工作场所空气监测的类型

测定法基础工作场所空气中 有害物质的检测,一、工作场所空气监测的类型,评价监测日常监测监督检测事故性监测,表1 工作场所空气监测类型及其评价限值,时间加权平均容许浓度： PC-TWA(Permissible concentration-Time Weighted Average)指以时间为权数规定的8小时工作日的平均容许接触水平。最高容许浓度：MAC (Maximum Allowable Concentration)指工作地点、在一个工作日内、任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。,短时间接触容许浓度： PC-STEL(Pemissible concentration-Short Term Exposure Limit)指一个工作日内，任何一次接触不得超过的15分钟时间加权平均的容许接触水平。,存在状态：,气体或蒸气气溶胶：以固体或液体微小颗粒逸散于空气中的分散体系。 按照气溶胶形成的方式不同，可以将气溶胶分为： 固态分散性气溶胶 固态凝集性气溶胶 液态分散性气溶胶 液态凝集性气溶胶 按气溶胶存在的形式又可分为： 雾：悬浮于空气中的液体微粒 烟：悬浮于空气中直径小于0.1m的固体微粒 尘：能较长时间悬浮在空气中固体微粒， 直径：0.1 mlOm,表2 气溶胶分类与特征,工作场所空气样品特征 ：（1）有害物质种类多 （2）空气中有害物质浓度变化大 （3）气象因素对空气样品的影响大,二、测定方法,毒物的存在状态不同，采样方法也不同,气体,气态,液体,蒸汽态,直接采样法,有泵型采样法,无泵型采样法,注射器、采样袋,液体吸收法,固体吸附法,冷冻浓缩法,固体,气溶胶（雾、烟、尘）,蒸汽态和气溶胶共存,多孔玻板吸收管法,串联采样法,多孔玻板吸收管法,采样前的准备：（一）现场调查（二）采样仪器的准备（三）采样方式选择 个体采样：指将空气收集器佩带在采样对象的前胸上部，其进气口尽量接近呼吸带内收集样本。 定点采样：指将空气收集器放置在工作场所某一区域、劳动者的呼吸带由检测人员定时定点采集样本。,个体采样设点：（1） 采样对象的确定 （2）样本具有代表性（3）随机地选择采样对象（4）能够确定接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者时间最长的劳动者。每种工作岗位劳动者数不足3名时，全部选为采样对象。劳动者数 35 610 10采样对象数 2 3 4,（5）不确定接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者时，劳动者数不足6名时，全部选为采样对象 劳动者数 6 7 9 10 14 1526 2750 50采样对象数 5 6 7 8 9 11,定点区域采样法设点：设在有代表性地点，采集头应在呼吸带车间内有l3台同类生产设备，设1个监测点410台设2个点10台以上至少设3个点。仪表控制室和作业者休息室内一般设1个点。一次采样时间一般为15min至60min。最短不应小于5min，一次采样时间不足5min时，可在15min内采样3次，每次采集所需空气样品体积的三分之一。,（四）采样时段的选择（五）采样点的选择（六）采样时间和频率,A,A,A,A,A,A,A,A,B,B,B,B,B,B,B,C,C,C,C,D,E,F,G,H,I,1 2 3 4 5 6 7 8,空气样本采集方法 ：（一）主动采集法（有泵采样法） 主动采集法将空气样品通过收集器中的吸收介质，使空气中污染物浓缩在吸收介质中，以达到浓缩采样的目的。根据样品吸收原理（或介质）不同，分为： 溶液吸收法 填充柱阻留法 低温冷凝法。,1.溶液吸收法又称浓缩采样法 用一个气体吸收管，内装吸收液，后接有抽气装置，以一定的气体流量，通过吸收管抽入空气样品。当空气通过吸收液时，被测组分的分子被吸收在溶液中。取样结束后分析吸收液中被测物的含量，根据采样体积和含量，计算大气中污染物的浓度。,表3 吸收管的使用要求和适用范围,吸收液时选择原则：1)吸收液应对被采集的空气污染物有较大溶解度或与其化学反应速度快。2)采集的污染物在吸收液中应有足够长的稳定时间。3)所用吸收液组分对分析测定结果应无干扰效应。4)选用的吸收剂价廉、易得，并尽量选用无毒无害的吸收剂。,2固体吸附剂采样法 是在空气通过固体吸附剂时，利用吸附剂的吸附作用或阻留作用将空气中有害物质浓缩并阻留下来达到采样目的。主要用于气态和蒸气态物质的采样。,常见的固体吸附剂：(1)颗粒状吸附剂 ：硅胶(silica gel) 活性炭(activated carbon),标准的固体吸附剂,(2)纤维状滤料 是指由天然纤维素或合成纤维制成的各种滤纸和滤膜。常用的有：定量滤纸、层析滤纸、玻璃纤维滤纸、石英玻璃纤维滤纸、聚氯乙烯滤膜等,使用固体吸附剂法时应注意：（1）防止穿透。（2）防止污染。（3）防止假穿透。,低温冷凝浓缩法（冷冻浓缩法）是利用致冷剂使空气冷凝，有利于空气中低沸点物质被固体吸附剂吸附。通常选用U形或蛇形采样管，将其插入冷阱中进行低温采样，被测组分冷凝在采样管中，然后在室温或加热下进行气化和分析测定。,（二）被动采样法（无泵型采样法又叫扩散采样法） 不需用抽气动力， 利用气体分子的扩散或渗透原理采集空气中气态或蒸气态有害物质。1扩散法W：质量传递速度(g/s)C1C0：物质的浓度梯度D：被测物质分子的扩散系数A：扩散带的截面积L：扩散带的长度,2渗透法 利用空气中的有害物质（气体分子）渗透作用穿过采样器特定的膜后被吸附剂所吸附(收)，定量吸附剂吸附的有害物质。C：待测空气中被测有害物的浓度（g/m3）；W：剂量器采集到的待测污染物总量（g）；K：待测污染物的渗透常数（h/m3），渗透常数通过实验测得；T：采样时间（h）。,（三）直接采样法 1真空采样法 2置换采样法 3充气釆样法 4注射器采样法注意：一是容器内壁的吸附和解吸问题。二是为确保样本测定数据准确，直接采样法采集的样品，应在尽可能短的时间内完成分析，以避免被测组分与容器内壁产生物理、化学反应使被测组分的浓度变化。三是集气法采样虽然方便，但空气中有害物质浓度很低时，不能满足分析方法对采气量的要求，此时必须采用浓缩法采样。,评价采样效率方法有两种：1精确配制一定浓度的标准气（Cs），然后用选定的采样方法采样，并测定标准气浓度(Cs)和实测浓度(C)，按下式计算采样效率K：2配制一定浓度范围的气体，其浓度不要求很精确。串联2个或3个采样管采集所配制的气体，并测定各管中的含量，然后计算第1管含量占总量的百分数，其采样效率K为：C1、C2、C3分别为第一、第二、第三管中待测组分的含量。,三 有害物质浓度表示方法与计算 单个采样点空气中有害物质浓度的表示和计算 （一）标准采样体积（Standard sample volume ）计算 标准状态下的体积是指在气温为0，大气压为101.3 kPa（760mmHg）下，采集空气样品的体积，以L表示。其换算公式为： V0标准状态下的采气体积，L；Vt实际采样体积，L；t采样地点的气温，；P采样地点的气压，kPa。,（二）空气中有害物质的表示方法单位体积空气中有害物质的含量，称为该物质在空气中的浓度。重量浓度：以每立方米容积空气中含有害物质 的质量表示。单位：mg/m3、g/L。 适用于各种状态(气态和气溶胶)物质。体积浓度：以体积浓度即ppm表示，这是以25、101.3kPa(760mmHg)为基准，此时，1mol物质的气体体积为24.45L。,两种浓度表示方法进行换算。1.体积浓度(ppm)换算成重量浓度(mg/m3)的公式式中，M：被检物质分子量。2.重量浓度(mg/m3)换算成体积浓度(ppm)的公式,（三）空气中有害物质浓度的计算采样后，被阻留在吸收液或吸附剂中被检物的总量W与空气中被检物浓度C，采样流量R和采样时间t成正比。用公式表示： W=CRt=CV,即：,短时间与长时间采样空气有害物质浓度的计算（一）短时间接触浓度（STEL）的计算 1.采样时间为15min时空气中有害物质浓度计算 STEL短时间接触浓度，mg/m3； c测得样品溶液中有害物质的浓度，g/ml； v样品溶液体积，ml； F采样流量，L/min； 15采样时间，min。,2.采样时间不足15min时空气中有害物质浓度计算 采样时间不足15min进行1次以上采样时，按15min时间加权平均浓度计算。 STEL短时间接触浓度，mg/m3； C1、C2、Cn 测得空气中有害物质浓度，mg/m3； T1、T2、Tn 劳动者在相应浓度下的工作时间，min； 15短时间接触容许浓度规定的15min,3.劳动者接触时间不足15min，按15min时间加权平均浓度计算。 STEL短时间接触浓度，mg/m3；C测得空气中有害物质浓度，mg/m3；T劳动者在相应的有害物质浓度下的工作时间，min；15短时间接触容许浓度规定的15min。,（二）长时间采样空气有害物质浓度的计算1.连续一次采样时8h时间加权平均浓度计算 采样仪器能够满足全工作日连续一次性采样时，空气中有害物质8小时时间加权平均浓度，按下面公式：,TWA空气中有害物质8h时间加权平均浓度，mg/m3； c测得的样品溶液中有害物质的浓度，g/ml； v样品溶液的总体积，ml； F采样流量，ml/min； 480为时间加权平均容许浓度规定的以8h计，min。,2全工作日内进行2次或2次以上的采样，空气中有害物质8小时时间加权平均浓度按下面公式计算： TWA空气中有害物质8h时间加权平均浓度，mg/m3；C1、C2、Cn 测得空气中有害物质浓度，mg/m3；T1、T2、Tn 劳动者在相应浓度下的工作时间，h；时间加权平均容许浓度规定的8h。,四 工作场所中有害物质测定的质量保证,一、检测前的准备：二、样品采样时的质量控制三、样品的运输和保存四、样品的预处理五、分析测定六、计算,思考题：采样误差来源？,讨论题：采样误差来源,1、使用 仪器的误差： 使用不合格的仪器 使用未经校正的仪器 采样流量没有及时调节2、采