Method 429

Determination of Polycyclic AromaticHydrocarbon (PAH) Emissions

from Stationary Sources

Adopted: September 12, 1989Amended: July 28, 1997

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TABLE OF CONTENTS

Page1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 APPLICABILITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 PRINCIPLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3 DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 THE PRE-TEST PROTOCOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.1 RESPONSIBILITIES OF THE END USER, TESTER, AND ANALYST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2 PRE-TEST REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.3 REQUIRED PRELIMINARY ANALYTICAL DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.4 EXPECTED RANGE IN TARGET PAH CONCENTRATIONSOF INDIVIDUAL PAHs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.5 SAMPLING RUNS, TIME, AND VOLUME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3 INTERFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4 SAMPLING APPARATUS, MATERIALS, AND REAGENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.1 SAMPLING APPARATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.2 SAMPLING MATERIALS AND REAGENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.3 PRE-TEST PREPARATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.4 SAMPLE COLLECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.5 CALCULATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.6 ISOKINETIC CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5 SAMPLE RECOVERY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.1 SAMPLE RECOVERY APPARATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.2 SAMPLE RECOVERY REAGENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3 SAMPLE RECOVERY PROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

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5.4 SAMPLE PRESERVATION AND HANDLING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6 ANALYTICAL PREPARATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.1 SAFETY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.2 CLEANING OF LABORATORY GLASSWARE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.3 APPARATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.4 SAMPLE PREPARATION: REAGENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6.5 SAMPLE EXTRACTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6.6 COLUMN CLEANUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

7 GC/MS ANALYSIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

7.1 APPARATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

7.2 REAGENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

7.3 INITIAL CALIBRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

7.4 CONTINUING CALIBRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

7.5 GC/MS ANALYSIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

7.6 QUALITATIVE ANALYSIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

7.7 QUANTITATIVE ANALYSIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

8 QUALITY ASSURANCE/QUALITY CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

8.1 QA SAMPLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

8.2 ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

8.3 ESTIMATION OF THE METHOD DETECTION LIMIT (MDL)58AND PRACTICAL QUANTITATION LIMIT (PQL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

8.4 LABORATORY PERFORMANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

9. CALCULATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

9.1 ANALYST'S CALCULATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

9.2 TESTER'S CALCULATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

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10 REPORTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

10.1 PRE-TEST PROTOCOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

10.2 LABORATORY REPORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

10.3 EMISSIONS TEST REPORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

11 BIBLIOGRAPHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

TABLES

1 Method 429 Target Analytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

2 Practical Quantitation Limits for Target PAHs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

3 PAH Analysis by HRMS of Different Lotsof Cleaned Resin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4 Composition of the Sample Spiking Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4A Composition of Alternative Sample Spiking Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5 Concentrations of PAHs in Working GC/MS CalibrationStandard Solutions for Low Resolution Mass Spectrometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

6 Concentrations of PAHs in Working GC/MS Calibration Standard Solutions for High Resolution Mass Spectrometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

6A Concentrations of PAHs in Alternative Working GC/MS CalibrationStandard Solutions for High Resolution Mass Spectrometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

7 Spike Levels for Labelled Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

7A Spike Levels for Labelled Standards for Alternative HRMS Spiking Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

8 Target Concentrations for Labelled Standards in Sample Extract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

8A Target Concentrations for Labelled Standards in Sample ExtractObtained with Alternative HRMS Spiking Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

9 Concentrations of compounds in Laboratory Control Spike Sample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

10 Recommended Gas Chromatographic Operating Conditions for PAH Analysis