Руководящий документ РД 52.10.774-2013 Массовая доля ртути в донных отложениях. Методика измерений методом атомно-абсорбционной спектрометрии.
РД 52.10.774-2013
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ ДОЛЯ РТУТИ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
Методика измерений методом атомно-абсорбционной спектрометрии
Дата введения 2014-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГБУ "ГОИН")
2 РАЗРАБОТЧИК И.С.Матвеева, канд. хим. наук
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 23.09.2013, ФГБУ "НПО "Тайфун" 01.09.2013
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 25.09.2013
5 Аттестована ФГБУ "НПО "Тайфун". Свидетельство об аттестации методики (метода) измерений N 18.07.774/01.00305-2011/2013 от 09.07.2013
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.10.774-2013 от 10.10.2013
7 ВЗАМЕН МУ по определению загрязняющих веществ в морских донных отложениях N 43 в части раздела "Определение общей ртути" (с.29-33).
Введение
Ртуть относится к числу наиболее опасных веществ, загрязняющих природную среду. Большая часть ртути из антропогенных источников поступает в морскую среду со сточными водами промышленных предприятий или через атмосферу. В водной среде ртуть быстро и практически полностью сорбируется на коллоидных и взвешенных частицах. Факторы, обуславливающие эффективность связывания ртути в донных отложениях, располагаются по значимости в следующем порядке: "содержание гумусовых веществ, размеры частиц, ионообменная способность катионов, площадь поверхности частиц" [1].
Разработка настоящего руководящего документа обусловлена необходимостью усовершенствования некоторых стадий пробоподготовки и выполнения измерений с целью повышения достоверности получаемой информации об уровнях загрязненности донных отложений ртутью.
В основу настоящей методики положен высокочувствительный метод непламенной атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме "холодного пара" [2]*.
1 Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений массовой доли ртути в пробах донных отложений (далее - проба) в диапазоне от 0,05 до 8 мг/кг методом атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме "холодного пара".
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 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6)-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений
РМГ 61-2010 ГСИ Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки
РМГ 76-2004 ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
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 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 погрешность измерений массовой доли ртути в диапазоне от 0,05 до 8 мг/кг с вероятностью 0,95 соответствует указанной в таблице 1.
Таблица 1
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой доли ртути , мг/кг | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/кг | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/кг | Показатель точности (границы погрешности методики при вероятности 0,95) , мг/кг |
От 0,05 до 8 включ. | 0,09 · | 0,13 · | 0,26 · |
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, реактивам
4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы:
- атомно-абсорбционный спектрометр, снабженный ртутной приставкой (например, Agilent AA-280Z с приставкой VGA-77) и спектральной лампой с полым катодом для определения ртути;
- весы лабораторные среднего класса точности, с пределом взвешивания 200 г по ГОСТ Р 53228-2008;
- холодильник бытовой, обеспечивающий температурные режимы от минус 18 °С до 4 °С;
- сушильный электрический шкаф с температурой нагревания от 40 °С до 180 °С;
- аквадистиллятор ДЭ-4-2 по ТУ-16-10721-79*;
- комбинированная мембранная установка серии ДВС-М/1НА(18)-N для получения деионизированной воды с удельным сопротивлением не более 18 МОм/см по ТУ 4859-001-46824383-97;
- баня комбинированная лабораторная БКЛ мощностью (600±30) Вт;
- ступка N 4 с наибольшим наружным диаметром 110 мм и пестик по ГОСТ 9147-80;
- сито капроновое с пластмассовым корпусом с размером ячейки (1±0,1) мм.
Примечание - Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, обеспечивающих точность измерения, указанную в таблице 1.
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы:
- кислота серная по ГОСТ 14262-78, о.с.ч.;
- кислота азотная по ГОСТ 11125-84, о.с.ч.;
- кислота соляная по ГОСТ 14261-77, о.с.ч.;
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
- вода деионизированная с удельным сопротивлением не более 18 МОм/см;
- калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, х.ч.;
- олово двухлористое по ТУ 2623-032-00205067-2003, ч.д.а.;
- аргон газообразный высокой чистоты по ТУ 6-21-12-94;
- азот газообразный высокой чистоты по ТУ 2114-009-45905715-2011.
Примечание - Допускается использование других реактивов, в том числе импортных, обеспечивающих точность измерения, указанную в таблице 1.
5 Метод измерений
Измерение массовой доли ртути в пробах выполняют методом атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме "холодного пара". Метод основан на селективном поглощении выдуваемым аргоном в кварцевую кювету атомарным паром ртути резонансного излучения, испускаемого спектральной лампой с полым катодом. Методика предусматривает следующие этапы:
- перевод ртути в раствор путем полного разложения (минерализации) проб смесью азотной и серной кислот;
- восстановление катионов ртути до атомарного состояния с помощью двухлористого олова;
- измерение массовой концентрации ртути в растворе проб методом атомной абсорбции в режиме "холодного пара" в указанном диапазоне;
- расчет массовой доли ртути в пробах.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой доли ртути следует соблюдать требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 и правилами [3].
6.2 Помещение, в котором проводятся измерения, 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 Растворы и сливы, содержащие ртуть, категорически запрещается выливать в канализацию. Непригодные к использованию растворы и сливы ртути следует собрать в отдельные емкости, обезвредить, после чего подвергнуть захоронению в специально отведенном месте для токсических отходов или сдать на специализированное предприятие по переработке ртутьсодержащих отходов.
7 Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с профессиональным образованием, прошедшие соответствующую стажировку по эксплуатации атомно-абсорбционного спектрометра, со стажем работы в лаборатории не менее 6 мес.
8 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
|
|
- температура окружающего воздуха
| (22±5) °С; |
- атмосферное давление
| от 84,0 до106,7 кПа; |
- относительная влажность окружающего воздуха
| от 30% до 80%; |
- напряжение в сети переменного тока
| (220±10) В; |
- частота переменного тока | (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 широкогорлых стеклянных или тефлоновых емкостях с плотно закрывающейся крышкой в морозильной камере холодильника при температуре минус 20 °С. Перед анализом пробу вымораживают или высушивают на воздухе, избегая попадания солнечных лучей, до воздушно-сухого состояния. 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, приготовления и хранения проб и рабочих растворов
Посуду для отбора и хранения проб и рабочих растворов следует готовить следующим образом:
- тщательно вымыть водопроводной водой с моющими средствами;
- промыть водопроводной водой;
- замочить на срок от 3 до 5 сут в разбавленной (1:10) азотной кислоте в пластиковом контейнере;
- тщательно вымыть дистиллированной водой;
- 3-4 раза ополоснуть деионизированной водой;
- просушить на воздухе;
- поместить в застегивающиеся полиэтиленовые пакеты (мерные колбы хранят заполненными деионизированной водой).
10.2 Приготовление растворов и реактивов
10.2.1 Раствор азотной кислоты (1:10)
10.2.2 Раствор калия двухромовокислого 10%-ный
10.2.3 Солянокислый раствор олова двухлористого 12%-ный
10.3 Приготовление градуировочных растворов
Раствор можно хранить в хорошо закрытой посуде в холодильнике при температуре 4 °С в течение 6 мес.
Таблица 2
|
|
|
|
Массовая концентрация промежуточного градуировочного раствора, мкг/дм | Объем колбы, см | Объем аликвоты промежуточного градуировочного раствора, см | Массовая концентрация рабочих градуировочных растворов, мкг/дм |
1000 | 50 | 0,25 | 5,0 |
1000 | 50 | 0,5 | 10,0 |
1000 | 50 | 1,0 | 20,0 |
1000 | 50 | 2,5 | 50,0 |
1000 | 50 | 5,0 | 100,0 |
10.3.3 В качестве нулевого раствора используют раствор компонентов, указанных в 10.3.2, без добавления раствора ртути.
10.4 Подготовка атомно-абсорбционного спектрометра
Включение, настройку спектрометра, установку приставки для определения ртути, юстировку лампы и кварцевой кюветы производят согласно руководству по эксплуатации. Условия измерений приведены в таблице 3.
11 Установление градуировочной характеристики
Установление градуировочной характеристики следует проводить перед каждой серией измерений массовой концентрации ртути в следующей последовательности:
- проводят измерение абсорбции холостого раствора;
- выбирают не менее 5 градуировочных растворов с таким расчетом, чтобы диапазон массовых концентраций ртути в них охватывал ожидаемый диапазон массовых концентраций в анализируемых пробах;
- градуировку спектрометра проводят, измеряя величины абсорбции градуировочных растворов в порядке возрастания массовых концентраций ртути в соответствии с таблицей 3;
- измерения абсорбции 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;
Таблица 3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование металла | Длина волны, нм | Ширина щели, нм | Ток лампы, мА | Скорость подачи раствора олова двухлористого, см /мин | Скорость подачи раствора пробы, см /мин | Скорость подачи промывного раствора, см /мин | Массовая концентрация рабочего градуировочного раствора, мкг/дм | ||||
|
|
|
|
|
|
| 1-го | 2-го | 3-го | 4-го | 5-го |
Ртуть | 253,7 | 0,5 | 4 | 1 | 6,5 | 6,5 | 5,0 | 10,0 | 20,0 | 50,0 | 100,0 |
Примечание - В таблице приведены параметры выполнения анализа при использовании спектрометра Аджилент AA280Z с ртутной приставкой VGA-77. |
12 Разложение (минерализация) проб
13 Порядок выполнения измерений
13.1 Измерения выполняют в соответствии с руководством по эксплуатации спектрометра.
13.2 Измерение аналитического сигнала в анализируемой пробе проводят не менее двух раз.
13.3 Показания спектрометра заносят в рабочий журнал, форма которого приведена в приложении А.
13.4 Если измеренная массовая концентрация превышает максимальную массовую концентрацию на установленной градуировочной характеристике, минерализованную пробу разбавляют деионизированной водой и повторяют измерения.
13.5 Для контроля стабильности градуировочной характеристики через 5-7 рабочих проб измеряют абсорбцию градуировочного раствора со средней или максимальной массовой концентрацией ртути. Измерения проводят дважды и усредняют. Если полученный результат отличается от величины, полученной при градуировке, более чем на 10%, проводят повторную градуировку.
14 Проверка приемлемости результатов параллельных измерений
Таблица 4
|
|
|
Диапазон измерения массовой доли ртути , мг/кг | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/кг | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях) , мг/кг |
От 0,05 до 8,0 включ. | 0,25 · | 0,36 · |
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 измерений.
15 Вычисление результатов измерений
15.1 Если используемое средство измерений не предусматривает автоматического расчета массовой доли ртути в пробе по величинам навески и объема минерализованной пробы, то для расчета используют формулу
15.2 Последовательность проведения анализа и результаты вычислений заносят в журнал, форма которого представлена в приложении А.
16 Оформление результатов измерений
Результат измерений представляют в виде
Если массовая доля ртути ниже границы диапазона измерений, производят следующую запись: "Массовая доля ртути менее (указать значение нижней границы диапазона) мг/кг".
17 Контроль качества результатов измерений
17.1 Контроль качества результатов измерений в лаборатории предусматривает проверку приемлемости результатов параллельных измерений согласно разделу 14 и оперативный контроль процедуры измерения.
Оперативный контроль процедуры измерения проводят для каждой аналитической серии проб. Аналитическая серия включает в себя не более 20 рабочих проб, холостую пробу и образец для контроля (ОК). В качестве ОК используют референс-образцы с известной массовой долей ртути и аналогичной матрицей.
17.2.3 Проводят сопоставление результата контрольной процедуры с нормативом контроля. Если результаты контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (5) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (5) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
17.2.4 Результаты контроля погрешности с использованием ОК заносят в таблицу журнала, форма которого приведена в приложении Б.
17.3 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 ртути
|
|
|
|
|
Проект: |
|
| ||
|
|
| ||
Матрица: донные отложения | ||||
| ||||
Дата проведения анализа |
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
Проба | Массовая доля ртути, мг/кг (мкг/г) | |||
| ||||
Хол. проба |
|
|
|
|
Образец для контроля |
|
|
|
|
Раб. проба N ... |
|
|
|
|
Раб. проба N ... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение Б
(рекомендуемое)
Форма рабочего журнала регистрации результатов контроля погрешности с использованием образцов для контроля
|
|
|
|
|
Проект: |
|
| ||
|
|
| ||
Матрица: донные отложения | ||||
| ||||
Дата проведения анализа |
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование образца для контроля | Определяемый металл | Аттестованное значение ртути в ОК, мг/кг | Результаты измерений, мг/кг | Результат контрольной процедуры , мг/кг | Норматив контроля , мг/кг |
| Ртуть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Библиография
[1] Петросян В.С. Загрязнение ртутью: причины и последствия. // "Экология и промышленность России", декабрь, 1999, 34-38.
[2] Standard operating procedures for trace metals determination*, MESL, IAEA, Monaco, 1999.
[3] Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983 г.
Лист регистрации изменений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер изменения | Номер страницы | Номер документа (ОРН) | Подпись | Дата | ||||
| измененной | замененной | новой | аннулированной |
|
| 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 18.07.774/01.00305-2011/2013
Массовая доля ртути в донных отложениях. Методика измерений методом атомно-абсорбционной 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 52.10.774-2013 "Массовая доля ртути в донных отложениях. Методика измерений методом атомно-абсорбционной спектрометрии" (24 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 метрологическим требованиям и обладает основными метрологическими характеристиками, приведенными в приложении.
Дата выдачи: 09.07.2013
Врио генерального директора
М.П. B.C.Косых
Приложение
к свидетельству об аттестации
методики (метода) измерений
N 18.07.774/01.00305-2011/2013
Метрологические характеристики
Результаты аттестации РД 52.10.774-2013 "Массовая доля ртути в донных отложениях. Методика измерений методом атомно-абсорбционной спектрометрии",
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения показателей качества (количественная оценка) методики измерений - 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 всех результатов измерений, полученных по методике в условиях воспроизводимости) , мг/кг | Показатель точности (границы, в которых погрешность результатов измерений, полученных по методике, находится с принятой (вероятностью 0,95) , мг/кг |
Ртуть | От 0,05 до 8,0 включ. | 0,09 · | 0,13 · | 0,26 · |
* Показатель воспроизводимости получен по результатам экспериментальных исследований в пяти лабораториях |
|
|
|
|
Наименование компонента | Диапазон измерений, мг/кг | Предел повторяемости для двух результатов параллельных определений , мг/кг | Предел воспроизводимости для двух результатов измерений , мг/кг |
Ртуть | От 0,05 до 8,0 включ. | 0,25 · | 0,36 · |
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 52.10.774-2013.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Начальник ЦМТР
М.П. А.Ф.Ковалев
__________________________________________________________________________
Ключевые слова: донные отложения, массовая доля, ртуть, методика измерений, атомно-абсорбционная спектрометрия, режим холодного пара
__________________________________________________________________________