РД 52.04.186-89 часть 3

Государственный комитет СССР по гидрометеорологии

Министерство здравоохранения СССР

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО

ПО КОНТРОЛЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

РД 52.04.186-89

Дата введения 1991-07-01

ЧАСТЬ III

Фоновое загрязнение атмосферы

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Рост выбросов вредных веществ в атмосферу в результате процессов индустриализации и урбанизации ведет к увеличению содержания примесей на значительном расстоянии от источников загрязнения и к глобальным изменениям в составе атмосферы, что в свою очередь может привести ко многим нежелательным последствиям, в том числе к изменению климата. В связи с этим необходимо определять и постоянно контролировать уровень загрязнения атмосферы вне зоны непосредственного действия промышленных источников и тенденцию его дальнейших изменений. Всемирной метеорологической организацией (ВМО) в шестидесятые годы была создана мировая сеть станций мониторинга фонового загрязнения атмосферы (БАПМоН). Ее цель состояла в получении информации о фоновых уровнях концентрации атмосферных составляющих, их вариациях и долгопериодных изменениях, по которым можно судить о влиянии человеческой деятельности на состояние атмосферы. Организация такой службы позволяет накопить материал для оценки возможных изменений климата, перемещения и выпадения вредных веществ, оценить атмосферную часть биологических циклов.

Нарастающая острота проблемы загрязнения окружающей природной среды в глобальном масштабе привела к созданию в семидесятые годы комитета ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Комитетом было принято решение о создании Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС), предназначенной главным образом для наблюдения за фоновым состоянием биосферы в целом и в первую очередь за процессами ее загрязнения.

Одним из первых в 80-е годы сформировалось звено ГСМОС в регионе восточноевропейских стран-членов СЭВ: Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Румынии, СССР и ЧСФР, осуществляющих комплексный фоновый мониторинг (КФМ) загрязнения биосферы. Для выполнения единой программы наблюдений специалистами этих стран совместно были разработаны методы определения концентраций загрязняющих веществ в объектах природной среды, в том числе в атмосферном воздухе и осадках, и приняты для практического использования методики, дающие сопоставимые результаты [18].

Национальная сеть станций комплексного фонового мониторинга СССР входит в международную сеть и осуществляет наблюдения за состоянием загрязнения природных сред в фоновых районах СССР [12]. Эта сеть является фундаментом для создания национальной службы экологического мониторинга [13], которая впоследствии объединит станции, работающие по программам БАПМоН.

Данный раздел включает в себя описания методов определения загрязняющих веществ на станциях БАПМоН, КФМ, а также на специализированных станциях, производящих на фоновом уровне наблюдения за общим содержанием озона (ОСО), углекислого газа и атмосферным электричеством. Определение химического состава атмосферных осадков на фоновых станциях производится по методикам, приведенным в ч.II, разделах 2 и 3.

Станции фонового мониторинга атмосферы (станции БАПМоН) ответственны за проведение наблюдений и своевременную отправку полученных первичных данных в курирующие их управления по гидрометеорологии (УГМ) и Главную геофизическую обсерваторию (ГГО). На УГМ возлагаются задачи по обеспечению и контролю работы фоновых станций, а также по внедрению на них предлагаемых для сети новых методов контроля фонового состояния атмосферы. ГГО является национальным научно-методическим центром работ по фоновому мониторингу атмосферы в рамках программы БАПМоН и центром сбора и обработки информации по советским станциям сети БАПМоН. ГГО обеспечивает передачу этой информации в международный банк данных сети БАПМоН в ВМО (Ашвилл, США, шт.Северная Каролина).

Система комплексного фонового мониторинга в СССР включает станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ) и региональные аналитические лаборатории.

СКФМ ответственны за отбор проб, их своевременную отправку в региональную аналитическую лабораторию, анализ проб, выполняемый непосредственно на СКФМ, и своевременную передачу информации в региональную аналитическую лабораторию. На УГМ возлагается материальное обеспечение станций и метрологический контроль пробоотборной и аналитической аппаратуры, работающей на станции.

Региональные аналитические лаборатории фонового мониторинга обеспечивают анализ проб, передачу данных в научно-методический центр, инспекционный контроль работы станций КФМ, внедрение новых методов, разрабатываемых научно-методическим центром. Материальное снабжение и контроль работы аналитической лаборатории фонового мониторинга осуществляет региональный центр наблюдения загрязнения природной среды, в рамках которого она функционирует.

Научно-методический центр системы комплексного фонового мониторинга осуществляет контроль выполнения программы наблюдений, контроль качества данных, разрабатывает и передает на сеть методы фонового мониторинга загрязняющих веществ, координирует работу на международном уровне, собирает первичную информацию о фоновом загрязнении окружающей природной среды и передает ее в Центр автоматизированной системы хранения, обработки и передачи данных (АСПОД), обобщает данные и издает ежегодный бюллетень фонового состояния окружающей природной среды в восточноевропейских странах.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ НА СТАНЦИЯХ ФОНОВОГО МОНИТОРИНГА

2.1. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ СТАНЦИЙ

Станции комплексного фонового мониторинга. Местоположение станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ) по своим ландшафтным и климатическим характеристикам должно быть репрезентативным для данного региона. Оценку репрезентативности предполагаемого района размещения СКФМ целесообразно начинать с анализа климатических, топографических, почвенных, ботанических, геологических, экономических и других материалов.

После выбора района необходимо учесть имеющиеся на данной территории источники загрязнения. Если количество внутрирегиональных источников незначительно и они рассредоточены, можно ожидать, что они не окажут существенного влияния на уровни концентраций загрязняющих веществ в природных объектах в выбранном районе. При наличии крупных локальных источников (административно-промышленных центров с населением более 500 тыс. жителей) расстояние до наблюдательного полигона СКФМ должно составлять не менее 100 км. Если указанное требование выполнить невозможно, следует расположить СКФМ таким образом, чтобы повторяемость воздушного потока, обусловливающего перенос загрязняющих веществ от источника в направлении станции, не превышала 20-30%. При определении района расположения СКФМ необходимо учитывать его доступность, обеспеченность электроэнергией и жилищно-бытовыми условиями для обслуживающего персонала.

Станция комплексного фонового мониторинга включает стационарный наблюдательный полигон и химическую лабораторию. Наблюдательный полигон составляют пробоотборные площадки, гидропосты и в ряде случаев наблюдательные скважины. На наблюдательном полигоне выполняется отбор проб атмосферного воздуха и атмосферных осадков, вод, почв, растительности, а также проводятся гидрометеорологические и геофизические измерения.

Площадка размером 50х50 м, на которой размещаются пробоотборные установки и измерительные приборы для определения химического состава и физических характеристик воздуха, называется опорной (базовой) площадкой фоновой станции. Она должна находиться на ровном участке ландшафта с малой степенью закрытости горизонта, вдали от строений, лесных полос, холмов и других препятствий, способствующих возникновению локальных орографических возмущений. При выборе местоположения площадки рекомендуется пользоваться также критериями выбора места для размещения метеорологических станций, так как метеорологические наблюдения на фоновой станции могут быть использованы для изучения долговременных климатических изменений.

Опорная площадка должна быть обеспечена устойчивым трехфазным электропитанием (напряжение 220/380 В, ток до 40 А, частота 50 Гц), иметь освещение, сетчатое ограждение по всему периметру и дорожки с твердым покрытием. На расстоянии 15-20 м от площадки должно размещаться одноэтажное обогреваемое помещение (с неметаллической крышей) из двух комнат общей площадью 20-25 м2, предназначенное для работы дежурного наблюдателя (замена фильтров, запись результатов наблюдений, размещение газоанализаторов). Площадку оборудуют установками для отбора проб воздуха, осадкосборниками, газоанализаторами, типовым комплектом метеорологических приборов.

Химическая лаборатория станции располагается на расстоянии не ближе 500 м от опорной площадки. В лаборатории проводятся обработка и анализ той части проб, которая не подлежит пересылке в региональную лабораторию: первичная обработка проб осадков, вод, почв и растительности; определение содержания в атмосферном воздухе взвешенных частиц (пыли), сульфатов и диоксида серы; измерение в атмосферных осадках рН, электропроводности, концентрации анионов и катионов. В лаборатории осуществляется хранение проб, производится техобслуживание и ремонт приборов и оборудования, ведется документация.

В соответствии с указанными работами лабораторные комнаты должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию, водопровод и канализационный сток. В лаборатории должны быть предусмотрены помещения для хранения химических реактивов, приборов, материалов, запасных частей. Общая площадь химической лаборатории должна составлять 80-100 м2.

Станции БАПМоН. В соответствии с рекомендациями по организации фоновых станций, изложенными в специальном Руководстве ВМО для сети БАПМоН [28], фоновые станции подразделяются на три категории: базовые, региональные и континентальные.

Базовые станции следует располагать в наиболее чистых местах, в горах, на изолированных островах, где в 100 км от станции по всем направлениям в ближайшие 50 лет не предвидится значительных изменений в практике землепользования. Основной задачей базовых станций является контроль за глобальным фоновым уровнем загрязнения атмосферы, не испытывающим влияния никаких локальных источников.

Региональные станции, главная цель которых заключается в обнаружении в районе станции долгопериодных колебаний атмосферных составляющих, обусловленных изменениями в использовании земли и другими антропогенными воздействиями, должны находиться в сельской местности, не менее чем в 40 км от крупных источников загрязнения.

Континентальные станции (или региональные станции с расширенной программой) охватывают более широкий спектр исследований по сравнению с региональными станциями. Они должны размещаться в отдаленных районах, чтобы в радиусе 100 км не было источников, которые (за исключением коротких периодов времени) могли бы повлиять на локальные уровни загрязнения.

Поскольку континентальные фоновые станции призваны характеризовать особенности загрязнения континента в целом, их целесообразно устанавливать выше слоя перемешивания, т.е. выше 1000 м над уровнем моря.

2.2. ПРОГРАММЫ НАБЛЮДЕНИЙ НА СТАНЦИЯХ

Станции комплексного фонового мониторинга. Одним из принципов фонового мониторинга является комплексное изучение содержания загрязняющих веществ в компонентах экосистем (атмосферном воздухе, осадках, воде, почвах, биоте). В связи с этим программа наблюдений на СКФМ включает систематические измерения содержания загрязняющих веществ одновременно во всех средах. Результаты этих измерений дополняются гидрометеорологическими данными.

Перечень включенных в программу веществ составлен с учетом таких их свойств, как распространенность и устойчивость в окружающей среде, способность к миграции на большие расстояния, степень негативного воздействия на биологические и геофизические системы различных уровней. В атмосферном воздухе подлежат измерению среднесуточные концентрации взвешенных частиц, озона, оксидов углерода и азота, диоксида серы, сульфатов, 3,4-бензпирена, ДДТ и других хлорорганических соединений, свинца, кадмия, ртути, мышьяка, а также показателя аэрозольной мутности атмосферы; в атмосферных осадках подлежат измерению концентрации свинца, ртути, кадмия, мышьяка, 3,4-бензпирена, ДДТ и других хлорорганических соединений, рН, анионов и катионов по программе ВМО в суммарных месячных пробах.

Данные гидрометеорологических наблюдений используются для расчета параметров, характеризующих степень загрязнения природной среды, и интерпретации их динамики. Вместе с тем гидрометеорологические данные являются самостоятельными характеристиками состояния природной среды.

Метеорологические наблюдения включают наблюдения за температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлением ветра, атмосферным давлением, облачностью (количеством, формой, высотой), солнечным сиянием, атмосферными явлениями (туман, метели, грозы, пыльные бури, пожары и др.), атмосферными осадками (количеством и интенсивностью), снежным покровом (высотой, содержанием влаги), температурой почвы (на поверхности и глубине), состоянием поверхности почвы, радиацией (прямой, рассеянной, суммарной и отраженной) и радиационным балансом, градиентами температуры, влажности и скорости ветра на высоте от 0,5 до 10 м, градиентами температуры, влажности почвы на глубине от поверхности до 20 см, тепловым балансом. Данные о температуре воздуха и атмосферном давлении используют при приведении объема проб воздуха к нормальным условиям; данные о количестве и интенсивности осадков - при расчете потоков загрязняющих веществ на подстилающую поверхность; о содержании влаги в снежном покрове - при определении количества загрязняющих веществ, выпавших на подстилающую поверхность за зимний период.

Станции БАПМоН. В обязательную программу наблюдений на базовых станциях включены наблюдения за содержанием диоксида серы, аэрозольной мутностью атмосферы, радиацией, взвешенными аэрозольными частицами, химическим составом осадков.

На региональных станциях программа наблюдений включает измерение атмосферной мутности, концентрации взвешенных аэрозольных частиц, определение химического состава атмосферных осадков.

Программа наблюдений на фоновых станциях разных категорий может быть расширена за счет увеличения числа определяемых в атмосфере газов, в частности озона, малых газовых компонентов, объемная концентрация которых ниже 1%, газов, которые, преобразуясь в атмосфере, могут превратиться в аэрозольные частицы (например, диоксиды серы и азота). Постепенно увеличивается спектр анализируемых элементов в осадках и аэрозолях.

Любые наблюдения по программе фонового мониторинга должны сопровождаться комплексом обязательных метеорологических наблюдений (за видимостью, атмосферными явлениями, температурой и влажностью воздуха, направлением и скоростью ветра, атмосферным давлением), поэтому фоновые наблюдения желательно проводить на базе метеорологических станций.

Для оценки репрезентативности фоновой станции и изучения влияния города на окружающие его районы целесообразно в дополнение к региональным станциям создавать парные станции в ближайших городах, расположенных в 50-100 км от фоновых и работающих по аналогичной программе [2]. В СССР действует три таких пары: на северо-западе европейской части СССР (ЕЧС), в Западной и Восточной Сибири.

В программу обязательных наблюдений на советских станциях сети БАПМоН входят измерения аэрозольной мутности атмосферы и определение химического состава атмосферных осадков. На ряде региональных станций проводятся дополнительно измерения содержания диоксидов серы, азота и аэрозоля сульфатов в приземном слое.

Контроль на фоновом уровне общего содержания озона (ОСО), диоксида углерода, электрического состояния атмосферы осуществляется на специализированных станциях (см. раздел 6 данной части). Место, сроки, условия и частота отбора проб устанавливаются методическим центром.

3. ОТБОР ПРОБ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ОСАДКОВ, ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ И ХРАНЕНИЕ

3.1. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА АТМОСФЕРНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ

3.1.1. Общие положения

Для отбора проб воздуха при определении содержания взвешенных частиц (пыли), тяжелых металлов, сульфатов, 3,4-бензпирена и других полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), ДДТ и других хлорорганических пестицидов (ХОП) применяют метод принудительной фильтрации воздуха фильтровентиляционными (аспирационными) установками. Конструкция фильтровентиляционной установки включает побудитель расхода воздуха, измеритель расхода воздуха, фильтродержатель с защитой от атмосферных осадков и кассету для твердых сорбентов в случае определения ХОП. Для отбора проб используют фильтры различных типов, через которые проскок аэрозолей размером менее 0,3-0,5 мкм не превышает 10%. Тип фильтра подбирают в соответствии с назначением пробы и методом ее анализа. Объем суточных проб воздуха для определения каждого ингредиента задается аналитической лабораторией в зависимости от применяемого метода анализа. Расход воздуха и площадь сечения фильтродержателя рассчитывают исходя из заданного объема пробы и диапазона допустимой линейной скорости потока воздуха через фильтр выбранного типа. По программе наблюдений на сухопутных фоновых станциях для определения содержания загрязняющих веществ в воздухе отбирают суточные пробы. Для этого ежедневно в установленные часы (утренние) производят смену фильтров.

3.1.2. Оборудование и материалы

Блок-схема аспирационной установки "Кипарис" (а) и сменной головки к ней для отбора проб на ХОП (б)

Черт. 3.1

Блок-схема градуировки электроаспиратора "Кипарис"

Черт. 3.2

3.1.3. Отбор и хранение проб

Фильтровентиляционные установки для отбора проб воздуха размещают на открытой площадке наблюдательного полигона на расстоянии 1-1,5 м друг от друга таким образом, чтобы входное отверстие находилось на высоте 1,7-2 м и было ориентировано вверх, что исключает влияние направления и скорости ветра на эффективность пробоотбора.

При отборе проб воздуха для определения содержания тяжелых металлов используют фильтры из ткани ФПА-15-2,0 или АФА-ХА-160. Объем аспирированного воздуха должен составлять примерно 1000 м3 за сутки.

При отборе проб воздуха для определения содержания взвешенных частиц (пыли), сульфатов, 3,4-бензпирена и других ПАУ используют фильтры из ткани ФПП-15-1,5 или АФА-ХП(ВП)-160. При этом фильтры, предназначенные для определения концентрации пыли, предварительно высушивают до постоянной массы и взвешивают. Объем аспирированного за сутки воздуха должен составлять около 1000 м3.

Для определения содержания ДДТ и других ХОП в атмосферном воздухе отбирают аэрозольную и парогазовую составляющие указанных веществ. В фильтровентиляционной установке для этой цели должна быть предусмотрена кассета для твердого сорбента, размещаемая в воздуховоде за фильтром. В кассету, диаметр которой 30-50 мм, помещают 20-50 см3 адсорбента (силохром С-80 или С-120). В качестве фильтра используют АФА-ХП-20 или АФА-ВП-20. Объем аспирированного за сутки воздуха должен составлять около 100 м3.

При подготовке фильтровентиляционных установок к работе фильтры пинцетом извлекают из упаковки, накладывают на сетку фильтродержателя марлевой основой вниз и закрепляют прижимным устройством. После окончания пробоотбора операции выполняют в обратном порядке. Указанные операции выполняют в помещении.

Экспонированные фильтры сворачивают экспонированной частью внутрь и упаковывают в бумажные маркированные пакеты, адсорбент переносят в маркированную стеклянную банку с герметичной пробкой, хранят пробы в сухом помещении или в холодильнике в случае определения ДДТ и других ХОП, 3,4-бензпирена и других ПАУ.

Из каждой партии фильтров и сорбентов по три неэкспонированных образца направляют в аналитическую лабораторию для определения фонового содержания веществ в фильтре и сорбенте. Методические указания по отбору проб атмосферных аэрозолей для конкретных фоновых станций составляют на основании общих принципов организации наблюдений и исходя из конкретной пробоотборной аппаратуры, выбранных типов фильтров и используемых методов анализа проб.

3.2. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ

3.2.1. Общие положения

Отбор проб воздуха для определения концентрации паров ртути проводят путем фильтрации воздуха через трубку-амальгаматор, заполненную посеребренными стеклянными шариками размером 0,9-1,0 мм. Фильтрацию воздуха с расходом 1,5-2 дм3/мин осуществляют с помощью малорасходных аспираторов, собранных на базе микрокомпрессора УК-25(40) или бытового микрокомпрессора ВК-1. Микрокомпрессор ВК-1, выпускаемый промышленностью для нагнетания воздуха, настраивают на режим всасывания. Для этого снимают крышку микрокомпрессора, срезают два пластмассовых штырька, закрывают лейкопластырем два отверстия на уплотнительной резиновой прокладке (отверстия, в которые ранее вставлялись штырьки), поворачивают мембранную камеру вокруг оси на 180 °С так, чтобы отверстие в мембране, прежде находившееся напротив нагнетательного клапана, встало напротив всасывающего. Затем лейкопластырем закрывают боковое отверстие в мембранной камере, закрепляют камеру в корпусе микрокомпрессора и закрывают крышкой. Подготовку трубок-амальгаматоров выполняют в региональной химической лаборатории по методике, изложенной в п.7.4 методики 4.7.

3.2.2. Оборудование и материалы

3.2.3. Отбор и хранение проб

Отбор проб воздуха проводят на высоте 1,7-2 м от подстилающей поверхности. Маркированную трубку-амальгаматор присоединяют к аспиратору с помощью силиконового шланга, устанавливают вертикально таким образом, чтобы поток воздуха в трубке проходил снизу вверх последовательно через кварцевую вату, посеребренные шарики и пористую перегородку. Расход воздуха должен составлять 1,5 дм3/мин. Трубку-амальгаматор защищают от прямых солнечных лучей кожухом. По окончании отбора пробы экспонированную трубку-амальгаматор отсоединяют и с двух сторон закрывают заглушками. Хранят их обернутыми светонепроницаемой бумагой в сухом помещении в течение не более 2 мес. В региональную химическую лабораторию отправляют упакованными в специальный ящик-пенал.

3.3. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИОКСИДА СЕРЫ

3.3.1. Общие положения

Отбор проб осуществляют аспирацией воздуха через сорбционную трубку, содержащую стеклянную крошку с нанесенным на нее поглотительным раствором. Приготовление поглотительного раствора и нанесение его на стеклянную крошку производят в химической лаборатории по методике, изложенной в ч.I, п.5.1.12.

3.3.2. Оборудование и материалы

Примечание. При отсутствии павильонов "Пост" и воздухоотборника "Компонент" допускается временное расположение пробоотборного оборудования внутри психрометрической будки. Для отбора проб могут быть использованы аспираторы на базе бытового микрокомпрессора ВК-1 (ТУ 25.06.926-72), настроенного на всасывание (см. п.3.2.1), счетчик ГСБ-400 (ГОСТ 6463-53) и ротаметры РМ-1 ГУЗ и РМ-0,25 ГУЗ (ГОСТ 13045-81).

Внешний вид сорбционных трубок для отбора проб на диоксид серы

Черт. 3.3

3.3.3. Отбор и хранение проб

Отбор воздуха для определения концентрации диоксида серы осуществляют через штатный фторопластовый воздуховод, выведенный через крышу павильона "Пост-2". К распределительной гребенке воздуховода присоединяют S-образную и сорбционную трубки. Все соединения производят встык с помощью коротких муфт из силиконовой резины. Использование других материалов не разрешается.

При необходимости отбора проб на несколько ингредиентов допускается использование стеклянной распределительной гребенки, которая 1 раз в месяц должна промываться. На период отбора пробы сорбционную трубку располагают вертикально (заполненный крошкой конец должен быть внизу) и специальным экраном или алюминиевой фольгой полностью защищают от попадания света. Отбор пробы осуществляют непрерывно в течение 24 ч; замену сорбционных трубок производят в установленные сроки. Один раз в месяц участок воздуховода от воздухозабора до сорбционной трубки чистят с помощью проволоки с ватным тампоном, смоченным в спирте.

Скорость пропускания воздуха через сорбционную трубку зависит от ожидаемой концентрации и диаметра трубки. Рекомендуемые режимы отбора приведены в табл. 3.1. Режим отбора контролируют каждые 3-4 ч. Если температура воздуха в павильоне выше 22 °С, отбор проб производят при включенном кондиционере. В случае визуального обнаружения влаги на внутренней поверхности S-образной сорбционной трубки обе трубки следует сменить и записать время. Все пробы, отобранные за данные сутки, анализируют отдельно и вычисляют среднюю за сутки концентрацию.

Таблица 3.1

Рекомендуемые режимы отбора проб (для 24-часовой экспозиции)

Примечание. Общая длина сорбционных трубок 120-150 мм; стеклянной крошкой заполнено 50 мм (не менее 3/4 объема между пористыми перегородками).

Если кондиционер отсутствует (или неисправен), то при температуре воздуха в павильоне выше 30 °С, смену сорбционных трубок следует осуществлять каждые 3-4 ч. При этом на период отбора пробы сорбционную трубку и около 0,3 м воздуховода перед трубкой оборачивают смоченной в воде марлей или тонкой материей и направляют на них поток воздуха от вентилятора. Все пробы анализируют отдельно. Среднюю за сутки концентрацию (ρ, мкг/м3) вычисляют как средневзвешенную по формуле:

,                                            (3.1)

где ρ1, ρ2, ..., ρn - концентрация диоксида серы в воздухе в каждый период отбора, мкг/м3;

τ1, τ2, ..., τn - время экспозиции каждой пробы.

Пропитанные сорбционные трубки до начала отбора проб и после его окончания хранят в холодильнике в плотно закрытых полиэтиленовых пакетах или стеклянных пробирках с пробкой. При температуре воздуха выше 25 °С транспортировку пропитанных сорбционных трубок до и после экспонирования осуществляют в сумке-холодильнике со льдом. Срок хранения проб в холодильнике - 5 сут, без холодильника в темном месте при температуре не выше 20 °С - 1 сут (выше 25 °С хранение не допускается).

3.4. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИОКСИДА АЗОТА

3.4.1. Общие положения

См. п.3.3.1.

3.4.2. Оборудование и материалы

См. п.3.3.2.

Примечание. Для регистрации расхода воздуха используют ротаметр РМ-0,04 ГУЗ (ГОСТ 13045-81) или газовый счетчик ГСБ-400 (ГОСТ 6463- 53).

3.4.3. Отбор и хранение проб

Отбор проб осуществляется так, как изложено в разделе 4, ч.I. Скорость пропускания воздуха через сорбционную трубку (внутренний диаметр 10 мм, объем стеклянных гранул 4-5 см3) составляет 0,2-0,25 дм3/мин. Срок хранения пропитанных сорбционных трубок в герметичной упаковке в темном месте - 1 мес. Отобранные пробы в холодильнике сохраняются 30 сут.

3.5. ОТБОР ПРОБ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ

3.5.1. Общие положения

Из существующей сети станций по отбору проб атмосферных осадков в сельской местности (ОГСНК) выделена группа станций фонового мониторинга, которая входит в международную сеть Всемирной метеорологической организации - БАПМоН. В соответствии с рекомендацией ВМО [27] на станциях фонового мониторинга атмосферы БАПМоН осуществляется недельный период отбора проб, который начинается каждый четверг в срок, ближайший к 6 ч поясного декретного (зимнего) времени, когда производится измерение количества осадков. В соответствии с программой наблюдений на СКФМ проводят декадный (месячный) отбор проб путем объединения ежедневно накопленных осадков (осадки сливают 2 раза в день - в 9 и 16 ч местного времени).

Все основные требования к осадкосборникам, условиям сбора и хранения проб осадков описаны в ч.II, п.2.1. Особенностью наблюдений на фоновых станциях является одновременный отбор четырех проб индивидуальными осадкосборниками: для определения свинца, кадмия и мышьяка; для определения ртути; для определения анионов и катионов, для определения 3,4-бензпирена, ПАУ, ДДТ и других ХОП, - причем при отборе проб с целью определения концентрации органических веществ приемная поверхность осадкосборника должна быть изготовлена из стекла или эмалированного металла, а с целью определения концентрации тяжелых металлов, анионов и катионов - из бесцветного полиэтилена.

Площадь приемной поверхности осадкосборника (S, см2) рассчитывают исходя из средней многолетней декадной или месячной суммы осадков Y (см) для района фоновой станции и необходимого для анализа объема пробы (V, см3) (декадной или месячной):

.                                                                 (3.2)

В случае отсутствия осадков приемную поверхность неавтоматических осадкосборников промывают дистиллированной водой ежедневно в одно и то же время.

3.5.2. Оборудование, реактивы и материалы

Примечание. Приемные сосуды, бутыли перед отбором проб осадков обрабатывают стиральным порошком, промывают большим количеством кипяченой воды, полиэтиленовые сосуды дополнительно промывают 5%-ным раствором азотной кислоты и затем все сосуды ополаскивают дистиллированной водой.

3.5.3. Отбор, консервация и хранение проб

Осадкосборники устанавливают на подставках с таким расчетом, чтобы верхний край приемного сосуда находился на высоте 1,5-2 м от подстилающей поверхности. Для получения суммарной декадной (месячной) пробы осадков суточные осадки из осадкосборников сливают в бутыли-накопители.

Пробы, в которых определяют содержание неорганических веществ, хранят в полиэтиленовых бутылках, органических веществ - в стеклянных. В соответствии с определяемыми в осадках ингредиентами бутыли маркируют: свинец, кадмий, мышьяк; ртуть; анионы, катионы; 3,4-бензпирен и другие ПАУ, ДДТ и другие ХОП.

Объем декадной (месячной) пробы осадков для определения каждого ингредиента задается аналитической лабораторией в зависимости от применяемого метода анализа. Минимально необходимый для анализа объем может составлять при определении концентрации свинца и кадмия 0,2-1 дм3, мышьяка 0,2-0,5 дм3, ртути 0,1-0,5 дм3, 3,4 бензпирена и других ПАУ 1-2 дм3, ДДТ и других ХОП 1-2 дм3, анионов, катионов 1 дм3.

Пробы осадков, в которых определяют содержание тяжелых металлов, консервируют непосредственно после отбора концентрированной азотной кислотой из расчета 5 см3 кислоты на 1 дм3 пробы. В пробы, в которых определяют ртуть, кроме азотной кислоты вносят бихромат калия из расчета 0,2 г соли на 1 дм3 пробы.

Пробы осадков, в которых определяют содержание ХОП и ПАУ, консервируют после того, как накоплен необходимый объем пробы, те консервации подвергают аликвоту из средней месячной (декадной) пробы дважды перегнанным н-гексаном из расчета 20 см3 на 1 дм3 аликвоты.

Снег из осадкосборника переносят в чистую посуду и переводят в жидкое состояние при комнатной температуре. Затем обрабатывают, как пробы жидких осадков.

Декадные (месячные) пробы осадков, в которых определяют концентрации тяжелых металлов, хранят в прохладном темном месте, пробы, в которых определяют концентрации органических веществ, хранят в холодильнике.

3.6. ОТБОР ПРОБ СНЕЖНОГО ПОКРОВА

Отбор проб снега проводят на наблюдательной площадке станции фонового мониторинга в период накопления максимального запаса влаги. В нескольких точках наблюдательной площадки с ненарушенным снежным покровом вырезают снегомером керны снега на всю глубину снежного покрова, при этом следят, чтобы нижняя часть керна не была загрязнена частицами почвы. Количество точек, в которых отбирают пробы, определяют на месте, исходя из необходимого объема пробы, запаса влаги в нем и равномерного охвата выбранной площади отбора. Пробу переносят в эмалированный сосуд, закрывают и доставляют на фоновую станцию, где растапливают при комнатной температуре. Отстоявшуюся пробу декантируют и фильтруют через бумажный фильтр "белая лента", разливают в полиэтиленовые и стеклянные бутылки и консервируют так же, как пробы жидких атмосферных осадков. Для определения концентрации сульфатов пробу не консервируют. Фильтр с твердыми частицами высушивают на воздухе, складывают осадком внутрь и помещают в конверт из кальки.

В оборудование для проведения этих работ должны входить снегомер и фильтровальный аппарат с насосом, реактивы и материалы (см п.3.5.2).

3.7. ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

Отбор проб осуществляют в предварительно вакуумированные сосуды (фляги), изготовленные из нержавеющей стали, вместимостью 1,5 дм3 с одним бессмазочным вакуумным краном. Для отбора необходима стеклянная палочка диаметром 4 мм. Для хранения фляг используют специально изготовленные ящики, в которых пробы пересылаются для анализа в ГГО.

В срок отбора заполняют воздухом две фляги следующим образом. Выносят к месту отбора две вакуумированные фляги. Берут одну из них, задерживают дыхание и делают три шага против ветра. "Прочищают" стеклянной палочкой носик фляги 5 раз. Вытягивают руку с флягой вперед вверх против ветра и другой рукой открывают кран. При открытии крана должен быть слышен сильный шипящий звук заполнения воздухом вакуумированной фляги. После прекращения шипения кран плотно закрывают и восстанавливают дыхание. Таким же способом заполняют вторую флягу. После отбора проб заполняют сопроводительный лист (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Сопроводительный лист

к пробе воздуха на CO2

Станция ______________________________ Координаты ______________________________

Дата отбора "____" ______________________________

Номер фляг ______________________________

Время отбора (местное) ______________________________

Условия отбора проб

Направление ветра ______________________________

(в градусах)

Скорость ветра ______________________________ м/с

Температура воздуха ______________________________ °С

Давление ______________________________ гПа

Относительная влажность ______________________________ %

Волнение моря ______________________________ баллов

Осадки ______________________________

Примечание Прочие атмосферные явления и др. ______________________________

Был ли слышен шипящий звук при открывании крана? (да, нет)

Наблюдатель ____________________

(ф.и.о)

Ящик с пробами хранят в помещении с положительной температурой воздуха. По заполнении восьми фляг пробами воздуха ящик с сопроводительными листами отсылают в ГГО.

4. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ФОНОВОМ УРОВНЕ

Фоновый мониторинг как одна из подсистем наблюдений за уровнем загрязнения окружающей природной среды предполагает получение систематической информации в районах, удаленных от источников выбросов. Уровни содержания загрязняющих веществ в объектах природной среды в этих районах, как правило, чрезвычайно низки, поэтому методы анализа, разработанные для импактного мониторинга, как правило, непригодны.

Методы определения концентрации загрязняющих веществ на фоновом уровне должны отвечать следующим требованиям:

низкие пределы обнаружения определяемых ингредиентов;

высокая селективность;

высокая степень чистоты используемых реагентов;

современность и перспективность;

использование различных методов определения одного ингредиента возможно при наличии удовлетворительной сходимости результатов, полученных при сравнении.

Применяемые средства измерений должны быть поверены (аттестованы) в сроки, установленные по ГОСТ 8.002-71, иметь клеймо или аттестат о поверке. При отсутствии каких-либо средств измерений они могут быть заменены приборами того же класса точности.

В связи с этим для количественного определения тяжелых металлов и органических соединений в объектах природной среды разработаны методы, предназначенные для использования на сети фоновых станций и в региональных лабораториях.

Полученная информация представляется в виде таблиц, которые являются исходными форматами для дальнейшей машинной обработки результатов.

4.1. ДИОКСИД СЕРЫ [6]

Методика предназначена для определения концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе на станциях фонового мониторинга в диапазоне 0,3-4,8 мкг/м3 при объеме пробы 2 м3 и в диапазоне 0,1-1 мкг/м3 при объеме пробы 10 м3. Для измерения концентрации выше 4,8 мкг/м3 необходимо разбавление растворов проб. Мешающее влияние оксидов азота устраняется сульфаминовой кислотой, озона - выдерживанием пробы перед фотометрированием, солей тяжелых металлов - добавлением трилона Б и фосфорной кислоты.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации диоксида серы в воздухе в диапазоне 0,1-4,8 мкг/м3 суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании диоксида серы из воздуха пленочным хемосорбентом и фотометрическом определении по интенсивности окраски соединения, образующегося в результате взаимодействия диоксида серы с формальдегидом и парарозанилином (или фуксином).

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерения, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

4. Требования безопасности.

См. ч.I, п.5.1.3.

Все работы по приготовлению солей ртути (II) и по обработке ими сорбционных трубок необходимо проводить в вытяжном шкафу. Фильтровальная бумага, используемая для протирания трубок, должна быть обезврежена. Растворы, содержащие ртуть, после анализа следует сливать в специальный сосуд. Обезвреживание растворов проводят согласно примечанию 1 методики 5.2.7.2, ч.I.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I. п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор пробы воздуха.

7.2. Приготовление растворов

1) Соляная кислота, раствор 10 моль/дм3. 86 см3 соляной кислоты (ρ = 1,19 г/см3) разбавляют до 100 см3 водой в мерной колбе.

2) Соляная кислота, раствор 1 моль/дм3. 86 см3 соляной кислоты (ρ = 1,19 г/см3) разбавляют до 1 дм3 водой.

3) Соляная кислота, раствор 0,1 моль/дм3. 100 см3 раствора, приготовленного по перечислению 2, разводят водой в мерной колбе вместимостью 1 дм3.

4) Гидроксид натрия, раствор 0,1 моль/дм3. Готовят из стандарт-титра.

5) Тетрахлормеркурат натрия (ТХМ), раствор 0,04 моль/дм3. В мерную колбу вместимостью 1 дм3 вносят 124 см3 гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3, 600 см3 воды и перемешивают. В термостойкий стакан вместимостью 50 см3 вносят 8,7 г оксида ртути, 4,68 г хлорида натрия и 0,07 г трилона Б и смешивают стеклянной палочкой до образования однородной массы. Затем вливают в стакан 9,0 см3 соляной кислоты концентрацией 10 моль/дм3 и перемешивают до растворения оксида ртути. Полученный раствор медленно переливают в колбу с раствором гидроксида натрия, несколько раз ополаскивают стакан водой для полного переноса раствора в колбу. Раствор в колбе перемешивают, проверяют значение рН, которое должно быть в пределах 5,4-6,4. В случае необходимости рН доводят до нужного значения растворами гидроксида натрия (0,1 моль/дм3) или соляной кислоты (0,1 моль/дм3). Доливают раствор до метки и вновь перемешивают. Раствор оставляют на сутки и в случае легкого помутнения фильтруют. Срок хранения раствора в холодильнике не больше 6 мес.

Раствор ядовит! Все работы по приготовлению следует производить под тягой.

6) Сульфаминовая кислота для проведения анализа, 0,03%-ный раствор. 0,15 г сульфаминовой кислоты растворяют в 500 см3 воды. Раствор сохраняется не более 2 сут.

7) Сульфаминовая кислота для установления градуировочной характеристики, 0,6%-ный. 0,6 г сульфаминовой кислоты растворяют в 100 см3 воды. Раствор сохраняется не более 2 сут.

8) Формальдегид, 0,2%-ный раствор. 0,5 см3 40%-ного раствора формальдегида разбавляют до 100 см3 водой. Раствор готовят перед анализом. Концентрацию исходного раствора формальдегида проверяют титрованием (см. ч.I, приложение 1 к методике 5.2.7.1).

9) Ортофосфорная кислота, раствор 3 моль/дм3. 194,4 см3 концентрированной кислоты (ρ=1,72 г/см3) разбавляют до 1 дм3 водой.

10) Исходный 0,2%-ный раствор парарозанилина (или фуксина). 0,2 г парарозанилина (или фуксина для фуксинсернистой кислоты) растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в 40-60 см3 соляной кислоты концентрацией 1 моль/дм3 и доводят уровень до метки тем же раствором кислоты.

11) Рабочий раствор парарозанилина (или фуксина). В мерную колбу вместимостью 250 см3 наливают 200 см3 фосфорной кислоты концентрацией 3 моль/дм3, 20 см3 исходного раствора парарозанилина (или фуксина) и доливают до метки водой. Раствор устойчив 6 мес.

12) Иод, раствор 0,05 моль/дм3 (0,1 н.). Готовят из стандарт-титра.

13) Иод, раствор 0,005 моль/дм3. 50 см3 раствора иода концентрацией 0,05 моль/дм3 разводят водой в мерной колбе вместимостью 500 см3. Раствор готовят перед употреблением.

14) Крахмал растворимый, 0,2%-ный раствор. Растирают 0,4 г крахмала с небольшим количеством воды и полученную пасту медленно добавляют к 200 см3 горячей воды; продолжают нагревание до получения прозрачного раствора, затем охлаждают и переносят в стеклянную колбу с пробкой.

15) Тиосульфат натрия, раствор 0,1 моль/дм3. Готовят из стандарт-титра.

16) Тиосульфат натрия, раствор 0,01 моль/дм3. 50 см3 раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм3 доводят водой до метки в мерной колбе вместимостью 500 см3. Раствор готовят перед употреблением.

17) Исходный раствор для установления градуировочной характеристики. 0,400 г сульфита натрия или 0,300 г пиросульфита натрия (Na2S2O5) растворяют в 500 см3 свежепрокипяченной и охлажденной воды. Этот раствор соответствует раствору с массовой концентрацией SO2 320-400 мкг/см3. Точную концентрацию SO2 устанавливают иодометрическим титрованием. Сначала проводят холостое определение. Для этого в три конические колбы вместимостью 200-250 см3 вносят из бюретки по 20 см3 раствора иода (0,005 моль/дм3) и по 10 см3 воды и титруют раствором тиосульфата натрия (0,01 моль/дм3) до получения слабо-желтой окраски, затем добавляют 2 см3 раствора крахмала и продолжают титрование синего раствора до полного обесцвечивания. Вычисляют среднее значение холостого определения. После этого в три конические колбы вместимостью 200-250 см3 вносят из бюретки по 20 см3 раствора иода (0,005 моль/дм3) и точно по 10 см3 исходного раствора для установления градуировочной характеристики. Закрывают колбы и через 5 мин титруют, как при холостом определении. Массовую концентрацию ρ (мкг/см3) диоксида серы в исходном растворе для градуировки рассчитывают по формуле

ρ = 32 (A - B),

где A - объем раствора тиосульфата натрия (0,01 моль/дм3), пошедший на титрование холостой пробы, см3;

B - объем раствора тиосульфата натрия (0,01 моль/дм3), пошедший на титрование исходного раствора для градуировки, см3;

32 - коэффициент пересчета.

Затем рассчитывают объем раствора, в котором содержится 1,00 мг диоксида серы.

18) Рабочий раствор для установления градуировочной характеристики с массовой концентрацией 10 мкг/см3 диоксида серы. Готовят в мерной колбе вместимостью 100 см3 сразу же после установления концентрации исходного раствора, поскольку он неустойчив. Для этого рассчитанный объем исходного раствора (см. перечисление 17), в котором содержится 1 мг диоксида серы, помещают в мерную колбу и доводят до метки раствором ТХМ концентрацией 0,04 моль/дм3 (см. перечисление 5). Раствор устойчив в течение 30 сут при условии хранения в холодильнике; при отсутствии холодильника раствор готовят перед употреблением.

При наличии твердого стандартного образца сульфита для установления градуировочной характеристики из него сразу готовят рабочий раствор для установления градуировочной характеристики путем растворения навески, указанной в паспорте стандартного образца, в растворе ТХМ (см. перечисление 5). В этом случае растворы по перечислениям 12-17 не готовят.

19) Раствор для обработки сорбционных трубок. В колбе вместимостью 100 см3 растворяют 1,6 г ацетата натрия в растворе ТХМ концентрацией 0,04 моль/дм3, добавляют 15 см3 глицерина и доводят до метки раствором ТХМ (0,04 моль/дм3). Раствор (ядовит!) хранится в течение 6 мес с учетом правил по технике безопасности (см ч.I, п.5.1.3).

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы диоксида серы в пробе, устанавливают по растворам для градуировки, приготовленным в пяти сериях. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3, для чего в каждую колбу вносят по 1,7 см3 раствора для обработки сорбционных трубок, по 25-30 см3 дистиллированной воды, рабочий раствор для градуировки согласно табл. 4.1, доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают.

Таблица 4.1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации диоксида серы

Для установления градуировочной характеристики отбирают в пробирки по 5 см3 каждого раствора для градуировки, приливают точно по 0,2 см3 0,6%-ной сульфаминовой кислоты (см. п.7.2, перечисление 7), встряхивают и оставляют на 10 мин, затем приливают по 0,4 см3 формальдегида и по 1 см3 раствора парарозанилина или фуксина (см. п.7.2, перечисление 11). Содержимое пробирок тщательно встряхивают и через 30 мин определяют оптическую плотность раствора относительно воды. Измерения производят в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны 575 нм. Время от добавления последнего реактива до измерения оптической плотности для всех проб должно быть одинаковым. Одновременно измеряют оптическую плотность нулевого раствора, содержащего все реактивы, кроме определяемого вещества. Проводят измерение оптической плотности пяти нулевых растворов и вычисляют среднее значение, которое не должно превышать 0,035. В противном случае необходимо провести дополнительную очистку фуксина или парарозанилина согласно приложению 3 к методике 5.2.7.1 (см. ч.I).

Для большей точности измерений температура растворов при установлении градуировочной характеристики и при анализе проб не должна различаться более чем на 5 °С.

Градуировочную характеристику устанавливают по семи точкам на основании среднеарифметических значений результатов измерений пяти серий растворов для градуировки. Действительные значения оптической плотности находят по разности оптических плотностей растворов для градуировки и нулевого. Проверку градуировочной характеристики следует производить при каждой смене партии реактива, но не реже одного раза в квартал.

7.4. Подготовка сорбционных трубок

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб, и те, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают под тягой раствором (см. п.7.2, перечисление 19) в соответствии с п.5.1.12 ч.I, тщательно вытирают снаружи фильтровальной бумагой, сразу же закрывают заглушками, помещают в полиэтиленовые пакеты и транспортируют к месту отбора проб. Срок хранения обработанных трубок в герметичной упаковке в защищенном от света месте при температуре ниже 20 °С не более 14 сут.

7.5. Отбор проб

Для определения среднесуточной концентрации диоксида серы исследуемый воздух аспирируют через сорбционную трубку с расходом 1,4 дм3/мин в течение 24 ч. При низких концентрациях диоксида серы расход воздуха может быть увеличен до 15 дм3/мин за счет использования трубок больших размеров (см. табл. 3.1). При отборе проб сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Перед отбором пробы слой сорбента в трубке уплотняют легким постукиванием нижним концом трубки о деревянную поверхность. Воздух должен идти снизу вверх. Во время отбора температура трубок не должна превышать 25 °С.

Измерение объема пробы воздуха осуществляется с помощью газового счетчика. Для предотвращения испарения воды из счетчика при отборах среднесуточных проб перед ним ставят увлажнитель, в качестве которого может быть использован поглотитель Рыхтера, заполненный дистиллированной водой. В счетчике устанавливают водяной манометр для регистрации разрежения между газовым счетчиком и трубкой. Схема установки представлена на черт. 4.1.

Схема установки для отбора проб воздуха

1 - сорбционная трубка; 2 - светозащитный экран; 3 - увлажнитель; 4 - газовый счетчик;

5 - водяной манометр; 6 - микрокомпрессор-электроаспиратор.

Сорбционную трубку в процессе отбора и при хранении необходимо защищать от света (при отборе - экраном из черной бумаги). При температуре 20 °С диоксид серы в пробах окисляется со скоростью 1,5% в сутки, при более высокой - быстрее. Пробы необходимо сразу же после отбора закрыть заглушками, упаковать и поместить в холодильник или термос со льдом. Хранение их на пункте отбора проб без холодильника при температуре выше 20 °С недопустимо. Срок хранения в холодильнике - 8 сут. Способ увеличения срока хранения без холодильника описан в приложении 2 методики 5.2.7.2, ч.I. При смене трубок меняют диаграммные ленты термографа и барографа.

8. Выполнение измерений

В лаборатории трубки помещают в стеклянные пробирки и заливают их 6 см3 раствора сульфаминовой кислоты (см. п.7.2, перечисление 6). Путем нескольких прокачиваний раствора через сорбент при помощи резиновой груши переводят пробу в раствор, выдувают его остатки и вынимают трубку. Растворы центрифугируют в течение 10-15 мин. Из пробирки отбирают для анализа 5 см3 раствора. Приливают 0,4 см3 формальдегида и 1 см3 раствора парарозанилина или фуксина. Содержимое пробирки тщательно перемешивают и через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора относительно воды. Каждый раз одновременно с пробами анализируют три нулевых раствора - обработанные соответствующим раствором (см. п.7.2, перечисление 19) сорбционные трубки, хранившиеся вместе с пробами.

Массу диоксида серы в пробе находят с помощью установленной градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.

9. Вычисление результата измерений

Для получения сравнимых результатов объем отобранной для анализа пробы воздуха Vt приводят к нормальным условиям (температуре 0 °С и давлению 1013 гПа). Расчет производят по формуле

,                                                (4.1)

где V0 - объем аспирируемого воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;

ΔP - разрежение между сорбционной трубкой и газовым счетчиком, мм вод.ст.;

t - средняя температура в месте установки газового счетчика за период отбора пробы, вычисленная по записи термографа, °С;

13,6 - плотность ртути, г/см3;

P - среднее давление за период отбора, вычисленное по записи барографа, гПа (1 мм рт.ст.=1,33 гПа).

Концентрацию диоксида серы ρ (мкг/м3) определяют по формуле:

,                                                              (4.2)

где m - масса вещества в 5 см3 пробы, мкг;

1,2 - коэффициент пересчета на весь объем жидкости (6 см3).

4.2. ДИОКСИД АЗОТА [7]

Методика* предназначена для определения концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе населенных пунктов и для фонового мониторинга в диапазоне 0,02-1,2 мг/м3 при проведении разовых отборов (объем пробы 5 дм3) и 0,3-7 мкг/м3 при проведении 24-часовых отборов (объем пробы - 288 дм3).

_______________

* Методика аттестована в ГГО. Свидетельство № 219.

1. Нормы точности измерений

При определении массовой концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 в диапазоне концентраций 0,02-0,2 мг/м3 не превышает ±17%, а в диапазоне 0,3-7 мкг/м3 ±14%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании диоксида азота из воздуха пленочным хемосорбентом. Образующийся нитрит-ион определяется фотометрически, по реакции с сульфаниловой кислотой и N-(1-нафтил)-этилендиамином, приводящей к образованию азокрасителя красного цвета.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

4. Требования безопасности

См. ч.I, п.5.1.3.

Реактивы, в состав которых входят соединения мышьяка, должны храниться в склянках с надписью "Яд" в специальных, закрывающихся на ключ металлических ящиках. Подготовка сорбционных трубок к отбору проб, связанная с обработкой пропитывающим раствором, содержащим арсенит натрия, должна проводиться в вытяжном шкафу.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I, п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор пробы воздуха.

7.2. Приготовление растворов

1) Раствор для обработки сорбционных трубок. 40 г иодида калия растворяют в 35 см3 дистиллированной воды и прибавляют 15 см3 этиленгликоля. Отдельно растворяют в 10 см3 воды 1,77 г ортоарсенита натрия (Na2HAsO3) и 0,42 г NaOH. Оба раствора сливают вместе. Полученный раствор хранят в темном месте не более 1 мес.

При использовании метаарсенита натрия (NaAsO2) в 10 см3 воды растворяют 1,3 г NaAsO2 и 0,8 г NaOH, полученный раствор смешивают с раствором иодида калия и используют для обработки трубок.

Примечания:

1. Раствор для обработки сорбционных трубок можно приготавливать, используя и другие формы трехвалентного мышьяка. Например, при наличии мышьяковистого ангидрида следует взять 1,0 г As2O3 и добавить 1,25 г NaOH.

2. Этиленгликоль должен быть проверен на отсутствие окислителей (см. ч.I, п.5.1.7).

2) Буферный раствор. 125 г аммония фосфорнокислого двузамещенного растворяют в 500 см3 дистиллированной воды, приливают 170 см3 фосфорной кислоты, доводят водой до 1000 см3, перемешивают.

3) Сульфаниловая кислота, 0,5%-ный раствор. 5 г сульфаниловой кислоты растворяют в 500 см3 воды, приливают 100 см3 ацетона и доводят водой до 1000 см3.

4) N-(1-нафтил)-этилендиамин дигидрохлорид. 100 мг реактива растворяют в небольшом количестве воды, приливают 200 см3 буферного раствора, доводят водой до 1000 см3.

5) Составной реактив. Перед употреблением смешивают растворы сульфаниловой кислоты и N-(1-нафтил)-этилендиамина в отношении 1:1.

6) Составной реактив для установления градуировочной характеристики.

6а. Сульфаниловая кислота, 1%-ный раствор. 10 г сульфаниловой кислоты растворяют в 500 см3 воды, приливают 200 см3 ацетона и доводят водой до 1000 см3.

6б. N-(1-нафтил)-этилендиамин дигидрохлорид. 200 мг реактива растворяют в небольшом количестве воды, приливают 400 см3 буферного раствора, доводят водой до 1000 см3.

Перед употреблением смешивают растворы 6а и 6б в отношении 1:1.

7) Исходный раствор нитрита натрия (ρ = 1 мг/см3). 0,15 г нитрита натрия, предварительно высушенного при 60 °С в течение 2 ч, растворяют дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 см3. Полученный раствор соответствует раствору с массовой концентрацией диоксида азота 1 мг/см3.

8) Рабочий раствор А для установления градуировочной характеристики (ρ = 10 мкг/см3). 1 см3 исходного раствора нитрита натрия разбавляют в мерной колбе вместимостью 100 см3 дистиллированной водой.

9) Рабочий раствор Б для установления градуировочной характеристики (ρ = 1 мкг/см3). 10 см3 раствора А разводят в мерной колбе вместимостью 100 см3 дистиллированной водой. Растворы А и Б готовят перед применением. Исходный раствор сохраняется в течение 14 сут.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массовой концентрации диоксида азота, устанавливают по растворам для градуировки, приготовленным в пяти сериях. Каждую серию состоящую из семи растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора нитрита натрия. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 50 см3, для чего в каждую колбу наливают 25 см3 составного реактива (см. п.7.2, перечисление 6), рабочий раствор Б согласно табл. 4.2, 2 см3 раствора для обработки сорбционных трубок (см. п.7.2, перечисление 1) доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Нулевой раствор готовят аналогично градуировочным, для чего в мерную колбу вместимостью 50 см3 приливают те же реактивы, кроме раствора нитрита натрия.

Таблица 4.2

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации диоксида азота

Через 20 мин определяют оптическую плотность растворов, содержащихся в колбах, по отношению к воде. Измерения производят в кюветах с расстоянием между гранями 10 мм при длине волны 550 нм. Оптическая плотность нулевого раствора не должна превышать 0,05.

Примечание. Если методика используется для измерения концентрации диоксида азота в населенных пунктах, растворы для установления градуировочной характеристики добавляются согласно табл. 5.6 методики 5.2.1.3, ч.I.

7.4. Подготовка сорбционных трубок

Чистые трубки, предназначенные для отбора проб, и те, которые используют в качестве нулевых, обрабатывают соответствующим раствором (см. п.7.2, перечисление 1) согласно п.5.1.12, ч.I (способ 2). Тщательно вытирают снаружи чистой фильтровальной бумагой, сразу же закрывают заглушками и упаковывают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения пропитанных трубок в герметичной упаковке не более недели.

7.5. Отбор проб

Для определения разовой концентрации диоксида азота исследуемый воздух аспирируют с расходом 0,25 дм3/мин в течение 20 мин через сорбционную трубку, подготовленную к отбору. Для определения среднесуточной концентрации диоксида азота исследуемый воздух аспирируют через сорбционную трубку с расходом 0,2 дм3/мин в течение 24 ч. Измерение объема пробы воздуха в этом случае осуществляют с помощью жидкостного газового счетчика. Чтобы предотвратить испарение воды из счетчика при отборах для определения среднесуточных концентраций, перед счетчиком ставят увлажнитель, в качестве которого может быть использован поглотительный прибор Рыхтера, заполненный дистиллированной водой. В счетчике устанавливают водяной манометр для регистрации разрежения между газовым счетчиком и трубкой (см. черт. 4.1). При отборе сорбционная трубка должна быть укреплена в вертикальном положении слоем сорбента вниз. Отбор проб желательно проводить при температуре 0-25 °С. При смене трубок меняют диаграммные ленты термографа и барографа. Отобранные пробы в герметичной упаковке в темноте могут сохраняться в течение 20 сут.

8. Выполнение измерений

При определении массы диоксида азота в отобранной пробе должны быть выполнены следующие операции. Сорбционную трубку помещают в стеклянную пробирку и заливают 5 см3 составного реактива (см. п.7.2, перечисление 5). Путем нескольких прокачиваний при помощи резиновой груши переводят пробу в раствор и содержимое пробирки перемешивают. Через 20 мин трубку вынимают и измеряют оптическую плотность раствора относительно воды. Измерения производят в кюветах с расстоянием между гранями 10 мм со светофильтром с максимумом пропускания 550 нм. Аналогично пробе анализируют нулевой раствор - сорбционную трубку, подготовленную к отбору (из той же партии). Массу диоксида азота в пробах находят с помощью градуировочной характеристики по разности оптических плотностей растворов пробы и нулевого.

9. Вычисление результата измерений

Для получения сравнимых результатов объем аспирированного воздуха приводят к нормальным условиям по формуле (4.1) методики 4.1.

Концентрацию NO2 (мкг/м3) определяют по формуле:

,                                                                 (4.3)

где m - масса вещества в анализируемом объеме пробы, мкг;

V0 - объем аспирированного воздуха, приведенный к нормальным условиям, м3.

4.3. АЭРОЗОЛЬ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И РАСТВОРИМЫХ СУЛЬФАТОВ (ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД) [24]

Методика предназначена для определения концентрации аэрозоля серной кислоты и сульфатов в атмосферном воздухе на станциях фонового мониторинга в диапазоне 0,15-6,0 мкг/м3 при объеме пробы 864 м3. Мешающее влияние нерастворимых аэрозолей устраняют фильтрованием.

1. Нормы точности измерений

По экспертным оценкам, при определении массовой концентрации аэрозоля серной кислоты и сульфатов в атмосферном воздухе в диапазоне 0,15-6,0 мкг/м3 суммарная погрешность не превышает ±25%.

2. Метод измерения

Метод основан на образовании нерастворимого сульфата бария при взаимодействии сульфат-ионов с хлоридом бария. Массу сульфат-ионов определяют турбидиметрически.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр

4. Требования безопасности

См. ч.I, п.5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I, п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2. Приготовление растворов

1) Вода дистиллированная. Для приготовления всех растворов следует применять свежеперегнанную дистиллированную воду.

2) Раствор хлорида бария. 6 г кристаллического хлористого бария растворяют в воде и доводят до метки в мерной колбе вместимостью 100 см3.

3) Составной раствор. 100 см3 раствора хлорида бария смешивают с 300 см3 глицерина и 300 см3 этанола. Значение рН раствора доводят соляной кислотой до 2,5-2,8 и оставляют на 2 сут. После выстаивания реактив при наличии осадка фильтруют через фильтр "синяя лента". Срок хранения раствора - не более 1 года.

4) Сульфат калия, исходный раствор 1000 мкг/см3. Сульфат калия сушат при температуре 120-150 °С в течение 2 ч. 0,1814 г реактива растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см3. В 1 см3 этого раствора содержится 1000 мкг сульфат-иона.

5) Сульфат калия, рабочий раствор 100 мкг/см3. Готовят разбавлением 10 см3 исходного раствора в мерной колбе вместимостью 100 см3 водой.

6) Раствор для экстракции пробы с фильтра. В 1000 см3 воды растворяют 20 см3 концентрированной соляной кислоты.

7) Соляная кислота, раствор 1:1. В 100 см3 воды растворяют 100 см3 концентрированной соляной кислоты.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от массы сульфат-иона в пробе, устанавливают по семи точкам на основании средних арифметических значений, вычисленных из результатов измерений пяти серий растворов для установления градуировочной характеристики. Растворы для установления градуировочной характеристики готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3. В каждую колбу наливают 15-20 см3 воды, рабочий раствор сульфата калия согласно табл. 4.3, 1 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доливают до метки водой и тщательно перемешивают. Для приготовления нулевого раствора в колбу приливают 1 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доливают водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 4.3

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации аэрозоля серной кислоты и сульфатов

Для установления градуировочной характеристики в пробирки вносят по 10 см3 каждого раствора для градуировки, добавляют по 5 см3 составного раствора (см. п.7.2, перечисление 3), встряхивают и выдерживают 30 мин.

Одновременно готовят нулевую пробу, для чего к 10 см3 нулевого раствора добавляют 5 см3 составного раствора. Через 30 мин, предварительно встряхнув, определяют оптическую плотность каждого раствора относительно воды в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 30 мм при длине волны 400 нм. Проверку градуировочной характеристики следует проводить при смене реактива, но не реже 1 раза в 3 мес.

7.4. Отбор проб

При определении массовой концентрации сульфат-иона исследуемый воздух аспирируют через фильтр с расходом 600 дм3/мин в течение 24 ч. После окончания отбора фильтр пинцетом извлекают из фильтродержателя, сгибают пополам запыленной стороной внутрь и вкладывают в полиэтиленовый конверт. В таком виде проба доставляется в лабораторию. При необходимости пересылки конверт запаивают. Срок хранения проб не ограничен.

8. Выполнение измерений

В лаборатории фильтры с отобранной пробой пинцетом извлекают из конверта. Фильтры помещают в стакан вместимостью 100 см3, смачивают 2 см3 этанола и добавляют 50 см3 раствора для экстракции пробы с фильтра. Содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой и нагревают на водяной бане до 60-70 °С в течение 10 мин. Через 3 ч после охлаждения пробы нерастворившуюся часть аэрозоля удаляют центрифугированием или отфильтровывают через бумажный фильтр "синяя лента". Аналогично поступают с чистым аэрозольным фильтром, полученный раствор используют как нулевую пробу. Нулевые пробы обязательно пропускают через бумажный фильтр из той же упаковки, поскольку масса сульфат-иона в разных партиях бумаги различна. (Фильтр можно использовать, если из него вымывается не более 3 мкг сульфат-ионов.)

Для анализа отбирают аликвоту раствора 2 см3, переносят в пробирку и доводят объем водой до 10 см3. Аналогично поступают с нулевой пробой. В каждую пробирку добавляют по 1 капле раствора соляной кислоты (1:1), по 5 см3 составного реактива, энергично встряхивают. При необходимости аликвота может быть уменьшена до 0,5 см3 или увеличена до 10 см3.

9. Вычисление результата измерений

Для получения сравнимых результатов объем отобранной для анализа пробы воздуха приводят к нормальным условиям (температуре 0 °С и давлению 1013 гПа) по формуле (1) п.5.1.16, ч.I.

Концентрацию аэрозоля серной кислоты и растворимых сульфатов (мг/м3) в исследуемом объеме воздуха находят по формуле

,                                                               (4.4)

где m - масса сульфат-иона в анализируемой части пробы, мкг;

V0 - объем пробы анализируемого воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;

υэ - объем экстракта пробы с фильтра, см3;

υч - объем части экстракта пробы, идущей на анализ, см3.

4.4. АЭРОЗОЛЬ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И РАСТВОРИМЫХ СУЛЬФАТОВ (КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД) [8]

Методика* предназначена для определения концентрации аэрозоля серной кислоты и растворимых сульфатов в диапазоне 2,0-50 мкг/м3 или 0,5-10 мкг/м3 при объемах проб соответственно 7,2 или 28,8 м3. Рекомендуется для использования при проведении научных исследований и измерений на сети БАПМоН.

_______________

* Методика аттестована в ГГО. Свидетельство № 53.

1. Нормы точности измерений

При измерении концентрации аэрозоля серной кислоты и сульфатов в атмосферном воздухе в диапазоне 2,0-50 мкг/м3 или 0,5-10 мкг/м3 установленная суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±17%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании аэрозоля серной кислоты и сульфатов на фильтры из горючего материала, термическом разложении сульфатов в пробе до диоксида серы и кулонометрическом измерении его массы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

3.5. Нестандартное оборудование

Микропипетка. Для нанесения на бумажный фильтр раствора при установлении градуировочной характеристики и при анализе пробы используют микропипетку, позволяющую отмеривать 0,01 см3 жидкости. Ее изготавливают из тонкого стеклянного капилляра (с внутренним диаметром 0,5-1,0 мм), например, от термометра. При этом сначала определяют вместимость отрезка капилляра длиной 200-250 мм, а затем отрезают от него часть, имеющую нужную вместимость.

Для определения вместимости исходного капилляра его заполняют 10%-ным раствором изопропилового спирта, прикасаясь кончиком горизонтально расположенного капилляра к висящей капле жидкости. Заполненный капилляр взвешивают. Затем, прижав кончик капилляра к кусочку фильтровальной бумаги, освобождают капилляр от жидкости и опять взвешивают его. По разрядности взвешиваний наполненного жидкостью и опорожненного капилляра определяют массу жидкости, выливающейся из капилляра. Длину части капилляра, позволяющего отмерить 0,01 см3 жидкости, рассчитывают по данным пяти измерений.

Расчет проводят по формуле:

,                                                           (4.5)

где l0,01 - длина отрезка капилляра, вмещающего 0,01 см3 жидкости, мм;

la - длина исходного капилляра, мм;

m - масса жидкости, выливающейся из капилляра, г;

ρ - плотность 10%-ного раствора изопропилового спирта, равная 0,983 г/см3 при 20 °С.

Например, масса жидкости, выливающейся из капилляра длиной 250 мм, составляет в среднем 0,025 г; тогда длину отрезка капилляра, вмещающего 0,01 см3 жидкости, рассчитывают по формуле

.                                                   (4.6)

От капилляра отрезают кусок рассчитанной длины. Затем, несколько раз заполнив отрезок капилляра жидкостью и опорожнив его, определяют точную вместимость полученной микропипетки. Это значение учитывают при построении градуировочной характеристики и анализе.

Фильтр для улавливания йода. Колонку вместимостью 50-100 см3 заполняют кусочками поролона размером 3-6 мм, пропитанными раствором для улавливания иода (см. п.7.2, перечисление 4) и отжатыми. Очищаемый воздух пропускают через фильтр снизу вверх. Отработка фильтра определяется по изменению окраски поролона. После отработки половины слоя фильтр перезаряжают.

Установка для проведения анализа. Установка (черт. 4.2) состоит из вертикально расположенной кварцевой трубки 5, помещенной в трубчатую печь 4, температура которой измеряется и регулируется (на уровне 1000 °С) платинородий-платиновой термопарой 2, соединенной с автоматическим потенциометром 7. Потенциометр управляет магнитным пускателем 6, подающим питание от автотрансформатора 8 на нагревательную обмотку печи. Внутри трубки помещается слой катализатора 3 на тампоне из кварцевого волокна, поддерживаемом отрезком кварцевой трубки 1. К нижней части трубки 5 встык присоединены при помощи муфты из силиконовой трубки стеклянный стакан 13 с боковым отводом, соединенный через аэрозольный фильтр 12 с входным патрубком кулонометрической ячейки индикатора "Атмосфера-1". К выходному патрубку ячейки 11 через фильтр 10, поглощающий пары иода, присоединен фильтр грубой очистки и вся схема протягивания воздуха индикатора "Атмосфера-1" 9. В качестве побудителя расхода может быть использован также микрокомпрессор (МК), снабженный всасывающим патрубком и реометром или ротаметром. Расход воздуха устанавливается в пределах 0,8-0,9 дм3/мин.

Установка для проведения анализа

Черт. 4.2

Рабочий и сравнительный электроды кулонометрической ячейки, отключенные от электрической схемы индикатора "Атмосфера-1", присоединяются через подстроенный проволочный потенциометр 14, имеющий сопротивление 0,1 кОм к самопишущему потенциометру 15 на 10 мВ.

Установка работает следующим образом. Внесенный в верхнюю открытую часть кварцевой трубки 5 фильтр с пробой падает на накаленный катализатор и сгорает со вспышкой. Продукты сгорания, в том числе образовавшийся в результате термического разложения сульфатов диоксид серы, с потоком воздуха проходят через слой катализатора, где происходит дожигание несгоревших веществ и через аэрозольный фильтр 12 поступают в кулонометрическую ячейку. При наличии в потоке газа диоксида серы ячейка генерирует импульс электрического тока. Проходя через подстроечный потенциометр 14, этот ток создает соответствующее напряжение, регистрируемое самопишущим потенциометром 15 в виде пика. Высота пика пропорциональна массе сульфат-иона в пробе.

Используемый в установке катализатор при интенсивной работе (50 анализов в день) следует менять ежемесячно или чаще в случае возрастания значения нулевой пробы на 50% по сравнению с первоначальным или в случае уменьшения значения сигнала при анализе контрольных проб с известной массой серной кислоты.

4. Требования безопасности

См. ч.I, п.5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I, п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, приготовление катализатора, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2. Приготовление растворов

1) Вода дистиллированная. Для приготовления всех растворов применяют свежеперегнанную дистиллированную воду.

2) Серная кислота, раствор 0,05 моль/дм3 готовят из стандарт-титра.

3) Изопропиловый спирт, 10%-ный раствор. 10 г спирта растворяют в 90 см3 воды.

4) Раствор для улавливания иода. Растворяют 20 г тиосульфата натрия и 10 г карбоната калия в 20-30 см3 воды, добавляют 15 см3 глицерина и доливают водой до 100 см3.

7.3. Приготовление катализатора

10 г дробленого легковесного огнеупорного кирпича (фракция 0,25-0,50 мм) смешивают с 20 г нитрата кобальта и высушивают периодически помешивая при температуре 150 °С. Затем массу прокаливают под тягой при температуре 700 °С в течение 2 ч. Порцию катализатора объемом 3 см3 помещают в кварцевую трубку для сожжения на тампон из кварцевого волокна, поддерживаемый снизу отрезком кварцевой трубки. Работы по приготовлению катализатора следует проводить под тягой.

Засыпанный в трубку для сожжения слой катализатора перед употреблением должен быть дополнительно прокален при температуре 1000 °С в течение 2 ч в токе воздуха. При этом воздух после катализатора должен пропускаться в обход кулонометрической ячейки во избежание ее загрязнения.

7.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость показаний самописца (высоты пика) от массы сульфатов в пробе, устанавливают по пяти точкам на основании средних арифметических значений, вычисленных из результатов измерений пяти серий растворов для установления градуировочной характеристики.

Их готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3. В каждую колбу приливают 15-20 см3 воды, 10 см3 изопропилового спирта, раствора серной кислоты согласно табл. 4.4, доливают до метки водой и тщательно перемешивают.

Таблица 4.4

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации аэрозоля серной кислоты и сульфатов

Массу сульфат-иона в каждой дозе раствора, отмеренного микропипеткой, рассчитывают исходя из установленного объема микропипетки по формуле:

mg = Vм m0,01,                                                             (4.7)

где mg - масса сульфат-иона в отмеренной дозе, мкг;

Vм - объем микропипетки, см3;

m0,01 - масса сульфат-иона в 0,01 см3 раствора для установления градуировочной характеристики, мкг.

При установлении градуировочной характеристики градуировочные растворы наносят при помощи микропипетки (вместимостью 0,01 см3) на сектор бумажного фильтра "Ватман-40", равный 1/32 его площади. Массу сульфат-иона в нанесенной части пробы рассчитывают исходя из объема изготовленной пипетки и массы сульфат-иона в растворе для установления градуировочной характеристики.

Секторы фильтра, на которые будет наноситься раствор, помещают на пленку из фторопласта (Ф-3 или Ф-4). Микропипеткой наносят на каждый сектор раствор для градуировки. Одновременно готовят нулевую пробу, нанося на сектор фильтра 0,01 см3 10%-ного раствора изопропилового спирта. Для каждой концентрации готовят пять проб.

При смене раствора микропипетку сначала промывают следующим раствором. Пробы просушивают на фторопластовой пленке, помещенной на 20-30 мин в нагретый до 50-100 °С сушильный шкаф и вносят в открытый конец нагретой кварцевой трубки установки (см. черт. 4.2). Через несколько минут после этого на ленте самопишущего прибора регистрируется пик, высоту которого, пропорциональную массе сульфат-иона, содержащегося в пробе, учитывают при установлении градуировочной характеристики.

7.5. Отбор проб

Для определения среднесуточной концентрации сульфатов исследуемый воздух аспирируют через фильтр с расходом 5 или 20 дм3/мин в течение 24 ч при помощи мембранного компрессора. Фильтры необходимо оберегать от загрязнения - прикасаться к фильтрам следует только пинцетом. При необходимости пересылки на анализ взвешенный фильтр сгибают пополам запыленной стороной внутрь и помещают в конверт из полиэтиленовой пленки, который запаивают. В таком виде пробы могут храниться неограниченно долго. На конверте указываются все необходимые данные о пробе (место отбора, дата, объем пробы воздуха).

8. Выполнение измерений

В лаборатории анализируемые фильтры извлекают из конверта, отрезают сектор, равный 1/32 его площади, и вносят в открытый конец нагретой до температуры 1000 °С кварцевой трубки. Через 5-10 мин снимают показания регистрирующего прибора.

Из каждой серии используемых чистых фильтров проводят измерение пяти нулевых проб, для чего секторы, равные 1/32 части чистого фильтра, сжигают как пробы и определяют среднее значение. Нулевую пробу и пробу с заданной массой анализируют в начале и конце каждого рабочего дня. Массу сульфат-иона в пробе определяют по разности высот пиков анализируемой и нулевой проб, пользуясь градуировочной характеристикой.

9. Вычисление результата измерений

Массовую концентрацию ρ (мкг/дм3) сульфатов, в исследуемом объеме воздуха находят по формуле

.                                                               (4.8)

где m - масса сульфат-иона в анализируемой части пробы, найденная с помощью градуировочной характеристики, мкг;

32 - коэффициент, учитывающий, что анализируют 1/32 часть фильтра;

V0 - объем пробы анализируемого воздуха, приведенный к нормальным условиям (см. формулу (4.1) методики 4.1), дм3.

4.5. СВИНЕЦ И КАДМИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ОСАДКАХ (МЕТОД АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ С ПЛАМЕННОЙ АТОМИЗАЦИЕЙ) [24]

Методика предназначена для определения среднесуточной концентрации металлов в атмосферном воздухе в диапазонах 2-100 нг/м3 для свинца и 0,2-5 нг/м3 для кадмия при объеме пробы 1000 м3 и в осадках в диапазонах 0,5-20 мкг/дм3 для свинца и 0,1-2 мкг/дм3 для кадмия при объеме пробы 0,5 дм3.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации в атмосферном воздухе свинца в диапазоне 2-100 нг/м3 и кадмия в диапазоне 0,2-5 нг/м3 и в осадках свинца в диапазоне 0,5-20 мкг/дм3 и кадмия в диапазоне 0,1-2 мкг/дм3 суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±25%.

2. Метод измерения

Метод основан на атомизации переведенных в раствор свинца и кадмия в воздушно-ацетиленовом пламени и на измерении поглощения резонансной линии спектра испускания лампы с полым катодом из соответствующего металла.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

4. Требования безопасности

См. ч.I, п.5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I, п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха и осадков.

7.2. Приготовление растворов

1) Перегонка азотной кислоты. В кварцевую колбу, снабженную холодильником с водяным охлаждением, помещают 1 дм3 азотной и 10 см3 серной кислот и нагревают до кипения. Перегнанную азотную кислоту собирают в полиэтиленовую бутыль.

2) Кислота азотная, 1%-ный (или 5%-ный) раствор. 10 (или 50 см3) концентрированной азотной кислоты приливают в колбу вместимостью 1 дм3 и доводят до метки дистиллированной водой. Для длительного хранения кислоты используют полиэтиленовую посуду.

3) Приготовление исходных градуировочных растворов свинца и кадмия. Исходные градуировочные растворы свинца (ρ = 1 мг/см3) и кадмия (ρ = 1 мг/см3) готовят из стандартного образца или путем растворения 1,599 г Pb(NO3)2 и 1,372 г Cd(NO3)2·4H2O в небольшом количестве бидистиллированной воды и разбавлением полученного раствора в колбе вместимостью 100 см3 1%-ной азотной кислотой. Эти растворы могут храниться в течение 5 лет.

4) Приготовление рабочих градуировочных растворов. Рабочие стандартные растворы свинца (0,5-5 мкг/см3) и кадмия (0,05-0,5 мкг/см3) готовят соответствующим разбавлением исходных растворов 1%-ной азотной кислотой и хранят не более полугода.

5) Кислота азотная, раствор 1:1 (по объему). 500 см3 перегнанной концентрированной азотной кислоты приливают в колбу вместимостью 1 дм3 и доводят до метки дистиллированной водой. Для длительного хранения кислоты используют полиэтиленовую посуду.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Измеряют абсорбцию излучения при введении в анализатор градуировочных растворов с концентрациями свинца (0,5-5 мкг/см3) при длине волны 283,3 нм и кадмия (0,05-0,5 мкг/см3) при длине волны 228,8 нм и устанавливают градуировочную характеристику в координатах абсорбция - концентрация металла. Выделяют линейную часть градуировочной характеристики, где сигнал пропорционален концентрации металла.

7.4. Отбор проб

Отбор проб аэрозолей воздуха проводят электроаспиратором ЭА-3 на фильтр ФПА. При отборе используют держатель фильтра площадью 160 см2. Подготовку фильтров к работе проводят как описано в ч.I, пп.4.4.5 и 5.1.13. Общий объем пропущенного воздуха составляет 1000 м3 при расходе 36 м3/ч.

Экспонированные фильтры складывают вчетверо и хранят в пакетах из крафт-бумаги. Срок хранения - не более 3 мес.

Отбор проб осадков для определения в них свинца и кадмия производят в соответствии с п.3.5.

8. Выполнение измерений

Экспонированные фильтры после отделения от марлевой основы помещают в фарфоровые тигли и озоляют в муфельной печи. Максимальная температура озоления фильтрующего материала - 430 °С. При этой температуре пробы выдерживают не менее 1 ч (до исчезновения черной массы углерода). Температуру постоянно контролируют отградуированной термопарой (или термометром на 500 °С). Тигли вынимают из муфеля, после охлаждения содержимое тиглей обрабатывают 10 см3 азотной кислоты (1:1) при нагревании на плитке, покрытой асбестом. Выпаривание не должно сопровождаться кипением. Выпаренные до влажных солей пробы охлаждают, заливают 10 см3 5%-ной азотной кислоты, тщательно перемешивают. Раствор после отстаивания переносят в пробирку вместимостью 10 см3. Пробирки плотно закрывают притертыми пробками и маркируют с указанием номера фильтра и даты отбора. Свинец и кадмий определяют в растворе методом атомной абсорбции с атомизацией в воздушно-ацетиленовом пламени. В случае высоких концентраций измерение проводят после разбавления пробы.

В 3-5 неэкспонированных фильтрах из каждой партии определяют содержание свинца и кадмия. Среднее значение фона вычитают из результатов анализа.

Определение свинца и кадмия в атмосферных осадках проводят после концентрирования металлов из пробы объемом 0,5 дм3 упариванием в термостойком стакане на плитке, покрытой асбестом. Выпаривание не должно сопровождаться кипением. Выпаренную до влажных солей пробу растворяют в 10 см3 5%-ной азотной кислоты, переносят в пробирки с притертыми пробками и маркируют с указанием даты и места отбора. Холостой пробой служит азотная кислота, использующаяся для консервации пробы.

Неполное разложение образцов, а также наличие мешающих веществ приводят к завышению концентраций свинца и кадмия за счет неселективного поглощения. Количественное определение элементов в образцах следует проводить с использованием дейтериевой лампы для коррекции фона.

9. Вычисление результата измерений

Массовую концентрацию ρ (нг/м3) металлов, содержащихся в аэрозолях воздуха, вычисляют по формуле:

,                                                            (4.9)

где ρ1 - концентрация металла, определенная по градуировочной характеристике, мкг/см3;

υ - объем растворенной пробы, см3;

103 - множитель для перевода в нг;

V0 - объем пропущенного через фильтр воздуха (м3), приведенный к нормальным условиям (см. формулу (1), п.5.1.16, ч.I).

Массовую концентрацию ρ (мкг/дм3) металлов в осадках вычисляют по формуле:

ρ = 103 ρ1 / n,                                                            (4.10)

где ρ1 - концентрация металла, определенная по градуировочной характеристике, мкг/см3;

n - коэффициент концентрирования;

103 - множитель для перевода в мкг/дм3.

4.6. СВИНЕЦ И КАДМИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ОСАДКАХ (МЕТОД АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ С БЕСПЛАМЕННОЙ АТОМИЗАЦИЕЙ) [24]

Методика предназначена для определения среднесуточной концентрации свинца и кадмия в атмосферном воздухе в диапазонах 0,4-100 нг/м3 для свинца и 0,01-5,0 нг/м3 для кадмия при объеме пробы 1000 м3 и в осадках в диапазонах 0,1-20 мкг/дм3 для свинца и 0,02-2 мкг/дм3 для кадмия при объеме пробы 0,5 дм3.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации в атмосферном воздухе свинца в диапазоне 0,4-100 нг/м3, кадмия в диапазоне 0,01-5,0 нг/м3 и в осадках свинца в диапазоне 0,1-20 мкг/дм3 и кадмия в диапазоне 0,02-2 мкг/дм3 суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±25%.

2. Метод измерения

Метод основан на атомизации переведенных в раствор свинца и кадмия в графитовой кювете при помощи высокотемпературного нагрева электрическим током в потоке инертного газа и на измерении поглощения резонансной линии спектра испускания лампы с полым катодом из соответствующего металла.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

4. Требования безопасности

См. ч.I, п.5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I, п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

7.2. Приготовление растворов

1) Перегонка азотной кислоты (см. методику 4.5, п.7.2, перечисление 1).

2) Кислота азотная, 1%-ный или 5%-ный раствор (см. методику 4.5, п.7.2, перечисление 2).

3) Приготовление исходных градуировочных растворов свинца и кадмия (см. методику 4.5, п.7.2, перечисление 3).

4) Приготовление рабочих градуировочных растворов. Рабочие стандартные растворы свинца (1-10 нг/см3) и кадмия (0,1-2 нг/см3) готовят соответствующим последовательным разбавлением исходных растворов 1%-ной азотной кислотой и хранят не более 3 сут.

5) Кислота азотная, раствор 1:1 (по объему) (см. методику 4.5, п.7.2, перечисление 5).

7.3. Установление градуировочной характеристики

Измеряют абсорбцию излучения при введении в анализатор 20 мм3 рабочих градуировочных растворов с массовыми концентрациями свинца (1-10 нг/см3) при длине волны 283,3 нм и кадмия (0,1-2 нг/см3) при длине волны 228,8 нм в соответствии с программой устанавливают градуировочную характеристику в координатах абсорбция - концентрация металла (нг/см3). Выделяют линейную часть градуировочной характеристики, где сигнал пропорционален концентрации металла.

7.4. Отбор проб

Отбор проб аэрозолей воздуха производят в соответствии с методикой 4.5, п.7.4; отбор проб осадков - в соответствии с п.3.5.

Программа определения свинца и кадмия в атмосферном воздухе

8. Выполнение измерений

Обработку экспонированных и холостых фильтров производят в соответствии с методикой 4.5, п.8.

Определение свинца и кадмия в осадках проводят без предварительного концентрирования металлов введением в графитовую кювету 20 мм3 анализируемой пробы микропипеткой со сменными пластмассовыми наконечниками. Холостой пробой служит азотная кислота, используемая для консервации проб. Свинец и кадмий определяют в растворе методом атомной абсорбции с термической атомизацией в графитовой кювете по заданной программе.

Неполное разложение образцов, а также наличие мешающих веществ приводят к завышению результатов определения свинца и кадмия за счет неселективного поглощения. Количественное определение элементов в образцах следует проводить с использованием дейтериевой лампы для коррекции фона.

9. Вычисление результата измерений

Концентрацию в осадках определяют по градуировочной характеристике, так как объем вводимой пробы и стандартных растворов одинаков (20 мм3). Массовую концентрацию (нг/м3) свинца и кадмия, содержащихся в аэрозолях воздуха, рассчитывают по формуле

,                                                              (4.11)

где ρ1 - концентрация металла, определенная по графику, нг/см3;

V0 - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (см. ч.I, п.5.1.16, формулу (1)), м3;

υ - объем растворенной пробы, см3.

4.7. РТУТЬ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ: ОТБОР ПРОБ НА СЕРЕБРЯНЫЙ СОРБЕНТ [24]

Методика предназначена для определения среднесуточной концентрации паров ртути в атмосферном воздухе в диапазоне 2-70 нг/м3 при объеме пробы 2 м3.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации ртути в атмосферном воздухе в диапазоне 2-70 нг/м3 суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±25%.

2. Метод измерения

Метод основан на улавливании ртути серебряным сорбентом (амальгаматором) и атомно-абсорбционном определении ее массы после термической десорбции с использованием измерительного амальгаматора.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений

4. Требования безопасности

См. ч.I, п.5.1.3.

5. Требования к квалификации оператора

См. ч.I, п.5.1.4.

6. Условия выполнения измерений

См. ч.I, п.5.1.14.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Перед выполнением измерений должны быть выполнены следующие работы: приготовление растворов, изготовление посеребренных стеклянных шариков, изготовление пробоотборных амальгаматоров, контроль эффективности улавливания ртути пробоотборными амальгаматорами, изготовление и подготовка к работе измерительного амальгаматора, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.2. Приготовление растворов

Для серебрения стеклянных шариков по реакции серебряного зеркала готовят следующие растворы.

1) Азотнокислое серебро, 4%-ный раствор. 4 г азотнокислого серебра растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в дистиллированной воде и доводят водой до метки. Раствор хранят в склянке из темного стекла в темном месте.

2) Гидроксид калия, 9,5%-ный раствор. 9,5 г гидроксида калия растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в дистиллированной воде и доводят водой до метки.

3) Винная кислота, 1,1%-ный раствор. 1,1 г винной кислоты растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в дистиллированной воде и доводят водой до метки, раствор переносят в колбу и кипятят в течение 5-10 мин, охлаждают и добавляют к нему 20 см3 этилового спирта.

7.3. Изготовление посеребренных стеклянных шариков

Перед серебрением к 100 см3 4%-ного раствора азотнокислого серебра добавляют раствор аммиака до растворения выпавшего осадка, но без избытка, затем приливают 100 см3 9,5%-ного раствора гидроксида калия. Если при этом выпадает осадок, то добавляют по каплям раствор аммиака (без избытка) до растворения образующегося осадка. Затем полученный раствор быстро смешивают со 100 см3 1,1%-ного раствора винной кислоты и выливают в сосуд для серебрения, в котором находятся предварительно обезжиренные хромовой смесью и тщательно промытые водой стеклянные шарики. Во время серебрения сосуд выдерживают при 70-80 °С на водяной бане. После серебрения раствор сливают, шарики промывают водой и сушат при комнатной температуре.

7.4. Изготовление пробоотборных амальгаматоров

В трубку из кварцевого стекла диаметром 7 мм и длиной 350 мм помещают тампон из кварцевой ваты, засыпают 2 см3 посеребренных стеклянных шариков и фиксируют их другим тампоном из кварцевой ваты. Готовый пробоотборный амальгаматор (черт. 4.3) подвергают термической обработке в трубчатой печи при температуре 300 °С в течение 2 ч при непрерывном пропускании азота с расходом 0,5 дм3/мин. После этого пробоотборные амальгаматоры проверяют на наличие остаточных количеств ртути (см. п.8), и в случае необходимости продолжают термическую обработку.

Амальгаматор

1 - сорбент, содержащий серебро; 2 - стекловата; 3 - перегородка из пористого стекла.

Черт. 4.3

7.5. Контроль эффективности улавливания ртути пробоотборными амальгаматорами

Устанавливают линию из трех последовательно соединенных пробоотборных амальгаматоров, через которую в течение 24 ч пропускают воздух с расходом 1,5 дм3/мин и измеряют количество ртути на каждом амальгаматоре (см. п.8). Затем вычисляют долю улавливания ртути (%) на первом (по ходу потока при прокачивании воздуха) амальгаматоре по отношению к общему количеству ртути на всех трех амальгаматорах. Пробоотборная трубка считается пригодной к использованию, если на ней оседает не менее 95% ртути. Фиксируют дату его изготовления и испытания, эффективность (долю улавливания ртути) и количество циклов эксплуатации (один цикл - отбор пробы и ее измерение). Через каждые 20 циклов осуществляют повторный контроль эффективности. Чистые пробоотборные амальгаматоры после герметизации стеклянными палочками через силиконовые муфты могут храниться до одного года.

7.6. Изготовление и подготовка к работе измерительного амальгаматора

В кварцевую трубку помещают тампон из кварцевой ваты и спирали из серебряной проволоки диаметром 0,05-0,10 мм (диаметр отдельной спирали 1,5 мм, длина 1-2 мм), которые фиксируют другим тампоном из кварцевой ваты. Новые измерительные амальгаматоры прокаливают в трубчатой печи в потоке воздуха или азота (расход 0,5 дм3/мин) при температуре 700 °С в течение 2 ч. Измерительные амальгаматоры после герметизации стеклянными палочками через силиконовые муфты могут храниться в течение года.

7.7. Установление градуировочной характеристики

Каждый измерительный амальгаматор градуируют путем внесения в него с помощью шприца дозированных количеств паров ртути. Для градуировки используют насыщенные пары ртути, находящиеся в равновесии с металлической ртутью в замкнутом сосуде при строго фиксированной температуре. В полиэтиленовую бутыль вместимостью 1 дм3 с завинчивающейся полиэтиленовой пробкой, имеющей отверстие диаметром 2 мм, наливают 15-25 см3 металлической ртути. Внутрь пробки помещают прокладку из вакуумной резины (можно использовать и обычную резину, но ее потребуется чаще менять) и навинчивают пробку на горловину бутылки. Бутыль выдерживают несколько часов в термостате или при комнатной температуре. Температуру измеряют термометром с ценой деления 0,1 °С. Иглу медицинского шприца вводят через отверстие в пробке и резиновую прокладку внутрь бутыли и отбирают различные объемы (от 1 до 10 см3) воздуха, насыщенного парами ртути. Отобранный объем паров ртути вводят в поток воздуха, пропускаемый через амальгаматор, путем прокалывания силиконового шланга иглой шприца и постепенным нажатием поршня. Массу ртути, внесенную в амальгаматор, вычисляют, используя данные табл. 4.5.

Таблица 4.5

Зависимость массовой концентрации (ρ) насыщенного пара ртути в воздухе от температуры (t)

Примечание. Концентрацию насыщенных паров ртути для промежуточных температур рассчитывают путем линейной интерполяции

Для проведения анализа измерительный амальгаматор соединяют последовательно с кюветой спектрофотометра, на выходе кюветы устанавливают поглотительный патрон с активированным углем для поглощения паров ртути после измерения и через систему пропускают поток очищенного от ртути воздуха или азота с расходом 0,5 дм3/мин. Затем измерительный амальгаматор вводят в предварительно нагретую до 500 °С трубчатую печь. При нагревании измерительного амальгаматора происходит выделение ртути и поступление ее в кювету спектрофотометра, при этом фиксируют максимальное значение абсорбции.

Градуировочную характеристику строят в координатах абсорбция - масса ртути в пробе.

7.6. Отбор проб

Для определения среднесуточной концентрации паров ртути исследуемый воздух аспирируют через защищенные от прямых солнечных лучей, установленные вертикально входным отверстием вниз пробоотборные амальгаматоры с расходом 1,2-1,5 дм3/мин в течение 24 ч.

После окончания пробоотбора амальгаматор герметизируют заглушками. Максимальный срок хранения экспонированных амальгаматоров 2 мес (в незагрязненном ртутью помещении).

8. Выполнение измерений

Для определения концентрации ртути пробоотборный амальгаматор присоединяют силиконовым шлангом к измерительному амальгаматору (общая длина силиконовых коммуникаций 1-1,5 м), через систему подают азот с расходом 0,5 дм3/мин и помещают пробоотборный амальгаматор в трубчатую печь, нагретую до 300 °С. Освобождающуюся ртуть потоком азота с расходом 0,5 дм3/мин в течение 5 мин переносят на измерительный амальгаматор. Измерение проводят по поглощению излучения от ртутной лампы в области резонансной линии ртути 253,7 нм. Количество ртути в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики.

9. Вычисление результата измерений

См. ч.I, п.5.1.16, формулы (1), (5).

4.8. РТУТЬ В АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКАХ [24]

Методика предназначена для определения концентрации ртути в атмосферных осадках в диапазоне 0,05-10 мкг/дм3 при объеме пробы 100 см3.

1. Нормы точности измерений

По результатам метрологического исследования, при определении концентрации ртути в атмосферных осадках в диапазоне 0,05-10 мкг/дм3 суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает ±25%.

2. Метод измерения

Метод основан на химической обработке проб атмосферных осадков с целью минерализации органических соединений ртути и атомно-абсорбционном определении массы ртути после восстановления в растворе двухвалентной ртути до элементарного состояния хлористым оловом.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.2. Средства измерений