Методика выполнения измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

1. Объекты исследования

Настоящая методика выполнения измерений распространяется на атмосферный воздух населенных мест и воздух рабочей зоны и устанавливает определение массовой концентрации бенз(а)пирена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием.

2. Диапазон измерений

Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе населенных мест в диапазонах измерения 0,0005 – 0,05 мкг/м³ (0,5 – 50 ПДК) и в воздухе рабочей зоны в диапазонах измерения 0,075 – 7,5 мкг/м³ (0,5 – 50 ПДК).

3. Пробоподготовка

Проба атмосферного воздуха

Отбор проб воздуха атмосферы населенных мест проводят по ГОСТ 17.2.3.01-86 на аэрозольные фильтры АФА-ВП (ХП)-20-1, установленные в двух параллельных каналах электроаспиратора при расходе воздуха через один канал не более 140 л/мин.

Общий объем разовой пробы, отобранной на каждый из фильтров, должен составлять не менее 5 м³. Разовые пробы отбирают в течение 20 – 30 мин, а среднесуточные дискретно по 30 мин не менее 4 раз в сутки.

Экспонированные фильтры упаковывают в бумажные маркированные пакеты и хранят в сухом помещении или в холодильнике не более 30 суток.

Пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы воздуха на аэрозольные фильтры, высушивания фильтра в сушильном шкафу; переноса высушенного фильтра пинцетом на дно конической колбы, экстракции гексаном под действием ультразвука, смешивания части экстракта с 5 объемными процентами этилацетата, очистки смеси методом неудерживающей твердофазной экстракции на картриджах Strata Silica Si–1, сборе элюата.

Проба воздуха рабочей зоны.

Отбор проб воздуха рабочей зоны проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. Воздух прокачивают через два последовательно расположенных фильтра АФА-ВП (ХП)-20-1 с расходом 10-20 л/мин. Общий объем разовой пробы, отобранной на оба фильтра (в сумме), должен составлять не менее 0,150–0,300 м³.

Экспонированные фильтры упаковывают в бумажные маркированные пакеты и хранят в сухом помещении или в холодильнике не более 30 суток.

Пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы воздуха на два аэрозольных фильтра, высушивания фильтров в сушильном шкафу; переноса высушенных фильтров пинцетом на дно конической колбы, экстракции гексаном под действием ультразвука; смешивания части экстракта с 5 объемными процентами этилацетата, очистки смеси методом неудерживающей твердофазной экстракции на картриджах Strata Silica Si–1, сборе элюата.

Блок-схема процедуры пробоподготовки

4. Проведение хроматографического анализа

4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов бенз(а)пирена, подготовленной пробы воздуха.

Для хроматографического анализа бенз(а)пирена необходимо использовать изократическую высокоэффективную жидкостную хроматографическую систему с флуориметрическим детектированием.

Для проведения анализа предварительно готовят градуировочные растворы из ГСО раствора бенз(а)пирена в гексане или из ГСО бенз(а)пирена в ацетонитриле (растворитель отдувают и перерастворяют стандартный образец в гексане); проводят пробоподготовку; подготавливают к работе прибор.

Оборудование:

• хроматограф жидкостный «Стайер М» с флуориметрическим детектором;
• персональный компьютер с установленным программным обеспечением «МультиХром».

Условия:

• изократический режим;
• колонка: Luna С18(2) 3 мкм 150х3,0 мм (Phenomenex, США);
• защитная колонка: С18 4x3,0 мм (Phenomenex, США);
• подвижная фаза: раствор ацетонитрил/вода (75:25);
• скорость потока: 0,3 мл/мин;
• объем петли: 10 мкл;
• температура – 35°С;
• диапазон RFU – 0,005;
• детектирование: флуориметрическое (λex: 365±2 нм; λem: 400-460 нм).

Градуировку проводят по градуировочным растворам (во всем диапазоне определяемых концентраций) не реже 1 раза в две недели, а также при использовании новой партии реактивов, замене колонок и после ремонта хроматографа.

4.2. Определение количественного содержания бенз(а)пирена в пробе воздуха.

Для определения количественного содержания компонента пробы воздуха (бенз(а)пирена) проводят хроматографический анализ одного из градуировочных растворов и далее хроматографический анализ подготовленной пробы. Для достоверности измерений хроматографический анализ как градуировочного раствора, так и подготовленной пробы проводят не менее 2 раз подряд.

При использовании программного обеспечения «МультиХром» в отчете или над пиком (в зависимости от установок опций «ВИД») по окончании измерения автоматически определяется результат в виде концентрации в пробе, введенной в хроматограф (но не в исходном образце, взятом для исследования!).

Для получения результата необходимо провести как минимум два параллельных измерения (получить две хроматограммы). За результат измерений принимают среднее арифметическое значение содержания бенз(а)пирена в анализируемой пробе C_хр, мкг/л (рассчитывается из двух значений массовой концентрации бенз(а)пирена в анализируемой пробе С1 и С2).
Массовую концентрацию бенз(а)пирена в анализируемой пробе (в исходном образце) Х, мкг/кг рассчитывают по формуле:

где:
С_хр – среднее значение концентрации бенз(а)пирена, полученное в результате хроматографирования в двух параллельных измерениях [нг/мл];
V₁ – объем элюата после ТФЭ [мл];
K_экстр.1 – коэффициент первичной жидкостной экстракции гексаном, равен 0,95;
K_{ТФЭэкстр.2} – коэффициент твердофазной экстракции бенз(а)пирена, равен 0,95;
V_возд. – объем прокачанного через фильтр воздуха [м³].