МУК 4.1.1470-03

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Атомно-абсорбционное определение массовой концентрации ртути в биоматериалах (моче, волосах, конденсате альвеолярной влаги) при гигиенических исследованиях

Методические указания

МУК 4.1.1470-03

Дата введения 2003-06-30

1. РАЗРАБОТАНЫ: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России (Т.В. Юдина, Н.Е. Федорова, М.В. Егорова, В.Н. Волкова); Научно-производственной экологической фирмой "ЭкОН" (С.Ю. Гладков, Е.А. Гладкова, И.В. Шебелова).

2. РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

3. УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации - Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г. Онищенко 29 июня 2003 г.

4. ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ 30 июня 2003 г.

5. ВВЕДЕНЫ ВЗАМЕН МУК 4.1.005-4.1.008-94 "Определение содержания ртути в объектах окружающей среды и биологических материалах".

Настоящие методические указания устанавливают атомно-абсорбционный метод определения содержания ртути в моче, волосах и конденсате альвеолярной влаги (экспират) при гигиенических исследованиях.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений содержания ртути в диапазоне концентраций 0,0025-25 мкг/г (волосы); 0,25-100 мкг/дм3 (моча); 0,25-100 мкг/дм3 (конденсат альвеолярной влаги) с погрешностью, не превышающей ± 20 % при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Определение основано на минерализации пробы, восстановлении ионов ртути, содержащихся в растворе, до элементного состояния под действием химического восстановителя, переводе ртути в газовую фазу и последующем количественном определении ртути методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии.

По регламенту ВОЗ критическая концентрация в моче для лиц, контактирующих с ртутью в производственных условиях, - 10 мкг/дм3; в волосах - 5 мкг/г.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

3.1. Средства измерений

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Вспомогательные устройства, материалы

Допускается применение другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

3.3. Реактивы

Допускается применение другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений следует соблюдать требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

4.2. Не допускается работа с аналитическим блоком при отсутствии холодного водоснабжения.

4.3. Помещение, в котором проводят измерения, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

4.4. Работа с кислотами должна проводиться в резиновых перчатках, защитных очках и полиэтиленовом или резиновом фартуке.

4.5. При приготовлении разбавленных растворов кислот, необходимо строго соблюдать правила добавления кислоты в воду.

4.6. Сливы (отработанные растворы) кислот и оснований категорически запрещается сливать в водоотводящую систему (раковины, канализацию и т.п.). Сливы помещают в отдельные стеклянные бутыли или пластмассовые канистры, которые хранятся в соответствии с требованиями к хранению легковоспламеняющихся жидкостей и кислот. Емкости со сливами утилизируют в соответствии с установленным порядком.

4.7. Ввиду высокой токсичности ртути и ее соединений, использованные ртутьсодержащие растворы следует обезвреживать. С этой целью растворы сливают в специальный сосуд вместимостью три литра, содержащий 250 см3 подкисленного 5%-ного раствора перманганата калия. В сосуд после его наполнения добавляют 10%-ный раствор серноватисто-кислого натрия в 20%-ном растворе гидроксида натрия до исчезновения малиновой окраски и прекращения выпадения осадка. Осадок отделяют декантацией и собирают в стеклянную банку, которую после заполнения подвергают захоронению в специально отведенных местах для токсических отходов или сдают на специализированные предприятия по переработке ртутьсодержащих отходов.

5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускаются специалисты, имеющие высшее или среднее специальное химическое образование или опыт работы в химической лаборатории, прошедшие соответствующий инструктаж, освоившие метод в процессе тренировки и уложившиеся в нормативы оперативного контроля при выполнении процедур контроля погрешности.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

- атмосферное давление 84,0-106,7 кПа (630-800 мм рт. ст.);

- относительная влажность воздуха ниже 85% при 25 °С;

- напряжение в сети питания переменного тока (220 ± 22) В.

- концентрации мешающих определению и агрессивных компонентов в воздухе не должны превышать ПДК для воздуха рабочей зоны.

7. Подготовка к проведению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: отбор проб, приготовление растворов, подготовка универсального ртутеметрического комплекса к работе, его градуировка, минерализация образцов.

7.1. Отбор проб

7.1.1. Волосы (эктодермальные пробы)

Навеска волос от одного исследуемого должна быть не менее 0,3 г. Образцы волос хранят в бумажных пакетах. Срок хранения не ограничен. При отборе проб волос с целью диагностики интоксикации населения ртутью необходимо выбирать контингент исследуемых, однородный по возрастно-половым и социальным признакам с одинаковым сроком проживания в данном районе, но не менее 5 лет.

7.7.2. Моча

Отбирают суточные пробы мочи в соответствии с общепринятыми методиками. До исследования пробы мочи хранят в холодильнике не более 10 ч. Минимально необходимый объем пробы для анализа составляет 50 см3.

При необходимости длительного (более 10 ч) хранения или транспортирования проб проводят их консервацию путем добавления концентрированной азотной кислоты до значения рН, меньшего или равного 1 (контроль по индикаторной бумаге).

Для отбора проб и их кратковременного хранения используют стеклянную или полиэтиленовую посуду. Для длительного хранения консервированных проб наилучшими характеристиками обладает посуда из тефлона, кварца или пирекса.

7.1.3. Конденсат альвеолярной влаги

Отбор проб конденсата альвеолярной влаги производят в модернизированный градуированный поглотитель Полежаева, помещенный в лед для более полной конденсации и содержащий 1 см3 бромазотного раствора, приготовленного по п.7.3.3. Влагу отбирают в течение 20-25 мин при нефорсированном дыхании до достижения общего объема раствора 2 см3.

Отобранные пробы хранят при комнатной температуре в защищенном от света месте.

7.2. Подготовка лабораторной посуды

Новую или сильно загрязненную лабораторную посуду после обычного мытья в растворе любого моющего средства промывают водопроводной водой. Непосредственно перед использованием посуду обрабатывают горячим раствором азотной кислоты (1:1) или хромовой смесью, ополаскивают 3-4 раза дистиллированной водой и сушат.

7.3. Приготовление растворов

7.3.1. Приготовление раствора перманганата калия.

Растворяют 25 г перманганата калия (KМnO4) в небольшом количестве дистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доводят водой до метки.

7.3.2. Приготовление раствора гидроксиламина соляно-кислого.

Растворяют 10 г гидроксиламина соляно-кислого (NH2ОН · НСl) в небольшом количестве дистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.

7.3.3. Приготовление бромазотной смеси.

7.3.3.1. Приготовление бромид-броматной смеси.

В коническую колбу вместимостью 100 см3 вносят навески бромида калия (KВr) массой 3,72 г и бромата калия (KВrO3) массой 0,52 г. Мерным цилиндром отмеряют 100 см3 дистиллированной воды и при перемешивании порциями приливают к смеси солей до их полного растворения. Колбу закрывают пробкой. Полученный раствор устойчив для хранения.

7.3.3.2. Приготовление раствора азотной кислоты концентрации 10 моль/дм3

Мерным цилиндром отмеряют 20 см3 дистиллированной воды, прибавляют 67 см3 концентрированной азотной кислоты и доводят водой до 100 см3.

7.3.3.3. Смешивают равные объемы бромид-броматной смеси и приготовленного раствора азотной кислоты. За счет выделяющегося брома раствор приобретает бурую окраску. Раствор используют в течение дня.

7.3.4. Приготовление раствора восстановительного реагента.

Для приготовления восстановительного реагента навеску гидроксида натрия массой 1,0 г помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, колбу на 2/3 объема заполняют дистиллированной водой и растворяют навеску при перемешивании. В полученный раствор гидроксида натрия помещают таблетку борогидрида натрия массой 1,00 г, растворяют ее и доводят объем раствора дистиллированной водой до 200 см3. Полученный раствор содержит 0,5% гидроксида натрия и 0,5% борогидрида натрия. Раствор переливают в склянку с притертой крышкой и хранят в холодильнике до использования. Срок хранения раствора - 1 месяц.

7.3.5. Приготовление раствора разбавления.

Мерным цилиндром вместимостью 50 см3 отмеривают 50 см3 концентрированной азотной кислоты. В мерную колбу вместимостью 1000 см3 помещают примерно 500 см3 дистиллированной воды и осторожно переливают из цилиндра азотную кислоту. Перемешивают содержимое и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1000 см3. Тщательно перемешивают. Раствор используют для приготовления градуировочных растворов. Срок хранения не ограничен.

7.4. Приготовление градуировочных растворов

Градуировочные растворы с массовой концентрацией 0,001, 0,005 и 0,01 мг/дм3 готовят из ГСО ртути с массовой концентрацией 1,0 мг/см3 по методике, приведенной в руководстве по эксплуатации универсального ртутеметрического комплекса. Раствором разбавления служит азотная кислота (приготовленная по п.7.3.5). В тех случаях, когда содержание ртути в минерализатах образцов анализируемых материалов ниже 0,001 мг/дм3, готовят дополнительно градуировочные растворы с массовой концентрацией ртути 0,0001 и 0,0005 мг/дм3 десятикратным разбавлением растворов с концентрациями 0,001 и 0,005 мг/дм3 соответственно.

7.5. Подготовка универсального ртутеметрического комплекса к работе

7.5.1. Универсальный ртутеметрический комплекс УКР-1 готовят к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

7.5.2. Выполнение градуировки.

7.5.2.1. Градуировку прибора выполняют в соответствии с руководством по эксплуатации УКР-1 перед введением комплекса в эксплуатацию или после перерыва в работе более 1 месяца. При проведении следует учитывать величину "фона" раствора разбавления.

7.5.2.2. Градуировку прибора выполняют путем анализа градуировочных растворов в 2-кратной повторности. Для градуировки используют растворы (не менее трех), которые охватывают ожидаемый диапазон концентраций анализируемых растворов. Измерения проводят от низких концентраций к высоким. В процессе выполнения градуировки проводят оперативный контроль сходимости результатов в соответствии с п.11.2.

7.5.2.3. Коэффициент градуировочной характеристики (K0) представляют в виде:

,

7.6. Подготовка проб к анализу

7.6.1. Волосы

Навеску волос массой 20-100 мг помещают в круглодонную колбу, прибавляют 5 см3 концентрированной серной кислоты и соединяют колбу с обратным водяным холодильником. Колбу помещают на кипящую водяную баню и нагревают до полного растворения пробы. Затем колбу охлаждают и вносят 5 см3 5%-ного раствора марганцево-кислого калия. Нагревают на той же бане в течение 10 мин и охлаждают до комнатной температуры. Добавляют 1 см3 10%-ного раствора гидроксиламина соляно-кислого для осветления пробы. Содержимое колбы количественно переносят в мерный цилиндр вместимостью 25 см3, промывают реакционную колбу небольшим количеством дистиллированной воды, соединяют промывную воду с основным минерализатом и доводят до 20 см3 дистиллированной водой.

Параллельно проводят минерализацию добавляемых к навеске реактивов для контроля их чистоты (холостая проба). В каждой серии измерений параллельно с рабочими ставится одна холостая проба.

7.6.2. Моча

В коническую колбу вместимостью 100 см3 помещают 10 см3отобранной пробы мочи, по 2 см3 концентрированных серной и азотной кислот и 1 см3 5%-ного раствора марганцево-кислого калия. Перемешивают и оставляют при комнатной температуре. Через 30 мин вводят 1 см3 10%-ного раствора гидроксиламина солянокислого для осветления пробы. Количественно переносят обработанную пробу в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят дистиллированной водой до метки.

Параллельно проводят минерализацию добавляемых к навеске реактивов для контроля их чистоты (холостая проба). В каждой серии измерений параллельно с рабочими ставится одна холостая проба.

7.6.3. Конденсат альвеолярной влаги

В пробирку прибора Полежаева, содержащую 2 см3 отобранной пробы конденсата альвеолярной влаги, вносят дополнительно 0,9 см3 бромазотной смеси (приготовленной по п.7.3.3), пробирку закрывают пробкой и выдерживают в термостате при температуре (45±5) °С в течение 3 ч. После охлаждения в раствор вносят 0,1 см3 10%-ного гидроксиамина гидрохлорида, перемешивают.

Параллельно проводят минерализацию добавляемых к навеске реактивов для контроля их чистоты (холостая проба). В каждой серии измерений параллельно с рабочими ставится одна холостая проба.

Подготовленную к анализу пробу конденсата альвеолярной влаги вносят в реакционную ячейку ртутеметрического комплекса целиком.

8. Выполнение измерений

8.1. Для выполнения измерений снимают реакционную ячейку и вводят в нее 2 см3 раствора восстановителя. Отбирают пипеткой нужный объем (1-10 см3) пробы (холостой пробы, градуировочного раствора или рабочей пробы), нажимают кнопку "ПУСК" анализатора. После появления звукового сигнала (через 30 с после нажатия кнопки) вводят анализируемую пробу в реактор через воронку барботера. По окончанию измерения снимают показания (N, нг) с цифрового табло анализатора. Если измерения проводятся с использованием персонального компьютера (программа "УКР-аналитика"), результаты измерений автоматически заносятся в память компьютера.

Время, предназначенное для ввода пробы, ограничено интервалом в 24 с. По окончанию этого интервала звуковой сигнал прекращается. Если проба введена после окончания звукового сигнала, то полученный результат не учитывают при расчете концентрации, а цикл измерения повторяют.

Рекомендуемый диапазон показаний составляет 1,00-20,00 нг. Если показания находятся вне рекомендуемого диапазона, то объем пробы соответственно увеличивают или уменьшают (или разбавляют ее).

8.2. После проведения измерения снимают реакционную ячейку и сливают раствор из ячейки в сосуд для отработанных проб. Промывают ячейку водопроводной и споласкивают дистиллированной водой.

8.3. Повторяют измерение концентрации ртути в пробе.

9. Обработка и представление результатов

9.1. Результат измерений (Nср) рассчитывают как среднее арифметическое параллельных измерений (не менее двух) по формуле:

,

9.2. Концентрацию ртути в анализируемой пробе волос C (мкг/г) рассчитывают по формуле:

,

9.3. Концентрацию ртути в анализируемой пробе мочи C (мкг/дм3) рассчитывают по формуле:

,

9.4. Концентрацию ртути в анализируемой пробе конденсата альвеолярной влаги (мкг/дм3) рассчитывают по формуле:

,

10. Оформление результатов измерений

Результаты измерений представляют в виде:

(C ± 0,2C), мкг/г (мг/дм3, мкг/дм3)

или C мкг/г (мг/дм3, мкг/дм3) ± 20 %,

где C - массовая концентрация ртути в пробе, мкг/г (мг/дм3, мкг/дм3).

11. Внутренний оперативный контроль

11.1 Нормативы контроля

Внутренний оперативный контроль показателей качества результатов количественного химического анализа (сходимости и точности) проводят в процессе текущих измерений с целью установления соответствия характеристик погрешности результатов измерений характеристикам погрешности МВИ (табл.1).

Таблица 1

11.2. Оперативный контроль сходимости

11.2.1. Оперативный контроль сходимости результатов измерений массовой концентрации ртути проводят при получении каждого результата измерения, предусматривающего проведение параллельных определений в градуировочных растворах или в рабочих пробах.

11.2.2. Оперативный контроль сходимости проводят методом сравнения расхождения максимального и минимального результатов параллельных определений при измерении массовой концентрации ртути в пробах с нормативом оперативного контроля сходимости (табл.1).

11.2.3. Сходимость результатов параллельных определений признают удовлетворительной, если

,

11.3. Оперативный контроль погрешности МВИ (показателя точности)

11.3.1. Для проведения оперативного контроля погрешности МВИ отбирают две одинаковые (дубликаты) пробы, помещают их в разные колбы и готовят к анализу по п.7.6.

11.3.2. Выполняют измерение массовой концентрации ртути в одной из колб и получают результат N1,ср.

11.3.3. В другую колбу вносят добавку 0,1-1,0 см3 одного из градуировочных растворов, выполняют измерения и получают результат N2,ср. Величина добавки должна составлять от 50 до 150% N1,ср.

11.3.4. При отсутствии ртути в исходном минерализате добавка должна составлять 0,5 см3 градуировочного раствора с массовой концентрацией 0,001 мг/дм3.

11.3.5. Анализ проб без добавки и с добавкой выполняют в одно время и в одинаковых условиях.

11.3.6. Результат контроля Kк признают удовлетворительным, если выполняется условие:

,

где K - норматив оперативного контроля погрешности МВИ (табл.1).

11.3.7. Оперативный контроль погрешности МВИ проводят в каждой серии проб, но не реже чем через 20 проб.

11.3.8. Результаты измерений, оперативного контроля показателей сходимости и точности заносят в рабочий журнал (прилож.1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемая форма заполнения рабочего журнала регистрации результатов измерения массовой концентрации ртути в пробах