王 剛 薛 珊
(1.鄭州市職業(yè)病防治所,河南 鄭州 450053;2.河南交通職業(yè)技術學院,河南 鄭州 450000)
隨著iphone等智能手機和平板電腦的廣泛流行,電子制造企業(yè)中廣泛大量使用的有機溶劑引發(fā)的職業(yè)中毒事件繁多,造成不良后果,社會反響很大[1,2]。車間空氣中揮發(fā)性有機物的主要來源于生產(chǎn)工藝中使用的有機溶劑或基礎原料。職業(yè)衛(wèi)生標準《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定》對于有機溶劑類化合物的測定方法多為單組分的氣相色譜法,在色譜柱、柱溫、檢測室溫度、汽化室溫度、氮氣流量都有所不同,而在實際工作崗位空氣中毒物是同時存在的。本研究以國家職業(yè)衛(wèi)生標準方法為基礎[3-5],對標準方法中的檢測條件做了進一步的修改優(yōu)化,根據(jù)我們?nèi)粘9ぷ饔嘘P資料和常見的工作場所空氣狀況,選取了毒性較大的11種有機物,對其毛細管氣相色譜法快速定性定量技術進行了研究。并利用此方法對某著名手機組裝企業(yè)車間空氣狀況進行了采樣和檢測。
1.原理??諝庵姓焱椤⒁宜嵋阴?、苯、環(huán)己烷、甲基丙烯酸甲酯、正庚烷、甲苯、乙苯、對/間二甲苯、鄰二甲苯通過活性炭吸附,經(jīng)CS2溶劑解吸,DB-1柱分離,F(xiàn)ID檢測器檢測。以保留時間定性,峰面積定量。
2.儀器。Varian 450-GC氣相色譜儀;XR5000型空氣采樣器,流量范圍10~200m l/min;GH-1型溶劑解吸活性炭管,100mg/50mg活性炭;1.5m l溶劑解吸瓶;10ul微量注射器。
3.試劑。正戊烷、乙酸乙酯、苯、環(huán)己烷、甲基丙烯酸甲酯、正庚烷、甲苯、乙苯、對/間/鄰二甲苯和二硫化碳均為色譜純。
4.色譜條件。色譜柱:DB-1石英毛細管柱(30m×0.25mm×1.0μm);升溫程序:初溫60℃,5℃/min升至85℃,然后以20℃/min升至110℃,保持4min;進樣口溫度:150℃;檢測器溫度:250℃;載氣:氮氣,流量1.0ml/min;氫氣流量30ml/min;空氣流量300ml/min;尾吹氣(氮氣)流量28ml/min;進樣方式:分流進樣,分流比10:1,進樣量:1.0μl。
5.樣品采集。在采樣地點,用小砂輪割開活性炭吸附管兩端,與采樣泵進氣口連接,并垂直放置,以100m l/min的流速采集15min空氣樣品,同時做樣品空白。采樣后將管的兩端封閉,帶回實驗室分析。
6.測定方法
(1)樣品處理。將采過樣的活性炭倒入溶劑解析瓶中,加入1.0m l二硫化碳,封閉后振搖1min,放置解吸30min。解吸液供測定。
(2)樣品空白。將活性炭管帶至采樣點,除不連接采集器采集空氣外,其余操作同樣品,作為樣品空白。
(3)標準曲線。加少量二硫化碳于5ml容量瓶中,用微量注射器準確加入適量各有機物標準溶液,用二硫化碳稀釋至刻度,即為混標儲備液。然后用二硫化碳稀釋為不同濃度的混標應用液,分別進樣1.0μl,每個濃度重復測定3次。以測得標準系列的峰面積均值對應各標準溶液濃度(μg/m l)繪制標準曲線。
(4)樣品測定。用測定標準系列的操作條件測定樣品和樣品空白的解吸液;測得的樣品峰面積減去樣品空白的峰面積后,由標準曲線查得各有機化合物的濃度(μg/ml)。
(5)計算按下式計算空氣中各有機物的濃度:
C=(c1+c2)×v/V×D式中:C——空氣中各有機物的濃度,mg/m3;c1、c2——測得前后段活性炭解吸液中各有機物的濃度,μg/ml;v——解吸液體積,1ml;V——采樣體積,L;D——解吸效率,%。
1.色譜條件的選擇。根據(jù)化合物極性,選擇DB-5、DBFFAP、VF-5ms等毛細管柱進行分離性能比較,另對色譜柱升溫程序、流速、分流比等色譜參數(shù)也進行了優(yōu)化研究。發(fā)現(xiàn)DB-FFAP色譜柱出峰時間短、分離度好且在整個目標化合物濃度范圍內(nèi)具有良好的基線分離。各組分的標準色譜圖見圖1。
圖1 有機物標準色譜圖
2.線性范圍及檢出限。各組分在各自濃度范圍內(nèi)均具有良好的線性關系,相關系數(shù)均大于0.9990;方法的最低檢出限以儀器3倍信噪比計,最低檢出濃度以采集1.5L空氣計算,結(jié)果見表1。
表1 各組分線性范圍、回歸方程、相關系數(shù)及檢出限
3.方法的精密度及解吸效率。取高、中、低3個濃度的混合標準溶液,重復測定6次,計算其相對標準偏差(RSD)為1.0%~2.4%。取18支活性炭管分3組分別加入混合標準溶液,放置過夜后進行解吸和測定,各組分平均解吸效率為95.1%~103.7%,詳細結(jié)果見表2。
表2 各組分的精密度及解吸效率試驗結(jié)果(n=6)
4.方法實際應用。用本方法在2012年對某代工廠不同廠區(qū)手機組裝生產(chǎn)線的空氣進行采樣測定,檢出結(jié)果為:A廠區(qū)共設置了110個采樣點,采集樣品數(shù)480個,其中檢出正戊烷154個(最高值為3.21mg/m3),乙酸乙酯89個(最高值為3.21mg/m3),苯137個(最高值為1.14mg/m3),環(huán)己烷272個(最高值為79.32mg/m3),甲基丙烯酸甲酯27個(最高值為0.56mg/m3),正庚烷430個(85.17mg/m3)、甲苯362個(最高值36.35mg/m3)、乙苯200個(最高值2.65mg/m3)、二甲苯315個(最高值22.39mg/m3);B廠區(qū)共設置了354個采樣點,采集樣品數(shù)359個,其中檢出正戊烷樣品5個(最高值為0.9mg/m3),環(huán)己烷樣品148個(最高值為1.4mg/m3),甲基丙烯酸甲酯樣品1個(最高值為1.1mg/m3),正庚烷樣品346個(37.4mg/m3)、甲苯樣品59個(最高值0.2mg/m3)、乙苯樣品6個(最高值0.2mg/m3)、二甲苯76個(最高值0.9mg/m3),其他各揮發(fā)性有機物的濃度均小于方法最低檢出濃度。所有樣品檢測結(jié)果均未超過職業(yè)衛(wèi)生接觸限值的要求。
以二硫化碳為解吸液,DB-1毛細管色譜柱分離檢測工作場所空氣中揮發(fā)性有機物,方法分離度好,靈敏度高,操作簡便,11種有機化合物在10min內(nèi)色譜峰均已流出,各技術參數(shù)符合職業(yè)衛(wèi)生標準制定指南要求[6]。涵蓋了我國職業(yè)衛(wèi)生標準工作場所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ 2-2007)中烷烴類化合物、芳香烴類化合物、飽和脂肪族酯類化合物的測定,在電子設備組裝生產(chǎn)線的工作場所空氣中揮發(fā)性有機物危害因素監(jiān)測的常規(guī)分析和快速分析上非常實用。
[1]何鳳生,中華職業(yè)醫(yī)學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1999.434-533.
[2]李德良,李榮國.某精密電子公司職業(yè)病危害因素檢測結(jié)果分析.2011年全國職業(yè)病學術交流會論文集.
[3]宋建成.由幾起重大職業(yè)病危害事件引出的思考[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學,2003,20(4):315-316.
[4]GBZ/T 160 38-2007.工作場所空氣中烷烴類化合物的測定方法[S].
[5]GBZ/T 160 42-2007.工作場所空氣中芳香烴類化合物的測定方法[S].
[6]GBZ/T 160 63-2007.工作場所空氣中飽和脂肪族酯化合物的測定方法[S].
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