卫生检验基础-空气检验(临床检验)

1、1 空空 气气 检检 验验 公共卫生学院公共卫生学院 练练 玉玉 银银 2 3 第一节：空气检验概论第一节：空气检验概论 第二节：空气样品的采集第二节：空气样品的采集 第三节：空气中粉尘的测定第三节：空气中粉尘的测定 第四节：空气中有毒物质的检测第四节：空气中有毒物质的检测 4 第一节：空气检验概论第一节：空气检验概论 一、空气简介一、空气简介 （一）空气的存在范围（一）空气的存在范围 5 最靠近地表且密度最大最靠近地表且密度最大 气象变化复杂气象变化复杂 和人类生命活动的关系最密切和人类生命活动的关系最密切 空气以水平运动为主空气以水平运动为主 没有气象现象，利于高空飞行没有气象现象，利于高

2、空飞行 有有20km20km左右臭氧层左右臭氧层 6 （二）空气的组成（二）空气的组成 7 （三） 8 9 10 11 12 14 1.空气污染的概念：空气污染的概念： （一（一) )空气污染空气污染 二、空气污染及危害二、空气污染及危害 15 2.空气污染指数（空气污染指数（API） o 空气污染指数是指根据空气中空气污染指数是指根据空气中SOSO2 2 、 、NONO2 2 和可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出和可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出 来的数值。来的数值。 空气污染指数范围及相应的空气质量类别空气污染指数范围及相应的空气质量类别 APIAPI空气质空气质 量量 对健康的影响对健康的

3、影响建议采取的措施建议采取的措施 0 05050优优可正常活动可正常活动 5151 100100 良良可正常活动可正常活动 101101 200200 轻度污轻度污 染染 易感人群症状有轻度加剧，易感人群症状有轻度加剧， 健康人群中普遍出现症状健康人群中普遍出现症状 心脏病和呼吸系统疾病患心脏病和呼吸系统疾病患 者应减少体力消耗和户外者应减少体力消耗和户外 运动运动 201201 300300 中度污中度污 染染 心脏病和肺病患者症状显著心脏病和肺病患者症状显著 加剧，运动耐受力降低，健加剧，运动耐受力降低，健 康人群中普遍出现症状康人群中普遍出现症状 老年人和心脏病，肺病患老年人和心脏病，肺

4、病患 者应留在室内，并减少体者应留在室内，并减少体 力活动力活动 300300重度污重度污 染染 健康人运动耐受力降低，有健康人运动耐受力降低，有 明显强烈症状，提前出现某明显强烈症状，提前出现某 些疾病些疾病 老年人、病人应当留在室老年人、病人应当留在室 内，避免体力消耗，一般内，避免体力消耗，一般 人群应避免户外运动人群应避免户外运动 1.大气污染物的来源大气污染物的来源 n工业企业工业企业 燃料的燃烧燃料的燃烧 生产过程的排放生产过程的排放 n生活性污染生活性污染 n交通运输交通运输 ( (二二) ) 空气污染物的来源与存在形态空气污染物的来源与存在形态 生产废气 汽车尾气 生活炉灶 沙

5、尘暴 2.2.室内空气污染的来源室内空气污染的来源 22 23 3.3.工作场所空气中污染物的来源工作场所空气中污染物的来源 n生产性毒物的来源生产性毒物的来源 n生产性粉尘的来源生产性粉尘的来源 在生产过程中形成的并能较长时间漂在生产过程中形成的并能较长时间漂 浮在空气中的固体颗粒。浮在空气中的固体颗粒。 24 （三）空气污染物的分类（三）空气污染物的分类 n物理性污染物：噪声、电离辐射、电磁辐物理性污染物：噪声、电离辐射、电磁辐 射等射等 n化学性污染物：化学性污染物：SOSO2 2、H H2 2S S等等 n生物性污染物：经空气传播的病原微生物生物性污染物：经空气传播的病原微生物 和植物

6、花粉等和植物花粉等 n一次污染物一次污染物 n二次污染物二次污染物 25 气体：常温常压下以气体分子形式分散在空气气体：常温常压下以气体分子形式分散在空气 中。中。 蒸气：常温常压下为固体或液体但具有挥发性蒸气：常温常压下为固体或液体但具有挥发性 或升华性。或升华性。 气溶胶：以固体或液体的微小颗粒悬浮在空气气溶胶：以固体或液体的微小颗粒悬浮在空气 中形成的体系。如：烟、雾、尘等。中形成的体系。如：烟、雾、尘等。 （四）空气污染物的存在状态（四）空气污染物的存在状态 总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物 Dp100Dp100 m m total suspended particulates, TSP 可吸

7、入颗粒物可吸入颗粒物 Dp10Dp10 m m inhalabal particulates, IP particulate matter, PM10 细粒子细粒子 Dp2.5Dp2.5 m m fine particle particulate matter, PM2.5 包括液体、固体或者液体和固体结合包括液体、固体或者液体和固体结合 存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒 能进入人体呼吸道能进入人体呼吸道 ， 且能长期漂浮于空气中且能长期漂浮于空气中 在空气中悬浮的时间更长在空气中悬浮的时间更长, , 对健康的危害更大对健康的危害更大 颗颗 粒粒 物物 （五）大

8、气污染对人体健康的危害（五）大气污染对人体健康的危害 28 急性中毒急性中毒 29 急性中毒事件急性中毒事件 31 33 o酸雨酸雨 o温室效应温室效应 o臭氧层破坏臭氧层破坏 35 36 oSO2对全球酸沉降的贡献率为对全球酸沉降的贡献率为60%70% 39 臭氧层破坏臭氧层破坏 o 指近几十年来，平流层中的臭氧层逐渐变薄，指近几十年来，平流层中的臭氧层逐渐变薄， 在南北极甚至出现臭氧空洞的现象在南北极甚至出现臭氧空洞的现象 o 氯氟烃（氯氟烃（CFCsCFCs）、溴代氟烃）、溴代氟烃 o 臭氧几乎可全部吸收来自太阳的短波紫外线，臭氧几乎可全部吸收来自太阳的短波紫外线， 使人类和其他生物免遭

9、紫外线辐射的伤害使人类和其他生物免遭紫外线辐射的伤害 40 41 四、空气检验的意义四、空气检验的意义 1.1.防止空气污染引起的急性中毒、慢性危害防止空气污染引起的急性中毒、慢性危害 和远期作用和远期作用 2.2.评价环境空气质量状况，评价空气污染控评价环境空气质量状况，评价空气污染控 制、管理效果制、管理效果 3.3.为保护人体健康，治理空气污染提供科学为保护人体健康，治理空气污染提供科学 依据依据 42 空气检验的主要内容空气检验的主要内容 1.1.颗粒物的测定：生产性粉尘浓度、分散度的测定，颗粒物的测定：生产性粉尘浓度、分散度的测定， IPIP（inhalable particle)i

10、nhalable particle)的测定等的测定等 2.2.无机污染物的测定：铅、汞、二氧化硫等无机污染物的测定：铅、汞、二氧化硫等 3.3.有机污染物的测定：甲醛、农药等有机污染物的测定：甲醛、农药等 4.4.空气污染物的快速测定：处理突发事件空气污染物的快速测定：处理突发事件 5.5.气象参数的测定：气温、气压、风速等气象参数的测定：气温、气压、风速等 43 空气检验的基本步骤空气检验的基本步骤 1.1.现场调查，收集资料，制定采样方案现场调查，收集资料，制定采样方案 2.2.确定检验项目确定检验项目 3.3.设计采样点、采样时间、采样频率和采样方法设计采样点、采样时间、采样频率和采样方

11、法 4.4.空气样品的保存与预处理空气样品的保存与预处理 5.5.样品的分析测定样品的分析测定 6.6.数据处理与结果报告数据处理与结果报告 44 （一）集气法（一）集气法 集气法集气法又称又称直接采样法直接采样法。这种采样方法是。这种采样方法是 将空气样品收集在合适的容器内，再带回将空气样品收集在合适的容器内，再带回 实验室进行分析，对空气样品实验室进行分析，对空气样品未加浓缩未加浓缩。 一、一、 采样方法采样方法 第二节第二节 空气样品的采集空气样品的采集 45 45 在实验室先抽真空，在实验室先抽真空， 至至P瓶内 瓶内 133 Pa，关闭活塞。，关闭活塞。 现场现场慢慢打开慢慢打开活塞

12、采气活塞采气 46 46 容器：采气管、容器：采气管、采气瓶采气瓶 采样动力：采样动力：100ml注射器注射器、真空泵、真空泵 采样方法：送气置换、采样方法：送气置换、抽真空置换抽真空置换， V抽真空 抽真空=(6 10)V集气瓶 集气瓶 47 3 3塑料袋采样法塑料袋采样法 (sampling method using plastic bag) (sampling method using plastic bag) 48 48 4.注射器采样法注射器采样法 （syringe sampling method） （二）浓缩采样法（二）浓缩采样法 1. 溶液吸收法溶液吸收法 利用空气中被测物质能迅

13、速溶解于吸收液中利用空气中被测物质能迅速溶解于吸收液中 或能与吸收液及迅速发生化学反应生成稳定或能与吸收液及迅速发生化学反应生成稳定 化合物对空气样品进行浓缩。化合物对空气样品进行浓缩。 50 吸收液选择原则吸收液选择原则 ： 1.吸收液对被采集空气污染物有较大溶解度或反应吸收液对被采集空气污染物有较大溶解度或反应 速度快；速度快； 2.被采集污染物在吸收液中有足够长的稳定时间；被采集污染物在吸收液中有足够长的稳定时间； （如（如SO2的吸收）的吸收） 3.所用吸收液成分对分析测定无影响；（如酶法测所用吸收液成分对分析测定无影响；（如酶法测 有机磷农药不能用有机磷农药不能用CH3OH） 4.价

14、廉、易得、无毒。价廉、易得、无毒。 2. 固体吸收剂采样固体吸收剂采样 利用空气通过固体吸收剂时，由于固体吸附剂的利用空气通过固体吸收剂时，由于固体吸附剂的 吸附作用或阻留作用达到浓缩目的。吸附作用或阻留作用达到浓缩目的。 颗粒状吸附剂：硅胶、活性炭、高分子多孔微球颗粒状吸附剂：硅胶、活性炭、高分子多孔微球 纤维状滤纸：定量滤纸、玻璃纤维滤纸、聚氯乙烯纤维状滤纸：定量滤纸、玻璃纤维滤纸、聚氯乙烯 筛孔状滤料：微孔滤膜、聚氨酯泡沫塑料筛孔状滤料：微孔滤膜、聚氨酯泡沫塑料 52 与溶液吸收法相比的优点：与溶液吸收法相比的优点： （1 1）可长时间采样，适用于大气中微量至痕量组分的日）可长时间采样，

15、适用于大气中微量至痕量组分的日 平均浓度的测定；平均浓度的测定； （2 2）如果固体吸附剂选择恰当，对气体、蒸气和气溶胶）如果固体吸附剂选择恰当，对气体、蒸气和气溶胶 都有较高的采样效率；都有较高的采样效率； （3 3）浓缩在固体吸附剂上的待测污染物比在溶液中稳定）浓缩在固体吸附剂上的待测污染物比在溶液中稳定 的多，可存放时间长；的多，可存放时间长； （4 4）固体吸附采样管便于携带。）固体吸附采样管便于携带。 53 二、二、 采样仪器采样仪器 组成：采集器、气体流量计、采气动力组成：采集器、气体流量计、采气动力 （一）采集器（一）采集器 1.1.吸收管吸收管 气泡吸收管（气体和蒸气）气泡吸收

16、管（气体和蒸气） 多孔玻板吸收管（气体、蒸气、雾状、较小颗粒）多孔玻板吸收管（气体、蒸气、雾状、较小颗粒） 冲击式吸收管（气体、蒸气、烟、尘）冲击式吸收管（气体、蒸气、烟、尘） 2.2.填充柱采样管填充柱采样管 3.3.滤料采样夹滤料采样夹 4.4.集气瓶集气瓶 5.5.塑料袋塑料袋 （二）采气动力（二）采气动力 1.手抽气筒手抽气筒 2.水抽气瓶水抽气瓶 3.电动抽气筒电动抽气筒 4.压缩空气吸引器压缩空气吸引器 转子流量计转子流量计 孔口流量计孔口流量计 皂膜流量计皂膜流量计 （三）气体流量计（三）气体流量计 （四）专用采样器（四）专用采样器 将采集器、气体流量计、抽气动力将采集器、气体流

17、量计、抽气动力组装组装成专用的成专用的 采样器。采样器。 n粉尘采样器粉尘采样器 n气体采样器气体采样器 n个体采样器个体采样器 北 东北 东 东南 南 西 西北 西南 污染源 北方区域 南方区域 各区域污染严 重程度如何？ 应在什么地 点采样？ 应用什么方 法采样？ 应在什么时 候采样？ 应该采多 少体积？ 采样效果 好不好？ 四、四、 采样点的选择采样点的选择 61 o 采样点选择的原则和要求采样点选择的原则和要求 1.1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污 染物浓度的地方染物浓度的地方 2.2.在污染源比较集中，主风向比较明显时，

18、应将污染源在污染源比较集中，主风向比较明显时，应将污染源 的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点， 在其上风向布设对照点。在其上风向布设对照点。 3.3.工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标 地区，要适当增设采样点；在郊区和农村，人口密地区，要适当增设采样点；在郊区和农村，人口密 度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点 62 4.4.采样点的周围应开阔。采样点的周围应开阔。 5.5.根据监测目的确定采样高度。根据监测目的确定采样高度。 研究大气污

19、染对人体健康的危害时，采样点研究大气污染对人体健康的危害时，采样点 应离地面应离地面1.51.52m2m 连续采样例行监测，采样口高度应离地面连续采样例行监测，采样口高度应离地面 3 315m15m 若置于屋顶采样，采样点的相对高度在若置于屋顶采样，采样点的相对高度在 1.5m1.5m以上，以减小扬尘的影响以上，以减小扬尘的影响 五、采样步骤五、采样步骤 1.根据目的，选择采样点、采样方法、计算根据目的，选择采样点、采样方法、计算 最小采气量最小采气量 2.检查采样装置检查采样装置 3.记录气温、气压、气湿、气流记录气温、气压、气湿、气流 4.及时分析，计算浓度及时分析，计算浓度，平行样本偏差

20、，平行样本偏差 64 第三节第三节 空气中的空气中的粉尘测定测定 o 粉尘是指能悬浮在空气中的粒径粉尘是指能悬浮在空气中的粒径0.1 0.1 m m的的 固体粒子。固体粒子。 65 一、卫生意义 1、粉尘的理化性质 2、粉尘对人体健康的影响 化学组成和浓度、粉尘的分散度、粉尘化学组成和浓度、粉尘的分散度、粉尘 的溶解度、粉尘的形状与硬度、粉尘的的溶解度、粉尘的形状与硬度、粉尘的 荷电性、粉尘的爆炸性荷电性、粉尘的爆炸性 全身作用、局部作用、致癌作用、全身作用、局部作用、致癌作用、 变态反应、光感作用、感染作用变态反应、光感作用、感染作用 66 化学组成和浓度和接触时间化学组成和浓度和接触时间

21、o 化学组成和浓度是直接决定其对人体危害性质化学组成和浓度是直接决定其对人体危害性质 和严重程度的重要因素和严重程度的重要因素 o 粉尘中游离二氧化硅含量越高，致纤维化作用粉尘中游离二氧化硅含量越高，致纤维化作用 越强，危害越大越强，危害越大 o 同一种粉尘，工作环境空气中浓度越高，暴露同一种粉尘，工作环境空气中浓度越高，暴露 时间越长，对人体危害越严重时间越长，对人体危害越严重 67 粉尘的分散度粉尘的分散度 分散度越高，粉尘在空气中浮游的时间越长，沉降分散度越高，粉尘在空气中浮游的时间越长，沉降 速度越慢，被人体吸入的机会就越多速度越慢，被人体吸入的机会就越多 o 分散度越高，比表面积越大

22、，越易参与理化反应，分散度越高，比表面积越大，越易参与理化反应， 对人体危害越大对人体危害越大 o 粉尘分散度对人群健康的影响与其在呼吸道中的阻粉尘分散度对人群健康的影响与其在呼吸道中的阻 留有关留有关 68 粉尘的溶解度粉尘的溶解度 o 对人体的危害关系，因其性质不同而各有对人体的危害关系，因其性质不同而各有 差异差异 o 有毒性粉尘的毒性随其溶解度增加而增大有毒性粉尘的毒性随其溶解度增加而增大 o 矿物性粉尘，虽在体内溶解度很小，但对矿物性粉尘，虽在体内溶解度很小，但对 人体的危害却比较严重人体的危害却比较严重 o 无毒性粉尘，溶解度虽大，但对人体的危无毒性粉尘，溶解度虽大，但对人体的危

23、害较小害较小 69 粉尘的形状与硬度粉尘的形状与硬度 o一定程度上影响稳定性，形状越接近球 形，则越容易沉降 o坚硬的尘粒更强烈的刺激皮肤和粘膜， 能引起呼吸道粘膜机械损伤 70 粉尘的荷电性粉尘的荷电性 o90%95%的尘粒带有电荷 o温度升高时，荷电量增加；湿度增大时， 荷电量降低 o荷电尘粒在人体内易被阻留 71 粉尘的爆炸性粉尘的爆炸性 o可氧化的粉尘，在适宜的浓度条件下，可氧化的粉尘，在适宜的浓度条件下， 一旦遇到明火、电火花和放电时，即会一旦遇到明火、电火花和放电时，即会 发生爆炸发生爆炸 o面粉、铝、硫磺面粉、铝、硫磺7g/m7g/m3 3 o糖糖10.3g/m10.3g/m3

24、3 72 二、二、 粉尘浓度的测定粉尘浓度的测定 原理原理 C=W1-W2/V01000 o C为空气中粉尘的浓度，为空气中粉尘的浓度，mg/m3 o W1为采样前滤膜质量，为采样前滤膜质量，mg o W2为采样后滤膜与粉尘的质量，为采样后滤膜与粉尘的质量，mg o V0为换算成标准状态下的采样体积值，为换算成标准状态下的采样体积值，L 74 75 三、三、 粉尘分散度的测定粉尘分散度的测定 测量方法分类：测量方法分类： 一、自然一、自然沉降法沉降法 二、二、滤膜法滤膜法 粉尘分散度：粉尘分散度： 76 1、原理原理 被测空气中的粉尘采集到格林氏沉降器的金被测空气中的粉尘采集到格林氏沉降器的金

25、 属圆筒中，密闭静置一定的时间属圆筒中，密闭静置一定的时间, ,尘粒由于本身尘粒由于本身 的重力而沉降到圆筒底部的盖玻片上，在显微镜的重力而沉降到圆筒底部的盖玻片上，在显微镜 下用目镜测微尺，测量粉尘颗粒的大小，分组计下用目镜测微尺，测量粉尘颗粒的大小，分组计 算其百分率算其百分率。 （一）（一）沉降法沉降法 2、仪器、仪器 格林氏沉降器、载玻片、盖玻片、目镜格林氏沉降器、载玻片、盖玻片、目镜 测微尺、物镜测微尺。测微尺、物镜测微尺。 77 77 测定分散度测定分散度 光学条件 = 标定时光学条件 遇长径量长径， 遇短径量短径， 至少测定200个尘粒 计算分散度： X (%)= (Nx / N

26、)100 粉尘标本片 目镜测微尺 12ml乙酸丁酯乙酸丁酯 采集有粉尘的滤膜采集有粉尘的滤膜 采集粉尘后的滤膜，溶于有机溶剂中，形成粉采集粉尘后的滤膜，溶于有机溶剂中，形成粉 尘颗粒的悬浮液。将此悬浮液制成涂片，在显尘颗粒的悬浮液。将此悬浮液制成涂片，在显 微镜下测量每个粉尘粒子的大小。微镜下测量每个粉尘粒子的大小。 （二）滤膜法（二）滤膜法 1、原理原理 2、操作、操作 79 四、四、 粉尘中游离粉尘中游离SiO2的测定的测定 游离游离SiO2是指没有与金属及其氧化是指没有与金属及其氧化 物结合的物结合的SiO2，常以结晶形态存在。，常以结晶形态存在。 较稳定，在水中溶解度极小。较稳定，在水

27、中溶解度极小。 具有良好的抗酸性具有良好的抗酸性 一定条件下，可转变为可溶性硅酸盐一定条件下，可转变为可溶性硅酸盐 理化性质理化性质 80 测定方法测定方法 1、焦磷酸质量法、焦磷酸质量法 NaSiO3 2、碱熔钼蓝光度法、碱熔钼蓝光度法 81 81 游离二氧化硅游离二氧化硅 硅酸盐及金属氧化物等硅酸盐及金属氧化物等 焦磷酸焦磷酸 245250 残渣残渣 游离二氧化硅游离二氧化硅 焦磷酸质量法焦磷酸质量法原理原理 粉尘粉尘样品样品 过滤称量过滤称量 二氧化硅含量二氧化硅含量 82 2、碱熔钼蓝光度法、碱熔钼蓝光度法 o 原理原理 将粉尘与混合熔剂（等量的碳酸氢将粉尘与混合熔剂（等量的碳酸氢 钠

28、与氯化钠）混匀，加热至钠与氯化钠）混匀，加热至800800900900时，时， 碳酸钠选择性的与粉尘中的游离二氧化硅反碳酸钠选择性的与粉尘中的游离二氧化硅反 应，生成水溶性硅酸钠。在酸性环境中，水应，生成水溶性硅酸钠。在酸性环境中，水 溶性硅酸钠与钼酸铵作用形成配合物，用还溶性硅酸钠与钼酸铵作用形成配合物，用还 原剂将其还原成钼蓝，比色测定。原剂将其还原成钼蓝，比色测定。 83 溶于水溶于水 第四节第四节 空气中有害物质检验空气中有害物质检验 85 （ ）浓度的监测）浓度的监测 o 目前测定大气中目前测定大气中的标准检验方法是盐酸的标准检验方法是盐酸 副盐酸苯胺分光光度法副盐酸苯胺分光光度法 。 o 居住区大气中居住区大气中SOSO2 2的最高容许浓度（一次）的最高容许浓度（一次） 为为0.5 0.5 86 87 88 氮氧化物（氮氧化物（NOx）浓度的监测）浓度的监测 o 氮氧化物是大气中常见的污染物，目前测定氮氧化物是大气中常见的污染物，目前测定 大气中大气中NOxNOx的主要方法有盐酸萘乙二胺比色的主要方法有盐酸萘乙二胺比色 法、化学发光法和数字便携式二氧化氮分析法、化学发光法和数字便携式二氧化氮分析 仪测定法仪测定法 。 o 居住区大气中居住区大气中NONOx x的最高容许浓度（一次）的最高容许浓