职业卫生检测与质量控制

职业病危害因素检测与质量控制2目录一、职业病危害因素检测（一）、现场采样与检测（二）、实验室检测1、样品预处理2、实验室分析检测二、质量控制一、职业病危害因素检测（二）、实验室检测样品预处理•我国职业卫生标准方法中规定了工作场所空气中85类200余种化学性职业病有害因素的检测方法，有的空气样品可以直接测定，不需要任何处理。•但在职业卫生监测中，大多数空气样品需要采用空气采样泵，将有害因素采集到滤料、活性炭管等采样介质上，带回实验室检测，检测时需要对样品进行处理。样品类型不同，样品的采集和与处理方法也不尽相同，需根据采样介质、测定方法的要求来选择应用。•空气收集介质主要有：•滤料/浸渍滤料（微孔滤膜、过氯乙烯滤膜和玻璃纤维滤纸等）；•吸收液；•固体吸附剂管（活性炭管、硅胶管）1、滤料样品的预处理•在工作场所空气有害物质检测中，金属、类金属及其化合物的样品采集主要用滤料或浸渍滤料作为采样介质，一些非金属化合物以气溶胶态存在，如氰化物、硫酸、磷酸等，也可用滤料进行采集。在测定前，必须将滤料上的待测物转移入溶液中，常用的处理方法有洗脱法和消解法。（1）洗脱法•洗脱液一般为酸性溶液（测定金属、类金属化合物）、去离子水（测定无机非金属化合物）以及有机溶液（测定有机化合物）等，洗脱过程可以是简单的溶解过程，也可以是经过化学反应生成可溶性化合物的过程，或者兼有两者。浸渍滤料采集某些气态和蒸汽态化合物也常用洗脱法处理。（1）洗脱法•洗脱法的评价指标为洗脱效率，表示洗脱方法的洗脱能力，指能从滤料上洗脱下来的待测物量占滤料上阻留的待测物总量的百分比，一般要求洗脱效率不小于90%。用下式表示：=100%被洗脱的待测物量洗脱效率滤料上的待测物总量（1）洗脱法•影响洗脱效率的因素有：•洗脱液的性质，包括极性、对待测物的溶解度和化学活性等理化性质，例如极性待测物要选择极性洗脱液；对待测物的溶解度越大，洗脱效率越高；能与待测物起化学反应，生成物易溶于洗脱液的，洗脱效率就高；•随着洗脱时间的增加，洗脱效率提高，一定的洗脱时间后，达到高而稳定的洗脱效率；•加热、振摇或超声等方法可以加快洗脱和提高洗脱效率。（2）消解法•消解法是指利用消解液氧化性将样品进行消解的方法。•常用的消解液（氧化剂）有氧化性酸如硝酸、高氯酸及过氧化氢等。为了提高消解效率和加快消解速度，经常使用混合消解液，如1:9的高氯酸和硝酸的混合消解液常用于微孔滤膜样品的消解。•加热是提高消解效率和加快消解的方法，加热温度一般在300℃以下，通常是200℃左右。特别对于易挥发的待测物样品处理，加热温度一般不超过200℃。（2）消解法•将样品在消解液中浸泡过夜，可以缩短消解时间。不要将消解液蒸发干，保留少量消解液，有利于样品的消解和测定。若将消解液蒸干，再在较高温度下加热，有可能生成难溶的金属氧化物，影响测定。•消解法的评价指标是消解效率，一般要求消解回收率应在90%-105%范围内。用下式表示：=100%测得待测物量消解效率滤料上的待测物总量（2）消解法•影响消解效率的因素有：•消解方法常用电热消解法和微波消解法等，对不同的待测物要选择合适的消解方法，例如测定易挥发性金属化合物，最好采用微波消解法，可以防止待测物因挥发而损失；•消解的温度和时间，通常加热可以促进消解，缩短消解时间但要控制好消解的温度和时间，温度过高或时间过长，会造成易挥发性金属化合物的损失，降低消解回收率。•消解液的类型：如硝酸、高氯酸及过氧化氢及其的混合消解液。2、吸收液样品的预处理•大部分无机非金属类化合物以及部分有机化合物可采用吸收管法采集，用吸收管法采样后，所得吸收液样品通常可以直接用于测定，不必作预处理。但是，在某些情况下，例如吸收液样品中待测物浓度太低或太高，样品中含有干扰的有害物质等，也需要进行预处理。常用的预处理方法有稀释、浓缩和溶剂萃取等。（1）稀释或浓缩•吸收液样品中待测物浓度高于测定方法的测定范围时，可用吸收液稀释后测定。（2）溶剂萃取•吸收液样品中待测物的浓度低于测定方法测定范围时，或样品中含有干扰的有害物质时，为了达到分离干扰物和浓缩待测物的目的，可以采用萃取法。3、固体吸附式管样品的预处理•工作场所空气中有机化合物样品采集大多数采用固体吸附剂法，我国职业卫生标准方法中，固体吸附剂管主要用于气态和蒸汽态有机化合物的采集。用固体吸附剂采集气体和蒸汽态待测物后，需要将被吸附的待测物转移到溶液中，然后再测定溶液中的待测物含量。常用的方法是解吸，解吸法又分为溶剂解吸法和热解吸法。（1）溶剂解吸法•溶剂解吸法是将采集后的固体吸附剂放入溶剂解吸瓶内，放入一定量的解吸液，密封溶剂解吸瓶，解吸一定时间，大量的解吸液分子将吸附在固体吸附剂上的待测物置换出来并进入解吸液中，解吸液供测定。为了加快解吸速度和提高解吸效率，可以振摇解吸瓶，或用超声波帮助解吸。•解吸液应根据待测物及其所使用的固体吸附剂的性质来选择。通常非极性固体吸附剂，对非极性化合物的吸附能力强，解吸时用非极性解吸液。（1）溶剂解吸法•溶剂解吸法的优缺点•优点：适用范围广；采用合适的解吸剂，通常可得到满意的解吸效率和准确精密的测定结果；操作简单，无需特殊仪器；所得解吸液样品可以多次测定。•缺点：解吸液选择不当，可能对测定产生影响；解吸液有一定毒性，如二硫化碳，使用时应注意防护，要在通风柜内操作，尽量减少用量；溶剂解吸法因使用的解吸溶剂量较大，一般不小于1mL，二用气相色谱测定时，进样体积仅1-2μL，仅是解吸液样品的1/1000～2/1000，影响了的测定方法的灵敏度。（2）热解吸法•热解吸法是将热解吸型固体吸附剂管放在专用的热解吸器中，在一定温度下，通入氮气等化学惰性气体作为载气进行解吸，然后将解吸出来的待测物直接通入分析仪器（如气相色谱仪）进行测定，或先收集在容器（如100mL注射器）中，然后取出一定体积样品气进行测定。•影响解吸效率的主要因素是解吸温度和解析时间。解吸温度及解吸时间主要取决于待测物的性质•热解吸法不使用解吸溶剂，但需要专用的热解吸器，热解吸器控温、流量精度等性能优劣对解吸效率的稳定性和测定结果的准确度、精密度影响很大。（3）、解吸效率•指被解吸下来的待测物量占固体吸附剂上吸附的待测物总量的百分数，按下式计算：•J=n/N×100%式中J—解吸效率，%；n—被解吸的待测物量，μg；N—固体吸附剂上吸附的待测物总量，μg。解吸效率的测试方法•取18支固体吸附剂管，分为3组，每组6支，分别加入3个剂量的待测物（标准溶液或标准气），加入量一般为在0.5、1、2倍容许浓度下检测方法规定的采样体积所采集的量。加入待测物若是标准溶液，则加入溶液的体积应不大于10μL，放置过夜，解吸并测定每支管的待测物量；同时作试剂空白和固体吸附剂管空白，计算前减去空白值，计算解吸效率。•我国有关规范要求固体吸附管解吸效率最好不低于90%，最低不得低于75%。实验室分析检测•1、光谱检测方法•2、色谱检测方法•3、其它方法•目前工作场所空气中化学物质实验室检测最常用的检测方法有：•称量法：主要用于粉尘的测定•光谱法：广泛用于金属、类金属及其化合物、非金属无机化合物以及部分有机物的测定，如分光光度法、原子吸收分光光度法、原子荧光光谱法等。•色谱法：主要用于有机化合物和非金属无机离子的测定，如气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法等。•称量法：•工作场所空气中粉尘的检测是职业病危害因素检测的一个重要方面，主要包括粉尘浓度测定、粉尘中游离二氧化硅含量测定等。•关注天平感量、环境条件的控制等。•滤膜上粉尘的增量（∆m）要求•用滤膜采集粉尘时，要根据现场空气中粉尘浓度、采样流量及采样时间，估算滤膜上粉尘的增量（△m），必要时及时更换采样夹。•参见教程p128表5-1•例：用直径37mm的滤膜采集总粉尘时应确保滤膜增量在1mg≤△m≤5mg；•用直径40mm的滤膜采集呼吸性粉尘时应确保滤膜增量在0.1mg≤△m≤10mg。光谱法•(1)、原子吸收光谱法•(2)、原子荧光光谱法•(3)、紫外可见分光光度法(1)、原子吸收光谱法•适用范围•在职业病危害因素检测中应用于绝大多数金属元素以及部分类金属的检测，如铅、铜、锰、镉、铬。•工作场所空气中有害物质的现有原子吸收检测方法21类。•原子吸收法最佳分析范围的吸光度应在0.1~0.5之间。绘制标准曲线的点应不少于4个。原子吸收光谱法在职业病危害因素检测中的应用•锰及其化合物的火焰原子吸收光谱法•原理：空气中气溶胶态锰及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，在279.5nm波长下，用乙炔—空气火焰原子吸收光谱法测定。•仪器试剂：（略）•样品采集：（略）•样品前处理—消解•将采过样的滤膜分别放入烧杯中，加入5mL消化液。•电热板上加热消解，保持温度在200℃左右。•消化液基本挥发干时，取下稍冷。原子吸收光谱法在职业病危害因素检测中的应用•用盐酸溶液溶解残渣，并定量移入具塞刻度试管或小容量瓶中，稀释定容，摇匀，供测定。若样品液中锰的浓度超过测定范围，可用盐酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。•加热过程中应防止消化液爆沸溅出，可在烧杯上放加盖一个合适的表面皿。消化液或稀释液转移过程中，可用玻璃棒加以引导，并反复冲洗，确保样品充分转移不遗失。•现场空白或对照样品和采集的样品同样处理。原子吸收光谱法在职业病危害因素检测中的应用•样品分析测定：•一般采用外标法对样品进行定量测定。•标准曲线的配制：配制锰标准曲线时同时配制质控样品，质控样浓度应处于标准曲线浓度范围内。•仪器的准备：预热、设置条件并打开气源、点火、录入样品信息等。•样品测定：原子吸收光谱法在职业病危害因素检测中的应用•每个标准溶液测定3次，取平均值。•测试完成后，查看标准曲线相关系数及截距值，相关系数应不小于0.9990，截距不应太大。否则，应重新配置标准曲线，重新进行分析，直至满意。•同时测定的质控样，结果偏差应不大于±10%，否则应分析原因重新配置标准系列或质控样，重新分析，直至满意。•标准曲线、质控样符合要求后，分析样品。原子吸收光谱法在职业病危害因素检测中的应用•计算•测定标准系列的线性回归方程为：y=ax+b则：滤膜消解液中锰的浓度（μg/mL）：x=(y-b)/a•标准采样体积的换算：根据GBZ159中4.8的规定，现场温度在5℃～35℃、压力98.8kPa～103.4kPa范围内，采样体积可以不必换算。超出范围需换算。01293273101.3PVVt原子吸收光谱法在职业病危害因素检测中的应用•空气中锰的浓度按下式计算：C=10c/V0式中：C—空气中锰的浓度，mg/m3；c—测得样品溶液中锰的浓度（减去样品空白）μg/mL；10—样品溶液的体积，mL；V0—标准采样体积，L。(2)、原子荧光光谱法•原子荧光光谱法的原理：气态自由原子吸收光源的特征辐射后，原子的外层电子从低能级跃迁到高能级，然后又跃迁返回基态或低能级，同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射，即称为原子荧光。•适用范围：•在现有职业卫生检测标准中使用原子荧光光谱检测的有害物质主要有：•汞及其化合物、砷及其化合物（G1）、硒及其化合物、碲及其化合物(2)、原子荧光光谱法•原子荧光光的优点：•（1）检出限低，灵敏度高。干扰较少，谱线比较简单。•（2）分析校准曲线线性范围宽，可达3～5个数量级。•（3）能实现多元素同时测定。由于原子荧光是向空间各个方向发射的，较易制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。原子荧光光谱法在职业病危害因素检测中的应用•汞及其化合物的原子荧光光谱法•原理：空气中蒸气态汞及其化合物被吸收液吸收后，吸收液中的汞被硼氢化钠还原成汞蒸气，在原子化器中，汞原子吸收253.7nm波长的紫外光而发射出原子荧光，在一定的测量条件和一定的浓度范围内，荧光强度与其浓度成正比。原子荧光光谱法在职业病危害因素检测中的应用•样品采集在采样现场用串联2个各装5.0mL汞吸收液的大泡吸收管，以500mL/min流量采集了15min空气样品，同时带空白对照。•按GBZ/T160.14对样品进行预处理。必要时可稀释