество адсорбента и гексана в количестве, достаточном для покрытия всей порции оксида алюминия слоем растворителя. После этого колбу с приготовленной смесью устанавливают в аппарат для встряхивания на 2 ч. По завершении операции интенсивного встряхивания растворитель сливают, а оксид алюминия высушивают до воздушно-сухого состояния.

9.5.2 Приготовленным адсорбентом заполняют стеклянную хроматографическую колонку с краником. Для этого в нижнюю часть колонки помещают тампон из стекловаты, при закрытом положении краника добавляют в колонку 5-6 перегнанного гексана и постукивая по колонке равномерно через воронку вносят 8-10 г адсорбента. После осаждения слоя адсорбента добавляют в колонку прокаленный сульфат натрия (слой высотой 1-1,5 см), а избыток гексана опускают до уровня слоя сульфата натрия путем открытия краника на колонке.

После выполнения указанных процедур хроматографическая колонка подготовлена к работе.

9.6 Приготовление элюента (подвижной фазы) для жидкостного хроматографа

Ацетонитрил смешивают с бидистиллированной водой в соотношении 80:20 и фильтруют полученный раствор через мембранный фильтр диаметром 50 мм с использованием воронки Бюхнера под разрежением. Дегазацию элюента проводят не менее 30 мин.

9.7 Подготовка проб атмосферных осадков и поверхностных вод к анализу

9.7.1 Экстракция компонентов ПАУ

Отмеренную в количестве 1 пробу атмосферных осадков или поверхностных вод помещают в делительную воронку вместимостью 1 , добавляют 50 перегнанного гексана и перемешивают в аппарате для встряхивания или вручную в течение около 30 мин. Затем гексановый экстракт сливают в круглодонную колбу для последующего концентрирования. Операцию экстракции повторяют 2-3 раза, полученные экстракты объединяют и упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре водяной бани от 40°С до 45°С до объема около от 2 до 3 .

9.7.2 Очистка экстракта на хроматографической колонке с дезактивированным оксидом алюминия

Упаренный гексановый экстракт количественно переносят в подготовленную к работе хроматографическую колонку с оксидом алюминия. Затем открывают краник и сливают гексан со скоростью потока от 1,5 до 2,0 до уровня слоя сульфата натрия; далее краник перекрывают, а собранную фракцию отбрасывают. Затем вновь приливают в колонку от 50 до 60 чистого гексана, открывают краник и, пропуская поток растворителя с той же скоростью, собирают фракцию объемом от 45 до 50 , в которой содержатся все компоненты ПАУ.

Для каждой пробы целесообразно использовать свою хроматографическую колонку.

9.7.3 Подготовка ацетонитрильного экстракта

Очищенный гексановый экстракт переносят в круглодонную колбу и упаривают на ротационном вакуумном испарителе до объема 4-5 . Затем экстракт количественно переносят в пробирку со шлифом и вновь упаривают до полного удаления гексана. К сухому остатку в пробирке добавляют от 5 до 6 ацетонитрила и упаривают полученный ацетонитрильный экстракт до объема около 1,0 .

9.8 Приготовление растворов аттестованных смесей и образцов для контроля

Приготовление растворов аттестованных смесей (АС) бенз[а]пирена, дибенз[a,h]антрацена бенз[g,h,i]перилена и других компонентов ПАУ, а также образцов для контроля (ОК) проводят в соответствии с методикой, изложенной в приложении А.

9.9 Подготовка жидкостного хроматографа к работе

9.9.1 Включение и порядок подготовки жидкостного хроматографа к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации данного прибора [5].

При установке колонок тщательно проверяют герметичность их подключения на линии ввода пробы. Обычно это устанавливают опытным путем: затягивают штуцера, включают насос подачи элюента и в случае появления утечки жидкости в местах сочленения дополнительно их подтягивают.

9.9.2 Выставляют "электрический нуль" прибора и прописывают на ленте потенциометра КСП-4 нулевую линию в течение 10 мин. Дрейф нулевой линии должен быть не более 2% в час. В противном случае промывают колонки чистым ацетонитрилом (примерно берут 100 ), а затем вновь уравновешивают элюентом.

9.9.3 АЦП должен быть подключен с помощью соответствующих разъемов к выходу сигнала с блока флуоресцентного детектора FP-210 параллельно с потенциометром КСП-4 и к входу персонального компьютера.

9.9.4 Условия выполнения измерений следующие:

- колонка хроматографическая (аналитическая) стальная 150х3 мм с Сепарон SYXRP-S ( super) - 5 мкм или Силосорб - 5 мкм фирмы "Элсико";

- колонка хроматографическая (предколонка) стальная 50х3 мм с Сепарон SYXRP-S ( super) - 5 мкм или Силосорб - 5 мкм фирмы "Элсико";

- детектор флуоресцентный типа FP-210, напряжение накала на ксеноновой лампе - 650 В, длина волны экстинкции - 305 нм, длина волны эмиссии - 430 нм;

- элюент - смесь ацетонитрила и воды в соотношении 80:20, давление элюента на входе в колонки - около 100 при скорости потока 1,0 или около 130 при скорости потока 2,0 ;

- рабочая шкала измерений (делитель масштаба на блоке детектора FP-210 - 4, или 8, при использовании АЦП - 1-3 мВ);

- объем вводимой пробы (петли дозатора) 20 или 50 или 100 .

10 Выполнение измерений

10.1 Перед выполнением измерений промывают дозирующую петлю инжектора чистым ацетонитрилом. Для этого с помощью хроматографического микрошприца в петлю инжектора вводят ацетонитрил в объеме, превышающем в 1,5-2 раза объем дозирующей петли. После этого, в начале и в конце серии измерений проводят градуировку жидкостного хроматографа с помощью растворов АС измеряемых компонентов ПАУ. Полученные данные используют в дальнейшем для расчета концентраций и идентификации компонентов ПАУ по времени удерживания.

10.2 Из упаренных ацетонитрильных экстрактов проб отбирают в микрошприц определенный объем образца (объем должен быть больше в 1,5-2 раза объема дозирующей петли) и вводят его в жидкостной хроматограф. При этом на ленте потенциометра КСП-4 автоматически фиксируется начало записи результата измерений.

Каждый образец пробы анализируется 2 раза.

После выполнения серии измерений проводят измерения "холостых" проб в аналогичных условиях анализа.

10.3 В целях избежания засорения инжектора и колонок все экстракты проб перед анализом подвергают фильтрации через мембранный фильтр (отдельный для каждой пробы).

Профильтрованный экстракт пробы собирают в пробирку и измеряют исходный объем пробы с помощью соответствующей градуированной пипетки.

10.4 Идентификацию компонентов ПАУ проводят путем сравнения времени удерживания пика на хроматограмме пробы со временем удерживания пика на хроматограмме раствора АС. При неудовлетворительном качестве разделения пиков в аликвоту экстракта пробы вносят раствор АС измеряемого компонента ПАУ и по возрастанию высоты пика на хроматограмме пробы с добавкой проводят соответствующую идентификацию.

10.5 Физико-химические свойства определяемых компонентов ПАУ с указанием оптимальных характеристических длин волн для детектирования приведены в приложении Б.

Пример хроматограммы искусственной смеси компонентов ПАУ приведен в приложении В.

11 Вычисление результатов измерений

Расчет массовой концентрации каждого компонента ПАУ проводят методом внешнего стандарта с учетом его содержания в "холостых" пробах". Обработка хроматографической информации может быть проведена либо вручную, либо с использованием автоматизированной системы, например, "Нет-Хром" [6, 7] на базе персонального компьютера.

В случае обработки хроматограммы вручную с использованием потенциометра КСП-4 вычисления выполняют по формуле

(1)

где и - концентрация i-го компонента в пробе и в аттестованной смеси, соответственно, ;

и - площадь (высота) пика i-го компонента в пробе и в аттестованной смеси, соответственно, ;

- объем экстракта пробы, ;

- объем пробы воды, ;

и - масштаб шкалы регистрации пиков при анализе экстракта пробы и аттестованной смеси, соответственно;

- коэффициент для i-го ПАУ, учитывающий неконтролируемые потери массы компонента при выполнении измерений и хранении проб.

Для бенз[a]пирена и бенз[ghi]перилена .

Для перехода массовой концентрации рассчитанной по формуле (1), в значение , полученное значение умножают на пересчетный коэффициент .

12 Контроль точности результатов измерений

12.1 Показатели точности, правильности прецизионности окончательных результатов измерений массовой концентрации компонентов ПАУ в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод определяются погрешностями, возникающие на стадии отбора проб воды, подготовки их к измерению и на стадии измерения массовой концентрации компонентов ПАУ в экстрактах проб воды.

Погрешности, возникающие на стадиях отбора проб и их подготовки к измерениям, учитывают общим коэффициентом в формуле (1) раздела 11.

12.2 Контроль характеристик погрешности измерения массовой концентрации компонентов ПАУ в экстрактах проб воды проводят в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1 (точность, основные положения и определения), ГОСТ Р ИСО 5725-6 (использование значений точности на практике), МИ 2881 (проверка приемлемости результатов анализа), РМГ 60 (приготовление аттестованных смесей), РМГ 76 (внутренний контроль), ПМГ 96 (формы представления результатов).

12.3 Контроль характеристик погрешности методики измерений в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563 включает оперативный (внутренний) контроль показателей повторяемости (сходимости), воспроизводимости (прецизионности) и точности результатов измерения массовой концентрации компонентов в экстрактах проб воды. Внутренний контроль характеристик погрешности методики измерений проводит ведущий инженер, программу контроля и контрольные образцы готовит главный специалист аналитической лаборатории.

12.4 Образцами для проведения контроля характеристик погрешности методики измерений являются:

- для показателя повторяемости - выборочные экстракты сетевых проб воды или проб раствора АС, приготовленных по приложению А;

- для показателя воспроизводимости - экстракты равных по объему проб воды или проб раствора АС, приготовленных по приложению А;

для показателя точности - пробы растворов АС, приготовленных по приложению А.

Анализ контрольных образцов выполняют в соответствии с разделом 10.

12.5 Оперативный контроль качества результатов измерений сходимости, воспроизводимости и точности проводят и оценивают по результатам сравнения значений показателей повторяемости, воспроизводимости и точности, полученных из массива контрольных измерений, с пределами этих характеристик, представленных в таблице 1 для точности и в таблице 2 для повторяемости и воспроизводимости методики измерений.

12.5.1 Контроль повторяемости (сходимости) измерений проводят по величине, среднего квадратического отклонения (СКО) результатов единичного измерения , полученных по методике в условиях трехкратной повторяемости.

12.5.2 Оценку значения показателя повторяемости для каждого определяемого компонента ПАУ по методике измерений проводят в ходе рабочих измерений массовой концентрации компонентов ПАУ в экстрактах сетевых проб путем измерения 5-й рабочей пробы с трехкратной повторяемостью. В таком случае программа "NetChromWin" на закладке "Статистика": поверка - расчет относительного СКО в таблице результатов расчета показывает полученные значения: выборочное среднее, , СКО, , и относительное СКО, %.

12.5.3 Показатель повторяемости методики измерений массовой концентрации компонентов в пробах воды считается удовлетворительным, если выполняется условие

, (2)

где и r - значения показателя повторяемости для каждого определяемого компонента ПАУ по методике измерений соответственно измеренное СКО, (см. таблицу 1) и предельное СКО, г (см. таблицу 2), мг , .

Показатель повторяемости методики проверяется ежедневно при проведении измерений серии проб, но не реже одного раза в неделю.

12.5.4 Оценку значения показателя воспроизводимости для каждого определяемого компонента по методике измерений проводят по результатам анализов трех равных частей проб воды рабочей пробы, выполненных с интервалом примерно в 5 дней. По результатам измерений в соответствии РМГ 61 рассчитывают показатель СКО воспроизводимости.

12.5.5 Показатель воспроизводимости результатов измерений определяемых компонентов ПАУ по методике измерений считается удовлетворительным, если выполняется условие

, (3)

где и R - значения показателя воспроизводимости измеренных массовых концентраций определяемых компонентов ПАУ в пробах воды соответственно измеренный (см. таблицу 1) и предельный (см. таблицу 2), .

Показатель воспроизводимости контролируют каждый раз после смены приготовленной партии элюента, но не реже одного раза в месяц.

12.5.6 Оценку значения показателя точности для каждого определяемого компонента по методике измерений проводят по результатам определения массовой концентрации компонента в растворах образцов АС. Для расчета показателя точности в соответствии с РМГ 61 готовят по приложению А три-пять экземпляров одной АС, концентрация раствора которой соответствует области измерений на жидкостном хроматографе. По результатам измерений в соответствии с РМГ 61 рассчитывают значение показателя точности.

12.5.7 Показатель точности результатов измерений определяемых компонентов ПАУ по методике измерений считается удовлетворительным, если выполняется условие

(4)

где и - показатели точности значений измеренных массовых концентраций определяемых компонентов ПАУ в пробах воды соответственно измеренный и предельный (см. таблицу 1), .

Показатель точности методики измерений контролируют не реже одного раза в полгода.

13 Оформление результатов измерений

13.1 Результаты измерений массовой концентрации определяемого компонента ПАУ в пробах атмосферных осадков и поверхностных вод на ООПТ (станция КФМ) и в документах, предусматривающих их использование, представляют в виде

при Р = 0,95, (5)

где - результат измерений массовой концентрации определяемого компонента в атмосферных осадках или поверхностных водах в пункте наблюдения, рассчитанная по формуле (1) с учетом, пересчетного коэффициента , ;

- значение характеристики погрешности методики измерений, соответствующее результату измерений (показатель точности), , при Р = 0,95, приведен в таблице 1.

13.2 Числовое значение результата измерений должно оканчиваться цифрой того же порядка, что и значение характеристики погрешности измерений.

13.3 Форма журнала регистрации результатов измерений массовой концентрации компонентов ПАУ в атмосферных осадках и поверхностных водах приведена в приложении Г.

14 Нормы времени на выполнение измерений

Расчет норм времени проведен при определении трех измеряемых компонентов ПАУ в 10 пробах воды и представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Нормы времени на анализ 10 проб воды

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов в таблице приводится в соответствии с источником

Наименование операции	Норма времени, ч
1 Приготовление растворов аттестованных смесей	1,5
2 Приготовление элюента (ацетонитрил/вода)	1,5
3 Подготовка жидкостного хроматографа к работе	1,0
3 Градуировка жидкостного хроматографа	2,0
4 Подготовка ацетонитрильных экстрактов проб воды	3,0
5 Измерение приоритетных компонентов ПАУ в экстрактах проб воды	3,0
6 Вычисление результатов измерений компонентов ПАУ в экстрактах проб воды	1,0
7 Мытье посуды и сушка	2,0
8 Контроль качества измерений компонентов ПАУ	3,0
Всего	18,0

Библиография

[1] Положение о государственном мониторинге состояния и загрязнения окружающей среды (утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 06.06.2013 N 477, с изменением на 10 июля 2014 года, введенным в действие постановлением Правительства Российской Федерации от 10.07.2014 N 639)

[2] Унифицированные методы мониторинга фонового загрязнения природной среды. - М.: Гидрометеоиздат, 1986, с. 180

[3] Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983 (с изменениями, утвержденными приказом Росгидромета от 30.12.2003 N 275)

[4] Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденные приказом Минтруда России от 24.07.2013, N 328н

[5] JASCO model FP-210. INSTRUCION MANUAL

Japan Spectroscopic CO. LTD 2967-5, 1984 г. (перевод инструкции на русский язык)

[6] АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (АЦП). Паспорт, ООО НПФ "Мета-хром", Йошкар-Ола, 2012

[7] Программа установки "NetChromWin", версия 2.1. Описание на диске. ООО НПФ "Мета-хром", Йошкар-Ола, 2012

[8] Ф.Я. Ровинский, Т.А. Теплицкая, Т.А. Алексеева. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов Л.: Гидрометеоиздат - 1988, с. 224.