Руководящий документ РД 52.10.803-2013 Массовая доля нефтяных углеводородов в пробах морских донных отложений. Методика измерений методом инфракрасной спектрометрии.
РД 52.10.803-2013
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ ДОЛЯ НЕФТЯНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПРОБАХ МОРСКИХ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Методика измерений методом инфракрасной спектрометрии
Дата введения 2014-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГБУ "ГОИН")
2 РАЗРАБОТЧИКИ И.С.Матвеева, канд.хим.наук., А.В.Игнатченко
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 27.12.2013 г., ФГБУ "НПО "Тайфун" 25.12.2013 г.
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 30.12.2013 г.
5 АТТЕСТОВАНА ФГБУ "НПО "Тайфун". Свидетельство об аттестации N 18.23.803/01.00305-2011/2013 выдано 25.07.2013 г.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ "НПО "Тайфун" 17.02.2014 г. за номером РД 52.10.803-2013
7 ВЗАМЕН РД 52.10.556-95 "Методические указания. Определение загрязняющих веществ в пробах морских донных отложений и взвеси" в части раздела 7 "Нефтяные углеводороды", регламентирующего определение нефтяных углеводородов в пробах морских донных отложений (с.18-26)
Введение
Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных загрязняющих веществ, попадающих в морскую среду [1]. Нелетучие нефтепродукты характеризуются высокой сорбируемостью на взвешенных частицах, которые при осаждении формируют состав донных отложений. В целом содержание нефтяных углеводородов возрастает с уменьшением плотности и увеличением дисперсности донных отложений.
Наиболее распространенным и при этом достаточно информативным интегральным методом оценки уровня загрязненности акватории является инфракрасная спектрометрия. Данный метод позволяет измерять содержание неполярных и малополярных нефтяных углеводородов после их выделения из пробы донных отложений.
Разработка настоящего руководящего документа обусловлена необходимостью усовершенствования некоторых стадий пробоподготовки и выполнения измерений.
1 Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений (далее методика) массовой доли нефтяных углеводородов (НУВ) в пробах морских донных отложений (далее пробы) в диапазоне от 5 до 100 мкг/г методом инфракрасной спектрометрии.
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, выполняющих измерения в области мониторинга загрязнения окружающей среды.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 17.1.5.01-80 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность
ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6)-2002 Точность (правильность и прецизионность ) методов и результатов измерений
ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб.
РМГ 61-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки
РМГ 76-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
РМГ 60-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Смеси аттестованные. Общие требования к разработке
Примечания
1 При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", опубликованному по состоянию на 1 января текущего года.
2 Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) документом.
3 Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделе 4.
3 Требования к показателям точности измерений
Показатели точности и ее составляющих установлены в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6) и РМГ 61.
При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений, характеристики погрешности результата измерений в диапазоне от 5 до 100 мкг/г с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
Таблица1
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой доли нефтяных углеводородов | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) | Показатель точности (границы погрешности при вероятности ) |
, мкг/г | , мкг/г | , мкг/г | , мкг/г |
От 5 до 100 включ. |
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, реактивам
4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, устройства, материалы:
- кюветы с кварцевыми окнами длиной 10 мм;
- весы лабораторные среднего класса точности, с пределом взвешивания 200 г по ГОСТ Р 53228-2008;
- сушильный электрический шкаф с температурой нагревания от 40 °С до 400 °С;
- аквадистиллятор ДЭ-4-2 по ТУ-16-10721-79;
- плитка электрическая с закрытой спиралью мощностью не менее 1,2 кВТ по ГОСТ 14919-92*;
- центрифуга лабораторная типа ЦЛС-3 У-42 по ТУ 5.375-4170-73;
- колонка хроматографическая стеклянная длиной 250 мм и внутренним диаметром 10 мм с оттянутым концом с тампоном из стекловаты или фильтром из стекловолокна в нижней части;
- вентилятор настольный типа ВН 10-У-4 по ГОСТ 7402-84;
- воронки со стеклянным фильтром (фильтры Шотта) ВФ 1-40 с размером пор 100 по ГОСТ 25336-82;
- стаканчики для взвешивания с крышками СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82;
- чашки типа ЧБН (Петри) диаметром 100 мм по ГОСТ 23932-90;
- стаканы В-1-25 ТС по ГОСТ 25336-82;
- воронки В-36-80 ХС по ГОСТ 25336-82;
- фильтры обеззоленные "синяя лента" по ТУ 6-09-1678-86;
- ступка N 4 с наибольшим наружным диаметром 110 мм и пестик по ГОСТ 9147-80;
- сито капроновое с металлическим корпусом с размером ячейки (1±0,1)мм.
Примечание - Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, имеющих метрологические характеристики лучше или аналогичные указанным в 4.1.
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы:
- алюминия оксид для хроматографии II степени активности по ТУ 6-09-3916-75;
- натрий сернокислый по ГОСТ 4166-76, ч.д.а.;
- ацетон технический высшего сорта по ГОСТ 2768-84;
- метилен хлористый (метиленхлорид) технический высшего сорта по ГОСТ 9968-86;
- углерод четыреххлористый по ТУ 6-09-3219-84, о.с.ч.;
- изооктан для хроматографии по ТУ 6-09-921-75;
- бензол по ТУ 6-09-0779-76, х.ч.;
- гексадекан (цетан) по ГОСТ 12525-85.
Примечание - Допускается использование других реактивов, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
- перевод НУВ в раствор путем полного разложения проб ацетоном и метиленхлоридом с последующим осушением смеси реагентов и переводом сухого остатка в определенное количество четыреххлористого углерода;
- измерение концентрации НУВ в растворе методом инфракрасной спектрометрии;
- расчет массовой доли НУВ в пробе.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При проведении измерений следует соблюдать требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 и [5].
6.2 Помещение, в котором проводится измерение, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией согласно ГОСТ 12.4.021, соответствовать требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009.
6.3 Безопасность при работе с электроустановками должна обеспечиваться согласно ГОСТ Р 12.1.019.
6.4 Отработанные органические растворители необходимо сливать в отдельные склянки для передачи в организации, занимающихся утилизацией химических веществ [6].
7 Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица (инженер, техник или лаборант со средним специальным образованием), прошедшие соответствующую подготовку, имеющие навыки работы в химической лаборатории и изучившие руководство по эксплуатации инфракрасного спектрометра.
8 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
|
|
|
|
- температура окружающего воздуха |
| (20±5) °С; |
|
- атмосферное давление |
| от 84 до 106 кПа; |
|
- относительная влажность окружающего воздуха |
| от 30% до 80%; |
|
- напряжение питающей сети переменного тока |
| (220±20) В; |
|
- частота питающей сети |
| (50±1) Гц. |
|
9 Требования к отбору и хранению проб
Место отбора, период отбора, консервацию и хранение проб следует проводить в соответствии с ГОСТ 17.1.5.01. Не обрабатываемые сразу пробы хранят в стеклянной посуде или в алюминиевой фольге в морозильной камере холодильника при температуре минус 20 °С. Перед анализом пробу отделяют от поровой воды с помощью центрифугирования, после чего вымораживают, или высушивают на воздухе до воздушно- сухого состояния в течение 2 ч. Пробу тщательно перемешивают, отбирают навеску массой от 30 до 50 г, растирают ее в ступке и просеивают через сито.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Подготовка посуды для отбора и хранения проб и рабочих растворов
10.1.1 Для работы и хранения проб должна использоваться посуда из стекла.
10.1.2 Посуду следует готовить следующим образом:
- тщательно вымыть водопроводной водой с моющими средствами;
- обработать хромовой смесью;
- тщательно промыть дистиллированной водой 3-4 раза;
- высушить;
- ополоснуть четыреххлористым углеродом до полного удаления мешающих определению веществ (контроль промывок - на ИК-спектрометре).
10.2 Приготовление растворов и реактивов
10.2.1 Хромовая смесь
10.2.2 Натрий сернокислый
Натрий сернокислый нагревают в сушильном шкафу при температуре 400 °С от 6 до 8 ч. Готовый реактив хранят в эксикаторе не более 1 мес. Используют для осушения экстрактов.
10.3 Приготовление градуировочных растворов
10.3.1 Рабочие градуировочные растворы для измерения содержания НУВ могут быть приготовлены при помощи:
а) ГСО 7554-99;
б) смеси Симарда [3].
Таблица 2
|
|
|
|
Массовая концентрация НУВ в промежуточном рабочем растворе, мкг/см | Объем колбы, см | Объем аликвоты промежуточного рабочего раствора, см | Массовая концентрация НУВ в рабочих градуировочных растворах, мкг/см |
1000 | 25 | 0,1 | 4 |
1000 | 25 | 0,2 | 8 |
1000 | 25 | 0,4 | 16 |
1000 | 25 | 0,8 | 32 |
1000 | 25 | 1,6 | 64 |
Градуировочные растворы каждой концентрации готовят параллельно 2 раза. Их можно хранить в тех же колбах с хорошо притертыми пробками не более 1 мес.
Промежуточный и рабочие градуировочные растворы готовят аналогично операциям, изложенным в 10.3.2
10.4 Подготовка ИК-спектрометра к работе
Включение и настройку спектрометра производят согласно руководству по эксплуатации спектрометра.
11 Установление градуировочной характеристики
11.1 Установление градуировочной характеристики следует проводить перед каждой серией измерений концентрации НУВ, используя не менее 5 градуировочных растворов с таким расчетом, чтобы диапазон массовых концентраций НУВ в них охватывал ожидаемый диапазон массовых концентраций в анализируемых растворах.
11.2 Градуировку спектрометра следует начинать с анализа градуировочного раствора с минимальной концентрацией НУВ и заканчивать анализом градуировочного раствора с максимальной концентрацией.
Рисунок 1 - Типичная ИК-спектрограмма НУВ из пробы донных отложений
11.5 Измерения поглощения каждого градуировочного раствора следует проводить не менее двух раз и усреднять. Расхождение между измерениями не должно превышать 10%, в противном случае установку градуировочной характеристики повторяют.
11.7 Для контроля стабильности градуировочной характеристики через 10 рабочих проб измеряют поглощение градуировочного раствора со средней или максимальной массовой концентрацией НУВ. Измерения проводят дважды и усредняют. Если полученный результат отличается от величины, полученной при градуировке, более чем на 10%, проводят повторную градуировку.
12 Разложение проб
13 Порядок выполнения измерений
13.1 Экстракты проб, собранные в бюксы, а также экстракт холостой пробы измеряют на спектрометре аналогично описанному в разделе 11.
13.2 Величину аналитического сигнала определяют по высоте опорного пика.
13.3 Величину массовой концентрации НУВ в экстракте заносят в рабочий журнал, форма которого приведена в приложении А. Измерение массовой концентрации НУВ проводят не менее двух раз.
13.4 Если измеренная концентрация НУВ превышает максимальную концентрацию на установленной градуировочнои зависимости, то пробу разбавляют четыреххлористым углеродом и повторяют измерения.
14 Проверка приемлемости результатов параллельных измерений
Таблица 3
|
|
|
Диапазон измерений массовой доли НУВ | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях) |
, мкг/г | , мкг/г | , мкг/г |
От 5 до 100 включ. |
14.2 Если расхождение превышает предел повторяемости, выполняют повторное измерение рабочих проб. При повторном расхождении результаты анализа бракуются, а в лаборатории выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют измерения в соответствии с требованиями настоящей методики.
15 Вычисление результатов измерений
15.2 Последовательность проведения анализа и результаты вычислений заносят в журнал, форма которого приведена в приложении А.
16 Оформление результатов измерений
Результат измерений представляют в виде
В случае, если массовая доля НУВ ниже границы диапазона измерений, указанного в таблице 1, производят следующую запись: "массовая доля НУВ менее (указать значение нижней границы диапазона) мкг/г".
17 Контроль качества результатов измерений
17.1 Контроль качества результатов измерений в лаборатории предусматривает проверку приемлемости результатов параллельных измерений согласно разделу 14; контроль процедуры измерений с использованием метода добавок и контроль стабильности результатов измерений. Добавки вносят в пробу в виде растворов НУВ в четыреххлористом углероде, приготовленных и аттестованных согласно РМГ 60.
процедуру анализа признают удовлетворительной.
17.4 При невыполнении условия (5) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (5) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
17.5 Результаты контроля заносят в рабочий журнал, форма которого приведена в приложении Б.
17.6 Контроль стабильности результатов измерений при реализации методики осуществляют в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6) и РМГ 76. Периодичность контроля и контроль стабильности результатов измерений устанавливают в Руководстве по качеству лаборатории*.
Приложение А
(рекомендуемое)
Форма рабочего журнала регистрации результатов измерений массовой доли НУВ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проект: | … | |||||||||
| ||||||||||
Матрица: донные отложения |
| |||||||||
| ||||||||||
Дата проведения анализа | … | |||||||||
| ||||||||||
Шифр пробы | Навеска пробы , г | Объем экстракта , см
| Коэффициент разбавления экстракта | Массовая концентрация НУВ в экстракте, мкг, см | Массовая доля НУВ в пробе , мкг/г | |||||
|
|
|
|
| ||||||
Холостая проба | - |
|
|
|
|
| - | |||
Проба N 1 |
|
|
|
|
|
|
| |||
Проба N 2 |
|
|
|
|
|
|
| |||
Проба N n |
|
|
|
|
|
|
|
Приложение Б
(рекомендуемое)
Форма рабочего журнала регистрации результатов контроля погрешности с использованием метода добавок
|
|
|
|
|
|
|
Проект: | … | |||||
| ||||||
Матрица: донные отложения |
| |||||
| ||||||
Дата проведения анализа: | … | |||||
| ||||||
Шифр пробы | Массовая доля НУВ в рабочей пробе , мкг/г | Массовая доля НУВ в рабочей пробе с добавкой , мкг/г | Результат контрольной процедуры , мкг/г | Норматив контроля погрешности, , мкг/г | ||
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
Библиография
[1] Determination of petroleum hydrocarbons in sediments. - Reference methods for marine pollution studies N 20*, UNEP 1992
[2] Методические указания по определению загрязняющих веществ в морских донных отложениях N 43 - М. Гидрометеоиздат, 1979 - С.14-22
[3] Desidcri P., Lepri L. а. о. Concentration, separation and determination of НС in sea water. - J. Chrom., 1984 - Vol.284, N 10, p.167-178
[4] Simard R., Hasegawa I. a. o. IRS Determination of oil and phenols in water. - Anal. Chem., 1951 - Vol.23, N 10, p.1384-1387
[5] Правила no технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983
[6] ПНД Ф 12.13.1-03 Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения)
Лист регистрации изменений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер изменения | Номер страницы | Номер документа (ОРН) | Подпись | Дата | ||||
| изменен- ной | заменен- ной | новой | аннулиро- ванной |
|
| внесения изменения | введения изменения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | |||
| |||
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды | |||
| |||
(Росгидромет) | |||
| |||
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-производственное объединение "ТАЙФУН" | |||
| |||
(ФГБУ "НПО "Тайфун") | |||
| |||
Россия, 249038, г.Обнинск Калужской обл., ул.Победы, 4 | |||
| |||
телефон.: (48439)71540, факс: (48439)40910, e-mail: post@rpatyphoon.ru | |||
| |||
СВИДЕТЕЛЬСТВО | |||
об аттестации методики (метода) измерений | |||
N 18.23.803/01.00305-2011/2013 | |||
| |||
Массовая доля нефтяных углеводородов в пробах морских донных отложений. Методика измерений методом инфракрасной спектрометрии,
разработанная
Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова" (ФГБУ "ГОИН"), Кропоткинский пер., 6, г,Москва, 119034,
предназначенная для целей мониторинга загрязнения окружающей среды и регламентированная в
РД 52.10.803-2013 "Массовая доля нефтяных углеводородов в пробах морских донных отложений. Методика измерений методом инфракрасной спектрометрии" (21 с.),
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 "Методики (методы) измерений".
Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов экспериментальных исследований по разработке методики измерений.
В результате аттестации установлено, что методика измерений соответствует предъявляемым к ней требованиям и обладает основными метрологическими характеристиками, приведенными в приложении. | |||
| |||
Дата выдачи: 25.07.2013 |
| ||
| |||
Генеральный директор |
| В.М. Шершаков | |
МП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Приложение | |||||||||
|
| к свидетельству об аттестации | |||||||||
|
| методики (метода) измерений | |||||||||
|
| N 18.23.803/01.00305-2011/2013 | |||||||||
Метрологические характеристики
| |||||||||||
Результаты аттестации РД 52.10.803-2013 "Массовая доля нефтяных углеводородов в пробах морских донных отложений. Методика измерений методом инфракрасной спектрометрии",
соответствующие предъявляемым метрологическим требованиям, приведены в таблицах 1 и 2 (при принятой вероятности ). | |||||||||||
Таблица 1- Диапазон измерений, значения показателей качества (количественная оценка) методики измерении - повторяемости, воспроизводимости, точности | |||||||||||
| |||||||||||
Наименование компонента | Диапазон измерений, мг/кг | Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение результатов единичного определения, полученных по методике в условиях повторяемости)
, мг/кг | Показатель воспроизводимости* (среднее квадратическое отклонение результатов всех результатов измерений, полученных по методике в условиях воспроизводимости)
, мг/кг | Показатель точности (границы, в которых находится погрешность результатов измерений, полученных по методике)
, мг/кг | |||||||
Нефтяные углеводороды | От 5 до 100 включ. | ||||||||||
* Показатель воспроизводимости получен по результатам экспериментальных исследований в пяти лабораториях
| |||||||||||
| |||||||||||
Таблица 2 - Значения пределов повторяемости и воспроизводимости | |||||||||||
| |||||||||||
Наименование компонента | Диапазон измерений, мг/кг | Предел повторяемости для двух результатов параллельных определений
, мг/кг | Предел воспроизводимости для двух результатов измерений
, мг/кг | ||||||||
Нефтяные углеводороды | От 5 до 100 включ. | ||||||||||
| |||||||||||
При реализации методики измерений в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости и погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений, (на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в документе на методику измерений РД 52.10.803-2013.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории. | |||||||||||
| |||||||||||
Начальник ЦМТР |
| А.Ф.Ковалев | |||||||||
МП |
___________________________________________________________
Ключевые слова: морские донные отложения, массовая доля, нефтяные углеводороды, методика измерений, инфракрасная спектрометрия
___________________________________________________________