作业场所空气中化学物质的测定.doc

作业场所空气中化学物质的测定一、 目的和要求1、 了解作业场所空气中化学物质的测定目的，即各种采样一起的构造、原理。2、 掌握各种采样仪器、采样方法的选择和使用。3、 掌握采样原则及气体体积换算。作业场所空气中的化学物质，大多来源于工业生产过程中逸出的废气和烟尘。一般以气体、蒸汽、雾、烟、尘等不同形式存在，有时则以多种形态同时存在于空气中/对这些危害因素的识别、评价和提出控制措施，是开展劳动卫生工作的三个互相关联的阶段，而每个阶段都需要进行空气监测，已达到以下目的：1、 了解不同作业时间、场所空气中有害物质浓度变化情况。2、 评价作业场所被污染的程度，为改善劳动条件、操作方法，为经常性卫生监督工作提供科学依据。3、 估计作业人员的接触计量，为职业中毒病因调查提供科学依据。4、 评价通风、除尘、排毒等控制措施的实施效果，为工业卫生标准的制定提供科学依据。空气监测包括：采集样品与分析样品。二、 采集样品（一） 作业场所空气中有害物质的存在状态有害物质在空气中的存在状态受本身性质与生产过程两因素决定。存在形式主要为：1、 气体：常温、常压下呈气态的物质。如：生产过程中逸出的HCL、HCN、SO2、Cl2等。2、 蒸气：固体升华、液体蒸发/挥发形成。如：碘升华，苯/甲苯等的挥发。凡沸点低，蒸气压力大的物质都已形成蒸气。（卫生球-常时放置-升华变小）3、 气溶胶：漂浮在空气中的粉尘、烟和雾的统称。（aerosol）1) 粉尘：能较长时间悬浮在空气中的固体颗粒，粒子直径在0.1-10um。多见于固体物质机械粉碎，粉状物质的混合，筛分及包装。（面粉等）2) 烟：悬浮在空气中直径0.1um的固体颗粒。多见于金属熔融产生的蒸汽氧化冷凝（如铅烟，铜烟）。有机物加热或燃烧时形成。3) 雾：是悬浮于空气中的液体颗粒/微粒。多见于蒸汽冷凝/液体喷洒而成。如：电镀铬酸雾；喷漆喷雾；喷洒农药药雾；实验用硫酸雾。 化学物质在空气中的存在形态不同，在空中漂浮，扩散的规律各不相同，并且它们的理化性质、生产工艺及工人分布，作息制度/情况也不同，就要求根据各自不同之处，选择采样原则，采样方法和仪器。（二） 采样原则采样原则包括选择合理的采样方法、地点、采样频率、采样时间、样品数目等。1. 根据现场实际选择采样方法。了解生产工艺过程中有害物质种类及逸散情况，在空气中存在状态及理化特性，分析法灵敏度及现场条件。（是否需防爆，戴防毒面具等）2. 根据测定目的的选择采样点：1） 先确定监测点被污染的情况：在毒物发生源的各个方向进行采样（包括上风向，下风向）。2） 了解工人接触毒物量：在工人经常活动区进行采样。监测点设置的收集器应在工人工作时的呼吸带，一般情况下距地面1.5米。3） 设点数目及方式（1）网络形布点（2） 对角形布点 （3） 直线形布点-.。-。-。-（4） 岗位和工序布点：同类设备13台布一点，410台布两点，十台以上至少三个点，仪表控制室和工人休息室一般布一点。1） 根据有害物质的逸散情况选择采样时机和持续时间。采集的样品要反映作业工人在整个一班工作时间中所接触有害物质浓度的变化情况。若化学物质长时微量存在，采样时间可持续较长时间，但最长不应超过60分钟。可在不同地点，不同时间采样。2） 若化学物质间歇存在，采样在很短的时间内完成，但不可少于5分钟，或一次采样时间不足5分钟时，可在15分钟内采样3次每次采样体积为所需量的1/3。3） 一般采样时间为15分钟，测得结果是15分钟内的平均浓度。3. 采样频率及采样数目1）采样数目：4. 采样频率及采样数目：1） 采样数目：每点每8小时采样两次，每次同时采样2个。（1） 浓度变化不大的点，工作后一小时均可。（2） 浓度变化大的点，2次均在较高时，其中一次是最大浓度。2） 采样频率：（1）经常性卫生监督，每年至少一天，每天上、下午各1次。（2）超过MAC的点，每3月复查1次，直至达到MAC。（3）对新、改、扩建的企业，要连续三天每天上、下午各一次，要有平行样。3）样本数与采样方法有关（1）浓缩法：同点应有2个样（2）集气法：瞬时采样，同点至少47个样。若释放稳定，应连续三天上、下午各一次，要有平行样。（三）空气样品采集方法1.浓缩法：将现场空气通过盛有吸收液，吸附剂的收集皿或装有滤纸、滤膜的采样夹，使有害物质从空气中得到浓缩和分离的方法。此法得到的结果表示较长时间内空气中化学物质的平均浓度。1）适用条件（1）气体、蒸汽、气溶胶（2）现场有害物质年底较低，未达到分析法的最低检出限。2）采样仪器：收集器，采气动力、气体流量计（1）收集器 吸收剂 采集口 吸收液 A 吸收剂 吸附剂 滤纸、滤膜a. 吸收液：使被测的物质与之反应/溶解，有选择性，同时适合分析法的要求b. 吸附剂：多为固体，常用有活性炭、分子筛、硅胶。活性炭使用最广，可吸附所有的有机气体，蒸汽，易于使用，制备，储运。（如防毒面具中就有）。c. 滤膜、滤纸：多用于采集烟、尘。采样时间装在采样夹上通过空气，粉尘和烟阻留下来。滤膜作用：静电作用；滤过作用；吸水性；孔径0.1um。滤膜夹 盖、底托（衬滤膜） 固定层安装及采样要点：拿放均为镊子夹取，安装时毛面朝上，不可皱折，裂隙；不可污染；采样后包好拿回实验室测定。 吸收管B采集器 采样夹a. 采样夹：金属/塑料的b. 吸收管：各种类型的唯一目的在于：在不增加吸收管体积情况下使气体通过液体的长度最长。（也就是：不增加吸收液用量情况下，尽可能增加采样空气与吸收液的接触面积和时间，使化学有害物质在经过吸收液时被吸收完全）。 常用的吸收管：（1） 大型气泡吸收管：外管下部缩小使吸收液耗增高，以增加空气与吸收液的接触时间；上部膨大，可避免吸收液在采样时溅出。可装吸收液510ml；流量0.5L/min。（2） 小型气泡吸收管：吸收液3ml，流量0.3L/min。 （1）、（2）适用于采集气体/蒸汽物质，使用是可2个串联提高吸收。 （3）多孔玻板吸收管：U型吸收管，粗管底部有一片玻砂烧结的滤板，空气自细管而入，由下而上穿板进入510ml吸收液，形成大量气泡，增大接触面积，使阻留在小孔处的烟尘很快被溶解，吸收。吸收液510ml，流量0.5L/min。 适用于：采集烟、雾。（2） 电动 采气动力 非电动A. 电动：真空泵、吸尘机B. 非电动：注射器、橡皮球 转子流量计（3）气体流量计 皂膜流量计A转子流量计B.皂膜流量计2.集气法：是将空气样品收集在容器中，带回实验室进行分析。1）适用条件：（1）浓度高；（2）测定方法灵敏度高，只需少量空气；（3）不宜用浓缩法时。2）采样工具：橡皮球，大针筒等。3）应用于测定苯、二甲苯，气相色谱法分析。三.采样后样品分析四.空气中化学物质浓度表示方法和计算： （一）气体体积换算 现场的p、t（压强、温度）决定了该物质在标准状况下的体积，换算成标况v是为了具有可比性。（在浓度上各物质之间）。 标况下体积是指气温0，大气压101.3kpa（760mmhg）下采气体积数，以L 表示。 PoVo/T0=PtVt/Tt Vo=Vt273/（273+t）P/101.3 Vo：标况下体积L Vt：实际体积L P：采样点气压； t：采样点气温。（二）有害物质的浓度表示方法：1.（重量）浓度方法：1）重量（体积）浓度：mg/m3，mg/L2）体积浓度：ppm、ppb、ppt每m3空气中化学性有害物质的ml数。ppm：百分之2.浓度换算：1）体积换重量 mg/m3= ppm.M/22.4 M：被测物的分子量 国际对气体以体积浓度表示（ppm），表示t=25，标准气压下一克分子物质的气体体积为22.4L。3） 重量浓度换体积浓度： ppm=mg/m3 22.4/M （三）.空气有害物质浓度的计算：采样后被吸附剂阻留的被测物总量W与空气中被测物浓度C，采样流量RJ以及采样时间t成正比。RT为V。W=CRT=CV空气浓度C（mg/m3）=W/V=W（ug）/RL（ml/min）t（min）或 =W（ug）/R（mi/min）t（min）W由分析样品后得出。此浓度是采样后的平均浓度。五.空气中化学物质采样的注意事项： 1.采样前作好准备（实验用具等） 2.仪器连接要正确，不可漏气，不可将进出口连反，吸收液要在实验室装好。若外出，将吸收管包好，吸收液密闭后再带出。 3.将内管用吸收液吹打，保证测定值不偏低。吸收液及滤膜不可在现场，防止污染影响测