《生产性粉尘测定》PPT课件.ppt

工作场所空气中粉尘测定方法 华中科技大学同济医学院公共卫生学院陈卫红2013年1月7日 提纲 生产性粉尘的分类和健康危害粉尘测定的内容和标准总粉尘浓度测定呼吸性粉尘浓度测定粉尘分散度测定粉尘中游离二氧化硅含量测定石棉纤维浓度测定 一 生产性粉尘的分类和健康危害 生产性粉尘定义 生产过程中形成的 能长时间漂浮在空气中的固体微粒 Definition Theformationduringtheproductionprocessandcanbelongfloatingintheairforalongtime 一 生产性粉尘的分类和健康危害 生产性粉尘的分类按化学性质分 无机粉尘 金属 非金属 人工无机性粉尘有机粉尘 动物性 植物性 合成材料粉尘混合性粉尘 2种以上粉尘 如煤矽尘 铸造尘 一 生产性粉尘的分类和健康危害 生产性粉尘的分类按致尘肺类型 矽尘 含游离二氧化硅粉尘硅酸盐尘 石棉 滑石 云母 水泥炭尘 煤尘 炭黑 石墨 活性炭金属尘 铁尘 铝尘混合性尘 陶土尘 电焊尘 铸造尘 一 生产性粉尘的分类和健康危害 3 存在生产性粉尘的主要作业矿山开采 金属矿山和煤矿的风钻 爆破金属冶炼 矿石粉碎 筛分机械制造 铸造 打磨建筑材料 各种材料的开采 碾磨隧道开凿 爆破 运输等 我国生产性危害最严重的行业 煤炭 有色金属 冶金 建材 机械 新兴的生产粉尘危害行业 珠宝加工 蔺草编织 集装箱电焊 牙齿整形 粉尘的分散度 分散度 物质分散的程度 Distribution 可吸入性粉尘 inhalabledust 15 m呼吸性粉尘 respirabledust 5 m 一 生产性粉尘的分类和健康危害 呼吸系统尘肺 pneumoconiosis 粉尘沉着症粉尘性支气管炎 肺炎 支气管哮喘 COPD等有机粉尘引起的肺部病变棉尘病 byssinosis 职业性急性变应性肺泡炎呼吸系统肿瘤 肺癌 间皮瘤 一 生产性粉尘的分类和健康危害 局部作用局部刺激和损伤 刺激 破损 炎症皮肤附属器病变 皮脂炎 毛囊炎 粉刺 脓皮病等 心血管系统中毒作用铅 砷 锰等粉尘导致中毒 二 工作场所空气中粉尘测定内容和标准 工作场所空气中粉尘测定的意义了解生产场所粉尘的危害程度评价工人实际接触的粉尘量对照工作场所空气中粉尘接触限值进行建设项目评价 开展粉尘控制进行职业卫生监督 二 工作场所空气中粉尘测定内容和标准 粉尘浓度的测定 质量浓度 总粉尘浓度测定呼吸性粉尘浓度测定粉尘中游离二氧化硅含量测定粉尘分散度测定石棉纤维计数浓度测定 GBZ2 1 2007 粉尘测定标准的变迁 国家标准 作业场所空气中粉尘测定方法GB5748 85 由卫生部和劳动人事部1986 01 27发布 1986 05 01实施 车间空气中呼吸性矽尘卫生标准 GB T16225 1996 车间空气中呼吸性水泥粉尘卫生标准 GB T16238 1996 车间空气中石棉纤维卫生标准GB16241 1996 粉尘测定标准的变迁 行业标准 矿山个体呼吸性粉尘测定方法矿山个体呼吸性粉尘测定方法LD38 92中华人民共和国劳动部1992 12 19批准1993 07 01实施 粉尘测定标准的变迁 工作场所空气中粉尘测定标准第1 5部分 GBZ T192 1 192 5 2007 三 总粉尘浓度测定方法 1 粉尘浓度测定的概念粉尘浓度 单位体积空气中所含粉尘的质量或数量 质量浓度 单位体积内粉尘的质量 mg m3数量浓度 单位体积内粉尘的个数 f cm3 石棉 短时间接触浓度CSTEL 短时间 15min 测定的粉尘浓度 时间加权平均浓度CTWA 以时间为权数规定的8小时工作日的平均浓度 三 总粉尘浓度测定方法 1234 滤膜采样前后质量差粉尘浓度 流量 采样时间 mg m3 L min 2 滤膜质量法测定原理 用已知质量的测尘滤膜采集含尘空气 由采样后的滤膜增量和采气量 计算出空气中总粉尘的浓度 三 总粉尘浓度测定方法 3 总粉尘测定使用的器材滤膜 过氯乙烯滤膜或其他测尘滤膜 粉尘浓度 50mg m3时 用直径37mm或40mm的滤膜 粉尘浓度 50mg m3时 用直径75mm的滤膜 粉尘采样夹 安装直径37mm 40mm或75mm的滤膜粉尘采样器 个体采样时用流量1 5L min的粉尘采样器 3 5L min定点采样时用流量5 80L min的粉尘采样器 15 20L min分析天平 感量0 1mg或0 01mg 秒表或其他计时器 干燥器 内装变色硅胶 镊子 除静电器 三 总粉尘浓度测定方法 4 采样方法 参照GBZ159 2004 定点采样 将粉尘采样器安置在选定的采样点 在劳动者呼吸带高度处进行的采样 有风流影响时 应在作业地点下风侧或回风侧采样 短时间采样 将装好滤膜的粉尘采样夹 在采样点的呼吸带高度以固定流量采集15min空气样品 长时间采样 将装好滤膜的粉尘采样夹 在采样点呼吸带高度以固定流量采集一个工作班的空气样品 个体采样 将个体粉尘采样器佩戴在采样对象身上 其采样头进气口处于呼吸带高度进行的采样 粉尘测定的类型和作用 个体采样 指劳动者携带个体粉尘采样器 采样头进气口处于呼吸带高度进行的采样 直接测定CTWA 推荐 反映个体粉尘接触水平 定点采样 将粉尘采样器安置在选定的采样点 在劳动者呼吸带高度处进行的采样 定点采样也能测定CTWA 粉尘浓度波动时应多次测量 定点采样除反映个体接触水平 也适用评价工作场所环境的卫生状况 粉尘测定的类型和作用 短时间采样 在呼吸带高度以15L min 40L min流量采集15min空气样品 测定CSTEL 长时间采样 在采样点 将装好滤膜的粉尘采样夹 在呼吸带高度以1L min 5L min流量采集1h 8h空气样品 测定CTWA 三 总粉尘浓度测定方法 5 粉尘测定采样点的选择原则 反映粉尘的危害和作业者的接触工作场所空气中有害物质监测的采样规范 GBZ159 2004 在劳动者呼吸带高度处进行 有风流影响时 应在作业地点下风侧或回风侧采样 必须包括粉尘浓度最高和接尘时间最长点 5 1定点采样的采样点选择有代表性的工作地点 应包括粉尘浓度最高和接尘时间最长的工作地点 有多台同类生产设备时 1 3台设置1个采样点 4 10台设置2个采样点 10台以上 至少设置3个采样点 多个工作地点工作时 每个工作地点设置1个采样点 流动工作时 在流动范围内 一般每10米设置1个采样点控制室和休息室 至少设置1个采样点 5 2个体采样的采样能确定接尘浓度最高和时间最长劳动者时 应包括他们 工作岗位劳动者数不足3名时 全选 不能确定接尘浓度最高和时间最长劳动者时 按下表选定采样对象的数量 工作岗位劳动者不足6名时 全选 三 总粉尘浓度测定方法 6 总粉尘样品的采集步骤6 1滤膜的准备干燥 称量前 将滤膜置于干燥器内2h以上 称量 用镊子取下滤膜的衬纸 将滤膜通过除静电器 除去滤膜的静电 在分析天平上准确称量 在衬纸上和记录表上记录滤膜的质量和编号 将滤膜直接安装在采样头上 安装 滤膜毛面应朝进气方向 滤膜放置应平整 不能有裂隙或褶皱 三 总粉尘浓度测定方法 6 2样品的采集采样前对工作现场进行调查 选择有代表性的工作点或采样对象 根据确定的采样方案按照采样器 开始采样 长时间采样的采样过程中 要防止滤膜过载 若有过载可能 应及时更换采样滤膜 三 总粉尘浓度测定方法 6 3样品的运输和保存采样后 取出滤膜 将滤膜的接尘面朝里对折两次 置于清洁容器内 或将滤膜或滤膜夹取下 放入原来的滤膜夹中 室温下运输和保存 携带运输过程中应防止粉尘脱落或二次污染 6 4样品的称量样品带回实验室后 将采样后的滤膜置于干燥器内2h以上 除静电后 在分析天平上准确称量 滤膜上总粉尘的增量 m 要求 无论定点采样 个体采样时 m不得小于0 1mg 不得大于5mg 特殊情况时 m也不能超过10mg 三 总粉尘浓度测定方法 7 粉尘浓度的计算个体采样按式 1 计算空气中总粉尘的CTWA浓度 m2 m1CTWA 1000 1 Q t式中 C 空气中总粉尘的浓度 mg m3 m2 采样后的滤膜质量 mg m1 采样前的滤膜质量 mg Q 采样流量 L min t 采样时间 min 三 总粉尘浓度测定方法 7 粉尘浓度的计算分时段采样时按公式 2 计算CTWA C1T1 C2T2 CnTnCTWA 2 8式中 CTWA 空气中有害物质8h时间加权平均浓度mg m3 C1 C2 Cn 各时段空气中总尘平均浓度 mg m3 T1 T2 Tn 劳动者在相应时段的工作时间 h 时间加权平均容许浓度规定的8h 三 总粉尘浓度测定方法 7 粉尘浓度的计算短时间浓度按下式计算 m2 m1CSTEL 1000Q t式中 C 空气中总粉尘的浓度 mg m3 m2 采样后的滤膜质量 mg m1 采样前的滤膜质量 mg Q 采样流量 L min t 采样时间 min 三 总粉尘浓度测定方法 8 注意事项本法的检出限为0 1mg 最低检出浓度为0 2mg m3 以0 01mg天平 采集500L空气样品计 当过氯乙烯滤膜不适用时 如在高温情况下采样 可用超细玻璃纤维滤膜或混合纤维滤膜 采样前后应使用同一台天平进行称量 温度 15 30 相对湿度 50 5 滤膜干燥 平衡 滤膜编号 称重1 记录温湿度 滤膜干燥 称重2 镊子轻轻夹取膜边缘 设置滤膜空白 总粉尘浓度测定流程小结 采样流量校正 安装滤膜 采样记录流量和采样时间 滤膜放平整 观察流量的变化 防止滤膜过载 取出滤膜夹 运输时防粉尘脱落 计算粉尘浓度 称量条件尽量和采样前一致 四 呼吸性粉尘浓度测定方法 1 呼吸性粉尘浓度测定原理空气中粉尘通过采样器上的预分离器 分离出的呼吸性粉尘颗粒采集在已知质量的测尘滤膜上 由采样后的滤膜增量和采气量 计算出空气中呼吸性粉尘的浓度 四 呼吸性粉尘浓度测定方法 3 测定使用器材滤膜 过氯乙烯滤膜或其他测尘滤膜 呼吸性粉尘采样器 主要装置包括预分离器 泵和流量计 采样流量根据使用的预分离器确定 2L min 10L min 预分离器 对粉尘粒子的分离性能应符合空气动力学直径均在7 07 m以下 且直径5 m的粉尘粒子的采集率为50 的要求 分析天平 感量0 01mg 秒表或其他计时器 干燥器 内盛变色硅胶 镊子 除静电器 四 呼吸性粉尘浓度测定方法 3 样品的采集采样点的选择和采样步骤同总粉尘浓度测定不同点 无论定点采样 个体采样时 m不得小于0 1mg 不得大于5mg 采样时粉尘浓度的参考范围 当粉尘浓度过高时 应及时更换滤膜 当粉尘浓度低于测定下限 应延长采样时间 或提高采样流量 粉尘浓度测定举例 1 个体采样法示例某锅炉车间选择2名采样对象 接尘浓度最高和接尘时间最长者 佩戴粉尘个体采样器 连续采样 个工作班 8h 采样流量3 5L min 滤膜增重分别为2 2mg和2 3mg 粉尘浓度计算 CTWA1 2 2 3 5 480 1000 1 31mg m3CTWA2 2 3 3 5 480 1000 1 37mg m3 粉尘浓度测定举例 2 定点采样法示例某锅炉车间工人正常作业时经常停留的作业地点为5个 接尘时间见表1 分别测定5个采样点的粉尘浓度 测定结果如表1 表1车间采样点粉尘浓度及工人接尘时间测定结果计算CTWA浓度为 CTWA 0 34 2 0 4 02 0 8 0 69 4 5 2 65 0 3 7 74 0 4 8 1 36mg m3 粉尘浓度测定常见问题 问题 现场粉尘测定时测总粉尘浓度还是呼吸性粉尘浓度 答 对职业接触限值中有总粉尘和呼吸性粉尘PC TWA的粉尘 应同时测定总粉尘和呼吸性粉尘的时间加权平均浓度 对只有总粉尘PC TWA的粉尘测定总粉尘浓度就可以了 粉尘浓度测定常见问题 问题 采样后看到滤膜上有很多粉尘 有些已经掉下来了 粉尘浓度测定是否准确 答 粉尘浓度测定时 滤膜的增量一般不应超过5mg 如果超过5mg 说明超出了滤膜吸附粉尘的能力 这时按原方法计算的粉尘浓度会偏低 应该降低采样流量或者减短采样时间 比如采样中更换滤膜 重新进行测定 粉尘浓度测定常见问题 问题 测定得到的粉尘浓度低于0 2mg m3怎么办 答 测定得到的粉尘浓度低于0 2mg m3时 首先要看测定时采集的空气流量 0 2mg m3以感量0 01mg的天平 采集500L空气计算的 如果实际采集空气量超过500L 应按 0 01 空气量 1000 检出限如果测定的粉尘浓度低于计算出检出限 说明浓度测定可能不够准确 应延长采样时间或者提高采样流量重新采样 粉尘浓度测定常见问题 问题 测定的粉尘浓度有时出现负值 怎么办 答 粉尘浓度出现负值的主要原因是测尘滤膜没有进行干燥和平衡 特别是采样点比较干燥时 滤膜内含有水份蒸发 导致滤膜采尘后质量反而减少 改进办法 一是滤膜应干燥 气象条件室平衡24h 后进行称量 并记录称量时的温度和湿度 采样后 滤膜干燥后 在同样温度和湿度条件下称量 另一个办法 可以设置空白滤膜 也就是进行采样前后称量 带到现场 但不采样的滤膜 校正滤膜前后的质量差 五 粉尘分散度测定 滤膜溶解涂片法自然沉降法滤膜溶解涂片法1 滤膜溶解法测定粉尘分散度的原理将采集有粉尘的过氯乙烯滤膜溶于有机溶剂中 形成粉尘颗粒的混悬液 制成标本 在显微镜下测量和计数粉尘的大小及数量 计算不同大小粉尘颗粒的百分比 五 粉尘分散度测定 2 分散度测定使用仪器瓷坩埚或烧杯 25ml 载物玻片 75 25 1mm 显微镜 目镜测微尺 物镜测微尺 它是一标准尺度 其总长为1mm 分为100等分刻度 每一分度值为0 01mm 即10 m 3 分散度测定的试剂乙酸丁酯 化学纯 五 粉尘分散度测定 4 分散度测定步骤将采有粉尘滤膜放入烧杯中 加入1 2ml乙酸丁酯 用玻璃棒充分搅拌 制成均匀的粉尘混悬液 立即用滴管吸取1滴 滴于载物玻片上 用另一载物玻片成45 角推片 待自然挥发 制成粉尘 透明 标本 贴上标签 注明样品标识 五 粉尘分散度测定 目镜测微尺的标定 目镜测微尺放入目镜筒 物镜测微尺置于载物台上 先在低倍镜下找到物镜测微尺的刻度线 移至中央 然后换成400 600放大倍率 调至刻度线清晰 使物镜测微尺的任一刻度与目镜测微尺的任一刻度相重合 然后找出两种测微尺另外一条重合的刻度线 分别数出两种测微尺重合部分的刻度数 计算出目镜测微尺刻度的间距 m aD 10 m b式中 D 目镜测微尺刻度的间距 m a 物镜测微尺刻度数 b 目镜测微尺刻度数 10 物镜测微尺每刻度间距 m 五 粉尘分散度测定 物镜测微尺10个刻度相当于目镜测微尺的44个刻度 则目镜测微尺的1个刻度相当于10 44 10 m 2 3 m 五 粉尘分散度测定 分散度的测定 取下物镜测微尺 换上已制好的粉尘标本在载物台上 先用低倍镜找到粉尘颗粒 然后在标定目镜测微尺的放大倍率下观察 用目镜测微尺随机地依次测定每个粉尘颗粒的大小 遇长径量长径 遇短径量短径 至少测量200个尘粒 分组记录 算出百分数 五 粉尘分散度测定 粉尘分散度测量记录表采样地点 采样时间 滤膜编号 六 粉尘中游离二氧化硅含量测定 焦磷酸质量法X衍射法红外分光光度法焦磷酸质量法1 焦磷酸质量法测定游离二氧化硅的原理粉尘中的硅酸盐及金属氧化物溶于加热245 250 的焦磷酸中 游离二氧化硅几乎不溶 而实现分离 然后称量分离出的游离二氧化硅 计算其在粉尘中的百分含量 六 粉尘中游离二氧化硅含量测定 2 测定所需器材分析天平 感量为0 1mg 小烧杯或锥形瓶 50ml 可调电炉 高温电炉 瓷坩埚或铂坩埚 25ml 带盖 坩埚钳或铂尖坩埚钳 量筒 25ml 烧杯 200ml 400ml 玛瑙研钵 慢速定量滤纸 玻璃漏斗及其架子 温度计 0 360 六 粉尘中游离二氧化硅含量测定 3 测定所需试剂实验用试剂为分析纯 焦磷酸 将85 W W 的磷酸加热到沸腾 至250 不冒泡为止 放冷 贮存于试剂瓶中 氢氟酸 40 硝酸铵 盐酸溶液 0 1mol L 六 粉尘中游离二氧化硅含量测定 4 粉尘样品的采集本方法需要的粉尘样品量一般应大于0 1g 采样点 用清洁白纸 采集呼吸带高度的新鲜降尘 替代方法 用清洁毛刷收集浮尘 用大流量采样器 如50L min以上和直径75mm滤膜 采集空气中的粉尘 并记录采样方法和样品来源 5 测定步骤 粉尘样品烘干 碾细 准确称取0 1000g 0 2000g粉尘样品 记录质量 放于25ml小烧杯 若含煤 其他碳素及有机物 应放在瓷 铂坩埚中 在800 900 下灰化30min以上 使碳及有机物完全灰化 残渣放入锥形瓶 15ml焦磷酸及数毫克硝酸铵 搅拌均匀 迅速加热到245 250 用带有温度计的玻璃棒不断搅拌 保持15min 室温下冷却至40 50 加50 80 的蒸馏水至约40ml 45ml 小烧杯中内容物移入中烧杯 400ml 并用热蒸馏水冲洗温度计 玻璃棒和小烧杯数次 洗液倒入烧杯中 加热蒸馏水约至150ml 200ml 煮沸内容物 稍静置 待混悬物略沉降 趁热过滤 滤液不超过滤纸的2 3 0 1mol盐酸洗涤烧杯 并移入漏斗中 滤纸上的沉渣冲洗3 5次 再用热蒸馏水洗至无酸性反应 烘干 低温炭化 加盖 留一小口 800 900 灰化30min 冷却后称量 记录 六 粉尘中游离二氧化硅含量测定 6 粉尘中游离二氧化硅含量按下式计算m2 m1SiO2 F 100G式中 SiO2 F 游离二氧化硅含量 m1 坩埚质量 g m2 坩埚加沉渣质量 g G 粉尘样品质量 g 六 粉尘中游离二氧化硅含量测定 7 注意事项焦磷酸溶解硅酸盐时温度不得超过250 否则容易形成胶状物 酸与水混合时应缓慢并充分搅拌 避免形成胶状物 样品中含有碳酸盐时 遇酸产生气泡 宜缓慢加热 以免样品溅失 七 石棉纤维计数浓度的测定 纤维的定义 纵横径之比大于3 1的粉尘 纤维计数浓度测定原理用滤膜采集空气中的石棉纤维粉尘 滤膜经透明固定后 滤膜经透明丙酮透明后 用三乙酸甘油酯固定 在相差显微镜下计数石棉纤维数 计算单位体积空气中石棉纤维根数 单位为f cm3 测定用仪器滤膜 微孔滤膜或混合纤维素酯滤膜 孔径0 8 m 采样头 采集纤维的采样头 空气采样器 建议流量2L min 相差显微镜 带有X Y方向移位的推片器 至少应具有10 及40 两个相差物镜 目镜能放入目镜测微尺 目镜测微尺 在显微镜下能测量纤维的长度和宽度 建议使用G 22型Walton Beckett测微尺 物镜测微尺 每个刻度的间距为10 m 载物玻片和盖玻片 使用前放在无水乙醇中浸泡 蒸馏水冲洗后擦干 无齿小镊子 剪刀或手术刀片 带盖玻璃瓶 25ml 50ml 滴管 计时器或秒表 丙酮蒸气发生装置 注射器 1ml 带皮内注射针头 七 石棉纤维计数浓度的测定 4 测定用试剂丙酮 分析纯 三乙酸甘油酯 邻苯二甲酸二甲酯 草酸二乙酯 酯溶液 将邻苯二甲酸二甲酯和草酸二乙酯1 1混合 每毫升溶液中加入0 05g空白滤膜 摇匀 放置24h后离心 除去杂质 取上清液置于带盖玻璃瓶中备用 可使用1个月 七 石棉纤维计数浓度的测定 七 石棉纤维计数浓度的测定 5 采样根据现场调查选择合适的采样点和采样对象 采样流量 2L min 5L min 建议用2L min采样时间 可采用8h连续采样或分时段采样 当工作场所纤维浓度高时 可缩短每张滤膜的采样时间或及时更换滤膜 采样结束后 小心取下粉尘采样头 使受尘面向上放置 不可将滤膜折叠或叠放 在运输过程中 应避免振动 以防止石棉纤维落失而影响测定结果 现场空白 按照总样品数的至少2 设置 七 石棉纤维计数浓度的测定 6 样品的处理无齿小镊子取出采样后滤膜 粉尘面向上置于干净的玻璃板上 用手术刀片或剪子将测尘滤膜剪成楔形小块 取1 6 1 8楔形小块滤膜放在载玻片上 滤膜丙酮蒸气的透明固定方法 打开丙酮蒸气发生装置的活塞 将载有楔形滤膜的载玻片置于丙酮蒸气之下 由远至近移动到丙酮蒸气出口15mm 25mm处 熏制3s 5s 使滤膜透明 用装有三乙酸甘油酯的注射器立即向已透明的滤膜滴上2滴 3滴 并小心盖上盖玻片 应避免发生气泡 用记号笔在载物玻片的背面画出楔形小块滤膜的轮廓 以免镜检时找不到透明的滤膜边缘 同时做好样品编号 如果透明效果不好时 可将载物玻片放入50 左右的烘箱中加热15min 以加速滤膜的清晰过程 7 纤维的计数测定按使用说明书调节好相差显微镜 目镜测微尺的校正 利用物镜测微