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文档简介

职业卫生监测详解演示文稿现在是1页\一共有117页\编辑于星期一(优选)职业卫生监测现在是2页\一共有117页\编辑于星期一第一节职业卫生监测(4)通过职业卫生监测,寻找污染源和污染途径,判断污染源对劳动者健康的危害。(5)通过职业卫生监测,验证和建立有害物质扩散模型,为评价新污染源的危害提供依据。(6)积累长期监测资料,为制定职业卫生法规和职业卫生标准提供依据。现在是3页\一共有117页\编辑于星期一第一节职业卫生监测二、职业卫生监测的目的和对象1.职业卫生监测的目的(1)监视性监测。对工作场所中已知有害物质和有害因素进行定期监测,了解其现状和变化趋势。(2)工程性监测。对有害物质或有害因素控制设备和设施进行特定项目监测,评价其控制效果,为改进提高控制效果提供原始资料和设计依据。(3)研究性监测。对某一特定工作场所或有害物质和有害因素进行监测,研究有害物质和有害因素的变化规律及其对劳动者的危害性质和危害程度。(4)事故性监测。有害物质发生事故性泄漏、污染时,应及时进行监测,确定有害物质种类、污染程度及危害范围,以便找出原因并采取有效措施降低和消除危害。现在是4页\一共有117页\编辑于星期一第一节职业卫生监测2.职业卫生监测对象职业卫生监测对象主要包括:①工作场所气象因素监测(温度、气压、湿度、风向、风速等);②工作场所空气中有害物质(化学性有害物质和粉尘);③工作场所通风与有害物质控制设备通风量;④工作场所噪声和振动;⑤工作场所照度;⑥工作场所辐射;⑦劳动者的生物样品。现在是5页\一共有117页\编辑于星期一第一节职业卫生监测三、职业卫生监测的过程职业卫生监测的过程一般分为以下步骤:①确定目的;②现场调查;③制订方案;④实施方案;⑤结果评价;⑥编制报告。现在是6页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集归纳为直接采样法和富集(浓缩)采样法两类。一、直接采样法当空气中的被测组分浓度较高,或者监测方法灵敏度高时,从空气中直接采集少量气样即可满足监测分析要求时采用。这种方法测得的结果是瞬时浓度或短时间内的平均浓度,能较快地测知结果。直接采样法常用的采样容器有注射器、塑料袋、真空瓶(管)等。现在是7页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(一)注射器采样选用气密性能好的50ml或100ml玻璃的或塑料的注射器。使用注射器采样时应注意:1、检测注射器的气密性;采样前应用现场空气抽洗3次2、采样时间最好不少于5分钟3、采样后应立即封闭进气口,进气口朝下垂直放置4、封闭注射器进气口用的材料应是惰性的5、用小注射器从大注射器中取气时,采用压出法6、采样后应尽快测定,通常在24小时完成测定现在是8页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(二)塑料袋采样塑料袋采样常用的有聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋及聚酯袋等。可在袋的内壁衬银、铝等金属膜。采气袋容量有0.5、1、5、10、25、50、100L。现在是9页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集用采气袋采集空气样品时,应注意:1、检查采气袋气密性;必须在采样地点用现场空气样品先吹洗3-4次2、为了减少或防止吸附,可将容器保存在适当的温度下3、采样后,应尽快分析4、采气袋避免接触尖锐物件,造成破损现在是10页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(三)采气管采样采气管是两端具有旋塞的管式玻璃容器,其容积为100—500mL。采样时,打开两端旋塞,将抽气泵接在管的一端,迅速抽进比采气管容积大6—10倍的欲采气体,使采气管中原有气体被完全置换出,关上两端旋塞,采气体积即为采气管的容积。现在是11页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集真空瓶是一种用耐压玻璃制成的固定容器,容积为500—1000mL。

采样前,先用抽真空装置将采气瓶内抽至剩余压力达1.33kPa左右;如瓶内预先装入吸水液,可抽至溶液冒泡为止,关闭旋塞。采样时,打开旋塞,被采空气即充入瓶内,关闭旋塞,则采样体积为真空采气瓶的容积。

现在是12页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集如果采气瓶内真空度达不到1.33kPa,则实际采样体积应根据剩余压力进行计算:现在是13页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集当用闭口压力计测量采气瓶内剩余压力时,现场采样体积按下式计算:式中:V——现场采样体积(L);V0——真空采气瓶容积(L);P——大气压力(kPa);PB——闭管压力计读数(kPa)。现在是14页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集当用开管压力计测量采气瓶内的剩余压力时,现场采样体积按下式计算:式中:V——现场采样体积(L);V0——真空采气瓶容积(L);PK——开管压力计读数(kPa)

;P——大气压力(kPa)。现在是15页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集二、富集(浓缩)采样法空气中的有毒物质浓度一般都比较低(ppm—ppb数量级),直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求,故需要用富集采样法对空气中的有毒物质进行浓缩。富集采样时间一般比较长,测得结果代表采样时段的平均浓度,更能反映空气中的有毒物质的真实情况。富集(浓缩)采样法有溶液吸收法、固体吸附剂法、低温冷凝法等。现在是16页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集溶液吸收法用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管(瓶)。采样结束后,倒出吸收液进行测定,根据测得结果和采样体积计算空气中毒物质的浓度。溶液吸收法的吸收效率主要决定于被采气体与吸收液的接触面积和吸收速度。提高吸收速度,必须根据被吸收毒物的性质选择效能好的吸收液。现在是17页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集增大被采气体与吸收液接触面积的有效措施是选用结构适宜的吸收管(瓶)。常用的吸收管有大型气泡吸收管、小型气泡吸收管、多孔玻板吸收管和冲击式吸收管。现在是18页\一共有117页\编辑于星期一现在是19页\一共有117页\编辑于星期一现在是20页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集吸收管的使用要求和适用范围现在是21页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂等。按照它们的吸收原理可分为两种类型:一种是气体分子溶解于溶液中的物理作用另一种吸收原理是基于发生化学反应现在是22页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集吸收液的选择原则是:(1)与被采集的物质发生化学反应快或对其溶解度大(2)有毒物质被吸收液吸收后,要有足够的稳定时间(3)有毒物质被吸收后,应有利于下一步分析测定(4)吸收液毒性小、价格低、易于购买,且尽可能回收利用。

现在是23页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集理想的吸收液应是:1、理化性质稳定2、挥发性小3、具有专一性吸收4、吸收效率高5、适合于采样后的测定操作现在是24页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集常用的吸收液:(1)水是常用的吸收液水的理化性质稳定,沸点较高,挥发性小,它既是许多毒物的优良溶剂,又是许多化学反应的良好介质,特别是颜色反应。水是极性溶剂,对极性化合物来说,有高的采样效率。现在是25页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(2)水溶液也是常用的吸收液在水中加入合适的化学试剂,制成水溶液,作为吸收液,既具有水的优点,又利用溶液中的溶质与待测物起反应,可以克服单纯水的缺点,大大提高采样效率,扩大使用范围。选择水溶液作吸收液的基本原则是:能与待测物生成稳定而易溶于水的物质,酸性待测物用碱性吸收液,碱性待测物用酸性吸收液。现在是26页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(3)有机溶剂作吸收液常用于采集难溶于水和水溶液的有机化合物。例如,四氯化碳用丙酮或丁酮作吸收液,乙酸酯类、溴甲烷等用无水乙醇作吸收液。现在是27页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集液体吸收法的优点是适用范围广,可用于各种毒物的各种状态的采样;采样后,样品往往可以直接进行测定,不需经过样品处理;吸收管可以反复使用,费用小。它的缺点是吸收管易损坏,携带和使用不方便;不适用于个体采样和长时间采样;需要空气采样动力。现在是28页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集使用液体吸收法时应注意:1、正确选用吸收管和吸收液;2、要正确和准确使用采样流量;3、采样时间要准确适当;4、在使用易挥发的吸收液或在高气温下采样时,采样时间不能长;

现在是29页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集

5、吸收管与空气采样器的连接要正确;6、采样前后要密闭进出气口,直立放置,防止吸收管破碎;

7、采样后测定前,要用管内吸收液洗涤吸收管的进气管内壁3-4次,混匀后供测定。现在是30页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集固体吸附剂法将一定量的固体吸附剂装在玻璃管内,制成固体吸附剂管;

当空气样品通过固体吸附剂管时,空气中的气态和蒸气态待测物被固体吸附剂吸附而采集。

固体吸附剂管的种类,根据采样后处理方法不同而分为构造不同的两类:溶剂解吸型和热解吸型固体吸附剂管。现在是31页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集两种标准型固体吸附剂管的规格现在是32页\一共有117页\编辑于星期一现在是33页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集根据使用的吸附剂不同,固体吸附剂管分为活性碳管、硅胶管、分子筛管和高分子多孔微球管等:现在是34页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集固体吸附剂的吸附作用:一种是物理性吸附,是靠分子间的作用力。这种吸附比较弱,容易在物理作用影响下,使吸附的物质分子解吸。另一种是化学性吸附,是靠化学亲和力(原子价力)的作用,吸附较强,不易在物理作用下解吸。现在是35页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集固体吸附剂(l)活性碳:活性碳属于非极性吸附剂,吸附非极性和弱极性的有机气体和蒸气,吸附容量大,吸附力强。吸附水很少,而且吸附了少量水也不大影响它的吸附能力,吸附的水可以被非极性或弱极性物质所替代。现在是36页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(2)硅胶:常用的是粗孔及中孔硅胶,具有物理和化学吸附作用,是一种极性吸附剂,对极性物质有着强大的吸附作用。(3)高分子多孔微球:这是一类合成的多孔性芳香族聚合物,大多数由二乙烯基苯同其他烯烃等共聚而成,它具有大的表面积、一定的机械强度、疏水性、耐腐蚀、耐辐射和耐高温(250-290℃)等性质,是一种较好的吸附剂。现在是37页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集(4)浸渍固体吸附剂:将固体吸附剂浸渍化学试剂,利用浸渍的化学试剂与待测物发生化学反应,生产稳定的化合物被收集下来,在物理吸附的基础上,增加了化学吸附,这样,可以扩大固体吸附剂的使用范围,增加吸附容量,提高采样效率。现在是38页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集使用固体吸附剂法时应注意:(1)防止穿透(2)防止污染现在是39页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集低温冷凝法空气中某些沸点比较低的气态污染物质,如烯烃类、醛类等,在常温下用固体填充剂等方法富集效果不好,而低温冷凝法可提高采集效率。现在是40页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集常用致冷剂现在是41页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集采样仪器用于浓缩采样的采样仪器主要由收集器、流量计和抽气动力三部分组成。现在是42页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集收集器收集器是捕集空气中欲测物质的装置。前面介绍的气体吸收管(瓶)、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管等都是收集器。要根据被捕集物质的存在状态、理化性质等选用适宜的收集器。现在是43页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集流量计、采样动力常用的流量计有孔口流量计、转子流量计和限流孔等。注射器、连续抽气筒、双连球等手动采样动力适用于采气量小、无市电供给的情况。对于采样时间较长和采样速度要求较大的场合,需要使用电动抽气泵。常用的有真空泵、刮板泵、薄膜泵及电磁泵等。现在是44页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集专用采样装置将收集器、流量计、抽气泵及气样预处理、流量调节、自动定时控制等部件组装在一起,就构成专用采样装置。现在是45页\一共有117页\编辑于星期一第二节

空气样品的采集大气采样器用于采集大气中气态和蒸气态物质,采样流量为0.5—2.0L/min。商品仪器如GS-3型、QG-B型、DK-2A型、DQ-3B型等大气采样器。它们都是便携式的,一般可用交、直流两种电源。现在是46页\一共有117页\编辑于星期一个体剂量器其特点是体积小、重量轻,便于携带在人体上,可以随人的活动连续地采样,经分析测定得出污染物的时间加权平均浓度,以反映人体实际吸入的污染物量。这种剂量器有扩散式、渗透式等,但都只能采集挥发性较大的气态和蒸气态物质。现在是47页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证一、采样效率采样方法的采样效率指能够被采样仪器采集到的待测物的量,占通过该采样仪器空气中待测物总量的百分数,即:K=m/M×100%

式中:K-一采样效率,%;m-一采样仪器采集到的待测物量,μg;M-一通过采样仪器空气中待测物的总量,μg。现在是48页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证采样效率的高低标志着采样方法的优劣。通常一个采样方法的采样效率应在90%以上。液体吸收法的采样效率主要取决于所用的吸收管、吸收液和采样流量;固体吸附剂法的采样效率主要取决于所用固体吸附剂管和采样流量。现在是49页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证采样效率的试验方法—串联法(相对比较法):配制一个恒定的但不要求知道待测毒物准确浓度的气体样品,用2—3个采样管串联起来采集所配制的样品。采样结束后,分别测定各采样管中污染物的浓度,计算前一个收集器中待测物的含量占所有串联收集器总量的百分数。其采样效率(K)为:式中:K——前一个收集器的采样效率,%;c1、c2、c3——分别为第一、第二和第三个采样管中待测物的实测浓度。现在是50页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证采样效率的试验方法—标准气法(绝对比较法):精确配制一个已知浓度为c0的标准气体,用所选用的采样方法采集,测定被采集的待测物浓度(c1),其采样效率(K)为:

式中:c0——已知浓度的标准气体;c1——被采集的待测物浓度。现在是51页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证影响采样效率的因素:(1)待测物的理化性质毒物的极性、溶解度、扩散系数、化学活性等理化性质都与采样效率有关。极性毒物需要用极性吸收液或极性固体吸附剂采集;水溶性好的毒物用水溶液作吸收液,采样效率高;扩散系数大的毒物用无泵型采样器采集,效果较好。现在是52页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证(2)吸收液的吸收容量和吸附剂的吸附容量液体吸收法的采样效率在很大程度上取决于待测物在吸收液中溶解度的大小,或与吸收液的化学反应速度的快慢。在选择吸收液时,一般选用对待测物溶解度大的或与待测物能迅速起化学反应的溶液作吸收液,最好选择能与待测物迅速起化学反应的吸收液。吸收液的用量直接影响吸收容量和采样效率,因为吸收液的体积大,吸收容量就大。现在是53页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证固体吸附剂法的采样效率与吸附剂的极性和用量有关。极性吸附剂对极性物质有高的吸附容量和吸附能力,因此有高的采样效率。吸附容量较小的吸附剂,在高浓度毒物情况下,容易发生穿透,在这种情况下.可以加大吸附剂的用量,以增加吸附容量。现在是54页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证(3)采样流量每种方法都有一定的采样流量范围,超过流量范围.将降低采样效率。对气态或蒸气态待测物来说,一般采样流量小,气态分子与吸收吸附剂接触时间长,采样效率高。现在是55页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证(4)采样现场的环境条件气温低的采样现场,因毒物在吸收液中的溶解度及化学反应速度下降,导致采样效率降低。气温高的采样现场,固体吸附剂因温度高吸附容量减少,可能降低采样效率。湿度对硅胶的采样性能影响较大,将降低采样效率。另外,空气中共存的物质,由于竞争吸收或吸附作用,降低吸收液的吸收容量和吸附剂的吸附容量,从而影响采样效率。现在是56页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证二、采样点的选择选择具有“代表性”的、能反映工作场所空气中毒物“真实浓度”的采样点。采样点的选择要根据监测的目的,结合生产的工艺流程、生产情况、毒物的理化性质和排放情况、当时的气象条件等因素进行。基本原则:在选择采样点前,必须深入现场调查,在调查的基础上,根据工作场所的情况选择具有代表性的、工作班内毒物浓度最高的、而且持续时间最长的工作地点作为采样点。现在是57页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证具体选择采样点时,可以考虑下列几方面:第一,为了评价劳动者接触毒物的状况时,采样点可选择在劳动者经常操作和活动的场所。第二,为了评价工作场所毒物的影响范围时,可根据工艺流程,在生产过程的各个环节部位设置采样点。第三,为了评价卫生防护措施的效果时,可在工作场所内均匀设置采样点,也可在实施防护措施的局部布点。现在是58页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证采样点的布设方式:网格形布点--将作业场所内有害物质的发生源作为原点,根据作业场所的大小接一定距离纵横划线,纵横线的全部交点规定为采样点。适用于面积较大的作业场所。现在是59页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证现在是60页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证对角线形布点——采样点在对角线上及交点处。适用于较小的场所。现在是61页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证扇形布点——以毒物发生源为圆心,距设备1.5米为半径画圆,再以等间距画同心圆,圆周与毒物发生源下风向轴线及轴线两侧45°夹角线的交点为采样点。作业场所有害物质的发生源单一并在一侧时采用。现在是62页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证直线形布点——适用于作业环境狭长,毒物分布较均匀的场所。岗位和工序布点——化工车间一般按产品的工艺过程、不同操作岗位和工序(配料、混料、反应、出料、粉碎、过筛、包装等)分别设置采样点。现在是63页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证三、采样对象的选择必须包括在正常工作和生产条件下,整个工作班内接触毒物浓度最高的、接触时间最长的劳动者。现在是64页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证四、采集空气样品的量最小采气体积是指能测出容许浓度水平的毒物所必需采集的最小空气样品体积。可由式计算:V=vd/C式中:V-一最小采气体积,L;v——样品溶液的总体积,ml;d-一测定方法的检出限,μg/ml;C——待测物容许浓度,mg/m3。现在是65页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证五、采样的时机和频率《GB13733-92有毒作业场所空气采样规范》采样时机

应在生产设备正常运转及操作者正确操作状况下采样。

有通风净化装置的工作地点,应在通风净化装置正常运行的状况下采样。

如果在整个工作班内浓度变化不大的采样点,可在工作开始1h后的任何时间采样;如果在整个工作班内浓度变化大的采样点,每次采样应在浓度较高时进行,其中一次在浓度最大时进行。

现在是66页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证《GB13733-92有毒作业场所空气采样规范》采样频率

有毒作业分级采样频率

对被测有毒物质每年测定2次(冬、夏季各一次)。每次测定应连接2天,每天每个采样点上、下午各采集一组平行样。

防毒工程措施效果评价的采样频率

对被测有毒物质每年测定2次(冬、夏季各一次)。

每次测定应连续3天,每天每个采样点上、下午各采集一组平行样。

现在是67页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证六、采样时间(1)采样时间的长短首先由待测物的容许浓度的要求来决定:对于时间加权平均容许浓度的检测,要求采样时间最好是整个工作班,或者涵盖整个工作班,即在整个工作班里进行分段采样,总的采样时间越长越好。短时间接触容许浓度是15分钟的时间加权平均浓度,因此,采样时间最好为15min。最高容许浓度的采样时间应短,不能超过15min,采用注射器、采气袋采样,或用检气管、现场检测仪等检测。现在是68页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证(2)采样时间的长短还依赖于测定方法的灵敏度及空气中待测物的实际浓度和采样流量等。采样所需要的最短时间,可由式计算:t=VD/vC

式中:t-一最短采样时间,min;V-一样品的总体积,ml;D-一测定方法的检出限,μg/ml;C-一待测物的容许浓度,mg/m3;v――采样流量,L/min。现在是69页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证七、采样误差1、使用仪器的误差2、采样操作造成的误差3、采样方法造成的误差4、共存物的干扰5、气象因素造成的误差现在是70页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证八、样品的空白试验样品空白试验的操作除不采集空气样品外,其余操作全部同样品,包括收集器的准备、采样的操作、样品的运输、保存和测定。现在是71页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证九、采集的样本数对于区域采样一般应设6~30个采样点,每一采样点同时平行采集三个样品。个体采样的人数按同工种岗位的作业总人数(N)计算,例如化工部规定:

N为2~20人时,采样人数为0.5N。N为20人以上时,采样人数为10+0.25(N-20)。

现在是72页\一共有117页\编辑于星期一第三节空气样品采集的质量保证十、采样记录采样记录的内容包括:工厂名称、待测物名称、样品编号、采样地点或检测对象、采样流量、采样体积、采样开始和结束时间、采样点的气温和气压、采样日期、采样者等。现在是73页\一共有117页\编辑于星期一现在是74页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法工作场所的有害物质分析技术按照使用的方法一般可以分为:化学法、物理法、物理化学法现在是75页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(1)化学法(主要是滴定分析法)。是以化学反应为其工作原理的一类分析方法。其特点是准确度较高,相对误差较低,灵敏度较低。化学法仅适用于样品中常量组分的分析,选择性较差,需要在测定前对样品进行较为复杂的前处理,方法简便,操作和所需器皿简单,分析费用较低。现在是76页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(2)物理法。是使用仪器进行分析的方法,如温度、气压、噪声、振动、辐射、气溶胶粒度等物理量的测量,需要具备专用仪器和装置。(3)物理化学法(又称仪器分析法)。是使用仪器进行分析的方法,适用于定性和定量分析大多数化学性有害物质。此类分析方法种类繁多,大体分为:光谱分析法、色谱分析法和电化学分析法。物理法和物理化学法的优缺点正好与化学法相反,表现为:准确度相对较低、灵敏度很高、选择性较好、仪器成本高、使用和维护成本高等。现在是77页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法一、紫外一可见分光光度法紫外一可见分光光度法是基于物质分子对200~780nm区域内光辐射的吸收而建立起来的分析方法,是仪器分析中应用最广泛的分析方法之一。1.紫外一可见分光光度法的特点

(1)灵敏度较高。所测得的试液的浓度下限可达10-5~10-6mol/L

(2)测量误差较低。测定的相对误差为2%~5%,若采用精密分光光度计进行测量,相对误差可达1%~2%。。

(3)分析速度快,仪器设备不复杂,操作简单,价格较低。

(4)应用广泛。大部分无机离子和许多有机物质的微量成分都可以用这种方法测定。现在是78页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法2.基本原理当一束光强度为I0的平行单色光通过有色溶液时,一部分被溶液吸收,一部分被器皿表面反射,一部分则透过溶液。设入射光强度为I0,吸收光强度为Ia,透射光强度为It,则:I0=Ia+It(3—8)透过光强度It与入射光强度I0之比称为透射率或透光度,用T表示:

T=It/I0(3—9)从式(3—9)可以看出,溶液的透射率越大,表示它对光的吸收越小;相反,透射率越小,表示它对光的吸收越大。现在是79页\一共有117页\编辑于星期一

实践证明,溶液对光的吸收程度与溶液浓度、液层厚度及入射光波长等因素有关。朗伯和比尔分别于1760年和1852年研究了光的吸收与溶液液层厚度及溶液浓度的定量关系(入射光波长保持不变),二者结合称为朗伯一比尔定律,也称光的吸收定律,即:当一束强度为I0的平行单色光垂直通过长度为b的液层、浓度为c的溶液时,光的强度减弱为I,则

A为吸光度;K为比例常数,它与吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素有关。

现在是80页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法式(3—10)是朗伯一比尔定律的数学表达式。它表明:当一束单色光通过含有吸光物质的溶液后,溶液的吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。吸光度A与溶液的透射率的关系为:

若溶液中含有数种可吸收单色光的组分,则此时溶液总的吸光度等于各组分吸光度之和:这种性质称为吸光度的“加和性”,它在测定多组分的混合物中有重要意义。现在是81页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法朗伯一比尔定律是分光光度法的定量依据。配制一系列不同浓度的标准溶液,在选择的实验条件下显色,分别测定其吸光度,然后以标准溶液中待测组分的含量为横坐标、吸光度为纵坐标作图,可得到一条通过原点的直线,称为标准曲线。此时,在同样条件下测量待测溶液的吸光度,便可从标准曲线上查出其对应的浓度。现在是82页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法3.紫外一可见分光光度计紫外一可见分光光度计的基本部件有:光源、单色器、吸收池、检测器和显示装置现在是83页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(1)光源。通常在可见光区用6~12V钨丝灯发出波长为320~2500nm的连续光谱作为光源。采用电源稳压器,可使光源强度稳定,保证准确测量。在近紫外光区测定时常采用氢灯或氘灯发出180~375nm的连续光谱作为光源。(2)单色器。它是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置,分为棱镜和光栅。(3)吸收池(又称比色皿)。是由透明、无色、耐腐蚀的玻璃制成,规格厚度分为0.5cm、1.Ocm、2.0cm、3.0cm、5.0cm。每套比色皿不能随意调换。使用时应注意保持清洁、透明,避免磨损透光面。在紫外区应使用石英比色皿。现在是84页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(4)检测器。检测器分为光电管和光电倍增管,其作用是接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量。

光电管是一个阳极和一个光敏阴极组成的真空二极管,分为蓝敏和红敏两种。前者可用波长范围为210~625nm,后者可用波长为625~l000nm。光电倍增管是由光电管改进而成的,管中有若干个称为倍增极的附加电极。它的灵敏度比光电管高200多倍,适用波长范围为160~700nm。(5)显示装置。其作用是把放大的信号以吸光度或透射比的方式显示或记录下来。分光光度计常用的显示装置是微安表、数字显示记录仪。现在是85页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法二、原子吸收光谱法原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法,简称原子吸收法。它是基于从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光,通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收,由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。现在是86页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法1.原子吸收光谱法的特点(1)灵敏度高、检出限低。火焰原子吸收光谱法的检出限达10-6g/ml,石墨炉火焰原子吸收光谱法的检出限可达10-14~10-10g/ml。(2)准确度好。火焰原子吸收光谱法的相对误差小于1%,石墨炉火焰原子吸收光谱法的相对误差为3%~5%。现在是87页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(3)选择性好。用原子吸收光谱法测定元素含量时,通常共存元素对待测元素干扰少。若实验条件合适,一般可以在不分离共存元素的情况下直接测定。(4)操作简单、分析速度快。在准备工作做好后,一般几分钟即可完成一种元素的测定。(5)应用广泛。原子吸收光谱法可以直接测定70多种金属元素,也可以用间接方法测定一些非金属和有机化合物。现在是88页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法2.基本原理原子吸收光谱法是利用待测元素原子蒸气中基态原子对该元素的共振线的吸收来进行测定的。但是,在原子化过程中,待测元素由分子解离成的原子不可能全部是基态原子,其中必有一部分为激发态原子。在一定温度下,当处于热力学平衡时,激发态原子数与基态原子数之比服从波尔兹曼方程式:式中:Nj和N0分别为单位体积内激发态和基态的原子数;Pj和P0。分别为激发态和基态能级的统计权重,它表示能级的简并度,即相同能级的数目;k为玻茨曼常数;T为热力学温度。现在是89页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法原子光谱中,对一定波长的谱线,Pj/P0和E(激发能)都是已知值,因此只要火焰温度T确定,就可求得Nj/N0值。实际分析中要求测定的是试样中待测元素的浓度,而此浓度是与待测元素吸收辐射的原子总数成正比的,因此在一定浓度范围和一定火焰宽度L的情况下,其符合朗伯一比尔定律:A=KNL=k’c式中:c为待测元素的浓度;k’在一定实验条件是一个常数。因此,通过测定吸光度就可以求出待测元素的含量。这就是原子吸收光谱法的定量基础。现在是90页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法3.原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计(又称原子吸收光谱仪)由光源、原子化系统、分光系统及检测系统四个主要部分组成,如图所示。现在是91页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法

(1)光源。原子吸收光谱法要求人射光为锐线光源。

(2)原子化系统。原子化系统是将待测元素转变成原子蒸气的装置,分为火焰和无火焰方式。(3)分光系统。与分子吸收光谱不同,原子吸收光谱的分光系统(单色器)设置在样品吸收之后,这是由于原子吸收光谱是锐线光源,单色器主要是用来排除火焰发出的光谱干扰。(4)检测系统。现代原子吸收光谱仪的检测系统由光电倍增管和计算机处理器组成。计算机的应用,使仪器从元素灯的自动转换,以及各实验条件参数的优化,气路调节等都可在软件平台上设定执行。大大提高了操作控制的自动化程度和实验精度。现在是92页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法三、气相色谱法气相色谱法是以气体为流动相、以液体涂渍于惰性载体上或以固体吸附剂为固定相的分析方法。前者为气一液色谱,后者为气一固色谱。其分离原理是根据各组分在流动相和固定相间有不同的分配系数,当两相做相对运动时,试样中各组分在两相中进行溶解一挥发或吸附一脱附的多次反复分配,达到彼此分离的结果。这种应用在两相间分配原理而使混合物中各组分分离的技术,称为色谱分离技术。现在是93页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法

1.气相色谱法的特点(1)分离效能高。气相色谱法对性质极为相似的同分异构体、同位素等有很强的分离能力,能分析沸点十分接近的复杂混合物(2)灵敏度高。气相色谱法可以检测出10-13~10-11g的痕量物质。(3)分析速度快。一般情况下,一个样品的分析周期仅需几分钟。现在是94页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(4)应用范围广。既可以分析气体样品,又可以分析液体和固体样品。只要在450℃下能够汽化的样品,都可以用气相色谱法分析。气相色谱法的不足之处,首先,由于色谱峰不能直接给出定性结果,它不能用来直接分析未知物;其次,无法分析大多数无机物和高沸点有机物。现在是95页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法2.色谱分离原理气一固色谱是根据固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同而进行组分分离的。气一液色谱主要是根据固定液(高沸点的有机物)对试样中各组分的溶解度的不同而进行组分分离的试样经汽化后,由载气带人色谱柱,被固定相溶解或吸附,随着载气的不断流过,被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附。由于载气的不断流动,溶解一挥发、吸附一脱附的过程反复进行,经过一定柱长后,性质不同的组分就被彼此分离。现在是96页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法3.气相色谱仪气相色谱仪是一种多组分混合物的分离、分析工具,其简单流程如下图所示。载气由高压钢瓶供给,经减压阀减压后进入载气净化干燥管以除去载气中的水分,由针形阀控制载气的压力和流量,流量计和压力表用以指示载气的柱前流量和压力,再经过进样器(包括汽化室)注入(如为液体试样,经汽化室瞬间汽化为气体),由不断流动的载气携带试样进入色谱柱将各组分分离,各组分依次进入检测器后放卒。检测器信号由记录仪记录,描绘出色谱峰。现在是97页\一共有117页\编辑于星期一现在是98页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(1)进样系统。气相色谱进样系统包括:进样装置和汽化室。液体样品用微量注射器进样,气体样品用注射器或定量进样阀进样。固体样品经处理后,以液体方式进样。(2)色谱柱。色谱柱是色谱分析的心脏部分,分为填充柱和毛细管柱两类。填充柱内径为3mm左右,长度为1~5m,由装有填料的不锈钢或玻璃管制成。气一固色谱的固定相为吸附剂(活性炭、硅胶等);气一液色谱则以载体表面涂布固定液作固定相。(3)检测器。经色谱柱分离后的样品组分,经检测器给出相应信号,进行定性和定量分析。目前,气相色谱仪的检测器有很多种,常用的有:通用性检测器(TCD)、对电负性元素具有灵敏响应的电子捕获监测器(ECD)、职业卫生检测必备的氢火焰离子化检测器(FID)等。现在是99页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法四、高效液相色谱法高效液相色谱法(HPLC)是在液体柱色谱基础上,引入气相色谱的理论,采用高压泵、高效固定相和高灵敏度的检测器,实现了分析快速、分离效率高和操作自动化。高效液相色谱分析是20世纪60年代后期发展起来的一种分离分析技术,应用十分广泛,可以用于分析高沸点、热稳定性差、相对分子质量大于400的有机物质。现在是100页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法1.高效液相色谱法的特点(1)压力高。高效液相色谱以液体作为流动相,这种液体称为载液。由于载液流经色谱柱时受到的阻力较大,为了使载液能迅速通过色谱柱,必须对载液施加高压。在高效液相色谱中供液压力和进样压力都很高,一般达(1.52~3.04)×104kPa,最高可达5.07×104kPa。(2)分离效能高。高效液相色谱分析的柱效能可达5000塔板/m,有时一根柱子可以分离100种以上的组分。(3)灵敏度高。由于采用了高灵敏度的检测器,最小检测量可达10-9g,甚至10-11g,而且所需试样量很少,微升数量级的试样就可以进行全分析。现在是101页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(4)分析速度快。高效液相色谱由于采用了高压,载液流速快,因而所需的分析时间较之经典的柱色谱少得多,一般都小于1h。(5)可用于高沸点的、不能汽化的、热不稳定的以及具有生理活性物质的分析。由于高效液相色谱分析法具有上述各种特点,20世纪70年代以来得到了迅速的发展。现在是102页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法

2.高效液相色谱仪高效液相色谱仪一般由储液器、高压泵、梯度洗脱装置、进样器、色谱柱、检测器、恒温器、记录仪等主要部件组成,如图所示。现在是103页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(1)输液系统。高效液相色谱仪选用高压无脉动泵将溶剂连续输入系统。根据溶剂极性的不同,可以选择等比例洗脱和梯度洗脱,即使用多元溶剂,在一次分析中按给定程序进行溶剂浓度变化(极性变化),从而使色谱柱保留差异较大的组分得到很好的分离。(2)进样系统。高效液相色谱仪进样系统,可以通过六通阀进样。分析型高效液相色谱仪进样量通常小于100μL。(3)色谱柱。液相色谱柱可选择多种固定相。根据固定相作用机理的不同,高效液相色谱可分为液一固吸附色谱、液一液分配色谱、离子交换色谱和凝胶色谱等。液相色谱柱通常制作成直管形,其柱管材料一般用不锈钢制。柱长为3~30cm,内径4~8mm。最常用的是长25cm,4.6mm内径的色谱柱,固定相粒径为3~10μm。现在是104页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法五、粉尘检测1.粉尘浓度测定方法粉尘浓度是指单位体积空气中所含粉尘的量。我国卫生标准中对工作场所空气中粉尘容许浓度的规定是以质量浓度表示的,因此粉尘浓度的测定应采用质量浓度测定法,即用mg/m3表示。但对石棉纤维粉尘,还应测定石棉纤维的数量浓度,用f/ml表示。目前,我国对粉尘浓度的测定分为总粉尘浓度测定和呼吸性粉尘浓度测定。现在是105页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(1)总粉尘浓度测定方法。抽取一定体积的含尘空气,使粉尘阻留在已知质量的滤膜上,由采样后滤膜增量,计算出单位体积空气中粉尘的质量(mg/m3)。

式中:R为总粉尘浓度,mg/m。;mt为采样前滤膜的质量,mg;m。为采样后滤膜的质量,mg;t为采样的持续时间,min;Q为采样流量,L/min。现在是106页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(2)呼吸性粉尘浓度测定方法。在工作场所中劳动者吸入到呼吸道内的粉尘,根据粉尘粒子的大小、相对密度和形状等因素的不同,可以沉积在呼吸道的不同部位,呼吸性粉尘是指能够进入到人的肺泡区的粉尘,只有沉积在肺泡区的粉尘才有可能引起尘肺病。测定呼吸性粉尘浓度的采样仪器称为呼吸性粉尘采样器。使一定体积的含尘气体通过分级预选器,将呼吸性粉尘阻留在已知质量的滤膜上,由采样后滤膜的增量,求出单位体积空气中呼吸性粉尘的质量(mg/m3),计算方法同上式。现在是107页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法

(3)个体粉尘浓度测定方法。个体粉尘采样器是由劳动者自身佩戴,采样头放在呼吸带附近,随劳动者移动而采集粉尘的一种采样仪器。在采样的空间

和时间上都能与劳动者的实

际接尘情况一致,因此能够

测定一个工作日内所接触到

的平均粉尘浓度。现在是108页\一共有117页\编辑于星期一第四节职业卫生监测的方法(4)石棉纤维计数浓度测定方法。通过滤膜抽取一定体积含有石棉纤维的空气,使石棉纤维阻留在滤膜上,滤膜经过透明固定后,用相衬显微镜计测石棉纤维,根据采集的空

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