VDI 3498 Blatt 1-2002 Ambient air measurement - Indoor air measurement - Measurement of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans Method using large filters.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMessen von Immissionen Messen von InnenraumluftMessen von polychlorierten Dibenzo-p-dioxinen undDibenzofuranenVerfahren mit groem FilterAmbient air measurement Indoor air measurementMeasurement of polychlorinated dibenzo-p-dioxinsand dibenzofuransMethod using large filtersV

2、DI 3498Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLArbeitsgruppe Messen von Dioxinen (I)Ausschuss ImmissionsmessverfahrenVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5VDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Beu

3、th Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2002Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedICS 13.040.40Juli 2002July 2002Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 52 Grundlage des Verfahrens . . . . . . . . . . . 63 Gerte und Betriebsmittel . . . . . . . . . . . 63.1 Gerte fr die Probenahme . . . . . . . . . 63.2 Betriebsmittel

5、fr die Probenahme . . . . . 73.3 Gerte fr die Probenaufbereitung . . . . . 93.4 Chemikalien fr die Probenaufbereitung . . 103.513C-markierte Standards . . . . . . . . . . . 113.6 Gerte fr die Quantifizierung. . . . . . . . 124 Probenahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.1 Aufbau der Probena

6、hmeeinrichtung und Vorbereitung der Probenahme . . . . . 134.2 Durchfhren der Probenahme . . . . . . . . 135Analyse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.1 Durchfhren der Probenaufbereitung . . . . 155.2 Durchfhren der GC-Trennung . . . . . . . 185.3 GC-Bedingungen (Anwendungsbeispiel) . .

7、195.4 Durchfhren der MS-Bestimmung . . . . . 225.5 MS-Bedingungen (Anwendungsbeispiel). . 236 Identifizierung und Quantifizierung . . . . . . 256.1 Aufstellen der Analysenfunktion . . . . . . 256.2 Kalibrierung und berprfung des GC/MS. 266.3 berprfen des Verfahrens . . . . . . . . . 276.4 Quantifizi

8、erung . . . . . . . . . . . . . . . 296.5 Wiederfindung . . . . . . . . . . . . . . . . 306.6 Berechnung und Angabe der Ergebnisse . . 326.7 Berechnen der Toxizittsquivalente . . . . 32Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . .

9、. . . . . 31Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Principle of method . . . . . . . . . . . . . . . 63 Apparatus and materials . . . . . . . . . . . . 63.1 Sampling apparatus . . . . . . . . . . . . . 63.2 Sampling materials. . . . . . . . . . . . . . 73.3 Sample preparation apparat

10、us . . . . . . . . 93.4 Sample preparation reagents . . . . . . . . .103.513C-labelled standards . . . . . . . . . . . .113.6 Quantification apparatus . . . . . . . . . . .124 Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.1 Sampling device set-up and samplingpreparation . . . . . . . . . .

11、. . . . . . . .134.2 Sampling procedure . . . . . . . . . . . . .135 Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.1 Sample preparation procedure . . . . . . . . 155.2 GC separation procedure. . . . . . . . . . .185.3 GC conditions (example) . . . . . . . . . .195.4 MS procedure . . . . .

12、 . . . . . . . . . . .225.5 MS conditions (example) . . . . . . . . . .236 Identification and quantification . . . . . . . . 256.1 Establishing the analytical function . . . . .256.2 Calibration and checking of GC/MS. . . . .266.3 Checking the method. . . . . . . . . . . . .276.4 Quantification . .

13、. . . . . . . . . . . . . .296.5 Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306.6 Calculation and presentation of results . . .326.7 Calculation of the toxic equivalents . . . . .32Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterwor

14、fen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this guideline has been subject to public scrutiny afterannouncement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the En

15、glish trans-lation. Frhere Ausgabe: 10.99 Entwurf,deutschFormer edition: 10/99 draft, in German onlyInhaltlich berprftund unverndertweiterhin gltig2008SeptemberB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 20022 VDI 349

16、8 Blatt 1 / Part 1Seite7 Verfahrenskenngren . . . . . . . . . . . . . 337.1 Standardabweichung des Gesamt-verfahrens (Probenahme, Aufbereitung und Analytik) . . . . . . . . . . . . . . . . 337.2 Nachweisgrenzen . . . . . . . . . . . . . . 338 Strungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Verg

17、leichsmessungen . . . . . . . . . . . . . 37Anhang A Strukturen der PCDD und PCDF . . . 38Anhang B Berechnung der Toxizittsquivalente . 39Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI undDIN Normenausschuss KRdL erarbeiten Fach-leu

18、te aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. den Stand derWissenschaft in der Bundesrepublik Deutschlandund dienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbei-tung und Anwend

19、ung von Rechts- und Verwaltungs-vorschriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flie-en ferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt indie europische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in dieinternationale technische Regelsetzung bei ISO(Internationale Organisation fr No

20、rmung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung;ganzheitliche Betrachtung von Emissionsminde-rungsmanahmen unter Bercksichtigung vonLuft, Wasser un

21、d Boden; Emissionswerte frStube und Gase; anlagenbezogene messtechni-sche Anleitungen; UmweltschutzkostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in derAtmosphre; strfallbedingte Freisetzungen;mikro- und mesoskalige Windfeldmodelle; Wech-selwirkung zwischen Atmo

22、sphre und Oberfl-chen; meteorologische Messungen; angewandteKlimatologie; Lufthygienekarten; human-bio-meteorologische Bewertung von Klima und Luft-hygiene; bertragung meteorologischer DatenPage7 Performance characteristics . . . . . . . . . . 337.1 Standard deviation of the overall method(sampling,

23、 preparation and analysis). . . . . 337.2 Detection limits. . . . . . . . . . . . . . . . 338 Interferences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Comparison measurements . . . . . . . . . . 37Annex A Structures of PCDDs and PCDFs . . . . 38Annex B Calculation of toxic equivalents . . . . . 39Bib

24、liography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Preliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee KRdL ex-perts from science, industry and administration, act-ing on their own responsibility, establish VDI guide-lines and DIN standards in the field

25、 of environmentalprotection. These describe the state of the art in sci-ence and technology in the Federal Republic of Ger-many and serve as a decision-making aid in the pre-paratory stages of legislation and application of legalregulations and ordinances. KRdLs working resultsare also considered as

26、 the common German point ofview in the establishment of technical rules on theEuropean level by CEN (European Committee forStandardization) and on the international level byISO (International Organization for Standardization).The following topics are dealt with in four subdivi-sions: Subdivision I ”

27、Environmental Protection Techniques“Integrated pollution prevention and control for in-stallations; procedures and installations for emis-sion control; overall consideration of measures foremission control with consideration given to theair, water and soil; emission limits for dusts andgases; plant-

28、related measurement instructions; en-vironmental industrial cost accountingSubdivision II ”Environmental Meteorology“Dispersion of pollutants in the atmosphere; emis-sions from accidental releases; micro- and meso-scale wind field models; interaction between theatmosphere and surfaces; meteorologica

29、l measure-ments; applied climatology; air pollution maps;human-biometeorological evaluation of climateand air hygiene; transfer of meteorological dataB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2002 VDI 3498 Blatt

30、 1 / Part 1 3Fachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfah-ren; Erfassung und Wirkung mikrobieller Luftver-unreinigungen; Olfaktometrie; UmweltsimulationFachbereich IVUmweltmesstechn

31、ik“Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverunreinigungen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur Herstellungvon Referenzmaterialien; Prfplne fr Mess-gerte; Validierungsverfahren;

32、 Messplanung; Aus-werteverfahren; QualittssicherungDie Richtlinien und Normen werden zunchst als Ent-wurf verffentlicht. Durch Ankndigung im Bundes-anzeiger und in der Fachpresse erhalten alle inte-ressierten Kreise die Mglichkeit, sich an einemffentlichen Einspruchsverfahren zu beteiligen.Durch die

33、ses Verfahren wird sichergestellt, dassunterschiedliche Meinungen vor Verffentlichung derendgltigen Fassung bercksichtigt werden knnen.Die Richtlinien und Normen sind in sechs Bndendes VDI/DIN-Handbuches Reinhaltung der Luft zu-sammengefasst.EinleitungAls polychlorierte Dibenzo-p-dioxine (PCDD) undp

34、olychlorierte Dibenzofurane (PCDF) werden zweiGruppen verwandter chlorierter aromatischer Etherbezeichnet, die aus insgesamt 210 Einzelstoffen(Kongeneren) bestehen, 75 PCDD und 135 PCDF(Strukturen siehe Anhang A).PCDD und PCDF knnen bei der Verbrennung vonorganischem Material, insbesondere chlororga

35、ni-scher Stoffe, entstehen; andererseits bilden sie sichals unerwnschte Nebenprodukte bei der Herstellungoder Weiterverarbeitung von chlororganischen Che-mikalien. ber diese Emissionspfade und durch dieAnwendung kontaminierter Stoffe gelangen diePCDD/F in die Umwelt. Sie sind in sehr geringenKonzent

36、rationen bereits ubiquitr vorhanden. In derAuenluft und im Innenraum wurden PCDD/F imfg/m3- bis pg/m3-Bereich gefunden. Sie liegen zumTeil partikelgebunden, zum Teil gasfrmig bzw. fil-tergngig vor. Die Innenraumbelastung beruht ber-wiegend auf der Verwendung von Pentachlorphenol,insbesondere als Hol

37、zschutzmittel 1; 2. Innerhalbder toxikologisch bedeutsamen Tetra- bis Octachlor-Subdivision III ”Environmental Quality“Effects of air pollutants on man, farm animals, veg-etation, soil, materials, and the atmosphere; meth-ods for the measurement and evaluation of effects;determination of microbial a

38、ir pollutants and theireffects; olfactometry; environmental simulation Subdivision IV”Environmental Measurement Techniques“Techniques for emission and ambient air measure-ments of inorganic and organic gases as well asparticulate matter; optical open-path measurementmethods; measurement of indoor ai

39、r pollutants,measurement of soil air pollutants; procedures forestablishing reference material; test procedures formeasurement devices; validation procedures;measurement planning; evaluation methods; qual-ity assuranceThe guidelines and standards are first published asdrafts. These are announced in

40、the Bundesanzeiger(Federal Gazette) and in professional publications inorder to give all interested parties the opportunity toparticipate in an official objection procedure. Thisprocedure ensures that differing opinions can be con-sidered before the final version is published.The guidelines and stan

41、dards are published in the six-volume VDI/DIN Reinhaltung der Luft (Air Pollu-tion Prevention) manual.IntroductionPolychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) andpolychlorinated dibenzofurans (PCDFs) are twogroups of related chlorinated aromatic ethers consist-ing of a total of 210 individual substance

42、s (conge-ners), 75 PCDDs and 135 PCDFs (see Annex A forstructures).PCDDs and PCDFs can be formed in the combustionof organic material, in particular organochlorines;they are also formed as unwanted byproducts in themanufacture or further processing of organochlo-rines. PCDDs/PCDFs pass into the envi

43、ronment viathese emission routes and via the use of contaminatedmaterials. They are already ubiquitous in the environ-ment at very low concentrations. PCDDs/PCDFshave been found in ambient air and indoor air in thefg/m3to pg/m3range, partly particle-bound, andpartly gaseous or as filter-passing matt

44、er. Indoor airpollution is due predominantly to the use of pen-tachlorophenol, in particular as a wood preservative1; 2. Of the toxicologically important tetrachlorin-ated to octachlorinated homologues, all of the2,3,7,8-substituted congeners exhibit extremely highB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09

45、DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 20024 VDI 3498 Blatt 1 / Part 1homologen weisen alle 2,3,7,8-substituierten Konge-nere eine herausragend hohe Toxizitt auf. Toxikolo-gisch von wesentlich geringerer Bedeutung als dietetra- bis octachlorierten

46、 Homologen sind die 74mono- bis trichlorierten Kongenere.Vorkommen und Chemie der PCDD/F sowie Toxiko-logie und Umweltrisiken sind ausfhrlich in einemUBA-Bericht 3 sowie in VDI-Berichten 4; 5 bzw.in der Schriftenreihe der KRdL 6 dargestellt. BeiArbeiten mit 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin, an-der

47、en chlorierten Dibenzodioxinen (PCDD), Di-benzofuranen (PCDF) und hnlichen toxischen Stof-fen ist nach den einschlgigen Vorschriften zu verfah-ren, zum Beispiel 7; 8. Fr den Versand von Dioxin-Standards sind Regelungen der GGVS/VE (Gefahr-gutverordnung Strae/Eisenbahn) anzuwenden. DerTransport von 2

48、,3,7,8-TCDD/TCDF-Standards sollin speziellen Transportgefen1) erfolgen.Die Richtlinienreihe VDI 3498 beschreibt die Be-stimmung der PCDD/F in der Auenluft und/oder inder Innenraumluft. Fr Messungen an Arbeitspltzengelten 9; 10.Die Konzentrationsbestimmung der PCDD undPCDF erfolgt fr alle siebzehn 2,

49、3,7,8-chlorsubstitu-ierten Kongenere, woraus durch Multiplikation mitden internationalen Toxizittsquivalenzfaktoren(I-TEF) die internationalen Toxizittsquivalente (I-TEQ) berechnet werden (siehe auch Abschnitt 6.7und Anhang B). Darber hinaus knnen auch dienicht-2,3,7,8-chlorsubstituierten Kongenere be-stimmt werden. Aus beiden Kongenerengruppenknnen die Chlorhomologensummen (Tetra- bisOkta-) und die Gesamtsumme der PCDD/F berechnet