Способ совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе

 

Использование: изобретение относится к методам исследования в гигиене труда, в частности к санитарно-гигиеническим лабораторным исследованиям условий труда по показателям вредности и опасности химического фактора производственной среды. Сущность: осуществляют отбор проб анилина и нитробензола из воздуха, отличающихся по массе не менее 50%. Диспергируют анализируемые пробы до размеров частиц не более 5 мкм в начало хроматографической колонки при помощи пневматического распылителя. Вводят в колонку, размещенную в термостате, микроколичества смеси бензола и гексана с воздухом при скорости гелия до 5 см³/мин. Определяют разности хроматографических параметров удерживания бензола относительно гексана и воздуха в пробах. Оценивают совместно токсичность анилина и нитробензола по соотношению между суммарной дозой анилина и нитробензола в воздухе и гигиеническим нормативом. Технический результат изобретения заключается в разработке способа совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе рабочей зоны, а также в повышении достоверности оценки токсичности. 1 табл.

Изобретение относится к методам исследования в гигиене, а именно к способу определения токсичности азотсодержащих органических вредных веществ в воздухе и оценке риска заболеваемости рабочих промышленных предприятий. Оно может быть использовано для проведения санитарно-гигиенических лабораторных исследований (СГЛИ) воздуха рабочей зоны (ВРЗ) рабочих по производству анилина и анилиновых красителей, в том числе при аттестации рабочих мест согласно Руководству Р 2.2.755-99 “Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности о опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса”.

Известен способ определения нитробензола или анилина в воздухе, включающий подготовку пробы, детектирование нитробензола или анилина пьезоэлектрическим кварцевым сенсором, предварительно модифицированным активным сорбентом, в качестве которого используют нитроцеллюлозу или полистирол, полиол и его эфиры, оксиды триалкиламинов или фосфинов в количестве 8-16 мкг при расходе воздуха 25-75 см³/мин с последующим определением токсичности по отношению максимально разовой концентрации к предельно допустимой [Пат. 2155333 Россия, Югославия, МПК 7 G 01 N 30/00, 31/00; Пат. 2170416 Россия, G 01 N 5/02 от 16.06.99].

Недостатком способа является невозможность оценки риска заболеваемости при совместном токсическом действии дозы анилина и нитробензола на рабочего ингаляционным путем, так как пьезо-масс-метрические сенсорные устройства обладают недостаточной избирательностью и низким временем работы полимерного покрытия в режиме сорбция-десорбция для диапазона концентраций нескольких ПДК в течение времени определения среднесменной концентрации. Используемый пьезокварцевый резонатор АТ-среза с серебряными электродами и рабочей частотой 8 МГц покрывается чаще всего пленкой из неподвижных газохроматографических фаз полимерной природы, которые предназначены для разделения, а не связывания анилина и нитробензола, поэтому реагируют на большинство низкомолекулярных загрязнений воздушной среды. После первичной сорбции анилина и нитробензола степень селективности модификаторов нивелируется и практически равна нулю. При работе пьезокварцевого резонатора в режиме десорбции путем нагревания нитробензол подвергается реакции диспропорционирования с образованием полинитросоединений и разрушением модификатора поверхностного слоя.

Освобождение поверхности химического сенсора от поглощенной дозы анилина путем нагрева на воздухе приводит к образованию продуктов окисления и поликонденсации, которые изменяют сорбционные свойства модификатора. Поглощение паров анилина или нитробензола чувствительным покрытием пьезокварцевого резонатора приводит к увеличению массы рецепторного слоя, которое обуславливает падение аналитического сигнала - рабочей частоты колебания резонатора, который зависит от резонансной частоты и площади покрытия. Поэтому линейный диапазон измерения концентраций анилина и нитробензола в воздухе невелик и не позволяет определять концентрации, значительно превышающие допустимые в момент загрузки нитробензола в качестве сырья и выгрузки анилина, как готового продукта. Способ определения анилина и нитробензола при помощи химических сенсоров не позволяет определять токсичность (дозу) вредных веществ в течение всей смены, а следовательно, оценивать риск заболеваемости работников анилиновых производств по результатам аттестации рабочих мест.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ совместного определения токсичности суммы и индивидуальных полярных малолетучих органических соединений в воздухе, основанный на том, что пробу воздуха обрабатывают летучим органическим растворителем для извлечения суммы полярных малолетучих органических соединений, наносят подготовленную пробу на твердый сорбент, который находится в хроматографической колонке первого хроматографа, снабженного детектором по теплопроводности, высушивают пробу путем пропускания инертного газа при температуре 30-60° С до полного выхода летучего органического растворителя, вводят модельную смесь гексана и бензола, измеряют время удерживания бензола относительно гексана и воздуха при температуре термостата 30° С, определяют объем удерживания бензола по отношению к гексану и воздуху при заданной скорости газа-носителя от 5 до 40 мл/мин, а затем подвергают пробу хроматодистилляции, для чего поднимают температуру в термостате первого хроматографа до температуры кипения низкокипящего компонента и идентифицируют полярное малолетучее органическое соединение по отношению объемов удерживания бензола относительно гексана и воздуха, а концентрацию полярного малолетучего органического соединения определяют по зависимости объема удерживания бензола относительно гексана от его массы. Токсичность при совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, определяют по сумме отношений обнаруженных концентраций каждого из них к величине его ПДК [Патент РФ №2165618 от 20.04.01].

Для совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе способ требует проведения трудоемких токсикологических исследований по установлению коэффициентов совместного действия этих вредных веществ, так как для воздуха, содержащего те или иные концентрации анилина и нитробензола, не установлено, каким эффектом (неполной суммации, потенцирования, антагонизма) обладают паровоздушные смеси. Количественный анализ суммы полярных малолетучих органических соединений осуществляют по величине объема удерживания бензола относительно гексана и градуировочной кривой, представляющей зависимость объема удерживания бензола относительно гексана от суммарной массы нитробензола и анилина и массового содержания анилина в пробе из двух компонентов.

Построение такой градуировочной зависимости для многокомпонентной смеси при неизвестном составе мешающих примесей требует проведения трудоемкого разведочного анализа методом хромато-масс-спектрометрии для установления качественного состава присутствующих в воздухе компонентов. Кроме того, определение характера взаимодействия в паровой фазе нитробензола, анилина и присутствующих примесей (идеальное, положительное или отрицательное отклонение от закона Рауля) достаточно трудоемко и не позволяет определить величины поправочных коэффициентов при градуировке хроматографа. Поскольку токсичность производственной среды количественно может быть определена при одновременном присутствии в объекте исследования нескольких вредных веществ однонаправленного действия лишь при их известном эффекте биологического воздействия (суммации, потенцирования, антагонизма) или разнонаправленного действия при известном характере специфических эффектов, то для паровоздушной смеси анилин-нитробензол механизм вредного действия не известен, поэтому необходимо для определения их совместной токсичности проведение трудоемких токсикологических исследований.

Задачей изобретения является разработка способа совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе рабочей зоны (ВРЗ), позволяющего увеличить достоверность оценки риска заболеваемости при ингаляционном воздействии этих веществ, а также упростить способ.

Поставленная задача решается тем, что отбирают среднесменную пробу воздуха на аттестуемом рабочем месте, где пребывание рабочего составляет не менее 80% рабочего времени, на установке по производству анилина гидрированием нитробензола на смешанных катализаторах. Для этого пропускают воздух через два параллельных поглотительных прибора с впаянной стеклянной пористой пластинкой, в которых размещают по 50,00 см³ пентадекана с объемной скоростью, позволяющей без проскока сорбировать нитробензол и анилин в диапазоне концентраций до 100 ПДК и отличающейся в линиях отбора не менее чем на 50%, в течение всего времени рабочей смены. После отбора пробы воздуха переносят поглотительную жидкость в приемник распыляющего устройства, соединенного с началом хроматографической колонки, подают пневматическим распылителем с импактером жидкокапельный аэрозоль размером не более 5 мкм в хроматографическую колонку, размещенную в термостате хроматографа. На испытуемую пробу в хроматографической колонке воздействуют модельной смесью бензола и гексана с воздухом при температуре, соответствующей параметрам микроклимата рабочего места. Воздействие на хроматографическую систему модельной смеси проводят при скорости гелия, инертного по отношению к анилину и нитробензолу газа-носителя, до 5 см³/мин. Одновременно осуществляют холостой опыт, где используют чистый пентадекан.

После чего определяют разность хроматографических параметров удерживания бензола относительно гексана и воздуха в пробах ВРЗ, которые содержат различные среднесменные дозы вредных веществ, и холостом опыте по пентадекану. По величине объема удерживания бензола относительно гексана в пробе ВРЗ со среднесменной концентрацией определяют величину среднесменной дозы анилина и нитробензола, полученной рабочим ингаляционным путем, а по соотношению между дозой вредных веществ, выраженной в единой шкале межмолекулярных взаимодействий по бензолу, и гигиеническим нормативом определяют токсичность анилина и нитробензола.

Способ осуществляется следующим образом.

Две параллельные пробы воздуха рабочей зоны пропускают при помощи аспирационного устройства через два параллельных поглотительных прибора с впаянной стеклянной пористой пластинкой, в которых размещают одинаковые объемы пентадекана, который имеет физико-химические свойства (вязкость, поверхностное натяжение, температуры плавления и кипения, плотность), оптимальные для извлечения нитробензола и анилина из воздуха. Поглотительные приборы герметизируют после отбора проб заглушками. Объемную скорость пропускания и время отбора пробы устанавливали, исходя из необходимости контроля среднесменной концентрации в течение всей смены, причем различия в объемах параллельных проб должны составлять не менее 50%. Затем переносят поглотительную жидкость в приемник распылителя, снабженного импактером для сепарации капель аэрозоля пробы. Распылитель сочленен с термостатируемой хроматографической колонкой, которая на выходе перед детектором снабжена фильтрующим устройством. В нижней части фильтра хроматографическая колонка имеет патрубок, через который осажденный пентадекан подается в емкость для распыления. Пропускают гелий с заданной скоростью до 5 см³/мин в газовые линии хроматографа, который снабжен детектором по теплопроводности. Вводят при помощи шприца в зависимости от чувствительности детектора необходимое количество смеси гексан-бензол с воздухом в равном соотношении. На полученной хроматограмме определяют время удерживания бензола по отношению к гексану или воздуху на диспергированной аналитической пробе с неизвестным содержанием анилина и нитробензола в ВРЗ, измеряя расстояние между пиком гексана (воздуха) и максимумом концентрации бензола. Рассчитывают удерживаемые объемы бензола по отношению к гексану или воздуху по формуле:

где l - расстояние между пиком воздуха или гексана и максимумом концентрации бензола, мм;

F_о - объемный расход гелия, см³/с;

ν - скорость движения диаграммной ленты, мм/с;

j - поправка на сжимаемость.

Представленная совокупность заявленных признаков обеспечивает решение задачи изобретения:

- отбор пробы пропусканием ВРЗ через два параллельных поглотительных прибора с впаянной стеклянной пористой пластинкой, в которых размещают по 50,00 см³ пентадекана с объемной скоростью, отличающейся в линиях отбора не менее чем на 50%, в течение всего времени рабочей смены, позволяет провести количественное индивидуальное определение содержания анилина и нитробензола без построения градуировочной зависимости по отдельным компонентам;

- введение диспергированной пробы в виде жидкокапельного аэрозоля с размером частиц не более 5 мкм в хроматографическую колонку, размещенную в термостате хроматографа, и проведение определения токсичности при температуре отбора воздуха предотвращает разложение анализируемых веществ, а также обеспечивает достоверность определения токсичности загрязнений вследствие устранения межфазной адсорбции на поверхности твердого сорбента;

- нахождение разности хроматографических параметров удерживания бензола относительно гексана и воздуха в пробах с учетом холостого опыта по пентадекану позволяет определить индивидуальные дозы анилина и нитробензола в ВРЗ, поступающие в организм ингаляционным путем, так как эта разность количественно оценивает величину межмолекулярных взаимодействий анилина и нитробензола с организмом и позволяет определить токсичность паровоздушной смеси анилина и нитробензола при совместном присутствии (класс условий труда) по соотношению между суммарной дозой анилина и нитробензола в воздухе и гигиеническим нормативом.

Таким образом, в результате полного извлечения анилина и нитробензола из воздуха в виде диспергированной жидкой фазы при помощи двух параллельных поглотительных приборов с впаянной стеклянной пористой пластинкой, содержащих равные объемы пентадекана с объемной скоростью, отличающейся друг от друга не менее 50%, в течение всего времени отбора, диспергирования анализируемой пробы до размеров частиц не более 5 мкм в начало хроматографической колонки при помощи пневматического распылителя, размещенных в термостате хроматографа, введения в колонку микроколичеств смеси бензола и гексана с воздухом при скорости гелия до 5 см³/мин, определения разности хроматографических параметров удерживания бензола относительно гексана и воздуха в пробах, которые содержат различные дозы вредных веществ с учетом холостого опыта, можно совместно определить токсичность (класс условий труда) по соотношению между суммарной дозой анилина и нитробензола в ВРЗ и гигиеническим нормативом.

Предложенный способ совместного определения токсичности анилина и нитробензола в ВРЗ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Для определения среднесменной концентрации анилина и нитробензола в ВРЗ отбирают пробы анализируемого воздуха согласно Приложению 9 Руководства Р 2.2.755-99. Загрязненный воздух пропускают через два параллельных поглотительных прибора с впаянной стеклянной пористой пластинкой, содержащих 50,00 см³ пентадекана в течение 8-часовой рабочей смены, необходимой для отбора среднесменной концентрации анилина и нитробензола и расчета индивидуальной экспозиции, выявляющей связь изменения состояния здоровья рабочих с их профессиональной деятельностью. Отбор осуществляют у аппарата для гидрирования нитробензола в период загрузки, так как в этот период выделяется максимальное количество вредных веществ, при помощи двухканального пробоотборника АПП-7-2.

При этом скорость отбора пробы воздуха для первого поглотителя составляла 100 дм³/мин, а для второго поглотителя - 50 дм³/мин. Поглотительные приборы герметизируют после отбора проб заглушками. Размещают поглотительную жидкость в приемник распыляющего устройства. Распыляющее устройство крепится на переднем торце хроматографической колонки, прижим распылителя к колонке осуществляют с помощью крепежного кольца с прорезями для замка типа “Байонет”, при этом герметичность соединения обеспечивается уплотнительным кольцом. Подают пневматическим распылителем в начало хроматографической колонки жидкокапельный аэрозоль с размерами частиц не более 5 мкм, что обеспечивается установкой перед диспергирующим капилляром импактера, выполненного из титана. Распылитель сочленен с термостатируемой хроматографической колонкой, которая на выходе перед детектором снабжена фильтрующим устройством. Герметичность соединения фильтра с хроматографической колонкой обеспечивается фторопластовым кольцом, при помощи которого через патрубок осажденный поглотитель стекает обратно в емкость для распыления. В термостате хроматографа ЛХМ поддерживается температура 25° С, которая отвечает параметрам микроклимата данного рабочего места. Вводят шприцом в зависимости от чувствительности катарометра 1-10 мкл смеси гексан-бензол с воздухом в равном соотношении.

Скорость гелия (инертного по отношению к анилину и нитробензолу) составляла до 5 см³/мин. Одновременно осуществляют холостой опыт, где используют чистый пентадекан. На полученной хроматограмме измеряют расстояния между пиком гексана (воздуха) и максимумом концентрации бензола на диспергированной пробе анилина и нитробензола из первого и второго поглотителя. После чего определяют объемы удерживания бензола относительно гексана и воздуха по формуле 1.

Объем удерживания бензола относительно гексана при определении совместного содержания анилина и нитробензола в ВРЗ для первой пробы составил 649,6 мл, а объем удерживания бензола относительно воздуха для второй пробы составил 366,3 мл. Содержание анилина и нитробензола определяют в пробе анализируемого ВРЗ решением системы двух уравнений.

Удельный объем удерживания бензола в нитробензоле и анилине относительно воздуха V^k_g(б/в) определяли методом обращенной газовой хроматографии в условиях диспергирования жидкой фазы, в качестве которой использовали разбавленные растворы нитробензола и анилина в пентадекане. Растворы готовили внесением навески анилина (по ГОСТ 5819-70 марки ч.д.а., содержание нитробензола меньше 0,000001%) и нитробензола (по ГОСТ 5846-51 марки ч.д.а., а проба на отсутствие анилина положительная) в синтетический пентадекан (марки х.ч., по МРТУ 6-09-4664-67). V^k_g(б/в) составил для нитробензола и анилина 0,8465 мл/мг и 0,7032 мл/мг, соответственно, а удельный объем удерживания бензола в нитробензоле и анилине относительно гексана V^k_g(б/в) - 0,7504 и 0,6603 мл/мг.

где х - содержание (масса) анилина (Ан) в пробе, мг;

y - содержание (масса) нитробензола (Нб) в пробе, мг;

V_gАн(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в Ан, мл/мг;

V_gНб(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в Нб, мл/мг;

V_gАн(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в Ан, мл/мг;

V_gнб(б/в)- удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в Нб, мл/мг.

Значения удельных удерживаемых объемов бензола относительно гексана и воздуха в анилине и в нитробензоле в диапазоне температур процессов жизнедеятельности человека определены предварительно путем диспергирования разбавленных растворов нитробензола и анилина в хроматографическую колонку методом ГЖХ.

Подставляя полученные экспериментальные данные, имеем систему двух уравнений:

0,660· x+0,750· y=649,6

0,703· x/2+0,846· y/2=366,3

Решая систему, получаем, что содержание анилина и нитробензола в пробе среднесуточной концентрации на аттестуемом рабочем месте при загрузке нитробензола в реактор равно - 1,58 мг и 864 мг. Тогда среднесменную концентрацию анилина или нитробензола в ВРЗ можно рассчитать по формуле:

где m_(x) - масса индивидуального компонента, найденная в анализируемой пробе, мг;

V - объем воздуха рабочей зоны, пропущенный через поглотительный прибор, приведенный к стандартным условиям, ³, согласно приложению 2 МУК 4.1.498-96 “Измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны”.

Среднесменные концентрации анилина и нитробензола на аттестуемом рабочем месте равны 0,033± 0,006 мг/м³ и 18,0± 4,0 мг/м³. Расчет среднесменной дозы анилина и нитробензола, полученной рабочим ингаляционным путем, осуществляют по формуле:

D_cc=C_cc·V₁, (5)

где D_сс - среднесменная доза вредного вещества, мл;

С_сс - среднесменная концентрация вредных веществ 13,5± 3,4 мл/м³;

V₁ - объем легочной вентиляции за смену, 12 м³;

Среднесменная доза анилина и нитробензола при загрузке сырья составила 162± 40 мл в единой шкале межмолекулярных взаимодействий по бензолу.

По величине отношения среднесменной концентрации анилина и нитробензола к предельно допустимой концентрации токсикантов судят о классе условий труда в зависимости от содержания в ВРЗ вредных веществ химической природы на аттестуемом рабочем месте (химический фактор). На рабочем месте при загрузке нитробензола содержание анилина составляет 0,33 ПДК, что отвечает допустимому классу условий труда, а превышение концентрации нитробензола составляет 6 ПДК, что соответствует классу вредных условий труда 3,2. Совместную токсичность анилина и нитробензола в воздухе определяли по соотношению между дозой вредных веществ, выраженной в единой шкале межмолекулярных взаимодействий по бензолу, и гигиеническим нормативом по веществу, которое имеет наиболее высокий класс и степень вредности. Гигиенический норматив в единой шкале межмолекулярных взаимодействий равен для анилина 6,603 ppm и для нитробензола 225,1 ppm, а токсичность определяется из выражения: D_сс⇔ 225,1 ppm · на объем легочной вентиляции за смену. Для рабочего места при загрузке нитробензола среднесменная доза вредных веществ (токсичность) составляет 162± 40 мл по сравнению с гигиенической нормой 27,0 мл.

Превышение гигиенической нормы в течение смены составило 5 раз, что характеризует риск заболеваемости рабочего при загрузке нитробензола.

Пример 2. Для определения среднесменной концентрации анилина и нитробензола в ВРЗ осуществляют отбор проб у аппарата для гидрирования нитробензола в период выгрузки готового продукта, так как в этот период наблюдается максимальный подъем концентрации вредных веществ. Для этого загрязненный воздух отбирали аналогично примеру 1, в течение 8-часовой рабочей смены, необходимой для отбора среднесменной концентрации анилина и нитробензола и расчета индивидуальной экспозиции, выявляющей связь изменения состояния здоровья рабочих с их профессиональной деятельностью. Скорость отбора пробы воздуха при помощи двухканального пробоотборника АПП-7-2 для первого поглотителя составляла 100 дм³/мин, а для второго поглотителя - 50 дм³/мин. Поглотители герметизируют после отбора проб заглушками. Переносят пробы на основе пентадекана в приемник распыляющего устройства, размещенного в термостате хроматографа ЛХМ, поддерживающего температуру 25° С. Вводят шприцом смесь углеводородов с воздухом в количестве, позволяющем получить необходимый аналитический сигнал в зависимости от чувствительности катарометра.

Параметры газа-носителя аналогичны соответствующим показателям в примере 1. В холостом опыте используют чистый пентадекан. На полученной хроматограмме измеряют расстояния между пиком гексана (воздуха) и максимумом концентрации бензола на диспергированной пробе раствора анилина и нитробензола в пентадекане для первого и второго поглотителя. После чего определяют объемы удерживания бензола относительно гексана и воздуха так же, как и в примере 1.

На аттестуемом рабочем месте объем удерживания бензола относительно гексана при определении совместного содержания анилина и нитробензола в ВРЗ для первой пробы составил 69,84 мл, а объем удерживания бензола относительно воздуха для второй пробы составил 38,9 мл. Содержание анилина и нитробензола определяют в пробе анализируемого ВРЗ решением системы двух уравнений 2 и 3.

Подставляя полученные экспериментальные данные, имеем систему двух уравнений:

0,660· х+0,750· y=69,8

0,703· х/2+0,846· y/2=38,9

Решая систему, получим, что содержание анилина и нитробензола в пробе среднесуточной концентрации на аттестуемом рабочем месте при выгрузке анилина из реактора равно - 24,05 мг и 71,95 мг. Среднесменные концентрации анилина и нитробензола в ВРЗ, рассчитанные по формуле 4, на аттестуемом рабочем месте равны 0,50± 0,12 мг/м³ и 1,50± 0,37 мг/м³. Расчет среднесменной дозы анилина и нитробензола, полученной рабочим ингаляционным путем, осуществляли по формуле 5.

На аттестуемом рабочем месте при выгрузке анилина величина отношения среднесменной концентрации анилина и нитробензола к предельно допустимой концентрации токсикантов определяет класс условий труда. На рабочем месте при выгрузке превышение концентрации анилина составляет 5 ПДК, что отвечает классу вредных условий труда 3,2, а содержание нитробензола составляет 0,5 ПДК, что соответствует допустимому классу условий труда. Токсичность определяли по соотношению между дозой вредных веществ, выраженной в единой шкале межмолекулярных взаимодействий по бензолу, и гигиеническим нормативом по анилину, имеющему наиболее высокий класс и степень вредности. Для рабочего места при выгрузке анилина среднесменная доза вредных веществ составляет 17,46± 4,30 мл по сравнению с гигиенической нормой 0,79 мл.

Превышение гигиенической нормы в течение смены составило 21 раз, что характеризует риск заболеваемости рабочего при выгрузке анилина.

Пример 3.

Для сравнительной характеристики способа совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе получали бинарную градуировочную смесь нитробензола и анилина с концентрацией 3,20± 0,06 мг/м³ и 1,54± 0,03 мг/м³ газодинамическим способом по авторскому свидетельству СССР №336563 и пропускали ее через два параллельных поглотителя с пентадеканом в течение 8 часов. Скорость пропускания паровоздушной смеси для первого поглотителя составляла 100 дм³/мин, а для второго поглотителя - 50 дм³/мин. Переносят пробы в приемник диспергирующего устройства в термостате хроматографа ЛХМ, поддерживающем температуру 25° С. Вводят шприцом модельную смесь углеводородов в количестве, позволяющем получить необходимый аналитический сигнал в зависимости от чувствительности катарометра.

Параметры газа-носителя и газов детектора аналогичны соответствующим показателям в примере 1. В холостом опыте используют чистый пентадекан. На полученной хроматограмме измеряют расстояния между пиком гексана (воздуха) и максимумом концентрации бензола на нанесенной аналитической пробе концентрата анилина и нитробензола в первом и втором поглотителе. После чего определяют объемы удерживания бензола относительно гексана и так же, как и в примере 1. Для аттестуемой паровоздушной смеси объем удерживания бензола относительно гексана при определении совместного содержания анилина и нитробензола для первой пробы составил 164,0 мл, а объем удерживания бензола относительно воздуха для второй пробы составил 216,1 мл. Содержание анилина и нитробензола определяют в пробе анализируемой паровоздушной смеси решением системы двух уравнений 2 и 3. Подставляя полученные экспериментальные данные, имеем систему двух уравнений:

0,660· х+0,750· y=164,0;

0,703· х/2+0,846· y/2=216,1

Решая систему с учетом объема пропущенной паровоздушной смеси, получим, что среднесменные концентрации нитробензола и анилина, рассчитанные по формуле 4, равны 3,26± 0,13 мг/м³ и 1,57± 0,09 мг/м³, соответственно.

Класс вредности условий труда определяли по величине отношения среднесменной концентрации паровоздушной смеси нитробензола и анилина предельно допустимой концентрации токсикантов. Для нитробензола в аттестуемой паровоздушной смеси это отношение составляет 1,09 ПДК, а отношение концентрации к ПДК для анилина составляет 15,7 ПДК, что соответствует по токсичности классу 3,4. Токсичность определяли по соотношению между дозой вредных веществ, выраженной в единой шкале межмолекулярных взаимодействий по бензолу и гигиеническим нормативом по анилину, имеющему наибольшую степень вредности. Среднесменная доза нитробензола и анилина составляет 3,42± 0,17 мл по сравнению с гигиенической нормой 0,79 мл. Токсичность, выраженная отношением среднесменной дозы к гигиенической норме, равна 4,33.

Токсичность по прототипу определяли путем контроля суммарной концентрации нитробензола и анилина в аттестованной паровоздушной смеси с периодическим отбором пробы при расходе паровоздушной смеси 25-75 см³/мин согласно патенту РФ №2165618. Контроль паровоздушной смеси осуществляли в течение 8 часов через 15 мин и определяли среднесменную концентрацию согласно п.4. Р 2.2.755-99. Среднесменные концентрации нитробензола и анилина в паровоздушной смеси, определенные по прототипу, равны 3,71± 0,16 мг/м³ и 0,53± 0,14 мг/м³, соответственно.

Класс вредности условий труда определяли аналогично по отношению среднесменной концентрации паровоздушной смеси нитробензола и анилина к предельно допустимой концентрации токсикантов. Для прототипа по нитробензолу в аттестуемой паровоздушной смеси отношение составляет 1,23 ПДК, а отношение концентрации к ПДК для анилина составляет 5,3 ПДК, что соответствует по токсичности классу 3,2. Токсичность определяли по соотношению между дозой вредных веществ, выраженной в единой шкале межмолекулярных взаимодействий по бензолу, и гигиеническим нормативом по анилину, имеющему наибольшую степень вредности. Среднесменная доза нитробензола и анилина составляет 2,85± 0,7 мл по сравнению с гигиенической нормой 0,79 мл. Токсичность, выраженная отношением среднесменной дозы к гигиенической норме, равна 3,61.

Приведенные показатели по прототипу и заявленному способу см. в таблице.

Как следует из данных примера 3, по предлагаемому способу совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе отношения концентрации анилина к ПДК, показатель токсичности равен 4,33 (класс опасности 3,4), а по прототипу 3,61 (класс опасности 3,2). Предлагаемый способ позволяет более достоверно определить класс условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ химической природы (превышение ПДК раз), а следовательно, более правильно оценить риск заболеваемости рабочего при контакте с анилином и нитробензолом согласно Р 2.2.755-99.

Таким образом, в результате отбора проб анилина и нитробензола из воздуха рабочей зоны, отличающихся по количеству вредных веществ не менее 50%, диспергирования анализируемых проб до размеров частиц не более 5 мкм в начало хроматографической колонки при помощи пневматического распылителя, размещенных в термостате хроматографа, введения в колонку микроколичеств смеси бензола и гексана с воздухом при скорости гелия до 5 см³/мин, определения разности хроматографических параметров удерживания бензола относительно гексана и воздуха в пробах, которые содержат различные дозы вредных веществ с учетом холостого опыта, можно совместно определить токсичность по соотношению между суммарной дозой анилина и нитробензола в ВРЗ и гигиеническим нормативом.

Положительный эффект от предложенного способа совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе заключается в увеличении достоверности определения токсичности в 2,9 раз по анилину, правильном выборе класса опасности 3.4 по заявленному способу вместо более низкого класса опасности, следовательно, более правильной оценке риска заболеваемости работников промышленных предприятий.

Формула изобретения

Способ совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе, включающий отбор проб, определение содержания вредных веществ и оценку их токсичности, отличающийся тем, что пропускают воздух через два параллельных поглотительных прибора с впаянной стеклянной пористой пластинкой, содержащих по 50,00 см³ пентадекана, с объемной скоростью, отличающейся друг от друга не менее 50%, в течение всего времени отбора, переносят поглотительную жидкость в приемник распыляющего устройства, соединенного с началом хроматографической колонки, подают пневматическим распылителем жидкокапельный аэрозоль с размером частиц не более 5 мкм в хроматографическую колонку, размещенную в термостате хроматографа, воздействуют на хроматографическую систему модельной смесью бензола и гексана с воздухом при температуре, соответствующей параметрам микроклимата, и скорости гелия до 5 см³/мин, определяют разность хроматографических параметров удерживания бензола относительно гексана и воздуха в пробах, которые содержат различные дозы вредных веществ с учетом холостого опыта, определяют индивидуальные дозы анилина, нитробензола в воздухе, поступающие в организм ингаляционным путем, и оценивают токсичность по соотношению между суммарной дозой анилина и нитробензола в воздухе и гигиеническим нормативом.